AMD/ATI Radeon HD 5870/5850 (RV870)

Der Monat September des Jahres 2009 bringt Freude in die Herzen der High-End 3D-Spieler, denn AMD hat die ersten zwei Modelle der Radeon HD 5xxx-Serie veröffentlicht. Es sei vorweg gesagt, dass die Radeon HD 5870 und Radeon HD 5850 es in sich haben und neue Performance-Rekorde brechen. Teilweise ist die Radeon HD 5870 sogar doppelt so schnell wie der direkte Vorgänger Radeon HD 4870! Auch die Doppel-GPU-Varianten Radeon HD 4870 X2 oder Geforce GTX 295 können in einigen Spielen geschlagen werden. Die Leistungsfähigkeit ist schon erstaunlich, so liegt doch gerade mal ein Jahr zwischen beiden Generationen.

AMD Radeon HD 5870/5850 (RV870) Logo

AMD setzt also die Erfolgsserie der Radeon HD 4xxxx fort. Das war aber nicht immer so, denn in den drei Jahren von 2006 bis 2008 beherrschte Nvidia unangefochten die 3D-Grafikkarten-Szene. AMD's Radeon HD 2xxx und Radeon HD 3xxx hatten schlichtweg keine Chance gegen Nvidias Geforce 8800 Modelle. Ende des Jahres 2008 kam das große Comeback: erst die Single-Variante Radeon HD 4870, später die Dual-Variante Radeon HD 4870 X2 überzeugten in Leistung, Preis und Energieeffizienz. Das Blatt wendete sich also und die High-End-Modelle Geforce GTX 280/285/295 aus dem Hause Nvidia lagen nun hinten. Ein Jahr später kann AMD mit der Radeon HD 5870/5850 die Vorgänger nochmals deutlich übertreffen und Nvidia hat (noch) keine passende Antwort parat. Schwere Zeiten stehen bei Nvidia an!

Die Radeon HD 5870 / Radeon HD 5850 sind absolute High-End-Grafikkarten und bilden die neuen Flagschiffe aus dem Hause AMD. Es ist eine Frage der Zeit, bis AMD auch günstigere Mittelklasse- oder Einsteigermodelle auf den Markt bringt, welche dann wesentlich günstiger, dafür aber auch leistungsschwacher sein werden. Aber auch in Sachen Preis sind die Radeon HD 5870 und HD 5850 alles andere als teuer: mit einem Einstandspreis von 350 bzw 250 Euro sind beide Modelle nahezu ein Schnäppchen! Letztendlich reden wir hier von einer Neueinführung von High-End-Grafikkarten. Mittlerweile sind die Preise wieder ein Stückchen gefallen:

Preis-/Leistung Radeon HD 5870 / 5850

Kurz gefasst: die Radeon HD 5870 und Radeon HD 5850 eignen sich für absolute High-End-Anwender, welche Wert auf beste Leistungsfähigkeit und neueste Features setzen.

Technische Details zur Radeon HD 5870 / Radeon HD 5850 (RV870)

Die technischen Daten des RV870-Grafikkerns der Radeon HD 5870/5850 versetzen den erfahrenen Computeranwender ins Staunen. Allein die Tatsache, dass der RV870 aus rund 2150 Millionen Transistoren besteht, bestätigt den leistungsbezogenen und technischen Fortschritt der Radeon HD 58xx-Serie. Im Vergleich dazu verfügt der Vorgänger Radeon HD 4870 noch nicht einmal über die Hälfte der Transistoren (959 Millionen). Innerhalb eines Jahres hat sich die Komplexität des Grafikchips mehr als verdoppelt. Möglich macht dies die Verkleinerung der Schaltkreise. Der RV870 ist der erste Grafikkern, der im feinen 40nm (0,04µm) Verfahren hergestellt wird. Alle anderen Grafikchips aus dem Hause AMD und Nvidia werden im 55nm-Verfahren und größer produziert.

AMD Radeon HD 5870 (RV870) - Referenzdesign
AMD Radeon HD 5870 (RV870) - Referenzdesign

Die Radeon HD 5870 ist das beste Beispiel dafür, dass nicht immer höhere Taktraten für eine bessere Leistungsfähigkeit sorgen. Der Chip- und Shadertakt sind im Vergleich zum Vorgänger Radeon HD 4870 nur relativ wenig angehoben worden. Die Radeon HD 5870 wird mit 850 MHz, die kleinere Radeon HD 5850 mit 725 MHz getaktet, was keine besondere Steigerung zur Radeon HD 4870 (750 MHz) ist. Vielmehr wird die doppelte Mehrleistung beispielsweise durch die Anzahl der eingesetzten Streamprozessoren erreicht, welche für die Berechnung von Shader-Anwendungen benötigt werden. Verfügte die Radeon HD 4870 noch über 800 Streamprozessoren, so sind es bei der Radeon HD 5870 1600 Streamprozessoren. Bei der kleineren Radeon HD 5850 sind es mit 1440 etwas weniger. Werfen wir einen Blick auf die theoretischen Leistungswerte, um die einzelnen Modelle besser miteinander vergleichen zu können:

Theoretische PixelfüllrateTheoretische Texelfüllrate
Radeon HD 5870 = 26400 MPixel/s
Radeon HD 5850 = 23200 MPixel/s
Radeon HD 4870 = 12000 MPixel/s
Geforce GTX 295 = 32256 MPixel/s
Geforce GTX 285 = 20736 MPixel/s
Radeon HD 5870 = 66000 MTexel/s
Radeon HD 5850 = 52200 MTexel/s
Radeon HD 4870 = 30000 MTexel/s
Geforce GTX 295 = 51840 MTexel/s
Geforce GTX 285 = 48160 MTexel/s   

Ein anderes Bild findet man beim Speichertakt wieder. Auch hier kommt man wieder ins Staunen, denn der neue DDR5-Speicher sorgt wieder für neue Rekorde. Der 1 GB große Speicher der Radeon HD 5870 wird mit sage und schreibe 2400 MHz getaktet, was effektiven 4800 MHz DDR entspricht. Bei der Radeon HD 5850 wird der Speicher immerhin noch mit 2000 MHz (4000 MHz DDR) getaktet. Noch nie zuvor sind Grafikkarten in diese Regionen vorgedrungen und ein Vergleich zur Nvidia-Konkurrenz bestätigt dies: der Speicher bei der Geforce GTX-Serie liegt im Bereich von 1000 bis 1200 MHz (2000 bis 2400 MHz DDR). DDR5 macht es möglich! Leider geht AMD beim Speicher einen anderen Weg: beim Chiptakt in Verbindung mit den Streamprozessoren gilt das Motto "Mehr Leistung durch mehr Hardware, sprich mehr Streamprozessoren bei nahezu gleichem Takt". Anders als bei Nvidia setzt AMD kein 512, sondern ein 256 Bit Speicherinterface ein. Der doppelt so hohe Speichertakt wird durch das halb so breite Speicherinterface nahezu kompensiert. Ein Blick auf die theoretischen Speicherdurchsatzraten bestätigen dies:

Theoretische Speicherbandbreite
Radeon HD 5870 = 153600 MB/s
Radeon HD 5850 = 128000 MB/s
Radeon HD 4870 = 115200 MB/s
Geforce GTX 295 = 223776 MB/s
Geforce GTX 285 = 158976 MB/s

Radeon HD 5870 von MSI

HerstellerNvidiaNvidiaNvidiaNvidiaATIATIATIATI
GrafikchipGeforce GTX 295 Geforce GTX 285 Geforce GTX 280 Geforce GTS 250 Radeon HD 5870 Radeon HD 5850 Radeon HD 4890 Radeon HD 4870
Rang (Rangliste)82. Platz104. Platz108. Platz132. Platz80. Platz89. Platz109. Platz110. Platz
LeistungsklasseHigh-EndHigh-EndHigh-EndMainstreamHigh-EndHigh-EndHigh-EndHigh-End
Veröffentlicht1Q 20091Q 20092Q 20082Q 20093Q 20093Q 20091Q 20092Q 2008
Anzahl Kerne21111111
CodenameGT200bGT200bGT200G92bRV870RV870RV790RV770
Transistoren2x 1400 Mio.1400 Mio.1400 Mio.754 Mio.2150 Mio.2150 Mio.959 Mio.956 Mio.
Herstellung55nm55nm65nm55nm40nm40nm55nm55nm
Chip
Chiptakt:576 MHz648 MHz602 MHz738 MHz850 MHz725 MHz850 MHz750 MHz
Chiptakt (BOOST):nicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstützt
Shadertakt1242 MHz1476 MHz1296 MHz1836 MHz850 MHz725 MHz850 MHz750 MHz
Pixelshadernicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstützt
Vertexshadernicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstützt
Streamprozessoren2x 24024024012816001440800800
ROP2x 2832321632321616
TMU2x 8080806480724040
Speicher (RAM)
Speichertakt1998 MHz *2484 MHz *2214 MHz *2200 MHz *4800 MHz *4000 MHz *3900 MHz *3600 MHz *
Speichergröße1792 MB1024 MB1024 MB1024 MB1024 MB1024 MB1024 MB1024 MB
SpeichertypGDDR-3GDDR-3GDDR-3GDDR-3GDDR-5GDDR-5GDDR-5GDDR-5
Speicherinterface2x 448 Bit512 Bit512 Bit256 Bit256 Bit256 Bit256 Bit256 Bit
Herstellung
APIPCI-EPCI-EPCI-EPCI-EPCI-EPCI-EPCI-EPCI-E
DirectX10101010111110.110.1
OpenGL2.12.12.12.03.23.22.12.1
Multi-GPU fähig?SLISLISLISLICFCFCFCF
Hybrid Graphicsunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekannt
Vulkanunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekannt
Leistungswerte
PCE-Score
148.5
118.3
106.2
72.1
176
141.2
97.3
86.6
Pixelfüllrate32.256 MP/s20.736 MP/s19.264 MP/s11.808 MP/s27.200 MP/s23.200 MP/s13.600 MP/s12.000 MP/s
Texelfüllrate92.160 MT/s51.840 MT/s48.160 MT/s47.232 MT/s68.000 MT/s52.200 MT/s34.000 MT/s30.000 MT/s
Shaderleistung
(Single Precision)
1788 GFlops1063 GFlops933 GFlops705 GFlops2720 GFlops2090 GFlops1360 GFlops1200 GFlops
Shaderleistung
(Double Precision)
unbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekannt
Speicherbandbreite223.776 MB/s158.976 MB/s141.696 MB/s70.400 MB/s153.600 MB/s128.000 MB/s124.800 MB/s115.200 MB/s
Stromverbrauch
Maximal289 Watt183 Watt236 Watt150 Watt188 Watt151 Watt190 Watt157 Watt
Leerlauf (IDLE)62,0 Watt29,0 Watt42,0 Wattunbekannt27,0 Watt27,0 Watt60,0 Watt55,0 Watt
Weitere Informationen
Kaufangebote10 Angebote10 Angebote10 Angebote6 Angebote10 Angebote10 Angebote6 Angebote10 Angebote
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Tech. DetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetails

* Theoretische Taktrate. Abhängig von der RAM-Technologie.
  Bei DDR-Speicher ist dies nicht der Realtakt, sondern entspricht der theoretischen Leistungsfähigkeit

AMD Radeon HD 5870 (RV870) von Gigabyte

Neu: DirectX11 und OpenGL 3.2

In Sachen Features einer Grafikkarte ist AMD in der Regel ein Vorreiter. In diesem Falle sind die neuen Radeon HD 58xx-Grafikkarten die ersten Grafikchips, welche die neuen Grafikschnittstellen DirectX 11 und OpenGL 3.2 unterstützen. DirectX11 und OpenGL bringen neue Grafikeffekte und Features mit sich, welche die Qualität in 3D-Spielen verbessern.

Weitere Informationen zu den Grafik-API's:
DirectX
Battleforce (DX11) @ tomshardware.com
OpenGL.org

Energieaufnahme ("Stromverbrauch")

Trotz der hohen Taktraten, der komplexen Chiparchitektur (2,15 Mrd. Transistoren, 1600/1440 Streamprozessoren) und der teilweise doppelt so hohen Performance konnten die AMD-Ingenieure die Leistungsaufnahme auf dem Niveau des Vorgängers halten. Unter Volllast verbraucht die Radeon HD 5870 bis zu 188 Watt, die kleinere Radeon HD 5850 bis zu 170 Watt. In Zeiten hoher Energiepreise verdienen diese Werte sicherlich keine Orden, aber die Tatsache, dass die Leistungsfähigkeit verdoppelt wurde, die Leistungsaufnahme aber konstant blieb, ist schon erwähnenswert.

Lobenswert sind die Werte im normalen Desktop-Betrieb, wenn keine 3D-Anwendungen oder Spiele die Grafikkarte bis zum Maximum fordern: hier liegt der Verbrauch bei moderaten 27 Watt, was durch Abschalten ganzer Chipbereiche möglich ist. So wird beim normalen Arbeiten kein unnötiges Geld zum Fenster herausgeworfen!

Technische Übersicht Radeon HD 5870

  • Hersteller: ATI
  • Grafikchip: Radeon HD 5870
  • Erschienen: 3Q 2009
  • GPU-Codename: RV870
  • Transistoren: 2150 Mio.
  • Herstellungsverfahren: 40 nm
  • Anzahl GPUs: 1
  • DirectX: 11
  • OpenGL: 3.2
  • OpenCL: unbekannt
  • Chiptakt: 850 Mhz
  • Shadertakt: 850 Mhz
  • Streamprozessoren: 1600
  • ROP / TMU: 32 / 80
  • Grafikbus: PCI-E
  • Speichergröße: 1024 MB GDDR-5
  • Speichertakt: 4800 Mhz (DDR)
  • Speicherschnittstelle: 256 Bit
  • Stromverbrauch: 188 Watt
  • Pixelfüllrate: 27.200 MPixel/Sek
  • Texelfüllrate: 68.000 MTixel/Sek
  • Shaderleistung: 2720 GFlops
  • Speicherbandbreite: 153.600 MB/s
  • Multi-VGA: CF

Technische Übersicht Radeon HD 5850

  • Hersteller: ATI
  • Grafikchip: Radeon HD 5870
  • Erschienen: 3Q 2009
  • GPU-Codename: RV870
  • Transistoren: 2150 Mio.
  • Herstellungsverfahren: 40 nm
  • Anzahl GPUs: 1
  • DirectX: 11
  • OpenGL: 3.2
  • OpenCL: unbekannt
  • Chiptakt: 850 Mhz
  • Shadertakt: 850 Mhz
  • Streamprozessoren: 1600
  • ROP / TMU: 32 / 80
  • Grafikbus: PCI-E
  • Speichergröße: 1024 MB GDDR-5
  • Speichertakt: 4800 Mhz (DDR)
  • Speicherschnittstelle: 256 Bit
  • Stromverbrauch: 188 Watt
  • Pixelfüllrate: 27.200 MPixel/Sek
  • Texelfüllrate: 68.000 MTixel/Sek
  • Shaderleistung: 2720 GFlops
  • Speicherbandbreite: 153.600 MB/s
  • Multi-VGA: CF

Benchmarks zur Radeon HD 5870/5850

Call Of Duty 5 1600x1200 0xAA 0xAF

Call Of Duty 5 1600x1200 0xAA 0xAF
Call Of Duty 5 erschien im Jahr 2008 und setzte die erfolgreiche 3D-Ego-Shooter Serie mit Handlung im zweiten Weltkrieg fort. Obwohl bereits DirectX 10 offiziell verfügbar war, setzt Call Of Duty 5 weiterhin auf DirectX 9.

Grafikchip Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 295 Diagrammbalken90
ATI Radeon HD 4870 X2 Diagrammbalken81
ATI Radeon HD 5870 Diagrammbalken79
Nvidia Geforce GTX 285 Diagrammbalken67
ATI Radeon HD 5850 Diagrammbalken65
Nvidia Geforce GTX 260 Diagrammbalken56
ATI Radeon HD 4870 Diagrammbalken56
Nvidia Geforce GTS 250 Diagrammbalken52
Nvidia Geforce 9600 GT Diagrammbalken42
ATI Radeon HD 4670 Diagrammbalken30

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows Vista 64 Bit

Analyse: Die Radeon HD 5870 schneidet in Call Of Duty 5 stark ab. Sie liegt nahezu gleich auf mit den Doppel-GPU-Grafikkarten Geforce GTX 295 bzw. Radeon HD 4870 X2. Kaum zu glauben, dass eine Nachfolger-Grafikkarte nahezu doppelt so schnell ist!

3D Mark Vantage 1280x1024 0xAA 0xAF

3D Mark Vantage 1280x1024 0xAA 0xAF
Synthetischer Benchmark aus dem Hause Futuremark. Testet die Grafikkarte unter Verwendung von DirectX 10 und benutzt Physik- und AI-Tests. Veröffentlichung: 2008.

Grafikchip Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 295 Diagrammbalken16892
ATI Radeon HD 5870 Diagrammbalken15890
ATI Radeon HD 4870 X2 Diagrammbalken14309
ATI Radeon HD 5850 Diagrammbalken12211
Nvidia Geforce GTX 285 Diagrammbalken11692
ATI Radeon HD 4870 Diagrammbalken9657
Nvidia Geforce GTX 260 Diagrammbalken9432
Nvidia Geforce GTS 250 Diagrammbalken6908
Nvidia Geforce 9600 GT Diagrammbalken4345
ATI Radeon HD 4670 Diagrammbalken3077

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows Vista 64 Bit

Analyse: Der synthetische Benchmark 3D Mark Vantage bestätigt die starke Leistungsfähigkeit der Radeon HD 58xx-Serie. Laut dem Benchmark ist die Radeon HD 5870 sogar schneller als die Radeon HD 4870 X2..

Bioshock 1600x1200 4xAA 16xAF

Bioshock 1600x1200 4xAA 16xAF
3D-Action-Shooter, welcher auf der Unreal Engine 3.0 aufbaut. Verwendet wahlweise DirectX 9 oder 10 Effekte.

Grafikchip Ergebnis
ATI Radeon HD 4870 X2 Diagrammbalken113
Nvidia Geforce GTX 295 Diagrammbalken111
ATI Radeon HD 5870 Diagrammbalken106
Nvidia Geforce GTX 285 Diagrammbalken101
ATI Radeon HD 5850 Diagrammbalken84
Nvidia Geforce GTX 260 Diagrammbalken77
ATI Radeon HD 4870 Diagrammbalken57
Nvidia Geforce GTS 250 Diagrammbalken54
Nvidia Geforce 9600 GT Diagrammbalken31
ATI Radeon HD 4670 Diagrammbalken12

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows Vista 64 Bit

Analyse: Drehen wir die Qualität einmal hoch. Bioshock in einer Auflösung von Bioshock 1600x1200 4xAA 16xAF bringen die altbewährten Doppel-GPU-Grafikkarten Radeon HD 4870 X2 und Geforce GTX 295 wieder an die Spitze. Knapp dahinter liegt das neue Flagschiff aus dem Hause AMD.

Crysis 1600x1200 4xAA 16xAF

Crysis 1600x1200 4xAA 16xAF
Ego-Shooter basierend auf Direct3D 10, verwendet die CryEngine2, eine Weiterentwicklung der CryEngine von FarCry

Grafikchip Ergebnis
ATI Radeon HD 5870 Diagrammbalken29
ATI Radeon HD 4870 X2 Diagrammbalken28
Nvidia Geforce GTX 295 Diagrammbalken23
ATI Radeon HD 5850 Diagrammbalken22
Nvidia Geforce GTX 285 Diagrammbalken18
ATI Radeon HD 4870 Diagrammbalken17
Nvidia Geforce GTX 260 Diagrammbalken15
Nvidia Geforce GTS 250 Diagrammbalken11
ATI Radeon HD 4670 Diagrammbalken5
Nvidia Geforce 9600 GT Diagrammbalken0

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows Vista 64 Bit

Analyse: In Crysis ein ganz anderes Bild: hier liegt die Radeon HD 5870 wieder vorne. Wie stark dieses Ergebnis ist zeigt die Tatsache, dass Mittelklasse-Grafikkarten wie die Geforce 9600 GT und Radeon HD 4670 bei dieser Auflösung schlichtweg überfordert sind.

ATI Radeon™ HD 5870 / 5850 GPU Feature Summary

AMD-Webseite: Radeon HD 5870

AMD-Webseite: Radeon HD 5850

  • 2.15 billion 40nm transistors
  • TeraScale 2 Unified Processing Architecture
    • 1440 Stream Processing Units
    • 72 Texture Units
    • 128 Z/Stencil ROP Units
    • 32 Color ROP Units
  • GDDR5 interface with 128.0 GB/sec of memory bandwidth
  • PCI Express 2.1 x16 bus interface
  • DirectX® 11 support
    • Shader Model 5.0
    • DirectCompute 11
    • Programmable hardware tessellation unitAccelerated multi-threading
    • HDR texture compression
    • Order-independent transparency
  • OpenGL 3.2 support1
  • Image quality enhancement technology
    • Up to 24x multi-sample and super-sample anti-aliasing modes
    • Adaptive anti-aliasing
    • 16x angle independent anisotropic texture filtering
    • 128-bit floating point HDR rendering
  • ATI Eyefinity multi-display technology2,3
    • Three independent display controllers
      • Drive three displays simultaneously with independent resolutions, refresh rates, color controls, and video overlays
    • Display grouping
      • Combine multiple displays to behave like a single large display
  • ATI Stream acceleration technology
    • OpenCL 1.0 compliant
    • DirectCompute 11
    • Double precision floating point processing support
    • Accelerated video encoding, transcoding, and upscaling4,5
  • ATI CrossFireX™ multi-GPU technology6
    • Dual, triple, and quad GPU scaling
    • Dual-channel bridge interconnect
  • ATI Avivo™ HD Video & Display technology7
    • UVD 2 dedicated video playback accelerator
    • Advanced post-processing and scaling8
    • Dynamic contrast enhancement and color correction
    • Brighter whites processing (Blue Stretch)
    • Independent video gamma control
    • Dynamic video range control
    • Support for H.264, VC-1, and MPEG-2
    • Dual-stream 1080p playback support9,10
    • DXVA 1.0 & 2.0 support
    • Integrated dual-link DVI output with HDCP11
      • Max resolution: 2560x160012
    • Integrated DisplayPort output
      • Max resolution: 2560x160012
    • Integrated HDMI 1.3 output with Deep Color, xvYCC wide gamut support and high bit-rate audio
      • Max resolution: 1920x120012
    • Integrated VGA output
      • Max resolution: 2048x153612
    • 3D stereoscopic display/glasses support13
    • Integrated HD audio controller
      • Output protected high bit rate 7.1 channel surround sound over HDMI with no additional cables required
      • Supports AC-3, AAC, Dolby TrueHD and DTS Master Audio formats
  • ATI PowerPlay™ power management technology7
    • Dynamic power management with low power idle state
    • Ultra-low power state support for multi-GPU configurations
  • Certified drivers for Windows 7, Windows Vista, and Windows XP