Radeon RX 580 und RX 570 im Test:AMDs Grafikkarten sind schneller und sparsamer
Etwas mehr Takt plus Firmware-Tuning: Die Radeon RX 580 und die Radeon RX 570 nutzen optimierte Polaris -Technik. Das macht sie zu empfehlenswerten Grafikkarten , Nvidias Geforce GTX 1060 hat aber weiterhin einen klaren Effizienzvorteil.
2x Radeon RX 580 und 1x Radeon RX 570Bild:
Martin Wolf/Golem.de
Wer auf der Suche nach einer neuen Grafikkarte im Preisbereich von 200 bis 300 Euro ist, für den hat AMD zwei neue Modelle im Angebot: Die Radeon RX 580 und die Radeon RX 570 folgen auf die Radeon RX 480 und die Radeon RX 470 und machen fast alles besser als ihre Vorgänger. Die größten Änderungen gibt es bei der Leistungsaufnahme, die Rechengeschwindigkeit hingegen steigt kaum. Dafür gefallen uns die vorliegenden Partner-Designs mehr als bei der Radeon-RX-400-Familie, da sie einen ausgereifteren Eindruck machen.
Aber der Reihe nach: Die Radeon RX 580 und die Radeon RX 570 sind beide Mittelklasse-Grafikkarten, die AMD gegen Nvidias Geforce GTX 1050 Ti und Geforce GTX 1060 positioniert - beziehungsweise dazwischen. Dazu wird bewährte Technik verwendet, da AMD erneut auf den Polaris-11-Chip setzt. Der heißt allerdings mittlerweile Polaris 21, dazu aber gleich mehr. Bedingt durch einige Änderungen kann AMD die neue GPU höher takten, wenngleich das Frequenzplus doch eher zaghaft ausfällt.
Spezifikationen der Radeon RX 580 und Radeon RX 570
Radeon RX 580
Radeon RX 480
Radeon RX 570
Radeon RX 470
Grafikchip
Polaris 20
Polaris 10
Polaris 20
Polaris 10
Compute Units
36
36
32
32
Shader-ALUs
2.304
2.304
2.048
2.048
Textur-Einheiten
144
144
128
128
ROPs
32
32
32
32
Interface
256 Bit
256 Bit
256 Bit
256 Bit
Speichertyp
4/8 GByte GDDR5
4/8 GByte GDDR5
4/8 GByte GDDR5
4/8 GByte GDDR5
Chiptakt (Boost)
1.257 (1.340) MHz
1.120 (1.266) MHz
1.168 (1.244) MHz
926 (1.206) MHz
Speichertakt
8 GBit pro Sekunde
8 GBit pro Sekunde
7 GBit pro Sekunde
6,6 GBit pro Sekunde
Board-Power
185 Watt
150 Watt
150 Watt
120 Watt
Stromanschluss
1 x 8-Pol
1 x 6-Pol
1 x 6-Pol
1 x 6-Pol
Gerade die Radeon RX 580 agiert am oberen Limit dessen, was der Polaris-21-Chip erreichen kann. Dafür liegt der Basistakt fast so hoch wie der - in der Praxis selten zu findende - Boost der Radeon RX 480. Deutlich kräftiger fällt das Taktplus bei der Radeon RX 570 aus, die mit einer Basisfrequenz von 1.168 MHz mal eben 26 Prozent auf die Taktfrequenz der Radeon RX 470 draufpackt. Den GDDR5-Speichertakt rührt AMD zumindest bei der Radeon RX 580 nicht an, was wohl eine Kostenfrage war. Die Datenrate der Radeon RX 570 hingegen steigt um immerhin sechs Prozent von 6,6 auf 7 GBit/s.
Bedingt durch die höheren Frequenzen erhöht sich auch die Board-Power: Aus den nominellen 150 Watt der Radeon RX 480 - die praktisch aber bei 160 bis 170 Watt liegen - werden 185 Watt bei der Radeon RX 580. Bei der Radeon RX 570 steigt die Leistungsaufnahme prozentual stärker: Statt 120 sind es hier 150 Watt. Diese Werte gelten jedoch für das Referenz-Design, im Handel werden beide Grafikkarten weitestgehend als Custom-Designs von AMDs Partnern angeboten. Diese Karten takten höher und benötigen mehr Energie.
So beträgt der Basistakt bei den drei uns zur Verfügung stehenden Modellen der Radeon RX 580/570 über 1,3 GHz und der Boost über 1,4 GHz. Das ist mehr als jede Radeon RX 480/470 aufweist und der Grund dafür heißt Polaris 21.
Technische Neuerungen von P21
Der bisherige Polaris-11-Chip wird bei AMDs Partner Globalfoundries gefertigt. Das Herstellungsverfahren wurde von Samsung lizenziert und nennt sich 14LPP (14 nm FinFET Low Power Plus). Es handelt sich dabei um die zweite 14-nm-Generation, die erste war 14LPE (Low Power Early). Im Falle des neuen Polaris 21 spricht AMD von der dritten Generation. Auf Nachfrage wurde diese als 'gereifter' 14LPP-Prozess umschrieben und uns zugestimmt, man könnte das Verfahren auch als 14LPP+ bezeichnen. Hat jemand Intel gesagt?
Offenbar versetzt der 14LPP+ AMD in die Lage, die GPUs etwas höher zu takten, ohne dafür die Spannung extrem zu erhöhen. Ob sich der Polaris 21 abseits der Fertigung vom Polaris 11 unterscheidet, es also beispielsweise einen Metal-Spin gab, ließ der Hersteller offen. Interessant ist in diesem Zusammenhang, wieso AMD bei der Radeon RX 580 den Speichertakt nicht gesteigert hat. Unserer Erfahrung nach schafft jede Radeon RX 480 eine GDDR5-Datenrate von 9 statt 8 GBit/s (4,5 GHz) und damit das Limit dessen, was AMDs Wattman-Tool zulässt.
Spezifikationen von Polaris 20/21 und Polaris 12
Polaris 20
Polaris 10
Polaris 21
Polaris 11
Polaris 12
Fertigungsverfahren
14LPP+
14LPP
14LPP+
14LPP
14LPP+
Die-Size
232 mm²
232 mm²
124 mm²
124 mm²
101 mm²
Transistoren
5,7 Milliarden
5,7 Milliarden
3,0 Milliarden
3,0 Milliarden
2,2 Milliarden
Compute Units
36
36
16
16
10
Shader ALUs
2.304
2.304
1.024
1.024
640
Textur-Einheiten
144
144
64
64
40
ROP-Cluster
8
8
4
4
4
Raster-Endstufen
32
32
16
16
16
Interface
256 Bit GDDR5
256 Bit GDDR5
128 Bit GDDR5
128 Bit GDDR5
128 Bit GDDR5
L2-Cache
2 MByte
2 MByte
1 MByte
1 MByte
?
Der einzige Hersteller von 9-Gbps-GDDR5 ist Samsung, die K4G41325FE(öffnet im neuen Fenster) -Chips werden jedoch wie gehabt als Customer Sample bezeichnet. Da sie obendrein nur als 4-GBit-Varianten erhältlich sind, müsste AMD doppelte so viele davon verbauen, was neben der offenbar eingeschränkten Verfügbarkeit die Kosten weiter nach oben treiben dürfte. Zumindest einige von Nvidias Partner haben aber erste OC-Modelle der Geforce GTX 1060 mit 9-Gbps-GDDR5-Videospeicher angekündigt. Wie hoch der Aufpreis ausfällt, ist noch offen.
Geringere Leistungsaufnahme dank ... tja
Abseits der gestiegenen Frequenzen hebt AMD beim Polaris 21 die in bestimmten Szenarien gesunkene Leistungsaufnahme hervor, was wir durchweg bestätigen können. So benötigen die Radeon RX 580/570 weniger Energie im Leerlauf und bei der Wiedergabe von Videos agieren sie sparsamer, wenn zwei unterschiedlich auflösende Monitore angeschlossen sind.
Mit der Radeon Software, also dem Grafiktreiber, hängt das nicht zusammen. Es scheint also eine Hardware- oder Firmware-Änderung zu sein. Ob AMD die nachträglich auch für die Radeon RX 480/470 implementieren könnte, ließ sich der Hersteller nicht entlocken. Vergangenes Jahr hatte AMD übrigens einen neuen Treiber versprochen, welcher die Leistungsaufnahme der Radeon RX 480 im Leerlauf senken soll - der ist bis heute nicht erschienen.
Genug von der Theorie - schauen wir uns an, was Asus, MSI und Sapphire mit dem Polaris 21 für RX-580/570-Grafikkarten entworfen haben.
Drei Custom-Designs angeschaut
Asus' Radeon RX 580 ROG Strix 8G fällt mit 298 mm Länge sehr groß aus, auch der Kühler belegt etwas mehr als zwei Slots. Ein 8-Pol-Stromanschluss genügt der Grafikkarte. Der Hersteller liefert das Modell im Gaming-Mode aus, mit 1.411/4.000 MHz. Im GPU Tweak II bietet Asus auch einen OC-Mode (1.431/4.000 MHz) an, das Tool verweigerte bei uns jedoch den Start. Ohne Last stehen die drei Lüfter still, ihre Aura-RBG-Beleuchtung sowie die des Logos auf der Backplate sind einstellbar. In Spielen hören wir die Radeon RX 580 ROG Strix 8G aus dem System heraus, denn 1.300 Umdrehungen pro Minute sind recht laut. Bei 60 Grad Celsius GPU-Temperatur können Nutzer die Lüfter aber ohne Bedenken drosseln, zumal auch der Takt nicht negativ beeinflusst wird.
Die MSI Radeon RX 570 Gaming X 4G misst 276 mm und weist einen 8-Pol-Stromanschluss auf. Die beiden Lüfter drehen im Leerlauf nicht, was aber in MSIs Gaming-App einstellbar ist. Dort können auch die rote Beleuchtung deaktiviert und die RGB-Farben des Logos eingestellt werden. MSI liefert die Grafikkarte im Gaming-Mode aus, dort taktet sie mit 1.281/3.500 MHz. Im Tool stehen noch der Silent-Mode (1.244/3.500 MHz) und der OC-Mode (1.293/3.550 MHz) bereit. Unter Last bleibt die GPU der Gaming X mit 60 Grad Celsius im Gaming-Mode sehr kühl, dennoch rotieren die Lüfter ziemlich leise bei etwa 1.200 Umdrehungen pro Minute. Der Silent-Mode ist kaum anders, der OC-Mode jedoch bei nur wenig Mehrleistung klar lauter.
Sapphires Radeon RX 580 Nitro+ 8G misst 261 mm und ist mit einem 6-Pol- und einem 8-Pol-Anschluss bestückt, wenngleich das nicht notwendig wäre. Auch hier stehen die Lüfter ohne Last still, beleuchtet sind sie ebenso wenig wie die Backplate, dafür erstrahlt das Logo via Trixx-Tool in RGB-Farben. Sapphire hat die Radeon RX 580 mit einem Schalter ausgestattet, mit dem zwischen dem Nitro- (1.411/4.000 MHz) und dem Silent-Mode (1.340/4.000 MHz) umgeschaltet werden kann. In beiden Modi ist die Grafikkarte leiser als Asus' Modell.
Alle drei Karten haben die Anschlüsse gemein: Neben einem DVI-D gibt es zwei Displayport 1.4 und zwei HDMI 2.0 - das ist ideal für Virtual Reality. Unter Last halten die Pixelbeschleuniger übrigens durchweg ihren Boost-Takt.
Ein bisschen flotter als bisher
Wir verwenden als Testsystem keins mit Intel-Prozessor, sondern haben uns für AMDs neuen Ryzen 5 1600X mit sechs Kernen entschieden. Das hat zwei Gründe: Die CPU wird in der Praxis eher mit einer Radeon RX 580/570 kombiniert als ein Core i7-7700K/6900K, wie wir ihn für High-End-Grafikkarten einsetzen würden. Zudem wollten wir die Gelegenheit nutzen, uns anzuschauen, wie Nvidias Treiber sich auf dem Ryzen-Chip mit der D3D12-Schnittstelle verhält.
Da Asus' Radeon RX 580 ROG Strix 8G und Sapphires Radeon RX 580 Nitro+ 8G im Auslieferungszustand beide durchweg mit 1.411 MHz Chip- und 4.000 MHz Speichertakt laufen, haben wir die zwei stellvertretend in unseren Diagrammen als Radeon RX 580 OC bezeichnet. Der Leistungszuwachs mit dem Referenz-Design der Radeon RX 480 - und nicht mit einem übertakteten Modell - fällt gering aus: Im Mittel über alle Spiele und Auflösungen hinweg sind es +6,1 Prozent. Das Plus fällt größer aus, wenn die Karte mehr Pixel berechnen muss, was für eine leichte Bandbreitenlimitierung spricht.
Zumindest bei unserer aufgrund der knappen Zeit geringen Spieleauswahl reicht das nicht, um eine Geforce GTX 1060 Founder's Edition im Mittel zu überholen. Das liegt jedoch vor allem daran, dass die Nvidia-Karten in den beiden Unreal-Engine-4-Titeln Ark Survival Evolved und Unreal Tournament deutlich flotter sind. In Battlefield 1 und Gears of War 4 hingegen kann sich die Radeon RX 580 OC gegen die Geforce GTX 1060 durchsetzen. Wer nicht gerade beide Modell direkt gegenüberstellt, wird abseits von Ark Survival Evolved (und hier nur in 1080p) keinen Unterschied zwischen beiden Grafikkarten spüren.
Bei der Radeon RX 570, vertreten durch MSIs Gaming X 4G, ist die Differenz zum Vorgänger größer: Die Radeon RX 470 wird um +8,4 Prozent überholt. Die Karte liefert somit fast die gleiche Leistung wie die Radeon RX 480 im Referenz-Design. Mit einem Unterschied: Der Videospeicher fasst 4 statt 8 GByte. Das resultiert in Battlefield 1, in Dishonored 2 und in Rise of the Tomb Raider in sehr niedrigen Frametimes, wie die 99th-Percentile-Werte von OCAT zeigen. Das bedeutet vereinfacht ausgedrückt, dass die Bildrate so tief sinkt, dass das Spiel regelmäßig stark stottert und sich unrund anfühlt.
Geforce-Nutzer sollten D3D12 meiden
Um noch das Thema mit Nvidias Grafiktreiber unter D3D12 auf Ryzen anzusprechen: In Gears of War 4 gibt es diesbezüglich keine Auffälligkeiten, sehr wohl aber in Rise of the Tomb Raider. Hier bricht die Geforce GTX 1060 beim Wechsel von D3D11 auf D3D12 in 1440p und 2160p massiv ein, in 1080p jedoch nicht - weitere Werte evaluieren wir derzeit. Da Geforce-Karten ohnehin kaum von D3D12 oder Vulkan profitieren, raten wir zu D3D11 und OpenGL.
Schauen wir uns nach der Leistung noch die Leistungsaufnahme der Radeon RX 580/570 an, denn die von AMD genannte Board-Power ließ schon erahnen, was uns erwartet: Unter Last wird die 200-Watt-Marke locker erreicht.
Leerlauf runter, Last hoch
AMD betont im Reviewer's Guide zur Radeon RX 580/570, dass die Grafikkarten verglichen mit ihren Vorgängern eine niedrigere Leistungsaufnahme abseits von 3D-Anwendungen aufweisen. Wie eingangs erwähnt, können wir das durch unsere Messungen per Extender und Stromzange bestätigen. Gerade bei mehreren Displays sollen die Karten weniger Energie benötigen, da AMD einen weiteren P-State für den Speichertakt implementiert haben will.
Bisher üblich waren 300/600 MHz im Leerlauf bei einem Display oder wenn zwei 1080p-Bildschirme angeschlossen sind. Mit zwei unterschiedlich auflösenden Monitoren hingegen taktet eine Radeon RX 480 auf 300/4.000 MHz und damit die volle Speicherfrequenz hoch. Das geht mit einer steigenden Leistungsaufnahme einher, weshalb es bei den Radeon RX 580/570 eine dritte Stufe gibt.
Neuer Power-State spart Energie
Wir können sie zwar nicht auslesen, sehr wohl aber messen: Statt um die 40 sind es nur noch 32 bis 34 Watt mit einem 4K- und einem 1080p-Display. Obendrein hat AMD einige Verbesserungen implementiert, damit die Leistungsaufnahme im Leerlauf und beim Abspielen eines Youtube-Videos sinkt. Statt 16 bis 17 sind es 12 bis 14 Watt und bei 4K-Material messen wir 18 bis 21 statt 45 Watt.
Leistungsaufnahme der Radeon RX 580 und RX 570
Leerlauf, ein 4K-Display
Leerlauf, 4K + 1080p Display
4K-Video (Microsoft Edge)
Battlefield 1 (1440p, Ultra, D3D11)
Radeon RX 480 Referenz-Design
16,8 Watt
40,4 Watt
45,6 Watt
163,7 Watt
Radeon RX 470 Referenz-Design
15,7 Watt
41,4 Watt
45,6 Watt
134,8 Watt
Asus RX 580 ROG Strix 8G
12,4 Watt
34,6 Watt
18,6 Watt
196,7 Watt
Sapphire RX 580 Nitro+ 8G
11,9 Watt
34,3 Watt
17,8 Watt
197,9 Watt
MSI RX 570 Gaming X 4G
13,6 Watt
32,1 Watt
20,9 Watt
158,9 Watt
Geforce GTX 1060 Founder's Edition
7,1 Watt
8,1 Watt
12,0 Watt
103,3 Watt
Verglichen mit Nvidias Geforce GTX 1060 in der Founder's Edition sind das dennoch hohe Werte: Wir messen niedrige 7 Watt im Leerlauf, 8 Watt bei zwei Displays und 12 Watt bei der Wiedergabe eines 4K-Youtube-Videos. In Battlefield 1 in 1440p mit Ultra-Details unter D3D12 begnügt sich die Grafikkarte zudem mit 103 Watt. Die Radeon RX 470 kommt auf 135 Watt und die Radeon RX 480 auf 164 Watt. Der Dice-Shooter ist dabei nicht einmal der Worst Case.
Über 200 Watt unter Last
Die Asus Radeon RX 580 ROG Strix 8G benötigt im Gaming-Mode 197 Watt, im OC-Mode gar 211 Watt. Die Sapphire Radeon RX 580 Nitro+ 8G erreicht im Nitro-Mode rund 198 Watt, im Silent-Mode sinkt die Leistungsaufnahme auf 184 Watt. Bei der MSI Radeon RX 570 Gaming X 4G messen wir 147 über 159 bis 171 Watt in den drei Modi. Diese Werte waren zu erwarten, da die Karten höher takten und mehr GPU-Spannung anlegen als ihre Vorgänger.
Im kurzen OC-Test erreichten wir bei beiden Radeon RX 580 einen Takt von 1.460/4.500 MHz. Genug der Messwerte - auf zum Fazit.
Verfügbarkeit und Fazit
AMD verkauft die Radeon RX 580 für 260 Euro und die Radeon RX 570 für 200 Euro. Beide Modelle werden im Handel jedoch vornehmlich als Custom-Designs zu haben sein: Die Asus Radeon RX 580 ROG Strix 8G kostet 320 Euro, die Sapphire RX 580 Nitro+ 8G listet der Hersteller für 290 Euro und MSI nennt für die Radeon RX 570 Gaming X 4G einen Preis von 225 Euro.
Beide Grafikkarten, die Radeon RX 580 und die Radeon RX 570, als Rebrands oder Refreshs zu bezeichnen, wird ihnen nicht gerecht: Das Leistungsplus fällt mit unter 10 Prozent verglichen mit ihren Vorgängern zwar gering aus. Dafür sinkt im Leerlauf, beim Video schauen und im Multi-Display-Betrieb die Leistungsaufnahme. Unter Last benötigen beide Neulinge aber trotz 14LPP+ mehr Energie als eine RX 480 oder RX 470, da der höhere Takt den Sweetspot des Polaris-21-Chips überschreitet. Verglichen mit einer Geforce GTX 1060 Founder's Edition brauchen die Karten daher fast doppelt so viel Strom.
Die RX 580 ist teils flotter als die Nvidia-Grafikkarte und so schnell wie übertaktete Modelle. Die RX 570 nähert sich der Nvidia-Karte, weist aber in der uns vorliegenden Version nur 4 GByte Videospeicher auf. Spieler müssen daher Schatten- und Texturdetails reduzieren, da es ansonsten zu unregelmäßigen Frametimes kommt. Die RX 580 und die RX 570 liefern eine flüssige Bildrate von 60 fps mit maximalen Details in 1080p und 1440p, in manchen Titeln muss aber eine Stufe heruntergeschaltet werden, damit es nicht ruckelt.
Von den drei getesteten RX-Modellen gefällt uns die Sapphire Radeon RX 580 Nitro+ am besten: Sie ist im Auslieferungszustand leiser und doch genauso schnell wie Asus' Radeon RX 580 ROG Strix und kann per Switch ohne nennenswerten Leistungsverlust fast lautlos betrieben werden. Die gut hörbare, aber auch deutlich kühlere Strix-Karte eignet sich dank RGB-Effekten für Systeme mit Seitenfenster, da Front und Rückseite beleuchtet sind. MSIs Radeon RX 570 Gaming X 4G arbeitet ebenfalls erfreulich ruhig, die 4 GByte Videospeicher sind jedoch je nach Einstellungen ein Nachteil.
Unterm Strich gefällt uns AMDs neue Generation, da die Leistungsaufnahme und die Custom-Designs weitestgehend überzeugen. Einzig die benötigte Energie unter Last fällt hoch aus, 200 Watt sind aber noch leise abführbar.
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