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Neue Linux-Treiberwelt

Seit Oktober 2014 ist bekannt, dass AMDs Linux-Team an einer neuen Treiber-Architektur arbeitet, die als Grundlage für einen völlig freien und einen teilweise proprietären Treiber dienen soll. Mit dem Verkaufsstart der Polaris-Karten hat sich dieses Konzept mit der Bezeichnung AMDGPU endlich als tragfähig und vor allem kundenfreundlich erwiesen.

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Immerhin sind die neuen Karten schon direkt unter Linux zu nutzen: Zwar ist auch Intel seit Jahren dazu in der Lage, rechtzeitig zum Start einer Hardware-Generation seiner integrierten Grafikchips Linux-Treiber bereitzustellen. Doch die Verwendung dedizierter Grafikkarten mit AMD- oder Nvidia-Chips, die explizit zum Spielen gedacht sind, geriet in der Vergangenheit mitunter zur Farce.

  • Typische Taktrate der RX 480 in einem 1080p-Benchmark (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Der Golem.de-Zauberwürfel (Foto: Nico Ernst)
  • Testszene Ashes of the Singularity (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Testszene Call of Duty Black Ops 3 (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Testszene Doom (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Testszene Fallout 4 (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Testszene Mirror's Edge Catalyst (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Testszene The Division (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Testszene The Witcher 3 (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Testszene Unreal Tournament (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Geforce 368.39, Radeon Software 16.6.2
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Geforce 368.39, Radeon Software 16.6.2
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Geforce 368.39, Radeon Software 16.6.2
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Geforce 368.39, Radeon Software 16.6.2
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  • AMD Radeon RX 480 (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Blockdiagramm des Polaris 10 der RX 480 (Bild: AMD)
  • Das Frontend ist programmierbar. (Bild: AMD)
  • Die Compute Units sollen effizienter arbeiten. (Bild: AMD)
  • Mehr Durchsatz bei Tessellation mit MSAA (Bild: AMD)
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Geforce 368.39, Radeon Software 16.6.2
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Geforce 368.39, Radeon Software 16.6.2
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  • Die Kompression wurde verbessert. (Bild: AMD)
  • True Audio Next ist kein DSP mehr. (Bild: AMD)
  • Stattdessen werden Compute Units reserviert. (Bild: AMD)
  • Geringer aufgelöste äußere Viewports sind für VR wichtig. (Bild: AMD)
  • Polaris-Architektur im Überblick (Bild: AMD)
  • Die RX 480 nutzt HDMI 2.0b und DP 1.3/1.4. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Sie unterstützt bis zu 5K bei 60 Hz. (Bild: AMD)
  • Mit HDR ist 4K das Limit. (Bild: AMD)
  • Polaris 10 decodiert u. a. H265 und VP9. (Bild: AMD)
  • Encodieren kann der Chip VP9 allerdings nicht. (Bild: AMD)
  • Ein 2-Pass-Encoding sorgt für mehr Bildqualität. (Bild: AMD)
  • Per VRS sind mehr als 60 Hz möglich. (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Der Kühler ist länger als die Platine (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • RX 480 ohne Kühler (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Polaris-10-Chip (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • 6+1 VRM-Design (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Ein einzelner 6-Pol-Anschluss (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Der Kühler der RX 480 (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Die VRMs haben eigene Lamellen (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Der GPU-Kühlblock ist winzig (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • AMD verspricht eine hohe Effizienz, vergleicht aber Mobile-Modelle. (Bild: AMD)
  • Testbau zum Messen der Leistungsaufnahme (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Radeon Software 16.6.2
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Radeon Software 16.6.2
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  • Der neue Wattman (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Hialgo hat interessante Algorithmen im Angebot. (Bild: AMD)
  • (Screenshot: Sebatian Grüner/Golem.de)
  • (Screenshot: Sebatian Grüner/Golem.de)
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  • (Screenshot: Sebatian Grüner/Golem.de)
(Screenshot: Sebatian Grüner/Golem.de)

Denn die komplett proprietären Linux-Treiber von AMD und Nvidia standen zwar meist viel eher als die freien Treiber bereit. Die Verwendung der proprietären Treiber war bisher aber oft mit einigen Schwierigkeiten verbunden, da diese nicht die gleichen Schnittstellen wie die freien Treiber verwenden. Pünktlich für Polaris macht AMD aber fast alles richtig.

Pünktlich, lizenz- und standardkonform

Der freie Treiber für AMD ist erstmals in Linux 4.7 aufgenommen worden, der vermutlich Mitte Juli 2016 final erscheinen und von den auf Endnutzer bedachten Distributionen wie etwa Ubuntu wahrscheinlich zurückportiert wird. Ubuntu-Nutzer können aber auf den seit einigen Wochen verfügbaren AMDGPU-Pro-Treiber zurückgreifen.

Dieser unterstützt die Polaris-Generation bereits und die Radeon RX 480 funktioniert damit problemlos. Zusätzlich zu der Kernel-Komponente werden hierbei viele verschiedene proprietäre Userspace-Pakete genutzt, etwa für die OpenGL-Beschleunigung oder die Vulkan-Grafikschnittstelle.

  • Typische Taktrate der RX 480 in einem 1080p-Benchmark (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
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  • Testszene Unreal Tournament (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Geforce 368.39, Radeon Software 16.6.2
  • Asus Z170-Deluxe, Core i7-6700K, 4 x 4 GByte DDR4-2133, Seasonic 520W Platinum Fanless; Win10 x64, Geforce 368.39, Radeon Software 16.6.2
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  • Der Kühler ist länger als die Platine (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
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  • Der neue Wattman (Screenshot: Marc Sauter/Golem.de)
  • Hialgo hat interessante Algorithmen im Angebot. (Bild: AMD)
  • (Screenshot: Sebatian Grüner/Golem.de)
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Die AMD-Entwickler stellen in dem AMDGPU-Pro-Treiber sämtliche notwendigen Kernel-Patches als DKMS-Paket bereit, inklusive jener Patches, die noch nicht offiziell in den Linux-Kernel aufgenommen werden konnten. Diese Patches stehen anders als bei Nvidia im Quellcode bereit und folgen damit den Lizenzbestimmungen der GPL des Linux-Kernels.

Außerdem folgt dieser Treiber den Konventionen anderer freier Treiber, weshalb auch ein Wayland-Compositor zumindest theoretisch auf der Radeon RX 480 läuft. Mit dem proprietären Treiber von Nvidia ist dies zurzeit nur über eine Eigenlösung von Nvidia möglich. In einem kurzen Test auf Ubuntu 16.04 stürzten aber Weston und Kwin-Wayland mit einem Speicherzugriffsfehler ab, was auf einen fehlerhaften Treiber hindeutet.

Halbgare Codec-Unterstützung und mühsame Energieverwaltung

Wirklich ausgereift scheint der Linux-Treiber von AMD noch nicht zu sein: So wird für die Hardware-Beschleunigung von Videos die Schnittstelle VDPAU genutzt, die von den meisten Playern eingesetzt werden kann. Das für HDR notwendige 10-Bit-Profil des H.265-Codecs wird von dem uns vorliegenden Pro-Treiber aber noch nicht unterstützt. Das ist irritierend, weil der dafür zuständige Code in dem freien Treiber schon länger zur Verfügung steht.

Die Entwickler mussten zudem in der vergangenen Woche noch neue Funktionen für die Energieverwaltung umsetzen. Dabei handelt es sich keineswegs um kosmetische Optimierungen, sondern sie umfassen die Unterstützung für das Adaptive Voltage & Frequency Scaling (AVFS).

Diese und einige weitere Kernel-Funktionen fehlten in dem uns zur Verfügung stehenden AMDGPU-Pro-Treiber noch. Eine neuere Version konnte uns AMD nicht rechtzeitig bereitstellen. Linux-Benchmarks sind unter diesen Umständen wenig aussagekräftig, weshalb wir vorerst darauf verzichten.

 Overclocking mit WattmanVerfügbarkeit und Fazit 
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ElDiablo 13. Jul 2016

Wo biege ich mir die Argumente zurecht? Nur weil ich zwischen zwei Spec-Verletzungen...

Der Held vom... 08. Jul 2016

Die meisten Reviews zu verschiedenen Modellen testen die Leistungsaufnahme über PCIe gar...

PSmith 08. Jul 2016

Lol ... eine Custom GTX 970 (also eine mit Hersteller-OC) ist im Durchschnitt mindestens...

ElDiablo 06. Jul 2016

Warum gibt es dann einen Treiber von AMD mit Fix? Warum garantiert AMD das nicht...

ElDiablo 06. Jul 2016

Ja, denn das Referenzdesign hat nun mal keinen 8-Pin. Pech gehabt. Man sollte schon die...


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IT
Frauen, die programmieren und Bier trinken

Fest angestellte Informatiker sind oft froh, nach Feierabend nicht schon wieder in ein Get-together zu müssen. Doch was ist, wenn man kein Team hat und sich selbst Programmieren beibringt? Women Who Code veranstaltet Programmierabende für Frauen, denen es so geht. Golem.de war dort.
Von Maja Hoock

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