ARTIKEL/TESTS / Sapphire Radeon HD 7970 im Praxistest

Die Sapphire Radeon HD 7970 im Überblick.

AMDs Radeon HD 7000 Familie besteht aktuell aus zwei Modellen: Radeon HD 7970 und Radeon HD 7950. Beide Sprösslinge basieren auf der 365 mm² großen Tahiti-GPU, die eine 28 nm Fertigungstechnologie zugrunde hat und von Partner TSMC gefertigt wird. Auf etwa 4,3 Milliarden Transistoren hat AMD die neue Graphics-Core-Next-Architektur (kurz GCN) aufgesetzt und möchte diese auch in den kommenden Jahren in weiteren Produkten forcieren. Hierzu verabschiedet man sich vom langjährigen VLIW-Design mit mehr-dimensionalen Shader-Einheiten und setzt auf ein Mix aus Skalar- und Vektor-Einheiten. Dadurch soll die Auslastung der Shader ingesamt gesteigert werden und die gesamte GPU noch effizienter arbeiten.

Insgesamt 2.048 dieser neuartigen Shader-Einheiten (Compute Units, kurz CUs) stehen auf einer Radeon HD 7970 bereit, bei einer Radeon HD 7950 sind es immerhin noch 1.792 an der Zahl. Diese Eckdaten ergeben sich aus 64 ALUs pro CU, bei maximal 32 CUs in einem Chip. Entsprechend der Anzahl der CUs skalieren auch die TMUs (Texture Mapping Units) sowie TAUs (Texture Address Units), die ROPs sind bei beiden HD-7000-Modellen mit 32 fix. Seitens der Taktraten wird eine HD 7970 standardmäßig mit 925 MHz betrieben, wohingegen sich eine HD 7950 mit 800 MHz begnügen muss. Daraus ergeben sich Rechenleistungen von 2.867 GFLOP/s respektive 3.789 GFLOP/s.

Die Radeon HD 7970 bietet ein praktisches Dual-BIOS.

Einen alten bekannten treffen wir bei genauerem Hinsehen auch wieder: den BIOS-Umschalter. Mithilfe eines kleinen Schiebeschalters an der Oberseite der Grafikkarte kann zwischen zwei unterschiedlichen BIOS gewechselt werden. Während das eine BIOS vom Kunden geflasht werden darf, bleibt das zweite schreibgeschützt und dient zum Rücksetzen, falls beim Update etwas schief gelaufen sein sollte.

Die Speicheranbindung wurde auf insgesamt sechs einzelne Speichercontroller aufgeteilt, die jeweils ein 64 Bit breites Interface beinhalten. Damit ergibt sich in Summe ein 384 Bit Speicherinterface, das im Referenzdesign mit 3.072 MB GDDR5-Speicher bestückt wird. Theoretisch sind auch Varianten mit 1.536 bzw. 6.144 MB denkbar und werden den Markt in den nächsten Wochen auch sicherlich erreichen. Die Frequenzen liegen bei effektiv 2.500 MHz (HD 7950) bzw. 2.750 MHz (HD 7970).

Der 28 nm Tahiti-Chip ist Basis für die Radeon HD 7970.

Zu den weiteren Verbesserungen in der GCN-Architektur gehört auch das neu hinzugekommende Features namens "ZeroCore Power". Dahinter versteckt sich ein verbesserter Energiesparmechanismus, der im Idle-Betrieb des Systems zum Tragen kommt. Hierzu genügt jedoch nicht nur der normale Windows-Betrieb, so dass die GPU nicht belastet wird, sondern das System muss mittels Energiesparmodus den Bildschirm ausschalten. Sobald der Grafiktreiber dies registriert, werden GPU und Speicher der jeweiligen HD-7900-Karte deaktiviert und es verbleibt lediglich die Leistungsaufnahme des PCIe-Interface, da auch der Lüfter stoppt. Dies funktioniert auch bei der Verwendung von CrossFire-Konfigurationen, bei denen nicht verwendete Grafikbeschleuniger abgeschaltet werden und damit sehr viel Energie eingespart wird. Die maximale Leistungsaufnahme gibt Entwickler AMD mit 250 Watt (HD 7970) bzw. 200 Watt (HD 7950) an.

Anschlussfreudig zeigt sich die Radeon HD 7970.

Das Arbeiten und Spielen mit mehreren Bildschirmen wird immer populärer und so bietet natürlich auch die neue Generation entsprechende Unterstützung per AMD Eyefinity 2.0. Mit je einem DVI- und einem HDMI- sowie zwei Mini-DisplayPort-Ausgängen ist eine Konfiguration mit bis zu sechs Monitoren möglich. Dazu sind die Karten der HD-7900-Serie die ersten Modelle, die gleichzeitig mehrere unabhängige Audio-Streams ausgeben können und so die korrekte Verknüpfung dieser Inhalte mit unterschiedlichen Anwendungen auf verschiedenen Bildschirmen ermöglichen. Das integrierte Fast HDMI 1.4a unterstützt stereoskopisches 3D mit verbesserten Frame-Raten von 60 Hz pro Auge, d.h. 120 Hz insgesamt. Die GPUs bieten ebenfalls bereits Unterstützung für die die nächste Generation der 4K-Displays, die über per HDMI 1.4a oder DisplayPort 1.2 HBR2 betrieben werden können.

Außerdem gehören die Grafikkarten auf Basis der neuen 28 nm Tahiti-GPU zu den ersten Boards mit PCI Express 3.0 Unterstützung sowie Support für DirectX 11.1. Damit sind die Karten gerade für die Zukunft bestens gerüstet, da DirectX 11.1 erst mit Windows 8 erscheinen wird und PCIe 3.0 Mainboards bislang nur für Sandy-Bridge-E Systeme auf X79-Basis verfügbar sind und noch auf Verbreitung warten. Folgend die technischen Eckdaten der Neulinge im Überblick.

Hersteller	AMD		Nvidia
Grafikchip	Radeon HD 7950	Radeon HD 7970	GeForce GTX 580
Logo
Codename	Tahiti	Tahiti	GF110
Fertigung	28 nm	28 nm	40 nm
Transistoren	ca. 4,3 Mrd.	ca. 4,3 Mrd.	ca. 3,0 Mrd.
Shader-Einheiten	1.792 (1D)	2.048 (1D)	512 (1D)
Shader-Frequenz	800 MHz	925 MHz	1.544 MHz
Chip-Frequenz	800 MHz	925 MHz	772 MHz
Rechenleistung	2.867 GFLOP/s	3.789 GFLOP/s	1.581 GFLOP/s
ROPs	32	32	48
TMUs	112	128	64
TAUs	112	128	64
Pixelfüllrate	25.600 MPixel/s	29.600 MPixel/s	24.704 MPixel/s
Texelfüllrate	89.600 MTexel/s	118.400 MTexel/s	49.408 MTexel/s
Speicher-Frequenz	2.500 MHz	2.750 MHz	2.004 MHz
Speicher-Interface	384 Bit	384 Bit	384 Bit
Speicher-Bandbreite	240.000 MB/s	264.000 MB/s	192.384 MB/s
Speicher-Volumen	3.072 MB GDDR5	3.072 MB GDDR5	1.536 MB GDDR5
Shader-Model / DX	5 / DX11.1	5 / DX11.1	5 / DX11
Multi-GPU	CrossFireX	CrossFireX	SLI
Stromsparmechanismus	√	√	√

Die Sapphire Radeon HD 7970 von der Unterseite.

Autor: Stefan Boller, Patrick von Brunn