創作立場聲明:
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一、SAM是啥?

2020年10月份發布RX 6000系列顯卡的時候,AMD推出了一項新技術,簡稱為「SAM」,全稱為「智能訪問顯存」(Smart Access Memory)技術,只要硬體平台是ZEN3代銳龍和RX 6000顯卡組成的平台,就可以提升顯卡性能。

從數據傳輸來說,這項新技術的亮點在於解決了CPU與GPU之間的傳輸瓶頸問題。其基本原理是:在傳統基於Windows的計算機系統中,處理器一次只能訪問256MB容量的顯存 (VRAM),單次數據傳輸的內容有限,因此限制了顯示性能。通過AMD SAM技術,數據通道得到擴展,可以儘可能多的利用GPU顯存,只要CPU性能不拖後腿,就可以利用PCI Express帶寬消除性能瓶頸,此功能將為玩家提供更好的遊戲體驗。



從顯卡架構來說,RDNA2作為新一代架構,從下到上擁有L0、L1、L2以及無限緩存(Infinity Cache)、顯存控制單元這5個層級。其中無限緩存是全新加入的大容量緩存,其容量高達128MB(Navi 21)或96MB(Navi 22)。根據AMD的架構圖來看,無限緩存被分為4個區塊,每個區塊為32MB,這個數量和4個渲染引擎、4個顯存控制器是相互對應的。在緩存連接方面,AMD使用運行在1.94GHz的、16x64Bit(1024Bit/時鐘周期)的Infinity Fabric總線連接緩存和RDNA2的引擎,而這個總線的帶寬峰值是256bit GDDR6顯存的4倍,類似於無限緩存直接「開掛」。

具體來說,無限緩存能夠改善GPU在每個時鐘周期內完成的實際工作量或性能——提高GPU的數據命中率,而不是像傳統GPU那樣等待數據從VRAM中取出。在光線追蹤計算中,BVH相關的遍歷數據也會存放在無限緩存中,這也是AMD設計的硬體光線追蹤加速的重要組成部分。

二.硬體平台

首先展示一下,從網上搜索到的一組RX6700XT打開和關閉SAM後的性能對比



說實話,看到這個結果,還是比較驚訝的,部分遊戲提升太高了,畢竟現在CPU和顯卡技術已經處於一個穩定的瓶頸期,換代和提升都非常緩慢了。

抱著求真和懷疑的態度,所以本次測試,換用RX6800平檢驗SAM打開和關閉後的性能差別。

主要硬體

CPU及平台





銳龍RYZEN 5 5800X採用了最新的7nm工藝ZEN3架構,CPU規格為8核心16線程,基本頻率為3.8G,BOOST頻率4.7G,TDP105W,支持PCI-E 4.0及DDR4-3200內存,二級緩存4MB,三級緩存達到了32MB。新一代ZEN3架構銳龍全系都採用釺焊技術,可以讓CPU更涼快更安靜,避免了矽脂CPU,在長時間使用後,由於矽脂揮髮帶來的高溫高熱現象。

主板使用手頭的微星X570




顯卡:





使用了AMD公版原廠RX6800來進行測試,RX6800核心為NAVI 21,渲染單元單元3840個,光柵單元96個,紋理單元240個,默認頻率1815MHz,BOOST頻率2105MHz。顯卡位寬256Bit,顯存容量16GB,規格GDDR6,等效頻率16000MHz。





AMD公版RX6800採用了三風扇直觸一體式解熱器,對於小機箱來說,還算兼容性不錯。散熱器風扇直徑為8厘米,支持智能停轉技術,在低負載或溫度較低時會停止轉動,完全靜音,頂部為RADEON標識。





顯卡供電接口為2個8PIN接口,散熱器將顯卡側邊也包裹得比較嚴實。



顯卡配備有金屬背板,沒有花哨的造型和紋理等,避免了長時間使用後PCB變形。顯卡的輸出接口為1個TYPE-C規格的視頻接口,1個HDMI,2個DP,比較全面。





CPU:RYZEN5 5800X

主板:MSI X570 CREATION

顯卡:AMD RX 6800

打開和關閉SAM的方法:



對於使用微星主板的用戶來說,啟用SMART ACCESS MEMORY非常簡單。 更新BIOS後,找到「Settings > Advanced > PCI Subsystem Settings」,啟用「Re-size BAR」和「Above 4G memory/Crypto Currency mining」,按「 F10」,保存設置並重新啟動。 根據我個人在測試過程中的經驗,打開SAM有個前提條件,分區表必須是GPT,文件格式和BIOS必須是UEFI模式。否則,切換回CSM模式,SAM會自動關閉。




對於華擎和技嘉來說,現在好像還沒有明確說法。

三、理論顯示性能測試

RX 6800關閉SAM

3DMARK FIRE STRIKE 性能測試



3DMARK FIRE STRIKE E模式性能測試



3DMARK FIRE STRIKE U模式性能測試



3DMARK FIRE STRIKE TIME SPY模式性能測試



3DMARK FIRE STRIKE TIME SPY EXTREME模式性能測試



3DMARK PROT ROYAL模式性能測試



RX 6800打開SAM

3DMARK FIRE STRIKE 性能測試



3DMARK FIRE STRIKE E模式性能測試



3DMARK FIRE STRIKE U模式性能測試



3DMARK FIRE STRIKE TIME SPY模式性能測試



3DMARK FIRE STRIKE TIME SPY EXTREME模式性能測試



3DMARK PROT ROYAL模式性能測試


通過各個基準測試來看,在5800X的加持下,即使打開SAM功能,顯卡的理論測試分數提高也並不明顯,更多的數據差別也可以近似認為是系統誤差,這極其有可能和3DMARK FIRE STRIKE的運行機制有關。




四、遊戲實際效果測試

為了真實檢驗SAM技術的優勢,選用了6款遊戲來進行測試,特別是其中有RX 6700XT提高較大的遊戲,現在用RX 6800來驗證下結果。所有遊戲除《控制》外,畫面設置都是4K解析度,最高畫質,來運行遊戲內置的BENCHMARK。

《刺客信箱—英靈殿》

《刺客信箱—英靈殿》延續了奧德賽的故事內容,以維京人的視角來講述刺客的故事,內置BENCHMARK可以進行測試,HUD模式可以顯示硬體占用情況。





關閉SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為55。



打開SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為76。



《孤島驚魂5》

《孤島驚魂5》是育碧2018年發布的一款開放世界遊戲,龐大而美麗,冒險歷程一波三折,玩法類型豐富多彩,細節的打磨也無微不至。





關閉SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為64。



打開SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為72。



《古墓麗影:暗影》

《古墓麗影:暗影》是蘿拉系列的最新作品,在DX12模式下測試。遊戲的畫面基本上達到了電影,而內容也非常豐滿,得到了很高評價,是值得一玩的經典大作。





關閉SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為66。



打開SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為68。



《控制》

《CONTROL》這款遊戲整體製作精良,一流的視覺效果,暢快的戰鬥系統,確實是值得一玩的佳作。





關閉SAM,4K解析度,中等畫質中等光追,平均幀數為26.7。



打開SAM,4K解析度,中等畫質中等光追,平均幀數為26.2。



《無主之地3》距離上一代作品已經過去了4年,依然最好玩的是多人協作模式。遊戲畫面以動畫風格為主,不求真實,但求視覺效果炫酷,非常萌。





關閉SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為47.62。



打開SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為49.18。



《極限競速:地平線4》

極限競速一直是微軟的王牌汽車競速遊戲,前幾作的水準都非常高。本作於2021年3月發售,遊戲光影效果非常棒,車輛疾馳的感覺讓人興奮,是值得一玩的經典大作。





關閉SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為80.0。



打開SAM,4K解析度,最高畫質,平均幀數為81.7。





五、總結

作為新一代ZEN3銳龍CPU代表的5600X和5800X,利益於單核性能和架構升級,在遊戲性能方面對幀數提升非常大,不管是否打開SAM,都不會造成系統瓶頸。

AMD SAM是AMD在RDNA 2上提出的創新功能。在啟用了這個功能後,銳龍5000系列CPU端可以直接通過PCIe 4.0總線訪問GPU的全部本地顯存,這樣一來,CPU就可以直接調用GPU的數據而不需要等待GPU轉發。SAM本質上利用的是PCIE規範中的一個特性,之前不被廠商注意而已。

通過實測來看,由於RX 6700XT和RX 6800規格與性能上的差距,RX 6700XT配置了96MB的無限緩存,192bit、12GB的GDDR6顯存,在未打開SAM的情況下,硬體資源沒有全部利用。而RX6800由於配置了128MB的無限緩存,256bit、16GB的GDDR6顯存。即使在未打開SAM的情況下,系統資源已經得到了充分利用。打開以後,在部分遊戲確實有非常明顯的效果,但部分遊戲提升不明顯,說明還需要遊戲廠家和硬體廠家的進一步優化。



從打開SAM以後的表現來看,SAM技術的未來確實可期。而且,根據有關報導稱,NVIDIA家「SAM」技術也準備就緒了,預計叫做Resizable BAR for Geforce。即將在後續的評測中,為大家進行分析。