ATi Radeon HD 2900 XT CrossFire im Test: Angriff auf nVidias SLI-Gespann

Technische Daten

	Radeon X1950 XTX	Jetway Radeon HD 2900 XT	GeForce 7950 GX2	GeForce 8800 GTX	GeForce 8800 GTS (320MB)
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Chip	R580+	R600	G71	G80	G80
Transistoren	ca. 384 Mio.	ca. 700 Mio.	ca. 2x 278 Mio.	ca. 681 Mio.	ca. 681 Mio.
Fertigung	90 nm	80 nm	90 nm	90 nm	90 nm
Chiptakt	650 MHz	742MHz	500 MHz	575 MHz	500 MHz
Shadertakt	650 MHz	742MHz	500 MHz	1350 MHz	1200 MHz
Pixel-Pipelines	16	X	2x 24	X	X
Shader-Einheiten (MADD)	48 (4D)	64 (5D)	48 (4D)	128 (1D)	96 (1D)
FLOPs (MADD/ADD)	374 GFLOPS	475 GFLOPS	2x 192 GFLOPS	518 GFLOPS*	346 GFLOPS*
ROPs	16	16	2x 16	24	20
Pixelfüllrate	10400 MPix/s	11872 MPix/s	2x 8000 MPix/s	13800 MPix/s	10000 MPix/s
TMUs	16	16	2x 24	64	48
TAUs	16	32	2x 24	32	24
Texelfüllrate	10400 MTex/s	11872 MTex/s	2x 12000 MTex/s	36800 MTex/s	24000 MTex/s
Vertex-Shader	8	X	2x 8	X	X
Unified-Shader in Hardware	X	✓	X	✓	✓
Pixelshader	PS 3.0	SM 4	PS 3.0	SM 4	SM 4
Vertexshader	VS 3.0	SM 4	VS 3.0	SM 4	SM 4
Geometryshader	X	✓	X	✓	✓
Speichermenge	512 GDDR4	512 GDDR3	2x 512 GDDR3	768 GDDR3	640 GDDR3 (320 GDDR3)
Speichertakt	1000 MHz	828 MHz	600 MHz	900 MHz	800 MHz
Speicherinterface	256 Bit	512 Bit	256 Bit	384 Bit	320 Bit
Speicherbandbreite	64000 MB/s	105984 MB/s	2x 38400 MB/s	86400 MB/s	64000 MB/s

ATi verbaut auf der im 80-nm-Prozess bei TSMC gefertigten R600-GPU (ca. 700 Millionen Transistoren) 64 5D-Shadereinheiten, die die Kanadier auch gerne als 320 Streamprocessing-Units bezeichnen. Jede ALU kann pro Takt eine MADD-Operation (Multiply-ADD) ausführen, weswegen auf einer Radeon HD 2900 XT insgesamt 320 MADDs pro Takt berechnet werden können. Das für ATi-Karten bis dato typische ADD (Addition) entfällt auf dem R600. Im Gegensatz zum R5x0 deutlich verbessert hat ATi die Flexibilität der Vektoreinheiten, die beinahe schon als Skalareinheiten durchgehen, da sich die 5D-ALUs in 1D+1D+1D+1D+1D aufteilen können. Um auf demselben Level wie „richtige“ Skalareinheiten zu agieren, müsste man die Auslastung der ALUs allerdings weiter verbessern, die das Niveau der Shadereinheiten auf dem G80 nur selten erreichen. Vier der fünf ALUs in einer Shadereinheit sind rein für arithmetische Berechnungen zuständig, während die fünfte zusätzlich die Aufgaben einer Special Function Unit (SFU) übernimmt.

Auf dem R600 sind weiterhin nur 16 Textureinheiten vorhanden, die gegenüber dem Vorgänger aufgebohrt worden sind. So gibt es pro TMU nun zwei Texture Addressing Units (TAU). Außerdem können die Textureinheiten FP16-Texturen in einem Takt filtern, was auf einem G80 zwei Takte benötigt. Dieser besitzt allerdings eine deutlich höhere Texelfüllrate. Auch die Raster Operation Units (ROPs) stagnieren bei 16, wurden allerdings ebenfalls angepasst. Pro Takt sind nun mehr Z-Operationen möglich und die Mechanismen zur Sichtbarkeitsprüfungen wurden verbessert. Als Besonderheit muss man auf dem R600 die Tessellation-Einheit zählen, die eigentlich erst für den Direct3D-11-Standard vorgesehen ist. Durch diese kann man Polygone ohne einen allzu großen Rechenaufwand aufteilen und vervielfältigen. Ob die Tessellation-Einheit zu Lebzeiten des R600 in Spielen eingesetzt wird, ist aber unklar. Alle wichtigen Chipteile takten mit einer Frequenz von 742 MHz.

Einen großen Sprung hat der R600 bei der Speicherbandbreite gemacht. Das Speicherinterface wurde auf eine Breite von 512 Bit verdoppelt, weswegen bei gleicher Taktrate eine doppelt so hohe Speicherbandbreite vorhanden ist. Dazu hat man den (transistorschonenden) Ringbus erweitert, wobei nun aber nicht mehr acht 32-Bit-Kanäle, sondern acht 64 Bit breite Kanäle verwendet werden, was die Effizienz (minimal) negativ beeinflusst. Auf der Radeon HD 2900 XT sind 16 Speicherbausteine mit einer Größe von 32 MB pro Stück verbaut, womit man eine Gesamtkapazität von 512 MB erreicht. ATi kann durch die Nutzung von 64-MB-Modulen also ohne größere Probleme den VRAM auf 1024 MB erweitern. Die Speicherbausteine arbeiten mit einer Frequenz von 828 MHz. Wer mehr über die R600-Architektur erfahren möchte, dem empfehlen wir den Launch-Artikel zur ATi Radeon HD 2900 XT.

*Die von uns angegebenen GFLOP-Zahlen der G80-Grafikkarten entsprechen dem theoretisch maximalen Output, wenn alle ALUs auf die gesamte Kapazität der MADD- und MUL-Einheiten zurückgreifen können. Dies ist auf einem G80 allerdings praktisch nie der Fall. Während das MADD komplett für „General Shading“ genutzt werden kann, hat das zweite MUL meistens andere Aufgaben und kümmert sich um die Perspektivenkorrektur oder arbeitet als Attributinterpolator oder Special-Function-Unit (SFU). Mit dem ForceWare 158.19 (sowie dessen Windows-Vista-Ableger) kann das zweite MUL zwar auch für General Shading verwendet werden, anscheinend aber nicht vollständig, da weiterhin die „Sonderfunktionen“ ausgeführt werden müssen. Deswegen liegen die reellen GFLOP-Zahlen unter den theoretisch maximalen.