ARTIKEL/TESTS / Sapphire Radeon HD 7970 OC im Test

Die Sapphire Radeon HD 7970 OC im Überblick.

AMDs Radeon HD 7000 Familie bestand zu Beginn der GCN-Generation aus lediglich 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. Sapphire legt bei der OC-Version noch eine Schippe drauf und taktet die GPU mit satten 1.000 MHz, woraus sich eine Rechenleistung von 4.096 GFLOP/s ergibt.

Das Schnittstellen-Angebot der Sapphire-Karte ist sehr reichhaltig.

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). Auch hier hat Sapphire an der Performanceschraube gedreht und beschleunigt den GDDR5-Speicher der OC-Variante auf effektiv 2.900 MHz. Damit erhöht sich der theoretisch mögliche Datendurchsatz auf ca. 278,4 GB/s.

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.

Die Sapphire Radeon HD 7970 OC von der Seite.

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 gehörten 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. Folgend die technischen Eckdaten 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 OC von der Unterseite.

Autor: Stefan Boller, Patrick von Brunn