Test: AMD Radeon HD 7870 und HD 7850

Für den preisbewussten Spieler
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Einleitung

Während Nvidias Kepler-GPU bis jetzt noch in keiner Form ans Tageslicht gelangt ist, fährt AMD die schweren Geschütze auf und präsentiert innerhalb von weniger als drei Monaten gleich drei GPUs auf Basis der neuen Graphics-Core-Next-Architektur. Den Anfang machte die Radeon-HD-7900-Serie, die für neue Benchmarkrekorde gesorgt hat. Letzten Monat war die Mid-Range-Klasse Radeon HD 77x0 an der Reihe und nun folgt der nächste Streich.

Am heutigen Tage schickt AMD die neue Performanceklasse mit der wenig verwunderlichen Bezeichnung „Radeon HD 7800“ in die Händlerregale, die den Radeon-HD-6800-Vorgänger hinter sich lassen und für zahlreiche Neukunden im 300-Euro-Segment sorgen soll. Dies soll durch eine günstigere Radeon HD 7850 sowie eine teurere, dafür aber auch schnellere Radeon HD 7870 erreicht werden.

AMD Radeon HD 7870
AMD Radeon HD 7870

Auf beiden Karten befindet sich die „Pitcairn“ genannte GPU, die bezüglich der Features dem größeren Tahiti-Bruder in nichts nach steht: DirectX 11.1, SSAA unter DirectX 10 und DirectX 11, eine verbesserte anisotrope Filterung, ZeroCore Power und noch vieles mehr sind vorhanden. Einzig die Anzahl der Ausführungseinheiten wurde verringert, wobei der Rechenkern immer noch auf stattliche 2,8 Milliarden Transistoren kommt.

Zum Launch der beiden 3D-Beschleuniger haben wir uns das Referenzdesign beider Produkte für einen ausführlichen Vergleichstest in das Testlabor eingeladen. Beide dürften keinen leichten Stand gegen die Radeon HD 6870 sowie die Radeon HD 6850 haben. Denn abgesehen von der Geschwindigkeit müssen in diesem Segment auch die Lautstärke und die Leistungsaufnahme stimmen. Ob AMD all' dies gelungen ist, finden wir auf den folgenden Seiten heraus.

Technische Eckdaten

Die Radeon-HD-7800-Serie basiert auf der so genannten Pitcairn-GPU, die im modernen 28-nm-Prozess bei TSMC gefertigt wird. Der Rechenkern setzt auf die neue Graphics-Core-Next-Architektur und besteht aus 2,8 Milliarden Transistoren, die auf einem Chip mit einer Größe von 212 mm² untergebracht sind. Wie auch bei der Radeon-HD-7700-Serie gilt: Bei den Features hat es gegenüber der High-End-Serie keinerlei Abschnitte gegeben, einzig die Anzahl der Ausführungseinheiten wurde verringert.

Das Front-End setzt sich wie beim großen Bruder unter anderem aus zwei Rasterizer sowie zwei Geometry Engines (und damit zwei Tessellatoren) zusammen. Von den 32 Compute Units auf Tahiti sind bei Pitcairn noch 20 (zwei 4er-Gruppen und vier 3er-Gruppen) übrig geblieben, deren Zusammensetzung dann aber identisch sind.

Pitcairn-GPU
Pitcairn-GPU

Damit verfügt jede CU über vier Vektor-Einheiten, die auf jeweils 16 voneinander unabhängigen Skalar-Alus zugreifen und pro Takt ein MADD (Multiply-Add) berechnen können. Das macht auf der Radeon HD 7870 1.280 Shadereinheiten, während es auf der Radeon HD 7850 1.024 sind – auf der kleineren Karte sind 16 CUs aktiv.

Jede Compute Units ist darüber hinaus mit vier vollwertigen Textureinheiten ausgestattet, was 80 (HD 7870) Texture Mapping Units auf der schnellen und 64 TMUs (HD 7850) auf der langsameren Variante ergibt. Die sonstige Ausstattung liegt bei 16 (HD 7850) beziehungsweise 20 (HD 7870) Skalar- sowie 320 (HD 7870) beziehungsweise 256 (HD 7850) Load-and-Store-Einheiten. Der L2-Cache von Pitcairn weist eine Größe von 512 KB auf und die Double-Precision-Leistung liegt bei 1/16 der SP-Performance.

Pitcairn-Architektur
Pitcairn-Architektur

Bei den Raster Operation Prozessoren hat AMD dagegen keinerlei Änderungen gegenüber Tahiti vorgenommen, da es immer noch acht ROP-Cluster mit insgesamt 32 ROPs gibt. Die 128 Z-/Stencil-Units sind ebenso unangetastet geblieben.

Da bei GCN das Speicherinterface unabhängig von den ROPs verkleinert werden kann, hat AMD dort einen weiteren Rotstift angesetzt. Vier 64-Bit-Controller ergeben ein 256 Bit breites Speicherinterface – 128 Bit weniger als auf Tahiti. Die Speicherausstattung beträgt unabhängig vom Modell 2.048 MB des Typs GDDR5, der auf beiden Karten mit 2.400 MHz arbeitet.

Die typische Leistungsaufnahme der Radeon HD 7850 liegt laut AMD bei 130 Watt, während die Radeon HD 7870 175 Watt aus der Steckdose ziehen soll. Weitere Änderungen an der Pitcairn-GPU gibt es nicht. Wer genauere Details über die Architektur erfahren möchte, dem empfehlen wir unseren Launch-Artikel zur Radeon HD 7970.

Radeon
HD 6870
Radeon
HD 7770
Radeon
HD 7850
Radeon
HD 7870
Radeon
HD 7950
Logo AMD-Logo AMD-Logo AMD-Logo AMD-Logo AMD-Logo
Chip Barts Cape Verde Pitcairn Pitcairn Tahiti
Transistoren ca. 1,7 Mrd. ca. 1,5 Mrd. ca. 2,8 Mrd. ca. 2,8 Mrd. ca. 4,31 Mrd.
Fertigung 40 nm 28 nm 28 nm 28 nm 28 nm
Chiptakt 900 MHz 1.000 MHz 860 MHz 1.000 MHz 800 MHz
Shadertakt 900 MHz 1.000 MHz 860 MHz 1.000 MHz 800 MHz
Shader-Einheiten
(MADD)
224 (5D) 640 (1D) 1.024 (1D) 1.280 (1D) 1.792 (1D)
FLOPs (MAD) 2.016 GFLOPs 1.280 GFLOPs 1.761 GFLOPs 2.560 GFLOPs 2.867 GFLOPs
ROPs 32 16 32 32 32
Pixelfüllrate 28.800 MPix/s 16.600 MPix/s 27.520 MPix/s 32.000 MPix/s 25.600 MPix/s
TMUs 56 40 64 80 112
TAUs 56 40 64 80 112
Texelfüllrate 50.400 MTex/s 40.000 MTex/s 55.040 MTex/s 80.000 MTex/s 89.600 MTex/s
Shader-Model SM 5 SM 5.1 SM 5.1 SM 5.1 SM 5.1
effektive Windows
Stromsparfunktion
✓ (ZCP) ✓ (ZCP) ✓ (ZCP) ✓ (ZCP)
Speichermenge 1.024 MB GDDR5 1.024 MB GDDR5 2.048 MB GDDR5 2.048 MB GDDR5 3.072 MB GDDR5
Speichertakt 2.100 MHz 2.250 MHz 2.400 MHz 2.400 MHz 2.500 MHz
Speicherinterface 256 Bit 128 Bit 256 Bit 256 Bit 384 Bit
Speicherbandbreite 134.400 MB/s 72.000 MB/s 153.600 MB/s 153.600 MB/s 240.000 MB/s
Stromangaben
Typisch/Maximal
?/151 Watt 80/? Watt 130/? Watt 175/? Watt ?/200 Watt