Workstation-gpu’s van AMD en Nvidia
De AMD Radeon Pro W grafische kaarten-serie voor workstations zou de Quadro-kaarten van Nvidia moeten verslaan dankzij de up-to-date Navi-architectuur. De Nvidia-kaarten houden zich echter staande met sterk geoptimaliseerde drivers en speciale functies.
Bij flinke grafische kaarten denk je vaak direct aan gaming-pc’s. Maar ook veel workstations hebben veel grafische rekenkracht nodig. Er zijn speciale grafische kaarten voor dat doel, zoals AMD’s Radeon Pro en Nvidia’s Quadro, die niet alleen qua uiterlijk verschillen van de gamingkaarten.
Die kaarten zijn bedoeld om professionele gebruikers aan te trekken, met gecertificeerde stuurprogrammapakketten voor de meest gebruikte CADen renderprogramma's, veel moderne aansluitingen voor hi-res beeldschermen, algehele 10-bit uitvoer voor zachtere kleurverlopen en soms met een bijzonder grote hoeveelheid grafisch geheugen. Met de Radeon Pro W-serie zet AMD de huidige grafische chips met Navi-architectuur in tegen de gevestigde orde: de Quadro-kaarten van Nvidia. De nieuwe kaarten moeten het minder hebben van pure prestaties, maar eerder van e iciëntie, video- en displaytechnologie. De W5500 zou e iciënter zijn dan Nvidia’s Quadro P2200 ondanks het hogere energieverbruik. De Radeon Pro W5700 moet de Quadro RTX 4000 weerstand kunnen bieden. CLASSIFICATIE EN TECHNOLOGIE
AMD wil workstation-instappers aantrekken met de Radeon Pro W5500 voor ongeveer 450 euro. Met 8 GB geheugen is hij ruimer voorzien dan het vergelijkbaar geprijsde model van de concurrentie, de Nvidia Quadro P2200 met 5 GB. Beide kaarten hebben vier DisplayPort-uitgangen.
De Radeon Navi-14 grafische chip is vervaardigd met moderne 7nm-technologie en hee 1408 shadercores, georganiseerd in 22 zogenaamde Compute Units (CU’s). Met een TDP van 125 watt en een maximale kloksnelheid van 1900 MHz bereiken de rekenunits 5,35 TFlops. Hiervoor hee de kaart echter een 6-pins aansluiting nodig van de voeding,
omdat een PCI Express-slot maximaal 75 watt kan leveren. De Quadro P2200 kan zonder die extra connector en hee volgens zijn specificaties een TDP van 75 watt. Maar de grafische chip draait op de vier jaar oude Pascal-architectuur en met 1280 rekenkernen haalt hij een maximum van ongeveer 3,8 TFlops. Beide kaarten nemen elk één slot in beslag en hebben 55 millimeter radiaalfans voor de koeling.
In plaats van de gebruikelijke PCIe 3.0-aansluiting met 16 lanes zoals bij de Quadro P2200, hee de Radeon Pro W5500 een modernere PCIe 4.0-aansluiting, maar dan met slechts 8 lanes. In een Ryzensysteem met PCI Express 4.0 haalt de kaart dus dezelfde overdrachtssnelheid als met een 3.0 x16-poort. In een standaard PCIe 3.0-systeem wordt echter slechts de hel van de gegevens per seconde overgedragen.
De Radeon Pro W5700 (ongeveer 870 euro) is gebaseerd op de grotere Navi-10 grafische chip, die ook gebruikmaakt van 7nm-technologie. Hij haalt met zijn 2304 shadercores in 36 CU’s een rekencapaciteit van 8,7 TFlops, maar hee 205 watt nodig. De kaart kan zes monitoren aansturen.
Net als de minder dure Radeon Pro W5500 beschikt de W5700 over 8 GB grafisch geheugen dat met 256 bits twee keer zo snel gegevens aanlevert. Hij duikt onder Nvidia's Quadro RTX 4000 met zijn straatprijs van rond de 1000 euro en concurreert ook met de oudere, maar nog steeds verkrijgbare Quadro P4000, die beide een maximum van vier monitoren aansturen.
De Radeon Pro W5700 is qua rekenkracht bijna gelijk aan de huidige Quadro RTX 4000 van Nvidia als je kijkt naar de maximale kloksnelheid voor beide. De RTX 4000 kan echter zijn Tensor-cores gebruiken voor bepaalde AI-berekeningen en de RT-kernen voor raytracing. Dat moet wel worden ondersteund door de programma’s, wat niet bij alle producten op de markt het geval is. In tegenstelling tot de RTX 4000, die het met een single-slot koeler redt, monteert AMD op de Radeon Pro W5700 een dikkere constructie die twee slots beslaat.
DISPLAY EN VIDEO
Niet alleen het aantal displays, maar ook de maximale resolutie en de haalbare framerate (refreshrate) spelen vaak een belangrijkere rol bij workstations dan bij game-pc’s. AMD en Nvidia voorzien hun professionele kaarten dan ook al geruime tijd in toenemende mate van UHD-compatibele DisplayPortaansluitingen.
Op de huidige Radeon Pro W kan elke uitgang een 4K-monitor op 60 Hz aansturen. Voor hogere resoluties of refreshrates moet de chip de datasnelheden van de interne display-koppelingen bundelen. In 5K (5120 × 2880 pixels) en 8K (7680 × 4320) en 120 Hz refreshrate zijn half zoveel displays haalbaar. Dit komt neer op drie bij de W5700 en twee stuks bij de W5500.
De oudere Radeon WX8200 stuurt ofwel een enkel 8K-display of drie 5K-monitoren aan. De Radeon WX7100, de voorganger van de W5500, kan ook een enkel 8K-signaal doorseinen, maar slechts twee 5K-schermen van beeld voorzien. Nvidia's Quadrokaarten tot zo’n 1000 euro hebben slechts vier display-outputs. Maar elk van hen kan een 4K display aansturen met 120 Hz: een investering in de toekomst, aangezien de meeste professionele monitoren op dit moment nog steeds draaien op 60 Hz. Boven de 4K kunnen de Quadro P2200 en RTX 4000 zelfs vier 5K-displays aansturen met 60 Hz, de RTX 4000 zelfs twee 8K-monitoren. De grafische kaarten van Nvidia en AMD ontlasten de cpu bij het afspelen van H.264-, H.265- en VP9-video's tot 8K. Bij het encoden houdt het echter iets eerder op: dit gaat tot een 4K-resoutie en alleen met H.265 en H.264.
ET AMD- EN INTEL-CPU
De prestaties van de twee vergelijkbaar geprijsde duo’s, namelijk de Radeon Pro W5700 en Quadro RTX 4000, en de W5500 en Quadro P2200, liggen in standaard benchmarks gemiddeld dicht bij elkaar. Bij de verschillende tests van de grafische workstationbenchmark Spec ViewPerf 13 liggen de twee goedkopere kaarten gemiddeld niet eens 1 procent uit elkaar.
Het wordt spannender als je naar de losse benchmark-onderdelen kijkt. De duidelijkste verschillen zijn te vinden in Creo-02, Medical-02 en Showcase-02 met 14 tot 27 procent. In PTC Creo zijn de Quadro-kaarten sneller, net als in ImageVis3D (Medical-02). Autodesk Showcase daarentegen draait merkbaar sneller op de Radeon Pro.
Bij de Compute-benchmarks is het beeld echter wat gevarieerder. Meestal liggen de RTX 4000 en W5700 dicht bij elkaar, bijvoorbeeld bij de 3DMark-benchmarks Fire Strike Extreme (DirectX 11) en Time Spy (DirectX 12) en twee van de drie tests van Luxmark 3.1. Maar in de meest complexe Luxmark-scene Hotel Lobby is de Quadro twee keer zo snel als de Radeon.
Bij de twee kleinere kaarten ligt de Radeon Pro W5500 behalve bij de SPEC ViewPerf 13 voor op de Quadro P2200, in sommige gevallen met een grote
marge tot 68 procent. De uitzondering is opnieuw de Hotel Lobby-scene van Luxmark, waar de Quadro veel sneller is. Bij de renderingtool Blender doet de GPU-versnelde Cycles-engine het met de Quadro RTX 4000 (CUDA) beter dan met de Radeon Pro W5700 (OpenCL).
Bij gebruik van de RT-cores via de in Blender geïntegreerde Optix-engine neemt de voorsprong verder toe, maar dat levert in sommige gevallen wel problemen op. Zo wordt de rekentijd van de Barbershop-scène juist 80 procent langer.
In de Barbershop-scène vertonen de Radeon Pro W5700 en W5500 echter nog steeds beeldfouten tijdens onze tests. We hebben niet meer kunnen testen met de laatste versie van de drivers. Hopelijk treden daarmee de beeldfouten niet meer op.
De verschillen tussen een basissysteem met Intel Core i7-8700K met zes cores en AMD's Ryzen 9 3900X met twaalf cores zijn niet groot in de grafisch zware benchmarks zoals SPEC ViewPerf 13. Ironisch genoeg draait Autodesks Showcase, de voorkeurs-benchmark voor AMD’s Radeon Pro, iets sneller op de cpu uit de stal van Intel, net als Dassault Solidworks (sw-04 test). Het verschil tussen de systemen is veruit het duidelijkst in 3DStudio Max 2016 (3dsmax-06), waar de AMD-cpu tot 16 procent beter presteert dan de Intel-processor.
Bij een UHD-resolutie in plaats van de standaard full-hd, is de fps-dip bij de geheugenintensieve test OpendTect (energy-02) vergelijkbaar. Bij praktijkbenchmarks hebben we geen merkbare invloed kunnen ontdekken van de minder breed bemeten PCIe x8-aansluiting van de Radeon Pro W5500. Maar in de synthetische test daalt de overdrachtssnelheid tot de hel ten opzichte van de W5700 met een x16-aansluiting.
GELUIDSPRODUCTIE EN VERBRUIK
Het dubbel zo dikke koelsysteem van de Radeon Pro W5700 blij op hetzelfde geluidsniveau ondanks het hogere energieverbruik bij volle belasting vergeleken met de Quadro RTX 4000 van Nvidia, die een derde zuiniger is.
Ze produceren beide 1,4 sone. Beide kaarten zijn idle nauwelijks hoorbaar met respectievelijk 0,1 en 0,2 sone – zo hoort het ook. De kleinere koelers van de Radeon Pro W5500 en de Quadro P2200 zijn idle vergelijkbaar goed, maar verschillen zijn duidelijker hoorbaar onder belasting.
Terwijl de Quadro P2200 niet opdringerig ruist met een goede 0,8 sone, produceert de fan van de W5500 tot 2,5 sone aan herrie. Dan is het duidelijk te merken dat de koeler onder belasting niet een krappe 70 watt, maar een flinke 120 watt aan warmte moet zien af te voeren.
Idle met één display zijn ze alle vier zeer zuinig met 6 tot 12 watt. Als je vier beeldschermen samen
gaat gebruiken, moet je tot 42 watt continu rekenen voor de W5700. De andere kaarten doen het beter: de Quadro P2200 hee 27 watt nodig, de W5500 22 watt. De RTX 4000 kan het e iciëntst overweg met meerdere schermen en houdt het op 16 watt.
CONCLUSIE
Ondanks de modernste productietechnologie en nieuwe architectuur kan AMD met de Radeon Pro W5700 de Quadro RTX-kaarten van Nvidia alleen bijhouden, maar niet inhalen.
Al met al biedt de Quadro RTX 4000 de meest overtuigende prestaties en dankzij de raytracingondersteuning een uitgebreider pakket. Hij is ook zuiniger bij volle belasting en niet luider dan de Radeon, ondanks de kleinere koeler.
Bij gebruik van Autodesk Showcase of als je meer dan vier beeldschermen wilt gaan gebruiken, kan de iets goedkopere Radeon Pro nog steeds de moeite waard zijn. Als je ongeveer 450 euro wilt uitgeven, is het omgekeerde waar. De Radeon Pro W5500 is bijna altijd sneller dan de Quadro P2200 en hee meer grafisch geheugen. Dat is vaak een voordeel voor professioneel gebruik. De Quadro P2200 houdt zich nog steeds goed staande bij onderdelen van de SPEC ViewPerf 13, maar scoort vooral punten met zijn lagere energieverbruik en een lager geluidsniveau onder flinke belasting.