Launch-Analyse: AMD Radeon HD 6990

Dienstag, 8. März 2011
 / von Leonidas
 

Eigentlich schon für das letzte Jahr erwartet, stellt AMD heute mit der DualChip-Grafikkarte Radeon HD 6990 die höchste Ausbaustufe auf Basis des aktuellen HighEnd-Chips RV970/Cayman vor. Ausgerüstet mit gleich zwei dieser Grafikchips schickt sich das Projekt "Antilles" an, sowohl bezüglich der Performance als auch natürlich der Leistungsaufnahme neue Rekorde aufzustellen.

Bezüglich der reinen Hardware-Daten gibt es verglichen mit den Vorab-Informationen keine Überraschungen zu berichten: Die Radeon HD 6990 tritt mit zwei unbeschnittenen RV970/Cayman-Grafikchips und nur leicht gegenüber der Radeon HD 6970 abgesenkten Taktraten an. Damit verfügt die Radeon HD 6990 gegenüber einem CrossFire-Gespann aus zwei Radeon HD 6970 Grafikkarten über nur 6 Prozent weniger Chiptakt und 10 Prozent weniger Speichertakt, was für eine DualChip-Lösung verglichen mit der schnellsten SingleChip-Ausführung doch ausgesprochen gut ist.

Radeon HD 5970 Radeon HD 6950 CrossFire Radeon HD 6970 CrossFire Radeon HD 6990
Chipbasis AMD RV870/Cypress, 2154 Millionen Transistoren in 40mn auf 334mm² Chip-Fläche AMD RV970/Cayman, 2640 Millionen Transistoren in 40mn auf 389mm² Chip-Fläche
Ausführung DualChip-Karte zwei Karten (CrossFire-fähiges Mainboard benötigt) zwei Karten (CrossFire-fähiges Mainboard benötigt) DualChip-Karte
Technik DirectX 11, 2 Raster Engines, 3200 5-D VLIW Shader-Einheiten, 160 TMUs, 64 ROPs, 2x 256 Bit DDR Interface (bis GDDR5) DirectX 11, 4 Raster Engines, 2816 4-D VLIW Shader-Einheiten, 176 TMUs, 32 ROPs, 2x 256 Bit DDR Interface (bis GDDR5) DirectX 11, 4 Raster Engines, 3072 4-D VLIW Shader-Einheiten, 192 TMUs, 64 ROPs, 2x 256 Bit DDR Interface (bis GDDR5) DirectX 11, 4 Raster Engines, 3072 4-D VLIW Shader-Einheiten, 192 TMUs, 64 ROPs, 2x 256 Bit DDR Interface (bis GDDR5)
Taktraten 725/2000 MHz 800/2500 MHz 880/2750 MHz 830/2500 MHz
Speicherausbau 2x 1024 oder 2048 MB GDDR5 2x 1024 oder 2048 MB GDDR5 2x 2048 MB GDDR5 2x 2048 MB GDDR5
Layout DualSlot 2x DualSlot 2x DualSlot DualSlot
Kartenlänge 309mm 275mm 275mm 305mm
Stromanschlüsse 1x 6pol. + 1x 8pol. (pro Karte) 2x 6pol. (pro Karte) 1x 6pol. + 1x 8pol. 2x 8pol.
TDP 294W (pro Karte) <225W (pro Karte) <300W <375W
Preislage ausgelaufen (pro Karte) ~ 200 Euro (pro Karte) ~ 300 Euro 629 Euro Listenpreis

Etwas problematisch wird allerdings der Vergleich zur Radeon HD 6950 CrossFire, da durch den eher geringen Abstand der Einzelkarten Radeon HD 6950 vs. 6970 die Radeon HD 6950 CrossFire doch recht nahe an die Radeon HD 6990 herankommt – die DualChip-Lösung hat hierbei 13 Prozent mehr Rechen- und Texturierleistung auf ihrer Seite stehen, aber keinerlei Vorteil bei der Speicherbandbreite. Dies legt von den Rohdaten her die Radeon HD 6990 irgendwo in die Mitte zwischen Radeon HD 6950 CrossFire und Radeon HD 6970 CrossFire – was nicht so wirklich zum hohen Preispunkt der Radeon HD 6990 von 629 Euro laut AMD passt, welcher eigentlich sogar mehr Performance als bei der Radeon HD 6970 CrossFire verspricht.

Rohleistungs-Vergleich Radeon HD 5970, 6950 CF, 6990 & 6970 CF

Bevor wir allerdings zur Auswertung der heutigen Performance-Ergebnisse kommen, wäre die wichtige Frage anzugehen, wie die Radeon HD 6990 auf ihre Performance kommt. Immerhin stand vorab lange zur Debatte, daß AMD die Radeon HD 6990 mit einer TDP von unter 300 Watt ausliefert (so wie die Radeon HD 5970), um die PCI-Express-Spezifikationen nicht zu verletzen. Dabei verbrauchte die Radeon HD 5970 unter Spielen zwar nicht so viel wie ihre 294 Watt TDP, sondern "nur" 216 Watt unter Spielen – das FurMark-Ergebnis von 291 Watt entspricht dann aber schon eher der TDP dieser früheren DualChip-Lösung.

Damit war von Anfang an klar, daß AMD sich einiges einfallen lassen muß, um aus dieser Ansetzung mehr Performance herauszuzaubern – gerade wenn die Radeon HD 6990 nicht so deutlich abgespeckt gegenüber einer Radeon HD 6970 CrossFire ausfällt, wie jetzt zu beobachten. AMD hat hierfür zwei Maßnahmen angesetzt: Erstens steigert man die TDP der Karte auf "unter 375 Watt" und liefert mit den zwei 8poligen Stromsteckern auch die technische Möglichkeit, gleich 375 Watt Strom aufzunehmen. Und zweitens benutzt man die PowerTune-Technologie dafür, den benötigten Abstand zwischen der Leistungsaufnahme unter Spielen und der maximalen Leistungsaufnahme zu mininieren – was zur Folge hat, daß der Spiele-Stromverbrauch steigen kann, ohne daß deswegen der Maximum-Stromverbrauch ebenfalls steigt.

Dies hatte sich schon bei der Vorstellung der PoweTune-Technologie zum Launch der Radeon HD 6950 & 6970 Karten angedeutet, auch wenn das Feature bei diesen beiden SingleChip-Karten nicht in dieser Ausprägung verwendet wird. Ein entsprechender Grundlagen-Artikel bei HT4U zeigte dann jedoch auf, daß man PowerTune problemlos dazu benutzen kann, unter geringfügigem Performanceverlust doch etwas Strom zu sparen – eine durch PowerTune forcierte Absenkung des Stromverbrauchs der Radeon HD 6970 um 9,4 Prozent ergab nur Performanceverluste von 2,7 Prozent. Dies ist für die SingleChip-Modelle in der Praxis nicht interessant – jedoch bei HighEnd DualChip-Modellen, welche bezüglich der Stromaufnahme sonst durch die Decke gehen, ein wichtiges Puzzlesteinchen.

Bei der Radeon HD 6990 nutzt AMD seine PowerTune-Technologie schlicht dazu aus, um weniger Reserve zwischen Spiele-Stromverbrauch und Maximum-Stromverbrauch legen zu müssen. Gerade bei DualChip-Grafikkarten muß hierbei gewöhnlich ein größerer Spielraum vorhanden sein, da unterschiedliche Anwendungen die beiden Grafikchips unterschiedlich stark auszunutzen und es damit zu größeren Stromverbrauchs-Ausreißern als bei SingleChip-Grafikkarten kommen kann. Bei der Radeon HD 5970 liegt zwischen deren 216 Watt Spiele-Stromverbrauch und deren 291 Watt Maximum-Stromverbrauch wie gesagt eine ziemlich große Reserve, was dann auch zu der hohen TDP von 294 Watt führt.

HT4U Idle MultiMon. Spiele FurMark TDP
Radeon HD 5850 20W 42W 111W 150W 151W
Radeon HD 5870 21W 52W 158W 200W 188W
Radeon HD 5970 43W 44W 216W 291W 294W
Radeon HD 6850 18W 40W 104W 117W 127W
Radeon HD 6870 18W 43W 124W 145W 151W
Radeon HD 6950 22W 44W 163W 213W <225W
Radeon HD 6970 22W 66W 205W 267W <300W
Radeon HD 6990 37W 69W 331W 351W <375W
GeForce GTX 460 1024MB 16W 55W 123W 158W 160W
GeForce GTX 470 31W 86W 191W 236W 215W
GeForce GTX 480 47W 113W 249W 308W 250W
GeForce GTX 560 Ti 16W 57W 153W 193W 170W
GeForce GTX 570 24W 70W 199W 247W 219W
GeForce GTX 580 31W 92W 247W 318W 244W

Bei der Radeon HD 6990 liegt der Spiele-Stromverbrauch dagegen auf 331 Watt, der Maximum-Stromverbrauch jedoch mit 351 Watt nicht wesentlich höher, womit die TDP von (unter) 375 Watt erklärbar wird. Ohne PowerTune wäre es sicherlich unmöglich, eine Grafikkarte mit 331 Watt Spieleverbrauch zu bauen, deren TDP 375 Watt nicht überschreitet. Technologisch ist dies überaus beachtenswert und wir sind uns sicher, daß dieses Modell bei zukünftigen Grafikkarten – auch im SingleChip-Bereich – weiterverwendet werden wird. Natürlich ist diese Technologie dann auch dazu in der Lage, den Spiele-Stromverbrauch auf SingleChip-Grafikkarten weiter zu steigern, ohne aber die TDP deswegen hochsetzen zu müssen – und in einer Zeit, wo Spitzen-Grafikkarten regelmäßig Rekordwerte beim Stromverbrauch erzielen, wird diese Möglichkeit sicherlich über kurz oder lang ausgenutzt werden.

Nachteile hat eine solche Technologie natürlich beim Übertakten – ein harsches PowerTune-Limit wie bei der Radeon HD 6990 sollte eigentlich nahezu jeden Übertaktungserfolg in der Praxis zunichtemachen. Sprich: Selbst wenn deutlich höhere Taktfrequenzen erreicht werden, regelt PowerTune die Performance herunter und der Übertaktungserfolg in Bezug auf die erzielte Mehrperformance ist nur arg unterdurchschnittlich. Entgegenstellen kann man sich dem nur mit einem höheren PowerTune-Limit – welches auf den bisherigen AMD-Grafikkarten vorhanden war und auch auf der Radeon HD 6990 vorhanden ist (jeweils +20%). Damit verläßt man dann natürlich jeglichen spezifikationsgerechten Betrieb, die Radeon HD 6990 darf unter dieser Einstellung dann bis zu 450 Watt Strom aufnehmen und ist sogar für diese Belastung gebaut (womit die TDP der Karte eigentlich auf 450 Watt lauten sollte).

Das PowerTune-Limit der Radeon HD 6990 kann man sowohl über die PowerTune-Einstellung im Treiberpanel hochsetzen als auch über den BIOS-Switch der Karte, welcher dies automatisch erledigt – und der Karte zudem eine leicht höhere Chip-Spannung sowie einen leicht höheren Chiptakt (880 MHz) mitgibt. Der Effekt dieser Übertaktung ist eher minimal, interessanter für Übertakter dürfte wie gesagt das höhere PowerTune-Limit sein. Wirklich große Übertaktungen sollten mit der Radeon HD 6990 aufgrund der PowerTune-Technologie aber nicht drin sein – allenfalls mit Flüssigstickstoff-Kühlung aufgrund der dabei dramatisch niedrigeren Chiptemperaturen und damit geringerer Leistungsaufnahme.

All dies hat aber natürlich seinen Preis und so wird die Radeon HD 6990 im Prinzip durchgehend von allen Testberichten als heftiger Radaubruder beschrieben – und zwar mit sogar deutlichem Abstand vor anderen diesbezüglich aus dem Rahmen fallenden Grafikkarten wie der Radeon HD 5970 oder den GeForce GTX 465/470/480 Karten. Bei bis zu 10 sone (PCGH aus 50cm Abstand) im ganz normalen Spieleeinsatz ist die Radeon HD 6990 nur etwas für absolut Lautstärke-unempfindliche Naturen – die Karte ist im Spielebetrieb selbst noch unter Kopfhörern wahrnehmbar (Note: die Messungen von HT4U sind aus 1m Abstand, die Messungen der PCGH aus 50cm Abstand und somit nicht direkt vergleichbar).

Idle HT4U Idle PCGH Spiele HT4U Spiele PCGH
Radeon HD 5970 20,7 dB(A)
1,54 Sone
? 40,0 dB(A)
5,54 Sone
?
Radeon HD 6950 20,2 dB(A)
1,29 Sone
0,7 Sone 33,8 dB(A)
3,59 Sone
2,6 Sone
Radeon HD 6970 20,2 dB(A)
1,29 Sone
0,5 Sone 36,0 dB(A)
4,28 Sone
4,8 Sone
Radeon HD 6990 21,6 dB(A)
1,54 Sone
1,9 Sone 45,1 dB(A)
7,56 Sone
10,2 Sone
GeForce GTX 470 13,7 dB(A)
0,91 Sone
1,0 Sone 37,0 dB(A)
4,72 Sone
4,7 Sone
GeForce GTX 480 19,6 dB(A)
1,41 Sone
1,1 Sone 39,1 dB(A)
5,38 Sone
5,0 Sone
GeForce GTX 560 Ti 15,4 dB(A)
1,07 Sone
0,8 Sone 17,2 dB(A)
1,22 Sone
1,1 Sone
GeForce GTX 570 16,9 dB(A)
1,16 Sone
0,8 Sone 31,2 dB(A)
3,08 Sone
3,4 Sone
GeForce GTX 580 17,8 dB(A)
1,22 Sone
0,8 Sone 38,0 dB(A)
4,66 Sone
3,4 Sone

Zur Ehrenrettung der Radeon HD 6990 muß gesagt werden, daß bezüglich Stromverbrauch und Lautstärke der Vergleich mit SingleChip-Lösungen etwas unfair und auch nicht wirklich zielführend für Kaufinteressenten ist – wenn, dann muß die Radeon HD 6990 in diesen Punkten gegenüber Radeon HD 6950 CrossFire, Radeon HD 6970 CrossFire, GeForce GTX 570 SLI und GeForce GTX 580 SLI verglichen werden. CrossFire- und SLI-Vergleiche der Lautstärke haben wir heute allerdings keine außerhalb von FurMark erspähen können – welches jedoch für den Spielealltag nicht aussagekräftig ist. Bei der Frage des CrossFire- und SLI-Vergleichs des Stromverbrauchs gab es jedoch ein paar Messungen des Gesamtsystems im Spieleeinsatz:

Gesamtsystem @ Crysis (AnandTech) Gesamtsystem @ BF:BC2 (HardOCP) Gesamtsystem @ 3DMark06 (Hardware Canucks)
Radeon HD 6950 CrossFire 470W ? 450W
Radeon HD 6970 CrossFire 564W 662W 531W
Radeon HD 6990 491W 603W 469W
GeForce GTX 570 SLI 556W 721W 490W
GeForce GTX 580 SLI 620W 801W 555W

In diesem Punkt sieht es dann doch recht gut aus für die Radeon HD 6990: Der Stromverbrauch der konkurrierenden CrossFire- und SLI-Lösungen liegt zumeist überhalb des Stromverbrauchs der Radeon HD 6990, bei der GeForce GTX 580 SLI sogar überaus deutlich. Wenn man es genau ausrechnet, ist die Radeon HD 6990 sogar die energieeffizienteste Lösung in diesem Vergleichs-Parcour – was allerdings kein gewichtiger Pluspunkt für die Karte darstellt, da es in deren Performance- und Preisfeld schon lange nicht mehr um Energieeffizienz geht. Zumindest kann man aber sagen, daß die gegenüber den SingleChip-Karten beim Energieverbrauch erzielten scheinbar schlechten Resultate der Radeon HD 6990 eigentlich wertlos sind, weil gegenüber CrossFire- und SLI-Lösungen die Radeon HD 6990 beim Energieverbrauch gleichwertig oder besser ist.