AMD RDNA 4 顯示架構解析以光柵最佳化／路徑追蹤／機器學習設計提供更高遊戲與創作效能

陳拔 · 2025-03-03T08:19:32+08:00

AMD 在 2 月 28 日晚上發表了新一代的 RDNA 4 架構以及 Radeon RX 9070 系列顯示卡，在看過了官方的發表與介紹後（請見：【採訪】AMD 發表新一代 Radeon RX 9070 XT／9070 顯示卡加入 FSR 4 技術提升畫質高階版本還比對手便宜），接著來看這次 RDNA 4 顯示架構的深度介紹，這次 RDNA 4 架構的比較新的亮點，包括針對高階遊戲重負載進行最佳化、提高光柵化與運算效率、顯著的光線追蹤效能提升、高性能的綜合機器學習支援、顯示頻寬的增加以及多媒體效能的提升。首先來看整體架構的部分，目標就是針對 4K 解析度的遊戲顯示效能所設計，採用第三代的光線追蹤單元、最佳化的快取系統設計、改良的命令處理器、第三代矩陣加速單元、Radiance 顯示引擎、GDDR6 記憶體、最佳化架構配置，另外這次還加入了兩組媒體引擎設計，提供更好的媒體編碼／解碼效能。（點擊可看大圖）在這次新增的媒體引擎部分，主要針對遊戲串流與錄製的效能進行增強，主要在直播主較常用的低碼率格式部分提供更低的延遲以及更高的畫面品質，在 H.264 部分提高了 25% 的畫質表現，在 HEVC 編碼格式提供了 11% 能源效率提升、而在 720p 解析度部分提供了 30% 以上的編碼效能成長。另外在格式支援度部分，除了針對 FFMPEG、OBS、Handbrake 軟體進行最佳化外，也透過 VCN 低功耗影片回放，提高 AV1／VP9 影片格式 50% 的效能提升，並且減少記憶體的寫入需求。在畫面顯示體驗部分，RDNA 4 針對 FreeSync 抗撕裂技術提供功耗最佳化的設定，可以在連接 2 具顯示器的設定下降低螢幕待機時所需的功耗表現。另外透過硬體 Flip Queue 的支援，來減少 GPU 的顯示幀率負載，也節省 CPU 在播放影片時的功耗。Radeon Image Sharpening 2 技術則是可跨 API 來提升高品質的畫面表現。在 RDNA 4 架構中的 CU 運算單元部分，這次 AMD 做出了相當多的改變，包括兩組 SIMD 向量單元、增強的媒體運算器、升級的純量單元、排序器的升級，另外在光線追蹤加速器部分也做了相當大的改版。而 AMD 在這次簡報中表示，遊戲畫面表現的進步速度越來越快，從傳統的光柵化設計、光線追蹤／神經網路升頻／幾何細節提升、到路徑追蹤全域光照／神經網路模擬等，提供更逼真的畫面，而 AMD 也表示光線追蹤功能在未來的大多數遊戲中將會成為不可或缺的要素，AMD 目前也正在致力於路徑追蹤技術的最佳化，並且將會應用到部分遊戲中。所以在這次 RDNA 4 架構中，光線追蹤加速器也是相當大的升級重點，改為 8 組方形／2 組三角形的配置，比起上一代增加一倍，另外在 BVH 結構跟走訪（Traversal）效能上也透過新的節點與定向包圍盒（Oriented Bounding-Box，OBB）設計來降低 BHV 記憶體用量、減少延遲以及錯誤相交的產生，另外透過動態 VGPR 管理來增加渲染效率。其中又以導入定向包圍盒（Oriented Bounding-Box，OBB）設計為最大的改變重點，在傳統的 BVH 包圍設計中因為幾何不對齊的緣故，導致產生大量內部為空的錯誤盒，增加無效相交的數量，而 AMD 的解法是每個盒節點中允許一個特定的定向來對齊，來減少無效相交的數量，進而增加整體效能。另外在記憶體部分 AMD 表示他們發現光線追蹤負載對於記憶體的延遲相當敏感，所以在 RDNA 4 架構中加入了亂序記憶體設計，可以讓渲