AMDs Multi-GPU-Karte im Test: Mächte Radeon HD 6990 mit Radau-Lüfter

Technische Daten

	Radeon HD 6950	Radeon HD 6970	Radeon HD 6990	GeForce GTX 570	GeForce GTX 580
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Chip	Cayman	Cayman	2x Cayman Antilles	GF110	GF110
Transistoren	ca. 2,64 Mrd.	ca. 2,64 Mrd.	2x 2,64 Mrd.	ca. 3 Mrd.	ca. 3 Mrd.
Fertigung	40 nm	40 nm	40 nm	40 nm	40 nm
Chiptakt	800 MHz	880 MHz	830 MHz	732 MHz	772 MHz
Shadertakt	800 MHz	880 MHz	830 MHz	1.464 MHz	1.544 MHz
Shader-Einheiten (MADD)	352 (4D)	384 (4D)	2x 384 (4D)	480 (1D)	512 (1D)
FLOPs (MAD)	2.253 GFLOPS	2.703 GFLOPS	2x 2.550 GFLOPS	1.405 GFLOPS	1.581 GFLOPS
ROPs	32	32	2x 32	40	48
Pixelfüllrate	25.600 MPix/s	28.160 MPix/s	2x 26.560 MPix/s	21.960 MPix/s	24.704 MPix/s
TMUs	88	96	2x 96	60	64
TAUs	88	96	2x 96	60	64
Texelfüllrate	70.400 MTex/s	84.480 MTex/s	2x 79.680 MTex/s	43.920 MTex/s	49.408 MTex/s
Shader-Model	SM 5	SM 5	SM 5	SM 5	SM 5
Hybrid-CF/-SLI	X	X	X	X	X
effektive Windows Stromsparfunktion	✓	✓	✓	✓	✓
Speichermenge	2.048 MB GDDR5	2.048 MB GDDR5	2x 2.048 MB GDDR5	1.280 MB GDDR5	1.536 MB GDDR5
Speichertakt	2.500 MHz	2.750 MHz	2.500 MHz	1.900 MHz	2.004 MHz
Speicherinterface	256 Bit	256 Bit	2x 256 Bit	320 Bit	384 Bit
Speicherbandbreite	160.000 MB/s	176.000 MB/s	2x 160.000 MB/s	152.000 MB/s	192.384 MB/s

Die Radeon HD 6990 setzt auf zwei Cayman-GPUs, wie sie bereits bei der Radeon-HD-6900-Serie eingesetzt werden. Diese sind im 40-nm-Verfahren gefertigt und setzen sich jeweils aus 2,64 Milliarden Transistoren zusammen. Es handelt es sich also um eine Multi-GPU-Karte, die genauso arbeitet wie zwei einzelne Grafikkarten, die im CrossFire-Modus arbeiten – inklusive aller Vorteile wie die der guten Skalierung dank AFR-Technik sowie den Nachteilen wie Multi-GPU-Profilen oder Mikrorucklern.

Die beiden GPUs werden auf der Radeon HD 6990 im Vollausbau eingesetzt. Es sind also 24 SIMD-Einheiten pro Kern vorhanden, die sich aus 16 4D-VLIW-Shadereinheiten zusammen setzen. Das macht 384 4D-Einheiten pro GPU, aus denen im Marketing gerne 1.536 ALUs werden, die pro Takt ein MADD (Multiply-ADD) berechnen können. Gleichzeitig gibt es pro SIMD ein Textur-Cluster mit je vier vollwertigen Textureinheiten, was in 96 TMUs pro Chip resultiert.

Nicht nur beim eigentlichen Chip, auch beim Speicherinterface geht AMD auf der Radeon HD 6990 in die Vollen. Beide GPU sind per 256-Bit-Speicherinterface an den Speicher angebunden, was vier 64-Bit-Controllern entspricht. Pro Controller existiert eine ROP-Partition mit acht ROPs; 32 ROPs pro Rechenkern. Das ist die „Grundausstattung“ der Multi-GPU-Karte.

Damit die beiden Cayman-GPUs miteinander kommunizieren können, ist erneut der PEX-8647-Switch von PLX zuständig, der insgesamt 48 PCIe-Lanes nach dem 2.1-Standard zur Verfügung stellt. Damit können die Rechenkerne mit der höchstmöglichen Bandbreite arbeiten.

Auf der Radeon HD 6990 verbaut der Hersteller (wie bei den anderen Radeon-HD-6900-Karten) einen kleinen Schalter auf dem PCB, mit dem zwischen zwei verschiedenen BIOS-Versionen gewechselt werden kann. Bei der Radeon HD 6990 ist die Funktion aber nicht mehr als Backup gedacht, sondern soll einen erweiterten Übertaktungsmodus freischalten. AMD hat die Funktion auf den Namen „AUSUM“ getauft – „Antilles Unlocking Switch for Uber Mode“.

Mit dem Standard-BIOS „BIOS 2“ arbeiten die GPUs mit einer Frequenz von 830 MHz, für die eine Spannung von 1,12 Volt benötigt wird. Der insgesamt 4.096 MB große GDDR5-Speicher (effektiv stehen pro GPU 2.048 MB zur Verfügung) arbeitet mit 2.500 MHz. Die maximale Leistungsaufnahme, die PowerTune in dem Szenario zulässt, sind 375 Watt – die „Typical Gaming Power“ liegt bei 350 Watt (Idle-Modus: 37 Watt).

AMD hat uns gegenüber zugegeben, dass die Radeon HD 6970 in dieser Form ohne PowerTune nicht möglich gewesen wäre (durch den Mechanismus kann die maximale Leistungsaufnahme effektiv limitiert werden). Damit ist die Chance aber auch hoch, dass es einige Spiele gibt, die nicht mit den vollen 830 MHz arbeiten. Der Takt wird stattdessen leicht reduziert, um das gesetzte PowerTune-Limit nicht zu überschreiten. Das ist laut AMD bei dem neuen Flaggschiff öfters der Fall als bei den langsameren Karten.

Das „BIOS 1“ aktiviert den „OC-Modus“, in dem die GPU-Spannung auf 1,175 Volt und die Taktrate auf 880 MHz erhöht wird. Der Speichertakt bleibt dagegen gleich. An der Leistungsaufnahme im 2D-Modus ändert sich nicht, dafür steigt die maximal mögliche Energiehunger auf 450 Watt, die Typical Gaming Power auf 415 Watt.