AMD RX 7900 XT: Análisis detallado de la competencia de NVIDIA • GeekAnDev

AMD Radeon RX 7900 XT: Análisis detallado de la GPU que compite cara a cara con Nvidia

Explorando la microarquitectura RDNA 3
Analizando el diseño de referencia de la Radeon RX 7900 XT
AMD Radeon RX 7900 XT: Conclusión de GeekAnDev

En este análisis, pondremos a prueba la AMD Radeon RX 7900 XT, una tarjeta gráfica que compite con su versión hipervitaminada, la Radeon RX 7900 XTX, que fue presentada junto a ella. Aunque es comprensible que muchos usuarios presten más atención a la versión más potente, es importante destacar que ambas son soluciones de gama alta y la XTX suele ser significativamente más cara que la XT.

Esta situación plantea una decisión difícil para los jugadores que quieren adquirir una de las nuevas tarjetas gráficas de AMD: ¿vale la pena pagar más por el mejor rendimiento de la XTX en comparación con la XT? En este análisis, abordaremos esta cuestión, pero aquí va un pequeño spoiler: la Radeon RX 7900 XT tiene un rendimiento impresionante, incluso en comparación con su versión hipervitaminada.

Explorando la microarquitectura RDNA 3

Las GPU Radeon RX 7000 han sido diseñadas por AMD para incorporar una de las características más interesantes de la industria, los chiplets. Estos procesadores gráficos se diferencian de los modelos anteriores porque distribuyen su lógica en varios circuitos integrados que están físicamente independientes, aunque conectados mediante enlaces de alto rendimiento.

Esta estrategia de diseño permite a AMD optimizar el rendimiento por milímetro cuadrado de oblea de silicio. Además, cada chiplet se puede fabricar utilizando la tecnología de integración que mejor se adapte a su cometido, lo que ayuda a equilibrar los costes.

En concreto, las GPU Radeon RX 7000 tienen siete chiplets, dos tipos diferentes. El motor gráfico, GCD (Graphics Compute Die), que es el encargado de aglutinar la lógica esencial de la GPU, está fabricado en el nodo de 5 nm de TSMC. Por su parte, la memoria caché, MCD (Memory Cache Die), está distribuida en los otros seis chiplets, y se produce empleando la fotolitografía de 6 nm de TSMC.

Es importante destacar que dentro del MCD no se encuentra solo la caché de nivel 3 (Infinity Cache); también están los controladores de 2 x 32 bits vinculados a la administración de la memoria GDDR6. La distribución de la caché en varios chiplets permite a AMD escalarla fácilmente. En la GPU Radeon RX 7900 XTX, que es la que se muestra en la imagen, se han activado seis MCD, mientras que la Radeon RX 7900 XT tiene cinco unidades activas.

En definitiva, el uso de chiplets en las GPU Radeon RX 7000 representa una innovación interesante en la industria, ya que permite optimizar el diseño físico de las GPU, incrementar el rendimiento por milímetro cuadrado de oblea de silicio, y escalar la caché de manera eficiente.

La siguiente imagen muestra algunas de las características más destacadas del procesador gráfico más avanzado de AMD en la actualidad, el Radeon RX 7900 XTX. Este chip cuenta con un rendimiento máximo teórico en operaciones FP32 de hasta 61 TFLOPS, y su arquitectura está compuesta por un GCD y seis MCD interconectados mediante enlaces de alta velocidad con una velocidad de transferencia de 5,3 TB/s. Además, esta GPU cuenta con una memoria VRAM de 24 GB de tipo GDDR6. Cabe destacar que el chip en sí contiene 58.000 millones de transistores, lo que demuestra la complejidad y sofisticación de su diseño.

Ahora pasemos a una de las principales mejoras que nos ofrece AMD con la introducción de la microarquitectura RDNA 3: las GPU que la utilizan supuestamente brindan un aumento del rendimiento por vatio del 54% en comparación con sus predecesoras con la microarquitectura RDNA 2. Esta optimización se logra gracias a la implementación de la arquitectura y a los procesos fotolitográficos empleados en la fabricación de la GPU.

Más adelante observaremos que existen varias diferencias notables entre algunas unidades funcionales de la GPU Radeon RX 7900 XTX y su versión ligeramente menos avanzada, la RX 7900 XT. No obstante, la cantidad de memoria VRAM también varía entre ambas tarjetas gráficas. En concreto, la RX 7900 XTX está equipada con 24 GB de memoria GDDR6, mientras que la RX 7900 XT cuenta con 20 GB de la misma tecnología de memoria. En principio, ambos subsistemas de memoria son capaces de manejar resoluciones de 2160p en videojuegos de última generación y también son adecuados para la creación de contenidos.

Como mencionamos anteriormente, la estrategia de AMD de utilizar chiplets les permite elegir la litografía óptima para cada uno. El GCD es el chip más complejo, por lo que, a pesar de ser fabricado en el nodo de 5 nm, tiene un tamaño de 300 mm². Los MCD, por otro lado, se fabrican en el nodo de 6 nm, como ya hemos visto, y tienen un tamaño de 37 mm² cada uno.

La memoria caché de nivel 3 en las GPU Radeon RX 7000 difiere de la de los procesadores gráficos RDNA 2. La nueva memoria Infinity Cache de segunda generación está integrada con el controlador de memoria de 64 bits y tiene un enlace de alto rendimiento que mejora la productividad hasta 2,7 veces más que en la microarquitectura RDNA 2.

Las unidades de computación o CU son la unidad funcional básica de los procesadores gráficos de AMD y son esenciales para su rendimiento. En la microarquitectura RDNA 3, todas las CU tienen una estructura uniforme y escalable, lo que permite diferencias en el número de estas unidades entre las GPU Radeon 7900 XTX y XT, como veremos más adelante.

La siguiente imagen nos muestra el interior de las unidades de computación (CU) de las GPU de AMD. Gracias al desarrollo de la fotolitografía, estas CU tienen un 165% más de transistores por mm² que las de la microarquitectura RDNA 2, lo que sugiere una mayor complejidad. Además, cada CU cuenta con bloques funcionales especializados en la ejecución de algoritmos de inteligencia artificial y trazado de rayos.

La microarquitectura RDNA 3 incluye procesadores stream en cada CU capaces de emitir el doble de instrucciones que los de la generación anterior. Esto sugiere una mejora significativa en el rendimiento de las unidades, lo que demuestra que la productividad de la GPU no depende solo de la frecuencia de reloj o el número de CU, sino también de la implementación de estas unidades funcionales.

En cada CU de la GPU, hay dos unidades funcionales especializadas en la ejecución de instrucciones de inteligencia artificial. En la revisión de RDNA 3, AMD ha implementado nuevas instrucciones y ha mejorado el rendimiento de los aceleradores de IA, logrando que sean hasta 2,7 veces más rápidos que los de las CU de RDNA 2.

AMD ha implementado nuevas instrucciones en las unidades funcionales de cada CU especializadas en el trazado de rayos. Además, los aceleradores RT de segunda generación de las nuevas CU ofrecen un rendimiento un 50% más alto que sus predecesores, lo que busca hacer frente al renderizado con trazado de rayos de las GeForce RTX 40.

Las salidas de vídeo DisplayPort de las Radeon RX 7000 de AMD implementan la norma 2.1, lo que les permite alcanzar una velocidad de transferencia de hasta 54 Gbps y trabajar con una profundidad de color de 12 bits por canal. Además, pueden transportar señales 4K de hasta 480 Hz y 8K de hasta 165 Hz, algo que las GeForce RTX 40 de NVIDIA no pueden hacer.

Los procesadores gráficos Radeon RX 7000 tienen la peculiaridad de que el front end y el back end no necesitan operar a la misma frecuencia de reloj. El primero puede operar a una frecuencia de hasta 2,5 GHz, un 15% más alta que en RDNA 2, mientras que el segundo opera a 2,3 GHz. Esta diferenciación permite que la GPU ahorre energía y mejore su rendimiento por vatio.

A menudo los aficionados al hardware gráfico sobrevaloran los teraflops de una GPU como indicador de su rendimiento. Sin embargo, cabe destacar que este dato solo forma parte de un conjunto de características que describen el rendimiento de un procesador gráfico. Aunque, para satisfacer la curiosidad, la GPU Radeon RX 7900 XTX ofrece hasta 61 TFLOPS en operaciones FP32, una cifra significativamente mayor que los 23,65 TFLOPS del procesador gráfico Radeon RX 6950 XT basado en RDNA 2.

Analizando el diseño de referencia de la Radeon RX 7900 XT

La versión no es tan voluminosa como las GeForce RTX 4090 y 4080 de NVIDIA, y es un poco más compacta que la Radeon RX 7900 XTX. Con una longitud de 276 mm, ocupa dos ranuras y media en el interior del PC, a pesar de tener un PCB relativamente compacto. El disipador que los ingenieros de AMD han diseñado incluye tres ventiladores de 80 mm de diámetro, para evitar que la GPU, los chips de memoria y los módulos reguladores de voltaje superen su límite térmico bajo estrés máximo.

En la siguiente imagen detallada, podemos ver las salidas de video que ofrece AMD en su generación de tarjetas gráficas. Al igual que las Radeon RX 6000, la RX 7900 XT incluye una salida HDMI con la norma 2.1. También tiene un puerto USB-C y dos salidas DisplayPort que implementan la norma 2.1, no la 1.4. En otro artículo explicamos en detalle las mejoras que trae esta revisión de la interfaz.

AMD ha optado por una estrategia más conservadora que NVIDIA en cuanto a la alimentación de sus nuevas tarjetas gráficas. La Radeon RX 7900 XT y la versión XTX utilizan dos conectores convencionales de 8 pines, lo que permite una mayor compatibilidad con fuentes de alimentación de distinta potencia, siempre y cuando sean adecuadas para el consumo total del equipo. AMD recomienda una fuente de al menos 750 vatios.

AMD Radeon RX 7900 XT: Conclusión de GeekAnDev

Las tarjetas gráficas han sido cada vez más costosas en comparación con las soluciones de la misma categoría que se encontraban disponibles hace varias generaciones. En este sentido, la Radeon RX 7900 XT se ha consolidado como la segunda tarjeta gráfica más potente de AMD, solo superada por la versión XTX, que es entre 150 y 250 euros más cara. Sin embargo, si bien la XT rinde globalmente menos que la XTX, aún así permite disfrutar con garantías de la mayoría de los juegos a 2160p y con la mejor calidad de imagen posible.

El precio de la RX 7900 XT es de alrededor de 1.000 euros, lo que es sin duda una gran cantidad de dinero. Entonces, ¿vale la pena gastar un poco más para comprar la versión XTX? En caso de que el presupuesto esté muy ajustado y adquirir la XTX nos obligue a hacer algún sacrificio, entonces la respuesta es no. La XTX, aunque más potente, no representa una diferencia significativa en cuanto al rendimiento general para la mayoría de los juegos, por lo que la versión XT sigue siendo una opción muy viable.

No obstante, si el dinero no es un problema y se puede gastar más, entonces la XTX es una mejor opción, al igual que las GeForce RTX 4080 y 4090 de NVIDIA. Es importante mencionar que la GeForce RTX 4070 Ti, que es la rival directa de la RX 7900 XT, rinde mejor en algunos juegos, aunque en otros ambas GPU tienen un rendimiento similar. Según la opinión del autor, la RTX 4070 Ti es más atractiva que la XT si se quiere sacar partido a la reconstrucción de la imagen mediante DLSS 3. De lo contrario, la Radeon RX 7900 XT es una opción que vale la pena tener en cuenta.

En cualquier caso, el futuro está en el hardware gráfico de gama media, que se encuentra a punto de llegar al mercado y promete ofrecer un buen equilibrio entre precio y rendimiento.