Test: AMD Radeon HD 7970 GHz Edition

Angriff auf Nvidias GTX 680!
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Einleitung

Ungefähr ein Vierteljahr konnte die AMD Radeon HD 7970 alleine um die Kundschaft werben, da der Kepler-Konkurrent von Nvidia noch auf sich warten ließ. AMD hatte dabei durchaus gute Arbeit geleistet und mit der neuen Graphics-Core-Next-Architektur die Leistung in allen Belangen spürbar erhöht, die Effizienz verbessert und, sehr lobenswert, die Bildqualität immens gegenüber der Vorgängergeneration gesteigert.

Der Erfolg währte an, bis Nvidia die GeForce GTX 680) mit der ebenso überarbeiteten Kepler-Architektur an den Start gebracht hat, die sich zwar nicht vollends von der AMD-Karte absetzen konnte, schlussendlich die Nase als Gesamtpaket aber knapp vorne hat. Der Performanceunterschied zwischen den beiden Karten fällt dabei nicht allzu groß aus, sodass es AMD möglich ist, das Geschwindigkeitsniveau mit höheren Taktraten zu erreichen.

AMD Radeon HD 7970 GHz Edition
AMD Radeon HD 7970 GHz Edition

Und genau das setzt der Chipentwickler mit der heute vorgestellten „Radeon HD 7970 GHz Edition“ um. Es kommt immer noch die Tahiti-GPU zum Einsatz, wobei diese nun auf den Namen „Tahiti XT2“ hört: Nur die besten Rechenkerne werden verbaut, die schlussendlich höhere Taktraten ermöglichen. Mit gleich mehr als einem Gigahertz will die AMD-Hardware die Nvidia GeForce GTX 680 schlagen. Ob das gelingt, finden wir auf den folgenden Seiten heraus. Darüber hinaus klären wir die Frage, inwieweit die bereits vorgestellten Partnerkarten das Niveau der GHz-Edition erreichen können.

Technische Eckdaten

Die AMD Radeon HD 7970 GHz Edition basiert auf der Tahiti-XT2-GPU, die eigentlich absolut identisch mit dem originalen Tahiti auf der Radeon HD 7970 ist. Die Architektur ist gleich geblieben, die Anzahl der Ausführungseinheiten auch. Allerdings hat AMD mittlerweile die 28-nm-Fertigung in Kooperation mit TSMC verbessern können, sodass die Taktbarkeit und Effizienz gestiegen sind. Der Rechenkern wird entsprechend im modernen 28-nm-Verfahren bei TSMC gefertigt und setzt sich aus satten 4,31 Milliarden Transistoren zusammen. Der Die weist eine Größe von 365 mm² auf.

Die Tahiti-GPU auf der Radeon HD 7970 GHz Edition kommt mit den vollen 32 Compute Units (CU) daher, weswegen der Rechenkern auf 2.048 skalare Shadereinheiten zurückgreifen kann, die pro Takt ein MADD (Multiply-ADD) berechnen können. Pro CU gibt es vier Vektor-Einheiten mit jeweils einem SIMD bestehend auf 16 skalaren ALUs. Zusätzlich sind noch zahlreiche Caches, eine Skalareinheit sowie 16 Load-and-Store-Einheiten verbaut.

Tahiti XT2
Tahiti XT2

Viel wichtiger sind aber die vier vollwertigen Textureinheiten, die pro Takt einen Pixel adressieren sowie texturieren können. Auf der Radeon HD 7970 GHz Edition gibt es dementsprechend 128 TMUs. Auf dem Tahiti XT2 sind acht ROP-Cluster mit vier ROPs vorhanden, also 32 ROPs insgesamt. Die GPU-Taktrate der Grafikkarte liegt bei 1.000 MHz und somit 75 MHz über dem Standardtakt der Radeon HD 7970.

Der Tahiti XT2 ist mit sechs 64 Bit breiten Speichercontrollern versehen, was ein 384 Bit breites Speicherinterface ergibt. Die Speicherausstattung beträgt 3.072 MB, wobei genauso ein doppelter oder ein halbierter Ausbau möglich sind. Die Speicherfrequenz liegt bei 3.000 MHz.

Unter Windows soll die Radeon HD 7970 GHz Edition 16 Watt aus der Steckdose ziehen, bei abgeschaltetem Bildschirm sind es dank „ZeroCore Power“ noch drei Watt. Unter Last beträgt die typische Leistungsaufnahme 250 Watt, weswegen ein Acht-Pin- sowie ein Sechs-Pin-Stromstecker die benötigte Energie liefern.

AMD PowerTune mit Boost

Eine größere Überraschung gibt es dann aber doch, da AMD bei der Radeon HD 7970 GHz Edition, wie Nvidia bei der Kepler-Generation, einen GPU-Boost hinzugefügt hat. Dabei macht sich AMD die bereits länger vorhandene PowerTune-Funktion zu nutze und hat einen weiteren „P(ower)-State“ hinzugefügt, der den Rechenkern mit 1.050 MHz arbeiten lässt und in einem Atemzug die Spannung erhöht (von 1,2 Volt auf 1,256 Volt). Dieser wird genutzt, wenn PowerTune noch vorhandene Reserven im TDP-Rahmen erkennt (beziehungsweise wahrscheinlich beim Überwachen der Einheitenauslastung). Die Temperatur spielt dagegen keinerlei Rolle. Um die Boost-Funktion zu verbessern, kommt der Tahiti XT2 nach eigenen Angaben mit einer verbesserten Genauigkeit zur Kontrolle der TDP-Überwachung daher. Wie sich der Boost in einzelnen Spielen verhält, haben wir uns in einem separaten Abschnitt etwas genauer angeschaut.

PowerTune with Boost
PowerTune with Boost
PowerTune with Boost

Genauere Informationen zur Graphics-Core-Next-Architektur der Radeon-HD-7000-Serie findet man in unserem Launch-Review zur Radeon HD 7970.

Radeon
HD 7950
Radeon
HD 7970
Radeon
HD 7970 GHz Edition
GeForce
GTX 670
GeForce
GTX 680
Logo AMD-Logo AMD-Logo AMD-Logo Nvidia-Logo Nvidia-Logo
Chip Tahiti Tahiti Tahiti XT2 GK104 GK104
Transistoren ca. 4,31 Mrd. ca. 4,31 Mrd. ca. 4,31 Mrd. ca. 3,54 Mrd. ca. 3,54 Mrd.
Fertigung 28 nm 28 nm 28 nm 28 nm 28 nm
Chiptakt 800 MHz 925 MHz 1.000 MHz 915 MHz 1.006 MHz
Boost-Takt X X 1.050 MHz 980 MHz 1.058 MHz
Shader-Einheiten
(MADD)
1.792 (1D) 2.048 (1D) 2.048 (1D) 1.344 (1D) 1.536 (1D)
FLOPs (MAD) 2.867 GFLOPs 3.789 GFLOPs 4.096 GFLOPs 2.459 GFLOPs 3.090 GFLOPs
ROPs 32 32 32 32 32
Pixelfüllrate 25.600 MPix/s 29.600 MPix/s 32.000 MPix/s 29.280 MPix/s 32.192 MPix/s
TMUs 112 128 128 112 128
Texelfüllrate 89.600 MTex/s 118.400 MTex/s 128.000 MTex/s 102.480 MTex/s 128.768 MTex/s
Shader-Model SM 5.1 SM5.1 SM 5.1 SM 5.1 SM 5.1
effektive Windows
Stromsparfunktion
✓ (ZeroCore) ✓ (ZeroCore) ✓ (ZeroCore)
Speichermenge 3.072 MB GDDR5 3.072 MB GDDR5 3.072 MB GDDR5 2.048 MB GDDR5 2.048 MB GDDR5
Speichertakt 2.500 MHz 2.750 MHz 3.000 MHz 3.004 MHz 3.004 MHz
Speicherinterface 384 Bit 384 Bit 384 Bit 256 Bit 256 Bit
Speicherbandbreite 240.000 MB/s 264.000 MB/s 288.000 MB/s 192.256 MB/s 192.256 MB/s
Stromangaben
Typisch/Maximal
?/200 Watt 210/250 Watt 250/? Watt 141/173 Watt 170/195 Watt