Infos, Bilder, Benchmarks zur Radeon HD 2900 XT (R600)

Im Juni 2007 hat AMD/ATI die neue Grafikkartengeneration in Form der Radeon HD 2900 XT veröffentlicht. Das neue Flagschiff löst die Radeon X1950 XTX ab und stellt keine "optimierte Radeon X19xx-Architektur" dar. Vielmehr handelt es sich bei der Radeon HD 2900 um eine Neuentwicklung, welche mit einigen technischen Erneuerungen und Features daherkommt, die es vorher noch nicht gab.

Die Radeon HD 2900 (und die anderen Radeon HD 2xxx Modelle) basieren im Grundsatz auf der Xenos-Architektur der Grafikprozessoren, welche in der Xbox 360 zum Einsatz kam. Als die Xbox 360 im Jahre 2006 in den Markt eingeführt wurde, entschloss man sich, dieselbe Architektur für Desktop-PC-Systeme zu entwickeln.

Wichtigster Konkurrent der Radeon HD 2900 XT ist die Geforce 8800-Serie aus dem Hause Nvidia. Aus preislicher Sicht gesehen liegt die Radeon HD 2900 XT auf dem Niveau der langsameren Geforce 8800 GTS, was unter anderem auch begründet, warum die Geforce 8800 GTX und Geforce 8800 Ultra in den meisten Benchmarks der Radeon HD 2900 XT überlegen sind.

Neben der Radeon HD 2900, welche für den High-End-Markt konzipiert ist, hat AMD/ATI noch die Radeon HD 2600 (Mainstream) und Radeon HD 2400 (Low-Cost, Einsteigermarkt) veröffentlicht.

Einteilung der Radeon HD 2xxx-Generation:

Radeon HD 29xx: High-End
Radeon HD 26xx: Mainstream
Radeon HD 24xx: Low-End

Technische Daten der Radeon HD 2900

Seit der Einführung der Radeon HD 2xxx bzw. Geforce 8xxx-Serie ist die Technik der Grafikchips deutlich komplizierter geworden. Berichte diverser Hardware-Webseiten über die neuen Grafikchips lesen sich wie ein technisches Entwicklerhandbuch und in einem Textabsatz werden mehr Fachbegriffe verwendet als dem einen oder anderen Computeranwender lieb ist. Aus diesem Grund wird in folgendem Artikel nicht die komplette Technik der Radeon HD 2900 im Detail erläutert, sondern nur auf die wichtigsten Aspekte eingegangen.

AMD/ATI Radeon HD 2900 XT (R600) Referenzdesign

Die Radeon HD 2900 basiert auf dem R600-Chip. Dieser Nachkömmling des R400-Chip, welcher in der Spielekonsole Xbox 360 eingesetzt wurde, hat nun nach einigen Umwegen den Weg in die Desktop-Systeme geschafft. Eigentlich für die Vor-Weihnachtszeit des Jahres 2006 geplant wurden die neuen Modelle der Radeon HD 2xxx-Serie im Juni 2007 offiziell vorgestellt. Seit Einführung des R400-Chips bis zur Radeon HD 2900 wurden die Computeranwender mit der Radeon X8xx und Radeon X1xxx bedient.

Der R600-Chip der Radeon HD 2900 wird in einem speziellen 0,08µm-Verfahren hergestellt. AMD/ATI hat bei der Radeon HD 2900 also noch nicht auf das feinere 65nm-Verfahren umgestellt, welches beispielsweise bei der Radeon HD 2600 und Radeon HD 2400 eingesetzt wird. Der R600 ist mit rund 700 Millionen Transistoren der momentan komplexeste Grafikchip. Der unmittelbare Konkurrent Geforce 8800 (basierend auf dem G80), besteht "nur" aus 681 Millionen Transistoren.

Direct3D 10 - Neue Features, bessere Performance, schönere Effekte

Wichtigste Erneuerung bei der neuen Radeon HD 2xxx-Generation ist die hardwareseitige Unterstützung von Direct3D 10. Direct3D 10 setzt voraus, dass die eingesetzten Shader multifunktionsfähig und in der Lage sind, Pixel-, Vertex- und Geometry-Shader-Anweisungen auszuführen. Somit wurde die klassische Trennung zwischen Pixel- und Vertexshader aufgehoben. Man spricht bei den neuen Geforce 8xxx- und Radeon HD 2xxx-Serie nicht mehr von Pixel- und Vertexshadern, sondern nur noch von Skalareinheiten, Streamprozessoren oder Unified-Shader. Alle Begriffe bezeichnen das Prinzip, dass jede Shadereinheit nicht nur eine bestimmte Aufgabe berechnen kann, sondern jede Shaderanweisung.

Unterschied Direct 9c und Direct3D 10

Dies hat den Vorteil, dass aus theoretischer Sicht alle Shadereinheiten voll ausgelastet werden können. In vorherigen Grafikchips war es möglich, dass beispielsweise die Pixelshader voll ausgelastet waren, doch die Vertexshader brach lagen und keine Aufgaben zu bewältigen hatten. Da in der neuen Direct3D 10-Architektur die Streamprozessoren in der Lage sind, alle Shaderanweisungen zu berechnen, sollte im optimalen Fall die Shader-Einheit zu 100% ausgelastet sein.

320 Streamprozessoren bei der Radeon HD 2900???

Laut AMD/ATI besitzt die Radeon HD 2900 XT insgesamt 320 Streamprozessoren, welche für die Berechnung von Shaderanweisungen zuständig sind. Auf den ersten Blick wird der ein oder andere sich folgendes denken: "320 Shadereinheiten? Das sind ja locker 264 Shadereinheiten (320 - 56 = 264) mehr als bei der Radeon X1950 XTX! Letztere besteht schließlich aus 48 Shader- und 8 Vertex-Shader-Einheiten. ".

Und jetzt wird es ein wenig verwirrend, denn um die neuen Grafikchips miteinander vergleichen zu können, muss man die Technik der Shader-Einheiten ein wenig verstehen: Der Vorgänger in Form der Radeon X1950 XTX besitzt also insgesamt 56 Shadereinheiten (48 Pixel- und 8 Vertexshader). Jede Einheit kann die Komponenten Rot, Grün, Blau und den Alphawert berechnen. Hier spricht man von 4D.

AMD/ATI Demo unter Direct3D 10

Die Geforce 8800 besitzt insgesamt 128 Streamprozessoren. Diese können aber nur eine einzige Komponente berechnen. In diesem Falle sind die Streamprozessoren 1-dimensional (1D). Teilt man nun die 128 Streamprozessoren durch vier, so kommt man auf 32 Pixelshader der alten Technik!

Wie sieht es nun bei der Radeon HD 2900 aus? Hier werden eigentlich nur 64 "richtige" Streamprozessoren eingesetzt. Diese sind aber in der Lage neben den klassischen Komponenten Rot, Grün, Blau und den Alphawert noch eine weitere 1D-Skalaranweisung zu berechnen. Die Radeon HD 2900 ist demzufolge 5-dimensional (5D). Laut AMD/Ati sind die Streamprozessoren „a 5-way superscalar shader processor“. Im Vergleich zur Geforce 8800, welche nur 1-dimensionale Streamprozessoren besitzt, spricht AMD/ATI zurecht von 320 Streamprozessoren (64 x 5 = 320), denn jeder Streamprozessor auf der Radeon HD 2900 können bis zu 5 Anweisungen parallel zugewiesen werden.

Zu guter letzt kann man nun noch die Radeon HD 2900 mit der alten Radeon X1950 XTX vergleichen. 56 4-dimensionale Shadereinheiten ergeben nach "der neuen Rechnung" 224 Streamprozessoren (56 x 4 = 224). 320 Streamprozessoren der Radeon HD 2900 sind also nicht ganz so viel, wie man anfangs vermuten mag.

	Radeon HD 2900 XT (DDR4)	Radeon HD 2900 XT (DDR3)	Radeon HD 2600 XT (DDR3)	Radeon HD 2600 XT (DDR4)	Radeon HD 2400 XT	Geforce 8800 GTX	Geforce 8800 GTS	Geforce 8600 GTS
Codename	R600	R600	RV630	RV630	RV610	G80	G80	G84
Herstellung	80nm	80nm	65nm	65nm	65nm	90nm	90nm	80nm
Transistoren	700 Mio.	700 Mio.	390 Mio.	390 Mio.	180 Mio.	681 Mio.	681 Mio.	289 Mio.
Chiptakt	740 MHz	740 MHz	800 MHz	800 MHz	700 MHz	575 MHz	500 MHz	675 MHz
Shader-Takt	740 MHz	740 MHz	800 MHz	800 MHz	700 MHz	1350 MHz	1200 MHz	1400 MHz
Stream-Prozessoren	64 [5D]	64 [5D]	24 [5D]	24 [5D]	8 [5D]	128 [1D]	96 [1D]	32 [1D]
Speichertakt	1656 MHz DDR	2000 MHz DDR	1400 MHz DDR	2200 MHz DDR	1600 MHz DDR	1800 MHz DDR	1600 MHz DDR	2000 MHz DDR
Speicher Interface	512 Bit	512 Bit	128 Bit	128 Bit	64 Bit	384 Bit	320 Bit	128 Bit
Speichergröße	1024 MB	512 MB	256 MB	256 MB	256 MB	768 MB	640 MB	256 MB
Grafikbus	PCIe	PCIe	AGP/PCIe	AGP/PCIe	AGP/PCIe	PCIe	PCIe	PCIe

Chip- und Shadertakt: Bei der Radeon HD 2900 identisch

Schaut man zum Konkurrenten Nvidia hinüber, so kann man eine Erneuerung entdecken, welche bis dahin noch nicht eingesetzt wurde: bei der Geforce 8800 sind der Chiptakt und der Takt der Shadereinheiten (Streamprozessoren) unterschiedlich. Die Geforce 8800 GTX wird beispielsweise 575 MHz getaktet. Die Shadereinheiten werden bei deutlich höheren Taktraten betrieben. Dieser liegt bei 1350 MHz. Nvidia gleicht somit die einfache Architektur der Streamprozessoren (Stichwort "1D") mit roher MHz-Power aus.

AMD/ATI folgt bei der Radeon HD 2900 XT wie gewohnt dem klassischen Weg. Hier ist der Chip- und Shadertakt weiterhin identisch und beträgt 740 MHz. Somit ist der Chiptakt deutlich höher als beim Konkurrenten Geforce 8800 GTX. Der Takt der Shadereinheiten aber deutlich niedriger.

Grafikspeicher: größer, schneller und 512 Bit-Anbindung

Man kann es nicht oft genug sagen: der Speicherdurchsatz ist in modernen 3D-Spielen die Grundlage für eine hohe Leistungsfähigkeit. Bis zur Einführung der Radeon HD 2900 bzw. Geforce 8800 war ein 256 Bit Speicherinterface bei High-End-Grafikkarten Gang und Gebe. Bei Mainstream-Karten wurde meistens am Speicherinterface gespart, so dass sich diese Modelle mit einem 128 Bit Speicherinterface begnügen müssen. Die Betonung auf oben genannten Satz liegt bei "Bis zur Einführung der Radeon HD 2900...".

AMD/ATI Radeon HD 2900 XT (R600) im CrossFire-Verbund

Eine 512 Bit breite Speicheranbindung bei der Radeon HD 2900 ist phänomenal. In Verbindung mit dem effektiv 2000 MHz DDR getaktetem Speicher erreicht die Radeon HD 2900 XT rund 128.0 GB/s Speicherbandbreite, was der doppelten Bandbreite einer Radeon X1950 XTX entspricht!

Radeon HD 2900 XT in zwei Versionen: Mit DDR3 und DDR4
Die Radeon HD 2900 XT wird in zwei Versionen angeboten, welche sich in dem verbauten Speichertyp und Speichertaktraten unterscheidet. Der Speicher der Radeon HD 2900 XT mit DDR-3-Speicher wird mit 1656 MHz DDR getaktet. Auch der verbaute Speicher beträgt "nur" 512 MB. Des Weiteren ist die Radeon HD 2900 XT als DDR-4-Variante erhältlich. Hier liegt der Speichertakt bei effektiven 2000 MHz DDR und der Speicher wurde auf 1024 MB verdoppelt.

HD-Videocodec

Der Videoprozessor des R600-Chips unterstützt eine vollständige Beschleunigung von HD-Videocodecs wie dem h.264-Verfahren. Auf vorherigen Systemen musste der Hauptprozessor das Rendern von solchen Codecs verwendet werden. Diesen Teil übernimmt nun der R600-Chip. Anders wie bei der Radeon HD 2600 und Radeon HD 2400 wurde bei der Radeon HD 2900 auf den Unified Video Codec verzeichtet, sondern nur der H.264-Codec integriert. Somit muss die CPU die erste "Entropy-Decode-Stufe" weiterhin berechnen.

Tessellation-Einheit

ATI/AMD hat bei der Radeon HD 2900 bereits Technik integriert, welche erst in Zukunft zwingend vorausgesetzt wird. Die Tessellation-Einheit ist ein Bestandteil aus Direct3D 11 und dafür zuständig, die Berechnung von Polygonen (Dreieck, Viereck, etc) zu optimieren. Im Prinzip teilt die Tessellation-Einheit großes Polygon in mehrere kleine Polygone auf. Somit erhält der Gegenstand eine feinere Struktur, was folgende Abbildung verdeutlicht:

Prinzip von Tessellation bei der Radeon HD 2900

Integrierte Soundkarte in der Radeon HD 2900

Eine Besonderheit der neuen Grafikkartengeneration von AMD ist die im Grafikchip integrierte 5.1 Dolby Digital Soundkarte. Über den DVI-Anschluss und einem speziellen HDMI-Adapter wird der Sound über die Grafikkarte ausgegeben. Auch dies ist eine Erneuerung, die es zuvor noch nicht gab.

Integrierte Soundkarte in der Radeon HD 2900 XT (R600)

Der Stromverbrauch der Radeon HD 2900 XT ist sehr hoch und liegt deutlich über der Geforce 8800 GTX.

ATI Radeon HD 2900 in der Übersicht

ATI Radeon HD 2900 XT DDR-3

• Erschienen: Mai 2007
• Codename: R600
• Transistoren: 700 Mio.
• Chiptakt: 450 MHz
• Shadertakt: 740 MHz
• Speichertakt: 1656 MHz DDR
• Stream-Prozessoren: 64 (5D)
• Shader-Version: 4.0
• Direct X Version: 10
• Speicherinterface: 512 Bit
• Speichergröße: 512 MB DDR-3
• Grafikbus: PCIe
• Unified-Shader-Architektur (USA)
• H.264-Codec

ATI Radeon HD 2900 XT DDR-3

• Erschienen: Mai 2007
• Codename: R600
• Transistoren: 700 Mio.
• Chiptakt: 450 MHz
• Shadertakt: 740 MHz
• Speichertakt: 2000 MHz DDR
• Stream-Prozessoren: 64 (5D)
• Shader-Version: 4.0
• Direct X Version: 10
• Speicherinterface: 512 Bit
• Speichergröße: 1024 MB DDR-4
• Grafikbus: PCIe
• Unified-Shader-Architektur (USA)
• H.264-Codec

Benchmarks der Radeon HD 2900

Benchmark: SplinterCell 4, 1600x1200, No AA, No AF

Geforce 8800 GTX	38 FPS
Radeon HD 2900 XT	36 FPS
Geforce 8800 GTS	28 FPS
Radeon X1950 XTX	26 FPS

 

In SplinterCell 4 kann die Geforce 8800 GTX das Rennen knapp gegen die Radeon HD 2900 XT gewinnen gewinnen. Der Unterschied beträgt aber lediglich zwei Frames in der Sekunde. Beide Modelle können sich aber deutlich von der Geforce 8800 GTS und Radeon X1950 XTX absetzen.

Benchmark: 3D Mark 2006, 1280x1024, 4xAA, 16xAF

Geforce 8800 GTX	7.205 Punkte
Radeon HD 2900 XT	6.255 Punkte
Geforce 8800 GTS	5.411 Punkte
Radeon X1950 XTX	4.498 Punkte

3D Mark 2006 in einer Auflösung von 1280x1024 bei aktiviertem verfachem AntiAliasing und 16facher anisotropischer Filterung zeigt ein ähnliches Bild. Die Geforce 8800 GTX schlägt die Radeon HD 2900 XT. Trotzdem: 6.200 bis 7.200 Punkte im 3D Mark 2006 mit aktivierter Qualität ist sehr beeindruckend.

Benchmark: Serious Sam 2, 1600x1200, 4xAA, 16xAF

Geforce 8800 GTX	25 FPS
Radeon HD 2900 XT	15 FPS
Geforce 8800 GTS	19 FPS
Radeon X1950 XTX	10 FPS

In Serious Sam 2 schneidet die Radeon HD 2900 XT nicht gut ab. Selbst die kleinere Geforce 8800 GTS erreicht durchschnittlich vier Frames mehr pro Sekunde als die Radeon HD 2900 XT. Trotzdem: bis auf die Geforce 8800 GTX ist keine Grafikkarte in der Lage, Serious Sam 2 flüssig darzustellen.

Benchmark: Half Life 2, 1600x1200, No AA, No AF

Geforce 8800 GTX	135 FPS
Radeon HD 2900 XT	140 FPS
Geforce 8800 GTS	100 FPS
Radeon X1950 XTX	84 FPS

Zu guter Letzt doch noch ein Benchmark, in dem die Radeon HD 2900 XT die Geforce 8800 GTX schlagen kann. In Half Life 2 in einer Auflösung von 1600x1200 ohne aktiviertem AntiAliasing und Anisotropischer Filterung erreicht die Radeon HD 2900 XT 140 Frames pro Sekunde. Das sind fünf Frames mehr als der direkte Konkurrent Geforce 8800 GTX.

 

 

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