AMDRADEONRXVega64测试报告完胜1080p游戏新API性能更胜

　　千唤万唤 AMD 高阶绘图卡新星「Vega 织女星」终于来到世人眼前，在 R9 Fury 之后连着两代的 Polaris RX 400 与 RX 500 中阶卡，今年夏天 AMD 高阶游戏卡不再缺席，首款 RADEON RX Vega 64 / 56 将至，而各家合作伙伴的自製卡，也会跟随着 AMD 脚步陆续推出。对于高阶游戏市场，无疑希望能更驱动 AAA 游戏、1080p 解析度、特效全开、60 fps 以上之性能，这亦是本篇章之重点之一，究竟 RX Vega 64 能否与 GTX 1080 一决雌雄，在性能、功耗与温度表现上是否出色，就让我们一同揭开 Vega 织女星的面纱。
　　Vega 架构重点 / 64 NCU / 新一代几何引擎 / 增强像素引擎 / HBCC
　　新一代 Vega 10 核心维持着「Next-Generation Compute Units」（NCUs）架构，有着 1 组 Graphics Engine，内包含着 4 组 Asynchronous Compute Engines（ACE, 非同步运算引擎）、2 组 Hardware Scheduler（硬体调度器, HWS）、4 组 Next Gen Geometry Engines（几何运算引擎），以及 64 组 Compute Units（CU），并有着多达 4096 个 Stream Processors（SP）、256 个 Texture Units、64 Render Back-Ends 等单元，核心内有着 4 MB L2 快取与 2048-bit 介面的 HBM2 记忆体。
　　而新一代的 NCUs 在架构上有些更新各位客观需要知悉。
　　↑ 新一代 AMD Vega GPU。
　　↑ Vega GPU 架构。
　　Memory System
　　Vega 同样採用 Die Stacking 集成 GPU 与 HBM2 记忆体，而新一代的记忆体比起 GDDR5 有着 3.5x 的电源功耗效益与更小的佔用面积；而与 HBM1 相比，则有着 2x 频宽/pin 的提升，以及 8x 的容量/sack 的提升；为了让 HBM2 记忆体有更好的使用率与性能，Radeon Technology Group（RTG）特别设计了 High-Bandwidth Cache Controller（HBCC）技术，将电脑系统记忆体 RAM 与储存空间用最额外的记忆体空间，并以 Page-Based Memory Management 进行管理。
　　↑ HBM2 记忆体性能大升级。
　　↑ HBCC 有个更先进的记忆体管理。
　　如此一来，在进行海量资料的 3D 渲染时，HBCC 可降低因视讯记忆体容量不够，导致 GPU 需进行昂贵的「资料交换」指令；而 AMD 现场展示时，使用 OpenGL 即时渲染，有着 27 GB 的资料与 0.5 billion triangles 的 3D 影像。
　　这即是高频宽的 HBM2 能够带给用户的新记忆体架构，但这架构对 3D 绘图者会比较有用，必近目前 AAA 游戏即使 4K 解析度、最高特效，视讯记忆体使用量还是低于 8GB，因此对于游戏的性能提升则有限。
　　↑ 透过 HBCC 可即时渲染 27GB 的 3D 影像。
　　↑ 透过 RADEON 设定，即可开启 HBCC 自行调整记忆体大小。
　　Next Generation Compute Unit
　　针对新一代的 NCU 架构，AMD 加入了 8-bit integer SAD 运算指令，与 Polaris 世代的 16-bit floating point 运算指令，支持 FP32 与 FP64。而新的功能「Rapid Packed Math」，可让 32-bit 的暂存器与运算单元，同时处理两组 16-bit 的暂存与运算指令，这可让 3D 绘图有更好的性能、更少的资源佔用，但这只是让「运算」变得更複杂，而「精準度」还是一个重点。而 AMD 则展示使用 Rapid Packed Math 技术的 3DMark Serra 16-bit math 运算，其 INT16 的光影运算提升了 25% 性能。
　　而 Vega 的 NCU 更支持 ISA 40 个新的指令，让其有着更高的 IPC 性能提升。
　　↑ 新一代 NCU。
　　↑ Vega 亦支持新的指令。
　　New Graphics Features
　　Vega 可完整支援 DirectX 12 API，在 Polaris 世代仅知迟到 DX12 Feature Level 12_0，而 Vega 则支持到 12_1，让新的 DX12 游戏有着更好的支援性；且 Vega 加入 Conservative Rasterization API 支持。
　　至于新的 Geometry pipe 与 Primitive Shader 架构，可让 Vega 达到更高的 Polygon Throughput，让 Vega 可处理更细緻的模型与更複杂的 3D 场景。
　　同样 Vega 维持着硬体 Async Compute 单元，利于 DX12 API 的调用，并在 The Division DX12 模式中有着 13% 性能提升；且 Vega 继续支持着 GPUOpen。
　　↑ Vega 更完整支援 DirectX 12 API。
　　RADEON RX Vega 64 / 56 显示卡
　　而搭载着 Vega 10 GPU 的显示卡，共有两款型号「Radeon RX Vega 64」与「Radeon RX Vega 56」。RX Vega 64 有着 64 个运算单元 CU（Next Gen Compute Units）、4096 个 Stream Processors（SP），核心预设时脉为 1247 MHz，更可 Boost 至 1546 MHz，记忆体频宽则是 484 GB/s，并有着 256 个 Texture Units 与 64 个 ROPs 单元，搭配 8GB HBM2 记忆体，单显示卡 Board Power 为 295W。
　　此外，上述提及的是 RX Vega 64 空冷版规格，RX Vega 64 水冷版，提升核心时脉为 1406 MHz，Boost 时脉更来到 1677 MHz，比起空冷版有着更好的性能，但单显示卡 Board Power 亦提升至 345W；换句话说，若自製卡厂家的散热器能够压制 Vega 10 核心温度，其时脉应该会接近水冷版这设定，因此自製卡性能肯定会比 RX Vega 64 空冷公版来的好。
　　而 Vega 56 规格上则减少 8 组 CU 单元，其有着 56 个 CU 运算单元、3584 个 Stream Processors（SP），当然核心预设时脉也较低 1156 MHz，而 Boost 可至 1471 MHz，记忆体频宽亦降低至 410 GB/s，其余规格与 Vega 64 相同，而单显示卡 Board Power 则只需 210W。
　　限量版的 RX Vega 64，採用金属外壳与金属背板打造，卡长 27cm 高 9.5cm，需要双 PCIe 8-pin 供电，并配置一颗 30mm 鼓风扇设计，内部则有着大面积铜底鳍片接触 GPU 进行散热，公版卡同样有着金属中框设计。
　　↑ Radeon RX Vega 64 / 56 空冷版与水冷版规格。
　　显卡电源计画与主/副 VBIOS 切换
　　AMD 针对新版本的 WattMan 新增了「效能设定档」：Power Save、Blanced、加速 Turbo、自订 Custom 等四个设定档，上一版本的 WattMan 即是自订 Custom 模式，让玩家可针对显示卡的 GPU、VRAM 时脉、电压进行调整以及显示卡风扇转速控制，而新加入的三种模式，即为省电、平衡（预设）与加速 Turbo 模式，这三种模式对于显示卡的 Board Power 功耗上限有所不同的设定。
　　↑ 透过 RADEON 设定中的全域 WattMan 设定，即可调整显示卡的效能设定档。
　　除此之外，公版 RX Vega 64 / 56 显示卡上都有着一个「指拨开关」，这开关可用来切换显示卡的 VBIOS，显示卡出厂搭载两个 VBIOS：Primary 与 Secondary，简单来说 Primary VBIOS 有着较高的功耗上限，而 Secondary 的功耗上限较低；这意味着显示卡的性能也会有所限制。
　　↑ 在公版显示卡上方，有着指拨开关，可用来切换 VBIOS；开关靠左 Primary、靠右 Secondary。
　　根据不同的 VBIOS 与效能设定档的差异之下，RX Vega 64 / 56 显示卡的功耗上限请参考下表。
　　↑ VBIOS 与效能设定档设定下，显示卡有着不同的功耗上限。
　　Radeon Chill 进阶版 Frame Rate Target Control
　　相信 AMD 的玩家肯定都知道「Frame Rate Target Control」这功能，可用来限制显示卡最高 fps 输出，藉此降低不必要的帧数与性能的浪费，相对来说就可以「更省电」；而随着 Vega 的现身，AMD 加入「Radeon Chill」功能，可让显示卡的最高、最低 fps 输出在显示器的更新範围 40-144Hz 之间，藉此有着更稳定的游戏性能，以及更省电的功耗表现与更低的 GPU 温度。
　　只不过 Radeon Chill 目前仅支持 44 款 PC Game，像是英雄联盟、DOTA 2、斗阵特攻、绝对武力、异尘余生 4、黑暗灵魂 III、巫师 3、魔兽世界…等游戏，详细支援清单请参考 AMD Radeon Chill 介绍页面。
　　https://www.amd.com/zh-tw/innovat ... gaming/radeon-chill
　　↑ Radeon Chill 设定，可针对游戏调整最低 fps 与最高 fps，藉此达到更省电、显卡温度更低，以及更稳定的游戏顺畅度。
　　AMD RADEON RX Vega 64 限量版开箱与散热一览
　　Radeon RX Vega 64 包装亦相当特别，外盒上有着 Vega 的 V Logo，Brin Gaming to Life。而系统需求上，则标示需要 750W 系统电源与 2 组 8-pin PCIe 电源，以及主机板 PCIe x16 插槽，建议系统至少 8GB RAM 建议 16GB RAM，以及 Linux、Windows 7 / 10 64-bit 作业系统。
　　↑ 超方形的外盒，似乎有着玄机 Radeon RX Vega 64，Brin Gaming to Life。
　　↑ 显示卡系统需求。
　　↑ 内盒 Radeon RX Vega 64。
　　↑ 内盒是可摊平的设计，整体质感相当好，亦有着收藏价值。
　　提供给媒体测试的盒装中，内含着一张限量版 Radeon RX Vega 64 黑色金属外壳显示卡，以及 Vega 3D Logo 的水晶纪念座，以及 Vega 贴纸、显卡说明文件与 Brin Gaming to Life 手环。
　　此外，还有着一颗 Vega Die 纪念，从 Die 上即可看见 GPU 核心与集成的两颗 HBM2 记忆体，而晶片背面则是 BGA 球栅阵列封装。
　　↑ 限量版 Radeon RX Vega 64 所有物品。
　　↑ 3D 立体 Vega Logo 水晶纪念座与 Vega Die。
　　↑ 水晶另一个角度与 Die 背面封装。
　　限量版的 Radeon RX Vega 64 显示卡，技术活动上的银色版本，有着髮丝纹处理表面与 R 灯；但黑色限量版则相对低调，有着与 RX 480 相似的外观，但外壳採用金属打造，整提质感、手感都有提升，而这一代公版显示卡长度 27cm、高 9.5cm，并使用双 PCIe 8-pin 进行供电，同样在供电埠后方，有着 GPU 使用率灯号，灯号有着红蓝两色可切换。
　　↑ 限量版 Radeon RX Vega 64 外观。
　　↑ 金属外壳打造。
　　↑ PCIe x16。
　　↑ 双 PCIe 8-pin 供电与 GPU 使用率灯号。
　　↑ 显示卡背面，同样有着金属背板设计。
　　讯号输出方面，则提供一组 HDMI、三组 DisplayPort 输出；HDMI 为 2.0/1.4b 版本，支持 4K@60Hz 与 12-bit HDR 与 4:2:0 编码；而 DisplayPort 则是 1.4 版本支持 HBR3、MST 与 HDR 格式；而显示卡的DP 与 HDMI 输出，都支持 HDCP 2.2 与 FreeSync 技术。
　　↑ 显示卡讯号输出，一组 HDMI 2.0、三组 DisplayPort 1.4 输出。
　　内部散热设计与 RX 480 公版相似，但有所提升。Radeon RX Vega 64 採用鼓风扇设计，搭配完整的外壳，将风扇引入的冷空气，推送至 GPU 上方的散热鳍片后将废热带出显卡内部。
　　显示卡一样有着金属中框支撑，而 GPU 则是採用大面积的铜底接触，铜底之上则是紧密的散热鳍片，而中框则在 VRM 供电元件上贴上倒热胶片，替 VRM 元件进行散热。
　　↑ 将显示卡外壳拆开，即可看到内部散热设计。
　　↑ GPU 接触大面积铜底，铜底之上则是紧密的散热鳍片。
　　↑ 而显示卡电路版有着金属中框与背板固定，中框连代替 VRM 进行散热。
　　↑ 鼓风扇。
　　RX Vega 64 电路版配置与 Radeon Vega Frontier Edition 即为相似。在 GPU 周围共围绕着 6+1 相供电设计，而在电路版后方则有着 PWM 控制器（IR35217）与 MOSFET Driver（IR3598）。
　　↑ RX Vega 64 电路版正面。
　　↑ RX Vega 64 电路版背面。
　　↑ Vega GPU 与 6+1 相供电设计。
　　↑ PWM 控制器 IR35217。
　　↑ MOSFET Driver IR3598。
　　RADEON RX Vega 64 空冷版性能测试
　　测试方面则以基本的 3DMark、Unigine 测试来进行，并使用 1080p 与 2160p 解析度来测试游戏性能，数据除了 RX Vega 64 之外，更邀请到同级显示卡 NVIDIA GTX 1080 FE 版本参与测试，此外还準备了上一代搭载 HBM 记忆体的 ASUS STRIX R9 Fury 显示卡，以及中阶卡的 ROG STRIX RX 580 一同测试，来衡量 RX Vega 64 的性能提升与比较。
　　测试的游戏则选择《战地风云 1》运行 DirectX 12 API、《毁灭战士》Vulkan API，以及 DiretX 11 的《斗阵特攻》、《火线猎杀:野境》、《侠盗猎车手V》与《尼尔：自动人形》等游戏；而本次测试 RX Vega 64 都以 Primary VBIOS 搭配 Turbo 模式进行。
　　↑ 此次比较的显示卡规格列表。
　　3DMark Fire Strike 可快速衡量平台的游戏绘图效能。Fire Strike 锁定 AAA 等级 DX11 API 的高效能测试，在预设 1080p 解析度 Fire Strike 测试中，可见 RX Vega 64 与 GTX 1080 FE 性能相同，紧接着 1440p 的 Extreme 与 2160p 的 Ultra 也有相同的表现，RX Vega 64 与 GTX 1080 FE 性能齐头并进。
　　当然 RX Vega 64 比起 RX 580 有着 1.5x 性能提升；比起 R9 Fury 则是 1.4x 性能提升。
　　↑ 3DMark 性能测试。
　　VRMark 可用来衡量电脑是否有足够的性能驱动 VR 虚拟实境，而目前有着 Orange Room 与 Blue Romm 两个测试场景。Orange Room 属于基準测试，用来衡量电脑是否能够匹配 HTC Vive 与 Oculus Rift 的 VR 设备，这测试下 RX Vega 64 小输 GTX 1080 FE 分别获得 10779、11679 分。
　　而 Blue Romm 测试更为严苛，採用 5120 × 2880 解析度与大量的积体照明，要求极高的硬体性能。这测试之下，RX Vega 64 与 GTX 1080 FE 性能相当接近 2138、2246 分。
　　↑ VRMark 测试。
　　Unigine 系列採用自家游戏引擎打造的测试软体。2009 年推出的 Unigine Heaven，採用第一代引擎开发，支持 DirectX 9 / 11 与 OpenGL 4.0 等 API，而在 Extreme 设定下 GTX 1080 FE 有着平均 141 fps 的表现，比起 RX Vega 64 的平均 107.4 fps 还要亮眼。
　　接着 2013 年推出的 Unigine Valley 採用相同 Heaven 的引擎，但测试场景来到森林当中，有着更丰富的细节与场景，同样在 Extreme HD 设定下 GTX 1080 FE 有着平均 108.6 fps 的表现，而 RX Vega 64 则是平均 80.9 fps。
　　最新 2017 年推出的 Superposition，採用 UNIGINE 2 Engine 开发，有着更高 Extreme 的性能测试，且支持 VR 测试，在这测试下同样 1080p Extreme 设定，RX Vega 64 与 GTX 1080 FE 获得相同的平均 29 fps 的性能表现。
　　↑ Unigine Benchmark。
　　RADEON RX Vega 64 游戏测试
　　实际游戏测试下，可得到这结论 RX Vega 64 在游玩 DirectX 12、Vulkan 游戏时有着更好的性能，但在 DirectX 11 表现上与还是 GTX 1080 FE 表现较好，但差异并不会太大，总归来说：「RX Vega 64 紧咬着 GTX 1080 FE 不放」。
　　↑ 游戏性能测试。
　　《战地风云 1》运行 DirectX 12 API、1080p 解析度与最高画面品质设定，测试选择第一章-浴血之战的最后一节的钢铁对决进行测试，透过驾驶 MK.V 坦克黑贝丝突破敌军阵线，在 DX12 的加持之下，RX Vega 64 有着平均 122.4 fps 之性能，比起 GTX 1080 FE 的平均 109 fps 还要强悍。
　　↑ 战地风云 1 MK.V 坦克黑贝丝。
　　《毁灭战士》运行 Vulkan API、1080p 解析度与超级整体品质设定，测试使用街机模式打 VEGA 中央处理系统这关，RX Vega 64 有着平均 144.7 fps，而 GTX 1080 FE 亦不差平均 141.8 fps。
　　↑ 毁灭战士街机模式。
　　线上对战的射击游戏《斗阵特攻》採用的是 DirectX 11 API、1080p 解析度与最高图形品质，使用自定战役-绿洲城与毁灭拳王这角色，此测试下 GTX 1080 FE 平均 103.9 fps、RX Vega 64 平均 96 fps。
　　↑ 斗阵特攻的绿洲城与毁灭拳王。
　　《火线猎杀:野境》超吃性能的游戏，同样 1080p 解析度与极高预设配置，于开场地一关骑乘机车去拷问嫌疑犯，这测试下 GTX 1080 FE 平均 57.2 fps，而 RX Vega 64 平均 54 fps，两者差距不大但都未满 60 fps。
　　↑ 火线猎杀:野境。
　　《侠盗猎车手V》经典中的经典，设定 1080p 解析度与所有品质非常高，于圣安地列斯中，飞车追逐挑战 4 星警察的追缉，此测试下 GTX 1080 FE 有着平均 112.9 fps，而 RX Vega 64 平均 90.2 fps 亦不差。
　　↑ 侠盗猎车手V 你追我跑。
　　知名的移植游戏《尼尔：自动人形》，採用 1080p 解析度、Graphics Presets High 设定，操作 2A 于废弃的都市中攻击机器人，此游戏 GTX 1080 FE 与 RX Vega 64 皆达到平均 59.5 fps 的顶尖表现。
　　↑ 尼尔：自动人形 2A 一票。
　　除 1080p 解析度测试之外，亦测试 3840x2160p 4K 解析度的性能表现，众所皆知 GTX 1080 性能莫约在 1080p、1440p 之游戏，而 RX Vega 64 亦然，而在 2160p 的殿堂 NVIDIA 还有着 GTX 1080 Ti 挡着，但相对 AMD 则是手下无兵，因此遂使用 RX Vega 64 来试试 2160p 解析度的游戏性能。
　　游戏设定如上述所叙，仅将解析度调整为 3840x2160p。RX Vega 64 同样在 DirectX 12、Vulkan 下赢过对手，但其余测试下则是维持着 GTX 1080 小幅领先、RX Vega 64 紧跟在后，而面对性能优化不佳的《火线猎杀:野境》与《尼尔：自动人形》，两者则有着相同的性能表现。
　　↑ 4K 游戏性能测试。
　　RADEON RX Vega 64 算力一览
　　游戏性能一言以蔽之：「RX Vega 64 胜过新 API，紧追对手有输有赢」。而此次除游戏测试外，更加入大家对 A 卡更关切的「算力」测试，面对 Bitcoin 上涨至 $4000+ 美金大关，各位矿工心动了吗？
　　实际使用 Claymore ETH+DCR GPU Miner v9.8、GUIMiner 与 NiceHash 进行测试。ETH 算力由 RX Vega 64 的 30.4 Mh/s 夺下第一，紧接着是 R9 Fury 的 28 Mh/s、RX 580 的 23.5 Mh/s，至于 GTX 1080 则是 21.1 Mh/s；而根据 NiceHash 换算 USD / Day 则是 RX Vega 64 - 2.91、RX 580 - 2.24、R9 Fury - 2.04、GTX 1080 FE - 1.86 USD。
　　↑ ETH 算力比较。
　　GUIMiner 方面，最高算力 RX Vega 64 的 1.974 Gh/s，仅接着 GTX 1080 FE 的 1.219 Gh/s，以及 R9 Fury 0.9638、RX 580 0.8732；此次测试下，可见 RX Vega 64 的算力相当强悍，但相对的耗电则是另一个矿工需调教的问题了。
　　↑ GUIMiner 算力比较。
　　RADEON RX Vega 64 功耗与温度
　　RX Vega 64 的温度还在可接受範围，但功耗完完全全就是个吃货。
　　烧机测试分别使用 Fire Strike Stress test、FurMark 1080p, 4XMASS 与 NiceHash 进行测试，同时记录 GPU 温度与整台电脑功耗。温度方面，待机时 RX Vega 64 核心温度维持在 37℃，而在透过 Fire Strike 与 FurMark 烧机下，核心温度来到 85℃，而 NiceHash 则是 83℃，对比的 GTX 1080 FE 温度则在 83℃ 左右，因此温度表现相似。
　　而搭配测试的 RX 580 与 R9 Fury 都是自製卡的版本，因此 RX 580 温度表现更佳，但上一代的 R9 Fury 温度表现则比 RX Vega 64 低了几度。
　　↑ GPU 温度测试。
　　功耗方面，RX Vega 64 最高功耗在运行 FurMark 测得 413W，而在 Fire Strike Stress test 则是 391W，NiceHash 测试 398W，整体表现就是「功耗较高」，至于 GTX 1080...各位看图表就知道了。
　　↑ 整平台功耗测试。
　　总结
　　从策略来看，AMD 无疑是希望透过 RX Vega 64 迎战 GTX 1080，而 RX Vega 56 则是对战 GTX 1070，就游戏性能来看确实如 AMD 所愿，但各方面比较之下还是有着不足之处。
　　RX Vega 64 能带给游戏玩家，于 1080p 解析度、特效全开、玩胜 AAA 大作游戏，而从游戏性能来看，上至 1440p 2K 解析度也迎刃有余，但至 4K 解析度则差强人意；就游戏性能，RX Vega 64 确实有着媲美 GTX 1080 的性能，尤其在新一代 API 如 DirectX 12 与 Vulkan 下有着更出色的表现，倘若未来 AAA 大作走向 DirectX 12，那 RX Vega 则有着先天上的优势；但普遍 DirectX 11 游戏，还是 GTX 1080 性能较强，而 RX Vega 约输了 10 fps 左右。
　　至于「挖矿」算力方面，显而易见的是 RX Vega 64 有着更强的算力，且在不同的 VBIOS 与性能设定档之下，对于 ETH 或 GUIMiner 算力影响不大，对挖矿有兴趣的玩家可参考下表，由于整理表格较匆忙，且较无理想方式蒐集算力表现取平均值，因此算力误差约在 ±0.5 之间，瓦数计算取 Fire Strike 最高数值。
　　↑ VBIOS 与性能设定档组合下的绘图、算力、瓦数比较表。
　　「温度」表现上，RX Vega 64 公版卡还不差，与 GTX 1080 相比温度表现相似，日后自製卡肯定会有更低温的表现，以及预设更高的 GPU 时脉；但功耗方面还是稍微可惜了点，使用 Primary VBIOS 与 Turbo 模式下测试，最高耗电来到 423W 之谱，这比起 GTX 1080 最高 250W 还要高出许多，纵使笔者希望 Vega 能像 Ryzen 一般让对手倍感压力，但这就是 Vega。
　　不过呢！对于功耗表现，玩家可透过 Radeon Chill，来限定游戏的最低 / 最高 fps 表现，藉此让显示卡不绘製多余的游戏画面，节省功耗、降低温度。
　　虽说功耗较高是事实，但 Vega 还是有着不俗的性能，最后只剩下台湾的贩售价格，倘若价位能如同美金定价，RX Vega 64 一般版本 $499、RX Vega 56 一般版 $399 镁，那肯定还是受玩家青睐，纵使台湾汇率较高，若价格能比 GTX 1080 稍低那就还有着竞争空间。
　　AMD RADEON RX Vega 64 玩胜 1080p AAA 游戏，新一代 API 性能更胜，在意功耗请服用 Radeon Chill。
　　↑ 最后就看售价怎么定了。
　　来源: AMD RADEON RX Vega 64 测试报告 / 完胜1080p游戏 新API性能更胜 [XF]