L’architecture RDNA 4 représente un bond technologique majeur pour AMD, spécifiquement optimisée pour offrir une expérience de jeu en 4K sans compromis. Contrairement aux générations précédentes, RDNA 4 adopte une approche radicalement différente : plutôt que de simplement augmenter le nombre d’unités de calcul, AMD a totalement repensé l’efficacité de chaque composant.
Le résultat ? Une architecture monolithique gravée en 4 nm qui offre des performances exceptionnelles dans un format plus compact et énergétiquement efficient.
Une refonte complète des performances par unité de calcul
RDNA 4 marque un tournant décisif dans la stratégie d’AMD. Plutôt que de se concentrer uniquement sur l’augmentation brute du nombre d’unités de calcul, l’entreprise a réussi l’exploit de doubler les performances par CU (Compute Unit) par rapport à RDNA 2.
Cette amélioration de 100% en rastérisation classique permet à AMD de concevoir des GPU physiquement plus petits tout en offrant des performances supérieures.
Plus impressionnant encore, les performances en ray tracing ont bondi de 240% par CU comparées à RDNA 2, faisant pâlir les 40% d’amélioration qu’offrait RDNA 3. Cette évolution massive permet à AMD de rivaliser enfin sérieusement avec NVIDIA dans ce domaine crucial pour le gaming moderne.
Architecture Navi 48 : Compact mais surpuissant
Le cœur de cette révolution est le silicium Navi 48 qui alimente les premières cartes de la série RX 9000. Construit sur le procédé de fabrication TSMC N4C (4 nm EUV), ce GPU monolithique affiche des statistiques impressionnantes :
- Surface de die : seulement 356,5 mm²
- Nombre de transistors : 53,9 milliards
- Interface PCIe 5.0 x16
- Bus mémoire GDDR6 256-bit
Pour mettre ces chiffres en perspective, le précédent fleuron d’AMD, le Navi 31 (RX 7900 XTX), contenait 57,8 milliards de transistors (seulement 8% de plus) malgré ses 96 CU, son cache Infinity plus large et son bus mémoire 384-bit. Avec une surface totale de 529 mm², le Navi 31 était significativement plus grand, soulignant les progrès impressionnants réalisés par AMD en termes de densité et d’efficacité.
Ray Tracing de troisième génération : Une percée technologique
Le Ray Tracing a longtemps été considéré comme le talon d’Achille d’AMD face à NVIDIA. Avec RDNA 4, cette faiblesse devient une force grâce à plusieurs innovations de rupture :
1. Accélérateurs Ray Tracing améliorés
- Doublage des ressources d’intersection box/triangle par rapport à RDNA 3
- Support des transformations d’instances accélérées par hardware
- Gestion améliorée de la pile ray tracing
2. Oriented Bounding Boxes (OBB) : Une innovation exclusive
L’une des innovations les plus révolutionnaires de RDNA 4 est l’introduction des Oriented Bounding Boxes. Contrairement aux bounding boxes traditionnelles qui sont alignées sur les axes du monde et doivent englober toute la géométrie (créant souvent des espaces vides considérables), les OBB peuvent s’orienter pour épouser plus précisément la forme de l’objet.
Cette approche réduit considérablement les fausses intersections et améliore l’efficacité du ray tracing d’environ 10%, tout en diminuant le nombre d’étapes de traversée nécessaires.
3. Structure BVH8 optimisée
Le passage à une structure BVH8 réduit le nombre d’étapes et la latence dans la traversée des rayons, tandis que la compression des nœuds primitifs diminue la taille du BVH en mémoire.
Révolution mémoire : Out-of-Order Memory Queuing
Les workloads de ray tracing et d’IA sont particulièrement sensibles à la latence mémoire. RDNA 4 introduit une innovation majeure avec le système Out-of-Order Memory Queuing.
Alors que RDNA 3 traitait les requêtes mémoire dans un ordre strict (ce qui pouvait retarder les retours rapides), RDNA 4 permet l’exécution des requêtes sans ordre prédéfini. Cette approche révolutionnaire :
- Augmente l’efficacité des shaders en réduisant les temps d’attente
- Diminue les blocages sur les accès mémoire
- Permet de traiter les requêtes les plus rapides sans attendre celles qui prennent plus de temps
AMD estime que cette technologie contribue significativement aux gains de performance en ray tracing, notamment dans les scènes complexes.
Dynamic Register Allocation : Optimisation intelligente des ressources
Une part importante du ray tracing continue d’être exécutée sur les shaders. Pour maximiser l’efficacité, RDNA 4 introduit un système de Dynamic Register Allocation qui résout un problème fondamental :
- Les shaders de ray tracing présentent de fortes variations dans l’utilisation des registres
- La traversée BVH nécessite peu de registres, mais le shading final en demande beaucoup
- RDNA 3 utilisait une allocation fixe et maximale, même quand certains registres restaient inutilisés
Avec l’allocation dynamique de RDNA 4 :
- Les shaders allouent et libèrent les registres selon les besoins en temps réel
- L’occupation des unités de calcul augmente significativement
- La gestion de la latence mémoire s’améliore
- L’efficacité globale du shader core permet plus de tâches parallèles
Accélération IA : 400% de gain pour les jeux et créateurs de contenu
L’accélération machine learning représente peut-être le bond le plus spectaculaire de RDNA 4, avec un gain de 400% par rapport à RDNA 2 et 200% par rapport à RDNA 3. Cette puissance de calcul IA transforme l’expérience utilisateur à plusieurs niveaux :
1. Technologies empruntées aux accélérateurs professionnels
AMD a intégré dans RDNA 4 des technologies issues de ses accélérateurs CDNA 3 Radeon Instinct :
- Wave Matrix Multiply Accumulate (WMMA) amélioré et optimisé en consommation
- Support des formats flottants 8-bit (E4M3 et E5M2)
- Sparsité structurée 4:2 doublant les performances tout en réduisant la consommation
2. Applications concrètes pour les joueurs
Ces capacités IA permettent à AMD d’implémenter :
- Un débruitage basé sur l’IA pour le ray tracing, réduisant la charge sur les shaders
- Des upscalers neuraux plus performants pour FSR, améliorant la qualité d’image
- Des technologies d’illumination globale neural et de radiance caching
Améliorations multimédias : Streaming et création de contenu optimisés
RDNA 4 intègre un double moteur média offrant des améliorations majeures pour les créateurs et streamers :
- +25% en qualité d’encodage H.264 à faible latence
- +11% en qualité d’encodage HEVC
- Support des B-frames pour l’encodage AV1, optimisant considérablement les débits
- Gain de 30% en performance d’encodage pour les résolutions 720p
- Optimisations spécifiques pour FFMPEG, OBS et Handbrake
- Performances de décodage AV1 et VP9 améliorées de 50%
Expérience d’affichage repensée : Radiance 2 Display Engine
Le nouveau moteur d’affichage Radiance 2 apporte des améliorations significatives :
- Réduction de la consommation en veille pour les configurations multi-écrans
- Support du « Flip Queue » matériel, réduisant la charge CPU pour la lecture vidéo
- Radeon Image Sharpening 2 (RIS2) offrant un filtrage de netteté haute qualité sur toutes les API graphiques
- Support des interfaces DisplayPort 2.1a et HDMI 2.1b
Conclusion : Une architecture qui prépare l’avenir du gaming
RDNA 4 représente bien plus qu’une simple évolution : c’est une refonte profonde de l’approche d’AMD en matière de GPU. En doublant les performances par unité de calcul, en révolutionnant le ray tracing et en quadruplant les capacités d’IA, AMD se positionne idéalement pour l’avenir du gaming qui s’oriente vers un mélange de rastérisation classique, ray tracing hybride et technologies d’upscaling neuronal.
Cette architecture permet à AMD de concevoir des GPU plus petits, moins coûteux à produire et plus efficients, tout en offrant des performances exceptionnelles. La stratégie est claire : proposer un meilleur rapport performance/prix que NVIDIA sur les segments mainstream et performance, tout en préparant le terrain pour les technologies de rendu de prochaine génération comme le path tracing assisté par IA.
Avec RDNA 4, AMD prouve sa capacité d’innovation et sa détermination à reconquérir des parts de marché face à NVIDIA, tout en offrant aux joueurs une expérience de jeu en 4K accessible et performante.
