Weihnachten steht unmittelbar vor der Tür und rechtzeitig sind die Radeon HD 6870 und Radeon HD 6950 in den Händlerregalen erschienen, so dass die Papis und Mamis dieser Welt ihre kleinen und großen Kinder mit einem Geschenk aus dem Hause AMD beglücken können. Beide Modelle stellen zur Zeit die Flaggschiffe der frischen Radeon HD 6000-Serie dar und treten den Kampf gegen die unmittelbare Konkurrenz in Form der Geforce GTX 580 und Geforce GTX 570 an. Die Radeon HD 6000-Serie sorgt momentan für etwas Verwirrung und für die ein oder andere Enttäuschung. Um dies zu verstehen, blicken wir auf das zurückliegende Jahr 2010 zurück.
Das Jahr 2010 war für AMD ein sehr erfolgreiches Jahr. Die Radeon HD 5000-Serie ist wie eine Bombe eingeschlagen und AMD veröffentlichte nahezu im Wochentakt neue Modelle basierend auf DirectX 11. Nvidia hingegen benötigte eine gefühlte Ewigkeit, bis erste DirectX 11 fähige Modelle (Geforce GTX 470) auf dem Markt erschienen. In Sachen Leistung, Preis und Energieeffizienz blieben die Radeon HD 5970, HD 5870 und HD 5850 weiterhin an der Spitze.
Es ist nicht verwunderlich, dass die Erwartungen an die Nachfolger-Serie sehr groß waren. Diese Erwartungen wurden zusätzlich gesteigert, da Nvidia deutlich aufgeholt und den Vorsprung von AMD nahezu wett gemacht hatte. Die Enttäuschung war demzufolge groß, als AMD die Radeon HD 6870/HD 6850 veröffentlichte, welche keine Neuentwicklungen, sondern auf Energieeffizienz getrimmte Modelle der Vorgängerserie waren. Hinzu kam, dass die Leistung sogar etwas unter dem Niveau der Vorgänger lag. Kurz gefasst ist die Radeon HD 6870/HD 6850 in etwa so schnell wie eine Radeon HD 5870/HD 5850, verbraucht aber wesentlich weniger Strom. An dieser Stelle hat der Markt einfach neue Leistungsrekorde erwartet, wie es zuvor stets der Fall war.
AMD Radeon HD 6970 (Cayman) - Referenzmodell
Zusätzlich verwirrt das neue Namensschema der Radeon HD 6000 Serie. In der Vergangenheit kennzeichnete eine 9 an der zweiten Stelle das Modell als Dual-GPU-Grafikkarte. So war eine Radeon HD 5970 mit gleich zwei Grafikprozessoren bestückt. An dieser Stelle sei gesagt, dass es sich bei der Radeon HD 6970/HD 6950 um normale Single-GPU-Grafikkarten handelt.
Bevor wir auf die technischen Details eingehen, soll die Frage geklärt werden, für wen die Radeon HD 6970/HD 6950 überhaupt geeignet ist. In puncto Leistungsfähigkeit musste AMD die Krone an Nvidia abgeben, da die Geforce GTX 580 und Geforce GTX 570 einen Tick schneller sind. Dafür kosten die Nvidia-Modelle auch mehr, denn eine Radeon HD 6970/HD 6950 ist bereits für 360 bzw. 280 Euro erhältlich, wohingegen eine Geforce GTX 580/GTX 570 mit 460 und 340 Euro zu Buche schlägt. Ein preislicher Unterschied, der nicht zu unterschätzen ist:
In der Radeon HD 6970/HD 6950 wird der neue Cayman-Kern eingesetzt, der im feinen 40nm Prozess gefertigt wird und aus rund 2,64 Milliarden Transistoren besteht. Das ist etwas weniger als bei der Geforce GTX 580/570, welche mit 3 Milliarden Transistoren komplexer ist. Im Vergleich zur Vorgängerserie Radeon HD 5xxx gibt es zwei wesentliche Unterschiede:
1.) Die Shadereinheiten sind nicht mehr 5-dimensional, sondern 4-dimensional, was eine effektivere Auslastung mit sich bringen soll. Eine genaue Erklärung geht ziemlich stark in das Thema Grafikchip-Architektur, so dass man vereinfacht sagen kann, dass bei der Radeon HD 6970/ HD 6950 jeder einzelne Streamprozessor aus 4 Einheiten besteht, die im Optimalfall alle ausgelastet sind. Man spricht hier von 4D.
Radeon HD 6970 / HD 6950 (Cayman) -
Shaderarchitektur ist nun 4-dimensional
2.) die Tessellation-Leistung wurde verbessert, in dem es nun zwei anstatt einer "Tessellation-Einheit" gibt. Diese Erneuerung ist sehr wichtig, da unter DirectX 11 Tessellation sehr häufig eingesetzt wird.
Radeon HD 6970 / HD 6950 (Cayman) - mit doppelter Tessellation-Einheit
Das sind im wesentlichen die Erneuerungen, welche die Radeon HD 6970 und Radeon HD 6950 mit sich bringen.
Beginnen wir mit der theoretischen Leistungsfähigkeit des Grafikchips, welche sich u.a. aus der Taktrate des Grafikchips und Anzahl der ROPs und Textureinheiten (TMU) ergibt. Die Radeon HD 6970 wird mit 880 MHz getaktet, was in etwa 10% mehr als bei der kleineren Radeon HD 6950 (800 MHz) entspricht. Die Anzahl der ROPs beträgt bei beiden Modellen 32, so dass sich folgende Werte bei der Pixelfüllrate ergeben (Hinweis: die Pixelfüllrate und Texturfüllrate sind heutzutage keine wichtigen Leistungskriterien mehr und werden der Vollständigkeit halber aufgeführt):
Theoretische Pixelfüllrate
Radeon HD 6970: 28.160 MPixel/s
Radeon HD 6950: 25.600 MPixel/s
Radeon HD 6870: 28.800 MPixel/s
Radeon HD 6850: 24.800 MPixel/s
Geforce GTX 580: 24.704 MPixel/s
Geforce GTX 570: 21.960 MPixel/s
Anders sieht es bei den Textureinheiten aus: kann die Radeon HD 6970 noch auf 96 TMUs zurückgreifen, sind es bei der kleineren Radeon HD 6950 nur noch 88 TMUs. Das wirkt sich wie folgt auf die theoretische Texturfüllrate aus:
Theoretische Texelfüllrate
Radeon HD 6970: 84.480 MTexel/s
Radeon HD 6950: 70.400 MTexel/s
Radeon HD 6870: 50.400 MTexel/s
Radeon HD 6850: 37.200 MTexel/s
Geforce GTX 580: 49.400 MTexel/s
Geforce GTX 570: 43.920 MTexel/s
AMD Radeon HD 6950 (Cayman) - Referenzmodell
Viel wichtiger ist heutzutage die Shader-Leistung. Gerade im Hinblick auf die Umstellung von der 5- auf 4-dimensionalen Shaderarchitektur ist es interessant zu wissen, wie sich die Änderungen auf die Shaderleistung der Radeon HD 6970/6950 auswirkt. Die Radeon HD 6970 verfügt über insgesamt 1536 (4*384) Streamprozessoren, was im Vergleich zum Vorgänger Radeon HD 5870 (1600 Streamprozessoren) etwas weniger ist. Dafür liegt der Shadertakt mit 880 MHz etwas höher. Trotzdem erreicht der Vorgänger mit 2720 GFlops leicht bessere Werte.
Die kleinere Radeon HD 6950 wurde etwas beschnitten und verfügt "nur" über 1408 (4*352) Streamprozessoren. In Verbindung mit dem etwas niedrigeren Shadertakt in Höhe von 800 MHz liegt die Shaderleistung mit 2253 GFlops deutlich unter der großen Radeon HD 6970.
Theoretische Shaderleistung (Single Precision)
Radeon HD 6970: 2703 GFLops
Radeon HD 6950: 2253 GFLops
Radeon HD 6870: 2000 GFLops
Radeon HD 6850: 1500 GFLops
Geforce GTX 580: 1581 GFLops
Geforce GTX 570: 1405 GFLops
Ein weiterer wichtiger Baustein einer leistungsfähigen Grafikkarte ist die Speicherbandbreite, sprich die Menge der Daten, die zwischen Grafikspeicher und Chip transportiert werden können. Die Speicherbandbreite ist abhängig vom Speichertakt, dem Speichertyp (bsp. GDDR-5) und dem Speicherinterface. Hersteller drehen gerne an diesen Leistungsrädchen, aber letztendlich ist die daraus resultierende Speicherbandbreite entscheidend.
Die erfreuliche Nachricht ist, dass wie bei der Geforce GTX 580/570 bei allen Radeon HD 6000-Modellen der moderne GDDR-5 Speicher zum Einsatz kommt. Des Weiteren wird bei allen Radeon HD 6000-Modellen ein 256 Bit breites Speicherinterface verwendet, was im Vergleich zur Geforce GTX 580/570 ein Nachteil ist. Letztere setzen ein 384 bzw. 320 Bit breites Speicherinterface ein. Dies kann auch nicht mehr durch neue Rekordwerte beim Speichertakt wett gemacht werden. Dieser beträgt bei der Radeon HD 6970/HD 6950 unglaubliche 5500 MHz DDR (real 2750 MHz) bzw. 5000 MHz DDR (real 2500 MHz).
Theoretische Speicherbandbreite
Radeon HD 6970: 176.000 MB/s
Radeon HD 6950: 160.000 MB/s
Radeon HD 6870: 134.400 MB/s
Radeon HD 6850: 128.000 MB/s
Geforce GTX 470: 134.080 MB/s
Geforce GTX 580: 192.384 MB/s
Geforce GTX 570: 152.000 MB/s
| Hersteller | Nvidia | Nvidia | Nvidia | ATI | AMD | AMD | AMD | AMD |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grafikchip | Geforce GTX 580 | Geforce GTX 570 | Geforce GTX 480 | Radeon HD 5870 | Radeon HD 6970 | Radeon HD 6950 | Radeon HD 6870 | Radeon HD 6850 |
| Rang (Rangliste) | 89. Platz | 100. Platz | 108. Platz | 110. Platz | 95. Platz | 111. Platz | 115. Platz | 122. Platz |
| Leistungsklasse | High-End | High-End | High-End | High-End | High-End | High-End | High-End | High-End |
| Veröffentlicht | 4Q 2010 | 4Q 2010 | 1Q 2010 | 3Q 2009 | 4Q 2010 | 4Q 2010 | 4Q 2010 | 4Q 2010 |
| Anzahl Kerne | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Codename | GF110 | GF110 | GF100 | RV870 | Cayman | Cayman | Barts XT | Bart Pro |
| Transistoren | 3000 Mio. | 3000 Mio. | 3000 Mio. | 2150 Mio. | 2640 Mio. | 2640 Mio. | 1700 Mio. | 1700 Mio. |
| Herstellung | 40nm | 40nm | 40nm | 40nm | 40nm | 40nm | 40nm | 40nm |
| Chip | ||||||||
| Chiptakt: | 772 MHz | 732 MHz | 700 MHz | 850 MHz | 880 MHz | 800 MHz | 900 MHz | 775 MHz |
| Chiptakt (BOOST): |  | | | | | | | |
| Shadertakt | 1544 MHz | 1464 MHz | 1401 MHz | 850 MHz | 880 MHz | 800 MHz | 900 MHz | 775 MHz |
| Pixelshader | | | | | | | | |
| Vertexshader | | | | | | | | |
| Streamprozessoren | 512 | 480 | 480 | 1600 | 1536 | 1408 | 1120 | 960 |
| ROP | 48 | 40 | 48 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| TMU | 64 | 60 | 60 | 80 | 96 | 88 | 56 | 48 |
| Speicher (RAM) | ||||||||
| Speichertakt | 4008 MHz * | 3800 MHz * | 3696 MHz * | 4800 MHz * | 5500 MHz * | 5000 MHz * | 4200 MHz * | 4000 MHz * |
| Speichergröße | 1536 MB | 1280 MB | 1536 MB | 1024 MB | 2048 MB | 2048 MB | 1024 MB | 1024 MB |
| Speichertyp | GDDR-5 | GDDR-5 | GDDR-5 | GDDR-5 | GDDR-5 | GDDR-5 | GDDR-5 | GDDR-5 |
| Speicherinterface | 384 Bit | 320 Bit | 384 Bit | 256 Bit | 256 Bit | 256 Bit | 256 Bit | 256 Bit |
| Herstellung | ||||||||
| API | PCI-E | PCI-E | PCI-E | PCI-E | PCI-E | PCI-E | PCI-E | PCI-E |
| DirectX | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 |
| OpenGL | 4.1 | 4.1 | 3.2 | 3.2 | 4.1 | 4.1 | 4.0 | 4.0 |
| Multi-GPU fähig? | SLI | SLI | SLI | CF | CF | CF | CF | CF |
| Hybrid Graphics |  | | | | | | | |
| Vulkan | | | | | | | | |
| Leistungswerte | ||||||||
| PCE-Score | 156.8 | 129.4 | 139.8 | 164.7 | 181.2 | 157.4 | 139.3 | 115.9 |
| Pixelfüllrate | 37.056 MP/s | 29.280 MP/s | 33.600 MP/s | 27.200 MP/s | 28.160 MP/s | 25.600 MP/s | 28.800 MP/s | 24.800 MP/s |
| Texelfüllrate | 49.408 MT/s | 43.920 MT/s | 42.000 MT/s | 68.000 MT/s | 84.480 MT/s | 70.400 MT/s | 50.400 MT/s | 37.200 MT/s |
| Shaderleistung (Single Precision) | 1581 GFlops | 1405 GFlops | 1345 GFlops | 2720 GFlops | 2703 GFlops | 2253 GFlops | 2000 GFlops | 1500 GFlops |
| Shaderleistung (Double Precision) | | | | | | | | |
| Speicherbandbreite | 192.384 MB/s | 152.000 MB/s | 177.408 MB/s | 153.600 MB/s | 176.000 MB/s | 160.000 MB/s | 134.400 MB/s | 128.000 MB/s |
| Stromverbrauch | ||||||||
| Maximal | 244 Watt | 219 Watt | 295 Watt | 188 Watt | 248 Watt | 195 Watt | 151 Watt | 127 Watt |
| Leerlauf (IDLE) | 31,0 Watt | 24,0 Watt | 50,0 Watt | 27,0 Watt | 22,0 Watt | 20,0 Watt | 19,0 Watt | 19,0 Watt |
| Weitere Informationen | ||||||||
| Kaufangebote | 10 Angebote | 10 Angebote | 10 Angebote | 10 Angebote | 10 Angebote | 10 Angebote | 9 Angebote | 9 Angebote |
| Review | Zum Artikel | Zum Artikel | Zum Artikel | Zum Artikel | Zum Artikel | Zum Artikel | Zum Artikel | Zum Artikel |
| Tech. Details | Details | Details | Details | Details | Details | Details | Details | Details |
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* Theoretische Taktrate. Abhängig von der RAM-Technologie. |
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In Zeiten hoher Energiekosten ist die Leistungsaufnahme ein wichtiges Kaufkriterium geworden. Mittlerweile haben sich die High-End-Modelle zu wahren Heizkraftwerken entwickelt. Eine Geforce GTX 580 verbraucht unter Volllast bis zu 244 Watt. Das entspricht sechs 60 Watt-Glühbirnen, also der Beleuchtung einer kompletten 2 ZKB Wohnung! Die Radeon HD 6970 kommt mit 248 Watt in etwa auf dasselbe Niveau, die Radeon HD 6950 gibt sich mit 195 Watt zufrieden.
Im normalen 2D-Betrieb (Windows) sind die Radeon HD 6970 und Radeon HD 6950 deutlich weniger fordernd an das Netzteil: hier beträgt die Leistungsaufnahme nur noch 22 bzw. 20 Watt.
Dieser synthetische Grafikkarten-Benchmark wurde Ende des Jahres 2010 veröffentlicht und testet die Grafikkarten unter Verwendung von DirectX 11. Hauptaugenmerk wurde hierbei auf die Tessellation-Leistung gelegt.
| Grafikchip | Ergebnis |
|---|---|
| Nvidia Geforce GTX 580 |  5877 |
| AMD Radeon HD 6970 |  5298 |
| Nvidia Geforce GTX 570 | 5121 |
| AMD Radeon HD 6950 | 4655 |
| ATI Radeon HD 5870 | 4299 |
| Nvidia Geforce GTX 470 | 4123 |
| AMD Radeon HD 6870 | 4112 |
Testsystem: Intel Core i7 960, 4 GB DDR3-1600, 64GB SSD-HDD
Analyse: Im sythetischen Benchmark 3D Mark 11 wird deutlich, dass Nvidia momentan die Nase ein Stückchen vorne hat. Die Geforce GTX 580 und Geforce GTX 570 liegen jeweils vor ihren unmittelbaren Konkurrenten Radeon HD 6970 und Radeon HD 6950. Erwähnenswert ist an dieser Stelle auch die relativ schwache Leistung der Radeon HD 6870. Man sollte wissen, dass es sich hierbei um eine höherwertige Mittelklasse-Grafikkarte handelt.
Ego-Shooter basierend auf Direct3D 10, verwendet die CryEngine2, eine Weiterentwicklung der CryEngine von FarCry
| Grafikchip | Ergebnis |
|---|---|
| Nvidia Geforce GTX 580 | 42 |
| AMD Radeon HD 6970 | 40 |
| Nvidia Geforce GTX 570 | 37 |
| AMD Radeon HD 6950 | 36 |
| ATI Radeon HD 5870 | 36 |
| AMD Radeon HD 6870 | 31 |
| Nvidia Geforce GTX 470 | 29 |
Testsystem: Intel Core i7 960, 4 GB DDR3-1600, 64GB SSD-HDD
Analyse: Dasselbe Bild in Crysis Warhead: die Nvidia Flaggschiffe liegen jeweils ein Stückchen vor der AMD-Konkurrenz. Alle Modelle in diesem Feld zeigen aber akzeptable Leistungen bei diesem 3D-Monster.
AMD-Webseite: Radeon HD 6970
AMD-Webseite: Radeon HD 6950