DUAL-GPU Grafikkarte im Test: Bilder, Benchmarks, Infos

Die ATI/AMD Radeon HD3870 X2 ist eine DUAL-GPU-Grafikkarte, d.h. es befinden sich gleich zwei Grafikchips auf einem Grafikboard. Anstatt zwei separate Single-GPU-Grafikkarten zu einem CrossFire-Verbund zu koppeln, hat man bei der ATI/AMD Radeon HD3870 X2 ein einzige Grafikkarte in der Hand. Der Anwender kann also auf den ersten Blick gar nicht erkennen, dass gleich zwei Herzen unter der Haube stecken.

AMD/ATI Radeon HD 3870 X2 Logo

Bevor aber die technischen Details erklärt werden ein kurzer Schwenk in die Vergangenheit: Ende 2006 haben ATI/AMD und Nvidia die ersten Direct 3D 10 Grafikkarten in Form der Radeon HD 2xxx- und Geforce 8 Serie veröffentlicht. Zwar konnten sich die Mainstream-(Radeon HD 2600) und Einsteiger-Karten (Radeon HD 2400) sehr gut gegen die Geforce-Konkurrenz behaupten, aber im High-End-Markt war die Radeon HD 2900 XT gegen die Geforce 8800 Ultra und GTX chancenlos. Aus diesem Grund wurde die Radeon HD 3xxx-Serie veröffentlicht, im Prinzip ein Refresh der Vorgänger-Serie, welche zwar technische Erneuerungen mit sich brachte, aber in Sachen Leistungsfähigkeit nahezu stagnierte. Sowohl die Radeon HD 3870 als auch Radeon HD 3850 konnten sich wieder nicht gegen die Nvidia-Konkurrenz durchsetzen.

Knapp zwei Monate später brachte AMD die DUAL-GPU-Lösung Radeon HD 3870 X2 auf den Markt, welche auf dem RV670 basiert, der bereits in der Radeon HD 3870 eingesetzt wird. Mit der Kraft der zwei Herzen kann die Radeon HD 3870 X2 nun endlich die Geforce 8800 Ultra schlagen. Dies ist aber nur ein kleiner Erfolg, denn Nvidia hat bereits mit der Geforce 9 Serie die passende Antwort parat. AMD liegt eindeutig im Hintertreffen und es scheint, als würde AMD die Zeit davon rennen. Sobald AMD mit Nvidia gleichgezogen hat, geht Nvidia einen Schritt weiter.

Technische Details zur ATI/AMD Radeon HD 3870 X2 (RV670)

Wie bereits erwähnt basiert die Radeon HD 3870 X2 auf zwei RV670-Kernen. Dieser Kern wird auch in der Radeon HD 3870 und Radeon HD 3850 verwendet. Wer erinnern uns: der RV670 ist nahezu identisch zum R600 der Radeon HD 2900 XT, so dass in der Radeon HD 3870 X2 die Technik der Radeon HD 2xxx schlummert. Da der RV670 in zweifacher Ausführung eingesetzt wird, kommt die Radeon HD 3870 X2 auf insgesamt 1,332 Milliarden Transistoren (2x 666 Mio.). An dem Herstellungsverfahren (55nm bzw. 0,055µm) ändert sich aber nichts.

AMD/ATI Radeon HD 3870 X2 Referenzdesign
 AMD/ATI Radeon HD 3870 X2 Referenzdesign

Bei den Taktraten der Radeon HD 3870 X2 geht AMD einen uneinheitlichen Weg. Auf der einen Seite wurde der Chiptakt von 775 auf 825 MHz erhöht. Dieses erfordert natürlich eine aufwendige Kühlung, da gleich zwei Grafikkerne gekühlt werden müssen, welche gleichzeitig einer Takterhöhung unterliegen. Auf der anderen Seite wird der Speichertakt von effektiven 2250 auf 1800 MHz DDR reduziert. Dieses liegt daran, dass AMD bei der Radeon HD 3870 X2 keinen DDR4-, sondern DDR3-Speicher einsetzt. DDR4-Speicher kann zwar höher getaktet werden, ist dafür aber auch teuerer und in Anbetracht der Tatsache, dass die doppelte Speichermenge (jeder Kern greift auf 512 MB DDR3 Speicher zu) eingesetzt wird, hätte der Preis schnell utopische Regionen erreicht. Es hätte dann schnell dazu führen können, dass die Radeon HD 3870 X2 zu einem teueren Spielzeug von High-End-Freaks abgestempelt wird.

Ganz so dramatisch wirken sich die niedrigen Speichertaktraten dann doch nicht aus, was beim Vergleich der Speicherdurchsatzraten deutlich wird. Da sich der theoretische Speicherdurchsatz verdoppelt, beträgt dieser bei der Radeon HD 3870 X2 ca. 115.200 MB pro Sekunde. Damit ist die Radeon HD 3870 X2 Spitzenreiter im folgenden Testfeld.

Radeon HD 3870 X2 Radeon HD 3870 Radeon HD 2900 XT Geforce 8800 Ultra
Speicherbandbreite: 2x 57.600 MB/s 72.000 MB/s 105.984 MB/s 103.680 MB/s

Die Shaderarchitektur ist im Vergleich zur Single-GPU Variante Radeon HD 3870 identisch geblieben. Die Shadertaktrate ist aber dem Chiptakt angepasst worden und beträgt ebenfalls 825 MHz. Pro Kern verfügt die Radeon HD 3870 X2 über 320 Streamprozessoren, welches summasummarum 640 Streamprozessoren ergibt.

Radeon HD 2900 XT Radeon HD 3870 X2 Radeon HD 3870 Radeon HD 3850 Geforce 8800 Ultra Geforce 8800 GT Geforce 8800 GTS 320MB
Codename R600 2x RV670 RV670 RV670 G80 G92 G80
Herstellung 80nm 55nm 55nm 55nm 90nm 65nm 90nm
Transistoren 700 Mio. 666 Mio. 2x 666 Mio. 666 Mio. 681 Mio. 754 Mio. 681 Mio.
Streamprozessoren 320 2x 320 320 320 128 112 96
Chiptakt 742 Mhz 825 Mhz 775 Mhz 670 Mhz 612 Mhz 600 Mhz 500 Mhz
Shadertakt 742 Mhz 825 Mhz 775 Mhz 670 Mhz 1512 Mhz 1512 Mhz 1200 Mhz
Speichertakt 1660 MHz DDR 1800 MHz DDR 2250 MHz DDR 1660 MHz DDR 2160 MHz DDR 1800 MHz DDR 1600 MHz DDR
Speicher 512 MB DDR3 2x 512 MB DDR3 512 MB DDR4 256 MB DDR4 768 MB DDR3 512 MB DDR3 320 MB DDR3
Speicher Interface 512 bit 256 bit 256 bit 256 bit 384 bit 256 bit 320 bit
DirectX 10 10.1 10.1 10.1 10 10 10
Stromverbrauch ??? ??? ca. 81W ca. 70W ??? ca. 75W ca. 95W

Die Anbindung an den Grafikspeicher beträgt 256 Bit pro Kern. Auch hier hat AMD die Handbremse gezogen, denn das 512 Bit breite Interface der Radeon HD 2900 scheint letztendlich noch zu teuer zu sein. Auf der Referenzkarte von AMD kommen zwei Mal 512 MB Speicher zum Einsatz, so dass die Radeon HD 3870 X2 auf insgesamt 1 GB Grafikspeicher zurückgreifen kann.

AMD/ATI Radeon HD 3870 X2 von Sapphire
AMD/ATI Radeon HD 3870 X2 von Sapphire

Die Radeon HD 3870 X2 ist wie die anderen High-End-Modelle CrossFire-tauglich, so dass man gleich zwei Radeon HD 3870 X2 Grafikkarten in einem PC-System betreiben kann. In diesem Fall erledigen gleich vier GPU-Kerne ihren Dienst.

AMD/ATI Radeon HD 3870 X2 Crossfire

Neue Techniken: Direct3D 10.1 und PCIe 2.0

AMD/ATI ist mal wieder Vorreiter was die Unterstützung der neuen Grafik-API angeht. Die neuen Radeon HD 3870/3750 Modelle unterstützen nun die neuen Features aus Direct3D 10.1 und verwenden demzufolge auch Shader in der Version 4.1. Direct3D 10.1 bringt für den Anwender letztendlich keine interessanten Erneuerungen mit sich. Viel mehr werden sich Spieleentwickler dafür interessieren, da dem Entwickler einige neue Möglichkeiten geboten werden.

ATI/AMD Radeon HD 3870/3850 Direct3D 10.1
Die ATI/AMD Radeon HD 3870/3850 unterstützt Direct3D 10.1

Des Weiteren sind die Radeon HD 38xx-Modelle kompatibel zum PCI-Express 2.0 Standard. PCIe 2.0 verdoppelt nun die Bandbreite auf 16 GB pro Kanal (Lane) und der maximale Stromverbrauch darf bis zu 300 Watt betragen. Die Erhöhung der Transferraten erinnert an AGP 4x/AGP 8x. PCIe 2.0 wird sich wahrscheinlich nur minimal auf die Leistungsfähigkeit auswirken.

Stromsparen mit PowerPlay

PowerPlay nennt sich das Stromsparfeature für ATI-Grafikkarten, welches ursprünglich für mobile Notebook-Grafikkarten konzipiert wurde. Da mittlerweile moderne Desktop-High-End Grafikkarten wahre Stromfresser sind, kommt bei der Radeon HD 3800-Serie PowerPlay zum Einsatz, um den Stromverbrauch und die Geräuschentwicklung im 2D Betrieb zu regulieren. PowerPlay macht im Prinzip nichts anderes als die Taktraten und die Kernspannung dynamisch zu regulieren. Erst wenn die volle Power benötigt wird, schöpft die Radeon HD 3870 X2 ihr volles Leistungspotential aus.

Technische Übersicht der Radeon HD 3870 X2

  • Erschienen: Januar 2008
  • Codename: RV670
  • Herstellung: 55nm (0,055µm)
  • Transistoren: 2x 666 Mio.
  • Chiptakt: 825 MHz
  • Shadertakt: 825 MHz
  • Speichertakt: 1800 MHz DDR
  • Pixelshader: ---
  • Vertexshader: ---
  • Unified-Shader: 2x 320
  • Direct X Version: 10.1
  • OpenGL-Version: 2.1
  • Speicherinterface: 256 Bit
  • Grafikbus: PCIe
  • Stromverbrauch: ??? Watt
  • SLI/CrossFire: ja

Benchmarks zur Radeon HD 3870 X2

Benchmark 3D Mark 2006

Radeon HD 3870 X2 14.852
Radeon HD 3870 10.711
Radeon HD 3850 9.783
Radeon HD 2900XT 11.198
Geforce 8800 Ultra 12.058
Geforce 8800 GTS 9.265

Im 3D Mark 06 kann sich die Dual-GPU-Grafikkarte Radeon HD 3870 X2 deutlich gegen die Konkurrenz absetzen. Sie schafft fast 3000 Punkte mehr als die Geforce 8800 Ultra, was ein sehr erstaunliches Ergebnis ist. Trotzdem darf man nicht vergessen, dass Nvidia bereits die neue Geforce 9 Serie veröffentlicht hat.

Unreal Tournament 3 – 1280x1024, 1xAA/16xAF

Radeon HD 3870 X2 185 FPS
Radeon HD 3870 134 FPS
Radeon HD 3850 116 FPS
Radeon HD 2900XT 143 FPS
Geforce 8800 Ultra 170 FPS
Geforce 8800 GTS 125 FPS

Im DirectX 9 3D-Shooter Unreal Tournament bei einer relativ hohen Bildqualität trennt sich die Spreu vom Weizen. Die Radeon HD 3870 X2 übernimmt auch die Spitzenposition ein und rendert im Schnitt 15 Frames pro Sekunde mehr als die Geforce 8800 Ultra. Sehenswert ist die Leistung im Vergleich zu den Single-GPU-Modellen, welche deutliche Leistungseinbrüche verzeichnen müssen.

Bioshock – 1600x1200, 1xAA/16xAF

Radeon HD 3870 X2 66 FPS
Radeon HD 3870 38 FPS
Radeon HD 3850 32 FPS
Radeon HD 2900XT 35 FPS
Geforce 8800 Ultra 55 FPS
Geforce 8800 GTS 35 FPS

Die Radeon HD 3870 X2 erreicht auch im Direct 3D-Spiel Bioshock bei einer Auflösung von 1600x1200 bei eingeschalteter Anisotropischer Filterung respektable und spielbare 66 Frames pro Sekunde. Auch hier kann die Geforce 8800 Ultra deutlich geschlagen werden. Im Vergleich zu den Single-GPU-Modellen ist die Leistung nahezu doppelt so hoch.

Call of Juarez – 1600x1200

Radeon HD 3870 X2 25 FPS
Radeon HD 3870 20 FPS
Radeon HD 2900XT 21 FPS
Geforce 8800 Ultra 37 FPS
Geforce 8800 GTS 25 FPS

In Call of Juarez sieht das Bild wiederum ganz anders aus: die Geforce Modelle liegen an der Spitze und können sowohl die Radeon HD 2xxx als auch Radeon HD3xxx-Modelle deutlich schlagen.

Features

  • 666 million transistors on 55nm fabrication process
  • PCI Express 2.0 x16 bus interface5
  • 256-bit GDDR3/GDDR4 memory interface
  • Ring Bus Memory Controller
    • Fully distributed design with 512-bit internal ring bus for memory reads and writes
  • Microsoft DirectX 10.1 support
    • Shader Model 4.1
    • 32-bit floating point texture filtering
    • Indexed cube map arrays
    • Independent blend modes per render target
    • Pixel coverage sample masking
    • Read/write multi-sample surfaces with shaders
    • Gather4 texture fetching
  • Unified Superscalar Shader Architecture
    • 320 stream processing units
      • Dynamic load balancing and resource allocation for vertex, geometry, and pixel shaders
      • Common instruction set and texture unit access supported for all types of shaders
      • Dedicated branch execution units and texture address processors
    • 128-bit floating point precision for all operations
    • Command processor for reduced CPU overhead
    • Shader instruction and constant caches
    • Up to 80 texture fetches per clock cycle
    • Up to 128 textures per pixel
    • Fully associative multi-level texture cache design
    • DXTC and 3Dc+ texture compression
    • High resolution texture support (up to 8192 x 8192)
    • Fully associative texture Z/stencil cache designs
    • Double-sided hierarchical Z/stencil buffer
    • Early Z test, Re-Z, Z Range optimization, and Fast Z Clear
    • Lossless Z & stencil compression (up to 128:1)
    • Lossless color compression (up to 8:1)
    • 8 render targets (MRTs) with anti-aliasing support
    • Physics processing support
  • Dynamic Geometry Acceleration
    • High performance vertex cache
    • Programmable tessellation unit
    • Accelerated geometry shader path for geometry amplification
    • Memory read/write cache for improved stream output performance
  • Anti-aliasing features
    • Multi-sample anti-aliasing (2, 4, or 8 samples per pixel)
    • Up to 24x Custom Filter Anti-Aliasing (CFAA) for improved quality
    • Adaptive super-sampling and multi-sampling
    • Temporal anti-aliasing
    • Gamma correct
    • Super AA (ATI CrossFire™ configurations only)
    • All anti-aliasing features compatible with HDR rendering
  • Texture filtering features
    • 2x/4x/8x/16x high quality adaptive anisotropic filtering modes (up to 128 taps per pixel)
    • 128-bit floating point HDR texture filtering
    • Bicubic filtering
    • sRGB filtering (gamma/degamma)
    • Percentage Closer Filtering (PCF)
    • Depth & stencil texture (DST) format support
    • Shared exponent HDR (RGBE 9:9:9:5) texture format support
  • OpenGL 2.0 support
  • ATI Avivo™ HD Video and Display Platform
    • Dedicated unified video decoder (UVD) for H.264/AVC and VC-1 video formats
      • High definition (HD) playback of both Blu-ray and HD DVD formats
    • Hardware MPEG-1, MPEG-2, and DivX video decode acceleration
      • Motion compensation and IDCT
    • ATI Avivo Video Post Processor
      • Color space conversion
      • Chroma subsampling format conversion
      • Horizontal and vertical scaling
      • Gamma correction
      • Advanced vector adaptive per-pixel de-interlacing
      • De-blocking and noise reduction filtering
      • Detail enhancement
      • Inverse telecine (2:2 and 3:2 pull-down correction)
      • Bad edit correction
    • Two independent display controllers
      • Drive two displays simultaneously with independent resolutions, refresh rates, color controls and video overlays for each display
      • Full 30-bit display processing
      • Programmable piecewise linear gamma correction, color correction, and color space conversion
      • Spatial/temporal dithering provides 30-bit color quality on 24-bit and 18-bit displays
      • High quality pre- and post-scaling engines, with underscan support for all display outputs
      • Content-adaptive de-flicker filtering for interlaced displays
      • Fast, glitch-free mode switching
      • Hardware cursor
    • Two integrated dual-link DVI display outputs
      • Each supports 18-, 24-, and 30-bit digital displays at all resolutions up to 1920x1200 (single-link DVI) or 2560x1600 (dual-link DVI)2
      • Each includes a dual-link HDCP encoder with on-chip key storage for high resolution playback of protected content3
    • Two integrated 400 MHz 30-bit RAMDACs
      • Each supports analog displays connected by VGA at all resolutions up to 2048x15362
    • DisplayPort output support4
      • Supports 24- and 30-bit displays at all resolutions up to 2560x16002
    • HDMI output support
      • Supports all display resolutions up to 1920x10802
      • Integrated HD audio controller with multi-channel (5.1) AC3 support, enabling a plug-and-play cable-less audio solution
    • Integrated AMD Xilleon™ HDTV encoder
      • Provides high quality analog TV output (component/S-video/composite)
      • Supports SDTV and HDTV resolutions
      • Underscan and overscan compensation
    • MPEG-2, MPEG-4, DivX, WMV9, VC-1, and H.264/AVC encoding and transcoding
    • Seamless integration of pixel shaders with video in real time
    • VGA mode support on all display outputs
  • ATI PowerPlay™
    • Advanced power management technology for optimal performance and power savings
    • Performance-on-Demand
      • Constantly monitors GPU activity, dynamically adjusting clocks and voltage based on user scenario
      • Clock and memory speed throttling
      • Voltage switching
      • Dynamic clock gating
    • Central thermal management – on-chip sensor monitors GPU temperature and triggers thermal actions as required
  • ATI CrossFireX™ Multi-GPU Technology
    • Scale up rendering performance and image quality with two, three, or four GPUs
    • Integrated compositing engine
    • High performance dual channel bridge interconnect