AMD Radeon HD 4770 (RV740)

Im 2. Quartal des Jahres 2009 feierte die Radeon HD 4770 ihre Premiere im Grafikkarten-Markt. AMD/ATI hat mit diesem Modell nun ein weiteres Angebot im hartumkämpften Mittelklasse-Bereich, so dass die kleinere Radeon HD 4670 nicht mehr alleine den Kampf gegen die Konkurrenz aus dem Hause Nvidia aufnehmen muss. Es handelt sich bei der Radeon HD 4770 also nicht um eine teure High-End-Grafikkarte wie beispielsweise die Radeon HD 4870, HD 4850 und HD 4830. Sie eignet sich also hervorragend für preisbewusste 3D-Spieler, die trotz günstigem Preis nicht auf moderne Grafikkarten-Technik und eine ordentliche Spieleperformance verzichten wollen.

Preislich gesehen findet man die Radeon HD 4770 im 70 bis 120 Euro Bereich wieder, welches eine typische Preisspanne für Mittelklasse-Grafikkarten ist. Der Anwender erhält oftmals Grafikkarten in dieser Klasse, welche ein sehr gutes Preis-/Leistungsverhältnis aufweisen. Auch die Radeon HD 4770 kann mit diesem Argument punkten, denn zum heutigen Stand (06/2009) kostet sie rund 95 Euro.

Technisch gesehen hat AMD einige Erneuerungen bei der Radeon HD 4770 vorgenommen, so dass es sich um eine Neuentwicklung und keinen Relaunch eines Vorgängers handelt. Es lohnt sich also einen Blick auf die technischen Erneuerungen und die Leistungsfähigkeit des neuen "Mittelklasse-Wagens" aus dem Hause AMD zu werfen.

Technische Änderungen der Radeon HD 4770

Die wichtigste Änderung der Radeon HD 4770, welche auf dem RV740-Kern basiert, ist das verfeinerte 40nm (0,04µm) Herstellungsverfahren. Man spricht hier von einem so genannten "Shrinking". Das bedeutet letztendlich, dass die Transistoren, aus welche ein Grafikkern (oder auch Prozessorkern) besteht, kleiner als bei den Vorgänger-Modellen ist, welche noch im 55nm verfahren hergestellt wurden. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass bei gleicher Taktrate die Leistungsaufnahme ("Stromverbrauch") sinkt, was wiederum höhere Taktraten ermöglicht. Eine weitere Möglichkeit wäre, zusätzliche Transistoren auf dem Grafikchip unterzubringen, um beispielsweise die Anzahl der Streamprozessoren zu erhöhen. Der Grafikchip wird demzufolge komplexer und kann mehr Berechnungen pro Sekunde durchführen.

AMD Radeon HD 4770 Referenzdesign

AMD hat sich bei der Radeon HD 4770 dazu entschlossen, die Taktraten des Grafikchips unberührt zu lassen. Dieser beträgt weiterhin 750 MHz und entspricht der Radeon HD 4670. Das weiteren wurde das oben erwähnte "Shrinking" nicht dazu verwendet, die Taktrate zu erhöhen. Anders sieht es allerdings bei den Taktraten des Grafikspeichers aus. Hier hat AMD einen kräftigen Schritt nach vorne getan, denn der Speichertakt wurde von 2000 MHz DDR (1000 MHz Realtakt) auf 3200 MHz DDR (1600 MHz Realtakt) angehoben. Das entspricht mehr als das Doppelte! In diesem Fall hat das Shrinking aber auch keinen Einfluss, denn der moderne DDR5-Speicher ermöglich solch hohe Taktraten. Das Speicherinterface bleibt unverändert und ist für die Mittelklasse typisch 128 Bit breit.

Theoretische Pixelfüllrate
Radeon HD 4770: 12.000 MPix/s
Radeon HD 4670: 6.000 MPix/s

Theoretische Texelfüllrate
Radeon HD 4770: 24.000 MTex/s
Radeon HD 4670: 24.000 Mtex/s

Theoretische Speicherdurchsatzraten
Radeon HD 4770: 51.200 MB/s
Radeon HD 4670: 32.000 MB/s

Wenn AMD nicht bei den Taktraten die Vorteile aus dem Shrinking gezogen hat, dann kann dies nur in der Architektur selbst vorgenommen worden sein. Richtig! AMD hat die Radeon HD 4770 mit zusätzlichen Streamprozessoren ausgestattet. Die Anzahl hat sich von 320 auf 640 Streamprozessoren verdoppelt, was sich auch in der Komplexität des RV740-Grafikkerns wiederfindet. Die Anzahl der Transistoren ist von 514 auf 826 Millionen Transistoren angestiegen. Logischerweise erhöht sich die Shaderleistung der Radeon HD 4770 enorm, was die theoretische Shaderleistung verdeutlicht:

Theoretische Shaderleistung
Radeon HD 4770: 960 GFLops/
Radeon HD 4670: 480 GFLops/

Hersteller	Nvidia	Nvidia	Nvidia	Nvidia	ATI	ATI	ATI	ATI
Grafikchip	Geforce GTX 285	Geforce GTX 280	Geforce 9800 GTX	Geforce 9600 GT	Radeon HD 4890	Radeon HD 4870	Radeon HD 4770	Radeon HD 4670
Rang (Rangliste)	134. Platz	138. Platz	175. Platz	203. Platz	139. Platz	140. Platz	180. Platz	209. Platz
Leistungsklasse	High-End	High-End	High-End	Mainstream	High-End	High-End	Mainstream	Mainstream
Veröffentlicht	1Q 2009	2Q 2008	1Q 2008	1Q 2008	1Q 2009	2Q 2008	2Q 2009	3Q 2008
Anzahl Kerne	1	1	1	1	1	1	1	1
Codename	GT200b	GT200	G92	G94	RV790	RV770	RV740	RV730
Transistoren	1400 Mio.	1400 Mio.	754 Mio.	505 Mio.	959 Mio.	956 Mio.	826 Mio.	514 Mio.
Herstellung	55nm	65nm	65nm	65nm	55nm	55nm	40nm	55nm
Chip
Chiptakt:	648 MHz	602 MHz	675 MHz	650 MHz	850 MHz	750 MHz	750 MHz	750 MHz
Chiptakt (BOOST):
Shadertakt	1476 MHz	1296 MHz	1675 MHz	1625 MHz	850 MHz	750 MHz	750 MHz	750 MHz
Pixelshader
Vertexshader
Streamprozessoren	240	240	128	64	800	800	640	320
ROP	32	32	16	16	16	16	16	8
TMU	80	80	64	32	40	40	32	32
Speicher (RAM)
Speichertakt	2484 MHz *	2214 MHz *	2200 MHz *	1800 MHz *	3900 MHz *	3600 MHz *	3200 MHz *	2000 MHz *
Speichergröße	1024 MB	1024 MB	512 MB	512 MB	1024 MB	1024 MB	512 MB	512 MB
Speichertyp	GDDR-3	GDDR-3	GDDR-3	GDDR-3	GDDR-5	GDDR-5	GDDR-5	GDDR-3
Speicherinterface	512 Bit	512 Bit	256 Bit	256 Bit	256 Bit	256 Bit	128 Bit	128 Bit
Herstellung
API	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E	AGP / PCI-E
DirectX	10	10	10	10	10.1	10.1	10.1	10.1
OpenGL	2.1	2.1	2.1	2.0	2.1	2.1	3.0	2.1
Multi-GPU fähig?	SLI	SLI	SLI	SLI	CF	CF	CF	CF
Hybrid Graphics
Vulkan
Leistungswerte
PCE-Score	110.7	99.3	62.8	42.6	91.1	81.1	57.2	35.4
Pixelfüllrate	20.736 MP/s	19.264 MP/s	10.800 MP/s	10.400 MP/s	13.600 MP/s	12.000 MP/s	12.000 MP/s	6000 MP/s
Texelfüllrate	51.840 MT/s	48.160 MT/s	43.200 MT/s	20.800 MT/s	34.000 MT/s	30.000 MT/s	24.000 MT/s	24.000 MT/s
Shaderleistung (Single Precision)	1063 GFlops	933 GFlops	643 GFlops	312 GFlops	1360 GFlops	1200 GFlops	960 GFlops	480 GFlops
Shaderleistung (Double Precision)
Speicherbandbreite	158.976 MB/s	141.696 MB/s	70.400 MB/s	57.600 MB/s	124.800 MB/s	115.200 MB/s	51.200 MB/s	32.000 MB/s
Stromverbrauch
Maximal	183 Watt	236 Watt	156 Watt	95,0 Watt	190 Watt	157 Watt	90,0 Watt	75,0 Watt
Leerlauf (IDLE)	29,0 Watt	42,0 Watt	62,0 Watt	26,0 Watt	60,0 Watt	55,0 Watt	30,0 Watt	8,0 Watt
Weitere Informationen
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* Theoretische Taktrate. Abhängig von der RAM-Technologie.   Bei DDR-Speicher ist dies nicht der Realtakt, sondern entspricht der theoretischen Leistungsfähigkeit

OpenGL 3.0 Support

Einige der hinzugekommenen Transistoren sind für die neuen Features und Effekte von OpenGL 3.0 zuständig. Die Radeon HD 4770 ist die erste Desktop-Grafikkarte auf dem Markt, welche OpenGL 3.0 hardwareseitig unterstützt.

Weitere Infos findet man unter www.opengl.org.

Neben OpenGL unterstützt die Radeon HD 4770 die etwas bekanntere Grafik-API Direct3D in der Version 10.1

Leistungsaufnahme ("Stromverbrauch")

Leider hat das Shrinking nicht zu einem Reduzierung der Leistungsaufnahme geführt, denn die vielen neuen Transistoren durch die zusätzlichen Streamprozessoren steigern den Energiehunger deutlich. Somit steigt die Leistungsaufnahme im Vergleich zur Radeon HD 4670 von 75 auf 90 Watt.

Technische Übersicht Radeon HD 4980

Benchmarks zur Radeon HD 4890

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 285	11430
ATI Radeon HD 4890	10387
Nvidia Geforce GTX 260	8805
ATI Radeon HD 4850	7311
ATI Radeon HD 4770	7134
Nvidia Geforce GTS 250	6564
Nvidia Geforce 9600 GT	4117
ATI Radeon HD 4670	2866

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows Vista 64 Bit, Catalyst 8.12, ForceWare 181.20

Analyse: Die Radeon HD 4770 ist etwas langsamer als die Radeon HD 4850, dafür aber mehr als doppelt so schnell wie die Radeon HD 4670. Im Hinblick zur Konkurrenz reiht sie sich zwischen der Geforce GTX 260 und Geforce GTS 250 (ehemals Geforce 9800 GTX+) ein.

Bioshock 1600x1200 0xAA 0xAF

3D-Action-Shooter, welcher auf der Unreal Engine 3.0 aufbaut. Verwendet wahlweise DirectX 9 oder 10 Effekte.

Grafikchip	Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 285	117
ATI Radeon HD 4890	82
Nvidia Geforce GTX 260	80
Nvidia Geforce GTS 250	68
ATI Radeon HD 4850	56
ATI Radeon HD 4770	51
Nvidia Geforce 9600 GT	40
ATI Radeon HD 4670	27

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows Vista 64 Bit, Catalyst 8.12, ForceWare 181.20

Analyse: Der vorherige Benchmark 3D Mark Vantage wird durch Bioshock bestätigt. Die Radeon HD 4770 liegt knapp hinter der Radeon HD 4850. Auffällig in Bioshock ist die Stärke der Geforce-Grafikkarten.

Call Of Juarez 1600x1200 4xAA 16xAF

Western Ego-Shooter, welcher unter Verwendung des DirectX 10-Enhancement Pack auch über DirectX 10 Effekte verfügt

Grafikchip	Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 285	40
ATI Radeon HD 4890	27
Nvidia Geforce GTX 260	23
ATI Radeon HD 4850	18
ATI Radeon HD 4770	18
Nvidia Geforce GTS 250	18
Nvidia Geforce 9600 GT	10
ATI Radeon HD 4670	9

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows Vista 64 Bit, Catalyst 8.12, ForceWare 181.20

Analyse: In Call Of Juarez bei einer Auflösung von 1600x1200 und aktiviertem 4xAA 16xAF haben alle Grafikkarten im Feld starke Probleme. Lediglich die Geforce GTX 285 überwindet die magische 25 FPS Hürde.

Crysis 1600x1200 0xAA 0xAF

Ego-Shooter basierend auf Direct3D 10, verwendet die CryEngine2, eine Weiterentwicklung der CryEngine von FarCry

Grafikchip	Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 285	27
ATI Radeon HD 4890	25
Nvidia Geforce GTX 260	20
Nvidia Geforce GTS 250	19
ATI Radeon HD 4850	17
ATI Radeon HD 4770	16
Nvidia Geforce 9600 GT	12
ATI Radeon HD 4670	10

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows Vista 64 Bit, Catalyst 8.12, ForceWare 181.20

Analyse: Im Performance-Vergleich stimmt die Rangfolge mit den anderen Benchmarks überein. Die Radeon HD 4770 schafft es leider nicht, ausreichend viele Frames pro Sekunde zu berechnen, um Crysis flüssig darzustellen.

Technische Daten von der AMD/ATI Webseite

ATI Radeon™ HD 4770 - GPU Specifications

• 826 million transistors on 40nm fabrication process
• PCI Express® 2.0 x16 bus interface
• 128-bit GDDR5 memory interface
• 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

  • 640 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 128 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 and Fast Z Clear
  • Lossless Z & stencil compression (up to 128:1)
  • Lossless color compression (up to 8:1)
  • Up to 8 render targets (MRTs) with anti-aliasing
  • Accelerated physics processing

• 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
  • Gamma correct
  • Super AA (ATI CrossFireX™ configurations only⁷)
  • 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
  • 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 3.0 support
• ATI Avivo™ HD Video and Display Platform¹

  • Unified Video Decoder 2 (UVD 2) for H.264/AVC, VC-1, and MPEG-2 video formats
    • High definition (HD) playback of Blu-ray and HD DVD video²
    • Dual stream (HD+SD) playback support
    • DirectX Video Acceleration 1.0 & 2.0 support
    • Support for BD-Live certified applications

  • Hardware DivX and MPEG-1 video decode acceleration
  • Accelerated video transcoding & encoding for H.264 and MPEG-2 formats
  • ATI Avivo Video Post Processor¹
    • 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
    • Color vibrance and flesh tone correction
    • Inverse telecine (2:2 and 3:2 pull-down correction)
    • Bad edit correction
    • Enhanced DVD upscaling (SD to HD)⁹
    • Automatic dynamic contrast adjustment

  • 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)³
    • Each includes a dual-link HDCP encoder with on-chip key storage for high resolution playback of protected content⁴

  • Two integrated 400 MHz 30-bit RAMDACs
    • Each supports analog displays connected by VGA at all resolutions up to 2048x1536³

  • DisplayPort output support
    • 24- and 30-bit displays at all resolutions up to 2560x1600³

  • HDMI output support
    • All display resolutions up to 1920x1080³
    • Integrated HD audio controller with support for stereo and multi-channel (up to 7.1) audio formats, including AC-3, AAC, DTS⁵, enabling a plug-and-play audio solution over HDMI

  • Integrated AMD Xilleon™ HDTV encoder
    • Provides high quality analog TV output (component/S-video/composite)
    • Supports SDTV and HDTV resolutions
    • Underscan and overscan compensation

  • Seamless integration of pixel shaders with video in real time
  • VGA mode support on all display outputs

• ATI PowerPlay™ Technology⁶

  • 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 Technology⁷
  • Scale up rendering performance and image quality with two, three, or four GPUs
  • Integrated compositing engine
  • High performance dual channel bridge interconnect⁸