Radeon R9 295X2 im Test: AMDs Wassermonster für 1.000-Watt-Netzteile

Hybridkühlung, 50 Ampere auf der 12-Volt-Schiene - AMDs neue Dual-GPU- Grafikkarte ist ein kompromissloses Monster. In gut ausgestatteten High-End-PCs läuft sie dennoch problemlos und recht leise, und das so schnell, dass auch 4K-Auflösung mit allen Details spielbar wird.

8. April 2014 um 14:14 Uhr / Nico Ernst

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Die Radeon R9 295X2 (Bild: Nico Ernst/Golem.de) — Die Radeon R9 295X2 Bild: Nico Ernst/Golem.de

Jetzt hilft nur noch Wasserkühlung. Kam die Radeon HD 6990 noch mit einem großen Lüfter aus, so waren es bei der 7990 schon drei, und nun gibt es bei der als "Project Hydra" entwickelten R9 295X2 einen externen Radiator und einen Ventilator direkt auf der Grafikkarte. Anders sind die rund 500 Watt Leistungsaufnahme, die in Extremfällen deutlich überschritten werden, nicht mehr von den GPUs abzuführen.

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Dieses Kühlungswettrüsten ist der Preis, den AMDs Ingenieure - und letztlich der Kunde - zahlen müssen, um mit jeder Chipgeneration die "schnellste Grafikkarte der Welt" zu erhalten. Bereits seit Anfang 2008 verfolgt der Nvidia-Konkurrent die Strategie, auf Basis seiner schnellsten GPU Grafikkarten mit zwei der Chips als High-End-Modell zu positionieren. Bei der ohnehin schon sehr stromhungrigen Hawaii-GPU der Radeon R9 290X war das aber ohne Hybridkühlung nicht mehr möglich.

Bild 1/56: Core i7-4960X, 16 GB DDR3-1600

Bild 5/56: Maximale Details, Core i7-4960X, 16 GB DDR3-1600

Bild 17/56: Gesamter PC mit Core i7-4960X, 16 GB DDR3-1600 und 760-Watt-Netzteil

Bild 20/56: AMD stellt die Radeon R9 295X2 vor (Folien: AMD)

Bild 22/56: Alle Dual-GPU-Radeons von der 3870X2 bis zur 295X2. (Folien: AMD)

Bild 37/56: Fünf Displays lassen sich anschliessen. (Folien: AMD)

Bild 47/56: Diese Voraussetzungen müssen Netzteile für die 295X2 erfüllen.

Bild 48/56: Zwei vollständige 290X (oben) bringt AMD in einer Karte unter.(Foto: Nico Ernst)

Bild 49/56: 2008 galt schon die vorne liegende 4870X2 als Monster, heute wirkt sie zierlich. (Foto: Nico Ernst)

Bild 50/56: Mit 30,5 Zentimetern so lang wie eine Radeon HD 6990. (Foto: Nico Ernst)

Bild 51/56: Die Backplate aus Aluminium dient auch als Speicherkühler.(Foto: Nico Ernst)

Bild 52/56: Die Radeon R9 295X2 mit fest angeschlossenem Radiator. (Foto: Nico Ernst)

Bild 53/56: Zwei Asetek-Pumpen wie links im Intel-Kühler stecken auch auf der 295X2. (Foto: Nico Ernst)

Bild 54/56: Die grüne LED links unten zeigt an, dass die zweite GPU abgeschaltet ist. (Foto: Nico Ernst)

Bild 55/56: Asetek-Radiatoren für GPUs (links) und CPU (rechts). (Foto: Nico Ernst)

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Folglich ist die R9 295X2 die erste Grafikkarte im Referenzdesign eines Chipherstellers, die auf mit Glykol versetztes Wasser statt Luft als Transportmedium setzt. Dass das zuverlässig funktionieren kann, haben schon Nachrüstkits und auch komplette Grafikkarten wie die Serien Ares und Mars von Asus vorgemacht. Wie bei der 295X2 handelt es sich dabei um Luxusspielzeuge für Technikfans, die dafür hohe Aufpreise bezahlen: Rund 1.300 Euro kostet die neue Radeon, das sind 30 Prozent mehr als zwei R9 290X. Der wesentliche Unterschied dieser Lösung ist, dass die 295X2 auch unter Last hohe Takte erreicht, die maximale GPU-Clock liegt mit 1.018 MHz auch etwas über der 290X.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Auch wenn die 295X2 dauerhaft angeboten werden soll, handelt es sich bei dieser Grafikkarte vor allem um einen Imageträger für AMD. Das belegt unter anderem die frühe Vorstellung kurz nach Nvidias Ankündigung der Titan-Z , die ebenfalls zwei GPUs besitzt. Schon jetzt gibt AMD Tests von Vorserienmodellen frei, verkauft werden soll die 295X2 erst ab dem 21. April 2014.

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Wir testen im Folgenden ein von AMD gestelltes Modell der Grafikkarte vor allem im Vergleich mit zwei GTX 780Ti im SLI-Verbund, da diese Kombination in etwa für den gleichen Preis zu haben ist. Die Titan-Z ist bisher nur angekündigt, und zwei Titan Black konnte Nvidia nicht zur Verfügung stellen.

500 Watt, mit Vorsicht zu genießen

"Handle with extreme caution" steht in AMDs Präsentationsfolien zur Radeon R9 295X2, und auch in E-Mails an Golem.de wiederholte das Unternehmen diese Formulierung. Die Warnungen sind zwar für Nutzer ohne die nötige PC-Infrastruktur angebracht, enthalten aber auch ein bisschen Marketing: Netzteile im Bereich von 1.000 Watt sind keine Seltenheit mehr, und auch die Überschreitung der PCI-Express-Spezifikationen ist inzwischen bei High-End-Grafikkarten üblich und erprobt.

Die Herausforderungen bei der Entwicklung solcher Grafikmonster hat Golem.de im Test der Radeon HD 6990 ausführlich beschrieben , und daran hat sich bis heute nichts geändert. Damit die Grafikkarten noch mit zwei PCIe-Stromverbindern auskommen, müssen die Standards verletzt werden. Die Spezifikationen sehen vor, dass über jeden 8-poligen Port 150 Watt zugeführt werden dürfen, weitere 75 Watt kommen über den Slot. Das ergibt bei zwei 8-Pol-Verbindern wie der 295X2 rechnerisch nur 375 Watt.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

AMD betonte mehrfach, dass die Steckverbinder selbst mehr als die 150 Watt vertragen, und in der Praxis bestätigt sich das auch. Für nur zwei Ports haben sich die Entwickler entschieden, weil auch viele große Netzteile nur vier Anschlüsse besitzen - und manche Anwender, so AMD, wollten gleich zwei der 295X2 verbauen. Das ist dann auch der Maximalausbau, mehr als vier GPUs beherrscht AMDs Crossfire-Konzept zur Kopplung von GPUs nicht.

Doch die Zahl der Anschlüsse ist ebenso wie die Nennleistung, oft verkürzt "Wattzahl" genannt, bei weitem nicht die einzige Voraussetzung, die ein Netzteil für die Radeon R9 295X2 erfüllen muss. Am wichtigsten ist die Leistung auf den 8-poligen Anschlüssen für die Grafikkarte.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

AMDs Unterlagen sind hier leider nicht ganz eindeutig. So ist einmal die Rede davon, jeder Port müsse 28 Ampere Stromstärke liefern, dann werden 50 Ampere für beide Ports genannt. Schon je 25 Ampere bei 12 Volt ergeben nur über die PCIe-Stromverbinder aber 600 Watt, und das noch ohne die 75 Watt, die der Slot zusätzlich liefern kann. Bei unseren Tests nahm das Gesamtsystem, also auch inklusive CPU, Mainboard, RAM und Laufwerken, aber selbst mit dem Power Virus(öffnet im neuen Fenster) Furmark nie mehr als 665 Watt auf, so dass AMD hier offensichtlich Sicherheitsreserven einkalkuliert hat.

Das zeigt auch die Tatsache, dass unser für Grafiktests stets verwendetes Netzteil AX760i von Corsair mit 760 Watt Nennleistung im Betrieb problemlos funktionierte, die Messungen zur Leistungsaufnahme erfolgten damit. Da das System damit aber Startprobleme direkt beim Einschalten zeigte - was wir auf die hohe Last auf den 12-Volt-Schienen zurückführen - wurden die Benchmarks mit einem von AMD empfohlenen Be Quiet Powerzone mit 1.000 Watt Nennleistung durchgeführt. Eine Liste kompatibler Netzteile will AMD nach Erscheinen der Tests unter amd.com/295X2 zur Verfügung stellen.

Vor 1.000-Watt-Netzteilen muss man nach einigen Jahren ihrer Verfügbarkeit auch in puncto Stromrechnung keine Angst mehr haben, einige Modelle sind recht effizient. So kam das Be Quiet Powerzone trotz fehlender 80-plus-Zertifizierung nahe an das mit Platinum-Siegel versehene Corsair AX760i: Ohne Last war die Leistungsaufnahme nur 2 Watt höher, bei üblicher 3D-Belastung um 4 Watt und mit Furmark waren es 10 Watt mehr beim sehr effizienten Corsair-Netzteil. Bei sehr sparsamen Plattformen mit einer kleinen Haswell-CPU kann das aber vor allem ohne Last anders aussehen als bei unserem 6-Kerner Core i7-4960X.

Hybridkühlung von Asetek und nerviger Kartenlüfter

Den Großteil der rund 500 Watt Leistungsaufnahme der Radeon R9 295X2 verursachen die beiden voll ausgebauten Hawaii-GPUs. Jede verfügt über 2.816 Rechenwerke, der maximale Takt beträgt 1.018 MHz. Damit ergeben sich auf dem Papier 11,5 Teraflops Rechenleistung. Diese beiden Grafikprozessoren werden über je einen Kühlkörper mit integrierter Pumpe auf Betriebstemperatur gehalten. Die beträgt nicht wie bei den anderen R9-Radeons maximal 95 Grad, sondern nur 75 Grad Celsius - laut AMD ist das die Grenze des Kühlmittels. In unseren Tests erreichten die GPUs auch in einem Gehäuse aber nie mehr als 65 Grad beim Spielen und 72 Grad nach einer halben Stunde Furmark.

Das Konzept dieser integrierten Kühlung stammt von Asetek und wird von vielen anderen Herstellern schon eingesetzt. Es ist auch bei CPU-Kühlern verbreitet, und hat vor allem den Vorteil, dass es nicht erst befüllt werden muss. Das destillierte Wasser samt einer Beimischung des Alkohols Glykol ist bereits im Kühlkreislauf, das komplette System ist anschlussfertig und wartungsfrei. Wesentlicher Unterschied zu anderen Lösungen auf Basis von Asetek-Technik ist, dass AMD tatsächlich zwei Pumpen verbaut hat.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Beide arbeiten jedoch mit nur einem Radiator zusammen, der mitsamt seinem Ventilator an einem Einbauplatz für 120-Millimeter-Lüfter montiert werden muss. Dafür ist freier Raum von rund sieben Zentimetern Tiefe nötig. Die fest verbundenen Schläuche sind 36 Zentimeter lang, was bei normalen Midi-Towern für zwei Möglichkeiten ausreicht. Die am häufigsten genutzte dürfte der Lüfterplatz oberhalb der ATX-Slotblende sein, welcher der CPU am nächsten liegt.

Die zweite Position ist bei den meisten Gehäusen im Dach frei, was weiter vom Prozessor entfernt ist. Wir würden diese im Zweifel bevorzugen, weil dort die Abwärme der CPU nicht so stark auf den Radiator wirkt, wie es an der ATX-Blende der Fall ist. Zu beachten ist in jedem Fall, dass sich die von anderen Komponenten erzeugte Wärme direkt auf den Radiator auswirkt, denn die Luft aus dem Inneren des PCs wird auf die Kühlrippen geblasen. Daher drehen manche Nutzer die Radiatoren auch um und lassen Frischluft von außen ansaugen. Dann ist aber für Entlüftung durch zusätzliche Gehäuseventilatoren zu sorgen, damit kein Hitzestau entsteht.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Auch unter hoher Last erzeugt der Lüfter des Radiators nur ein gleichmäßiges Rauschen, das wenig stört - die Pumpen sind dabei in einem Gehäuse nicht zu hören. Das gilt leider nicht für den Lüfter auf der Grafikkarte. Er dreht schon nach wenigen Minuten Spielen hoch und pfeift dabei ein wenig. Das Geräusch ist aber noch nicht unangenehm und viel weniger nervig als bei den Radeon 290 und 290X.

Insgesamt ist die 295X2 damit deutlich leiser als eine einzelne Grafikkarte im Referenzdesign und in etwa auf dem Niveau der Designs mit mehreren Lüftern der Kartenhersteller - wohlgemerkt gilt das für zwei GPUs, nicht nur für eine einzelne. Beim Booten des Rechners und dem Installieren des Treibers arbeitet der Kartenlüfter aber mit recht hoher Drehzahl. AMD will daran bis zum Marktstart noch arbeiten, wie das Unternehmen Golem.de sagte.

Der rot beleuchtete Lüfter - auch das Radeon-Logo ist nun, ganz wie bei Nvidia, beleuchtet - ist trotz Wasserkühlung notwendig. Er versorgt den PCI-Express-Switch von PLX und den Speicher, beides wird von den flüssig durchströmten Kühlkörpern nicht erfasst. Die zweimal 4 GByte GDDR5-Speicher hat AMD auf beiden Seiten der Karte verteilt, auch daher gibt es eine Backplate aus Aluminium. Neu sind darauf zwei grüne LEDs, die erlöschen, wenn eine GPU sich abschaltet. Das ist für die zweite, am Ende der Karte befindliche GPU bei allen 2D-Anwendungen der Fall, der zweite Grafikchip ist nur bei abgeschaltetem Monitor per Zerocore deaktiviert.

Anleihen bei Nvidias GTX-Karten seit der ersten Titan sind auch an der aus Aluminium bestehenden Verkleidung der Grafikkarte leicht zu erkennen. Das Design wirkt nun viel hochwertiger als bei den ersten R9-Karten mit ihrem etwas lieblosen Plastikkleid.

Testsystem und Verfahren

Da AMDs 295X2 ohne lange Vorwarnung kurzfristig erschien, konnten insbesondere die 4K-Benchmarks nicht mehr mit allen Kombinationen durchgeführt werden. Der Vergleich mit einer 290X und zwei 780Ti ist jedoch stets gegeben. Jede der Grafikkarten ist auch mit den höchsten Detailstufen aller aktuellen Spiele - Crysis 3 ist wie stets die Ausnahme - mit einem Full-HD-Monitor glatt unterfordert, so dass man vor allem die höheren Auflösungen von 2.560 x 1.440 und 3.840 x 2.160 Pixeln beachten sollte.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Für den Test der neuen Grafikkarten setzt Golem.de seit den kleineren Radeons der R-Serie eine neue Plattform ein, die Ergebnisse sind folglich nicht mit früheren Tests vergleichbar. Wir verwenden ab sofort Intels Core i7-4960X mit sechs Kernen und 3,7 bis 4,0 GHz Standardtakt auf dem Mainboard X79A-GD65 8D von MSI. 4 x 4 GByte DDR3-1600 mit 9-9-9-24-Timings nutzen die vier Speicherkanäle aus.

Auch wenn die meisten Spiele mit vier Kernen leicht auskommen und in der Single-Thread-Leistung Intels Haswell schneller ist , dürften Games durch die acht Kerne der neuen Konsolen in Zukunft viel stärker in Threads aufgeteilt werden. Die sechs Cores von Intels Extreme-CPU samt sechs virtuellen Hyperthreading-Kernen sollen dem Rechnung tragen.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Auch die Messungen zur Leistungsaufnahme ändern sich, bedingt durch das Netzteil AX760i von Corsair. Es ist sowohl bei geringer als auch bei sehr hoher Last sehr effizient und bietet zudem Funktionen zum Monitoring der Spannungen. Als Massenspeicher dient die SSD 520 mit 240 GByte von Intel, getestet wird unter Windows 7, 64 Bit, mit einem Betatreiber von AMD und dem Beta-Treiber 337.50 von Nvidia.

Tests mit weiteren Spielen und im Vergleich mit zwei 290X finden sich bei unseren Kollegen von PC Games Hardware(öffnet im neuen Fenster) .

Synthetische Benchmarks und Spiele

Die Benchmarks zeigen ein gemischtes Bild: Mal liegt die 295X2 vorne, mal das Gespann aus zwei 780Ti. Vor allem bei 4K-Auflösung kann sich die neue Radeon aber meist absetzen, was wir auf den Speicher von 4 statt bei der Geforce 3 GByte zurückführen. Alle Tests werden mit den maximal möglichen Details des Spiels in den jeweiligen Voreinstellungen durchgeführt. V-Sync ist abgeschaltet, und der 4K-Monitor auf 60 Hertz per Displayport 1.2 eingestellt.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Die vor allem in hohen Auflösungen niedrigen Bildraten resultieren aus unseren sehr fordernden Testszenen, was vor allem bei Thief und Crysis 3 zum Tragen kommt. Da wir beide Spiele auch an anderen Stellen gespielt haben wissen wir, dass die Bildrate über weite Strecken der Titel auch mit diesen Karten über 60 FPS bei 4K liegt.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Dass nun in Full-HD-Auflösung auch dreistellige Wiederholraten möglich sind, wird Besitzer von 120- oder 144-Hertz-Monitoren freuen: Diese Displays können nun ausgereizt werden. Vor allem bei schnellen Shootern wie Battlefield 4 kann das den Spielspaß erhöhen oder sogar einen taktischen Vorteil bringen. Ein Schleichspiel wie Thief oder ein Abenteuer wie Tomb Raider mit weitläufigen Landschaften würden wir aber lieber in 4K und dafür mit weniger Bildern pro Sekunde spielen.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Dass die Treiber der 295X2 noch nicht voll optimiert sind zeigt sich an Thief: Das Spiel ist auf der Dual-GPU-Karte mit Mantle langsamer als mit DirectX-11. Wie AMD bestätigte, nutzt Thief mit dem Catalyst 14.4 Beta nicht mehr als eine GPU, was schnell behoben werden soll.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Leistungsaufnahme und Fazit

Wer 1.300 Euro für eine Grafikkarte mit zwei GPUs ausgibt, darf nicht erwarten, sich damit einen PC mit geringem Strombedarf bauen zu können. Zwar ist die Core-i7-4960X-Plattform deutlich sparsamer als frühere 6-Kern-Plattformen von Intel geworden, die 54 Watt auf dem Desktop mit einer 290X sind aber angesichts von Haswell-Systemen mit unter 20 Watt eine hohe Leistungsaufnahme.

Es ist nicht überraschend, dass das gleiche Gesamtsystem mit einer 295X2 72 Watt aufnimmt. Die zweite GPU ist dann zwar aus, die beiden Lüfter, zwei Pumpen und der PCIe-Switch müssen aber versorgt werden. Das fordert die zusätzlichen 18 Watt. Beim Spielen sind für den Rechner dann 521 Watt nötig, was immerhin noch unter zwei 780Ti liegt, die nur knapp 20 Watt mehr benötigen.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Das nur auf extreme Leistungsaufnahme getrimmte Programm Furmark fordert dem Netzteil mit der 295X2 ganze 665 Watt ab und belastet den Prozessor kaum. Mit Reserven dafür und für den Rest des Rechners sind Netzteile ab 850 Watt ein Muss für AMDs neue Dual-GPU-Karte.

Damit bleibt auch diese Doppel-Radeon wie ihre Vorgänger in den letzten sechs Jahren eine Demonstration des technisch Machbaren, das nur Spieler mit einem ausgeprägten Faible für neueste Technik und sehr hochauflösenden Monitoren wirklich ausreizen können. Im Gegensatz zu früheren X2-Karten ist das Gesamtkonzept aber durchdacht, gedrosselte GPUs sind durch die Hybridkühlung nicht mehr nötig.

Bild 56/56: Lüfter und Radeon-Logo sind hell rot beleuchtet. (Foto: Nico Ernst)

Da die Karte zudem insgesamt recht leise ist, kann der Aufpreis gegenüber zwei 290X noch als gerechtfertigt angesehen werden. Die Radeon R9 295X2 ist bis auf die Anforderungen an das Netzteil stressfreier als zwei getrennte Grafikkarten, und diesen Komfort lässt sich AMD ebenso wie die bisher konkurrenzlose Leistung bei 4K gut bezahlen.

Ab dem 21. April 2014 soll die 295X2 verkauft werden, AMDs Preis ohne Steuern beträgt 1.099 Euro oder 1.499 US-Dollar. Mit der deutschen Mehrwertsteuer ergibt das rund 1.300 Euro, durch die zwei Wochen Vorlauf ist der Neuheits-Aufschlag der Händler noch nicht absehbar.

Das gilt auch für die Effektivität von Nvidias Konter in Form der Titan-Z mit zwei GPUs - bisher ist ihr Preis doppelt so hoch wie der der 295X2, dafür ist aber angesichts der zwei GK110-GPUs mit nur einem Lüfter wohl kaum die doppelte Leistung zu erwarten. So spannend und kompromisslos war das Rennen um die schnellste Grafikkarte der Welt schon lange nicht mehr - und noch nie so teuer.

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