ATI Radeon HD 5850/5870 Spezifikationen

Freitag, 11. September 2009
 / von Leonidas
 

Mehrere Meldungen auf Fudzilla geben nahezu komplette Daten zu den kommenden Radeon HD 5850/5870 Karten preis – welche natürlich immer unter der Prämisse zu sehen sind, daß derzeit keine Bestätigung für die Korrekheit dieser Daten zu bekommen ist. Da die Daten aber in sich schlüssig erscheinen und auch nicht wesentlich von den letzten Vorab-Meldungen abweichen, ergibt sich doch eine hohe Chance darauf, daß es sich hierbei um die "echten" Daten zur Radeon HD 5800 Serie handelt. Zudem haben wir die von Fudzilla gemeldeten Daten noch mit anderen Quellen abgeglichen und gegebenenfalls korrigiert.

ATI Radeon HD 5870 Spezifikationen

Danach scheint ATI mit dem RV870-Chip eher zu klotzen als zu kleckern: Jener soll immerhin 2,15 Milliarden Transistoren und damit mehr als doppelt so transistorenhaltig wie die aktuell schnellsten ATI-Chips RV770 (956 Mill.) und RV790 (959 Mill.) schwer sein. In diese Transistorenanzahl packt ATI dann nicht nur DirectX11, sondern auch eine glatte Verdopplung des RV770/RV790-Grafikchips: 1600 anstatt 800 Shader-Einheiten, 80 anstatt 40 Textureneinheiten (TMUs) und 32 anstatt 16 Raster Operation Units (ROPs) – nur das Speicherinterface bleibt mit 256 Bit DDR gleich groß.

Radeon HD 4870 Radeon HD 4890 Radeon HD 5850 Radeon HD 5870
Chipbasis ATI RV770, 956 Millionen Transistoren in 55nm auf 256mm² Die-Fläche ATI RV790, 959 Millionen Transistoren in 55nm auf 282mm² Die-Fläche ATI RV870, 2150 Millionen Transistoren in 40nm auf 338mm² Die-Fläche
Technik DirectX 10.1, 800 Shader-Einheiten, 40 TMUs, 16 ROPs, 256 Bit DDR Interface DirectX 11, 1440 Shader-Einheiten, 72 TMUs, 32 ROPs, 256 Bit DDR Interface DirectX 11, 1600 Shader-Einheiten, 80 TMUs, 32 ROPs, 256 Bit DDR Interface
Taktraten 750/1800 MHz 850/1950 MHz 725/2000 MHz 850/2400 MHz
Speicher 512 oder 1024 MB GDDR5 1024 MB GDDR5 1024 MB GDDR5 1024 oder 2048 MB GDDR5
Rechenleistung 1200 GFlops 1360 GFlops 2088 GFlops 2720 GFlops
Bandbreite 115 GB/sec 125 GB/sec 128 GB/sec 154 GB/sec
Verbrauch lt. ATI TDP 159W TDP 190W idle 27W, max. 170W idle 27W, max. 188W
Listenpreis 512MB: 125$
1024MB: 159$
199$ 299$ 1024MB: 399$
2048MB: 449$

Weitestgehend identisch scheint im übrigen auch der interne Aufbau der Recheneinheiten zu bleiben, so daß der neue ATI-Chip wie seine Vorgänger zwei MADD-Operationen pro Shader-Einheit und Takt berechnen kann und damit in seiner höchsten Ausbaustufe in etwa die doppelte Rechenpower hinlegt wie die Vorgänger-Chips RV770 und RV790. Die von ATI vorab versprochenen zwei TeraFlops Rechenleistung werden somit bei beiden Ausführungen des RV870-Chips – Radeon HD 5850 und 5870 – erreicht.

Nach zwei Generationen an HighEnd-Produkten, wo sich bei ATI die jeweiligen Top-Karten Hardware-technisch nicht unterschieden, gibt es nunmehr wieder einen Hardware-technischen Unterschied zwischen Radeon HD 5850 und 5870: Die kleinere RV870-Ausführung tritt nicht mit den vollen 1600 Shader-Einheiten und 80 TMUs an, sondern nur mit 1440 Shader-Einheiten und 72 TMUs – und zudem niedrigeren Taktraten. Da jener Taktraten-Unterschiede aber nicht so teilweise erheblich wie in der Vorgängergeneration von Radeon HD 4850 und 4870 ausfällt, dürfte zwischen Radeon HD 5850 und 5870 ein sogar etwas geringerer Performance-Unterschied (als bisher) von ca. 25 Prozent liegen.

Die spannendste Frage des gesamten Chipdesigns liegt aber natürlich beim Speicherinterface bzw. darin, ob das weiterhin benutzte 256 Bit DDR Interface eine ausreichende Speicherbandbreite für die hohe Rechenleistung des RV870-Chips zur Verfügung stellen kann. Dies gilt ganz besonders deshalb, weil ATI die Speichertaktraten nur arg mittelmäßig steigern konnte: Bei der Radeon HD 5870 sind es gerade einmal 23 Prozent mehr Speichertakt respektive Speicherbandbreite gegenüber der Radeon HD 4890, zur Radeon HD 4870 sind es auch nur 33 Prozent mehr. Bei extrem bandbreitenlastigen Anwendungen könnte es passieren, daß der RV870-Chip auch nur um diese Prozentwerte schneller als die Vorgänger-Chips ist.

Allerdings sind die Spekulationen darüber inzwischen auch müßig – man hat nunmehr die technischen Daten des Grafikchips vorliegen und wird zum Ende des Monats (23. September) sehen, was damit in der Praxis an Performance zu erreichen ist. Gut möglich, daß die verhältnismäßig geringe Steigerung der Speicherbandbreite die neuen ATI-Karten weit weniger stark stört als bislang teilweise angenommen. Das von ATI versprochene Leistungsplus von ca. 60 Prozent liegt jedenfalls irgendwo in der Mitte zwischen Steigerung der Rechenleistung (+100% gegenüber der Radeon HD 4890) und Bandbreite (+23%), ganz so schlimm scheint es mit der Bandbreiten-Limitierung also doch nicht zu sein.

Irgendwelche Einzelheiten zu den internen Verbesserungen der RV870-Architektur sind dagegen derzeit weitestgehend noch unbekannt. ATI hatte vorab nur bekanntgegeben, daß man bei der Filterqualität entscheidende Verbesserungen bieten will – damit endet aber auch schon das derzeit bekannte Wissen. Somit wäre derzeit bezüglich der Spezialitäten der RV870-Architektur nur das Eyefinity-Feature zu erwähnen, mittels welchem die ATI-Karten bis zu sechs Monitore und Auflösungen von bis zu 8000x8000 Pixeln ansteuern können. Neben dieser theoretischen Maximalauflösung soll für Gamer vor allem die Auflösung von 5670x2160 Pixeln interessant sein, dies entspricht sechs 24-Zoll-Monitoren:

Eyefinity wird inzwischen schon kontrovers diskutiert – dem Punkt einer sehr interessanten und hochwertigen Technik stehen hierbei Fragen der Praxistauglichkeit gegenüber. Ganz egal ob Eyefinity aber seine Marktnische findet, wird es genau dies trotz aller Hochwertigkeit immer bleiben – ein Nischenprodukt wie SLI oder CrossFire, welches also nur für einen sehr kleinen Teil der Marktteilnehmer interessant ist. Demzufolge sollte man dieses Feature auch nicht überbewerten.

Erwähnenswert sind daneben noch die angegebenen Verbrauchswerte: Radeon HD 5850 und 5870 werden hierbei erst einmal mit Peak-Verbrauchswerten von 170 bzw. 188 Watt angegeben, wobei noch nicht ganz klar ist, ob ATI damit so etwas wie eine allgemeinübliche TDP meint oder etwas anderes – beispielsweise den Maximal-Wert unter FurMark oder den Maximalwert unter Spielen. Entsprechen die ATI-Angaben der TDP, wäre dies angesichts der Radeon HD 4890 (190W TDP) noch nicht einmal besonders hoch, vor allem da zwischen Verbrauch unter Spielen und der TDP-Grenze üblicherweise noch reichlich Reserve liegt. Allerdings kann ATI auch wieder die TDP-Berechnung beim RV870-Chip geändert haben und dessen TDP-Angaben nunmehr weniger Reserve enthalten.

In der Summe lassen sich somit diese Zahlen derzeit schwer deuten, so daß wir eher sagen würden: Auf Basis der Hardware-Daten und nur des Sprungs von der 55nm- auf die 40nm-Fertigung dürften Radeon HD 5850 und 5870 unter Spielen auf reale Verbrauchswerte von 150 bis 180 Watt kommen – und damit doch um einiges mehr ziehen als die Radeon HD 4800 Generation, welche diesbezüglich zwischen 114 Watt (Radeon HD 4850) und 142 Watt (Radeon HD 4890) liegt. Die glatte Verdopplung der Rechenpower dürfte sich also auch in einer höheren Stromaufnahme niederschlagen, denn alles kann der neue 40nm-Prozeß sicherlich nicht auffangen.

Viel positiver sind dagegen die Idle-Angaben, wonach Radeon HD 5850 und 5870 nur noch 27 Watt im Idle-Betrieb ziehen sollen. Gegenüber den 65 Watt unter Idle einer Radeon HD 4870 ist dies ein geradezu extremer Unterschied – ATI scheint hier an allen Fronten gearbeitet zu haben. Denn zum einen dürfte der Chip selber im Idle-Betrieb nunmehr sparsamer zu Werke gehen, zum anderen dürfte man endlich das Problem gelöst haben, daß der GDDR5-Speicher im Idle-Betrieb bislang nicht heruntergetaktet wird. Nur durch Kummulation dieser beiden Maßnahmen sind jedenfalls jene 27 Watt zu erklären, welche für so einen Hardware-Boliden wie den RV870-Chip ganz ausgezeichnet sind.

Die vielen Transistoren und der Leistungssprung ist ATI aber auch eine etwas höhere preisliche Ansetzung wert: Während die Radeon HD 4850/4870 Karten seinerzeit noch für Listenpreise zwischen 199 und 299 Dollar in den Markt kamen, setzt man bei den Radeon HD 5850/5870 Karten zwischen 299 und 449 Dollar an. Sofern ATI die eigenen Performance-Zielsetzungen (ca. 60 Prozent mehr als bei der Radeon HD 4800 Serie sowie ca. 50 Prozent mehr mit der Radeon HD 5870 gegenüber der GeForce GTX 285) erreicht, sind diese Preise allerdings durchaus gerechtfertigt. Natürlich kann es trotzdem sein, daß hier noch ein kleiner Aufschlag ob der ersten verfügbaren DirectX11-Beschleuniger drinliegt und gerade die im Winter erscheinenden DirectX11-Lösungen von nVidia dann die Preisfrage neu entfachen respektive ATI zu gewissen Preisanpassungen zwingen werden.

Im Winter wird zudem auch eine DualChip-Ausführung des RV870-Chips in Form der Radeon HD 5870 X2 nachfolgen. Man könnte derzeit spekulieren, daß ATI diese Karte noch nicht fertig oder aber zu wenig der dafür gleich zwei benötigten RV870-Chips zur Verfügung hat – die wahrscheinliste Auflösung dürfte allerdings sein, daß ATI derzeit noch keine Notwendigkeit für eine solche Karte sieht und mit dieser wartet, bis sich nVidia bezüglich des GT300-Chips offenbart hat. Da der nVidia-Chip nochmals größer als der RV870 ausfallen soll, benötigt ATI (wie schon aktuell) diese DualChip-Lösung primär, um nVidias schnellster Lösung etwas gleichwertiges entgegenstellen zu können – und genau deshalb wird es die Radeon HD 5870 X2 wohl erst zum GT300-Lauch geben.

Stichwort DualChip-Karten: ATI bietet mit den Radeon HD 5850/5870 Karten ja in etwas das doppelte an Hardware-Power wie die Radeon HD 4850/4870/4890 Karten an – und damit grob das gleiche an Hardware-Power wie die bisherigen DualChip-Lösungen Radeon HD 4850 X2 und Radeon HD 4870 X2, welche zudem auch im selben Preisbereich wie die kommenden neuen Karten liegen. Diese bisherigen DualChip-Lösungen dürften allerdings von Radeon HD 5850/5870 ziemlich klar geschlagen werden, da DualChip-Lösungen natürlich niemals so effektiv sein können wie SingleChip-Lösungen. Hier sind dementsprechend weitere Preissenkungen bei Radeon HD 4850 X2 und Radeon HD 4870 X2 zu erwarten, damit die Restbestände an diesen Karten noch abgesetzt werden können.

Ziemlich gut neben den Radeon HD 5850/5870 Karten koexistieren werden wohl die bisherigen Radeon HD 4850/4870/4890 Karten: Sowohl Hardware-Power als auch Preis sind derart abweichend, daß diese sich nirgendwo in die Quere kommen. Die Radeon HD 4850/4870/4890 Karten werden dann aber perspektisch von ATIs neuer Mainstream-Lösung auf Basis des Juniper-Chips (RV830) abgelöst werden. Hierzu gibt es bereits erste Hinweise zu einer "Radeon HD 5700" Serie, welche derzeit allerdings doch als noch ziemlich ungesichert zu betrachten sind. Für den Augenblick richtet sich der Blick sicherlich erst einmal auf den RV870-Chip bzw. die Radeon HD 5800 Serie, welche am 23. September offiziell vorgestellt werden soll.

Nachtrag vom 14. September 2009:

Zu ATIs kommenden Radeon HD 5850 & 5870 Karten sind allererste Benchmarks aufgetaucht, welche anscheinend aus einer ATI-eigenen Präsentation stammen. Damit dürften diese Zahlen natürlich das Optimum dessen darstellen, was die ATI-Karte zu leisten im Stande ist – dazu gehört auch, daß ATI bei seinen Benchmarks vorwiegend auf 8x Anti-Aliasing gesetzt hat, was den ATI-Karten bekannt gut liegt und den (bisherigen) nVidia-Karten bekannt nicht so gut. Unabhängige Benchmarks können dann also durchaus ein abweichendes Bild zeichnen, nichtsdestotrotz kann man auch auf Basis dieser Zahlen schon die ungefähre Richtung bestimmen, wohin die Radeon HD 5800 Serie gehen wird (Klick auf die Thumbnails öffnet die Bilder jeweils im Großformat):

Radeon HD 5850/5870 ATI-eigene Benchmarks, Teil 1
Radeon HD 5850/5870 ATI-eigene Benchmarks, Teil 1
Radeon HD 5850/5870 ATI-eigene Benchmarks, Teil 2
Radeon HD 5850/5870 ATI-eigene Benchmarks, Teil 2

So setzt ATI die Radeon HD 5850 unter 1920x1200 mit Anti-Aliasing (zumeist 8x) mit einem Performance-Vorteil von satten 30 Prozent gegenüber der GeForce GTX 285 an. Dies wäre in der Tat eine ziemliche Leistung, denn bei der Radeon HD 5850 handelt es sich um die kleinere der beiden RV870-Ausführungen – und bei der GeForce GTX 285 um die bis zum letzten aufgebohrte schnellste SingleChip-Ausführung des GT200/b-Chips. Bei der Radeon HD 5870 soll es unter der gleichen Ansetzung (1920x1200 mit Anti-Aliasing, zumeist 8x) gegenüber der GeForce GTX 295 einen Performancevorteil von 9 Prozent geben, wobei die Werte hier schon deutlich schwanken – einige Benchmarks gewinnt die ATI-Lösung, andere wiederum die nVidia-Lösung. Zwischen Radeon HD 5850 und 5870 liegen im übrigen laut diesen Benchmarks ein Performance-Unterschied von ziemlich exakt 20 Prozent.

Radeon HD 5850/5870 ATI-eigene Benchmarks, Teil 3
Radeon HD 5850/5870 ATI-eigene Benchmarks, Teil 3
Radeon HD 5850/5870 ATI-eigene Benchmarks, Teil 4
Radeon HD 5850/5870 ATI-eigene Benchmarks, Teil 4

Und letztlich erreicht dann noch ein CrossFire-Gespann von zwei Radeon HD 5870 Karten (möglicherweise gleich der später erwarteten Radeon HD 5870 X2) gegenüber einem Quad-SLI-Gespann aus zwei GeForce GTX 295 Karten einen Performance-Vorteil von stolzen 48 Prozent unter 1920x1200 mit Anti-Aliasing – die Messungen unter 2560x1600 mit Anti-Aliasing mit 46 Prozent Vorteil für ATI deuten zudem darauf hin, daß der ATI-Lösung auch unter sehr hohen Auflösungen nicht die Luft ausgeht. Daß ATI in diesem CrossFire-Vergleich so deutlich davonzieht, ist im übrigen nicht besonders verwunderlich, da hier bei nVidia schließlich schon vier Grafikchips im Verbund arbeiten müssen, was natürlich deutlich uneffizienter ist die zwei Grafikchips im Verbund bei ATI.

In der Summe nimmt sich ATI ziemlich viel heraus mit diesen Zahlen: Die wahrscheinlich bei 250 Euro startende Radeon HD 5850 soll die derzeit bei ca. 270 Euro liegende GeForce GTX 285 glatt wegrassieren, während die wahrscheinlich bei 340 Euro startende Radeon HD 5870 die derzeit bei ca. 390 Euro liegende GeForce GTX 295 von der Performance her minimal überbieten und vom Preis her klar unterbieten soll. Sollten unabhängige Benchmarks nicht auf deutlich abweichende Ergebnisse kommen, würde ATI das komplette HighEnd-Feld auf einen Schlag übernehmen. Und es wäre zu bezweifeln, daß nVidia hier mit Preissenkungen noch etwas wesentliches ausrichten kann, denn selbst bei gleichem Performance/Preis-Verhältnis hätten die ATI-Karten dann immer noch ihr DirectX11 als zusätzliches Verkaufsargument.

Allerdings muß man einschränkensweise dazusagen, daß es nun nicht so verwunderlich ist, wenn die Karten der Vorgängergeneration klar geschlagen werden – dies sollte eigentlich immer so sein bei einer neuen Kartengeneration. Der echte Prüfstein für die Radeon HD 5850 & 5870 kommt erst mit dem Erscheinen des GT300-Chips zum Jahresende, erst nach dessen Betrachtung wird man wissen, wie gut die RV870-basierten Lösungen wirklich sind. Ein anderer Prüfstein betrifft sowohl ATI als auch nVidia: Derzeit scheint es keine Anwendungen zu geben, welche eine Radeon HD 5850 unter 1920x1200 mit Anti-Aliasing wirklich in die Knie zwingt. Zumeist kann man hierbei sogar 8x Anti-Aliasing nutzen, nur unter Crysis Warhead mit 4x AA (37,0 fps) sowie unter Stalker: Clear Sky mit 2x AA (25,3 fps) muß man etwas herunterschalten.

In vielen anderen Spielen werden mit diesen Karten aber eben selbst unter 8x Anti-Aliasing problemfreie Frameraten generiert. Derzeit fehlen immer deutlicher die Hardware-Kracher, welche die neuen Karten dann auch ausnutzen – ironischerweise stammen zudem gerade Crysis Warhead und Stalker: Clear Sky noch aus dem letzten Jahr, ist dieses Jahr in Bezug auf höhere Performanceanforderungen noch nichts wesentliches passiert. Derzeit ist das ganze noch nicht so deutlich, aber sollte dieser Trend anhalten, daß die Spiele keine bedeutsam höheren Performanceanforderungen entwickeln, steht in einiger Zeit dann eventuell auch einmal die Sinnfrage für die höchstpreisigen Beschleuniger (wie eben eine Radeon HD 5870) an. Dem gegenüber steht natürlich die Erfahrung, daß in der Vergangenheit noch jede Performancesteigerung durch eine neue Grafikkarten-Generation in kurzer Zeit durch neue, deutlich hardwareforderndere Spiele wieder aufgefressen wurde.