从RX 5700 XT到RX 9070 GRE：四代RDNA架构到底带来多大提升

在去年的IFA 2024上，AMD高级副总裁兼计算和图形业务集团总经理Jack Huynh宣布，将把面向消费者的RDNA和面向数据中心的CDNA架构统一为UDNA架构， 其实当年AMD所用的GCN架构就是大而全的统一架构，兼顾了图形渲染和通用计算性能，但随着技术的发展，这种全能逐渐变成了泛而不精，于是AMD把显卡产品拆分成面向游戏玩家的RDNA和面向数据中心的CDNA。在当时两条并行的架构线路确实精准满足了不同市场的特定需求，但两种不同的架构并不利于软件生态开发，于是AMD现在又要把它们合二为一，旨在创建一个更加灵活和统一的生态系统，使开发者能够更轻松地将其应用程序扩展到从消费级设备到大规模数据中心的各种硬件上。

今年推出的RDNA 4架构将会成为最后一代RDNA产品，目前AMD图形部门已经把大部分精力投入新的UDNA架构里面，所以RDNA 4架构的产品会比较少。自2019年推出以来，RDNA架构已经历了四次升级，也就是从Radeon 5000到现在的Radeon 9000这四代显卡，今天我们就来看看从第一代RDNA架构到最后一代RDNA架构性能有多大提升。

历代RDNA架构回顾RDNA

第一代RDNA架构是2019年推出的，它取代了GCN架构，CU单元抛弃了GCN的4×SIMD16设计，改为双SIMD32单元，提升指令吞吐效率，极大地提升了计算单元在处理不规则游戏负载时的利用率。

引入了由两个CU组成的WGP作为基本调度单元，提升了处理能力。建立了全新的L0/L1/L2缓存体系，有效降低了数据访问延迟，减轻了对显存带宽的压力。此外还首次支持GDDR6显存和PCIe 4.0总线，这些改动奠定了后续RDNA GPU的基本架构。

RDNA架构的IPC相比GCN架构提升了约25%，并在同性能下功耗比GCN降低50%，但第一代RDNA架构的显卡产品线并不完整，Radeon RX 5000系列显卡最高只有RX 5700 XT，并没有旗舰级的产品。

RDNA 2

RDNA 2架构在2020年推出，它在每个CU中集成了光线加速器Ray Accelerator，支持BVH4遍历和光线交互，这让新一代的GPU支持DXR光追。RDNA 2还在芯片上集成了大容量缓存也就是Infinity Cache，最大容量128MB，相当于GPU的L3缓存，这有效减少了显存访问延迟，极大地提升了有效显存带宽。

RDNA 2虽然和RDNA的GPU一样采用台积电N7工艺，但得益于设计优化，RDNA 2架构实现了相同功耗30%的频率提升，或同频率功耗降低50%。此外RDNA 2也是AMD首款支持Smart Access Memory和DirectX 12 Ultimate的GPU，而Radeon RX 6000系列也拥有从入门到旗舰的完整产品线，也是四代RDNA架构中产品线最齐的。

RDNA 3

RDNA 3在2022年推出，首次在消费级GPU上采用小芯片设计， 分离了离图形核心与显存控制器，图形核心GCD采用台积电N5工艺，而显存控制器采用台积电N6工艺，这设计的目的是想实现成本与性能的平衡，需要注意的是AMD只在高端的Navi 31和Navi 32上采用了小芯片设计，而主流级的Navi 33 GPU依然是单芯片。

RDNA 3在每组CU中加入了专用的AI加速器，支持FP16/INT8 AI运算，AI性能较上代提升了2.7倍，支持更复杂的 AI 渲染和计算任务。光追单元升级到第二代，支持Ray FIags和BVH8压缩，遍历效率提升50%。第二代Infinity Cache整合在MCD里面，总容量较上代有所减少，从最大128MB减少至96MB，但带宽要比上代高出2.7倍，实际利用效率比上代更高。CU单元具备双指令发射能力，提高了INT32和FP32的理论算力。

RDNA 3还升级了显示和媒体引擎，支持DisplayPort 2.1接口，为UHBR 13.5的规格，支持完整的Rec. 2020色域及12-bit HDR显示，可实现8K@165Hz以及4K@480Hz视频输出，媒体引擎也支持AI1视频格式的编解码。整体来说RDNA 3的产品线还算比较齐全的，Radeon RX 7000系列显卡只是缺了入门级产品，并不是什么大问题。

RDNA 4

RDNA 4在2025年推出，目前还只有RX 9070和RX 9060系列的产品，产品线并不齐全，但可以确定的是这代真的只有这两系列的产平，没有旗舰产品和低端产品。RDNA 4放弃了上代的小芯片设计，重回单芯片方案，生产工艺也升级到台积电N4P，进一步提升核心能效。CU单元改进了双指令发射，并采用动态寄存器分配优化了显存访问延迟提高整体核心效率。

不过光追和AI单元的强化才是RDNA 4的重点，第三代光线追踪加速器采用定向边界框(OBB)取代原本的轴对齐边界框，更精确包围物体，减少无效计算。光追加速器中加入了第二个光线交叉引擎，让性能直接翻倍，还加入了专用的光线变换引擎，提升了光线遍历BVH数在较低层级时的性能。

而第二代AI加速器的FP16算力翻倍，基于稀疏性的FP16算力是原来的4倍，INT8算力是上代4倍，基于稀疏性的INT8算力则是上代的8倍多，第二代AI加速器还增加了对FP8数据类型的支持。

在强化AI性能之后，AMD推出了使用AI进行超分的FSR 4，它利用了RDNA 4架构AI加速单元的FP8 WMMA功能来确保最大超分画质质量，和FSR 3.1相比FSR 4带来了更好的图像质量，新的基于机器学习的算法有助于提高时间稳定性，更好地保留细节，减少重影，但也因如此目前仅RX 9000系列显卡能使用FSR 4，而RX 7000系列虽然也有AI加速单元，但由于不支持FP8格式所以不能用。

所选测试显卡规格对比

由于AMD的每代显卡产品线并不一定齐全，80和90级的高端和旗舰只有RX 6000和RX 7000系列有，所以只能从每代都有的6和7级别产品中选择，最后选择了讨论热度更高的7系列。

从RX 5700 XT开始，往上的RX 6700 XT和RX 7700 XT虽然首发的建议零售价变高了，但它们的市场定位其实是一样的，但到了RX 9070系列这里就不是，RX 9070 XT无论规格还是售价都比此前的产品高得多，基本上它和上代的RX 7900 GRE差不多定位，和AMD历代7系定位接近的其实是RX 9070 GRE，虽然说它的首发建议零售价也比以往产品高得多，但现在早已破发，大概3799元就能买到，和历代AMD 700XT显卡差不多，所以RX 9000系的代表就选它了。

从RX 5700 XT到RX 6700 XT，CU单元和流处理器数量是一样的，但GPU游戏频率提升了38%，并且多了40个光线加速器 。显存位宽从256bit降低至192bit，不过显存容量从8GB增加到12GB，显存也从14Gbps提速至16Gbps，虽然说显存带宽还是要比上代低，但新增的96MB Infinity Cache可弥补这一损失。

RX 7700 XT的CU数量从40组暴增至54组，流处理器和光线加速器数量也大幅增加，新增AI加速单元，Infinity Cache缓存容量虽然减半，但带宽大幅上升，显存速率也从16Gbps提升至18Gbps，带宽也从384GB/s提升至432GB/s。

RX 9070 GRE的CU数量从54组减少至48组，其实如果光看硬件规格的话它其实要比RX 7700 XT更低，但不论CU还是光线加速器和AI加速器都有升级，另外GPU的频率也比上代更高，PCIe总线也升级到了5.0，显存规格是和上代是一样的。

测试平台与说明

测试平台我们使用了锐龙7 9800X3D这款目前最好的游戏处理器，搭配微星 MPG X870E CARBON WIFI 暗黑主板，内存是芝奇 焰锋戟 DDR5-6000 CL26 16GB*2套装，这套C26的DDR5-6000 EXPO套装能让锐龙7 9800X3D发挥出最佳的性能。

测试的显卡自然包括Radeon RX 5700 XT、RX 6700 XT、RX 7700XR和RX 9070 GRE，各款显卡的频率请看上面的平台配置表，实际上这些显卡的功耗都在250W左右。这次一共会测试12款游戏，由于测试的显卡年代跨度较大，所以所选的游戏也是有新的也有旧的，有3A也有网游，会测试1080p和2K分辨率下的游戏性能。

测试的游戏中有8款是支持光追的，当然它们支持光追的程度也各不相同，你也不能指望AMD显卡能跑路径追踪，具体的光追设置会在测试表格里标明。

基准测试

基准测试还是使用我们熟悉的3DMark来进行。其中，Fire Strike、Fire Strike Extreme和Fire Strike Ultra测试了显卡在DX 11中，1080P、2K和4K下的表现。而Steel Nomad、Time Spy和Time Spy Extreme测试的是显卡在DX 12中，2K和4K下的表现。Port Royal是针对显卡光追性能的测试，Speed Way测试的是显卡在DX 12U中的表现，包含DXR光追，由于RX 5700 XT不支持光追，它自然没有这两项测试的成绩。

从3DMark的跑分来看，基于DX 11的Fire Strike系列测试每代都比上代有20%左右的性能提升，而使用DX12的Time Spy测试代际差距有30%之多，但在DX 12U的Steel Nomad测试里面，RX 6700 XT相比RX 5700 XT只有11%的提升，RX 7700 XT对比RX 6700 XT倒是提升了36%之多，但由于基数过低导致它相比RX 5700 XT只有52%的提升，和Time Spy测试结果差距有些大，RX 9070 GRE倒是在这测试中比较正常，它比RX 7700 XT得分高了59%，和RX 5700 XT的性能差距与Time Spy也比较接近。

到了光追的测试，RX 6700 XT就变成基准参照物了，实际上AMD RDNA 2的光追性能表现确实一般，但后面的RDNA 3和RDNA 4这两代都在努力强化光追，每隔一代都有30%~40%的光追性能提升。

游戏测试

游戏部分，我们这次是选了12款游戏进行2K和1080p分辨率下的性能测试，当中8款游戏是支持光追的。所有的游戏跑光栅化测试时的都是默认最高画质，光追的测试会请看表格里面的画质设置，同时这些测试都是使用原生分辨率，没有开启超分技术。

1080p光栅游戏

实际上RX 5700 XT这款六年前的显卡现在依然能在1080p最高画质下流畅运行绝大部分游戏，测试的游戏中只有《黑神话：悟空》、《刺客信条：影》和《古墓丽影：暗影》这三款游戏帧率不过60fps，不过这三款都是最新的游戏，说明这卡面对新游戏时确实力不从心了。

而且比较有趣的是在《黑神话：悟空》里面RX 5700 XT的帧率比RX 6700 XT还要高，在其他游戏中平均帧率都是提升的，唯一的解释就是RX 6700 XT显存带宽倒退导致的，因为RX 6700 XT其他规格都比RX 5700 XT更高。

最新的RX 9070 GRE游戏性能和RX 5700 XT相比是直接翻了一倍，和RX 7700 XT相比整体性能提升了28%，RX 7700 XT则比RX 6700 XT高24%，RX 6700 XT比RX 5700 XT平均高34%。

2K光栅游戏

分辨率提升到2K的话，RX 5700 XT平均帧率低于60fps的游戏变多了，同样情况也发生在RX 6700 XT身上，这两张卡对于一些硬件要求较高的游戏已经力不从心。当然了《黑神话：悟空》这种级别的游戏你即使拿RX 9070 GRE来玩也说不上流畅，《刺客信条：影》这种RX 9070 GRE也不满60fps但可以玩，《怪物猎人：荒野》的话RX 7700 XT其实就够流畅了。

谈论性能提升幅度的话，基本上RX 5700 XT、RX 6700 XT和RX 7700 XT这三张卡之间的差距和1080p时没多大区别，但RX 9070 GRE有更大的代与代之间的提升，它和RX 7700 XT之间的差距增加到了35%，与RX 5700 XT比较的话性能增幅达到了123%之多。

1080p光追游戏

《古墓丽影：暗影》只有光追阴影，对显卡的性能需求较低才让RX 6700 XT跑出这么高的帧率，其他游戏都跑不出来，《GTA V》增强版在1080p下不是太吃资源所以RX 6700 XT也运行得较为流畅，其他勉强说得上流畅的也只有《怪物猎人：荒野》了。

RX 7700 XT的情况会好不少，光追性能较上代提升了32%，不少游戏都变流畅了，但《赛博朋克2077》和《刺客信条：影》这种还得进一步升级到RX 9070 GRE才会比较好。RX 9070 GRE比RX 7700 XT光追性能提升了54%之多，可见RDNA 4的光追性能提升确实非常大。

需要说明的是《赛博朋克2077》光追开的是超级这档，不是用了路径追踪的过载模式，否则帧率也会变《黑神话：悟空》那种情况，《F1 25》也没开路径追踪，目前AMD显卡并不建议开这东西。

2K光追游戏

分辨率提升到2K的话，RX 6700 XT就只有《古墓丽影：暗影》一款游戏平均帧率能过60fps了，而RX 7700 XT也只是多了一款《GTA V》增强版，到了RX 9070 GRE则有5款游戏平均帧率超过或接近60fps，而且RX 9070 GRE还有个优势是能开FSR 4，在2K分辨率下质量模式其实和原生画质没啥区别，甚至因为画质锐化的关系某些地方会更加清晰，这些就是新一代RDNA 4显卡的最大优势，旧的RDNA显卡是不能提供的。

功耗测试

通过我们手中的PCAT套件，可以分别精确地测量显卡PCIe、外接电源接口瓦特数，显卡最大功耗在3DMark Time Spy Extreme压力测试中获得，待机功耗则是在进入系统后记录1分钟取平均值。

其实看到这些挤成一团的功耗曲线就能看出这些显卡的功耗其实是差不多的，RX 5700 XT在烤机时的平均功耗是256.9W，最大功耗是287.2W；RX 6700 XT平均功耗250.4W，最大功耗是267.7W；RX 7700 XT平均功耗254.8W，最大功耗是286.3W；RX 9070 GRE平均功耗247.6W，最大功耗是285.7W。

这四张显卡的功耗都在250W左右，说明AMD这个级别的产品经过四代的发展功耗变化不大，全部选择用更多的功耗去换性能了。

待机时RX 5700 XT的功耗明显比另外三张卡更高，它的待机功耗是12W，而RX 6700 XT、RX 7700 XT和RX 9070 GRE都是8W出头，明显低得多。

温度测试

我们的GPU散热测试均在裸机状态（如果安装在机箱内，GPU温度会高出5℃左右）下进行测试，测试环境温度约为25℃。待机温度是开机以后记录5分钟，满载温度则是完成3DMark Time Spy Extreme压力测试后记录下，数据通过GPU-Z的Log to File功能记录，以下为温度测试曲线。

温度我就放出来大家看看算了，因为都是非公版的卡，不同显卡散热设计差异会很大，再加上那些旧卡其实都用过一段时间，其实温度并不适合直接对比，不过RX 5700 XT的热点温度确实惊人，后面的三代产品都没有这么离谱的热点温度。

全文总结

根据上面的测试成绩，我们可以统计出这四代RDNA的70系显卡之间的性能差距，上面是纯光栅性能的统计，由于RX 6700 XT到RX 9070 GRE配的都是12GB显存，并不会出现2K分辨率下显存不足的情况，所以就把1080p和2K的成绩放一起统计了。RX 6700 XT相比RX 5700 XT的性能提升还是蛮大的，达到了32.4%，而RX 7700 XT对比RX 6700 XT就只有24.9%的提升，到了RX 9070 GRE和RX 7700 XT之间也有31.1%的性能增幅。

光追性能方面，基准参照无肯定就变成RX 6700 XT了，RDNA 2就AMD首款支持光追的显卡，而它后继者RX 7700 XT在光追性能上提升了34.8%，增幅要比光栅性能好不少，最新的RX 9070 GRE在光追性能上的提升比上代产品高出了55.5%之多，最新的RDNA 4架构确实在光追方面提升非常大。

从上面的结果来看，RX 9070 GRE相比RX 7700 XT以及RX 6700 XT相比RX 5700 XT确实有非常大的提升，但RX 7700 XT与RX 6700 XT比起来提升就没那么高了。其实采用RDNA 3架构的显卡，在RX 7800 XT之下的产品性能提升确实没RX 7900系列那么多，RX 7700 XT规模比RX 6700 XT大了这么多，这点性能增幅确实有点对不起它的GPU规模。

RDNA 3强化了光追单元并加入了AI加速器，它的光追和AI性能确实比RDNA 2强不少，但从现在的眼光来看它这两方面依然不太够用，特别是RX 7000系列显卡光有AI加速器却用不了FSR 4这点确实比较惨，实际上有玩家试过在RX 7900 XT上强开FSR 4，开是开了，画质也变好了，但由于AI算力不够的关系导致帧率下降非常严重。

而最新的RDNA 4架构这两方面都比RDNA 3强得多，它能用FSR 4这点就与旧的RDNA显卡产生明显的代差，如果还没看过FSR 4能带来多大的画质提升的话可以去回顾我们的《AMD RX 9070系列显卡天梯榜首发评测》，开启FSR 4后帧率基本和FSR 3.1没多大区别，但基于AI的FSR 4能够明显提升画质清晰度，同时修复 FSR 3的细节缺失问题，大大改善了超分辨率技术的画质体验。

现在还在使用RX 5700 XT和RX 6700 XT或者GRE这类显卡的朋友，如果想升级的话RX 9070 GRE是一个非常适合的选择，现在这卡已经降至一个非常适合的价格，而在使用RX 7700 XT的用户，虽然上面说了这么多RDNA 3的尴尬地方，但这卡的基本性能还是很强的，目前其实没多大升级的必要，继续等下一代产品即可。

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