HD 5970 im Test: ATi erkämpft sich die Performancekrone und ruckelt dennoch

Technische Daten

	Radeon HD 4870 X2	Radeon HD 5850	Radeon HD 5870	Radeon HD 5970	GeForce GTX 295
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Chip	2x RV770	RV870/Cypress	RV870/Cypress	2x RV870/Cypress	2x GT200b
Transistoren	2x ca. 956 Mio.	ca. 2,15 Mrd.	ca. 2,15 Mrd.	ca. 2x 2,15 Mrd.	ca. 2x 1,4 Mrd.
Fertigung	55 nm	40 nm	40 nm	40 nm	55 nm
Chiptakt	750 MHz	725 MHz	850 MHz	725 MHz	2x 576 MHz
Shadertakt	750 MHz	725 MHz	850 MHz	725 MHz	2x 1.242 MHz
Shader-Einheiten (MADD)	2x 160 (5D)	288 (5D)	320 (5D)	2x 320 (5D)	2x 240 (1D)
FLOPs (MADD/ADD)	2x 1.200 GFLOP/s	2.090 GFLOP/s	2.720 GFLOPS	2x 2320 GFLOPS	2x 894 GFLOPS
ROPs	2x 16	32	32	2x 32	2x 28
Pixelfüllrate	2x 12000 MPix/s	23200 MPix/s	27200 MPix/s	2x 23200 MPix/s	2x 16128 MPix/s
TMUs	2x 40	72	80	2x 80	2x 80
TAUs	2x 40	72	80	2x 80	2x 80
Texelfüllrate	2x 30000 MTex/s	52200 MTex/s	68000 MTex/s	2x 58000 MTex/s	2x 46080 MTex/s
Shader-Model	SM 4.1	SM 5	SM 5	SM 5	SM 4
Hybrid-CF/-SLI	X	X	X	X	X
effektive Windows Stromsparfunktion	✓	✓	✓	✓	✓
Speichermenge	2x 1.024 MB GDDR5	1.024 MB GDDR5	1.024 MB GDDR5	2x 1.024 MB GDDR5	2x 896 MB GDDR3
Speichertakt	1.800 MHz	2.000 MHz	2.400 MHz	2.000 MHz	999 MHz
Speicherinterface	2x 256 Bit	256 Bit	256 Bit	2x 256 Bit	2x 448 Bit
Speicherbandbreite	2x 115200 MB/s	128000 MB/s	153600 MB/s	2x 128000 MB/s	2x 111888 MB/s

Mit der RV8x0-Architektur hat ATi einen sehr guten Grundstein für die Zukunft gelegt. Somit bietet natürlich auch die Multi-GPU-Version, die auf den Namen Radeon HD 5970 hört, ein großes Potenzial. Auf dem monströs wirkenden PCB kommen gleich zwei RV870-Chips zum Einsatz, die für die nötige Rechenkraft sorgen.

Um diese aufbringen zu können, sind auf der Radeon HD 5970 sämtliche SIMD-Einheiten aktiviert. Damit bietet die Karte pro GPU 320 5D-Shadereinheiten, 80 vollwertige Textureinheiten, die pro Takt ein Pixel adressieren sowie texturieren können, und 32 ROPs. Entgegen einiger Gerüchte musste ATi diesbezüglich also keine Einschnitte machen, um unterhalb der magischen 300-Watt-Grenze zu bleiben (mehr lassen die PCIe-Spezifikationen zumindest offiziell nicht zu).

Damit die beiden Rechenkerne miteinander kommunizieren können, vertraut ATi wie bei der Radeon HD 4870 X2 auf den PEX-8647-Switch von PLX. Damit kann der Switch 48 PCIe-Lanes verwalten, womit die Radeon HD 5970 auf die optimale Ansteuerung zurück greifen kann. Wie alle anderen Radeon-HD-5000-Karten ist der neueste Spross kompatibel zu PCIe 2.1.

Die RV870-GPUs auf der Radeon HD 5970 werden mit 725 MHz angesteuert, während der jeweils 1.024 MB große GDDR5-Speicher, der von Hynix kommt, mit 2.000 MHz arbeitet. Die Frequenzen sind also identisch zur Radeon HD 5850, weswegen die Radeon HD 5970 ein „Mittelding“ aus doppelter Radeon HD 5850 und doppelter Radeon HD 5870 ist. Offiziell ist das der Grund, weshalb die Karte einen gewöhnlichen Namen trägt und nicht zum Beispiel Radeon HD 5870 X2 heißt.

An den Rendertechniken von CrossFire hat sich seit Jahren nichts mehr verändert und die neue Multi-GPU-Karte kommt auch mit keiner Innovation daher. Aus diesem Grund wird durch die Bank Alternate Frame Rendering (AFR) genutzt. Dies hat Vorteile wie eine sehr gute Skalierung aber genauso diverse Nachteile. So muss jede GPU in ihrem eigenen VRAM auf dieselben Daten zurückgreifen können, weswegen beide 1.024-MB-Speicher mit einheitlichen Bits gefüllt werden.

Darum können effektiv nur 1.024 MB genutzt werden, obwohl physikalisch 2.048 MB verbaut werden. Darüber hinaus kann man logischerweise nicht alle Ausführungseinheiten in den Chips doppelt zählen, da einige Berechnungen ebenfalls doppelt anfallen und Latenzen genauso eine Rolle spielen. Nicht zu vergessen ist das Problem der „Mikroruckler“, das in niedrigen FPS-Bereichen den Spielspaß massiv mindern kann.

Den CrossFire Interconnect, der erst bei der Radeon HD 4870 X2 eingeführt worden ist und dort zu einer höheren internen Bandbreite führen sollte (aber wohl nie aktiviert worden ist), ist auf der Radeon HD 5870 X2 wieder verschwunden. Die gegebene Bandbreite durch die PCIe-Verbindungen reicht laut ATi aus, um sämtliche Recheneinheiten maximal auslasten zu können – auf einmal. Wem eine einzelne Karte nicht genug ist, kann noch eine zweite hinzu fügen. Vier GPUs sind dann das Maximum, das aktuell von CrossFire unterstützt wird.

*Die von uns angegebenen GFLOP-Zahlen der G80/G92-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.