Sapphire Radeon HD 2600 XT X2 im Test: CrossFire unter Windows Vista

Technische Details

Die Sapphire Radeon HD 2600 XT X2 stellt „nichts anderes“ als zwei Radeon-HD-2600-XT-GDDR3-Karten auf einer einzigen Karte dar. Aus diesem Grund möchten wir an dieser Stelle kurz noch einmal einige Details über die RV630-GPU von ATi erwähnen:

Die Radeon HD 2600 XT (X2) basiert auf der im stromsparenden 65-nm-Prozess gefertigten RV630-GPU, die von TSMC hergestellt wird und 390 Millionen Transistoren umfasst. Die grundlegende Architektur ist dabei identisch mit der des R600, einzig die Anzahl der Funktionseinheiten ist unterschiedlich. So stehen dem RV630 24 5D-Shadereinheiten mit je einer MADD-Operation zur Verfügung, die, falls die ALUs optimal ausgelastet werden, pro Takt fünf Skalarberechnungen durchführen können. Genau dies ist aber deutlich schwieriger zu erreichen als auf einer G8x-GPU von Nvidia, die mit „richtigen“ Skalareinheiten ausgestattet ist.

Darüber hinaus kann der RV630 auf acht Texture Mapping Units sowie auf doppelt so viele Texture Addressing Units zurückgreifen können. Laut ATi soll dies vor allem in zukünftigen Direct3D-10-Anwendungen Vorteile bringen. Logischerweise hat man in texturintensiven Anwendungen beziehungsweise Qualitätseinstellungen aber Nachteile, da nicht so viele Texturen gefiltert werden können. Neben den Textureinheiten sind in dem RV630 vier ROPs verbaut, die mit FP32-Blending kompatibel sind (128-Bit-High-Dynamic-Range-Rendering mit einer Präzision von 32 Bit pro Farbkanal).

Sapphire belässt es bezüglich des Chiptaktes bei der Radeon HD 2600 XT X2 bei den Referenzvorgaben von ATi für eine herkömmliche Radeon HD 2600 XT, die bei 800 MHz liegen. Andere (entscheidende) Taktdomänen wie bei der G8x-GPU von Nvidia gibt es bei ATi nicht. Die beiden GPUs kommunizieren im CrossFire-Modus miteinander, weswegen sich die Einzelkarte exakt wie zwei 3D-Beschleuniger verhält. Somit erhält man die Vorteile von CrossFire – und eben auch die Nachteile.

Erwähnenswert ist die Tatsache, dass die Sapphire Radeon HD 2600 XT X2 in unserem Testlabor einwandfrei ihren Dienst auf einem nForce-680i-Mainboard von Nvidia verrichtet, obwohl dieses nicht CrossFire-zertifiziert ist. Normalerweise sollte auf diesem Board nur eine einzelne GPU ansprechbar sein. Hinzu kommt, dass Sapphire selber bekannt gegeben hat, dass ein CrossFire-spezifizierter Chipsatz von Nöten ist, um beide Rechenkerne nutzen zu können. Warum CrossFire dennoch einwandfrei funktioniert, ist bis jetzt unklar. Entweder hat ATi trotz aller widersprüchlichen Aussagen CrossFire auf einer Radeon HD 2600 XT X2 doch für sämtliche Mainboards freigegeben (was zu begrüßen wäre, da ansonsten viele potenzielle Kunden ausgeschlossen wären), oder es handelt sich um einen Treiberfehler, der schon im nächsten Catalyst behoben sein wird. Andere Möglichkeiten wie Beispielsweise eine Einflussnahme durch den PCIe-Switch (später dazu mehr), sind ebenfalls denkbar. Wir versuchen das Mysterium mit ATi und Sapphire aufzuklären.

Falls beim Rendering alles optimal läuft, kommunizieren die beiden RV630-GPUs im so genannten AFR-Modus (Alternate Frame Rendering) miteinander. Dies bedeutet, dass jede GPU an einem eigenen Bild arbeitet und keinerlei Daten doppelt berechnet werden müssen. Dies ermöglicht eine maximale Effizienz, wobei eine 100-prozentige Performancesteigerung dennoch nie erreicht wird. Mehrere andere Faktoren verhindern schlussendlich eine doppelt so hohe Rechenleistung. Falls AFR bei einer Applikation nicht möglich ist (gewisse Renderingtechniken wie „Render to Texture“ lassen keine AFR-Methode zu), schaltet ATis CrossFire-Technologie auf den „Scissor-“ (bei Nvidia „SFR“, Split Frame Rendering, genannt) oder SuperTiling-Modus um. Bei Scissor wird das Bild dynamisch in zwei horizontale oder vertikale Hälften aufgeteilt, an der dann jeweils eine GPU rechnet. Dynamisch bedeutet in diesem Fall, dass das Verhältnis nicht bei 50:50 liegt, sondern je nach erforderlichem Rechenaufwand variiert.

SFR hat den Nachteil, dass die Geometriedaten in beiden GPUs identisch sein, also doppelt berechnet werden müssen und aus diesem Grund nicht beschleunigt werden können, was die Effizienz in den Keller drückt. Der dritte Modus, der die beste Kompatibilität, aber die schlechteste Performance bietet, hört auf den Namen „SuperTiling“. Hierbei wird das Bild in 32x32 Pixel große Quadrate eingeteilt, die abwechselnd von den GPUs bearbeitet werden. Bei SuperTiling wird die Geometrie ebenso wenig beschleunigt, zudem ist der Verwaltungsaufwand am höchsten und es entsteht immer ein Verschnitt bei der Aufteilung des Bildes, sodass mehrere Bildteile doppelt berechnet werden. Deshalb vermeiden wir es, bei der Radeon HD 2600 XT X2 grundsätzlich alle GPU-Einheiten doppelt zu zählen, da diese längst nicht immer für unterschiedliche Rechenarbeiten genutzt werden können.

Normalerweise hat bei CrossFire jede Einzelkarte einen eigenen PCIe-Slot für sich und die Grafikkarten können getrennt über den PCIe-Bus angesprochen werden. Bei der Radeon HD 2600 XT X2 entfällt zumindest die mechanische Möglichkeit dafür, da es ja nur eine PCIe-Anschluss gibt. Trotzdem können die GPUs einzeln angesprochen werden und Daten versenden. Ermöglicht wird dies durch einen speziellen PCIe-Switch von PLX, der auf den Namen „PEX 8548“ hört. Dieser PCIe-Switch verfügt über insgesamt 48 PCIe-Lanes. 16 Lanes werden für die Ankopplung der Grafikkarte an den PCIe-Slot verwendet und jeweils 16 Lanes für die Anbindung der GPUs an den Switch. Jede einzelne GPU kann also auf die maximale Bandbreite des PCIe-Bus' zurückgreifen, ohne durch eine Auftrennung in zwei Mal acht Leiterbahnen ausgebremst zu werden.

Die RV630-Rechenkerne sind jeweils über ein 128 Bit breites Speicherinterface an den GDDR3-Speicher von Samsung angebunden. Dies klingt im ersten Augenblick nach einer sehr schmalen Anbindung, man darf aber nicht vergessen, dass über beide 128-Bit-Datenleitungen verschiedene Daten gesendet werden. Im Endeffekt ist bei zwei Grafikkarten (oder in diesem Fall GPUs) das effektive Interface 256 Bit breit, auch wenn dessen Effizienz voraussichtlich nicht ganz erreicht wird. Der Speichertakt beträgt auf der Sapphire Radeon HD 2600 XT X2 800 MHz, was 100 MHz über den Referenzangaben von ATi für eine Radeon HD 2600 XT GDDR3 liegt. Jede GPU hat ihren eigenen 512 MB großen Speicher. Im Gegensatz zum Speicherinterface kann man den VRAM bei CrossFire aber nicht doppelt zählen, denn die Daten müssen in beiden Speichern für beide GPUs identisch sein.

Auf der Sapphire Radeon HD 2600 XT X2 sind wie bei einer aktuellen Single-GPU-ATi-Grafikkarten die CrossFire-Bridges vorhanden. In späteren Treibern soll ATi angeblich Quad-CrossFire freischalten und es so ermöglichen, zwei Radeon-HD-2600-XT-X2-Karten zeitgleich mit insgesamt vier GPUs in einem Rechner zu betreiben.