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Radeon RX 480 im Test

Eine bessere Grafikkarte gibt es für den Preis nicht

Viel Leistung dank Polaris-Technik und acht GByte Speicher für 250 Euro: AMD hat mit der Radeon RX 480 prinzipiell eine sehr gute Grafikkarte für Spieler im Angebot. Einzig bei der Effizienz hätten wir verglichen mit der Konkurrenz deutlich mehr erwartet.

Seit Monaten ist sie mit Abstand die populärste Grafikkarte bei der Steam-Spiele-Plattform in Valves Hardware-Umfrage: Nvidias derzeit rund 250 Euro teure Geforce GTX 970, die im Spätsommer 2014 veröffentlicht wurde. Sie erfüllt die Anforderungen der Virtual-Reality-Systeme HTC Vive und Oculus Rift und hat maßgeblich Anteil daran, dass Nvidias Marktanteil bei dedizierten Grafikkarten derzeit rund dreimal so hoch ausfällt wie der von AMD.

Die Radeon RX 480 und die beiden kleineren Modelle Radeon RX 470 sowie RX 460 sollen das ändern. Alle basieren auf der neuen Architektur namens Polaris, die Grafikchips werden bei AMDs Fertigungspartner Globalfoundries im modernen 14LPP-FinFET-Verfahren hergestellt. Als Konkurrenz zur Geforce GTX 1080/1070 sind die Karten nicht gedacht, vielmehr für das Preissegment unter 250 Euro. Gerade die Radeon RX 480 soll Spieler ansprechen, die in einer Auflösung von 1080p mit hübscher Grafik zocken möchten und die bei Virtual Reality bisher aufgrund zu hoher Kosten außen vor waren.

AMD hat die Entwicklung der Polaris-Technik erst im Herbst 2014 begonnen, lauffähige Testchips lagen im Dezember 2015 vor. Ein paar Wochen später kündigte der Hersteller zwei Versionen an: Polaris 10 alias Ellesmere für die Radeon RX 480 sowie Radeon RX 470 und Polaris 11 alias Baffin für die Radeon RX 460 sowie noch nicht angekündigte Notebook-Modelle. Die Nummern 10 und 11 geben nicht die Leistung der Chips wieder, sondern stellen die Chronologie der zeitlichen Entwicklung dar. Beide Polaris-GPUs entsprechen technisch dem aktuellen Stand - 4K, HDR und VR sind nur einige Schlagwörter.

Im Polaris-10-Chip stecken vier sogenannte Shader-Engines. Jede verfügt über einen eigenen Rasterizer und eine Geometrie-Stufe, die ihre aufbereiteten Daten an jeweils zehn [Update: es es sind doch nur neun] Compute Units weitergeben. In denen rechnen 64 Shader-Einheiten (ALUs) und 4 Textur-Einheiten (TMUs) samt dazugehörigen Caches, Registern und einem Scheduler, der die Befehle an die Funktionseinheiten verteilt. Für den kompletten Chip macht das 36 Compute Units und somit bei der Radeon RX 480 insgesamt 2.304 Shader-Einheiten.

Die für hohe Auflösungen und für Multisample-Kantenglättung wichtigen Raster-Endstufen (ROPs) sind wie für einen Mittelklasse-Chip typisch 32-fach vorhanden. Beim Speicherinterface macht AMD keine Experimente: Es ist 256 Bit breit und unterstützt GDDR5-Videospeicher mit bis zu 8 GBit pro Sekunde, also 4 GHz. Ob Polaris 10 auch zum neueren GDDR5X-Standard kompatibel ist, wollte der Hersteller selbst auf Nachfrage nicht explizit bestätigen.

Verglichen mit Nvidias aktuellem GP104-Chip ist der Polaris 10 mit 232 statt 314 qmm deutlich kompakter. Auch die Transistordichte fällt höher aus: AMD konnte 5,7 Milliarden Transistoren integrieren. Dieses Budget investierte der Hersteller in eine überarbeitete Technik, genauer in die vierte Iteration des Ende 2011 mit dem Tahiti-Chip der Radeon HD 7970 eingeführten Graphics Core Next.

Neue GCN-v4-Architektur

Basierend auf den 5,7 Milliarden Transistoren hat AMD den eigentlichen GCN kräftig umgebaut und fast alle umliegenden Funktionsblöcke wie das Frontend, den Display-Controller, die Encode/Decode-Einheit und das Speicherinterface ebenfalls überarbeitet. Beginnen wir bei Letzterem: Der Polaris 11 bezieht Daten via PCIe 3.0 x16 und schiebt sie in den Videospeicher. Von dort greift der Chip mit 256 Datenleitungen parallel darauf zu. Um Ressourcen zu schonen, hat AMD die bereits vorhandene verlustfreie Farbkompression verbessert.

Packbare Informationen können im 2:1-, 4:1- und 8:1-Verhältnis komprimiert werden, um effektiv die verfügbare Datentransfer-Rate um bis zu +38 Prozent zu steigern. Laut Hersteller wurden die Treiber dafür angepasst, die Farbkompression möglichst oft zu nutzen, da damit auch die Raster-Endstufen (ROPs) besser ausgelastet werden. Um Speicherzugriffe zu vermeiden, hat AMD den für alle Compute Units ansprechbaren L2-Cache ausgehend vom Tonga-Chip der Radeon R9 380(X) von einem auf zwei MByte verdoppelt. Der Puffer soll bei Polaris cleverer genutzt werden, etwa durch gebündelte Anfragen. Das spart Energie und Zeit, verbessert also die Effizienz. Im Frontend arbeitet wie gehabt ein Command-Prozessor, der von vier Asynchronous Compute Engines (ACE) und zwei Hardware-Schedulern (HWS) unterstützt wird. Die sind wichtig für Async Compute und die Quick Response Queue, die für den Timewarp in Virtual Reality sinnvoll ist, und können nachträglich per Microcode-Update aktualisiert werden. Die HSW steuern die Compute Units an und sind in der Lage, Shader-Blöcke für bestimmte Aufgaben zu reservieren. AMD nutzt das für True Audio Next, denn der dedizierte DSP für Raumklang ist aus dem Chip geflogen. Stattdessen werden per Compute Unit Reservation beispielsweise acht Blöcke per LiquidVR-API angesprochen.

Eine weitere Neuerung von Polaris ist das Variable Rate Shading, was Viewports mit unterschiedlichen Auflösungen rendern kann. Die Idee gleicht Nvidias Multi Res Shading und eignet sich für Virtual Reality, insbesondere mit Eye Tracking. In den Shader Engines hat AMD die Geometrie-Einheit überarbeitet: Der Primitive Discard Accelerator verwirft später im Bild nicht zu sehende, extrem kleine Polygone, bevor die Compute Units ihre Arbeit beginnen. Das ist relevant für Tessellation, vor allem in Kombination mit Multisample-Kantenglättung.

Unsere Tests mit Metro Last Light Redux (kein MSAA), The Witcher 3 (Hairworks mit 8x MSAA) und Unigine Heaven (4x MSAA) bei eingeschalteter Tessellation zeigen, dass die Radeon RX 480 dadurch deutlich weniger einbricht als eine Radeon R9 290X (GCN v2) oder eine Radeon R9 Nano (GCN v3). In Spielen mit niedrigeren Tessellation-Faktoren wie Star Wars Battlefront sind die Unterschiede geringer. Eine generelle Beschleunigung soll ein neuer Cache für kleine instanzierte Geometrie bringen, etwa bei der Vegetation.

Auf Ebene der Compute Units behält AMD den Aufbau von 4x 16 SIMDs und den bisherigen Caches bis auf eine Ausnahme bei: Ein Instruction Prefetch lastet in einigen Fällen die Shader besser aus, da sie nicht auf Daten warten müssen. Der vergrößerte Wave-Instruction-Buffer sorgt für eine zügigere Abarbeitung. Unterm Strich sollen die Shader des GCN v4 verglichen mit GCN v3 um bis zu +15 Prozent schneller pro Takt rechnen. Sie unterstützen außerdem FP16- und Int16-Genauigkeit für beispielsweise TressFX oder Deep Learning. Die Double-Precision-Geschwindigkeit beträgt 1/32 von Single-Precision.

Vom API-Support her hat sich nichts geändert, Polaris unterstützt wie gehabt die Mantle-Schnittstelle und weist das Direct3D Feature Level 12_0 auf. Dafür soll Frame Pacing für Multi-GPU unter D3D12 kommen und gibt neue Display- und Video-Optionen für High Dynamic Range (HDR).

Gerüstet für 5K und HDR

Wie Nvidias Geforce GTX 1080/1070 verfügt die Radeon RX 480 über einen HDMI-2.0b-Ausgang sowie drei Displayports (1.3/1.4-ready), die den Inhalteschutz HDCP 2.2 für Filme unterstützen; DVI fehlt beim Referenzdesign. Über HDMI 2.0b kann die Grafikkarte das Display mit bis zu 3.840 x 2.160 Pixeln bei 60 Hz ansteuern, der Displayport 1.4 arbeitet mit Monitoren mit der gleichen Auflösung bei bis zu 120 Hz und bei 5.120 x 2.880 Pixeln mit 60 Hz zusammen. Das gilt einzig für die heute übliche Darstellung von Standard High Definition (SDR) mit 8 Bit und 256 Helligkeitsabstufungen pro Kanal.

Polaris beherrscht auch High Dynamic Range (HDR) mit 10 Bit für 1.024 und 12 Bit für 4.096 davon pro Kanal. Erste HDR10-Bildschirme mit einer Helligkeit von bis zu 10.000 Nits für Spieler erwartet AMD noch in diesem Jahr, weshalb ein Treiber für entsprechende Titel für die kommenden Monate geplant ist. Da die neue Xbox One S ebenfalls HDR10 unterstützt, dürfte es an Spielen nicht mangeln. So soll etwa Rise of the Tomb Raider einen HDR-Patch erhalten. Unter anderem die kommenden Spiele Forza Horizon 3, Gears of War 4, Lawbreakers und Paragons werden von Beginn an High Dynamic Range nutzen.

Um die Studios bei der Entwicklung zu unterstützen, hat AMD das neue Photon-SDK angekündigt. Das Tone Mapping soll wie gehabt in der Engine erfolgen, da eine Kompression des Dynamikumfangs über das Display selbst eine zu hohe Eingabeverzögerung nach sich ziehen würde. Derzeit unterstützt AMD nur HDR unter Windows und Direct3D 11 in Spielen, in Zukunft soll auch ein Treiber für die neuere D3D12-Grafikschnittstelle ausgeliefert werden.

Abseits von Spielen ist HDR für 4K-Filme interessant: Material wird per 4K-UHD-Blu-rays oder via Streaming auf Amazon Prime und Netflix ausgestrahlt. Folgerichtig hat AMD die Multimedia-Blöcke aktualisiert, die denen von Bristol Ridge entsprechen: Der Universal Video Decoder (UVD) beschleunigt H.265-codierte Inhalte bis hin zu 2160p mit 60 Hz bei 10 Bit. Theoretisch kann der UVD auch VP9-Material in 4K-UHD mit 60 Hz decodieren, der Treiber unterstützt das aber noch nicht, weshalb Shader und CPU-Kerne ran müssen.

Die Video Codec Engine (VCE) encodiert Inhalte mit H.265 in 1080p bei 240 Hz, in 1440p mit 120 Hz und in 2160p mit 60 Hz bei 10 Bit. Interessant für Youtube ist das 2-Pass-Encoding, bei dem zuerst per Analyse geprüft wird, wo eine hohe Bitrate erforderlich ist, um dann in einem zweiten Schritt die höhere Qualität bei bekannter Dateigröße zu generieren. Das klappt laut AMD beim Streaming von H.264- und H.265-codierten Inhalten; ausprobiert haben wir es nicht.

Abschließend gibt es noch Neuigkeiten zu Freesync und Treiber-Downsampling (Virtual Super Resolution): Freesync soll bald bei HDMI-2.0b-Bildschirmen verfügbar sein, und bei Monitoren mit Displayport 1.3 erwartet AMD erste Modelle mit 4K-UHD-Auflösung bei 30 bis 120 Hz. Überarbeitete Filter für VSR gibt es nicht und 2160p bildet weiterhin das Limit. Dafür klappt das Treiber-Downsampling von 1080p nach 4K-UHD mit bis zu mindestens 120 Hz statt bis zu 60 Hz (getestet mit Eizos Foris FG2421).

Weiter geht's mit der Platine und der Kühlung der Radeon RX 480.

Ein Blick unter den Kühler

Das Referenzdesign misst 24 cm - die eigentliche Platine ist aber mit 17,5 cm deutlich kürzer. Der Grund dafür ist ein Kühler, der an Nvidias eigene Geforce GTX 670 und einige besonders günstige Varianten der Geforce GTX 970 erinnert: Der Teil mit dem Radial-Lüfter ragt nach hinten über das Board hinaus und kann auf beiden Seiten ansaugen. Das verlängert die Karte zwar um ein paar Zentimeter, sorgt aber für eine angenehmere Frequenzcharakteristik und niedrigere Temperaturen bei gleicher Lüfter-Drehzahl.

Beim Kühler handelt es sich um ein klassisches DHE-Produkt (Direct Heat Exhaust), der Propeller pustet also die Hitze durch die Slotblende ins Freie. Der eigentliche Kühlblock hat noch nicht einmal Handtellergröße, er besteht aus ein paar groben Aluminium-Lamellen und einem Kupferkern. Für die Spannungswandler (Voltage Regulator Modules) und den Videospeicher verwendet AMD eine Metallplatte, die per Wärmeleitpads Kontakt zu den Bauteilen hat. Über den VRMs sind gar ein paar Kühlrippen angebracht.

AMD hat die Polaris-GPU um 45 Grad rotiert auf der Platine verlötet, ein Rahmen stabilisiert den Chip. Die Spannungswandler sitzen zwischen GPU und I/O-Blende, was Sinn ergibt: Der Lüfter pustet erst durch den Kühlblock des Grafikchips und dann über die Lamellen über den ohnehin hitzigeren VRMs. Etwas überrascht sind wir vom 6+1-Design, was uns bei einer Board-Power von 150 Watt ein bisschen zu viel des Guten erscheint.

Ein 6-Pin-Stromanschluss und der PCIe-Slot versorgen die Radeon RX 480 mit Energie, was bei der von AMD genannten Leistungsaufnahme ziemlich auf Kante gebaut wäre - dazu später mehr. Im Betrieb läuft der Lüfter der Grafikkarte ständig, ein Abschalten im Leerlauf ist nicht vorgesehen. Allerdings rotiert der Propeller derart leise und ohne das früher typische Surren, dass er im offenen Testbau bei Nacht quasi nicht hörbar ist. Unter Last ändert sich das, für eine Mittelklassekarte bleibt der Lüfter aber angenehm ruhig. Die Kollegen der PCGH messen 0,3 Sone im Leerlauf und bis zu 2,9 Sone unter Last.

Im direkten Vergleich mit der Geforce GTX 1070 fällt die subjektive Lautheit in etwa gleich aus, die Geforce GTX 1080 rauscht hingegen nervig. AMDs Lüftersteuerung sieht vor, dass die GPU-Temperatur sich bei etwa 84 Grad Celsius einpendelt, was bei heutigen Pixelbeschleunigern eine übliche Vorgehensweise ist. Höhere Werte bedingen zumeist mehr Leckströme, was die Leistungsaufnahme oft ein bisschen nach oben treibt.

Die eingestellte Temperatur begrenzt wie bei Nvidias Grafikkarten die in der Praxis anliegende Taktrate, was Auswirkungen auf die Spieleleistung hat.

Flotter als Nvidias GTX 970

Wer hat's erfunden? Bei AMD zumindest die Fury und Nano: Wie bei den beiden Fiji-basierten Modellen nutzt auch die Radeon RX 480 einen variablen Boost-Takt. Der höchste hinterlegte Wert ist 1.266 MHz - der aber nur erreicht wird, wenn das Power- und das Temperatur-Limit nicht voll ausgereizt werden. Im Golem-Würfel pendelt die Chipfrequenz in den meisten Spielen und Grafikeinstellungen zwischen leicht unter und leicht über 1,2 GHz.

Bevor wir mit den eigentlichen Benchmarks beginnen: Die Radeon RX 480 ist AMDs erste Mittelklasse-Grafikkarte, die über 8 GByte Videospeicher verfügt. Da Texturen und Shadow-Maps den meisten Speicherplatz belegen, spielt die eigentliche Render-Auflösung in Games kaum eine Rolle. Titel wie Call of Duty Black Ops 3 und Doom benötigen mindestens 6 GByte Speicher für maximale Qualität, andernfalls bricht die Bildrate extrem ein. Mirror's Edge Catalyst belegt selbst mit hohen statt Hyper-Details so viel Platz im Framebuffer, dass 4-GByte-Karten wie die Geforce GTX 970 unspielbare Werte liefern.

Die ist auch der Hauptgegner der Radeon RX 480, denn der mittlerweile fast zwei Jahre alte Pixelbeschleuniger wird derzeit für gut 250 Euro verkauft. Im direkten Duell verliert die Nvidia-Grafikkarte nicht nur aufgrund des halb so großen Videospeichers: Die meisten unserer Benchmarks sehen AMDs neues Polaris-Modell vorn. Ohne den Ausreißer in Mirror's Edge Catalyst beträgt der durchschnittliche Vorsprung der Radeon RX 480 zur Geforce GTX 970 etwa +5 Prozent. Je nach Spiel fallen die Unterschiede allerdings weitaus größer aus.

In Ashes of the Singularity (Direct3D 12), Call of Duty Black Ops 3, Mirror's Edge Catalyst, The Division und The Witcher 3 schneidet die Radeon klar besser ab und überholt gelegentlich gar die viel teurere Geforce GTX 980. In Doom (OpenGL), in Fallout 4 und vor allem in Unreal Tournament liegt hingegen die Geforce GTX 970 vor der Radeon RX 480. Generell fällt auf, dass die Polaris-Karte in 1080p anders als die 290X und die Fury X nicht so abgeschlagen ist, was auf die Verbesserungen am Frontend zurückzuführen sein dürfte.

Grundsätzlich liefert die Radeon RX 480 genügend Leistung, dass die meisten Spiele in Full-HD bei nahezu maximalen Details mit 60 Bildern pro Sekunde laufen, teils klappt das auch mit 1440p-Auflösung. Reserven für kommende Titel wie ein eventuell forderndes Battlefield 1 sind also vorhanden. Für Virtual Reality können wir die AMD-Karte ebenso wie die Geforce GTX 970 nur bedingt empfehlen: Anspruchsvolle Anwendungen ruckeln, sofern es kein Menü gibt, um die Qualität zu reduzieren - was aber so langsam Standard wird.

Flotter als die Geforce GTX 970 rechnet die Radeon RX 480 zwar. Bei einer Board-Power von 150 Watt waren wir aber skeptisch, ob sie sparsamer und effizienter sein kann. Beides ist mit einem klaren Nein zu beantworten.

Trotz 14LPP nicht sparsam

AMD lässt beide Polaris-Chips beim Auftragsfertiger Globalfoundries produzieren, der Herstellungsprozess nennt sich 14LPP (Low Power Plus). Dahinter verbirgt sich ein FinFET-Node, bei dem die Metal-Layer (Back End of Line) noch auf 20-nm-Technik basieren und Transistoren (Front End of Line) mit einem feineren 14-nm-Verfahren gefertigt werden. Den Prozess hat Globalfoundries von Samsung lizenziert und er kommt unter anderem auch bei Qualcomms Snapdragon 820 und Samsungs eigenem Exynos 8890 zum Einsatz. Beide sind aber kleine Smartphone-Chips statt große GPUs.

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Optimierungen des GCN v4 wie einer besseren Kompression, neuen und größeren Caches sowie einer generell besseren Shader-Auslastung hat AMD weitere Funktionen zur Effizienzsteigerung in die zwei Polaris-Chips integriert. Die meisten davon sind vom Kombiprozessor Bristol Ridge bekannt: Eine weniger konservative Auslegung des Alterungsprozesses der Chips kombiniert mit einer Prüfung beim Booten packt bei gleicher Leistungsaufnahme ein paar MHz oben drauf.

Allerhand Sensoren (Adaptive Voltage and Frequency Scaling) prüfen zudem ständig die anliegende Last, um Takt, Spannung, Temperatur und Energieverwaltung zu optimieren. Bei Polaris 10 können die Compute Units nur komplett per Power Gating vom Strom getrennt werden, bei Polaris 11 hat AMD zusätzliche Transistoren aufgewendet. Damit ist es möglich, einzelne Compute Units abzuschalten, was die Effizienz verbessert - wichtig für Notebooks. Im Desktop ist das wenig relevant, weshalb darauf verzichtet wurde.

Unter Strich kommt von allen Verbesserungen zumindest bei der Radeon RX 480 nur im Vergleich mit den alles andere als sparsamen Vorgängern etwas an: Gegen Nvidias zwei Jahre alte Maxwell-Modelle sieht der Polaris-Pixelbeschleuniger hier nicht gut aus. Auf das Gesamtsystem bezogen ordnet sich die Leistungsaufnahme der nominellen 150-Watt-Karte zwischen der Geforce GTX 970 (145 Watt) und der Geforce GTX 980 (180 Watt) ein. Anders ausgedrückt: AMDs neue Grafikkarte mit 14-nm-Technik weist eine ähnliche Effizienz auf wie Nvidias 28-nm-Generation, was wir ziemlich enttäuschend finden.

Also haben wir mit Ampere- und Multimeter und Extender nachgemessen: Die Radeon RX 480 benötigt im Leerlauf bei 300/300 MHz rund 15 Watt [Update: ein kommender Treiber soll den Wert auf 10 Watt senken], eine Geforce GTX 970 im Referenzdesign kommt auf 10 Watt. Unter Last ist das Nvidia-Modell hart auf 140 bis 145 Watt limitiert, anders die Radeon. Die erreicht in Spielen in 1080p durchschnittlich zwischen 161 und 170 Watt - mehr als AMD angibt. Das ist zwar schade, wäre aber grundsätzlich kein ernsthaftes Problem.

Unsere Messungen zeigen jedoch, dass das Referenzdesign den PCIe-Slot leicht überbelastet. Spezifiziert sind 5,5 Ampere auf 12 Volt, was 66 Watt ergibt. Die Radeon RX 480 zieht allerdings zwischen 78 und 83 Watt aus dem Steckplatz, statt mehr Ampere über den 6-Pin-Anschluss vom Netzteil zu holen. Bei den allermeisten Mainboards führt die zu hohe Belastung des PCIe-Slots nicht zu einer Einschränkung, da Sicherheitsreserven vorhanden sind.

Im schlimmsten Fall sollen Schutzschaltungen dafür sorgen, dass das Mainboard oder ein eventuell zu schwaches Netzteil abschaltet oder aber es kommt (bei Dauerlast) zu Beschädigungen. Auf unserem Asus Z170-Deluxe samt Seasonics 520W Platinum Fanless lief die Radeon RX 480 problemlos, auch mit dem Z97 Gaming 3 von MSI und gleichem Netzteil gab es keine Auffälligkeiten.

Nachtrag vom 8. Juli 2016, 15:41 Uhr

AMD hat per Treiber die Lastverteilung überarbeitet: Der PEG-Slot wird weniger belastet, dafür der 6-Pol-Anschluss mehr.

Overclocking mit Wattman

Exklusiv für auf der Polaris-Architektur basierende Grafikkarten hat AMD den bisherigen Overdrive-Reiter in den Radeon-Settings überarbeitet. Der heißt nun - kein Scherz! - Wattman und ist weitaus mächtiger als selbst die meisten dedizierten Programme. Für diejenigen, die bisher keinen AMD-Pixelbeschleuniger nutzen: Der Wattman versteckt sich im Treiber-Panel am unteren Rand bei Games, dann weiter zu den Global Settings und dort auf der rechten Seite. Obacht: Es kann nach unten gescrollt werden, denn AMD hat das Menü vollgepackt.

Im oberen Bereich protokolliert der Wattman die Auslastung der Karte, die anliegenden Taktraten von Chip und Speicher, die GPU-Temperatur und die Lüfterdrehzahl mit. Dadurch ist auf Anhieb erkennbar, welche Änderungen im Wattman sich wie auf Anwendungen oder Spiele auswirken oder ob beispielsweise ein CPU-Limit vorliegt. In so einem Fall fällt die Auslastung der Grafikkarte weit unter 100 Prozent und sie drosselt ihre Frequenzen teils drastisch. Wer möchte, kann dediziert für eine Ausführungsdatei bis zu 20 Minuten lang alle Daten aufzeichnen und sich visualisieren lassen.

Wichtig fürs Übertakten sind Optionen, um das Power- und neuerdings das Temperaturlimit zu erhöhen. Bei der Radeon RX 480 bilden +50 Prozent und 90 Grad Celsius das Maximum. Passend dazu kann die Lüfterdrehzahl auf eine bestimmte Bandbreite gestellt oder an einen Takt-Schwellenwert gekoppelt werden. Eine klasse Funktion sind die sieben anpassbaren P(erformance)-States für den Grafikchip. Dort legen wir Frequenzen und Spannungen fest, um entweder zu übertakten oder die Effizienz der Karte zu optimieren. Für den GDDR5-Videospeicher gibt es wie erwartet nur einen P-State.

Unser Muster der Radeon RX 480 lässt sich kaum übertakten, zumindest was den Polaris-Chip anbelangt: Bei der höchsten im Wattman einstellbaren Spannung von 1,15 Volt erreicht die Grafikkarte gerade einmal 1,3 statt rund 1,2 GHz - schon 10 MHz führen zu einem Neustart des Treibers. Damit die Frequenz stabil läuft, mussten wir das Power- und Temperatur-Limit maximieren und den Lüfter auf laute 80 Prozent stellen. Der Videospeicher schafft hohe 4,5 statt 4 GHz und damit das Maximum, was der Wattman überhaupt zulässt.

The Witcher 3 läuft mit Overclocking ein bisschen schneller, wir messen 61 statt 57 fps (+5 Prozent). Die Leistungsaufnahme der Grafikkarte steigt von 165 auf 196 Watt, wovon alleine auf den Slot 99 Watt entfallen. Besser macht es Call of Duty Black Ops 3, das von 92 auf 101 fps (+11 Prozent) und von 162 auf 187 Watt zulegt. Wir vermuten, dass Partnermodelle mit 8-Pol-Stromanschluss und eigenen Platinen ein höheres Übertaktungspotenzial aufweisen als das Referenzdesign, was laut AMD auch so vorgesehen ist.

Kleiner Ausblick: AMD hat Hialgo gekauft und plant, deren Technik mittelfristig in die Radeon-Settings zu übernehmen. Per Boost wird die Auflösung in Spielen dynamisch reduziert, um die Framerate hoch zu halten und Chill verringert adaptiv die Bilder pro Sekunde. Beides klappt bisher aber nur bei (einigen) D3D9-Titeln wie The Elder Scrolls 5 Skyrim.

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.

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.

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.

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.

Verfügbarkeit und Fazit

AMD verkauft das Referenz-Design der Radeon RX 480 in der 8-GByte-Version für 250 Euro. Das Pendant mit etwas niedriger taktendem 4 GByte Videospeicher ist für 220 Euro verfügbar. Custom-Designs von Partnern wie Asus, Gigabyte, MSI, Powercolor Sapphire und XFX folgen in den kommenden Wochen.

Fazit

Die getestete Radeon RX 480 im Referenzdesign mit 8 GByte Videospeicher ist eine gelungene Grafikkarte, die in ihrem Preisbereich keinen direkten Gegner hat. Sie rechnet ein bisschen flotter als eine ähnlich teure Geforce GTX 970, ist also gleichauf mit leicht übertakteten Versionen. Im schlechtesten Fall wird die Radeon zwar von der Nvidia-Karte überholt, dafür schafft es das AMD-Modell in einigen Spielen aber, die teurere Geforce GTX 980 zu schlagen. Der (mehr als) doppelt so große Videospeicher der Radeon RX 480 garantiert in Titeln wie Doom die höchste Schatten- und Texturqualität.

Technisch ist AMDs Neue dank Polaris-Architektur topaktuell: Sie verfügt über einen HDMI-2.0b-Ausgang und Displayport 1.3 für 4K/5K-Bildschirme und HDR-Filme. Für Youtuber ist der neue 2-Pass-Encoder nützlich, weil gestreamte Spielevideos damit hübscher aussehen. Die Radeon RX 480 unterstützt die Grafikschnittstellen Direct3D 12, Mantle und Vulkan und zumindest unter SteamOS gibt es bereits den AMDGPU-Pro-Treiber für Linux-Games.

Die einzigen Mankos der Grafikkarte sind ihre recht hohe Leistungsaufnahme und das geringe Overclocking-Potenzial. Statt der von AMD angegebenen 150 Watt braucht die Karte 160 bis 170 Watt. Sie ist damit weniger effizient als Nvidias bald zwei Jahre alte Geforce GTX 970 mit 28- statt 14-nm-Technik. Sei's drum: Für den aufgerufenen Preis ist die Radeon RX 480 ein tolles Angebot, Übertakter warten auf Custom-Designs von AMDs Partnern.  (ms)


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