Launch-Analyse: AMD Radeon R9 295X2

Mittwoch, 16. April 2014
 / von Leonidas
 

Mit der Radeon R9 295X2 stellte AMD am 8. April 2014 die erste DualChip-Grafikkarte der 28nm-Generation basierend auf einem echten HighEnd-Chip vor. Die bisherigen 28nm DualChip-Lösungen Radeon HD 7990 (AMD R1000/Tahiti mit 365mm² Chipfläche) und GeForce GTX 690 (nVidia GK104 mit 294mm² Chipfläche) erfüllten diesen Anspruch noch nicht wirklich, was sich an an deren von neuen HighEnd-Grafikchips nahezu eingeholter Performance festmachen läßt. Die Radeon R9 295X2 basiert dagegen auf dem Hawaii-Grafikchip, der aktuellen Angebots-Spitze von AMD mit einer Chipfäche von immerhin 438mm² und dementsprechendem Leistungspotential. Die Karte geht somit in Konkurrenz zu nVidias DualChip-Projekt "GeForce GTX Titan Z", welche zwar einige Tage früher angekündigt wurde, deren realer Launch derzeit aber noch aussteht.

Dabei muß sich die Radeon R9 295X2 demselben Problem stellen, welches schon bei Radeon HD 7990 und GeForce GTX 690 zu beobachten war: Aufgrund thermischer Limitationen boten diese früheren DualChip-Projekte nur um die 60% Leistungsgewinn gegenüber den schnellsten SingleChip-Grafikkarten basierend auf dem gleichen Grafikchip. Dies ist angesichts der schwankenden Leistungsgewinne im DualChip-Feld sowie der Mikroruckler-Problematik nicht überzeugend genug, um echte Empfehlungen auszugeben. Bei der Radeon R9 295X2 nahm sich AMD dieses alten Problems nunmehr mit hohem Hardware-Aufwand an: Eine mit 30,5cm Länge recht große Karte samt Hybrid-Kühlung soll eine solch hohe Kühlleistung bieten, daß trotz der vollen Hardware-Einheiten von gleich zwei Hawaii-Grafikchips die real erreichten Chip-Taktraten hoch genug ausfallen, um die doppelte Performance gegenüber der Radeon R9 290X zu erzielen.

Hierfür tat AMD dies, was man im DualChip-Segment schon des längeren gefordert hatte: Alte Konventionen über Bord werfen und sich allein daran orientieren, was für dieses Performance-Ziel notwendig ist. Natürlich resultiert dies dann in dem besagtem Hybridkühler sowie einer TDP von 500 Watt – wobei diese Zahl im Gegensatz zu anderen TDP-Angaben von AMD noch nicht einmal die maximale, sondern nur die durchschnittliche Leistungsaufnahme beschreibt. Jene TDP-Angabe liegt zwar außerhalb der PCI-Express-Spezifikationen – doch dies hängt eher mit den Limitationen dieser Spezifikation zusammen, als daß dies ein reales Problem darstellen würde. Aber allein über diesen Weg ist es möglich, die maximal mögliche Performance aus der Radeon R9 295X2 herauszukitzeln.

Als in diesem Sinne unkritisch sind daher auch die verbauten nur zwei 8poligen Stromstecker zu werten. Üblicherweise rechnet man pro 8poligem Stromstecker mit 150 Watt Stromaufnahme, über den PCI-Express-Slot kommen noch einmal 75 Watt hinzu – ergäbe maximal 375 Watt. In der Praxis vertragen die Stromstecker und auch die Kabel jedoch viel mehr, die entsprechende Spezifikation ist faktisch nur ein Richtwert, was Kabel & Stecker mindestens liefern können müssen. Auch gilt, daß bei den für die Radeon R9 295X2 benötigten sehr leistungsstarken Netzteilen – AMD empfiehlt ein 1000-Watt-Netzteil mit 28 Ampere pro 8poligem Stecker – dies nirgendwo zu Problemen führen dürfte. Einzig allein sollte man aufpassen, daß die 8poligen Stromstecker auch wirklich aus unterschiedlichen Kabelsträngen versorgt werden, damit nicht ein einzelnes Kabel mit der doppelten Stromstärke überlastet wird.

Radeon R9 290X Radeon R9 295X2 GeForce GTX 780 Ti GeForce GTX Titan Z
Chipbasis AMD Hawaii, 6,2 Mrd. Transistoren in 28nm auf 438mm² Chip-Fläche nVidia GK110, 7,1 Mrd. Transistoren in 28nm auf 561mm² Chipfläche
Anzahl GPUs SingleChip DualChip SingleChip DualChip
Technologie GCN 1.1 Architektur, DirectX 11.2b & Mantle, TrueAudio Kepler-Architektur, DirectX 11.0, PhysX
Technik 4 Raster-Engines, 2816 Shader-Einheiten, 176 TMUs, 64 ROPs, 512 Bit DDR Interface 8 Raster-Engines, 5632 Shader-Einheiten, 352 TMUs, 128 ROPs, 2x 512 Bit DDR Interface 5 Raster-Engines, 2880 Shader-Einheiten, 240 TMUs, 48 ROPs, 384 Bit DDR Interface 10 Raster-Engines, 5760 Shader-Einheiten, 480 TMUs, 96 ROPs, 2x384 Bit DDR Interface
Taktraten ≤1000/2500 MHz
(Ø-Chiptakt: 851 MHz)
≤1018/2500 MHz
(Ø-Chiptakt: 991 MHz)
875/928/3500 MHz
(Ø-Chiptakt: 952 MHz)
?
Speicher 4 GB GDDR5 2x 4 GB GDDR5 3 GB GDDR5 2x 6 GB GDDR5
Layout DualSlot DualSlot DualSlot TripleSlot
Kartenlänge 27,5cm 30,5cm 27cm ?
Stromstecker 1x 6pol. + 1x 8pol. 2x 8pol. 1x 6pol. + 1x 8pol. 2x 8pol.
TDP 250W 500W 250W ?
Idle-Verbrauch 20W 31W 14W ?
Spieleverbrauch 239W 527W 251W ?
Perf.Index 480% 840% 530% ?
Listenpreis 549$ 1499$ 699$ 2999 Dollar
Straßenpreis 430-460 Euro erhältlich ab Ende April 560-600 Euro noch nicht gelauncht
Release 24. Oktober 2013 8. April 2014 7. November 2013 später im Frühjahr 2014

Nominell stellt die Radeon R9 295X2 eine glatte Verdopplung der Radeon R9 290X dar, da weder an den Hardware-Einheiten abgespeckt wurde, noch niedrigere Taktraten angesetzt wurden. Hinzu kommt eine seitens der ComputerBase ermittelte durchschnittliche reale Taktrate von 991 MHz, welche sogar bemerkbar oberhalb der durchschnittlichen realen Taktrate der Radeon R9 290X von 851 MHz liegt. Nominell verfügt die Radeon R9 295X2 damit über 116% mehr Rohpower als die Radeon R9 290X, was trotz der üblichen Effizienz-Verluste von MultiChip-Lösungen in der Praxis sogar eine glatte Performance-Verdopplung als möglich erscheinen läßt.

All dies hat natürlich seinen Preis bei der Frage der Stromaufnahme, wo die Radeon R9 295X2 ihre TDP von 500 Watt sogar deutlich überbietet mit einer realen Spiele-Stromaufnahme von immerhin 527 Watt. Gegenüber den früheren DualChip-Lösungen modernen Baudatums ist dies ein gewaltiger Sprung, jene blieben bisher ausnahmslos unter der Marke von 350 Watt. Andererseits ist es nur unter dieser hohen Wattage möglich, in der heutigen Zeit eine sinnvolle DualChip-Lösung zu bauen – ober aber anders formuliert: Wenn man am technischen Limit angekommen ist, erfordert eine hohe Performance schlicht eine entsprechend hohe Wattage. Auf den Verkaufserfolg der Radeon R9 295X2 sollte dies keine Auswirkungen haben, den potentiellen Käufer einer solchen Grafikkarte dürfte deren Stromverbrauch erfahrungsgemäß fast völlig egal sein.

Hardware.fr Heise HT4U PCGH TechPowerUp Ø TDP/Perf.
Radeon HD 5970 43,4W
216,0W
38W
181W
~42W
~207W
294W
330%
Radeon HD 6990 43W
290W
37,1W
330,5W
42W
328W
35W
249W
39W
314W
375W
380%
Radeon HD 7990 (inoff.) ~29W
~320W
375W
~580%
Radeon HD 7990 (off.) 31W
340W
30W
359W
26W
277W
29W
337W
375W
600%
Radeon R9 295X2 35W
536W
33W
560W
17W
430W
31W
527W
500W
840%
GeForce GTX 690 25W
277W
25,6W
277,5W
25W
274W
22W
229W
24W
270W
300W
580%
GeForce GTX 590 52W
343W
55W
324W
51,9W
358,3W
54W
343W
48W
322W
52W
338W
365W
390%

Dafür steht um so mehr im Rampenlicht, zu welcher Lautstärke man die Performance und Stromaufnahme der Radeon R9 295X2 realisieren konnte – ganz besonders deswegen, weil die letzten Referenzkühler von AMD nur teilweise überzeugen konnten. Zudem erhöht sich die Schwierigkeit natürlich enorm, über 500 Watt in einem weiterhin nur zwei Slots belegendem Konstrukt noch (relativ) leise abzuführen – weswegen sich AMD für den Verbau einer Hybrid-Kühlung mit einem konventionellen Luftkühler sowie einem extra Wasserkühler entschieden hat, welches als Komplettsystem geliefert wird und damit kaum einen Grafikkarten-Käufer vor große Einbau-Probleme stellen sollte.

In der Praxis macht diese Hybridkühlung trotz mit nur 75°C ungewöhnlich niedrigem Temperatur-Limit (Radeon R9 290X: 94°C) ihre Sache wirklich gut: Im Windows-Betrieb gibt es zwar ein paar Abzüge in der B-Note, aber im Spiele-Betrieb zeigt sich die Karte auf dem Geräuschniveau normaler HighEnd-Grafikkarten. Dies ist nicht wirklich leise, aber weit entfernt von dem, was man bisher bei DualChip-Grafikkarten üblicherweise veranschlagen musste. Eine Silent-Maschine wird die Radeon R9 295X2 damit natürlich nicht, dies dürfte sich auch mittels einer besseren Kühlung kaum erreichen lassen, denn dafür ist der Performance-Ansatz der Karte einfach viel zu hoch.

Windows-Betrieb Spiele-Betrieb
PC Games Hardware Unsere Messwerte belegen jedoch auch, dass die Radeon R9 295 X2 im Leerlauf unnötig viel Lärm erzeugt, da AMD auf einen Niedrigtour-Modus der Lüfter verzichtet hat. In der Praxis überzeugt das Kühldesign der Radeon R9 295 X2 mit einem vernünftigen Kompromiss aus Lautheit und Temperaturen. Im Vergleich mit dem 290(X)-Referenzdesign ist die 295 X2 sogar ein echter Leisetreter – zumindest unter Volllast.
ComputerBase Im Leerlauf unter Windows ist die AMD Radeon R9 295X2 mit 39 Dezibel ungewohnt laut. Drei Probleme zeigen sich, in aufsteigender Reihenfolge, dafür verantwortlich: 1. Der Axial-Lüfter auf der Grafikkarte dreht schnell und ist deutlich wahrnehmbar. 2. Auch die Pumpe dieser Kompaktwasserkühlung vibriert leicht und überträgt die Vibrationen an das Gehäuse. 3. Der Lüfter auf dem Radiator gibt ein deutlich hörbares Eigengeräusch ("Knattern") von sich. Geräuschempfindlichen Anwendern ist der Austausch gegen einen anderen 120-mm-Lüfter mit vergleichbarem Luftdurchsatz zu empfehlen. Unter Last kann die Wasserkühlung auf der Radeon R9 295X2 dann ihre Trümpfe ausspielen – alle bisher getesteten Dual-GPU-Grafikkarten waren lauter. Die Grafikkarte lärmt wie eine Radeon R9 290X im Quiet-Modus, die deutlich langsamer agiert. An dieser Stelle zeigt sich: Es war auf jeden Fall der richtige und ein überfälliger Schritt, bei einer Multi-GPU-Karte auf solch ein Kühlsystem zu setzen. Davon unberührt auffällig ist hingegen ein leises Spulenfiepen der Karte.
Golem - Auch unter hoher Last erzeugt der Lüfter des Radiators nur ein gleichmäßiges Rauschen, das wenig stört – die Pumpen sind dabei in einem Gehäuse nicht zu hören. Das gilt leider nicht für den Lüfter auf der Grafikkarte. Er dreht schon nach wenigen Minuten Spielen hoch und pfeift dabei ein wenig. Das Geräusch ist aber noch nicht unangenehm und viel weniger nervig als bei den Radeon 290 und 290X. Insgesamt ist die 295X2 damit deutlich leiser als eine einzelne Grafikkarte im Referenzdesign und in etwa auf dem Niveau der Designs mit mehreren Lüftern der Kartenhersteller – wohlgemerkt gilt das für zwei GPUs, nicht nur für eine einzelne.
Hardwareluxx Zumindest eines kann sich die Radeon R9 295X2 bei der Messung der Idle-Lautstärke nicht nachsagen lassen – das sie zu laut sei. Mit 36,7 dB(A) schwimmt sie im Mittelfeld mit und das als potenziell schnellste Grafikkarte am Markt. Nach einer etwas längeren Pause dauert es allerdings ein paar Minuten, bis die Flüssigkeit in der Wasserkühlung sich der lästigen Luftblasen entledigt hat. Währenddessen kann es schon einmal zu etwas lauteren Geräuschen kommen. Nach 1-2 Minuten hört man davon allerdings nichts mehr. Ebenfalls positiv überrascht sind wir von der Last-Lautstärke. 51,4 dB(A) sind auch an dieser Stelle ein achtbares Ergebnis für eine Karte dieser Leistungsklasse. Vor allem der Vergleich zum CrossFire-System bestehend aus zwei Radeon R9 290X kann sich sehen lassen. Allerdings dürfte jedem Nutzer einer Wasserkühlung auch klar sein, dass eine solche Kühlung auch noch etwas leiser sein kann.
Tom's Hardware - Knapp 45 dB(A) sind noch sehr gut hörbar, aber annehmbar – und man man unterbietet damit alle direkten Vergleichsaufbauten deutlich. Den negativen Vogel schießen die ältere Radeon HD 6990 und das CrossFire-Gespann aus zwei Referenz-Karten der R9 290X im Uber-Mode ab. Hier hilft nur noch die Flucht aus dem Raum.

Keine großen Neuigkeiten gibt es beim Thema der Mikroruckler: AMD hatte hier mit der offiziellen Radeon HD 7990 und in der nachfolgenden Zeit einige Fortschritte per Treiber erzielt, so daß man von einer annehmbaren Mikroruckler-Lösung bei AMD sprechen kann – welche aber weiterhin der Mikroruckler-Lösung von nVidia unterlegen ist. Leider haben sich zum Launch der Radeon R9 295X2 nur recht wenige Hardware-Tester erneut mit diesem Thema beschäftigt – wobei die wenigen vorliegenden Informationen nahelegen, daß die Radeon R9 295X2 etwas besser mit Mikrorucklern zurechtkommt als die frühere Radeon HD 7990. Tiefgehende Vergleiche zu diesem Thema fehlen allerdings dato.

Mikroruckler-Abwehr
PC Games Hardware Wir müssen an dieser Stelle nicht erwähnen, dass die Radeon R9 295 X2 wie jeder andere AFR-Zusammenschluss (Alternate Frame Rendering) unter Mikroruckeln und gegenüber einer einzelnen GPU stärkeren Eingabezerögerung leidet. Sowohl AMD als auch Nvidia muss man jedoch zugute halten, dass die zwischenzeitlich ergriffenen Maßnahmen, um das Mikroruckeln zu lindern, von fühlbarem Erfolg gekrönt sind. Sowohl die R9 295 X2 als auch beispielsweise GTX-Titan-SLI zeigen zwar Mikroruckeln, dessen Ausmaße sind jedoch deutlich geringer als noch vor einigen Jahren.
ComputerBase Mikroruckler sind zwar immer noch ein Thema bei Multi-GPU-Grafikkarten, grundsätzlich hat AMD das Thema mittlerweile aber gut im Griff.
AnandTech The Radeon R9 295X2 by comparison fares much better. Not only are AMD’s deltas below 20% on everything but Crysis 3 (where it’s essentially skirting that value), but in most of our games the variance drops with the increased resolution, rather than massively increasing as it does with the 7990. This is the kind of chart we’d like to see for the 7990 as well, and not just the R9 295X2.