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RDNA 3

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
RDNA 3
Lançamento
13 de dezembro de 2022; há 22 meses
Projetado por
AMD
Fabricado por
TSMC
Processo de fabricação
Codinome
  • Plum Bonito
  • Wheat Nas
  • Hotpink Bonefish
Série de produtos
Desktop
Radeon RX 7000
Profissional/Workstation
Radeon Pro W7000
Especificações
Cache L0
64 KB (por WGP):
  • 32 KB instructions cache
  • 16 KB K data cache
Cache L1
248 KB (por matriz)
Cache L2
6 MB
Cache L3
até 96 MB
Suporte de memória
GDDR6
Taxa de clock da memória
20Gbps
Suporte PCIe
PCIe 4.0
APIs gráficas suportadas
Direct3D
Direct3D 12.0 Ultimate (nível de recurso 12_2)
Modelo de Shader
Shader Model 6.7
OpenCL
OpenCL 2.1
OpenGL
OpenGL 4.6
Vulkan
Vulkan 1.3
Mecânismo de mídia
Codificar codecs
Decodificar codecs
Profundidade de bits
  • 8-bits
  • 10-bits
  • 12-bits
Codificador(es) suportado(s)
  • AMF
  • VCE
Saídas de vídeo
Histórico
Antecessor
RDNA 2
Variante
CDNA 3 (datacenter)
Sucessor
RDNA 4
Esta caixa:

RDNA 3 é uma microarquitetura de GPU projetada pela AMD, lançada com a série Radeon RX 7000 em 13 de novembro de 2022.

Background

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Em 9 de junho de 2022, a AMD realizou seu Dia do Analista Financeiro, onde apresentou um roteiro de GPU do cliente que continha menção ao RDNA 3 chegando em 2022 e RDNA 4 chegando em 2024.[1] A AMD anunciou aos investidores sua intenção de alcançar um aumento de desempenho-por-watt de mais de 50% com RDNA 3 e que a próxima arquitetura seria construída usando empacotamento de chiplet em um processo de 5 nm.[2]

Uma prévia do RDNA 3 foi incluída no final do evento de lançamento do Ryzen 7000 da AMD em 29 de agosto de 2022. A prévia incluía RDNA 3 rodando a jogabilidade de Lies of P, a CEO da AMD, Lisa Su, confirmando que um design de chiplet seria usado, e um uma visão parcial do design de referência da AMD para uma GPU RDNA 3.[3]

Detalhes completos da arquitetura RDNA 3 foram revelados em 3 de novembro de 2022 em um evento em Las Vegas.[4]

Detalhes arquitetônicos

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Embalagem de chips

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Pela primeira vez em uma GPU de consumo, o RDNA 3 utiliza chips modulares. Anteriormente, a AMD teve grande sucesso com o uso de chips em seus desktops Ryzen e processadores de servidor Epyc.[5]

A decisão de mudar para uma microarquitetura de GPU baseada em chips foi liderada pelo vice-presidente sênior da AMD, Sam Naffziger, que também liderou a iniciativa de chips com Ryzen e Epyc.[6] O desenvolvimento da arquitetura de chiplet RDNA 3 começou no final de 2017, com Naffziger liderando a equipe gráfica da AMD no esforço.[7]

Memory Cache Dies (MCDs)

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Com respectivos 2,05 bilhões de transistores, cada Memory Cache Die (MCD) contém grandes blocos de cache L3 e duas interfaces de memória física GDDR6 de 32 bits para uma interface combinada de 64 bits por MCD.[8] A Radeon RX 7900 XTX possui um barramento de memória de 384 bits através do uso de seis MCDs, enquanto a RX 7900 XT possui um barramento de 320 bits devido aos seus cinco MCDs.

Chiplets interconectados

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As interconexões de chiplets têm uma largura de banda de 5,3 TB/s.[9]

Nó de processo

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De acordo com Naffziger, o cache e a SRAM não são escalonados tão linearmente quanto a lógica em nós avançados como o N5 em termos de densidade e consumo de energia, portanto, podem ser fabricados no nó N6 mais barato e mais maduro. O uso de matrizes de chips menores em vez de uma matriz monolítica grande é benéfico para maximizar o rendimento do wafer, pois mais matrizes podem ser instaladas em um único wafer.[7]

Unidades de computação

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O RDNA 3 inclui ALUs de shader de dois problemas aprimoradas com a capacidade de executar duas instruções por ciclo. Ele pode conter até 96 unidades de computação gráfica que podem fornecer até 61 TFLOPS de computação.[10]

RDNA 3 tem aceleração de IA dedicada com instruções Wave MMA (matriz multiplicar-acumular),[11] que podem melhorar o desempenho baseado em IA em 2,7x e também beneficia instruções de rastreamento de raio, semelhantes aos núcleos Tensor da Nvidia.[10]

Ray tracing

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Cada unidade de computação RDNA 3 contém um acelerador de traçado de raio. O número geral de aceleradores de ray tracing aumentou devido ao maior número de unidades de computação, embora o número de aceleradores de ray tracing por unidade de computação não tenha aumentado em relação ao RDNA 2.

Clock speeds

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O RDNA 3 foi projetado para suportar altas velocidades de clock. No RDNA 3, as velocidades de clock foram desacopladas com o front-end operando a uma frequência de 2,5 GHz enquanto os shaders operam a 2,3 GHz. Os shaders operando em uma velocidade de clock mais baixa proporcionam até 25% de economia de energia de acordo com a AMD e a velocidade de clock do shader do RDNA 3 ainda é 15% mais rápida que a do RDNA 2.[12]

Subsistema de cache e memória

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As GPUs RDNA 3 usam memória GDDR6 em vez do GDDR6X mais rápido devido ao aumento do consumo de energia deste último.

16 MB de Infinity Cache estão incluídos em cada MCD. Teoricamente, cache L3 adicional poderia ser adicionado aos MCDs por meio da tecnologia de empilhamento de matrizes 3D V-Cache da AMD, já que os MCDs contêm pontos de conexão TSV não utilizados.[13][14]

Eficiência energética

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A AMD afirma que o RDNA 3 atinge um aumento de 54% no desempenho por watt, o que está alinhado com suas afirmações anteriores de aumentos de 50% no desempenho por watt para RDNA e RDNA 2.

Mecanismo de mídia

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RDNA 3 é a primeira arquitetura RDNA a ter um mecanismo de mídia dedicado. Ele é integrado ao GCD e é baseado no núcleo de codificação e decodificação VCN 4.0.[15] O codificador AMF AV1 da AMD é comparável em qualidade ao codificador NVENC AV1 da Nvidia, mas pode lidar com um número maior de fluxos de codificação simultâneos em comparação com o limite de 3 na série GeForce RTX 40.[16]

Taxas de quadros de codificação (FPS) suportadas por resolução e formato de codificação de vídeo[17]
Resolução H.264 H.265 AV1
1080p
1440p
4K 180 180 240
8K 48 48 60

Mecanismo de exibição

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As GPUs RDNA 3 apresentam um novo mecanismo de exibição chamado "Radiance Display Engine". A AMD elogiou seu suporte para DisplayPort 2.1 UHBR 13.5, oferecendo largura de banda de até 54 Gbit/s para altas taxas de atualização em resoluções de 4K e 8K.[18] DisplayPort 2.1 pode suportar 4K a 480 Hz e 8K a 165 Hz com Display Stream Compression (DSC). O padrão DisplayPort 1.4 anterior com DSC era limitado a 4K a 240 Hz e 8K a 60 Hz.

Dies Navi 3x

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Graphics Compute Die
(GCD) 		Memory Cache Die
(MCD)
Navi 31[19] Navi 32[20] Navi 33[21]
Ref. [8]
Lançamento 13 de dezembro de 2022 25 de agosto de 2023 4 de janeiro de 2023 13 de dezembro de 2022
Codiname Plum Bonito Wheat Nas Hotpink Bonefish —
Unidades de computação
(processadores Stream)
[FP32 cores] 		96
(6144)
[12288] 		60
(3840)
[7680] 		32
(2048)
[4096]
Processo TSMC N5 TSMC N6
Transistores 45.4B Desconhecido 13.3B 2.05B
Densidade do transistor 150.2 MTr/mm2 Desconhecido 65.2 MTr/mm2 54.64 MTr/mm2
Tamanho da matriz 304.35 mm2 200 mm2 204 mm2 37.52 mm2
TDP máximo 405 W 263 W 200 W —
Produtos Consumidor Desktop
  • RX 7900 XT
  • RX 7900 XTX
  • RX 7700 XT
  • RX 7800 XT
  • RX 7600
  • RX 7700 XT (3×)
  • RX 7800 XT (4×)
  • RX 7900 XT (5×)
  • RX 7900 XTX (6×)
Mobile
  • RX 7600S
  • RX 7600M
  • RX 7600M XT
  • RX 7700S
 —
Workstation Desktop
  • W7800
  • W7900
  • W7500
  • W7600
  • W7800 (4×)
  • W7900 (6×)
Mobile —

Produtos

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Desktop

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Modelo
(Codinome) 		Data de lançamento e preço Arquitetura
Fab 		Chiplets
(ativo) 		Transistores
e Tamanho da matriz[a] 		Core Taxa de preenchimento[b][c][d] Poder de processamento[b][e]
(TFLOPS) 		Cache Infinito Memory TBP Interface de barramento
Config[f][g] Clock[b]
(MHz) 		Textura
(GT/s) 		Pixel
(GP/s) 		Half Single Double Tamanho
(MB) 		Largura de banda
(GB/s) 		Tamanho Largura de banda
(GB/s) 		Tipo e largura do barramento Clock
(MT/s)
Radeon RX 7600
(Navi 33)[23][24] 		25 de maio de 2023
$269 USD 		RDNA 3
TSMC N6 		— 13.3×109
204 mm2 		2048:128:64
32:64:32 CU 		1720
2655 		220.2
339.8 		110.1
169.9 		28.18
43.50 		14.09
21.75 		0.440
0.680 		32 476.9 8 288 GDDR6
128-bit 		18000 165 W PCIe 4.0
×8
Radeon RX 7900 GRE
(Navi 31)[25] 		27 de julho de 2023
$649 USD 		RDNA 3
TSMC N5 (GCD)
TSMC N6 (MCD) 		1 × GCD
4 × MCD 		57.7×109
~531 mm2 		5120:320:192
80:160:80 CU 		1270
2245 		406.4
718.4 		243.8
431.0 		52.02
91.96 		26.01
45.98 		0.813
1.437 		64 2250 16 576 GDDR6
256-bit 		260 W PCIe 4.0
×16
Radeon RX 7900 XT
(Navi 31)[26][27] 		13 de dezembro de 2022
$899 USD 		1 × GCD
5 × MCD 		5376:336:192
84:168:84 CU 		1500
2400 		504.0
806.4 		288.0
460.8 		64.51
103.2 		32.26
51.61 		1.008
1.613 		80 2900 20 800 GDDR6
320-bit 		20000 315 W
Radeon RX 7900 XTX
(Navi 31)[28][29] 		13 de dezembro de 2022
$999 USD 		1 × GCD
6 × MCD 		6144:384:192
96:192:96 CU 		1900
2500 		729.6
960.0 		364.8
480.0 		93.39
122.9 		46.69
61.44 		1.459
1.920 		96 3500 24 960 GDDR6
384-bit 		355 W
  1. ↑ Die tamanho aproximado de todo o pacote MCM que consiste em um único GCD (Graphics Compute Die) e seis MCDs (Memory Cache Die).
    Radeon RX 7900 XT tem apenas cinco MCDs ativos, um inativo é para suporte estrutural e dissipação de calor. O tamanho da matriz do GCD é de 306 mm2, o tamanho de cada MCD é de 37.5 mm2.[22]
  2. ↑ a b c Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  3. ↑ A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  4. ↑ A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  5. ↑ O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  6. ↑ Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)
  7. ↑ As GPUs baseadas em RDNA 3 têm processadores de fluxo de emissão duplapara que até duas instruções de shader possam ser executadas por ciclo de clock sob certas condições de paralelismo.

Mobile

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Modelo
(Codinome) 		Data de lançamento Arquitetura
Fab 		Transistores
e Tamanho da matriz 		Core Taxa de preenchimento[a][b][c] Poder de processamento[a][d]
(TFLOPS) 		Cache Infinito Memória TDP Interface de barramento
Config[e] Clock[a]
(MHz) 		Textura
(GT/s) 		Pixel
(GP/s) 		Half Single Double Tamanho
(GB) 		Largura de banda
(GB/s) 		Tipo e largura do barramento Clock
(MT/s)
Radeon RX 7600S
(Navi 33)[30][31] 		4 de janeiro de 2023 RDNA 3
TSMC N6 		13.3×109
204 mm2 		1792:112:64
28:56:28 CU 		1500
2200 		168.0
246.4 		96.00
140.8 		21.50
31.54 		10.75
15.77 		0.336
0.493 		32 MB 8 256 GDDR6
128-bit 		16000 75 W PCIe 4.0
×8
Radeon RX 7600M
(Navi 33)[32][33] 		1500
2410 		168.0
269.9 		96.00
154.2 		21.50
34.55 		10.75
17.28 		0.336
0.540 		90 W
Radeon RX 7600M XT
(Navi 33)[34][35] 		2048:128:64
32:64:32 CU 		1500
2615 		192.0
334.1 		96.00
167.0 		24.58
42.84 		12.29
21.42 		0.384
0.669 		288 18000 120 W
Radeon RX 7700S
(Navi 33)[36][37] 		1500
2500 		192.0
320.0 		96.00
160.0 		24.58
40.96 		12.29
20.48 		0.384
0.640 		100 W
  1. ↑ a b c Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  2. ↑ A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  3. ↑ A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  4. ↑ O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  5. ↑ Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)

Desktop Workstation

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Modelo
(Codinome) 		Data de lançamento e preço Arquitetura
Fab 		Chiplets
(ativo) 		Transistores
e Tamanho da matriz[a] 		Core Taxa de preenchimento[b][c][d] Poder de processamento[b][e]
(TFLOPS) 		Cache Infinito Memória TDP Interface de barramento
Config[f] Clock[b]
(MHz) 		Textura
(GT/s) 		Pixel
(GP/s) 		Half Single Double Tamanho
(GB) 		Largura de banda
(GB/s) 		Tipo e largura do barramento Clock
(MT/s)
Radeon Pro W7500
(Navi 33)[38][39][40] 		3 de agosto de 2023
$429 USD 		RDNA 3
TSMC N6 		— 13.3×109
204 mm2 		1792:112:64
28:56:28 CU
1700
190.4
108.8
24.37
12.19
0.381 		32 MB 8 172 GDDR6
128-bit 		18000 70 W PCIe 4.0
×8
Radeon Pro W7600
(Navi 33)[41][39][42] 		3 de agosto de 2023
$599 USD 		2048:128:64
32:64:32 CU
2440
312.3
156.2
39.98
19.99
0.625 		288 130 W
Radeon Pro W7800
(Navi 31)[43][44][45] 		13 de agosto de 2023
$2499 USD 		RDNA 3
TSMC N5 (GCD)
TSMC N6 (MCD) 		1 × GCD
4 × MCD 		57.7×109
~531 mm2 		4480:280:128
70:128:70 CU
2525
707
323.2
90.50
45.25
1.414 		64 MB 32 576 GDDR6
256-bit 		260 W PCIe 4.0
×16
Radeon Pro W7900
(Navi 31)[46][44][47] 		13 de abril de 2023
$3999 USD 		1 × GCD
6 × MCD 		6144:384:192
96:192:96 CU
2495
958.1
479
122.6
61.32
1.916 		96 MB 48 864 GDDR6
384-bit 		295 W
  1. ↑ Tamanho aproximado do molde de todo o pacote MCM que consiste em um único GCD (Graphics Compute Die) e seis MCDs (Memory Cache Die).
    A Radeon Pro W7800 possui apenas quatro MCDs ativos, um inativo é para suporte estrutural e dissipação de calor.
  2. ↑ a b c Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  3. ↑ A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  4. ↑ A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  5. ↑ O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  6. ↑ Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)

Processadores gráficos integrados (iGPs)

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Modelo Lançamento Codinome Arquitetura & Fab Tamanho da matriz Core Taxa de preenchimento[a][b][c] Poder de processamento[a][d]
(GFLOPS) 		Cache TDP Interface do barramento
Config[e][f] Clock[a]
(MHz) 		Textura
(GT/s) 		Pixel
(GP/s) 		Half Single Double L0 L1 L2
Radeon 740M[48] abril de 2023 Phoenix RDNA 3
TSMC N4 		178 mm2 4 CU
256:16:8:4 		2500 40 26.7 2,560 1,280 80 64 KB 512 KB 2 MB 15–30 W PCIe 4.0
×8
Ryzen Z1[49] 9–30 W
Radeon 760M[50] 8 CU
512:32:16:8 		1000
2600 		32
83.2 		21.3
55.5 		2,048
5,325 		1,024
2,662 		64
332.8 		128 KB 1 MB 15–54 W
Radeon 780M[51] 12 CU
768:48:24:12 		2700 129.6 86.4 8,294 4,147 259.2 192 KB 1.5 MB 15–54 W
Ryzen Z1 Extreme[52] 9–30 W
  1. ↑ a b c Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  2. ↑ A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  3. ↑ A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  4. ↑ O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  5. ↑ Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)
  6. ↑ GPUs baseadas em RDNA 3 têm processadores de fluxo de emissão dupla para que até duas instruções de shader possam ser executadas por ciclo de clock sob certas condições de paralelismo.

Referências

  1. ↑ Smith, Ryan (9 de junho de 2022). «AMD's 2022-2024 Client GPU Roadmap: RDNA 3 This Year, RDNA 4 Lands in 2024». AnandTech (em inglês). Consultado em 15 de setembro de 2023 
  2. ↑ Walton, Jarred (9 de junho de 2022). «AMD GPU Roadmap: RDNA 3 With 5nm GPU Chiplets Coming This Year». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 15 de setembro de 2023 
  3. ↑ Wickens, Katie (31 de agosto de 2022). «AMD's Lisa Su confirms chiplet-based RDNA 3 GPU architecture». PC Gamer (em inglês). Consultado em 15 de setembro de 2023 
  4. ↑ «AMD Unveils World's Most Advanced Gaming Graphics Cards, Built on Groundbreaking AMD RDNA 3 Architecture with Chiplet Design». AMD (em inglês). Las Vegas, NV. 3 de novembro de 2022. Consultado em 15 de setembro de 2023 
  5. ↑ James, Dave (24 de junho de 2022). «AMD suggests a Ryzen-like design for RDNA 3 chiplets would be 'a reasonable inference'». PC Gamer (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023 
  6. ↑ Alcorn, Paul; Walton, Jarred (23 de junho de 2022). «Into the GPU Chiplet Era: An Interview With AMD's Sam Naffziger». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023 
  7. ↑ a b Brosdahl, Peter (22 de novembro de 2022). «AMD Lead Engineer Sam Naffziger Explains Advantages of RDNA3 Chiplet Design». The FPS Review (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023 
  8. ↑ a b Walton, Jarred (14 de novembro de 2022). «AMD RDNA 3 GPU Architecture Deep Dive: The Ryzen Moment for GPUs». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023 
  9. ↑ «AMD Explains the Economics Behind Chiplets for GPUs». TechPowerUp (em inglês). 14 de novembro de 2022. Consultado em 16 de setembro de 2023 
  10. ↑ a b Gula, Damien (3 de novembro de 2022). «AMD's RDNA 3 GPUs are Way Cheaper Than the RTX 4090». Gizmodo (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023 
  11. ↑ Vasishta, Aaryaman (10 de janeiro de 2023). «How to accelerate AI applications on RDNA 3 using WMMA». GPUOpen.com. Consultado em 16 de setembro de 2023. Cópia arquivada em 10 de janeiro de 2023 
  12. ↑ Olšan, Jan (7 de novembro de 2022). «AMD RDNA 3 details: architecture changes, AI acceleration, DP 2.1». HWCooling (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023 
  13. ↑ Klotz, Aaron (29 de janeiro de 2023). «AMD GPU Appears to Leave Room for Future 3D V-Cache». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023 
  14. ↑ Ridley, Jacob (30 de janeiro de 2023). «Tiny spots on AMD's RDNA 3 GPU hint at massive cache potential». PC Gamer (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023 
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