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AMDs neuer Grafikchip

AMD Radeon R9 290X im Test

24.10.2013 | 06:01 Uhr |

Die neue AMD-Grafikkarte tritt in direkte Konkurrenz mit der Nvidia Geforce GTX 780 und stänkert auch gern gegen die GTX Titan: Was der neue Grafikchip auf dem Kasten hat und wie es wirklich um die Performance der Radeon R9 290X steht, erfahren Sie im Test.

Um die Spezifikationen der AMD Radeon R9 290X rankten sich die wildesten Gerüchte im Internet, doch ab heute ist endgültig Schluss damit. Der Startschuss für die (wirklich) neue Grafik-Generation "Hawaii" von AMD ist gefallen und befindet sich nun im Rennen gegen die beiden ärgsten Konkurrenten, der Nvidia Geforce GTX 780 und der GTX Titan . Wir haben das Rerefenz-Modell im Test und klären, wer am Ende als erster durchs Ziel schnellt. Auf der ersten Seite gehen wir auf die neuen technischen Details des Grafikchips ein, auf der zweiten Seite lesen Sie die Testergebnisse und das Fazit.

Ausstattung & Technik der AMD Radeon R9 290X

Technische Daten der Hawaii-GPU.
Vergrößern Technische Daten der Hawaii-GPU.

Der neue Grafikchip mit dem Namen "Hawaii" ist die Krönung der neuen Grafik-Generation "Volcanic Islands". Die Basis bildet weiterhin die "Graphics Next Core"-Architektur (GNC), die AMD mit dem Tahiti-Chip in der Radeon HD 7970 bereits im Dezember 2011 einführte. Im Übrigen verfügen auch so ziemlich alle Next-Gen-Konsolen wie die Xbox One oder Playstation 4 über GNC-Grafikchips, hinzu kommen auch die Mac Pros von Apple. Doch im Gegensatz zu den bereits veröffentlichten Grafikkarten R9 280X , R9 270X und R7 260X handelt es sich bei Hawaii um eine komplett neue GPU und nicht um eine Neuauflage älterer Chips.

GNC-Architektur der Hawaii-GPU.
Vergrößern GNC-Architektur der Hawaii-GPU.

Im Vergleich zu Tahiti ist bei Hawaii die Chipfläche (englisch: Die Size) wieder etwas gewachsen, und zwar von 352 auf 438 Quadratmillimeter. Dafür finden auch mehr Transistoren Platz, insgesamt nämlich ganze 6,3 Milliarden! Zum Vergleich: Bei Nvidias GK110-Chip passen auf einer Fläche von 551 Quadratmillimetern satte 7,1 Milliarden Schaltkreise. Bei der Komplexität nehmen sich die beiden Prozessoren also kaum etwas, wenn wir die Größenunterschiede jeweils berüksichtigen. Umso wichtiger sind dafür die Shader-Einheiten , die für die komplexen Grafikeffekte zuständig sind. Die R9 290X verfügt über 2816 Stück der kleinen Prozessoren, der direkte Konkurrent GTX 780 über 2304 Shader. Selbst die GTX Titan verfügt "nur" über 2688 Stück.

Allein über den Displayport lassen sich drei Monintore betreiben.
Vergrößern Allein über den Displayport lassen sich drei Monintore betreiben.
© AMD

Auch bei Eyefinity hat sich etwas getan: Früher mussten Sie beim Multi-Monitor-Betrieb ein bestimmtes Schema beim Anschließen beachten, mit der aktuellen Generation ist es nun egal, welche Ports Sie verwenden. Bei der AMD Radeon R9 290X stehen am Referenzmodell ein Displayport, einmal HDMI und zweimal DVI zur Verfügung. Dank Multi-Stream-Support lassen sich alleine drei Monitore über den Displayport betreiben, sofern Sie noch die zugehörige MST-Box (Multi Stream Transport) dazwischen schalten.

Die Karte mit abmontierten Kühler.
Vergrößern Die Karte mit abmontierten Kühler.
© AMD

AUSSTATTUNG

AMD Radeon R9 290X

Video-Anschlüsse

 

Displayport

1

HDMI

1

DVI

2

Anzahl der gleichzeitig anschließbaren Bildschirme

4

AMD Powertune & Trueaudio: Flexible Taktraten sowie Hardware-Sound

AMD hat auch Powertune überarbeitet.
Vergrößern AMD hat auch Powertune überarbeitet.

Streng genommen gibt es gar keinen fixen Chiptakt mehr, denn die integrierte Technik AMD Powertune sorgt für dynamische Taktraten, die sich automatisch an die Auslastung des Systems anpassen. Der maximale Chiptakt beträgt 1 GHz und ist somit etwas flotter als bei den aktuellen Nvidia-Grafikkarten. AMD hat Powertune allerdings etwas überarbeitet. So bestimmen zukünftig drei Faktoren die Taktraten: Die aktuellen Anforderungen des Systems, die Chip-Temperaturen und die Leistungsaufnahme. Ein neuer Spannungsregler sorgt mit der zweiten Bus-Generation des Serial-VID-Inteface (SVI2) für den richtigen Takt. Damit ähnelt die Technik Nvidias Pendant GPU Boost 2.0. Den Catalyst-Treiber hat der Hersteller übrigens ebenfalls überarbeitet, Overdrive lässt sich in Sachen Übertaktung nun simpler bedienen.

Ein eigener Chip (DSP) berechnet Audio in Echtzeit.
Vergrößern Ein eigener Chip (DSP) berechnet Audio in Echtzeit.

Mit Trueaudio integriert AMD einen eigenen Sound-Chip (DSP) in der Grafikkarte und stellt somit eine frei programmierbare API für Entwickler zur Verfügung, um Audiosignale nun in Echtzeit mit der GPU verarbeiten zu können. Dabei soll Trueaudio keine Soundkarte ersetzen, vielmehr leitet der DSP seine Berechnungen weiter an den eigentlichen Onboard-Soundchip oder die Soundkarte. Letztendlich soll der Sound in Spielen nun realistischer klingen, auch dank der Ausgabe von Stereo-Ton in virtuellen Surround-Klang. Spiele müssen die Trueaudio-Technik unterstützen, nachträgliche Patches für bereits erschienene Games sollen laut AMD aber auch kein Problem sein.

DirectX 11.2 und AMD Mantle

Die GPUs der Volcanic-Islands-Serie sind bereits kompatibel zur neuen DirectX-11.2-Schnittstelle, die zusammen mit Windows 8.1 Einzug hält. Selbst die umbenannten Grafikkarten aus der Vorgänger-Generation will AMD per Treiber-Update fit für die neue API machen. Doch was genau ändert sich in der neuen DirectX-Version? Eine neue Technik namens "Tiled Ressources" sorgt unter anderem dafür, dass großflächige Texturen weniger Speicherplatz als bisher beanspruchen. Neben der Kompatibiität zur neusten OpenGL-Version 4.3 möchte AMD eine eigene API namens "Mantle" etablieren. Vorteile der Schnittstelle sollen eine hardwarenahe und somit konsolenähnliche Programmierung von Spielen sein, sodass die Anwendungen die Komponenten besser ausreizen können. Das würde eine Leistungssteigerung bei niedrigeren Voraussetzungen bedeuten. Das erste Spiel, das nach einem Update im Dezember 2013 mit Mantle funktionieren wird ist Battlefield 4.

TECHNISCHE DATEN

AMD Radeon R9 290X

Grafikprozessor

AMD Hawaii

GPU-Takt

1000 MHz

Anschluss

PCI Express x16 3.0

Anzahl der Shader

2816

Shader-Takt

1000 MHz

DirectX-Version

11.1

Speicher-Größe

4096 MB

Speicher-Typ

GDDR5-RAM

Speicher-Takt

1250 MHz

Speicher-Busbreite

512 Bit

Grafikkarten-Bios

15.039.000.007.000.000

Grafikkarten-Treiber

Catalyst 13.11 (13.250.18.0)

Kartenlänge

27,8 Zentimeter

Kartenbreite

2 Steckplätze

Stromanschluss

2x (1x 8polig, 1x 6polig)

Bereit für Ultra-HD: dickes Interface und üppiger Speicher

AMD setzt bereits jetzt auf volle Unterstützung von Inhalten in Ultra-HD (3840 x 2160 Pixel). Deshalb verbaut der Chip-Hersteller gleich doppelt so viele Raster-Operations-Prozessoren ( ROPs ) als in Tahiti, also alles in allem 64 Stück. Die ROPs kümmern sich um das Berechnen der Pixel und Schreiben der zugehörigen Daten in den Videospeicher der Grafikkarte. Bei der Menge an Bildpunkten unter Ultra-HD kommen weitere ROPs also der Leistung zugute. Auch die Anzahl der Texture-Mapping-Units ( TMUs ) steigt auf 176, hinkt damit jedoch dem GK110 etwas hinterher, denn sowohl die GTX 780 als auch die Titan besitzen mehr TMUs, um Objekte flotter mit Texturen zu versehen.

AMD bereitet alles für die Unterstützung von Ultra-HD vor.
Vergrößern AMD bereitet alles für die Unterstützung von Ultra-HD vor.

Weiterer wichtiger Faktor beim Darstellen von Inhalten in extremen Auflösungen ist das Speicher-Interface , das mit satten 512 Bit extrem breit ist und auf diese Weise eine hohe Anzahl an Daten zwischen dem Grafikspeicher und dem -chip transferieren kann. In Kombination mit dem effektiven Speichertakt von 5 GBit/s, GDDR5-Speicherchips und einer Kapazität von 4 GB ist zumindest eines sicher: Gaming in hohen Auflösungen stemmt die Radeon R9 290X wohl ohne Probleme. Bereits jetzt unterstützen die Grafikkarten mit Hawaii-GPU die dritte Generation von Ultra-HD-Bildschirmen, die die hohen Auflösungen in flüssigen 60 Hz wiedergeben, auch die Kompatibilität für Pixelraten bis 600 MHz ist bereits jetzt gegeben. Für die bessere Übersicht haben wir alle technischen Details noch einmal in der folgenden Tabelle gegenüber gestellt.

Grafikkarten-Oberklasse: Technische Daten im Vergleich

 

AMD Radeon R9 290X

Nvidia Geforce GTX 780

Nvidia Geforce GTX Titan

Nvidia Geforce GTX 680

AMD Radeon R9 280X

Grafikchip

Hawaii

GK110

GK110

GK104

Tahiti XT2

Fertigung

28nm

28nm

28nm

28nm

28nm

Chipfläche

438 mm²

551 mm²

551 mm²

294 mm²

380 mm²

Chiptakt

bis zu 1.000 MHz

863 MHz

837 MHz

1.006 MHz

1.000 MHz

Shader-Einheiten

2.816

2.304

2.688

1.536

2.048

TMUs

176

192

224

128

128

ROPs

64

48

48

32

32

GDDR5-Speicher

4.096 MB

3.072 MB

6.144 MB

2.048 MB

3.072 MB

Speichertakt (effektiv)

5.000 MHz

6.008 MHz

6.008 MHz

6.008 MHz

6.000 MHz

Speicheranbindung

512 Bit

384 Bit

384 Bit

256 Bit

384 Bit

Speicherbandbreite

320 Gbit/s

288 GBit/s

288 GBit/s

192 GBit/s

288 GBit/s

Maximaler TDP (Herstellerangaben)

300 Watt

250 Watt

250 Watt

195 Watt

250 Watt

Preis

tbd

505 Euro

794 Euro

314 Euro

249 Euro (UVP)

Dual-BIOS-Switch: Quiet- und Uber-Mode

Es lässt sich zwischen zwei verschiedenen BIOS-Versionen umschalten.
Vergrößern Es lässt sich zwischen zwei verschiedenen BIOS-Versionen umschalten.

Schon bei der Radeon HD 7970 verbaute AMD einen kleinen Schalter, um zwischen zwei verschiedenen BIOS-Versionen umzuschalten: So lässt sich bei missglückten BIOS-Updates oder -Experimenten die Werkseinstellung komfortabel wiederherstellen. Ab Werk bei der Radeon R9 290X schalten Sie auf diese Weise zwischen zwei Modi um, dem "Quiet-Mode" und "Uber-Mode". Ersterer sorgt für einen leiseren Lüfter, indem die Lüftergeschwindigkeiten ein bestimmtes Maß nicht überschreiten. Der Uber-Mode ist auf Leistung ausgelegt und eignet sich für hohe Anforderungen und die Verwendung mehrerer Grafikkarten in einem Crossfire-Verbund. Nachdem Sie Ihre Wahl getroffen haben, schieben Sie den Schalter auf die jeweilige Position und starten den Computer neu. Erst danach nutzt die Grafikkarte das entsprechende BIOS. Hinweis: Für unsere Tests nutzen wir den "Uber-Mode".

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