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AMD重返高端!Radeon RX 6900 XT首发评测:超频潜力逆天
2020-12-08 22:00:00  出处:快科技 作者:流云 编辑:流云     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

一、前言:AMD重回高端市场, RX 6900 XT能否扳倒RTX 3090!

由于众所周知的原因(没钱),2011面世的GCN构架缝缝补补一直坚持用到了2019年。在这8年的时间内,NVIDIA的GPU构架从开普勒、到麦克斯、到帕斯卡再到图灵,每次升级都能带来令人惊叹的性能提升!

古老的GCN构架在能效比方面巨大的差距使得AMD从在R9 3900X之后就放弃了高端领域的竞争。2019年初的Radeon 7也只是昙花一现,出生还不满半年就死了。

2018年1月24日,当年一手缔造GCN架构的传奇大佬David Wang(王启尚)正式回归AMD,并主导RDNA2构架的研发。2年半之后的今天,AMD以及AMD粉丝也终于等到了他们想要的。

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全新的RDNA2构架通过加入Infinity Cache(无限缓存技术)以及其他诸多技术,成功的让DNA 2架构显卡在性能方面超过前代产品2倍、在功耗方面却仍保持300W(与7nm的Radeon 7),在相同的制程工艺下,能效比相较RDNA提升了50%以上。

RDNA2构架的到来,让AMD在高端市场终于有了与NVIDIA扳手腕的资格。11月18日上市的RX 6800/6800 XT已经让我们足够惊喜,对比RTX 3080、RTX 3070战得有声有色。

而今天解禁的RX 6900 XT则是针对NVIDIA最顶级的RTX 3090!

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从规格上来看,RX 6900XT拥有完整的80个CU单元,5120个流处理器、80个Ray Accelerator单元以及320个纹理单元。其他参数方面则完全等同于RX 6800 XT,甚至连TDP都是同样的300W。

部分规格方面10%的提升是否能让RX 6900 XT拥有挑战RTX 3090的资格呢?

今天我们将会告诉大家结果!

二、外观:与RX 6800 XT几乎一模一样

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赠送一个RADEON鼠标垫,鼠标垫里面包着的是RX 6900 XT显卡。

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外形与RX 6800 XT一模一样,正面有3个风扇,53mm 2.5槽厚度。

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散热底座是大面积的均热板,理论上效率要强于热管,不过均热板挡同时住了散热器的风道,使得风扇难以吹透散热片,实际散热效能还是不及堆料的非公版。

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14层PCB板设计,15+2相供电电路,理论上应付500W的功耗都没问题。

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供电电路的钽电容在PCB板背面。

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Navi 21 GPU核心,芯片面积519mm2,268亿个晶体管。

旁边是三星GDDR6显存颗粒,频率16GHz,单颗容量2GB,一共8颗组成256Bit 16GB,显存带宽达到了512GB/s。

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纯铜均热板底座。

三、测试平台:1200W白金牌电源助力GPU极限超频

测试平台如下:

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暂时我们还是选择了i9-10900K处理器平台。为了降低CPU的瓶颈效应,我们将i9-10900K的核心频率超频到了5.2GHz,Ring频率超频到了4.8GHz。

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主板用的是ROG MAXIMUS XII EXTREME。这款主板采用16+0供电,16相供电全部给了CPU核心,0相给核显。MosFET升级为TDA21490,这是目前最高规格的一体化MOSFET,导通电流也从55A提高到了90A,可以轻易提供超过1000W的输出功率。

ROG MAXIMUS XII EXTREME新版BIOS可以支持Intel版的显存智取技术,不过只对RX 6800/6900 XT有效,N卡还需要等待驱动的支持。

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内存必须32GB了,目前很多3A大作在16GB内存下运行时会出现各种问题。

芝奇皇家戟F4-4000C15D 8GBx4套装,不仅拥有4000MHz的频率,15-16-16-36的时序也是低的吓人,比绝大部分3000MHz频率的内存都要低,不过默认电压1.5V也算是比较高的了。

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长江存储致钛PC005 Active 512GB SSD,顺序读写速度分别为3500MB/s,2900MB/s。不依赖模拟SLC缓存也能保持550MB/s的稳定写入速度,同时寿命远远高于市面上绝大多数TLC SSD。

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酷冷至尊P360 ARGB水冷散热器,应该是市面上颜值最高也最易安装的水冷散热器,可以很轻松的压制5.2GHz的i9-10900K处理器。

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ROG THOR 1200W白金牌电源。

此次将会做RX 6900 XT解锁400W功耗的极限超频测试,一款顶级电源是必须的。

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全模块化设计,单路12V输出电流100A,12V输出功率达到了1200W。

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华硕玩家国度PG27UQ ROG 27英寸IPS电竞显示器。

4K UHD(3840*2160)分辨率、4ms响应时间、144Hz刷新率、G-Sync 技术、IPS+量子点面板、10bit色彩、DisPlay HDR1000认证。依旧是目前市面上顶级的电竞显示器。

四、理论性能测试:3DMark Fire Strike Extreme跑到了27000

1、3DMark

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在2K分辨率3DMark Fire Strike Extreme测试中,RX 6900 XT图形分数达到了27057分,核心温度最高78℃,核心运行最高频率为2361MHz,显卡最大功耗达到了256W。

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在3DMark Fire Strike Ultra测试中,RX 6900 XT图形分数为13581分,核心温度最高68℃,核心运行最高频率为2238MHz,显卡最大功耗达到了206W。

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3DMark Fire Strike是RDNA2的天下,即便是RX 6800 XT都要比RTX 3090强不少。

2K分辨率下,RX 6900 XT比RX 6800 XT快了6%,比RTX 3090快了16%。

4K分辨率下,RX 6900 XT相比RX 6800 XT的优势扩大到了8%,但是和RTX 3090 XT相比领先幅度缩小到了12%。

2、3DMark Time Spy

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在3DMark Time Spy测试中,RX 6900 XT图形分数达到了18516分,核心温度最高77℃,核心运行最高频率为2305MHz,显卡最大功耗达到了255W。

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4K分辨率3DMark Time Spy Extreme测试中,RX 6900 XT图形分数为8876分,核心温度最高79℃,核心运行最高频率为2261MHz,稳定运行频率是2220MHz左右,显卡最大功耗达到了255W。

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RX 6900 XT在3DMark Time Spy测试中的表现不太令人满意。

2K分辨率下,RX 6900 XT仅比RX 6800 XT快了4%,与RTX 3090之间则有6%的差距。

4K分辨率下,RX 6900XT要比RX 6800 XT快了5%,但是与RTX 3090之间的差距扩大到了11%。

虽然3MDark的成绩并不不能很好的展示不同GPU构架之间的性能差距,但是也能说明一些问题--RX 6900 XT在4K分辨率下性能的损失稍微有些严重。

五、2K游戏测试:持平RTX 3090

1、APEX英雄

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2、使命召唤16:战区

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3、GTA V

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4、刺客信条:奥德赛

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5、德军总部:新血脉

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6、地平线:零之曙光

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7、孤岛惊魂5

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8、古墓丽影:暗影

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9、绝地求生

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10、死亡搁浅

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11、微软模拟飞行2020

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12、巫师3

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13、无主之地3

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14、战地5

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15、战争机器5

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RX 6900XT这样的显卡定位是2K和4K,不过我们还是测试了他们在1080P下的帧率,数据汇总如下:

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在1080P分辨率下,RX 6900 XT比RX 6800 XT快了4%,比RX 6800快了17%,相比RTX 3090也有1%的领先优势。

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2K分辨率下,RX 6900 XT相比RX 6800 XT的领先优势扩大到了6%,比RX 6800快了21%。和RTX 3090相比,二者的表现是在同一水平线上。

六、4K游戏测试:不出所料

1、APEX英雄

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2、使命召唤16:战区

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3、GTA V

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4、刺客信条:奥德赛

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5、德军总部:新血脉

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6、地平线:零之曙光

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7、孤岛惊魂5

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8、古墓丽影:暗影

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9、绝地求生

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10、死亡搁浅

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11、微软模拟飞行2020

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12、巫师3

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13、无主之地3

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14、战地5

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《战地5》中,此前RX 6900 XT在2K分辨率下帧率要高于RTX 3090,到了4K分辨率下,则大幅落后13%。

15、战争机器5

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《战争机器5》的情况也像是,此前在1080P与2K分辨率下RX 6900 XT的帧率比RTX 3090都要高一些,到了4K分辨率时,反而还落后对手5%。

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对于4K分辨率而言,128MB Infinity Cache会显得有点捉襟见肘,RX 6900 XT虽然还比比RX 6800 XT快7%,比RTX 3080也快了3%,不过和RTX 3090相比却差了不少,落后对手7%。

七、超频测试:可以稳定在2.72GHz运行频率

AMD对公版RX 6900 XT的功耗做了严格的限制,在默频的情况下GPU功率上限是255W。如果是超频的话,玩家可以手动拉功耗墙,不过最高也就只有300W。

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在电压方面,RX 6800 XT默认电压是1.025V,RX 6800 XT是1.15V,而RX 6900 XT的电压继续提升到了1.175V。

核心频率最高可以拉到3000MHz,基本上1.175V的电压连显示桌面都非常困难,实测比较容易到达的频率是2800MHz。

显存频率的上限依旧是2150MHz(等效17400MHz)。

1、降压拉功耗墙超频测试

每一颗RX 6900 XT都是特挑过的芯片,体质远好于RX 6800/6800 XT。此前RX 6800 XT可以超频到2.7GHz,此次我们直接将频率拉到2.8GHz,并反复测试了这个频率下的稳定电压,最终测得只需1.05V的电压即可。

在功耗墙被限制在300W的情况下,更低的电压可以让GPU的运行频率更高。

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在3DMark Fire Strike Extreme中,超频后的RX 6900 XT拿到了29311分,比默频高了2254分,提升幅度约为8%。在运行中,最高频率可达2720MHz,不过在功耗的限制下,实际稳定运行的频率是2.5GHz,最高温度83度,最高功耗296W。

2、破解400W功耗墙超频测试

对于RX 6900 XT来说,300W的功耗肯定是不够的,我们将功耗破解到400W看看会有什么情况发生。

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实测在400W功耗时,RX 6900 XT在3DMark Fire Strike Extreme中的图形分数为31202,相比300W的功耗有高了1900分,比默频更是高了4145分,提升幅度为15%。

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3DMark Fire Strike Ultra的图形分数也有15550,比默频的13581高了15%左右。最高运行频率2734MHz,最高温度83度,最高功耗也到了400W。

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上图是运行3DMark Fire Strike Ultra时GPU的频率曲线,可以看到,在400W功耗下,频率可以稳定在2720MHz,几乎呈一条直线。

同时我们也测试了超频后的显卡在《古墓丽影:暗影》中的表现。

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在2560*1440分辨率下开启最高特效,解锁了400W的RX 6900 XT在《古墓丽影:暗影》中跑出了178FPS,比默频的159FPS高了19帧,提升幅度是12%。

而RTX 3090的帧率是156帧,二者之间有22FPS的差距。

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虽然4K不是RX 6900 XT的强项,不过在解锁400W功耗后在3840*2160分辨率下运行《古墓丽影:暗影》时,RX 6900 XT也拿到了96FPS的帧率,比默频的85FPS高了13%。同时也反超了RTX 3090,后者的帧率是91FPS,领先幅度为5%。

八、Intel平台SAM性能测试:4K性能提升3%

在游戏运行的时候,CPU是不能一次性访问全部显存的,比如RTX 3090有24GB显存,而CPU只能访问其中的256MB。于是有大量数据会回到内存后给CPU处理器完成,再转移到显存,此时不仅浪费了带宽也造成了无谓的资源浪费。
Smart Access Memory (SAM)可以让搭载AMD 500系列芯片组在搭载Zen3 CPU和RDNA2 GPU的时候,让Zen3 CPU可以完整访问全部显存,而且带宽还是PCIe 4.0的速度,理论上最多可以让游戏性能提升13%。

AMD重返高端!Radeon RX 6900 XT首发评测:超频潜力逆天

在RX 6800/6800 XT解禁之时,只有AMD 500系主板才可以开启SAM,现在Intel Z490也能支持了。我们使用的是华硕ROG MAXIMUS XII EXTREME主板在刷了最新的BIOS之后,就能开启SAM。

1、刺客信条:英灵殿

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《刺客信条:英灵殿》是提升最大的游戏,开启SAM之后,RX 6900 XT在1080P分辨率下可以跑出151FPS,没开SAM时的帧率为132FPS,提升了14%。

而RTX 3090在1080P分辨率下只能跑到89FPS,差距巨大。

2、战争机器5:

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4K分辨率下,RX 6900 XT开启SAM之后的成绩是90FPS,没开SAM是86FPS,提升了4帧。

3、古墓丽影:暗影

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这是2K分辨率的结果,开了SAM之后跑出了166FPS,没开SAM时是159FPS,提升了7帧。

所有游戏测试数据汇总如下:

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RX 6900 XT开启SAM之后,在1080P与2K分辨率下整体有2%的提升,4K分辨率下的提升幅度达到了3%。

就游戏来说,《刺客信条:英灵殿》、《使命召唤16:战区》、《战争机器5》的提升幅度最大,其他游戏也有不同幅度的提升。

另外,在Intel平台上,开启SAM之后,《德军总部:新血脉》的帧率异常,1080P、2K、2K下的帧率都只有100FPS左右;AMD平台则是2K与4K成绩正常,1080P分辨率下会下跌7%。

PS:RTX 3090以及其他NVIDIA GPU暂时还不支持SAM技术。

九、光线追踪性能测试测试:待游戏优化

以下测试均是在4K分辨率下运行,并开启最高画质。

1、堡垒之夜

为了尽量避免变量干扰,我们选择了嗨皮岛的一个单人场景进行测试。

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RX 6900XT在开启DXR技术之后,帧率会从107FPS掉到38FPS,跌幅为64%;而RTX 3090在开启DXR之后,帧率从104FPS降为48FPS,跌幅为54%。

2、古墓丽影:暗影

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在4K分辨率下,RX 6900 XT开启DXR技术之后,帧率从85FPS掉到了46FPS,不及RTX 3090的56FPS,与RTX 3080相比也有4帧的差距。

3、控制

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不开启DXR时,RX 6800 XT的帧率为56FPS。

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开启DXR技术之后,地面以及墙壁上产生了非常真实的光影效果,同时画面看上也去更加明亮。不过代价就是帧率跌到了27FPS,下降了一半还多。

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RX 6900 XT在开启DXR技术之后,帧率下降了55%。相比之下,RTX 3090在开启DXR技术之后,帧率只下降了37%。

十、功耗与温度测试:功耗比RTX 3080更低

1、温度测试:

使用Furmark来对RX 6900 XT进行烤机测试,测试是室温为26度。

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Furmark的参数设定为1920*1080分辨率、0AA。运行7分钟之后,RX 6800的温度稳定在79度,Hot Sport温度是94度(这个没到110度都不用怕),运行频率则为1976Hz,GPU功耗255W,风扇转速只有1452RPM。

2、功耗测试

我们使用ROG THOR 1200W白金牌电源重新测试了所有显卡的功耗,分别测试待机、游戏以及FurMark烤机时整机功耗表现。

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待机功耗是AMD显卡的优势所在,RDNA2 GPU的整机待机功耗要低于参与测试的NVIDIA GPU。

烤机功耗方面,RX 6900 XT要稍高于RX 6800 XT,但是远低于RX 3080的446W,比RTX 3090的501W更是低了将近100W。

至于游戏功耗,一直以来A卡的游戏功耗要稍高于烤机功耗,而N卡则相反。不过RX 6900 XT运行《巫师3》时整机功耗也只有425W,比RTX 3090的492W低了67W左右。

十一、总结:未来值得期待 非公或将有惊喜

虽然性能不及RTX 3090,但是如果在能效比方面,RX 6900 XT要远比RTX 3090更加优秀。

RX 6900 XT标称了300W TDP,但实际上AMD将其功耗限制在255W,只有手动超频时才能将功耗上限拉到300W。而RTX 3090默频下核心功耗就高达350W,二者之间相差了将近100W。

以下是测试结果的汇总:

1、游戏性能

与RX 6800 XT相比,RX 6900 XT在2K分辨率下有6%的优势;在4K分辨率下,则能领先7%。

与对手顶级的RTX 3090相比,RX 6900 XT在1080P分辨率下还能略微胜出1%;在2K分辨率时,2者刚好可以持平;不过到了4K分辨率下,RX 6900 XT就大幅落后对手7%。

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就目前而言,128MB Infinity Cache只能满足1080P与2K的需求。而在4K分辨率下,128MB Infinity Cache的命中率会大幅度下降,RX 6900 XT显存的512GB/s的带宽也难以满足4K分辨率的需求,因此导致了它在4K分辨率下性能表现不尽如人意。

下一代RDNA3 GPU在5nm制程工艺的加持下,能够塞入更多的晶体管,256MB Infinity Cache也不是没有可能。再配合更高频率的GDDR6x显存,届时AMD将有机会彻底扭转4K分辨率下不利的局面。

2、功耗

在功耗方面,RX 6900 XT的表现比RTX 3090更好!二者的整机烤机功耗相差100W,游戏功耗也有70W的差距。

不客气的说,如果RX 6900 XT将默频下的功耗墙设置为RTX 3090相同的350W,4K性能应该也能实现反超。

3、温度

RX 6900 XT的温度表现与RX 6800 XT基本一致。开放平台下的烤机温度可以超过80度。只能说大型均热板的散热设计是得失参半。虽然在导热效率方面均热板远远强于热管,但也挡住了散热器上的风道,似的散热片无法被吹透。

建议AMD下一代RDNA3 GPU采用热管导热,也可以借鉴RTX 30系的均热板 + 镂空背板的散热设计方案。

当然,各家AIC的非公版也可以期待下,毕竟RX 6900 XT的功耗并不高。

4、Smart Access Memory (SAM)显存智取技术

现在Intel平台也支持SAM技术了,只是在优化方面还稍有欠缺。根据我们在M12E主板 + i9-10900K平台上的测试结果,《刺客信条:英灵殿》、《战争机器5》在开启SAM之后有非常明显的提升。特别是《刺客信条:英灵殿》,RX 6900 XT的帧率比 RTX 3090甚至高了70%。

不过大部分游戏的帧率波动很小,《德军总部:新血脉》还出现了帧率大跌的情况(AMD平台正常)。

5、实时光线追踪

和对手相比,目前RDNA2 GPU在光线追踪计算效率方面还存在比较明显的差距。不过索尼以及微软的次世代主机都采用了RDNA2构架,AMD相信未来会有越来越多的光追游戏针对RDNA 2架构进行优化,因此在光追性能方面RDNA 2架构仍有很大的发展空间和潜力。

PS:关于光线追踪计算效率,硬件支持占50%,游戏的优化占50%。

6、超频能力

特挑体质的RX 6900 XT在超频性能方面要比RX 6800/6800 XT强不少!

如果解锁400W TDP,RX 6900 XT几乎可以全程运行在2720MHz的频率上,性能相比默频提升13%左右。此时在不仅在2K分辨率下可以大幅度领先RTX 3090,即便是在4K分辨率也能反超对手。

关于超频可以看看市面上的顶级非公能做到什么程度。

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责任编辑:流云

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