AMD RX Vega性能解禁在即，相信大家一定很兴奋，“吹”了将近一年的Vega显卡终于要用真面目示人了。之前我们曾经用AMD Radeon Vega Frontier Edition开发者卡来打过游戏——《专业卡能不能打游戏?AMD Radeon Vega Frontier显卡性能测试》，发现其性能大约是在其竞争对手NVIDIA GTX 1080、GTX 1070之间，但部分游戏成绩甚至不如GTX 1070。经过向AMD驱动部门沟通得知，尽管Radeon Vega Frontier Edition驱动中拥有一个Gaming Mode，但是这个切换的仅仅是驱动UI界面，而非驱动本身，驱动还是偏向于专业开发者的方面，直接用于游戏是不合理的。因此我们决定让AMD Radeon Vega Frontier显卡做回本行工作——只做专业测试，6款专业测试软件共47个专业测试子项，并且携带上好朋友Radeon Pro Duo（Polaris 10 x2）以及假想敌NVIDIA Quadro P5000，三款专业卡将同场较量。

AMD Radeon Vega Frontier Edition：

Vega显卡作为AMD今年重头大写之一，当然是万众期待。Radeon Vega Frontier作为首批与我们见面的Vega架构显卡，它身上的秘密已经被探索得非常透彻了。

Radeon Vega Frontier Edition首先可以确认是满血版的Vega核心，也就是64组NCU单元，每组64个流处理器共同构成4096个流处理器，256个纹理单元，64个光栅单元，4MB的L2缓存。8GB的HBM 2显存，位宽为2048bit，而显存带宽高达484GB/s。

其余更多新特性可以参考上一期的超能课堂《超能课堂(99)：揭秘AMD Radeon Vega架构新玩意》，绝大部分疑惑都可以在里面找到答案。

这里我们主要谈一下Vega架构中关于NCU单元（Next-Generation Compute Engine）的事情，一般来说3D游戏渲染对于FP32单精度要求是比较高的，不过在专业深度计算上对FP16半精度更为青睐，毕竟性能好、功耗低，也因此AMD在Vega最新的微架构（估计会延续过去叫GCN X.X，暂未公布）中引入了紧缩的半精度计算支持，可以灵活地使用NCU单元的ALU算术逻辑单元支持FP16、FP32计算。因此基于Vega架构的Radeon Instinct MI25计算卡其FP32单精度浮点性能12.5TFLOPS，而半精度FP16性能直接翻倍到25TFLOPS。

稍微遗憾的是，目前除了实际应用中使用到FP16单元，可复现、标准FP16性能测试基本是没有的，即使有也是模拟出来FP16性能，并不准确，如果大家有什么好的测试意见，欢迎向小超哥微信9501417提出。

测试驱动为：Radeon™ Vega Frontier Edition Driver 17.6

AMD Radeon Pro Duo：

最近Vega显卡锋芒毕露，大家注意力都被吸引过去了，甚至不知道有一张双Polaris 10核心的专业卡存在吧。虽然它命名为Radeon Pro Duo，但此Radeon Pro Duo非彼Radeon Pro Duo，不是我们之前熟知的基于双Fiji核心的Radeon Pro Duo。

新的Polaris架构Radeon Pro Duo拥有36*2组CU单元，共2304*2个流处理器，核心频率1243MHz，单精度浮点运算能力为11.45TFLOPS（旧版Radeon Pro Duo为16.4TFLOPS），显存位宽256bit*2，显存频率1750MHz，显存带宽448GB/s（旧版Radeon Pro Duo为512GB/s，因为用的HBM显存）。

从性能上来看，当然是旧版的Radeon Pro Duo更胜一筹，但是付出了以功耗、散热为代价，350W的TDP以及水冷散热都是玩家的痛。使用Polaris架构的新Radeon Pro Duo显然更加符合实际需求，尽管性能能够缩水了1/3。

不过在NVIDIA、AMD均宣布不再重点支持多卡SLI、Crossfire以后，两家公司将会以发展更高性能单核心显卡为主要目标。毕竟多卡互联之后性能提升大家有目共睹，1+1=1.4已经是非常好的结果，剩下全都要靠驱动重点优化才有“神油”效果，在这方面付出太多显然太不划算了。

尽管双芯卡性能要比一般的2Ways Crossfire性能要好，但是并不适合游戏，对于专业级用户来说还是有一定价值，毕竟部分渲染、计算就是需要暴力堆砌流处理器驱动，越多越好。这种任务的流程简单，就像跑着固定的流水线上，不像游戏场景那么复杂多变，只要处理单元越多，性能当然越好。

测试驱动为：Radeon Pro Software Enterprise Driver 17.Q3

NVIDIA Quadro P5000:

Quadro P5000显卡有一个大家都熟悉的身份，那就是Pascla显卡的先锋GTX 1080，他们直接的硬件规格都是一模一样的——GP104-400核心。

GP104-40核心拥有20组SM单元，每组SM单元有128个CUDA核心，一共2560个，首次搭配了与美光联合开发的8GB GDDR5X显存，主要是显存频率更高了，飙到10Gbps，间接地弥补了GDDR5显存带宽比不过HBM显存弊端。而作为专业卡的Quadro P5000显然对显存大小更为敏感，NVIDIA为其增加了一倍的GDDR5X显存，双面布局共16GB。

如果你要问，Quadro P5000用的GP104-400与Quadro P6000的GP100核心有什么区别？这个区别可就大了，GP104本来就是针对游戏市场，还记得Maxwell架构显卡超高能耗比怎么来的吗？就是砍FP64双精度单元，从GP100核心FP32：FP64的1：2超高比例，砍到GP104-400的1：32，这个刀法可是非常厉害的。

而AMD Radeon Pro Duo的FP32：FP64比例为1:16，而AMD Radeon Vega Frontier Edition目前还不好说，AMD官方还没有公布详细的架构示意图。

不过Vega架构总算是引入了FP16半精度单元，如果有需要也可以重新“组装”成FP32单精度单元，而NVIDIA引入FP16单元已经有相当长一段时间，因为NVIDIA涉足人工智能、大数据处理、机器学习已经挺久了，这些应用对于运算精度要求并不好，FP16不仅速度快，而且功耗更低，非常适合。NVIDIA为了应付即将爆发的深度学习领域需求，已经大胆地在下一代Volta架构的Tesla V100引入了Tensor单元，这种单元与深度学习计算性能高度相关，性能非常可怕，在FP32：FP64：Tensor单元比例为8:4:1下，Tensor性能就高达120TFLOPS，NVIDIA已经未雨绸缪。

测试驱动为：QUADRO DESKTOP DRIVER RELEASE 384 U2 (385.12)

测试平台：

AIDA64是我们熟知的一个测试软硬件系统信息工具，内置了多个简易拷机、Benchmark测试程序，可以供我们快速查看硬件的真实性能水平。

而一般测试GPU、APU性能都会用到AIDA64 GPGPU Benchmark，这是一个相当基础的测试程序，包含了显存读写复制速度、单/双精度浮点性能/应用、24/32/64位整数运算、AES-256/SHA-1 Hash性能运算成绩。

这个环节我们只比较Single-Precision FLOPS（单精度浮点性能）、Double-Precision FLOPS（双精度浮点性能）、Single-Precision Julia（单精度浮点应用，主要是运行游戏时用到）、Double-Precision Madel（双精度浮点应用，主要影响Matlab、流体力学绘图这类对于高精度的科学运算上）。

小总结：从AIDA64 GPGPU测试成绩来看，AMD Radeon Vega Frontiers Edition似乎大获全胜，无论是单精度、双精度理论性能还是应用场景性能，但是这个并不符合实际情况，虽然P5000浮点性能确实落后于AMD Radeon Vega Frontiers Edition，但是这个幅度太大了，重复测试也是如此。显然是测试具有一定偏向性（或者NVIDIA Quadro P5000没有设置好）。

LuxMark考验的是OpenCL运算能力，设置为GPU-Only模式，即可单纯考验显卡GPU的性能。进入软件后单独测试三个场景：Hotel lobby、Neuman TLM-102 SE、LuxBall HDR。

小总结：Luxmark显然能更加重复调动Radeo Pro Duo的性能，成绩远超其余两张卡成绩，NVIDIA Quadro P5000依然大幅度落后。

CineBench测试在很多CPU、GPU性能展示或者是超频环节中经常可以看到它的身影，使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎，是一套具有相当大说服力的CPU和显卡测试程序。测试分别针对处理器和显卡的性能指标，有两种测试方式，既可以测试CPU单线程/多线程邢恩能够，可以用使用显卡运行程序得出OpenGL性能。在OpenGL中，会实时渲染一段高精度跑车的视频。

小总结：Cinebench R15作为最常见的测试软件，显卡测试使用的是OpenGL，在这次显卡测试NVIDIA P5000成绩就要好于Vega Frontier，不过这种测试对于AMD Radeon Pro Duo双芯卡就是不太友好，软件会识别成两张显卡，测试的时候只能调动到一个核心运算，所以成绩偏差。

ComputeMark由捷克硬件和游戏网站CzechGamer.com的Robert Varga完成开发，核心技术来源于Jan Vlietinck的Fluid3D Demo，号称是“第一个百分之百的DX11 Compute Shader（计算着色器）基准测试工具”，能够调动99％的GPU资源，CPU占用率极低，重点考察显卡GPU通用计算性能。

小总结：ComputeMark测试针对的是计算着色单元，数量越多自然越占优势。按道理，应该是Radeon Pro Duo占优，可惜ComputeMark仍然仅支持一个核心测试，最终Vega Frontier以1818分第一，Quadro P5000第二

Sisoftware Sandra 2017是目前最强大、最优秀的一款计算机硬件检测与性能测试软件，拥有系统性能测试、硬件检测、软件检测、电脑高强度压力测试、cpu显卡压力测试等30多个功能模块，并支持客户端和服务器两种工作模式，能够全面帮助用户检测计算机硬件和软件，并以直观的图表方式展示你的电脑各种性能。

最方便的还是Sisoftware拥有自己的产品数据库，你可以联网下载数据进行直观对比，从而或者你的硬件水平处于什么样的高度，并且及时发现问题。

本次测试中，我们挑选了其中7个与显卡性能有密切关系的测试项目，包括：

Sisoftware Sandra 2017 SP1-Processing测试——通用计算，单/双/四/精度浮点性能。

总结：单精度测试结果是没有问题的，而且成绩都超过官方提供的数据，但是双/四精度上P5000再次出现了问题，双精度成绩只有0.44GPixel/s，远落后于其余两张卡，四精度成绩也是如此。

Sisoftware Sandra 2017 SP1-Cryptography测试——加密/解密运算性能，包含AES-256和SHA2-256

加密测试中，无论是AES还是SHA2算法，Vega Frontier都以绝对优势领先，很多人都在说Vega显卡挖矿性能如何厉害，这个也其实关系显卡的哈希算法性能，根据小编测试，使用ClayMore V9.8软件挖ETH，性能大概在35-38MH/S左右，远没有传闻中的100MH/s那么高。

Sisoftware Sandra 2017 SP1-Financial Analysis测试财务分析，包含一些比较复杂的金融模型，例如布莱克—斯克尔斯-默顿期权定价模型、欧式二次项定价模型、欧式蒙特卡洛期权定价模型

财务分析测试中都是一些比较复杂的金融模型算法，AMD显卡都有非常好的表现，NVIDIA性能稍差。

Sisoftware Sandra 2017 SP1-Scientific Analysis测试——科学分析，如矩阵乘法运算、快速傅里叶变换、N体数值模拟计算

Sisoftware Sandra 2017 SP1-Image Processing测试——图像处理，使用各种卷积滤波、索贝尔算子、中值滤波、量化滤波、随机算子进行图像运算处理

在图像渲染测试环节，测试场景很多，都是使用不同算子对大尺寸图像进行计算出新的图像，可以看到不同显卡对于算子、滤波器有着不同性能表现。

Sisoftware Sandra 2017 SP1-Video Shader Compute测试——视频渲染性能，单/双/四/精度浮点性能

Sisoftware Sandra 2017 SP1-Transcode测试——转码性能，VC1转H.264，H.264压缩

转码测试中，NVIDIA P5000一骑绝尘，速度远超越AMD显卡。

SPECviewPerf是一个专业级、符合工业标准的OpenGL图形显示卡效能测试分析软件，使用C语言编写，用于测量运行在OpenGL应用程序接口之下硬件的3D图形性能。而此次测试我们选择的是最新版的SPECviewPerf 12，其包含8个专业图形测试场景，Energy、Medical、Catia、Cero、Maya、SNX以及主要基于OpenGL 4.0架构的Solidworks和首次添加基于DirextX架构的Showcase。

CATIA-04测试的项目包括线框图、抗锯齿、着色图、轮廓线加强着色图、阴影遮蔽、景深及环境光遮蔽等，合计有14个测试子场景。测试的模型大小涵盖510万顶点到2100万顶点数量，测试结果越高越好。

Creo-01测试包含了多个PTC Creo 2支持的渲染模式，例如线框图、抗锯齿、着色图、轮廓加强着色图、着色倒影图等。测试的模型大小从2000万顶点到4800万顶点。

Energy-01重点针对的是地震、石油及天然气勘探领域的实体渲染应用，因此对工作站系统内存和显卡显存的容量需求极高（分别不低于12GB和4GB）。

Maya-04测试模型是包含72.75万顶点的电力厂场景，测试内容相当丰富，包括着色、屏幕空间蔽塞着色、屏幕空间蔽塞着色多采样抗锯齿、屏幕空间蔽塞着色多采样抗锯齿+浮点渲染对象、屏幕空间蔽塞着色多采样抗锯齿+浮点渲染对象+权重平均式半透明、线框图。

3damax-05基于3ds Max 2015软件，包含了11个建模场景，测试显卡渲染不同材质物体的性能。

Medical-01测试比较偏重纹理处理和显存带宽的压力，即考验CPU和显卡的能力。

Showcase-01基于Autodesk的Showcase 2013软件，测试用的模型顶点数量800万个，SPECviewPerf首次引入的DirectX渲染测试项目。

SNX-02测试基于Siemens NX 8.0软件，同样包含两个测试模型，模拟场景是大型装配设计和组装，测试模型顶点数量为715万到845万顶点。

SW-03测试模型规模范围从210万顶点到21000万顶点，测试包括着色图、边缘着色图、环境光吸收等测试项目。这是针对Solidworks用户而特别设计的测试。

SPECviewperf更加偏向于专业应用测试方向，所有测试成绩都是基于真实应用场景，并且一定方式给显卡运行情况进行打分，最后汇总出结果。由于测试都是跑在专业软件上，对于长期使用这类型的开发者来说，这种测试结果显然更加符合预期和真实性能。 在这个测试中，我们看到在此前测试并不占优的NVIDIA Quadro P5000成绩就发力了，大部分测试场景都能先拔头筹，领先于Radeon Vega Frontier显卡。

总结：

AMD Radeon Vega Fronier基准成绩不错，但实际应用上稍差。从前面数十个测试项目来看，AMD Radeon Vega Fronier实力不凡，在很多基准测试中，成绩都是领先于Radeon Pro Duo和Quadro P5000，从侧面上就反映了AMD对Vega架构持续深入地研究是有成效的。但是在实际测试过程中，Radeon Vega Fronier成绩与Quadro P5000还是有些差距，NVIDIA在应用上的优化还是更好一些，AMD可能就是输在了应用优化上。