התעסקות נוספת עם הליבה הגרפית שב-Radeon RX 6800 XT וב-Radeon RX 6800 מגלה לנו עובדות מעניינות מאוד שגם לכם כדאי להכיר – ריכזנו אותן עבורכם בכתבה זו
כרטיסי המסך החדשים של AMD מדגמי Radeon RX 6800 XT ו-Radeon RX 6800 הושקו אתמול והרשת עדיין גועשת. נראה כי לראשונה מזה שנים רבות ל-AMD יש מוצר יחסית תחרותי ובעל ביצועים ראויים לשוק הגבוה.
במאמר זה אנחנו מתיחסים ליחס של צריכת החשמל אל מול הביצועים של כרטיסי המסך החדשים, ספציפית כדי לחקור את ה-DNA שבתוך RDNA2, הארכיטקטורה שמניעה אותם וגם את קונסולות המשחק החדשות Playstation 5 ו-Xbox Series X.
תוכנת Adrenalin של AMD כוללת כלי המהרה וניטור לא רעים כלל, ואנחנו עושים בהם שימוש על מנת להמהיר את כרטיסי המסך החדשים ולראות כיצד נראה היחס שבין תדר פעולה לבין צריכת החשמל.
רשמית, מעטפת החום של כרטיסי המסך החדשים הינם 300W עבור RX 6800 XT ו-250W עבור RX 6800. "מעטפת חום" או TDP היא מושג מעט גמיש, שכן אין כלל הבטחה שכרטיסי המסך לא יעברו את הערכים הללו, אפילו אם לשניות בודדות. לצורך כך, אפשר לבחון אתם יחד עם שאר מערכת מחשב בשביל לראות אילו תוצאות מקבלים.
ספציפית עם ליבת RDNA2, מעניין לבחון כיצד השגה של תדר פעולה מסויים משפיעה על צריכת החשמל, בעיקר כאשר מכוונים את מתח הליבה אל מקסימום אפשרי. ממש כמו במעבדי מחשב כלליים, גם הליבות של כרטיסי מסך כוללת עקומת יחס של תדר פעולה מסוים עבור מתח כניסה מסוים אל הליבה.
ממש כמו כל שבב סיליקון אחר, בשלב מסויים כאשר רוצים להוסיף תדר פעולה, נדרש מתח פעולה גבוה משמעותית ולכן אפקט תפוקה שולית פוחחת נכנס להילוך גבוה.
ה-Radeon RX 6800 XT הינו כרטיס מסך בעל תדר פעולה מירבי של 2250MHz כברירת-מחדל. אמנם, בפועל הוא מטפס גם מעל לתדר פעולה של 2300MHz בעת מאמץ בשבל להגיע לביצועים גבוהים ככל האפשר. הזיכרון הינו מסוג GDDR6 בתדר פעולה אפקטיבי של 16Gbps. הליבה הגרפית NAVI 21 שבכרטיס המסך הזה היא גדולה למדי, שטחה 536 מילימטר רבוע והיא מכילה כמות אדירה של קבוצות עיבוד.
על מנת להבטיח במהלך יצור כרטיס המסך הזה שדגימות סיליקון רבות עוברות את תהליך וידוא תדר הפעולה היציב, החליטה AMD שמתח הפעולה של הליבה הגרפית הזאת בעת מאמץ מירבי תהיה 1150mV או 1.15V. מדובר במתח פעולה שהוא גם הגבוה ביותר אותו אפשר לקבוע דרך תוכנת Adrenalin. ברור לנו שמתח הפעולה הזה יכול להיות נמוך יותר גם באותם תדרים, פשוט בשל היותו רף גבוה שנקבע מראש.
עבור Radeon RX 6800 שמשתמש באותה הליבה הגרפית, כמות קבוצות העיבוד הפעילות הוקטנה מ-72 ל-60 בלבד. תדר הפעולה המירבי בעת מאמץ הינו 2105MHz. מתח הפעולה לליבה הגרפית הינו 1025mV או 1.025V, נמוך משמעותית מזה של ה-RX 6800 XT והחלק העיקרי שמסביר את הפרשי צריכת החשמל המשמעותיים בניהם.
פילוסופיית כיוונון ובדיקה
רצינו לראות כיצד הליבה הגרפית הזאת מתנהגת כאשר משנים את מתח הפעולה ואת תדר הפעולה על מנת להשיג תוצאות כאלה ואחרות ולכן בחרנו בארבעה מצבים
מצב ראשון – כמו מהקופסא. במצב זה לא שינינו אף ערך וכרטיס המסך מפיק פלט ביצועים וצריכת חשמל כפי ש-AMD תכננה אותו
מצב שני – אוברקלוקינג מירבי. במצב זה בדקנו מהו תדר הפעולה הגבוה ביותר אשר כרטיס המסך יכול לפעול בו. מצב זה כולל שימוש במתח הגבוה ביותר שהינו בין כה וכה ברירת-מחדל. גם הזיכרון עובר המהרה מ-2000MHz ל-2100MHz במצב זה. פרופיל מאוורר מוגדר כ-10% מעל למהירות מקבילה באותה טמפרטורה.
מצב שלישי – חסכון בחשמל. מצב זה הינו כזה שבו יהיה אפשר להנמיך באופן משמעותי את צריכת החשמל של כרטיס המסך תוך איבוד ביצועים יחסית קטן. החלטנו ש-7% ביצועים יהיה הרף העליון לאיבוד ביצועים על מנת לחסוך בחשמל
מצב רביעי – אופטימיזציית כח. במצב זה המטרה היא להשיג את אותם הביצועים לפחות של מצב "כמו מהקופסא", אך לדאוג שצריכת החשמל בפועל תהיה נמוכה ככל האפשר על ידי הנמכת מתח הפעולה של הליבה.
אנחנו משתמשים במשחק Metro Exodus ברזולוציית 1440P לבדיקת שיפור ההמהרה או מצב החסכון. בהמהרה של כרטיס מסך הדבר החשוב ביותר הוא לא רק לדאוג שהמערכת תשאר יציבה, אלא לדאוג שההמהרה מתרחת בפועל על ידי מדידת ביצועים לאחר כל שינוי. לעיתים יכול להדמות כאילו כרטיס המסך עובד בתדר גבוה ויציב, אך פלט הביצועים יהיה נמוך כתוצאה מהנמכה מאולצת של צריכת החשמל.
מדדנו בכל הרצה לאחר בדיקת יציבות מוחלטת שני מדדים. מדד אחד הוא צריכת החשמל של כל מערכת הבחינה, המבוססת על מעבד Core i9 10850K. המדד השני הוא צריכת החשמל של הליבה הגרפית עצמה, נתון שכרטיסי המסך של AMD יכולים לספק בצורה מדויקת על ידי רכיב מודד בליבה.
באופן טבעי, מצב של אוברקלוקינג מלא יביא את צריכת החשמל של המערכת לערכים הגבוהים ביותר, במקרה שלנו 341W. ביצועי המערכת גם היו הטובים ביותר עם 89FPS בממוצע. במצב זה הליבה הגרפית הגיעה ל-190W בשיאה. תדר העבודה בפועל של ה-RX 6800 הוגבל למקסימום של 2305MHz במצב זה ונמצא יציב.
אחריה בביצועים, מצב אופטימיזציית כח. כאן, הושגו ביצועים מעט יותר טובים מאשר ברירת-מחדל כאשר צריכת החשמל הונמכה מ-330W ל-323W לכל המערכת. נראה ש-AMD עשתה עבודה טובה למדי בכיוונון RX 6800 XT בפס היצור אם 7W הוא כל מה שאנחנו מצליחים לחסוך מול מצב "סטוק". מצב אופטימיזציית כח הביא את הליבה הגרפית אל 2250MHz לעומת כ-2200MHz של ברירת-מחדל ומשם תוספת הביצועים הזעירה.
במצב חסכון בחשמל (Green Mode), ביצועי כרטיס המסך נמוכים ב-7% מאשר מצב ברירת-מחדל. בתמורה, צריכת החשמל של ליבת ה-NAVI 21 צוללת עמוק אל תחומים שאנחנו מכירים בעיקר בכרטיסי מסך איטיים וזולים משמעותית. ירדנו מצריכת החשמל של 330W ל-272W עבור המערכת, ומ-184W ל-130W עבור הליבה הגרפית עצמה. במצב זה, הוגדרה הליבה הגרפית של ה-RX 6800 שלא לעבור תדר עבודה של 2000MHz. כך נראה האפקט של ירידה מעקומה תלולה ביחס של תדר ומתח לצריכת חשמל בשבב סיליקון כמו כרטיס מסך. צריכת החשמל של המערכת במצב זה נמוכה ממצב בו היא מכילה כרטיסי מסך דוגמת RTX 2060 Super או RX 5700.
הורדת הילוך של 7% ביצועים תמורת 58W? נשמע הוגן למדי. ועכשיו אל Radeon RX 6800 XT.
מצב אוברקלויקנג מלא מביא את צריכת החשמל של מערכת הבדיקה אל 453W, גבוה למדי. בתמורה, אנחנו מוסיפים 2.2% אחוזי ביצועים לעומת מצב ברירת-מחדל.
באופטימיזציית כח הביצועים נשארים זהים למצב ברירת-מחדל, אמנם צריכת החשמל יורדת בצורה דרמתית ומפתיעה מ-432W ל-348W. עבור אותם הביצועים צריכת החשמל של המערכת רזתה ב-84W (!). שכחו מלהתרגש מאוברקלוקינג, תתחילו להתרגש מאופטימיזציית כח עבור מוצרים מהסוג הזה. מתח הפעולה של הליבה הגרפית ירד מ-1.15V אל 1.04V במצב זה.
במידה ותרצו לוותר על 6% ביצועים לעומת מצב ברירת-מחדל, יציע לכם ה-Radeon RX 6800 XT צריכת חשמל מדהימה במיוחד. עבור הפסד ביצועים של 6%, מערכת הבדיקה שלנו ירדה לצריכת חשמל בעת משחק של 311W בלבד – ירידה של 121W ממצב ברירת מחדל. מחפשים את גושי הזהב שבעקומת צריכת חשמל לביצועים בכרטיס המסך הזה? כאן תמצאו אותה. במצב זה הוגבל תדר הליבה הגרפית למקסימום של 2100MHz.
סיכום – NAVI הפתיעה הרבה מעבר למצופה
אם להגיד את האמת, אנחנו לא כל כך יודעים איך לאכול את התוצאות שאנחנו רואים עם כרטיסי המסך החדשים, בעיקר במצב חסכון בחשמל. ציפינו לשיפורי צריכת חשמל כאשר מורידים במעט את התדר ומפחיתים מתח בהתאם, אבל לא ציפינו לשיפורים כל כך מרחיקי לכת.
אפשר להניח שדבר שכזה צפוי בשבבים שמוטמעים בקונסולות משחק שהם בסופו של דבר מחשבים במארזים קטנים ומעטפת חום מוגבלת ויחסית נמוכה. להלן, תשובות למספר שאלות שעלולות לצוץ כתוצאה מתוצאות הביצועים שהוצגו.
אם צריכת החשמל של השבבים האלה כל כך נמוכה כשמורידים קצת תדר ומתח, למה לא משתמשים בהם גם עבור דגמים זולים יותר?
האינטרס של כל יצרנית מוצר שכזה הוא להפיק את המוצר המהיר ביותר שיש, לקחת את פיסת הסיליקון שנוצרה ולהריץ אותה בתדרים גבוהים ככל האפשר ולהשיג מספרים טובים ובכמות יצור גדולה. אין הרבה הגיון כלכלי ברכישת שטח סיליקון גדול מבלי למצות את הפוטנציאל בו עד תום. טכנולוגיות הטורבו והבוסט למיניהן לא רק נועדו לשרת את המשתמש, אלא גם את היצרן בהפקת ביצועים מירביים מהשבב. לצורך הכנה של כרטיסי מסך זולים יותר, תשתמש AMD בסיליקון קטן יותר ואותו תאיץ עד לתדר גבוה ככל הניתן ביצור המוני.
מה השימוש במצבים כמו אופטימיזציית כח או חסכון בחשמל?
ישנם כמה יתרונות לביצוע פעולות כמו אופטימיזציה של כח ומצב חסכון בחשמל. לאחר קביעה של פרופילים שכאלה בתוכנה של AMD, לחיצת כפתור בודדת תחליף בין מצבים. מלבד החסכון עצמו בחשמל, פליטת חום נמוכה יותר מובילה לרמת שקט גבוהה יותר, ובמארז המחשב גם רכיבים אחרים יושפעו מטמפרטורות סביבה נוחות יותר. כולם מרוויחים. אפשר אפילו לטעון שאורך חיי החומרה צפוי להשתפר כתוצאה ממהלך שכזה. משתמש שעובר בין משחקים קלים לכאלה כבדים יותר ימצא שימוש במעבר מהיר בין המצבים השונים.
האם אפשר לקחת את התוצאות שלכם וליישם אותן ישר אצלי?
חשוב לדעת שלא כל ליבה גרפית נוצרה בדיוק אותו הדבר. הערכים שאנחנו קיבלנו הם עם כרטיסי המסך שאנחנו קיבלנו. יתכן מאוד שישום ההגדרות הללו בכרטיסי המסך שלכם יעבוד בצורה מושלמת, ויתכן גם שתהיה חוסר יציבות ויאלץ המשתמש לבצע כיוונון משלו. תוכנת Adrenalin של AMD מאוד ידידותית לביצוע אוברקלוקינג של כרטיס המסך.
אנו מקווים שחלק מהקוראים יוכלו להפיק דבר או שניים מפיסת המידע הזאת. אנחנו בהחלט למדנו אודות היכולת של RDNA2 להיות מאוד יעילה חשמלית גם עבור אלו שלא מוכרים לוותר על ביצועים גבוהים.
