Ungefähr ein Vierteljahr konnte die AMD Radeon HD 7970 [1] 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 [2]) 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
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
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.
Die Radeon HD 7970 GHz Edition stellt AMDs neue Speerspitze mit einer einzigen GPU dar, die die normale Radeon HD 7970 hinter sich lassen und die GeForce GTX 680 von Nvidia überholen soll. Doch das Ganze hat auch seinen Preis, da AMD einen Kostenpunkt von 499 US-Dollar angibt. Ab dem heutigen Tag sollen erste Exemplare lieferbar sein.
Das Referenzdesign der Radeon HD 7970 GHz Edition ist absolut identisch zu dem Pendant auf der Radeon HD 7970 – bis ins kleinste Detail. Die Karte ist damit 27,5 cm lang, was beim Einbau in ein handelsübliches Gehäuse kein Problem darstellen sollte; dennoch sollte man vorher überprüfen, ob nicht zum Beispiel ein SATA-Stecker einer Festplatte im Weg ist.
Auch das PCB ist mit denselben Bauteilen bestückt wie beim kleineren Bruder. Beim Dual-Slot-Kühlsystem hat sich auch nichts getan: Dieses setzt sich aus einem Kupfer-Block zusammen, der direkt über der Tahiti-XT2-GPU platziert ist. Darüber hinaus gibt es noch einen großen Alu-Kühler mit zahlreichen Lamellen, um den Wärmetransport effizienter gestalten zu können. Heatpipes sind dagegen keine verbaut.
7970 GHz Edition (oben) und 7970 (unten) Radeon HD 7970 GHz Edition Rückseite Radeon HD 7970 GHz Edition Lüfter
Der Radial-Lüfter ist im Durchmesser 80 mm groß und wird von einer aktiven Lüftersteuerung geregelt. Ein zweites, kopiergeschütztes BIOS sorgt dafür, dass die Grafikkarte weiter funktioniert, wenn das Standard-BIOS seinen Dienst verweigert.
Unter Windows taktet die Tahiti-XT2-GPU auf der Radeon HD 7970 GHz Edition mit 300 MHz, um so Strom sparen zu können. Dasselbe gilt für den 3.072 MB großen GDDR5-Speicher, der von Hynix produziert wird. Die Radeon HD 7970 GHz Edition ist mit zwei Dual-Link-DVI-, einem HMDI-1.4a- sowie einem DisplayPort-1.2-Anschluss ausgestattet.
Radeon HD 7970 GHz Edition ohne Kühler
AMD Radeon HD 7970 GHz Edition „Referenzdesign“
Merkmal
Ausprägung
PCB
Design
AMD-Referenzdesign
Länge
27,5 cm
Stromversorgung
1 x 8 Pin 1 x 6 Pin
Kühler
Design
AMD-Referenzdesign, 2 Slot
Kühlkörper
Kupfer-Kern, Alu-Radiator
Lüfter
1 x 80 mm (Radial)
Lüftersteuerung
Ja
Takt (Stromsparmodus)
GPU
1.000 MHz (300 MHz)
GPU-Turbo
1.050 MHz
Speicher
3.000 MHz (300 MHz)
Speichergröße
3.072 MB GDDR5, Hynix
Anschlüsse
1 x Dual-Link-DVI 1 x HDMI 2 x Mini-DisplayPort
Testergebnisse
Auf den folgenden Seiten präsentieren wir in unseren bekannten Leistungsratings die Rechengeschwindigkeit der heutigen Kontrahenten – in verschiedenen Auflösungen, Qualitätseinstellungen und APIs. Die Ratings beinhalten, abgesehen vom 3DMark 11 sämtliche getesteten 3D-Applikationen, die sich allesamt im Anhang wiederfinden. Darüber hinaus gehen wir nicht nur auf die zusammenfassenden Ratings ein, sondern weisen auch auf die größten (negativen wie positiven) Ausreißer in den Einzelbenchmarks hin.
Unter 1920x1080 ohne Anti-Aliasing sowie die anisotrope Filterung kann die Nvidia GeForce GTX 680 noch im Bereich der Messungenauigkeit die Führung gegenüber der AMD Radeon HD 7970 GHz für sich verbuchen, muss diese in 2560x1600 dann aber abgeben. Die neue AMD-Karte rendert vier Prozent schneller, die ältere Radeon HD 7970 liegt um sieben Prozent zurück. In der Surround-Auflösung 5760x1080 rückt die GeForce GTX 680 wieder auf drei Prozent heran und die Differenz zwischen den AMD-Karten schrumpft auf sechs Prozent.
Wesentliche Ausreißer in den Einzel-Benchmarks:
Wirkliche Auffälligkeiten konnten wir während der Testläufe nicht bemerken. So hat in Bulletstorm [4] sowie in Trackmania 2 [5] die GeForce GTX 680 die Nase sogar klar vor der Radeon HD 7970 GHz Edition, während letztere in Anno 2070 [6] sowie Metro 2033 [7] das Spielchen umdreht.
Mit vierfacher Kantenglättung sowie 16-facher anisotropen Filterung herrscht unter 1920x1200 ein Gleichstand zwischen der Radeon HD 7970 GHz Edition und der GeForce GTX 680. Die Radeon HD 7970 ist um acht Prozent langsamer. Unter 2560x1600 kann sich die neue AMD-Karte dann um sieben Prozent von der schnellsten Kepler-Grafikkarte mit einer GPU und um neun Prozent von der Radeon HD 7970 absetzen. Unter 5760x1080 ist die Radeon HD 7970 GHz Edition dann gute 13 Prozent flotter als die GeForce GTX 680 unterwegs. Die Differenz zur langsameren Radeon-Karte ist gleich geblieben.
Bei achtfacher Kantenglättung können sich die AMD-Probanden dann besser von der GeForce GTX 680 absetzen. Unter 1920x1080 ist die Radeon HD 7970 GHz Edition direkt um 15 Prozent schneller, die wiederum um zehn Prozent vor der normalen Radeon HD 7970 liegt. Unter 2560x1600 steigen die Differenzen auf 20 Prozent an (GTX 680) beziehungsweise bleiben stabil bei zehn Prozent (HD 7970). In der höheren Surround-Auflösung muss sich die GeForce GTX 680 der Radeon HD 7970 GHz Edition um 19 Prozent geschlagen geben, die andere AMD-Karte liegt um elf Prozent zurück.
Wesentliche Ausreißer in den Einzel-Benchmarks:
Bei den einzelnen Benchmarks gibt es zwischen der Radeon HD 7970 GHz Edition und der Radeon HD 7970 keinerlei Ausreißer zu bemerken, da bei ersterer ausschließlich die Taktraten erhöht wurden.
Leistung nach API
Da verschiedene Architekturen von verschiedenen APIs unterschiedlich profitieren, haben wir uns dazu entschlossen, zusätzlich für jedes DirectX-Level (außer DirectX 10, da die API in aktuellen Spielen meistens nicht mehr genutzt wird) ein eigenes Rating zu erstellen, wobei in diese alle Werte einer Auflösung (sprich ohne Kantenglättung, mit 4xAA sowie mit 8xAA) einfließen: Leistungsratings aus einer zweiten Perspektive, sozusagen.
Mit der aktuellen GPU-Generation hat es sowohl bei AMD als auch bei Nvidia in Sachen Bildqualität einen Schritt nach vorne gegeben. Denn endlich ermöglichen beide Hersteller offiziell die Nutzung von Super-Sampling-Anti-Aliasing, das im Gegensatz zur herkömmlichen Kantenglättung das ganze Bild bearbeitet. Die Nachteile liegen dagegen in einem enormen Hardwarehunger sowie in einer Inkompatibilität in einigen Spielen. AMD ermöglicht SSAA offiziell im Control Panel. Bei Nvidia ist SSAA nur mit einem (Nvidia eigenen) Tool möglich. Dieses hat im Gegensatz zur AMD-Implementierung den Vorteil, die SSAA-Samples unabhängig von den MSAA-Samples einstellen zu können.
Darüber hinaus wird auf AMD-Karten das LOD bei Nutzung von SSAA verschoben, um so eine bessere anisotrope Filterung zu erzielen. Die Nvidia-Hardware belässt das LOD (zumindest noch) auf Standard. Aus Gründen der Vergleichbarkeit beschränken wir uns bei den Tests auf DirectX-9-Spiele sowie die Auflösungen 1920x1080. Mittlerweile ermöglichen sowohl AMD als auch Nvidia zusätzlich SSAA auch unter DirectX 10 sowie DirectX 11. In den Titeln „Bulletstorm“, „Serious Sam 3, „Skyrim“ sowie „The Witcher 2“ schalten wir dementsprechend 4xSSAA hinzu.
Beim Verwenden von hochwertigem Super-Sampling-AA hinterlässt die Radeon HD 7970 GHz Edition in Bulletstorm den besten Eindruck (+26 Prozent gegenüber der GeForce GTX 680), muss sich in Serious Sam 3, Skyrim sowie The Witcher 2 dann aber der Nvidia-Karte knapp geschlagen geben – groß sind die Differenzen aber nicht.
Frameverläufe
Auch wenn die Angaben von Durchschnitts-FPS-Werten immer noch die sinnvollste Darstellung eines Benchmarks ist, solange man nur eine simple Zahl haben möchte, ist diese Methode alles andere als ideal. So kann es durchaus vorkommen, dass zum Beispiel die zweite Hälfte einer Testsequenz deutlich schlechter ausfällt als die erste, was an reinen Durchschnittswerten aber nicht zu erkennen ist.
Aus diesem Grund haben wir von den Spielen Battlefield 3, Deus Ex: Human Revolution, Metro 2033, Serious Sam 3, The Witcher 2 sowie Trackmania 2: Canyon so genannte Frameverläufe angefertigt – die unserer Meinung nach beste Methode, einen zeitlich begrenzten Benchmark für den Leser abzubilden. Bei einem Frameverlauf versuchen wir eine immer gleichbleibende, 25 Sekunden lange Sequenz in einem Spiel nachzustellen und messen die FPS-Werte jeder einzelnen Sekunde. Mit diesen Informationen füttern wir daraufhin den Frameverlauf, an dem man sehr exakt erkennen kann, wie gut eine Grafikkarte das Spiel über einen längeren Zeitraum darstellen kann.
Um einen besseren Eindruck von den Spielszenen zu vermitteln, die den Frameverläufen zugrunde liegen, haben wir diese in kurzen Videos festgehalten.
In den Frameverlaufsdiagrammen können wir keine Unregelmäßigkeiten erkennen, alle drei Grafikkarten verhalten sich in den Spielen exakt so wie die Durchschnittswerte und Taktunterschiede es erwarten lassen.
Kühlung & Lautstärke
Für die Last-Messungen kommen drei verschiedene Spiele zum Einsatz (Crysis 2 als Haupttest sowie Anno 2070 und Battlefield 3), da je nach Engine die Ergebnisse unterschiedlich ausfallen und wir somit dem Leser eine größere Bandbreite an Messwerten präsentieren können. Nach dreißig Minuten notieren wir die Lautstärke, wobei sämtliche Systemlüfter (CPU-Lüfter und Gehäuselüfter) angehalten werden. Die Messungen werden im Abstand von 30 cm zur Grafikkarte durchgeführt, wobei das Gehäuse geschlossen bleibt, um so ein realitätsnahes Szenario nachzustellen. Darüber hinaus bieten wir per Mikrofon aufgenommene Audiodateien zum Anhören an, die den Messwert besser verständlich machen sollen.
Audio-Datei „AMD Radeon HD 7970 GHz Edition“Audio-Datei „AMD Radeon HD 7970“Audio-Datei „Nvidia GeForce GTX 680“Audio-Datei „AMD Radeon HD 6990“
Unter Windows messen wir bei der Radeon HD 7970 GHz Edition eine Lautstärke von 34,5 Dezibel, ein Dezibel weniger als bei der Radeon HD 7970. Damit ist der Lüfter aus einem geschlossenen Gehäuse zwar ohne Weiteres herauszuhören, störend ist er aber nicht. Ein ruhiges Arbeiten ist ohne Weiteres möglich.
Schon die Radeon HD 7970 gehört (im Referenzdesign) während einer 3D-Sequenz ohne Zweifel zu den lautesten und auch störendsten Grafikkarten, die wir je im Testlabor hatten. Und da die GHz-Edition auf dasselbe Kühlsystem setzt, vermuteten wir schon vor den Testreihen nichts gutes. Leider wurden unsere Befürchtungen bestätigt, denn die Radeon HD 7970 GHz Edition ist unter Last mit satten 60,5 Dezibel noch einmal 2,5 Dezibel lauter als die normale Version! Darüber hinaus hat die Karte mit einem ausgeprägten Spulenfiepen zu kämpfen – das aber nach wenigen Minuten durch das Lüftergeräusch untergeht.
Wer sich diese Lautstärke freiwillig antun soll, ist uns nicht ersichtlich. Der Lüfter ist ein regelrechter Schreihals und selbst mit viel gutem Willen trotzdem nur als störend laut zu bezeichnen – und zwar immer. Selbst bei Nutzung eines Headsets. Um den Lärmpegel zu verdeutlichen, raten wir zu unserer kleinen Hörprobe weiter oben im Abschnitt. Von einem Kauf der Referenzversion kann unter dem Gesichtspunkt nur abgeraten werden, Boardpartner müssen und werden hier aber schnell alternative Kühllösungen in den Handel schicken, die schon beim ersten Design der HD 7970 hinsichtlich der Lautstärke teilweise wahre Wunder bewirkten [8].
Temperatur
Ähnlich den Messungen zur Lautstärke werden auch die Temperaturmessungen durchgeführt. Die Kern-Temperatur wird dabei im Ruhezustand im Windows-Desktop und unter Last nach dreißig Minuten abgelesen. Zudem messen wir mit Hilfe eines Infrarot-Thermometers die Temperatur auf der Kartenrückseite.
Bei den Temperaturen gibt es keine Kritik über die Radeon HD 7970 GHz Edition zu berichten. Unter Windows wird der Rechenkern 40 Grad Celsius warm und unter Last können wir 84 Grad messen – etwas mehr als das Referenzdesign der Radeon HD 7970. Auf der Kartenrückseite steigt die Hitzeentwicklung auf bis zu 68 Grad Celsius an.
Für die Messungen der Leistungsaufnahme wird ein handelsüblicher Verbrauchs-Monitor, den man sich auch beim örtlichen Stromversorger ausleihen kann, genutzt. Gemessen wird die Gesamt-Leistungsaufnahme des Testsystems. Auch hier gilt die Teilung zwischen Idle- (C-States sind aktiviert, EIST ist aus) und Last-Betrieb, zudem schauen wir uns noch das Blu-ray- und das Zwei-Monitor-Szenario an. Das 3D-Szenario wird durch Verwendung von Crysis 2 als Haupt-Test sowie Anno 2070 und Battlefield 3 unter der Auflösung 1920x1080 simuliert. Die Blu-ray-Wiedergabe schauen wir uns mit Hilfe von CyberLinks PowerDVD 11 und der Blu-ray von „Star Trek“ an, während der Multi-Monitor-Betrieb bei gleicher Auflösung sowie Bildwiederholfrequenz durchgeführt wird.
Die Radeon HD 7970 GHz Edition zieht unter Windows 66 Watt (der gesamte Rechner) aus der Steckdose und kommt damit auf dasselbe gute Ergebnis wie die Radeon HD 7970. Die GeForce GTX 680 erreicht mit 68 Watt beinahe denselben Wert. Im ZeroCore-Power-Modus bei abgeschaltetem Monitor beträgt die Leistungsaufnahme 52 Watt.
Unter Last ist die höher getaktete Version der Radeon HD 7970 GHz Edition dann mit 342 Watt 27 Watt stromfordernder als die ältere Variante. Damit ist der Energiehunger allgemein gesehen zwar sehr hoch, jedoch geht der Mehrverbrauch aufgrund der höheren Leistung durchaus in Ordnung – zumal die GPU-Spannung noch leicht erhöht worden ist. Die GeForce GTX 680 ist 43 Watt sparsamer, aber auch langsamer.
Interessant ist noch ein Vergleich mit den vier, von uns bereits zuvor getesteten Partnerkarten der normalen Radeon HD 7970 [7]. Dort lässt sich erkennen, dass AMD die Effizienz bei der Tahiti-XT2-GPU anscheinend tatsächlich minimal verbessern konnte, denn die höhere GPU-Spannung schadet der Radeon HD 7970 GHz Edition schlussendlich nicht. Die VTX3D Radeon HD 7970 X-Edition taktet die GPU zwar gleich wie die GHZ-Edition, muss sich bei der Speicherfrequenz schlussendlich aber um 150 MHz geschlagen geben und zieht dennoch nur vier Watt weniger aus der Steckdose.
Im Blu-ray-Betrieb können wir der Radeon HD 7970 GHz Edition eine Leistungsaufnahme von 116 Watt attestieren. Damit zieht die Grafikkarte deutlich weniger aus der Steckdose als eine Radeon HD 7970 und gar eine Radeon HD 7950, wobei es keinen offensichtlichen Grund dafür gibt. Im Zwei-Monitor-Betrieb liegt der Messwert mit 101 Watt dann wieder sehr nahe an den beiden anderen Radeon-HD-7900-Karten.
Vielen dort draußen wird die gerade neu gekaufte Grafikkarte noch nicht schnell genug sein. Ein probates Mittel, dieses Bedürfnis nach noch mehr Geschwindigkeit zu befriedigen, ist die Hardware zu übertakten. Als kleine Stabilitätsprobe lassen wir Crysis 2 laufen und testeten nachfolgend den höchsten Takt mit Hilfe des First-Person-Shooters, Anno 2070 sowie Battlefield 3. Darüber hinaus messen wir die Leistungsaufnahme, Temperatur und Lautstärke erneut mit den höheren Frequenzen. Jedoch muss man vor den Messungen anmerken, dass sich die Ergebnisse nicht auf jede Karte desselben Typs übertragen lassen, da die Güte von Chip zu Chip unterschiedlich ist.
Obwohl die AMD Radeon HD 7970 GHz Edition (GPU-Spannung: 1,2 Volt, 1,256 Volt bei GPU-Boost) bereits von Haus aus mit sehr hohen Taktraten versehen wurde, ist das Ende der Fahnenstange noch nicht erreicht. So lässt die Tahiti-XT2-GPU auf unserem Testexemplar mit 1.200 MHz weitere 150 MHz zu, bevor es zu ersten Abstürzen kommt. Der 3.072 MB große GDDR5-Speicher lässt sich um 348 MHz auf 3.348 MHz übertakten. Je nach Applikation steigt so die Performance um neun bis 13 Prozent.
In einem Atemzug erhöht sich die Leistungsaufnahme des 3D-Beschleunigers um 34 Watt, die Lautstärke um ein halbes Dezibel und die GPU-Temperatur um vier Grad Celsius.
Sondertests
PowerTune mit Boost für mehr Takt
AMD führt bei der Radeon HD 7970 GHz Edition eine Boost-Funktion ein, die den GPU-Takt anheben kann. So arbeitet der Tahiti-XT2-Rechenkern gewöhnlich mit 1.000 MHz bei 1,2 Volt, kann sich aber per Boost auf 1.050 MHz bei 1,256 Volt beschleunigen. Dies erreicht AMD mit Hilfe der bereits bekannten PowerTune-Funktion, die einen weiteren P-State erhalten hat, der unter gewissen Umständen aktiv wird. Wir haben uns bei allen Testspielen die Wirkungsweise einmal genauer angeschaut.
Spiel
Base-Clock
Boost-Clock
„unser“ Takt
Anno 2070
1.000 MHz
1.050 MHz
1.000-1.050 MHz
Batman: AC
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Battlefield 3
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Bulletstorm
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Crysis 2
1.000 MHz
1.050 MHz
1.000-1.050 MHz
Deus Ex: HR
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Dirt 3
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Dragon Age 2
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Hard Reset
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Metro 2033
1.000 MHz
1.050 MHz
1.000-1.050 MHz
Serious Sam 3
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Skyrim
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
The Witcher 2
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
Trackmania 2
1.000 MHz
1.050 MHz
1.050 MHz
So viel vorweg: Verglichen mit dem GPU-Boost auf einer Kepler-Grafikkarte [9] ist die Implementierung auf der Radeon HD 7970 GHz Edition aller höchstens als „GPU-Boost-Light“ zu bezeichnen. Denn während der Boost auf der GeForce-Karte zahlreiche Taktstufen mit genauso zahlreichen Spannungsstufen kennt, gibt es bei der AMD-Karte nur den Status „an“ oder „aus“. Darüber hinaus liegt der Taktgewinn bei eben maximal 50 MHz (fünf Prozent), während der Turbo auf der GeForce GTX 680 bis zu 91 MHz zusätzlich bringt (neun Prozent).
Das Erfreuliche jedoch daran: Die Radeon HD 7970 GHz Edition kann eigentlich so gut wie durchweg die flotteren 1.050 MHz nutzen. In drei Testspielen schaltete der Boost zeitweise ab, wobei dies allerdings nur für den Bruchteil einer Sekunde der Fall gewesen ist – die restliche Zeit arbeitet die GPU mit 1.050 MHz. Der Sprung ist nicht zu spüren und lässt sich selbst mit Benchmarks nicht in Zahlen festhalten. Die FPS-Werte sind identisch mit den dauerhaften 1.050 MHz. Wer diese unbedingt durchweg haben möchte, kann dies manuell erzwingen, indem das PowerTune-Limit im Catalyst Control Panel auf die „+20“-Einstellung verschoben wird.
GPU-Boost auf der AMD Radeon HD 7970 GHz Edition
Wie auch beim Kepler-Turbo gilt beim „Tahiti-XT2-Turbo“, dass dieser von Exemplar zu Exemplar etwas unterschiedlich agieren kann. Wir bezweifeln aber, dass es spürbare Unterschiede geben wird. Zudem bringt der Boost wie bei Nvidia einen Nachteil mit sich: Die GPU-Spannung lässt sich, zumindest mit aktuellen Tools, weder erhöhen, noch verringern.
Effizienzverbesserung
Bei dem Tahiti XT2 soll es sich um besonders hochwertige Tahiti-GPUs handeln, die einen höheren Takt problemlos erreichen und dennoch mit einer etwas besseren Effizienz daher kommen sollen. Da sich bei der Radeon HD 7970 GHz Edition die GPU-Spannung aktuell nicht ändern lässt, haben wir uns ein Referenzdesign der älteren Radeon HD 7970 geschnappt, dieses auf 1.050 MHz beziehungsweise 3.000 MHz übertaktet und die Kernspannung auf 1,256 Volt (GPU-Boost-Spannung) erhöht. Kann sich die neue GHz-Edition in der Disziplin Lautstärke, Leistungsaufnahme und Temperatur von der älteren Karte absetzen?
In der Tat scheint sich die Effizienz gesteigert zu haben. Denn wenn man die alte Radeon HD 7970 mit den Spezifikationen der Radeon HD 7970 GHz Edition betreibt, steigt die Leistungsaufnahme um 67 Watt auf 382 Watt und liegt damit genau 40 Watt über den Werten der Radeon HD 7970 GHz Edition. Die Lautstärke erhöht sich um 7,5 Dezibel auf 65,5 Dezibel (HD 7970 GHz Edition: 60,5 Dezibel) und die GPU-Temperatur um zwölf Grad auf 93 Grad Celsius (HD 7970 GHz Edition: 84 Grad).
Preis-Leistungs-Verhältnis
Neben der Leistung, der Bildqualität und den sonstigen Eigenschaften einer modernen Grafikkarte spielt der Preis für die meisten Käufer eine entscheidende Rolle. Denn was nützt einem die schnellste GPU, wenn sie schlicht unbezahlbar ist? Aus diesem Grund haben wir ein Diagramm mit allen 3D-Beschleunigern aus dem Testparcours zusammengestellt und die günstigsten Preise in unserem Preisvergleich [10] herausgesucht. Dabei wird der Preisindex nicht nur nach dem günstigsten Preis erstellt, die Hardware muss auch bei einem renommierten Online-Shop erhältlich sein. Wir weisen darauf hin, dass sich der Preis der bevorzugten 3D-Karte täglich ändern kann, weswegen eine dauerhafte Korrektheit nicht garantiert werden kann. (Stand der Preise: 21.6.2012)
AMD schickt die Radeon HD 7970 GHz Edition mit einer offiziellen Preisempfehlung von 499 US-Dollar ins Rennen, weswegen man durchaus mit knapp 500 Euro rechnen kann. Der Marktpreis wird voraussichtlich bei einer besseren Verfügbarkeit etwas geringer ausfallen. Ab dem heutigen Tag sollen erste Exemplare im Handel erhältlich sein.
Im Folgenden wird nun das Preis-Leistungs-Verhältnis der im Test vertretenen Karten bestimmt. Dabei wird das Performance-Rating durch den Preis dividiert und mit 1000 Multipliziert. Das Ergebnis repräsentiert die Leistung, die man kaufmännisch gerundet für einen Euro erhält. Das Preis-Leistungs-Verhältnis wurde für verschiedene Auflösungen und Qualitätseinstellungen ermittelt.
Das Ziel der Radeon HD 7970 GHz Edition ist schnell erklärt: Nvidias GeForce GTX 680 zu schlagen. Und das ist AMD bezüglich der Performance ohne Weiteres gelungen. In 1920x1080 reicht es, abgesehen von der achtfachen Kantenglättung, zwar „nur“ zu einem Gleichstand, in höheren Auflösungen und beim Nutzen von 8xMSAA zieht die Radeon HD 7970 GHz Edition schlussendlich aber auf und davon. Die Differenzen betragen teilweise nur geringe drei Prozent (5760x1080, 1xAA/1xAF), gehen aber hinauf auf bis zu 24 Prozent (5760x1080, 8xAA/16xAF). Der Abstand zur normalen Radeon HD 7970 variiert zwischen sechs und zwölf Prozent.
Auffällig ist dabei eine neu eingeführte Turbo-Funktion namens „PowerTune with Boost“, die sich eindeutig an Nvidias GPU-Boost-Technologie bei der Kepler-Generation orientiert. Jedoch ist der Turbo weniger komplex und hat entsprechend nur eine kleine Auswirkung – dennoch bringt er fast durchgängig zusätzliche 50 MHz, unabhängig von der Temperatur oder der Chipgüte. AMD dürfte diese Funktion mit kommenden Grafikkarten-Generationen weiter verbessern und ähnlich wie Nvidia direkt bei der Entwicklung berücksichtigen, anstatt sie nachträglich nur rudimentär einzuführen, weil der ärgste Konkurrent eine entsprechende Funktion besitzt.
Bezüglich der Geschwindigkeit legt die Radeon HD 7970 GHz Edition also ordentlich zu, was AMD primär einer optimierten Tahiti-GPU zu verdanken hat, die zugleich ein wenig energieeffizienter ist als auf der älteren Hardware. Die Leistungsaufnahme ist zwar höher als bei einer normalen Radeon HD 7970, wenn man aber die doch recht deutliche Taktsteigerung sowie Spannungserhöhung bedenkt, ist der Mehrverbrauch durchaus akzeptabel. Allgemein gesehen ist der Strombedarf dennoch sehr hoch. Unter Windows ist die Grafikkarte dagegen sparsam.
Beim Kühlsystem des Referenzdesigns mussten wir dann erst einmal Schlucken. Unter Windows ist dieses noch angenehm leise, gar ruhiger als bei einer normalen Radeon HD 7970, was ein ziemlich gutes Ergebnis ist. Unter Last konnten wir unseren Ohren aber kaum trauen, solch einen Radau haben wir schon lange nicht mehr gehört. Bereits die Radeon HD 7970 ist nur mit viel gutem Willen während des Spielens zu ertragen, doch die Radeon HD 7970 GHz Edition setzt noch mal einen drauf. Das Referenzdesign muss deshalb als absolut unbrauchbar bezeichnet werden! Unser Audio-Sample lässt entsprechend erahnen, welcher Radau der Radial-Lüfter erzeugt.
Wer Spiele in hohen Auflösungen, mit vollen Details und zugleich mit Anti-Aliasing sowie anisotroper Filterung spielen möchte, liegt mit der Radeon HD 7970 GHz Edition genau richtig. Eine schnellere Single-GPU-Grafikkarte gibt es nicht und auch für zukünftige Titel (dann vielleicht mit etwas weniger Anti-Aliasing) ist genug Leistung vorhanden.
Der Preis wird sich voraussichtlich bei rund 500 Euro orientieren (AMD gibt 499 US-Dollar als Preisempfehlung an), wobei der tatsächliche Marktpreis wahrscheinlich etwas darunter liegen wird. Wir sehen es als wahrscheinlich an, dass die Mehrkosten gegenüber einer normalen Radeon HD 7970 bei rund 100 Euro liegen werden.
Mit der Radeon HD 7970 GHz Edition hat es AMD somit geschafft, ein knapp besseres Gesamtpaket als die GeForce GTX 680 abzuliefern (solange ein anderes Kühlsystem verbaut wird), was sicherlich in einem niedrigeren Preis für letztere resultieren wird. Eine Frage bleibt dann aber noch: Will Nvidia kontern? Möglich wäre dies durchaus. Solange hat sich aber AMD den Platz an der Sonne zurück erobert.
Seasonic X-Series X-660 (660W, Semi-Passiv-Betrieb, 80 Plus Gold)
Peripherie
Pioneer BDC-202BK SATA Blu-ray-Laufwerk
Intel 510 SSD mit 250 GB, SATA III (Windows inklusive sämtlicher Benchmarks)
Western Digital Caviar Black mit 1.000 GB und 32 MB Cache, SATA II (Test-Tools)
Gehäuse
Corsair Obsidian 800D (2 x 120-mm-Lüfter mit 750 Umdrehungen pro Minute)
Software
Microsoft Windows 7 x64 SP1
Microsoft DirectX 9.0c
Microsoft DirectX 11
CyberLink PowerDVD 11
*Simuliert durch Heruntertakten der MSI GeForce GTX 550 Ti Cyclone II OC
Benchmarks
Folgende Benchmarks kamen während unseres Tests zum Einsatz:
Synthetische Benchmarks:
3DMark 11, Version 1.03
Spielebenchmarks:
Anno 2070, Version 1.01
Batman: Arkham City, Version 1.1
Battlefield 3, Version vom 6. Dezember 2011
Bulletstorm, Version vom 3. Mai 2011
Crysis 2, Version 1.9
Deus Ex: Human Revolution, Version vom 19. Oktober
Dirt 3, Version 1.2
Dragon Age 2, Version 1.03
Hard Reset, Version 1.21
Metro 2033, Version 1.2
Serious Sam 3, Version vom 26. November 2012
Skyrim, Version 1.2
The Witcher 2, Version 2.1
Trackmania 2: Canyon, Version vom 19. Oktober 2011
Alle Benchmarks werden mit maximalen Details ausgeführt, damit die Grafikkarte möglichst hoch belastet wird. Andernfalls erwähnen wir explizit die gewählte Detailstufe. Als Einstellungen haben wir uns dabei für 1680x1050, 1920x1080 sowie 2560x1600 (letzte Auflösung nur bei entsprechend schnellen Grafikkarten) entschieden. Damit zollen wir den modernen High-End-Beschleunigern Tribut, die durch ihre Rechenkraft niedrigere Auflösungen CPU-limitiert werden lassen. Neben den reinen Auflösungen lassen wir den Benchmarkparcours auch mit 4-fachem (und falls möglich achtfachem) Anti-Aliasing sowie 16-fachen anisotropen Filter durchlaufen. TSSAA (Nvidia) oder AAA (AMD) zur Glättung von Alpha-Test-Texturen nutzen wir aufgrund von Kompatibilitätsproblemen nicht in unserem Benchmarkparcours.
Nach sorgfältiger Überlegung und mehrfacher Analyse selbst aufgenommener Spielesequenzen sind wir zu dem Schluss gekommen, dass die Qualität der Texturfilterung auf aktuellen AMD- und Nvidia-Grafikkarten einigermaßen identisch ist, wenn die Treiberstandards genutzt werden. Die Nvidia-Karten haben in dem Szenario einen leichten Vorteil, jedoch lässt sich die Qualität des anisotropen Filters auf den AMD-Karten nicht weiter verbessern – dazu ist eine Hardwareänderung nötig. Genau dies ist bei der Graphics-Core-Next-Architektur (HD 7000) [35] geschehen, da diese eine deutlich schönere Texturfilterung aufweisen. Die Implementierung von Nvidia ist zwar weiterhin besser, jedoch ist der Unterschied kaum noch sichtbar.
