Vorabtest: Radeon 4870 X2 schlägt GeForce GTX-280

Neue Rekorde in 3D-Performance und Leistungsaufnahme. Nach den überzeugenden Karten der Mittel- und Oberklasse 4850 und 4870 greift AMD mit der Radeon HD 4870 X2 Nvidias High-End-Modelle an. Schon ein Prototyp der Grafikkarte mit zwei Prozessoren kann dabei die GeForce GTX-280 in weiten Bereichen schlagen. Doch das wird mit bisher ungekannter Leistungsaufnahme erkauft.

15. Juli 2008 um 12:21 Uhr / Nico Ernst

Selten war der Markt für Spielegrafikkarten so spannend wie in den vergangenen Wochen. AMDs Grafiksparte ATI und Nvidia liefern sich einen erbitterten Schlagabtausch. Als der Grafikprozesser RV770, zuerst eingesetzt auf Radeon 4850 und 4870, auf ganzer Linie überzeugen konnte , musste Nvidia nach nur vier Wochen sogar die Preise für seine GT-200-Grafikkarten um über 20 Prozent senken .

Dabei reicht die 4870 nur in wenigen Tests an die GTX-260 oder gar GTX-280 heran - doch das soll sie auch gar nicht. Schon zum Marktstart der Single-GPU-Karten hatte AMD einen Nachfolger der Radeon HD 3870 X2 mit zwei RV770-GPUs versprochen. Diese neue Karte, für die noch kein Termin feststeht, soll die GTX-280 überbieten. Seit der RV670-Generation (3850 und 3870) verfolgt AMD diese klare Strategie: Erst kommt ein neuer Grafikprozessor für die Mittelklasse, einige Wochen später eine Karte mit zwei dieser Chips als High-End-Modell. Dadurch kann AMD die Die-Größe und damit die Herstellungskosten auf einem für den Hersteller günstigen Niveau halten.

Da Nvidia auf jede Bewegung von AMD unmittelbar reagiert, haben sich die Radeon-Macher nun auch zu sogenannten "Previews" entschlossen: Statt der Referenzmuster werden einigen Testern Prototypen, die "Engineering Samples", samt einem Betatreiber für kurze Zeit zur Verfügung gestellt. Weder Grafikkarte noch Treiber entsprechen dabei ganz den Verkaufsversionen, offizielle Angaben zur Technik werden noch unter Verschluss gehalten, ebenso der Termin für den Marktstart oder gar der endgültige Preis. Laut AMD soll die 4870 X2 aber bereits im August 2008 auf den Markt kommen.

Architektur und Konstruktion

Die Radeon HD 4870 X2 verfügt über zwei RV770-GPUs, die AMD in dieser Ausführung R700 nennt. Folglich tauchen als Grafikkarten auch zwei Einträge "R700" im Gerätemanager auf. Die Karte arbeitet intern mit der GPU-Kopplung CrossFire, die hier aber völlig transparent für den Anwender bleibt. Um die CrossFire-Einstellungen muss man sich nur kümmern, wenn man eine weitere Grafikkarte der 4800-Serie zur X2 steckt.

Zwei der aktuellen X2-Karten lassen sich ebenfalls zusammenschalten, was dann vier GPUs ergibt und "CrossFire X" heißt. Noch nicht geklärt ist, ob auch die 3800-Generation für die Kopplung mit den neuen Grafikkarten freigeschaltet wird.

Der R700 arbeitet mit der Architektur des RV770 , in diesem Fall der Version der 4870, also mit GDDR5-Speicher. Auch die Taktfrequenzen sind gleich: 900 MHz für den Speicher (effektiv 1.800 MHz per DDR) und 750 MHz für den Grafikprozessor. Der Speicher für jede GPU ist 512 MByte groß. Die vielbeworbene "1-GByte-Grafikkarte" ist eine X2 aber dennoch nicht, da jede GPU Textur- und Geometriedaten für sich vorhalten muss, sie liegen also doppelt vor.

Die Grafikkarte selbst gleicht der 3870 X2 auf den ersten Blick. Die Platine selbst ist 26,7 Zentimeter lang, zwei Anschlüsse für PCIe-Stromverbinder stehen hinten senkrecht ab. Eine 6-polige und eine 8-polige Buchse sind zwingend mit den passenden Steckern zu versehen, nur mit zwei 6-Pol-Steckern läuft die neue X2 nicht.

Das ist ein erster Hinweis auf eine noch höhere Leistungsaufnahme als bei der 200-Watt-Karte 3870 X2 , einen weiteren liefert die Waage: Mit 1.074 Gramm ist die 4870 X2 50 Gramm schwerer als die 3870 X2. Grund ist der Kühlkörper der näher am Lüfter befindlichen GPU, der nun auch aus Kupfer gefertigt ist. Bei der ersten X2 bestand er aus Aluminium, der zweite Kühlkörper näher am Slotblech ist bei beiden Karten aus Kupfer.

Gegen die 4870 X2 muss erstmals bei Golem.de auch eine von Asus kurzfristig zur Verfügung gestellte GTX-280 antreten, die mit dem aktuellen WHQL-Treiber 177.41 ohne PhysX-Beschleunigung betrieben wurde. Die X2 lief dabei mit einem Betatreiber, welcher dem kommenden Catalyst 8.7 entsprechen soll, die anderen 4800-Karten mit Catalyst 8.6. Zum Einsatz kam unsere Testplattform für Grafikkarten aus dem Asus-Board P5K Pro mit Intels QX9770 (3,2 GHz, Quad-Core) unter Windows Vista Ultimate SP1 in der 32-Bit-Version.

Synthetische Benchmarks

3DMark06 ist inzwischen technisch deutlich überholt - aber immer noch das klassische Testprogramm für Grafikkarten. Der Benchmark basiert nicht auf der Engine eines kommerziellen Spiels, spricht aber auch auf kleine Leistungsunterschiede sehr fein an.

Allerdings skaliert die 4870 X2 mit diesem älteren Benchmark nicht so deutlich, wie sie dies bei 3DMark Vantage tut - hier zeigt sich bereits, wie sehr Multi-GPU-Lösungen von der Unterstützung des Treibers für jede einzelne Anwendung abhängen.

Mit dem DirectX-10-Test 3DMark Vantage zeigt sich ein ganz anderes Bild: Gut 56 Prozent schneller ist die X2 als eine einzelne 4870. Auch die GTX-280 lässt sie deutlich hinter sich.

Crysis

Dieser 3D-Shooter aus Deutschland gilt zurecht als Hardwarefresser: Jedes Quäntchen Leistung der Grafikkarte kann Crysis in noch bessere Bilder umsetzen. Zwar ist das Spiel auch auf schwächeren GPUs schon in der Detaileinstellung "Medium" spielbar, sieht dann aber kaum besser aus als drei Jahre alte DirectX-9-Titel. Erst "High" bringt realistischere Beleuchtung und zahlreiche Spezialeffekte, DirectX-10 ist erst mit "Very High" möglich - wenn man nicht die Konsole bemüht oder die Konfigurationsdateien ändert.

Obwohl die aufwendigen Shader-Effekte in Crysis mit kräftiger Mithilfe von Nvidia entwickelt wurden, ist das Spiel inzwischen auch auf einer AMD-Karte sehr gut spielbar. Schon die 4850 liefert bis 1.600 x 1.200 Pixel gut spielbare durchschnittliche Wiederholraten in "High", in diesem Modus hält die 9800 GTX auch mit einer 4870 gut mit. Nvidia empfiehlt für sehr hohe Auflösungen mit allen Details und Filterfunktionen dennoch ein Gespann aus drei Ultrakarten mit Triple-SLI.

Die neue X2 muss sich im Crysis-Level "Contact" bei der Einstellung "High" zwar nicht hinter der GTX-280 verstecken, ist jedoch deutlich langsamer. Auffällig ist hier jedoch, wie auch bei anderen Tests, dass die Karte auch mit hohen Auflösungen nur wenig langsamer wird, die Nvidia-Karten mit einer GPU brechen hier stärker ein. Das spricht für die gute Kopplung der beiden Grafikprozessoren auf der 4870 X2.

Das wird umso deutlicher beim Test des Eis-Levels "Lost Paradise" in der Einstellung "Very High", das mit zahlreichen Shader-Programmen Nebel und Schneetreiben äußerst realistisch simuliert. Dieses Level fordert von jeder aktuellen Grafikkarte das Letzte, und selbst die GTX-280 liegt dann hinter der 4870 X2. Halbwegs spielbare Frameraten über 20 Bilder pro Sekunde bei 1.900 x 1.200 Pixeln liefert aber auch Nvidias Spitzenmodell.

Anti-Aliasing ist mit einer Grafikkarte, auch mit einer 4870, für Crysis immer noch nicht zu empfehlen: Schon die Einstellung 2x ist rund 18 Prozent langsamer. Da das Spiel intern schon die gröbsten Kanten filtert, ist der optische Vorteil im Vergleich zu anderen Titeln ohnehin gering und erst ab 4x deutlich sichtbar. Die Messungen erfolgten daher auf allen Karten ohne Anti-Aliasing und anisotropische Filterung.

Call of Juarez/Trackmania United

Die Demoversion des Westernshooters "Call of Juarez" wird von AMD gerne als DirectX-10-Benchmark empfohlen. Seit jeher beteuern die Entwickler von Techland aber, keinerlei AMD-spezifische Optimierungen vorgenommen zu haben und sich nur an Standardfunktionen der Grafikschnittstelle orientiert zu haben. Dass das offenbar zutrifft, zeigen die aktuellen Benchmarks - bisher lag AMD hier uneinholbar vorne . Wir testen mit 1 Kilobyte großen Shadow-Maps ohne Anti-Aliasing und normalen Details für die Schatten.

Inzwischen hat Nvidia jedoch anscheinend seinen Treibern auch dieses Spiel beigebracht, eine GTX-280 ist hier aber nur wenig schneller als eine 9800 GTX. Uneinholbar vorne liegen jedoch die 4870-Karten, die offenbar sehr vom schnellen GDDR5-Speicher profitieren - schon eine 4870-GPU kann sich deutlich absetzen. 53 Prozent mehr Leistung bringt die 4870 X2, was für Multi-GPU-Lösungen schon als gute Skalierfähigkeit gilt.

Beim reinen DirectX-9-Spiel "Trackmania United", das über knallbunte Shader-Effekte inklusive HDR verfügt, siegt die GTX-280 deutlich. Der interne Benchmark des Spiels mit 4x-Anti-Aliasing und 8x-Anisotropie bei der Detaileinstellung "Sehr hohe Qualität" läuft auch bei 1.920 x 1.200 Pixeln auf der 4850 noch mit 60 Bildern pro Sekunde und damit sehr flüssig. Die 4870 X2 skaliert bei diesem Spiel jedoch kaum noch, wie es auch schon bei der 3870 X2 zu beobachten war - hier fehlt offenbar noch Unterstützung durch den Treiber. Selbst dann ist jedoch sichtbar, dass die neue X2 mit hohen Auflösungen nur weniger Leistung verliert als andere Grafikkarten.

Wir testen Trackmania United, wie auch andere Redaktionen, ohne den Effekt der Bewegungsunschärfe. Dieses "Motion Blur" macht nicht nur das Spiel schwerer, sondern bremst auch in allen Konfigurationen AMD-Karten um fast die Hälfte aus.

Leistungsaufnahme und Fazit

Gemessen wird hier stets das Gesamtsystem an der Steckdose, einmal nach mehreren Minuten ruhendem Desktop von Windows Vista samt Aero-Oberfläche - allerdings ohne Sidebar - und einmal unter Volllast. Dafür lassen wir den Test "New Calexico" aus 3DMark Vantage in der Einstellung "High" bei 1.680 x 1.050 Pixeln mit jeweils 8x für Anti-Aliasing und Anisotropie laufen und geben über drei Messungen den gemittelten Spitzenwert an. Aufgrund des neuen Tests und eines anderen Netzteils für die Testplattform - der Rest der Hardware blieb identisch - sind diese Messungen nicht mit früheren Tests von Golem.de vergleichbar.

Nvidias neue Stromsparfunktionen der GT-200-Architektur sind sehr effektiv - die High-End-Karte ist bei ruhendem Desktop das genügsamste Modell. Dass der Rechner mit der 4870 X2 schon ohne Last fast 130 Watt mehr aufnimmt, liegt aber noch am Protoypenstadium: Beide GPUs laufen dabei mit 500 MHz. Wie AMD Golem.de erklärte, soll dieser Takt bei den Serienkarten deutlich gesenkt werden.

Unter voller Last für die Grafikkarte setzt die neue X2 dann aber einen Negativrekord, der sich auch in der Serie kaum bessern dürfte: 429 Watt für einen Spiele-PC sind schlicht eine viel zu hohe Leistungsaufnahme. Nur über diese erreicht die 4870 X2 ihre hohe Rechenleistung. Die GTX-280 ist jedoch auch kein Stromsparer, wer wirklich auf das Verhältnis von Rechenleistung pro Watt achtet, greift am besten zur 4850.

AMD bestätigte die Messungen von Golem.de und gab an, dass die 4870 X2 über eine typische Leistungsaufnahme (TDP) von ganzen 300 Watt verfügt - 100 Watt mehr als die 3870 X2. Dafür sind schon sehr starke Netzteile ab 650 Watt mit hoher Effizienz nötig. Auch die hohe TDP von 236 Watt für die GTX-280 relativiert sich so.

Dennoch zeigt die 4870 X2, dass AMDs Konzept der Multi-GPU-Karten für das High-End funktioniert: Wenn der Treiber mitspielt, kann die Karte gut skalieren. Dafür muss AMD die Treiber aber an jedes einzelne Spiel anpassen. Die Beta-Treiber beherrschen das noch nicht vollständig, zeigten aber schon jetzt weder Bildfehler oder gar Abstürze.

Auch bei den im kurzen Testzeitraum möglichen Tests zeigt sich zudem die Tendenz, dass die neue X2 mit hohen Auflösungen weniger Leistung verliert als selbst die GTX-280. Gegenüber dem Nvidia-Flaggschiff sollte AMD aber die Leistungsaufnahme der X2 im Idle-Modus dringend reduzieren. 128 Watt mehr ohne Last, wann immer der PC läuft, sind nicht nur unzeitgemäß, sondern für den Käufer auf Dauer sehr teuer.