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AMD Radeon RX 480 im Test

29.06.2016 | 15:00 Uhr |

Bei der Radeon RX 480 packt AMD den Preishammer aus: Für nur rund 255 Euro sollen Gamer in den Genuss von genügend Leistung für Virtual-Reality-Anwendungen und neuster GPU-Technik, Stichwort 14-FinFET-Verfahren, kommen. Im Test vergleichen wir den Preis-Leistungsbrecher mit der Konkurrenz von Nvidia und den hauseigenen Vorgängern.

Es ist schon seit geraumer Zeit so gut wie offiziell, dass AMD beim GPU-Wettrüsten gegen Nvidia nicht mehr den Performance-Thron für sich beanspruchen möchte. Stattdessen startet der Chip-Hersteller eine Preis-Offensive, die dem Konkurrenten im wohl attraktivsten Preissegment von 100 bis 300 Euro drastisch zusetzen könnte.

Die bereits im Vorfeld als potentiellen Preis-Leistungs-Knaller gehandelte AMD Radeon RX 480 soll es nun ab 255,85 Euro (unverbindliche Preisempfehlung) geben, und dennoch genügend Leistung für Virtual-Reality-Anwendungen und hochauflösendes Gaming jenseits von Full-HD bieten.

Generell öffnet sich der Hersteller immer mehr, um VR-Inhalte und Gaming mehr Leuten zugänglich zu machen: Dazu zählt unter anderem der günstige Verkaufspreis, eine Öffnung der Radeon-Software-APIs sowie eine konsolenähnliche Grafik auf Notebooks. Wie AMD das möglich macht, erklären wir in unserem Test. Um eine bessere Vergleichbarkeit herzustellen, haben wir den Grafikbeschleuniger gegen verschiedene Konkurrenten unterschiedlicher Preisklassen antreten lassen.

AMD Radeon RX 480: Polaris-Plattform für Gamer

Die AMD Radeon RX 480 ist die erste Grafikkarte mit der neuen GPU-Architektur „Polaris 10“, der Grafikchip führt die Bezeichnung "Ellesmere XT". Hierbei handelt es sich um den mittlerweile vierten Ableger der bewährten GCN-Architektur (Graphics Core Next), die ihre Premiere bereits Ende 2011 in der Radeon HD 7970 feierte.

Der Aufbau der Ellesmere-XT-GPU auf Basis der Polaris-10-Architektur im Detail.
Vergrößern Der Aufbau der Ellesmere-XT-GPU auf Basis der Polaris-10-Architektur im Detail.
© AMD

Doch den radikalsten Fortschritt hat der Grafikchip bei der Strukturbreite gemacht, der vom 28-Nanometer-Prozess auf die 14-Nanometer-FinFET-Fertigung geschrumpft ist. Und damit ist der Prozess auch noch schmaler als bei der Pascal-GPU von Nvidia, die sich auf 16 Nanometer beläuft. Doch auch die Chip-Fläche fällt mit 232 Quadratmillimetern deutlich kleiner aus als im Vergleich zu den Vorgängern, ebenfalls mit gesunken ist die Anzahl der Shader-Einheiten auf 2304 Stück.

Bei der Ellesmere-GPU handelt es sich um ein topaktuelles Stück Technik aus der 14-Nanometer-FinFET-Fertigung von Global Foundries.
Vergrößern Bei der Ellesmere-GPU handelt es sich um ein topaktuelles Stück Technik aus der 14-Nanometer-FinFET-Fertigung von Global Foundries.
© AMD

14-Nanometer-FinFET und eine verbesserte Geometrie-Engine

Im Gegenzug soll der Grafikprozessor dank der besonders dicht gefertigten FinFET-Transistoren von Global Foundries aber deutlich effektiver arbeiten und weniger Strom verbrauchen – AMD spricht hier von einer bis zu 2,5-fachen Verbesserung des Leistung-pro-Watt-Faktors, die TDP (Thermal Design Power) soll 150 Watt nicht überschreiten. Und wie wir schon bei Nvidias Pascal-Chip getestet haben, ist die Energieeffizienz bei schmaleren Strukturbreiten beeindruckend gut!

Auch die Shader-Effizienz hat AMD verbessert.
Vergrößern Auch die Shader-Effizienz hat AMD verbessert.
© AMD

Weiterhin hat AMD die Geometrie-Engine verbessert, indem die Ingenieure unter anderem neue Sortierfunktionen und einen neuen Index-Cache integriert haben. Das sorgt zum einen für eine höhere Tesselations-Performance und weniger Datentransfers. Doch auch die Shader-Effizienz will AMD optimiert haben: Der Befehlsvorabruf (Instruction Prefetch) arbeitet nun effizienter, die Buffer-Größe und die Leistungsfähigkeit des L2-Cache wurden erhöht und ab sofort ist die native Unterstützung von den 64-Bit-Formaten FP16 und Int16 gegeben. Dank all dieser Verbesserungen soll jede Computing-Einheit (CU) um bis zu 15 Prozent mehr Leistung bieten.

Die technischen Daten der AMD Radeon RX 480 im Überblick.
Vergrößern Die technischen Daten der AMD Radeon RX 480 im Überblick.

Taktfrequenzen und Grafikspeicher

Indes belaufen sich die GPU-Taktfrequenzen auf 1120 (Standard) und bis zu 1266 MHz (Boost). Unser Testgerät ist mit acht Gigabyte GDDR5-Speicher ausgerüstet, allerdings wird es auch Versionen mit nur vier Gigabyte geben. Der Grafikspeicher ist über ein 256 Bit breites Speicher-Interface an die GPU angebunden. Die Speicher-Bandbreite beläuft sich auf 224 GB/s, der effektive Speichertakt liegt bei rund 7000 MHz. Solide Werte, aber keine Überraschungen. In der folgenden Tabelle haben wir die technischen Daten anderen Grafikkarten gegenübergestellt.

Grafikkarten-Oberklasse: Technische Daten im Vergleich

AMD Radeon RX 480

Nvidia Geforce GTX 970

AMD Radeon R9 380

AMD Radeon R9 390X

Grafikchip

Ellesmere XT

GM204

Antigua Pro

Grenada XT

Fertigung

14 Nanometer FinFET

28 Nanometer

28 Nanometer

28 Nanometer

Chipfläche

232 mm²

398 mm²

366 mm²

438 mm²

GPU-Standard-Takt / Boost-Takt

bis zu 1266 MHz

1050 / 1178 MHz

bis zu 970 MHz

bis zu 1050 MHz

Shader-Einheiten

2304

1664

1792

2816

TMUs

144

104

112

176

ROPs

32

56

32

64

Grafikspeicher

8192 MB GDDR5

4096 MB GDDR5

2048 MB GDDR5

8192 MB GDDR5

Speichertakt (effektiv)

8000 MHz

7012 MHz

5500 MHz

6000 MHz

Speicheranbindung

256 Bit

256 Bit

256 Bit

512 Bit

Speicherbandbreite

256 GB/s

224 GB/s

176 GB/s

384 GB/s

TDP

120 Watt

148 Watt

190 Watt

275 Watt

Preis

255,40 (unverbindliche Preisempfehlung

250 Euro (Straßenpreis)

170 Euro (Straßenpreis)

335 Euro (Straßenpreis)

Moderne Anschlüsse und integrierter H.265-Kodierer

Doch auch in Sachen Schnittstellen und Video-Techniken setzt AMD auf neuste Techniken: Bei dem verbauten HDMI-Port handelt es sich um die aktuelle Version 2.0b, die beispielsweise die Übertragung von HDR-Inhalten (High Dynamic Range), eine Bandbreite von bis zu 18 Gbit/s oder auch zwei Video-Streams auf demselben Bildschirm ermöglicht. Zusätzlich beherrscht Polaris die HEVC-Hardware-Dekodierung und die H.265-Hardware-Beschleunigung, die beispielsweise eine effizientere Komprimierung von hochaufgelösten Inhalten ermöglichen und natürlich auch die Wiedergabe von 4K-Material in flüssigen 60 Hertz bei voller 10-Bit-Farbtiefe erlauben. Außerdem besitzt die RX 480 noch drei Displayports in der Version 1.3, allerdings sind die Anschlüsse auch kompatibel zu Version 1.4, die ebenfalls HDR-Unterstützung mit sich bringt.

Bei den Schnittstellen setzt AMD auf modernste Technik wie HDMI 2.0b und Displayport 1.3 (1.4 Ready), um auch Inhalte in 4K mit flüssigen 60 Hertz genießen zu können. DVI ist nicht vorhanden.
Vergrößern Bei den Schnittstellen setzt AMD auf modernste Technik wie HDMI 2.0b und Displayport 1.3 (1.4 Ready), um auch Inhalte in 4K mit flüssigen 60 Hertz genießen zu können. DVI ist nicht vorhanden.
© AMD

Radeon WattMan: Feintuning für AMD-Karten

Radeon WattMan ersetzt mit dem Erscheinen der neuen Radeon-Crimson-Software für die RX 480 das Overclocking-Tool Overdrive. Das stark überarbeitete Programm bietet nun viel mehr Möglichkeiten, um selbst Hand an Taktraten, Spannungen, Temperaturen und Lüftergeschwindigkeiten zu legen. Die GPU-Taktsteuerung ist ab Werk sogar standardmäßig aktiviert und in verschiedene sogenannter „States“ unterteilt, bei der RX 480 sind es insgesamt sieben Stück. Diese basieren auf den durchschnittlichen Erfahrungswerten der AMD-Ingenieure.

Das neue Overclocking-Programm Radeon WattMan lässt nun umfangreichere Eingriffe und Überwachungen der GPU zu.
Vergrößern Das neue Overclocking-Programm Radeon WattMan lässt nun umfangreichere Eingriffe und Überwachungen der GPU zu.

Wir konnten im Test die RX 480 um bis zu 30 Prozent in 0,5-Prozent-Intervallen vom Standardwert erhöhen. Entsprechend lässt sich auch der Speicher übertakten. Schön ist, dass dabei die Spannungen zwischen GPU und Speicher nicht gekoppelt sind, sondern sich unabhängig voneinander einstellen lassen – wenn Sie möchten, ansonsten lassen Sie den Schiebeschalter auf „Automatic“. Auch das Speichern der Einstellungen pro Spiel ist nun möglich. Mit etwas Fingerspitzengefühl ist es machbar, dass die Grafikkarte beispielsweise mehr Leistung bietet oder leiser und kühler arbeitet.

Übertakten nach Temperatur und Power-Limit

Neben den verstellbaren Optionen erstellt das Tool auch verschiedene Diagramme, um alle Werte im Blick zu behalten. Das bietet sich an, um die Einstellungen erst einmal im Spiel zu testen und sich danach beispielsweise die Temperaturen zu Gemüte zu führen. So lässt sich beispielsweise herausfinden, ob die GPU in Ihrem Gehäuse schon nah am Thermal-Throtteling arbeitet oder noch Luft nach oben ist.

Neu in WattMan ist auch das Histogramm, um alle Werte im Auge zu behalten.
Vergrößern Neu in WattMan ist auch das Histogramm, um alle Werte im Auge zu behalten.
© AMD

Denn auch in Sachen Temperatur-Kontrolle gibt es eine Änderung: Es lässt sich die absolute Maximal-Temperatur einstellen, bevor ein Throtteling der GPU erfolgt. Doch auch das Power-Limit, also die Stromzufuhr des Grafikchips, lässt sich um bis zu 50 Prozent erhöhen oder senken. Vor allem bei Custom-Designs mit besserer Kühlung bieten sich diese Punkte besonders gut für Übertakter an, die nicht direkt die Taktfrequenzen verstellen möchten.

Beim Design hält sich die RX 480 vornehm zurück: Sie kleidet sich nur in schwarzem Kunststoff und verzichtet auf ein beleuchtetes Radeon-Logo. Die Kühlung erfolgt über einen einzelnen Radiallüfter. Die Lösungen von Partnern dürfte deutlich effektiver ausfallen.
Vergrößern Beim Design hält sich die RX 480 vornehm zurück: Sie kleidet sich nur in schwarzem Kunststoff und verzichtet auf ein beleuchtetes Radeon-Logo. Die Kühlung erfolgt über einen einzelnen Radiallüfter. Die Lösungen von Partnern dürfte deutlich effektiver ausfallen.
© AMD

Frame Rate Targeting Control, FreeSync und Async Compute

Natürlich beherrscht die RX 480 auch die Technik „Frame Rate Targeting Control“ (FRTC), um Spiele auf eine selbst definierbare Bildrate zu beschränken. Das bietet sich beispielsweise bei weniger aufwendigen MOBAs oder anderen Titeln an, um Strom zu sparen und ein leiseres Betriebsgeräusch zu erhalten. Mit an Bord ist auch die Unterstützung von FreeSync: Ähnlich wie Nvidias G-Sync erfolgt eine Synchronisation des Monitors mit der GPU, um Tearing und Ruckler bei der Bildwiedergabe zu vermeiden. Doch im Gegensatz zu Nvidias Lösung ist keine gesonderte Hardware vonnöten, sondern lediglich ein entsprechender Displayport. Und damit sind die Bildschirme auch um einiges günstiger als die G-Sync-Modelle. Aktuell sind rund 89 Monitore mit FreeSync erhältlich.

Der Hardware-Scheduler ist optimiert worden, um eine effizientere Abarbeitung der Aufgaben zu ermöglichen.
Vergrößern Der Hardware-Scheduler ist optimiert worden, um eine effizientere Abarbeitung der Aufgaben zu ermöglichen.
© AMD

Mit „Async Compute“ arbeiten GPUs der GCN-Architektur mit dedizierten „Asynchronous Compute Engines“ (ACE), um die vorhandenen Ressourcen parallel nutzen zu können. Die Polaris-Architektur verfügt außerdem über die neue QoS-Technik (Quality of Service) namens „Quick Response Queue“. Entwickler erhalten damit die Möglichkeit, bestimmte Computing-Aufgaben über die Programmierschnittstelle mit einer höheren Priorität zu versehen, die dann vorrangig und mit mehr Leistung abgearbeitet werden. So verfügt beispielsweise AMDs Virtual-Reality-SDK „LiquidVR“ über entsprechende Priorisierungen für das „Time Warping“, um Inhalte flüssig und ohne Verzögerungen darzustellen.

Vulkan und DirectX 12: Kampf dem Overhead

Nach wie vor ist auch die Kompatibilität zum Mantle-Nachfolger „Vulkan“ gegeben – der Low-Overhead-Architektur, die Software-Entwicklern kompletten Zugriff auf die Leistung, Effizienz und Möglichkeiten von Radeon-GPUs und Mehrkern-CPUs erlaubt. Somit sollen mehr Features und eine höhere Performance möglich sein, da die Rechenchips nun ihre Leistung der Anwendung tatsächlich zur Verfügung stellen können, anstatt sie in das Interpretieren von Maschinensprache zu vergeuden.

AMD verspricht mehr Leistung über die beiden Programmierschnittstellen DirectX 12 und Vulkan.
Vergrößern AMD verspricht mehr Leistung über die beiden Programmierschnittstellen DirectX 12 und Vulkan.
© AMD

Weiterhin unterstützt die AMD Radeon RX 480 auch DirectX 12, der Konsolen-nahen Grafik-API. Auch damit sollen Entwickler Mehrkern-Prozessoren und GPUs besser ausreizen können, da sie umfassender und tiefer auf die Hardware zugreifen dürfen. Diese Effizienz lässt sich in einen geringeren Energieverbrauch, eine bessere Bildqualität, höhere Bildraten oder niedrigeren Latenzen in VR-Anwendungen investieren – oder auch in eine Mischung aus allen vieren.

Je nach Anwendung sollen die beiden neuen Schnittstellen einen um bis zu 40 bis 60 prozentigen Leistungsanstieg als die herkömmlichen APIs ermöglichen.

AMD GPUOpen: Radeon wird Open Source

AMDs Initiative namens „GPUOpen“ öffnet die Radeon-Programmierschnittstellen und stellt sie als Open Source der Allgemeinheit zur Verfügung. Damit möchte AMD den vielen Entwicklern die Möglichkeit geben, beispielsweise noch bessere Spiele und Grafikeffekte zu erstellen. So dürfen die Programmierer auf den Quellcode von Radeon-exklusiven Effekten, Bibliotheken, SDKs, Samples und Coding-Tools zurückgreifen. Mit von der Partie ist auch der offene Standard OpenVX, um eine bessere, plattformübergreifende Entwicklung zu ermöglichen.

AMD GPUOpen öffnet die Radeon-Software für Entwickler.
Vergrößern AMD GPUOpen öffnet die Radeon-Software für Entwickler.
© AMD

AMD Radeon RX 480 im Vergleichstest

Um die Leistungsfähigkeit der AMD Radeon RX 480 einordnen zu können, haben wir die Grafikkarte mit Modellen verschiedener Preisklassen vergleichen. Dazu zählen beispielsweise die GTX 970, R9 380 und R9 390X. Zum Einsatz kamen topaktuelle sowie beliebte Spiele wie „The Witcher 3 – Wild Hunt“, „Grand Theft Auto 5“ oder auch „The Division“. Die Tests erfolgten in den drei Auflösungen 1920 x 1080 (Full-HD), 2560 x 1440 (Wide-QHD) und 3840 x 2160 Pixel (Ultra-HD) mit der gleichen Spielszene. Für die Vergleichbarkeit haben wir herstellerspezifische Techniken deaktiviert, wie zum Beispiel Die Umgebungsverdeckung HBAO+ oder Hairworks von Nvidia. Abseits davon haben wir stets die maximalen Grafik-Details benutzt, die Kantenglättung (in der Regel FXAA) ist bei den Auflösungen 1080p und 1440p aktiviert, bei UHD verzichten wir auf Anti-Aliasing. Bei den Ergebnissen in den Tabellen handelt es sich um Durchschnittswerte.

Die Grafikkarten-Testplattform der PC-WELT - powered by MIFcom.
Vergrößern Die Grafikkarten-Testplattform der PC-WELT - powered by MIFcom.

Bei der Angabe des jeweiligen Stromverbrauchs handelt es sich immer um die Leistungsaufnahme des gesamten Test-PCs. Auch bei den Temperaturen handelt es sich jeweils um Maximalwerte, getestet wurde auf einer offenen Testplattform. Wenn Sie wissen möchten, welche Hardware wir für unsere Grafikkarten-Tests verwenden, dann lesen Sie unseren Artikel „Wie PC-WELT Grafikkarten testet“.

Durchschnittliche Bildraten im Vergleich (Angaben in Bilder pro Sekunde)

Spiel

GTA 5

Witcher 3

Auflösung

1080p

1440p

2160p

1080p

1440p

2160p

Radeon RX 480

66

53

28

53

35

23

Radeon R9 380

51

39

22

36

26

15

Radeon R9 390X

64

52

34

51

33

19

GTX 970

76

56

28

47

30

17

GTX 980

78

65

39

57

40

24

Durchschnittliche Bildraten im Vergleich (Angaben in Bilder pro Sekunde)

Spiel

The Division

Rise of the Tomb Raider

Auflösung

1080p

1440p

2160p

1080p

1440p

2160p

Radeon RX 480

56

40

23

68

47

26

Radeon R9 380

36

27

16

45

32

17

Radeon R9 390X

53

39

25

66

44

25

GTX 970

41

29

15

59

39

21

GTX 980

71

48

28

84

58

31

UMWELT UND GESUNDHEIT

Grafikkarte

AMD Radeon RX 480

AMD Radeon R9 380

AMD Radeon R9 390X

Nvidia Geforce GTX 970

Nvidia Geforce GTX 980

Stromverbrauch des Test-PCs: Leerlauf

121 Watt

128 Watt

130 Watt

129 Watt

130 Watt

Stromverbrauch des Test-PCs: Last

302 Watt

307 Watt

433 Watt

315 Watt

365 Watt

Betriebsgeräusch: Leerlauf

0,5 Sone

0,3 Sone

0,0 Sone

0,4 Sone

0,2 Sone

Betriebsgeräusch: Last

1,5 Sone

1,3 Sone

3,6 Sone

1,1 Sone

1,7 Sone

Temperatur: Leerlauf

38 Grad Celsius

39 Grad Celsius

46 Grad Celsius

47 Grad Celsius

25 Grad Celsius

Temperatur: Last

89 Grad Celsius

70 Grad Celsius

79 Grad Celsius

69 Grad Celsius

82 Grad Celsius

Test-Fazit zur AMD Radeon RX 480

Nach vielen Jahren wird AMD dem Konkurrenten wieder gefährlich. Zwar nicht in Sachen Leistung, aber dafür im Hinblick auf das Preis-Leistungsverhältnis: Denn mit einer unverbindlichen Preisempfehlung von nur 255 Euro trifft AMD seinen Gegner Nvidia an einer sehr empfindlichen Stelle, denn tatsächlich spülen die Grafikkarten mit einer Preisspanne von 100 bis 300 Euro das meiste Geld in die Kassen der Hersteller - und hier hat Nvidia aktuell kaum etwas vergleichbares entgegenzusetzen.

Nun kann AMD auch erstmals in Sachen Stromverbrauch erzeugen: Dank der sehr schmalen 14-Nanometer-FinFET-Fertigung arbeitet der Ellesmere-Grafikchip sehr effizient, unser Test-PC verbrauchte maximal 302 Watt! Das Referenz-Design könnte in Sachen Betriebs-Temperaturen- und Geräuschentwicklung deutlich bessere Arbeit abliefern - doch dieser Punkt ist nicht allzu relevant, da das AMD-Design wohl kaum in den Verkauf geht.

Einen extremen Leistungssprung von der R9 390X oder der GTX 970 zur RX 480 gibt es allerdings nicht. Jedoch erhalten Sie letzterem Modell natürlich modernste Chip- und Grafik-Techniken, für die Sie auch in Sachen Virtual Reality gerüstet sind. Und auch die volle Unterstützung von künftigen Schnittstellen wie Vulkan oder DirectX 12 ist gegeben.

Nvidia muss sich nach langer Zeit wieder einmal warm anziehen, da AMD im attraktivsten Preisbereich wieder einmal ordentlich Fuß fassen kann und dem Konkurrenten gefährlich wird. Warten Sie allerdings auf die besser gekühlten Partner-Designs! Wenn für Sie der Preis allerdings keine Rolle spielt, dann ist die RX 480 für Sie weniger von Interesse.

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