AMD Radeon RX 6800、6800 XT、6900 XTはNvidiaの最高峰を目指す

ハイエンドの世界への復帰、AMD さん、ようこそ。

Radeon R9 290Xの時代から7年、AMDのRadeonグループは初めて、Nvidiaの最高峰に匹敵する、エンスージアスト向けのグラフィックカードを発表する準備を整えました。水曜日に開催された同社の第2回イベント「Where Gaming Begins」で、AMDは新しいRDNA 2アーキテクチャをベースにした3種類のRadeon GPUを発表しました。いずれも「革新的なInfinity Cache」テクノロジー、驚異的なクロック速度、そしてRyzenとの興味深い相乗効果を備えています。これらの製品はNvidiaのRTX 30シリーズに直接的なターゲットを定めており、12月8日に発売される999ドルのRadeon RX 6900 XTは、1500ドルという途方もない価格のGeForce RTX 3090からゲーミングの王座を奪取しようとしています。Nvidiaの高価格GPUよりも500ドルも安い価格での発売です。

一方、579ドルのRadeon RX 6800は、明日発売される500ドルのRTX 3070と互角に戦うことになり、649ドルのRadeon RX 6800 XTは、700ドルのRTX 3080に挑戦する予定です。どちらも、AMDのRyzen 5000 CPUが発売されてから約2週間後の11月18日に発売されます。

Nvidiaの最近のゲーミングGPUリリースはメモリ容量を控えめにし、より高速なGDDR6X VRAMへのアップグレードを選択しましたが、AMDはすべてのハイエンドRadeon RX 6000カードに16GBの標準GDDR6を搭載し、将来的に4Kゲーミングにも十分対応できる容量を確保しています。また、NvidiaのRTX 3080と3090は、以前のGeForce製品よりもはるかに多くの電力を消費しますが、AMDはオリジナルのRDNAアーキテクチャと比較してワットあたりのパフォーマンスを50%向上するという高い目標を達成したと主張しており、Radeon RX 6000シリーズXTグラフィックスカードは、Nvidiaのライバル製品よりも消費電力が少なくなっています。

はい、その通りです。Radeon GPUは競合するGeForceカードよりも消費電力が少なくなります。まさに逆転ですね。

まずはRadeon RX 6800、6800 XT、6900 XTのスペックと性能について掘り下げていきます。皆さんがこの記事を読んでいるのはまさにそれを求めているからです。しかし、その後もぜひお付き合いください。RDNA 2アーキテクチャの主要な変更点や、Ryzen 5000 CPUと連携するSmart Access MemoryやAMDの新しいInfinity CacheといったRadeonエコシステムの新機能についても掘り下げていきます。これらの機能は、これからご覧いただくスライドの一部に重要な補足情報を提供します。

Radeon RX 6800 vs. GeForce RTX 3070

まずはもっと手頃なところから始めましょう。

Radeon RX 6800は60基の演算ユニットと1,815MHzのゲームクロックを搭載しており、これはライバルのGeForce RTX 3070の定格ブースト速度よりも90MHz高い値です。さらに重要なのは、AMDのカードはメモリ容量で勝っており、3070の8GBに対して16GBのGDDR6 RAMを搭載しています。Nvidiaは3070を究極の1440pグラフィックカードと謳っていますが、4Kゲームでも十分なパフォーマンスを発揮します。ただし、8GBのメモリバッファは、一部のゲームが既にこの容量を超えているため、今後4Kゲームには耐えられなくなる可能性があります。Radeon RX 6800には同様の問題は発生しません。Nvidiaのカードは、ボード全体の消費電力がわずかに低いのが特徴です。

いよいよ面白くなってきた。ベンダーのベンチマークは常に鵜呑みにせず、高価なハードウェアについては独立したレビューを待つべきだが、AMDのデータは信頼性が高い傾向にあり、Radeon RX 6800が4Kと1440p解像度の両方でGeForce RTX 3070を全面的に上回っていることがわかった。すごい。Radeonのチーフであるスコット・ハーケルマン氏によると、AMDの研究所はすべてのテストで同一のシステムを使用し、グラフィックカードのみを変更し、すべてのテストで各グラフィックカードに最適なAPIを使用しているとのことだ。つまり、DirectX 11を使用するゲームではNvidiaのGPUが優れたパフォーマンスを発揮し、AMDのGPUがDX12で優れたパフォーマンスを発揮したのであれば、これらの結果はまさに最高レベルの性能を反映していると言えるだろう。

しかし、見た目ほど単純ではありません。画面下部のRadeon RX 6800の名前の横に小さく「+Smart Access Memory」と表示されているのが分かりますか？このグラフは、この機能を有効にしたAMDのパフォーマンスを示しています。Ryzen 5000 CPUを搭載したシステムにRadeon 6000 GPUを追加すると、パフォーマンスがさらに向上します。後ほど詳しく説明しますが、これはRX 6800の単体テスト結果ではありません。

Radeon RX 6800 XT vs. GeForce RTX 3080

スタックをステップアップさせたRadeon RX 6800 XTは、演算ユニット数を72基に、ゲームクロックを2GHz強に、ボード全体の消費電力を300ワットに増加させています。また、メモリも16GBと余裕の搭載量です。比較対象として、NvidiaのGeForce RTX 3080は、ブーストクロックが300MHz近く遅く（実際にはより高速に動作する傾向があります）、メモリ容量はわずか10GBですが、より高速なGDDR6Xを採用することで帯域幅を拡張しています。Radeon RX 6800 XTの消費電力は300Wで、RTX 3080よりも20W低くなっています。

これらの結果において、AMDはスマートアクセスメモリ（Smart Access Memory）で優位に立っているとは言えません。標準状態では、Radeon RX 6800 XTは4K解像度において、10のベンチマークのうち7つでGeForce RTX 3080に匹敵、もしくは完全に上回りました。この解像度では、Nvidiaのカードは最高のパフォーマンスを発揮します。解像度を1440pに落とすと、NvidiaのAmpereは豊富なシェーダーを最大限に活用できなくなりますが、AMDはさらにリードを広げ、『ディビジョン2』と『バイオハザード3』を除くすべてのゲームで勝利を収めました。これはすごいですね。

Radeon RX 6900 XT vs. GeForce RTX 3090

いよいよ（ほぼ）タイタンの戦いが始まります。Radeon RX 6900 XTは、Radeon RX 6800 XTとスペック的にはほぼ同一ですが、重要な演算ユニット数が72基から80基に増加しています。はい、依然として2GHz以上で動作し、ボード全体の消費電力は300Wと、消費電力の大きいGeForce RTX 3090よりも50Wも低くなっています。

Nvidiaの3090のマーケティングは、8Kゲーミングと、クリエイター向けの大容量24GB GDDR6Xメモリを軸に展開されました。同社は、下位グレードのRTX 3080をゲーミングフラッグシップと呼んでおり、 3090はそうではありません。AMDはRadeon RX 6900 XTで、一般ゲーマーに焦点を絞っています。このカードは、本日発表された他のRadeon GPUと同様に、16GBの標準GDDR6メモリを搭載しています。RTX 3090のメモリほど大容量でも高速でもありませんが、16GBのGDDR6メモリは4Kゲーミングにも長期間耐えられるはずです。VRAM構成をそれほど極端にしないことで、AMDはRadeon RX 6900 XTの価格をライバル製品よりも大幅に抑えています。

多くの人が不可能だと思っていたようですが、AMDが提供しているベンチマークでは、これが現実です。Radeon RX 6900 XTは4K解像度ではGeForce RTX 3090に勝つか、並ぶことが多く、特にForzaではその差が顕著で、すべてのゲームで最高画質設定でも60フレーム/秒の黄金比をはるかに超えています。

ここでもAMDが優勢に立っていることに注目してください。しかも、その差は以前よりもさらに大きくなります。RadeonシステムではSmart Access Memoryが有効化されているだけでなく、Radeon Softwareに搭載されたAMDの新しい自動オーバークロックツール「Rage」も有効になっています。これは勝利と言えるでしょう。しかし、これらの機能がどれだけのパフォーマンス向上をもたらしているのか、疑問に思わざるを得ません。後ほどご紹介するスライドでは、この2つの機能によってゲームによって2～13%のパフォーマンス向上が見られ、8つのゲームで平均6.4%の向上が見られました。

しかし、Radeon RX 6900 XT が高級な GeForce RTX 3090 と比べてどれだけ安いかも注目に値します。500 ドルは決して小銭ではありません。

Radeon RX 6000シリーズグラフィックカード自体については以上です。RDNA 2アーキテクチャと、AMDハイエンドGPUに搭載されたRage、Smart Access Memory、Infinity Cacheなどの新機能について詳しくは、引き続きお読みください。

RDNA 2とインフィニティキャッシュ

AMDは、NVIDIAに追いつくためには、GPUの効率を従来よりもはるかに向上させる必要があることを認識していました。RDNA 1は、従来のRadeon GPUと比較して50%の電力効率向上を達成しましたが、効率向上の大部分は、先進的な7nm製造プロセスへの移行によるものでした。RDNA 2アーキテクチャは7nmプロセスのままであるため、AMDのエンジニアは他の方法で効率をさらに50%向上させる必要がありました。

それはGPUの心臓部であるコンピューティングユニットから始まりました。AMDのグラフィックスチーフエンジニアであるローラ・スミス氏によると、同社は設計を徹底的に見直し、非効率性を根絶したとのことです。データパスの調整、パイプラインのバランス調整、そして（Ryzen設計ハンドブックの一ページによると）「パーベイシブ・ファイングレイン・クロックゲーティング」の有効化などです。GPUはCPUと動作が大きく異なるため、これは興味深い工夫であり、今後の展開に期待しています。新しいコンピューティングユニットは従来品より30%効率が向上しており、スミス氏によると、これはRDNAをこれらのエンスージアストクラスのGPUにスケールアップする上で非常に重要とのことです。

AMDのエンジニアたちは、パフォーマンス面でもRDNA 2のクロック速度を大幅に向上させることに成功しました。Radeon RX 5700 XTのゲームクロックが1,755MHzだったのに対し、AMDによるとRadeon RX 6800XTと6900XTはゲーム中に2,015MHzの速度を維持し、その他のタスクでは2,250MHzまで上げることができるとのことです。（スミス氏によると、Radeon RX 6900 XTのワットあたりの電力増加率はRDNA 1と比較してさらに高く、65%にも達したとのことです。）

しかし、最も興味深く、そして謎めいた電力効率の向上は、Radeon RX 6000シリーズに搭載された新しい128MBの「Infinity Cache」によるものです。スミス氏によると、Infinity CacheはRyzenのL3キャッシュの決定にルーツを持つ高密度設計ですが、Radeonのゲーミングニーズに合わせて再設計されています。Infinity Cacheの実際の機能の詳細は不明ですが、スミス氏によると、基本的にRadeon RX 6000グラフィックスカードは、より低い電力コストで2倍のメモリ帯域幅を提供できるようになります。Infinity Cacheの搭載により、AMDはRadeon RX 6000シリーズでより小さな256ビットバスを維持でき、ハイエンドゲーミングカードで通常見られるより大きなバスサイズに移行するよりも大幅な電力節約を実現できます。今後の展開が待ち遠しいです。

Ryzen シナジー、Rage、DirectX 12 Ultimate

ハードウェアはソフトウェアなしでは動作しません。AMDのプレゼンテーションでは、Radeon RX 6000グラフィックスカードに搭載された優れた新機能がいくつか紹介されました。中でも特に興味深いのは、AMD Smart Access Memoryです。

AMDのノートPC（およびRDNA 2ベースのPlayStation 5）に搭載されているSmart Shiftテクノロジーと同様に、AMD Smart Access Memoryは、AMDのハードウェアにすべて投資している場合により優れたパフォーマンスを発揮するように設計されています。システムにRyzen 5000 CPUとRadeon 6000 GPUの両方が搭載されている場合、AMD Smart Access Memoryにより、CPUは通常の256MBチャンクではなく、グラフィックカードのメモリバッファー全体にアクセスできるようになります。この直接通信により、バッファー処理と潜在的なレイテンシーが削減されます。ゲームメーカーは、この厳重に保護された技術を最適化する機会がまだありませんが、Radeonの責任者であるScott Herkelman氏は、AMDのラボでこの機能をオンにしてRageのオーバークロックを同時にオンにするだけで、一連のゲームでパフォーマンスが向上し、Forza Horizon 4の実行速度が13％向上したとPCWorldに語りました。

興味深いですね。Infinity Cacheと同様に、より詳細な情報を見るのが楽しみですが、AMDが提供するRadeon RX 6000 GPUのベンチマークでは、Smart Access Memoryを有効にした多数のゲームの結果が示されています。

AMDの新しいカードは、Microsoftが近々発表するDirectStorage APIもサポートします。これにより、GPUがNVMe SSDと直接通信できるようになり、ゲームのロード時間が大幅に短縮されます。PCの様々なパーツがシステムRAMを経由せずに直接通信できるようになることは、2021年のホットなトレンドになりそうです。（NvidiaのRTX 30シリーズもDirectStorageをサポートしており、「RTX IO」というブランド名を使用しています。）

AMDは、Radeonソフトウェアのワンクリックオーバークロック機能も強化しました。今後は、特定のカードに合わせて調整された自動オーバークロックを適用する新しい「Rage」プリセットチューニングオプションが追加されます。これは、ゲームをできるだけ早く、手間をかけずにプレイしたい人にとって非常に便利なツールです。Herkelman氏によると、Radeonソフトウェアの以前の自動オーバークロック機能と比べて若干の違いがあるとのことでしたが、詳細は明らかにされませんでした。

豆知識：「Rage」という名前は、AMDがATIを買収する前の3Dアクセラレーション黎明期にATIがリリースした人気グラフィックカードシリーズへのオマージュです。ATIの「Fury」という名前は数年前にグラフィックカードとして復活し、今やRageがRadeon搭載PCに復活します。これは素晴らしいですね。

Radeon Softwareの機能について言えば、AMDは既存の「Radeon Boost」と「Radeon Anti-Lag」の機能を組み合わせることで、特にFreeSyncモニターと組み合わせた場合、素早いレスポンスが求められるゲームのレイテンシーを改善する方法についても簡単に紹介しました。GeForceカードにはレイテンシー向上機能のNvidia Reflexスイートが追加されたばかりで、ゲームのレスポンス向上がグラフィックカードメーカーにとって新たな戦場になりつつあることは明らかです。

最後に、GeForce RTX 30シリーズと同様に、AMDのRadeon 6000グラフィックスカードもDirectX 12 Ultimateに完全準拠します。マイクロソフトはDX12を「ゲーミングエコシステム全体の力の倍増装置」と呼び、一連の新機能（主にNvidiaのRTX 20シリーズで導入されたものの、開発者にはほとんど無視されていた機能）をすべてのPCおよび次世代Xboxハードウェアに統合します。「Xbox Series Xが発売される頃には、すでに世界中に同じ機能セットを備えたDX12 Ultimate PCグラフィックスカードが何百万枚も存在し、新機能の急速な導入を促進しています。そして、Xbox Series Xが新しいコンソールゲーマーの波をもたらすと、PCも同様にこの新しいDX12 Ultimate対応ハードウェアの急増の恩恵を受けるでしょう」と、マイクロソフトはAPI発表時に述べています。

DirectX 12 Ultimate に準拠しているということは、Radeon RX 6000 グラフィックスカードが可変レートシェーディング、メッシュシェーディング、サンプラーフィードバック、そしてもちろんリアルタイムレイトレーシングをサポートすることを意味します。ただし、AMD は待望のレイトレーシングの実装について詳細には触れていません。

しかし、AMDも完全に沈黙していたわけではない。NVIDIAはレイトレーシングで明確なリードを築いており、同社独自のディープラーニング・スーパーサンプリング（DLSS）が大きな役割を果たしている。AIアップスケーリング機能は、GeForce GPUの専用テンソルコアを活用してフレームレートを高速化し、レイトレーシングによるパフォーマンスへの影響を相殺する。ただし、これはNVIDIA独自の技術であることを忘れてはならない。AMDは本日のプレゼンテーションで、同社のオープンなFidelityFXツールの一部として、独自のソリューションを少しだけ紹介した。スライドの隅に、「Super Resolution（超解像度）」と書かれた小さなボックスがあった。

ハーケルマン氏は詳細には触れなかったが、PCWorldに対して、これがAMDのNvidiaのDLSSに対するオープンな回答であり、APUを含むあらゆるグラフィックスハードウェアやさまざまなプラットフォームで動作するように設計されていることを確認した。AMDのRDNA 2 GPUは次世代のPlayStation 5およびXbox Series Xコンソールにも搭載されているためだ。

AMDテクノロジーの幅広い採用は、Radeonのレイトレーシングの将来にとって切り札となる可能性があります。新型コンソールはRadeon RX 6000シリーズとほぼ同時期に発売され、いずれもRDNA 2 GPUを搭載しています。Radeon RX 6000シリーズ、Xbox Series X、さらにはNvidiaのRTX 30シリーズも同時期にDirectX 12 Ultimateの進化を推進しており、AMDはDX12Uの機能が広く普及すると確信しています。今や、誰もが同じ目標に向かって取り組んでいます。

AMDコンソール — RDNA 2 は Radeon RX 6000 グラフィックカード専用ではありません。

コンソールに搭載されるグラフィックチップとして、AMDの未公開レイトレーシング実装は、NVIDIAが2年もリードし、独自のハードウェアも優れているにもかかわらず、ゲーム開発者にとって標準的なターゲットとなる可能性があります。AMDのレイトレーシングが標準になれば、FidelityFXに搭載されているオープンソースの「超解像」技術も標準になる可能性があります。DLSS 2.0は魔法のようですが、PCではNVIDIA GPUに限定されており、カスタムコードが必要です。

もちろん、Infinity CacheやAMD Smart Access Memoryと同様に、詳細は状況次第です。AMDは本日、Super Resolutionについてこれ以上の情報を明かしていません。

結論は？7年の歳月を経て、AMDのRDNA 2搭載Radeon RX 6000グラフィックスカードは、ついにエンスージアストクラスのパフォーマンスの限界でNvidiaに挑む準備が整いました。AMDの高尚な主張が独立系テスターによる精査に耐えられるかどうかは今後の検証が必要ですが、これらのグラフィックスカードを手に入れるのが待ちきれません。競争は素晴らしいものですが、ハイエンド市場における競争は長らく待たれていました。AMD、おかえりなさい！