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Radeon RX 5700XT und RX 5700 vorgestellt – Navi materialisiert sich

AMD hat im Rahmen der E3 die lang erwartete Präsentation von Navi durchgeführt und das Wichtigste währen des Events bereits selbt erklärt. Trotzdem bleiben so einige Fragen offen, die ich in den nächsten Tagen oder Wochen noch klären muss. Dazu gehört leider auch die (neue) Informationspolitik von AMD, nicht alle Medien im Vorfeld entsprechend gebrieft zu haben. Als Preis nennt AMD eine UVP von 449 USD für die Radeon RX 5700XT, beziehungsweise 379 USD für die Radeon 5700. Der Marktstart ist für den 07.07.2019 angekündigt und damit zeitgleich zu den neuen Ryzen-CPUs.

 

Details zur neuen Radeon RX 5700 und RX 5700 XT

Die Radeon RX 5700 XT verfügt über 2.560 Stream-Prozessoren und 160 Textureinheiten, aufgeteilt in 40 Recheneinheiten. Bei einem maximalen Boost-Takt von 1.905 MHz ermöglichen diese CUs bis zu 9,75 TFLOPS Rechenleistung. Auf dem Papier würde die Karte dann irgendwo zwischen einer Radeon RX 590 und einer Radeon RX Vega 56 liegen. Allerdings gibt AMD diesmal etwas andere Taktraten vor, so dass die Boost-Frequenz nur eine Art Vanity-Bewertung sein kann.

Die realistischere Spezifikation ist 1.755 MHz. AMD sagt, dass diese Game-Clock-Rate einen typischen in über 20 Spielen repräsentiert, die man selbst getestet hat und man deshalb erwarte, dass die Karten irgendwo zwischen dieser Game- und der Boost-Frequenz laufen wird. Ein 1.605 MHz hoher Basistakt sollte hingegen immer garantiert sein, selbst in einem Worst-Case-Workload wie z.B. FurMark.

AMD kombiniert die Radeon RX 5700 XT mit 8 GB GDDR6-Speicher und überträgt dabei Daten mit 14 Gbit/s über einen 256-Bit-Bus. Die daraus resultierende theoretische Bandbreite von 448 GBps übersteigt die 410 GBps, die der Radeon RX Vega 56 über ihre 8 GB HBM2 zur Verfügung stehen, liegt aber hinter den 483 GBps der Radeon RX Vega 64.

Wie seine bisherigen Referenzdesigns wird auch die AMD-eigene Radeon RX 5700 XT eine Dual-Slot-Implementierung mit einem Radialventilator sein, der Luft durch einen Aluminium-Lamellenkühlkörper bläst, der wie üblich auf einer Vapor-Chamber sitzt und bei der die Abwärme auf der Slotblende der Karte entweichen kann (Direct Heat Exhaust). Viele Enthusiasten stehen dieser Lösung durchaus kritisch gegenüber, da sie in der Regel lauter ist. Wir schätzen jedoch genau diese Eigenschaft im Vergleich zu Axialventilatoren, die die Wärmeenergie zurück in ins Innere des PC-Gehäuses abführen.

AMD versichert uns auch, dass man die Lüfterdrehzahl sorgfältig regeln würde, um den Schallpegel unter 43dB(A) zu halten. Ein Gehäuse und eine Rückplatte aus Aluminiumlegierung bedecken die Vorder- und Rückseite der Karte, während das hochwertige Graphit-Phasenwechsel-Pad wie gehabt für eine maximale Wärmeübertragung vom Navi-Chip sorgt.

Die Referenzkarte der Radeon RX 5700 erhält einen relativ kleinen Einschnitt und verliert gegenüber der XT-Variante vier CUs und somit 256 Stream-Prozessoren. Die restlichen 2.304 ALUs und 144 Textureinheiten arbeiten mit einer typischen Game-Clock-Rate von 1.625 MHz und 1.465 MHz Basistakt. AMD sagt, dass das die RX 5700 einen Boost-Takt von 1,725 MHz erreichen kann und genau daraus berechnet man auch die bis zu 7,95 TFLOPS-Rechenleistung dieser Karte. Alle 64 ROPs von Navi bleiben beim Abspecken der Radeon RX 5700 XT auf die RX 5700 erhalten, ebenso wie der 256-Bit-Speicherbus des Chips und der 4 MB große Last Level Cache.

Beide Karten unterstützen PCI Express 4.0 und somit theoretische Übertragungsraten von 16 GTps. Natürlich gibt es im Moment keine kompatiblen Plattformen, noch nicht. Die PCIe 4.0-Unterstützung für ältere AMD-Chipsätze wurde Anfang dieses Monats offiziell aufgehoben, da man sich Sorgen um die Signalintegrität auf den Motherboards machte, die nicht explizit darauf ausgelegt wurden, um den den Standard zu ermöglichen. Aber bis die Karten der Radeon RX 5700-Serie verfügbar sind, sollten X570-basierte Boards und Ryzen-CPUs der dritten Generation auch bereit sein, die Basis für die PCIe-4.0-fähigen Add-in-Karten zu bieten.

Die beiden neuen Radeons sind mit je einer acht- und einer sechspoligen externen Versorgungsbuchse ausgestattet. Im Falle der Radeon RX 5700 XT beötigt die angegebene Boardleistung von 225 Watt diese Konfiguration. Aber die Radeon RX 5700 hätte wahrscheinlich mit 2 6-poligen oder einer achtpoligen Buchse für ihre typische Board-Power von 180W auskommen können. Laut AMD verwendet die 5700 XT eine siebenphasige Spannungsversorgung, während die 5700 eine GPU-Phase verliert und insgesamt sechs Phasen für die GPU und den GDDR6-Speicher verbleiben.

Und wo ordnet sich nun die Gaming-Performance ein? Was diese Leistung betrifft, so teilte AMD mit, dass die Radeon RX 5700 XT eine (Referenz-) GeForce RTX 2070 schlagen wird, was auch bedeutet, dass sie kein Problem haben sollte, die Radeon RX Vega 64 in unserer Benchmark-Suite zu verdrängen. Ebenso wird erwartet, dass der Radeon RX 5700 die aktuelle GeForce RTX 2060 schlagen wird. Es ist genau das, was ich ja bereits im Video zu Nvidia „Super“-Karten vermutet hatte.

 

Alt oder neu? Ein kurzer Blick auf die neue GPU von AMD

Navi übertrifft die GCN-Vorgänger aufgrund mehrerer Verbesserungen, die in eine Architektur integriert sind, welche AMD RDNA (Radeon DNA) nennt. Obwohl das Unternehmen sagt, dass RDNA völlig neu ist, sind die Überreste von Graphics Core Next durchweg klar erkennbar. Anstatt jedoch zu diskutieren, wie viel von einem Grafikprozessor geändert werden muss, um von einer wirklich neuen Architektur sprechen zu können, sollten wir uns etwas von dem ansehen, was RDNA wirklich umfasst.

Der größte Vorteil dieses Designs liegt in der architektonischen Reorganisation, die zu mehr Leistung pro Takt führt. Bedeutende Anstrengungen wurden unternommen, um die Compute Units für eine breitere Palette von Workloads einfacher nutzbar zu machen. Und Optimierungen für Single-Thread-Performance sollten sich in niedrigere Latenzzeiten bei parallelisierten Aufgaben ummünzen. Die Cache-Hierarchie wurde auch durch einen neuen L1 (insgesamt 512KB) und einen besseren Delta-Farbkompressionsalgorithmus aufgewertet, der eine effektivere Bandbreite als die vorherige Generation von AMD bietet.

Gespräche im Vorfeld der Navi-Ankündigung machten deutlich, dass AMD einige seiner Zen-Design-Methoden einsetzte, um auch die Grafikpipeline zu verbessern. Clock Gating ermöglicht es, die Leistung pro Watt zu optimieren und damit einen der hässlichsten Mängel von Vega zu beheben. In der Folge ermöglicht eine geringere Logik pro Stufe auch deutlich höhere Betriebsfrequenzen. Zusammengenommen sagt AMD, dass diese Bemühungen in etwa 10% der Gewinne im Vergleich zu GCN ausmachen.

Natürlich profitiert Navi auch sehr von dem 7nm-Node von TSMC und den Vorteilen der neuen Prozesstechnologie. Der Chip besteht aus 10,3 Milliarden Transistoren, die auf einem 251 mm² Chip verteilt sind. Vega ist viel größer. Hergestellt nach dem 14nm LPP-Prozess von GlobalFoundries, umfasst sie 12,5 Milliarden Transistoren in einem 495mm² Chip.

Kein Wunder also, dass AMD eine bessere Framerate als die der Vega 64 bei deutlich geringerer Boardleistung angibt.

Neben denrein  3D-orientierten Funktionen verfügt Navi auch über eine verbesserte Video-Engine. Jetzt beschleunigt die Hardware mit fester Funktion die VP9-Dekodierung bei bis zu 4K90 und 8K24, die H.264-Dekodierung bei 1080p600 und 4K150, die Kodierung bei 1080p360 und 4K90, die H.265-Dekodierung bei 1080p360, 4K90 und 8K24 sowie und die Kodierung bei 1080p360 und 4K60. Berichten zufolge liegen die Beschleunigungen des Encoders bei bis zu 40%.

Die Radeon Display Engine unterstützt nun auch die Display Stream Compression 1.2a, was für ihre Fähigkeit von Bedeutung ist, 4K-Monitore mit Bildwiederholraten von über 120 Hz ohne Chroma-Sub-Sampling zu betreiben. Bisher erforderte die Ausführung mit 3840 x 2160 Pixeln und 144 Hz eine Verringerung der Bildqualität, um unter der Bandbreitenobergrenze des DisplayPort zu bleiben. Alternativ könnte man auch auf 120 Hz bei 8bpc Farbtiefe reduzieren. Und wenn man einen HDR-fähigen Monitor verwendet, müsste man noch weiter auf 98 Hz für 10bpc zurückgehen. Mit dem Vorteil der nahezu verlustfreien Kompression kann AMD nun jedoch auch 4K-Monitore mit bis zu 240 Hz oder 8K-Monitore mit bis zu 60 Hz über ein einziges Kabel ansteuern ohne sich um diese Kompromisse zu sorgen.

Man darf zudem aber auch nicht vergessen, dass Monitore auch DSC unterstützen müssen, damit die Funktion überhaupt funktioniert. AMD präsentierte begeistert ein zukünftiges 43″ DisplayHDR-1000-zertifiziertes Display von Asus mit einer nativen UHD-Auflösung und 144 Hz Bildwiederholrate, konnte uns aber keine weiteren Informationen geben, außer zu erwähnen, dass es DSC für Einkabelverbindungen definitiv unterstützen wird.

 

Aktuell kein Ray Tracing heute und etwas schwammiger Ausblick für die Zukunft

Navi enthält keine Hardwareunterstützung für Raytracing in auch nur irgendeiner Form. David Wang, SVP der AMD Radeon Technologies Group, sagte vielmehr, dass bestehende GCN- und RDNA-basierte GPUs das Raytracing über Shader in ProRender (für Entwickler) und Radeon Rays (für Entwickler) unterstützen würden. Dann, auf dem Weg dorthin, wird sich dann eine Next-Gen-Implementierung von RDNA weiterentwickeln (müssen), um auch „ausgewählte Lichteffekte für Echtzeit-Spiele“ zu beschleunigen.

 

Die Vision von AMD mündet in der Strahlenverfolgung durch die Cloud. Könnte das Unternehmen damit meinen, dass komplexe Berechnungen dann nicht lokal, sondern als reiner Stream-Inhalt für Gamer realisiert werden? Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Kunden für einen solchen Vorschlag überwältigende Begeisterung empfinden werden. Unabhängig davon geht AMD davon aus, dass es noch einige Jahre dauern wird, bis diese 8wie auch immer gestaltete)  Echtzeit-Raytracing-Funktion überhaupt startet.

Es gibt noch viel mehr über die grundlegende Architektur von Navi zu sagen, so dass der heutige Artikel nur eine kleine und oberflächliche Zusammenfassung und Vorschau sein kann. Außerdem hat AMD leider „vergessen“ allen relevanten Redaktionen Briefings und Folien anzubieten, so dass auch ich leider auf Drittmaterial zurückgreifen musste.

 

 

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Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.