Radeon, Instinct e GPUs integradas: entenda as linhas de placas de vídeo da AMD

Além de competir com a Intel no mercado de processadores, a AMD também concorre com a Nvidia no segmento de placas de vídeo. Com a família Radeon, o time vermelho atende a todo o público gamer, e ganhou grande reconhecimento com a estreia da microarquitetura RDNA 2 na família RX 6000, reposicionando-se como uma opção muito atraente para entusiastas.

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No entanto, assim como é o caso da família de CPUs, as soluções gráficas da gigante vão muito além da família Radeon e atendem aos mais variados segmentos. Depois de te ajudar a entender cada uma das linhas de chips da AMD, o Canaltech reúne agora as principais informações das placas de vídeo da marca, incluindo as características e os recursos únicos oferecidos pela empresa.

Características das GPUs AMD

Antes de partirmos para as linhas, é necessário saber de alguns dos termos e tecnologias específicas das soluções gráficas da AMD. Focaremos apenas em funções únicas das GPUs da empresa — você pode conferir todos os detalhes e informações importantes sobre placas de vídeo em nosso artigo sobre o assunto.

• Stream Processors: equivalentes dos núcleos CUDA em placas Nvidia, são as unidades de processamento de dados das GPUs AMD. Seriam similares a núcleos de uma CPU, guardadas as devidas proporções, sendo otimizados para cálculos complexos em paralelo e responsáveis pela renderização de personagens 3D, cálculos de iluminação, elementos dos cenários e mais. A GPU mais potente da empresa para games no momento, a Radeon RX 6900 XT, conta com 5.120 Stream Processors.
• Compute Unit (CU): um dos elementos mais básicos da estrutura das GPUs da AMD, a Unidade Computacional, Compute Unit ou somente CU é o bloco que agrupa os Stream Processors, processadores de vetores e outros elementos responsáveis pelo processamento gráfico. É um dos números divulgados pela fabricante para destacar o potencial de desempenho das placas. Cada CU traz 64 Stream Processors.
• Ray Accelerators: os núcleos de processamento de Ray Tracing da AMD, que aceleram o procedimento ao criar uma espécie de mapa tridimensional da cena, a estrutura Bounding Volume Hierarchy (BVH), e calcular o encontro dos raios emitidos pela câmera do jogador com os objetos 3D. A AMD emprega um Ray Accelerator por Unidade Computacional (CU) da GPU
• Infinity Cache: com a chegada da microarquitetura RDNA 2, a AMD inaugurou o conceito de adicionar uma enorme quantidade de cache L3 às placas de vídeo, disponíveis para a GPU inteira. Além da capacidade elevada, esse cache turbinaria de maneira significativa a largura de banda da memória, aumentando-o em até 3,25 vezes e teoricamente atingindo até 1 TB/s. Um detalhe importante é que, apesar de também utilizarem GPUs RDNA 2, o PS5, o Xbox Series X e o Xbox Series S não contam com Infinity Cache.
• Game Clock e Boost Clock: as placas de vídeo possuem dois tipos de clocks: o base clock, ou a velocidade mínima que a GPU pode atingir, e o boost clock, velocidade máxima variável de acordo com a temperatura. Com a microarquitetura RDNA, a AMD estreou o Game Clock, e reprojetou o boost clock — o primeiro é a velocidade média que a placa chega durante gameplays, enquanto o segundo só é atingido durante cargas de trabalho muito intensas, como processos de renderização 3D em softwares especializados.
• FidelityFX: suíte de ferramentas de código aberto dedicadas a aprimorar a qualidade de imagens dos jogos. Algumas das soluções incluem o Contrast Adaptive Sharpening (CAS), que utiliza o contraste de elementos da cena para aumentar a nitidez, o Combined Adaptive Compute Ambient Occlusion (CACAO), que utiliza dados da iluminação dos ambientes para processar as sombras de contato dos objetos 3D, entre outras.
• FidelityFX Super Resolution (FSR): um dos recursos mais importantes da suíte Fidelity FX, o FidelityFX Super Resolution, ou apenas FSR, é a resposta da AMD para o DLSS da Nvidia. A tecnologia renderiza games compatíveis em resoluções menores e então as exibe em maior resolução, utilizando um algoritmo para reduzir a perda de qualidade. Diferente do concorrente, no entanto, todos os dados utilizados são espaciais, ou seja, presentes apenas no frame que está sendo processado — o DLSS, em contrapartida, utiliza dados temporais, coletando informações de frames anteriores.
• CrossFire: tecnologia que permite que os usuários combinem de duas a quatro placas Radeon para turbinar o desempenho ao fazer com que as GPUs se revezem para renderizar os frames dos jogos. O recurso já foi descontinuado, assim como o rival SLI, em virtude dos ganhos tímidos, das limitações e da falta de suporte em games.

Linha Radeon para o público gamer

Herdada pela AMD após a compra da ATI Technologies em 2006, a linha Radeon é a mais popular da empresa, destinada ao público gamer. As soluções atendem desde jogadores casuais até entusiastas, e conta com 6 séries de modelos. São eles:

Série RX x900

Mais recente integrante da família Radeon, a série RX x900 visa atender a entusiastas com a placa mais poderosa da AMD para games, trazendo o que a fabricante tem de melhor. A primeira e mais nova representante é a Radeon RX 6900 XT, poderosa o suficiente para rodar games em 4K com altas taxas de atualização e elevada qualidade de imagem sem grandes problemas.

O modelo vem equipado com chip Navi 21 e suas variantes XT e XTX, presentes em modelos com overclocking de fábrica, munido de 80 CUs, 5.120 Stream Processors e clocks altos, de até 2.250 MHz. A placa traz ainda 16 GB de RAM GDDR6 com interface de 256-bit e largura de banda de 512 GB/s, 128 MB de Infinity Cache, 80 Ray Accelerators para Ray Tracing e 23,04 TFLOPs de poder computacional.

Série RX x800

Outra adição recente, a série RX x800 ocupa o segmento de alto desempenho, concorrendo diretamente com as RTX xx80 da Nvidia e entregando alguns dos melhores recursos da AMD. Dois modelos compõem essa série, dos quais a RX 6800 XT é o mais poderoso.

A placa conta com uma variante mais básica da GPU Navi 21, trazendo 72 CUs, 4.608 Stream Processors, clocks de até 2.250 MHz, 16 GB de RAM GDDR6 com interface de 256-bit e largura de banda de 512 GB/s, 128 MB de Infinity Cache, 72 Ray Accelerators e 20,74 TFLOPs de poder computacional.

Série RX x700

A série RX x700 atua no segmento intermediário mais encorpado, tentando equilibrar o preço com desempenho elevado e alguns dos recursos premium vistos nas séries x800 e x900. Também há dois modelos por aqui, sendo o Radeon RX 6700 XT o mais poderoso.

A placa conta com chip Navi 22 XT, oferecendo 40 CUs, 2.560 Stream Processors, clocks de até 2.581 MHz, 16 GB de RAM GDDR6 em interface de 192-bit e largura de banda de 384 GB/s, 96 MB de Infinity Cache, 40 Ray Accelerators e 13,21 TFLOPs de poder computacional.

Série RX x600

Modelos básicos mais avançados, os integrantes da série RX x600 focam no custo-benefício, prometendo entregar bom desempenho para resoluções populares, como o Full HD, com boa qualidade gráfica e taxas de quadros razoavelmente altas. Assim como as séries mais avançadas, também há duas variantes neste segmento, com a Radeon RX 6600 XT sendo o mais robusto.

O componente traz GPU Navi 23 XT, com 32 CUs, 2.048 Stream Processors, clocks de até 2.589 MHz, 8 GB de RAM GDDR6 em interface de 128-bit e largura de banda de 256 GB/s, 32 MB de Infinity Cache, 32 Ray Accelerators e 10,6 TFLOPs de poder computacional.

Séries RX x500 e RX x300

Compostas por modelos de entrada, que visam possibilitar o acesso a jogos mais complexos em qualidade mediana sem gastar muito, as séries RX x500 e RX x300 possuem dois modelos cada, e até o momento não foram atualizadas para a geração mais recente. A placa mais potente disponível atualmente é a Radeon RX 5500 XT.

Com chip Navi 14 XTX, o componente traz 22 CUs, 1.408 Stream Processors, clocks de até 1.845 MHz, 4 GB de RAM GDDR6 com interface de 128-bit e largura de banda de 224 GB/s, e poder computacional de 5,2 TFLOPs.

A única diferença entre os modelos das duas séries é o tipo de memória utilizado: enquanto as RX 5500 e 5500 XT trazem a mais veloz GDDR6, as RX 5300 e 5300 XT adotam GDDR5, que corta pela metade a largura de banda. Essas mudanças já são suficientes para representar uma diferença significativa de performance. Outras especificações, como quantidades de CUs e Stream Processors, clocks e capacidade de memória são as mesmas.

Modelos RX 400 e RX 500 ainda são vendidos

Antes de reformular a família Radeon com uma arquitetura completamente nova, a RDNA (Radeon DNA), a AMD investiu por alguns anos na chamada GCN (Graphics Core Next), arquitetura popular presente em soluções como as populares RX 470 e RX 580. As placas integrantes dessas famílias foram tidas por muito tempo como algumas das melhores em termos de custo-benefício, acompanhadas de updates de drivers que refinaram a performance com o tempo.

Os modelos ainda circulam pelo mercado brasileiro, mas também sofrem com o preço elevado decorrente da crise mundial de chips. Se antes era possível encontrá-los por menos de R$ 1.300, hoje a faixa de preço comum está entre os R$ 3.000 e R$ 4.000. Nessas condições, o recomendado é buscar por placas mais modernas, como a RX 6600 XT ou mesmo a RX 6600, significativamente mais poderosas e vendidas por valores próximos.

Modelos de notebooks trazem limitações

Assim como concorrentes, as soluções Radeon para notebooks não entregam o mesmo nível de desempenho das contrapartes para desktop. Isso acontece em virtude das llimitações térmicas dos notebooks: enquanto a Radeon RX 6800M atinge apenas 145 W, a Radeon RX 6800 tradicional pode chegar aos 250 W. Isso não apenas drenaria a bateria dos notebooks de forma incrivelmente rápida como também geraria mais calor do que os dissipadores modestos que esse tipo de produto realmente traz de fábrica seriam capazes de lidar.

As semelhanças com as rivais da Nvidia persistem também nas variações de consumo, ponto importante a se ficar de olho, já que a performance muda conforme a potência muda. O chip também pode variar, como é justamente o caso da RX 6800M, equipada com GPU Navi 22, em vez da Navi 21 do modelo dedicado a desktops.

Microarquiteturas referem-se a estrelas

Com a chegada da quarta geração da arquitetura GCN, a AMD adotou um esquema de codinomes interessante para as arquiteturas derivadas — todas teriam nomes inspirados em estrelas. A tecnologia utilizada nas já citadas Radeon RX 400 e RX 500, por exemplo, apresenta codinome Polaris, enquanto as placas Vega 56, Vega 64 e Radeon VII adotam o codinome Vega, utilizado até hoje nas GPUs integradas dos processadores Ryzen.

O sistema se manteve mesmo após a reestruturação das GPUs da empresa com a chegada da microarquitetura RDNA e a família Radeon RX 5000. O codinome agora é Navi, também conhecida na Astronomia como Gamma Cassiopeiae, mantido até o momento. Navi também é utilizado junto a um número específico para dar nome às GPUs que equipam as placas das famílias Radeon RX 5000 e Radeon RX 6000.

Como funciona a nomenclatura?

Tomando como exemplo a solução para entusiastas Radeon RX 6900 XT, temos o seguinte esquema de nomenclatura:

• Linha: as placas Radeon RX são as soluções da AMD para o público gamer, atendendo desde usuários casuais a entusiastas. Com a chegada da linha RX 6000, baseada na microarquitetura RDNA 2, a empresa trouxe suporte a Ray Tracing e ofereceu nível de desempenho bastante competitivo frente a soluções equivalentes da linha GeForce da Nvidia.
• Série/Geração: representa a geração à qual a placa pertence. Esse sistema começa a valer a partir da série RX 5000, com a chegada da primeira geração da microarquitetura RDNA.
• SKU: indica o segmento ao qual a GPU pertence. Quanto maior o número, maior o desempenho.
• Modificador: o sufixo XT indica que a placa é de alto desempenho, mas não necessariamente possui uma versão sem a sigla. A AMD adota ainda a letra M para simbolizar que a placa é dedicada a notebooks.

Linha Radeon PRO para profissionais

Para profissionais e criadores de conteúdo, a AMD oferece a família Radeon PRO, que compartilha dos mesmos chips utilizados na linha gamer da empresa, mas com adaptações para atender às necessidades específicas de engenheiros, modeladores 3D, desenvolvedores de jogos e outros especialistas. A primeira mudança está na quantidade de memória, que pode passar dos 32 GB, necessários para lidar com arquivos 3D de alta complexidade.

Além disso, a fabricante trabalha com grandes desenvolvedoras de softwares profissionais, como a Adobe, a Epic Games e a Autodesk, para desenvolver drivers certificados que garantem a estabilidade e o bom funcionamento das placas, outro elemento crucial, já que pequenos erros podem significar problemas graves e perda de dinheiro.

O design também é padronizado pela marca, contando com a cor azul, e o resfriamento emprega o formato blower, devido aos computadores às quais essas placas serão destinadas, e a menor geração de calor, já que os clocks são mais baixos que os de placas gamer.

A AMD oferece múltiplas variantes dentro da família Radeon PRO, incluindo, por exemplo, soluções dedicadas para Macs, mas o lançamento mais recente e de maior destaque disponível para o público é a Radeon PRO W6800, baseada na Radeon RX 6800.

O componente emprega o mesmo chip Navi 21, com 60 CUs e 3.840 Stream Processors, além de clocks de até 2.320 MHz, mas oferece 32 GB de RAM GDDR6, com interface de 256-bit e largura de banda de 512 GB/s, 128 MB de Infinity Cache, 60 Ray Accelerators e poder computacional de 17,82 TFLOPs. Para comportar até 6 telas em 5K, ou 2 telas em 8K, as portas de vídeo também são modificadas: saem o HDMI e o DisplayPort, e entram 6 Mini-DisplayPort 1.4

Como funciona a nomenclatura?

Tomando a Radeon PRO W6800 como exemplo, temos a seguinte nomenclatura:

• Linha: focada em profissionais que dependem de estaabilidade, alto desempenho e grande largura de banda, como engenheiros, artistas 3D e pesquisadores, a linha Radeon PRO emprega os chips da família Radeon para games, mas oferece drivers certificados pelas desenvolvedoras de software profissionais, grande quantidade de memória, entre outros ajustes.
• Série/Geração: Com a estreia da microarquitetura RDNA, a família de placas profissionais se alinhou com os modelos para games e está em sua "6ª geração", baseada na microarquitetura RDNA 2.
• SKU: Como de costume, é o número que representa o modelo — quanto maior, melhor. Observando o SKU, é possível perceber em que placa da linha Radeon a solução Radeon PRO foi baseada. A Radeon PRO W6800 do exemplo utiliza as especificações da Radeon RX 6800.

Linha Instinct para processamento de dados

Por muito tempo, a família Instinct foi uma subdivisão da linha Radeon, compartilhando das microarquiteturas das placas para games. Soluções como a Radeon Instinct MI50 utilizavam a mesma microarquitetura Vega presente nas placas Radeon VII e Vega 64, ainda que algumas adaptações de hardware e especialmente de software fossem feitas.

Com a estreia da Instinct MI100, a AMD separou de maneira definitiva as microarquiteturas dedicadas a processamento gráfico, como a RDNA, das desenvolvidas para servidores e supercomputadores, com o lançamento da microarquitetura Compute DNA, ou CDNA. Aos moldes do feito com a RDNA, ou Radeon DNA, a CDNA é completamente projetada para oferecer alta performance de cálculos matriciais para IA, grandes quantidades de memória e altíssima largura de banda.

As soluções Instinct, agora sem referências à linha Radeon, também possuem tecnologias próprias focadas na comunicação de alta velocidade, como o Infinity Fabric, e fazem parte dos esforços da AMD de unificar o processamento de CPU e GPU na chamada Infinity Architecture — a gigante quer que ambos os chips compartilhem informações e memória para acelerar ao máximo o processamento de dados.

Como funciona a nomenclatura?

Tomando como exemplo a topo de linha Instinct MI100, temos o seguinte sistema de nomenclatura:

• Linha: a linha AMD Instinct é dedicada a servidores e data centers, trazendo a microarquitetura CDNA. As soluções da família contam com grande quantidade de memória de altíssima velocidade, integração com a Infinity Architecture para compartilhamento de recursos com a CPU e outras GPUs, além de elevado poder de processamento de matrizes e aceleração de Inteligência Artificial.
• Série/Geração: Com o lançamento da Instinct MI100, a AMD trouxe a primeira geração das placas CDNA. A partir disso, o primeiro dígito do número de modelo passa a representar a geração à qual a placa pertence.
• SKU: Representa o modelo — quanto maior o número, maior o poder de processamento. Mais variantes devem chegar ao mercado com a estreia da segunda geração da microarquitetura CDNA.

GPUs integradas

Especialista em placas de vídeo, a AMD trouxe as tecnologias e recursos das GPUs dedicadas para os processadores da marca, criando o que a empresa chama de Accelerated Processing Unit (APU), que basicamente é a união da CPU e da GPU integrada em um único chip. Justamente em virtude da vasta experiência da empresa com GPUs, os gráficos integrados da marca são conhecidos por serem alguns dos mais robustos, poderosos e eficientes do mercado.

Essa categoria ganhou ainda mais destaque com a crise dos semicondutores, já que oferece performance suficiente para atuar como solução temporária para aqueles que pretendem esperar um pouco para adquirir uma placa de vídeo, mesmo em jogos mais complexos.

Uma questão importante que deve ser considerada ao utilizar uma iGPU refere-se à memória: os gráficos integrados compartilham memória com o sistema, ou seja, reservam parte da RAM do computador para funcionar. Para extrair o máximo de capacidade dessas soluções, é importante haver configuração dual-channel, quantidade elevada e altas velocidades.

No momento, todas as iGPUs da AMD são baseadas na arquitetura Vega, mas rumores sugerem que a gigante deve passar a adotar a arquitetura Navi em breve, com soluções baseadas na microarquitetuura RDNA 2, o que traria um expressivo salto de desempenho às soluções.

Como funciona a nomenclatura?

Devido à natureza integrada, as iGPUs da AMD contam com um sistema de nomenclatura bastante simples, sem nomes muito especiais. Tomando a Vega 8 presente no AMD Ryzen 7 5700G como exemplo, temos o seguinte esquema:

• Arquitetura: as GPUs integradas da AMD são identificadas pela arquitetura que usam. A empresa ainda mantém núcleos Vega na família Ryzen, mas deve adotar gráficos Navi, com microarquitetura RDNA 2, em breve.
• Nº de CUs: o número que acompanha o nome dos gráficos integrados representa quantas CUs foram utilizadas. No caso do Ryzen 7 5700G, temos 8 CUs, que totalizam 512 Stream Processors.