ARTIKEL/TESTS / Sapphire Radeon HD 7870 GHz Edition OC

Die Sapphire Radeon HD 7870 GHz Edition OC im Überblick.

AMDs Radeon HD 7800 Familie besteht aktuell aus zwei Modellen: Radeon HD 7870 und Radeon HD 7850. Beide Sprösslinge basieren auf der 212 mm² großen Pitcairn-GPU, die eine 28 nm Fertigungstechnologie zugrunde hat und von Partner TSMC gefertigt wird. Auf etwa 2,8 Milliarden Transistoren hat AMD die neue Graphics-Core-Next-Architektur (kurz GCN) aufgesetzt und möchte diese auch in den kommenden Jahren in weiteren Produkten forcieren. Hierzu verabschiedet man sich vom langjährigen VLIW-Design mit mehr-dimensionalen Shader-Einheiten und setzt auf ein Mix aus Skalar- und Vektor-Einheiten. Dadurch soll die Auslastung der Shader ingesamt gesteigert werden und die gesamte GPU noch effizienter arbeiten.

Insgesamt 1.280 dieser neuartigen Shader-Einheiten (Compute Units, kurz CUs) stehen auf einer Radeon HD 7870 bereit, bei einer Radeon HD 7950 sind es immerhin noch 1.024 an der Zahl. Diese Eckdaten ergeben sich aus 64 ALUs pro CU, bei 20 CUs (HD 7870) bzw. 16 CUs (HD 7850) in einem Chip. Entsprechend der Anzahl der CUs skalieren auch die TMUs (Texture Mapping Units) sowie TAUs (Texture Address Units), die ROPs sind bei beiden HD-7800-Modellen, wie schon bei den HD 7900 Varianten, mit 32 fix. Seitens der Taktraten wird eine HD 7870 standardmäßig mit 1.000 MHz betrieben, wohingegen sich eine HD 7850 mit 860 MHz begnügen muss. Daraus ergeben sich Rechenleistungen von 2.560 GFLOP/s respektive 1.761 GFLOP/s. Sapphire hat bei der Radeon HD 7870 GHz Edition OC, wie der Name bereits erahnen lässt, ab Werk an der Chipfrequenz gedreht und liefert die Karte mit flotten 1.050 MHz aus! Dies entspricht damit dem Niveau der Radeon HD 7870 Black Edition Dual Fan von XFX, die wir bereits zuvor im Test hatten.

Die Speicheranbindung wurde auf insgesamt vier einzelne Speichercontroller aufgeteilt, die jeweils ein 64 Bit breites Interface beinhalten. Damit ergibt sich in Summe ein 256 Bit Speicherinterface, das im Referenzdesign mit 2.048 MB GDDR5-Speicher bestückt wird. Theoretisch sind auch Varianten mit anderer Speicherbestückung denkbar und werden den Markt in den nächsten Wochen auch sicherlich erreichen. Die Frequenzen liegen bei beiden HD 7800-Modellen bei effektiv 2.400 MHz. Den Speichertakt hat Sapphire ebenso angepackt und auf effektiv 2.500 MHz festgelegt. Auch bei der Kühlung weicht man von der AMD-Referenz ab und verwendet ein Dual-Fan-Design namens "Dual-X", das dank mehrerer Heatpipes und den beiden Lüftern deutlich kühler und leiser agieren soll.

Das Schnittstellen-Angebot der Sapphire-Karte ist sehr reichhaltig.

Zu den weiteren Verbesserungen in der GCN-Architektur gehört auch das neu hinzugekommende Features namens "ZeroCore Power". Dahinter versteckt sich ein verbesserter Energiesparmechanismus, der im Idle-Betrieb des Systems zum Tragen kommt. Hierzu genügt jedoch nicht nur der normale Windows-Betrieb, so dass die GPU nicht belastet wird, sondern das System muss mittels Energiesparmodus den Bildschirm ausschalten. Sobald der Grafiktreiber dies registriert, werden GPU und Speicher der jeweiligen Karte deaktiviert und es verbleibt lediglich die Leistungsaufnahme des PCIe-Interface, da auch der Lüfter stoppt. Dies funktioniert auch bei der Verwendung von CrossFire-Konfigurationen, bei denen nicht verwendete Grafikbeschleuniger abgeschaltet werden und damit sehr viel Energie eingespart wird. Die maximale Leistungsaufnahme gibt Entwickler AMD mit 175 Watt (HD 7870) bzw. 130 Watt (HD 7850) an.

Das Arbeiten und Spielen mit mehreren Bildschirmen wird immer populärer und so bietet natürlich auch die neue Generation entsprechende Unterstützung per AMD Eyefinity 2.0. Mit je zwei DVI- und einem HDMI- sowie zwei Mini-DisplayPort-Ausgängen ist eine Konfiguration mit bis zu sechs Monitoren möglich. Dazu sind die Karten der HD-7000-Serie die ersten Modelle, die gleichzeitig mehrere unabhängige Audio-Streams ausgeben können und so die korrekte Verknüpfung dieser Inhalte mit unterschiedlichen Anwendungen auf verschiedenen Bildschirmen ermöglichen. Das integrierte Fast HDMI 1.4a unterstützt stereoskopisches 3D mit verbesserten Frame-Raten von 60 Hz pro Auge, d.h. 120 Hz insgesamt. Die GPUs bieten ebenfalls bereits Unterstützung für die die nächste Generation der 4K-Displays, die über per HDMI 1.4a oder DisplayPort 1.2 HBR2 betrieben werden können.

Außerdem gehören die Grafikkarten auf Basis der neuen 28 nm Tahiti-GPU zu den ersten Boards mit PCI Express 3.0 Unterstützung sowie Support für DirectX 11.1. Damit sind die Karten gerade für die Zukunft bestens gerüstet, da DirectX 11.1 erst mit Windows 8 erscheinen wird und PCIe 3.0 Mainboards bislang nur für Sandy-Bridge-E Systeme auf X79-Basis sowie Ivy Bridge verfügbar sind und noch auf große Verbreitung warten. Folgend die technischen Eckdaten der Chips im Überblick.

Hersteller	AMD
Grafikchip	Radeon HD 7950	Radeon HD 7870	Radeon HD 7850
Logo
Codename	Tahiti	Pitcairn	Pitcairn
Fertigung	28 nm	28 nm	28 nm
Transistoren	ca. 4,3 Mrd.	ca. 2,8 Mrd.	ca. 2,8 Mrd.
Shader-Einheiten	1.792 (1D)	1.280 (1D)	1.024 (1D)
Shader-Frequenz	800 MHz	1.000 MHz	860 MHz
Chip-Frequenz	800 MHz	1.000 MHz	860 MHz
Rechenleistung	2.867 GFLOP/s	2.560 GFLOP/s	1.761 GFLOP/s
ROPs	32	32	32
TMUs	112	80	64
TAUs	112	80	64
Pixelfüllrate	25.600 MPixel/s	32.000 MPixel/s	27.520 MPixel/s
Texelfüllrate	89.600 MTexel/s	80.000 MTexel/s	55.040 MTexel/s
Speicher-Frequenz	2.500 MHz	2.400 MHz	2.400 MHz
Speicher-Interface	384 Bit	256 Bit	256 Bit
Speicher-Bandbreite	240.000 MB/s	153.600 MB/s	153.600 MB/s
Speicher-Volumen	3.072 MB GDDR5	2.048 MB GDDR5	2.048 MB GDDR5
Shader-Model / DX	5 / DX11.1	5 / DX11.1	5 / DX11.1
Multi-GPU	CrossFireX	CrossFireX	CrossFireX
Stromsparmechanismus	√	√	√

Die Sapphire Radeon HD 7870 GHz Edition OC von der Unterseite.

Autor: Stefan Boller, Patrick von Brunn