AMD Radeon R9 290X im Test: Konkurrenz für Titan. Für 500 Euro.

GPU-Computing und DirectX 11.2

Während Tahiti noch auf zwei Asynchronous-Compute-Engines-Einheiten (ACE) setzte, waren es bei Kabini bereits deren vier. Auf Hawaii sind nun gleich acht ACE-Einheiten vorhanden, damit Compute-Befehle schneller umgesetzt werden können. Jede ACE kann dabei bis zu acht Befehle annehmen und nacheinander abarbeiten.

Während der Consumer-Markt bei Compute mit einfacher Genauigkeit (Single Precision (SP), 32 Bit) bereits ausreichend bedient ist, benötigt der professionelle Markt des Öfteren die doppelte Genauigkeit (Double Precision (DP), 64 Bit). Hawaii fällt bei DP wie Tahiti auf ein Viertel der SP-Leistung zurück (Anstatt 5,6 TFLOPS bei SP 1,4 TFLOPS bei DP) – Gerüchte, bei Hawaii könnte der Einbruch nur 50 Prozent betragen, haben sich nicht bewahrheitet.

Auf Nachfrage teilte uns Michael Mantor, Senior Fellow und Graphics and Visualization Architect bei AMD, allerdings mit, dass diese Einschränkung „möglicherweise nur für die Radeon-Produktklasse“ gilt. Es ist also durchaus im Bereich des Möglichen, dass die professionellen Fire-Pro-Karten mit einem 1:2-Verhältnis daher kommen.

Update: AMD hat uns soeben überraschend mitgeteilt, dass das SP/DP-Verhältnis der Radeon R9 290X nicht 4:1, sondern nur 8:1 beträgt, weswegen die Geschwindigkeit bei doppelter Genauigkeit unter der der alten Tahiti-Produkte liegt. Doch ist es immer noch möglich (und wahrscheinlich), dass die GPU eigentlich zu mehr in der Lage ist.

In Bezug auf DirectX 11.2 hat AMD „Hawaii“ so weit überarbeitet, dass die DirectX-11.2-API vollständig inklusive Tiled-Resources-Feature in der Ausbaustufe „Tier 2“ unterstützt wird. Diesen Schritt war AMD allerdings schon bei der Kabini-IP gegangen.

CrossFire und Turbo

Während Anwender beim Einsatz von CrossFire auf High-End-Karten bis heute immer eine CrossFire-Brücke benötigt haben, entfällt dieser Zwang bei der Radeon-R9-290-Serie. Stattdessen nutzt AMD „Hardware DMA Engine“ (XDMA), wodurch es ermöglicht wird, die Kommunikation ausschließlich über das PCIe-Interface durchzuführen.

Laut AMD soll dies keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit haben, wobei ein Stück der PCIe-Bandbreite verloren geht. Laut Michael Mantor sollen sich die Vor- und die Nachteile ausgleichen, sodass sich AMD für die praktischere, brückenlose Verbindung entschieden hat. Wie ein weiterer AMD-Mitarbeiter inzwischen bestätigt hat, nutzen bereits aktuelle Radeon-Karten bei hohen Auflösungen (offensichtlich ab 2.560 × 1.440) nicht mehr die CrossFire-Brücke, sondern den PCIe-Bus, um untereinander zu kommunizieren. Das lässt die Vermutung aufkommen, dass die vorhandene Bandbreite der Brücke mittlerweile zu gering gewesen ist.

Zu guter Letzt hat AMD den Turbo-Modus der Hawaii-GPU stark modifiziert. Denn dieser ist wie die Variante „GPU Boost 2.0“ von Nvidia nicht mehr nur abhängig von der anliegenden Leistungsaufnahme der GPU, sondern auch von deren Temperatur. AMD hat ein „Termperature Target“ von 95 Grad Celsius eingestellt, das die Grafikkarte in keinem Fall überschreiten soll. Dem Kühlsystem hat AMD dabei ebenfalls Fesseln angelegt: mehr als 40 Prozent der maximalen Lüfterdrehzahl sind in der Regel nicht gestattet, um die 95 °C zu halten. Das soll verhindern, dass der Lüfter zu laut wird.

Läuft der Lüfter an diesem Limit und werden die 95 °C dennoch überschritten, bleibt der Karte damit nur noch ein Absenken des Taktes. Werden das Temperatur- und das Verbrauchsziel hingegen bei maximal 40 Prozent Lüfterdrehzahl nicht erreicht, taktet die Karte bei den maximalen 1.000 MHz.

Ein interessantes Detail am Rande: Beim neuen Turbo-Modus gibt es keinen Basis-Takt mehr, der minimal immer anliegt. Es liegt prinzipiell der maximale Turbo-Takt an, der so lange verringert wird, bis die „Turbo-Richtlinien“ wieder eingehalten werden. Wie bei GPU Boost 2.0 von Nvidia kommt damit auch bei der Hawaii-GPU die Kühlung des Gesamtsystems eine entscheidende Bedeutung zuteil.

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Die maximal erlaubte Leistungsaufnahme sowie das Temperaturlimit und die maximale Lüfterdrehzahl sind vom Catalyst Control Center aus regelbar. Damit soll es dem Kunden überlassen werden, Prioritäten zu setzen: Eine leise, eine kühle oder eine schnelle Grafikkarte. Auch individuelle Mittelwege lassen sich finden.