Höchstleistung trotz Power-Limit

Auf dem Papier taktet AMD den Fiji-Grafikchip mit bis zu 1 GHz. Da alle Funktionseinheiten und somit volle 4.096 Shader-Rechenwerke laufen, liegt die Leistung theoretisch nur minimal unter der der Fury X mit durchgehend 1,05 GHz GPU-Frequenz. Die verfügt über zwei 8-Pol-Stromanschlüsse und laut AMD über eine typische Leistungsaufnahme von 275 Watt. Unter UHD in Shader-lastigen Spielen ohne Front-End-Bremse genehmigt sich die Fury X aber bis zu 330 Watt, beispielsweise im dritten Risen-Teil.

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Takt und Temperatur der Nano nach 20 min The Witcher 3 in Ultra-HD (Screenshot: Golem.de)

Da die Radeon R9 Nano nicht mit einer Wasserkühlung, sondern mit einer kleinen Luftkühlung ausgestattet ist, musste AMD anders vorgehen: Die typische Leistungsaufnahme beträgt 175 Watt, was durch den PCIe-Slot und einen 8-Pol-Anschluss mehr als abgedeckt wird. Jede Radeon-Grafikkarte verfügt über Power Tune. So nennt AMD die Kombination aus Hard- und Software, um die Leistungsaufnahme zu protokollieren und zu regeln. Bei der Fury X ist die Ansage einfach, die 1.050 MHz sollen mit aller Gewalt gehalten werden, egal wie viel Energie die Karte dafür benötigt. Das ist wenig effizient, macht die Fury X aber unserem Test zufolge zum schnellsten Modell mit einer GPU.

Offenbar hat AMD für die Nano eine maximale Leistungsaufnahme von rund 180 Watt einprogrammiert, welche die Karte nicht überschreitet. Im Umkehrschluss bedeutet dies aber, dass je nach Last auf den Recheneinheiten der Takt samt Spannung abgesenkt werden muss, um das Power-Limit einzuhalten. Die von AMD genannten 1 GHz sind eine reine Papierangabe, in der Praxis taktet die Nano im Mittel und nach einigen Minuten im Spiel mit rund 900 MHz. Je höher die Auflösung und damit die Last, desto geringer der Takt - je weniger Last, desto eher erreicht die Nano die 1 GHz. The Witcher 3 in UHD etwa weist eine mittlere Frequenz von 860 MHz auf, GTA 5 in 1080p kommt auf 970 MHz.

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Core i7-5960X @ 3,6 GHz, 4 x 4 GByte DDR3-2400, Asus X99; Windows 8.1 Update x64, Catalyst 15.201.1102 (HQ), Geforce 355.82 (HQ)

Basierend auf diesen Erfahrungswerten überrascht die Geschwindigkeit der Radeon R9 Nano nicht: Die Fury X ist 5 bis 15 Prozent, im Durchschnitt unserer Benchmarks 10 Prozent schneller. Folgerichtig liefert die Nano eine Leistung ab, die sich in etwa mit der von Nvidias Geforce GTX 980 deckt. Wie üblich hat die AMD-Karte bei hohen Auflösungen leichte Vorteile und bei niedrigen das Nvidia-Modell. Beide Karten schaffen rund 30 fps in UHD (3.840 x 2.160 Pixel), wenn maximale Details ohne MSAA/SSA eingestellt sind.

Interessant ist der Vergleich mit anderen für ITX-Systeme geeigneten Karten: Die uns vom Onlinehändler Caseking leihweise zur Verfügung gestellte Asus Geforce GTX 970 DirectCu Mini OC und die Sapphire Radeon R9 380 ITX Compact waren bisher die schnellsten Modelle, sie messen beide 17 cm. Verglichen mit der R9 390, einer umbenannten R9 285, ist die Nano rund doppelt so flott. Die ITX Compact verfügt allerdings über 2 statt 4 GByte Videospeicher, was die Leistung gerade in der UHD-Auflösung deutlich verringert.

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Die uns von Caseking gestellte Sapphire R9 380 ITX Compact und die Asus GTX 970 DirectCu Mini OC neben der Nano (Bild: Martin Wolf/Golem.de)

Die Asus Geforce GTX 970 DirectCu Mini OC boostet unter Last mit 1,15 bis 1,2 GHz und damit in etwa so viel, wie es Nvidia vorsieht. Die Radeon R9 Nano ist im Mittel gut ein Fünftel flotter, die Differenz ist aber stark von der Auflösung abhängig. In UHD wird das Geforce-Modell um durchschnittlich ein Drittel geschlagen, in 1080p beträgt der Vorsprung nur noch 10 Prozent. Wer die Nano kauft, sollte also hohe Auflösungen fahren oder Treiber-Downsampling beziehungsweise Supersampling-Kantenglättung nutzen.

Bei der Leistungsaufnahme zeigt sich, dass AMD die Physik nicht austricksen kann: Der High Bandwidth Memory mag sparsam sein, die vielen Shader-Einheiten sind es nicht. Die Radeon R9 Nano benötigt etwas mehr Energie als die Geforce GTX 980, konkret eine Galax GTX 980 Hall of Fame 8-Pack-Edition, die wir auf 1.240 MHz beschränkt haben. Einige Modelle der GTX 980 dürften daher sparsamer als die Nano sein, andere mehr Energiebedarf haben.