Launch-Analyse: AMD Radeon R9 290X

Donnerstag, 24. Oktober 2013
 / von Leonidas
 

Nahezu zwei Jahre nach der originalen Radeon HD 7970 steht mit der Radeon R9 290X nun deren echte Ablösung an – zwar weiterhin innerhalb der 28nm-Fertigung, aber auf Basis des viel größeren Hawaii-Grafikchips und damit mit deutlich höherem Performance-Potential. Und jenes benötigt AMD inzwischen, um mit nVidias GK110-Chip der GeForce GTX Titan mithalten zu können. Wie sich beide Grafikkarten genau zueinander einordnen lassen und was die Radeon R9 290X an beachtenswerten Besonderheiten aufweist, soll diese Launch-Analyse aufzeigen.

Wie genannt, basiert die Radeon R9 290X auf dem Hawaii-Grafikchip, welcher von AMD mit immerhin 2816 Shader-Einheiten an einem 512 Bit DDR Speicherinterface ins Rennen geschickt wird – dies ist ähnlich mächtig wie nVidias GK110-Chip, welcher maximal 2880 Shader-Einheiten an einem 384 Bit DDR Speicherinterface aufbietet. Allerdings konnte AMD dies alles in eine Chipfläche von nur 438mm² packen – dies ist immer noch sehr viel, aber trotzdem deutlich weniger als die 561mm² Chipfläche von nVidias GK110-Chip. Mit dem Release des Hawaii-Chips ändert AMD im übrigen die bisherige Angabe zur Chipfläche des R1000/Tahiti-Chips von bisher 365mm² auf nunmehr nur 352mm² (ohne Angabe von Gründen) ab.

Trotzdem hat AMD noch einiges mehr in den Hawaii-Chip gepackt als einfach nur mehr Shader-Einheiten: Gegenüber dem R1000/Tahiti-Chip der Radeon HD 7900 Serie wurde das FrontEnd (die Raster-Engines) glatt verdoppelt und damit ein bekannter Schwachpunkt dieses früheren Chipdesigns beseitigt. Hinzu kamen 8 anstatt 2 ACEs, welche die Auslastung der Shader-Einheiten im GPGPU-Einsatz erhöhen sollen. Als weitere Änderung wurde die Anzahl der Raster Operation Units (ROPs) von 32 auf 64 Stück wiederum verdoppelt, was der Performance unter höheren Auflösungen zugute kommen sollte. Wie schon genannt, wurde zudem das Speicherinterface von 384 auf 512 Bit DDR verbreitert – wobei allerdings aus Platzgründen ein Speicherinterface für eher mittlere Taktraten verbaut wurde, woraus sich auch der eher mittelprächtige Speichertakt der Radeon R9 290X (von 2500 MHz) erklärt.

Wirklich grundlegende Änderungen gibt es somit jedoch nicht – grundsätzlich ist der Hawaii-Chip einfach ein weiterer 28nm-basierter Grafikchip aus AMDs GCN-Architektur. Vorab wurde der Hawaii-Chip als "GCN 2.0" gehandelt, allerdings verwendet AMD diesen Begriff nicht und möglicherweise kommt später noch einmal eine offizielle GCN 2.0 Architektur. Aus diesem Grund – und weil die technologischen Änderungen außerhalb der höheren Einheiten-Zahl eher geringfügig sind – ist es wohl sinnvoller, den Hawaii-Grafikchip inoffiziell als "GCN 1.1" zu bezeichnen. Bezüglich des DirectX-Levels unterstützt der Hawaii-Chip wie bekannt DirectX 11.2 "Tier 2", inoffiziell "DirectX 11.2b" genannt.

Radeon HD 7970 "GHz Edition" Radeon R9 290X GeForce GTX Titan
Chipbasis AMD R1000/Tahiti, 4,3 Mrd. Transistoren in 28nm auf 352mm² Chip-Fläche AMD Hawaii, 6,2 Mrd. Transistoren in 28nm auf 438mm² Chip-Fläche nVidia GK110, 7,1 Mrd. Transistoren in 28nm auf 561mm² Chipfläche
Technologie GCN 1.0 Architektur, DirectX 11.2a & Mantle GCN 1.1 Architektur, DirectX 11.2b & Mantle, TrueAudio Kepler-Architektur, DirectX 11.0, PhysX
Technik 2 Raster-Engines, 2048 Shader-Einheiten, 128 TMUs, 32 ROPs, 384 Bit DDR Interface 4 Raster-Engines, 2816 Shader-Einheiten, 176 TMUs, 64 ROPs, 512 Bit DDR Interface 5 Raster-Engines, 2688 Shader-Einheiten, 224 TMUs, 48 ROPs, 384 Bit DDR Interface
Taktraten 1000/1050/3000 MHz ≤1000/2500 MHz 837/876/3000 MHz
Speicher 3 GB GDDR5 4 GB GDDR5 6 GB GDDR5
Layout DualSlot DualSlot DualSlot
Kartenlänge 28,1cm 27,5cm 26,5cm
Stromstecker 1x 6pol. + 1x 8pol. 1x 6pol. + 1x 8pol. 1x 6pol. + 1x 8pol.
TDP 250W 250W 250W
Idle-Verbrauch 14W 20W 12W
Spieleverbrauch 235W 239W 203W
3DC Perf.Index
(1920x1080 4xAA)
390% 480% 480%
Listenpreis 499$ 549$ 999$
Straßenpreis 280-320€ 540-580€ 810-880€
Release 22. Juni 2012 24. Oktober 2013 21. Februar 2013

Im Gegensatz zu nVidias GeForce GTX Titan und deren GK110-Chip nutzt AMD mittels der Radeon R9 290X den Hawaii-Chip vollkommen aus – es gibt also (nach derzeitigem Kenntnisstand) keine deaktivierten Hardware-Einheiten. Bezüglich der Taktfrequenzen ist AMD aggressiver mit einem Turbo-Takt von bis zu 1000 MHz – wobei nVidias GeForce GTX Titan durchaus auch in der Spitze zu Chiptaktraten von bis zu 1006 MHz fähig ist. Letztendlich ergibt dies Rohleistungen für beide Grafikkarten, welche sich zwar in den Einzel-Disziplinen unterscheiden, im Gesamtbild jedoch durchaus eine gewisse Nähe aufzeigen:

Allerdings wird dieser Rohleistungs-Vergleich durch AMDs neues Turbo-System immer mehr theoretisch, da jener Vergleich bei AMD auf dem maximal erreichbaren Turbo-Takt und bei nVidia auf dem von nVidia angegebenen üblichen Boost-Takt basiert. Letzterer mag in der Praxis noch halbwegs einhaltbar sein, der maximale Turbo-Takt bei AMD ist aber in jedem Fall immer nur die maximale Obergrenze und eben kein Mittelwert. Insbesondere bei HighEnd-Grafikkarte wie der Radeon R9 290X, wo die Turbo-Taktraten aufgrund der damit einhergehenden Stromverbrauchswerte, Temperaturen sowie der Geräuschentwicklung eher schwer einzuhalten sind, täuschen diese Rohleistungen dann etwas über die realen Zustände.