AMD Radeon R9 285 im Test: Tonga und das GCN-Update 3.0

Auf dem Papier sieht AMDs neue, Tonga-basierte Radeon R9 285 einen Tick langsamer aus als die Radeon R9 280, die sie ersetzen soll. Aber da gibt es mehr, als man auf den ersten Blick sieht. Schauen wir uns das Ganze also mal etwas genauer an.

Als wir zum ersten Mal von AMDs neuer Radeon R9 285 hörten, erfüllte uns die Aussicht auf eine derartige Grafikkarte nicht unbedingt mit Begeisterung. Verglichen mit der Radeon R9 280, die sie ersetzen soll, bietet die Tonga GPU nahezu identische Spezifikationen: Der GPU-Takt fällt eine Spur und die Speicherbandbreite aufgrund der Verwendung eines nur 256 Bit breiten Speicherinterfaces sogar deutlich geringer aus.

Der Arbeitsspeicher der R9 285 taktet mit 1375 MHz, was in einem Nettospeicherdurchsatz von 175 GByte/s resultiert. Das ist deutlich weniger als die 240 GByte/s, die die ältere Radeon R9 280 schafft, die durch die R9 285 ersetzt (!) werden soll. Darüber hinaus verfügt die Radeon R9 285 nur noch über zwei Gigabyte RAM, während die R9 280 noch ganze drei Gigabyte Speicher mitbrachte.

Einzelheiten können unserer tabellarischen Übersicht entnommen werden:

Im Hinblick auf die Auflistung der Eckdaten sieht es somit zunächst einmal gar nicht gut für die Radeon R9 285 aus. Keine Frage: Der Stromverbrauch konnte im Vergleich zum Vorgänger deutlich gesenkt werden, aber das ist aus Sicht eines Gamers sicher kein ausschlaggebendes Argument für diese Grafikkarte – vor allem dann nicht, wenn die Energiesparmaßnahmen auf Kosten der gebotenen Leistung geht.

Käme es also allein auf diese technischen Eckdaten an und wäre die Tonga GPU nicht mehr als eine neu aufgewärmte Tahiti-GPU, wie wir sie von der R9 280 her kennen, hätten wir nicht viel Gutes von der neuen Radeon R9 285 zu berichten.

Nachdem wir die Grafikkarte jedoch über unseren Benchmark-Parcours gejagt haben, müssen wir überrascht eingestehen, dass die R9 285 dank der überarbeiteten GCN-Architektur (Graphics Core Next) am Ende doch einige Asse im Ärmel hat. Daher wollen wir zunächst einmal einen Blick unter die Haube der Tonga-GPU werfen, die bei der neuen Grafikkarte zum Einsatz kommt:

Obwohl es beim ersten Blick auf die Spezifikationen zunächst anders aussah, handelt es sich beim Tonga-Chip nicht um einen Neuaufguss der Tahiti-GPU der Radeon R9 280 und Radeon R9 280X. Stattdessen finden wir hier eine neue, eingedampfte Version der Hawaii-GPU der Radeon R9 290 und Radeon R9 290X vor.

Neben vielen weiteren Unterschieden schlägt sich diese Abstammung vor allem in der deutlich höheren Anzahl an Asynchronous Compute Engines (ACE) nieder: Hier kommen ganze acht zum Einsatz, die Radeon-Modelle R9 280 und R9 280X können lediglich auf zwei zurückgreifen. Laut eigenen Angaben von AMD führt dies zu einer zwei bis vier Mal so hohen Tesselation-Leistung und wirkt sich gerade in jenen Bereichen förderlich aus, deren Ablauf durch Auslagerung der Rechenvorgänge auf die GPU beschleunigt werden kann.

Zudem hat die Radeon R9 285 auch das von der 290er Baureihe her bekannte Quad-Shader-Layout, wodurch pro Taktzyklus vier statt nur zwei Primitives gerendert werden können. Man beachte auch den CrossFire-XDMA-Block, durch den Multi-GPU-Gespanne ohne die Verwendung einer zusätzlichen Steckverbindung zwischen den Grafikkarten möglich werden.

Tonga bietet vier Shader Engines, von denen jede auf sieben Compute Units (CUs) zurückgreifen kann. Wie bei den GCN-GPUs aus der Vorgängergeneration beherbergt jede CU 64 Shader- und vier Textureinheiten, in Summe macht das für die Radeon R9 285 also 1792 Shader- und 112 Textureinheiten. Diese Ausstattung finden wir auch beim beschnittenen Tahiti-Chip der Radeon R9 280, hier sind aber die Ressourcen etwas anders verteilt.

Wo wir gerade bei beschnittenen Grafikchips sind: Wir haben in Erfahrung bringen können, dass die Tonga-GPU für den Einsatz auf der R9 285 ebenfalls etwas zurechtgestutzt wurde. Die volle Ausbaustufe bietet acht Compute Units pro Shader Engine und somit bis zu 2048 Shader und 128 Textureinheiten. Wem diese Zahlen vertraut vorkommen, der werfe einmal einen Blick auf die R9 280X, die in dieser Beziehung über die gleiche Ausstattung verfügt. Gut möglich also, dass AMD noch weitreichende Zukunfts-Pläne für die Tonga-GPU hegt.

Ungeachtet dessen wurden im Vergleich zu den Top-Modellen der 290er Serie auch die Render-Backends zusammengestrichen: Die vier Shader-Engines sind nur mit je zwei Render-Backends statt der vier pro Shader-Engine bei den 290er Karten bestückt. Jedes einzelne Backend kann vier Vollfarbpixel pro Takt rendern, also insgesamt 32 pro Taktzyklus. Das ist halb so viel wie bei den Hawaii-GPUs der R9 290 und R9 290X, aber immer noch genauso viel wie bei der R9 280 und R9 280X.

Es gibt also jede Menge begrüßenswerter Neuerungen, aber die Beschneidung des Speicherinterface auf eine im Vergleich zur Radeon R9 280 nur 256 Bit breite Anbindung und die daraus resultierende, um 27 Prozent geringere Speicherbandbreite verlangt schon nach tiefgreifenden Optimierungen, um den daraus auf den ersten Blick ersichtlichen Nachteil wieder auszubügeln.

AMDs Lösung für dieses Problem sieht so aus, dass die GPU in die Lage versetzt wurde, Farbdaten des Framebuffers in einem verlustfreien, komprimierten Format lesen und schreiben zu können. Laut AMD soll sich die Effizienz der Speicherbandbreite so um 40 Prozent steigern lassen. Wir sind allerdings erst einmal skeptisch, ob das wirklich die im Vergleich zur R9 280 deutlich geringere Speicherbandbreite der R9 285 auszugleichen vermag. Das muss sich letztlich in den Benchmarks zeigen.

Damit haben wir aber noch nicht alle Optimierungen gegenüber der Hawaii-GPU aus der 290er Baureihe abgehandelt. Der Tonga-Chip soll noch weitere neue Features bieten: Er soll Instruktionen parallel zwischen zwei SIMD-Lanes verarbeiten können, neue und verbesserte Algorithmen zur Planung von Compute-Aufgaben mitbringen und sogar neue 16-Bit-Floating-Point- und -Integer-Instruktionen für Compute- sowie Media-Processing-Aufgaben verarbeiten können.

Natürlich hat Tonga auch die Fixed-Function-Hardware von Hawaii geerbt: TrueAudio (AMDs neuer Audioprozessor) sowie Project-FreeSync-Support (Open-Source-Alternative zu Nvidias G-Sync) sind an Bord. Darüber hinaus gibt AMD an, den Unified Video Decoder (UVD) sowie die Video Coding Engine (VCE) überarbeitet und mit Tonga-spezifischen Verbesserungen aufgewertet zu haben.

Der UVD der Radeon R9 285 unterstützt nun das Abspielen von Videos im H.264-Format mit hohen Frameraten auf Displays mit 4K-Auflösung. Die VCE soll neben dem 4K-Support auch eine generelle Performance-Steigerung erhalten haben. Laut AMD soll das im Vergleich zu einer GeForce GTX 760 in einem Performance-Vorsprung beim Transcoding von 31 bis 37 Prozent resultieren. Auch diese Aussage werden wir natürlich mit eigenen Mitteln überprüfen und werden uns mit diesem Thema künftig noch etwas näher auseinandersetzen.

Erstmals überhaupt bietet AMD nun die Möglichkeit, die maximale Lüfterdrehzahl im Übertaktungstool "Overdrive" festlegen zu können. Nutzer, denen das Betriebslautstärke wichtiger ist als die Performance, können nun die Höchstdrehzahl des Grafikkartenlüfters festlegen und der Treiber passt im Anschluss die Taktraten an diese Vorgaben an, um etwaige Überhitzungsprobleme zu vermeiden.

Diese Funktion wird mit der finalen Version des Catalyst 14.8 verfügbar sein, aber nur mit Karten der zweiten und dritten Generation der GCN-Architektur funktionieren (Radon R7 260 und 260X, R9 285, R9 290 und 290X).

Damit haben wir alle architekturseitigen Neuerungen beieinander, kommen wir nun zur Sache: Der Test-Hardware und speziell unserer Radeon R9 285-Grafikkarten.

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13 Kommentare
    Dein Kommentar
  • Michalito
    Geil die neue Wärmekamera.. Und die Risercard ist auch cool.. Ihr habt da m.E. das beste Meßequipment im Deutschsprachigen Raum.. Und nun lesen..
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  • Tesetilaro
    jo, das hat schon was - man kann halt die vielen Faktoren für die Anschaffung einer neuen Graphikkarte auf baisis dieser tests vollkommen anders bewerten als alleine mit technischen Daten oder simplen user benchmarks ;)

    zumal hier quasi standardisierte Bedingungen geschaffen werden!!! Danke!
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  • MyRunner
    Hmm, koennt Ihr den Test mit der Waermeverteilung auf der Rueckseite eventuell mit nem geschlossenen Gehaeuse nochmal wiederholen, so mit Kamera durch abgedichtetes Loch in der Seite. Weil das es auf nem offenen Aufbau ohne Luftzug warm werden kann, duerfte klar sein. Aber ob das in einem beluefteten Gehaeuse eventuell besser ist?
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  • Big-K
    Das ist bislang die erste GPU die diese Farbkompremierung kann? Oder könnte das Hawaii mit passendem Treiber auch?
    Und dieses Auslagern von Rechenvorgängen auf die GPU ist auch immer interessant. Kann es sein das Creed das als einziges Spiel unterstützt oder was ist hier passiert?
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  • MBaumi
    Zitat:
    Geil die neue Wärmekamera.. Und die Risercard ist auch cool.. Ihr habt da m.E. das beste Meßequipment im Deutschsprachigen Raum.. Und nun lesen..

    Haben wir tatsächlich. Hat schon einen Grund, warum auch die Amis auf die deutschen Daten zurückgreifen ;)
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  • FormatC
    Unter uns:
    Ich rüste morgen noch einmal gehörig auf. Ich werde nämlich zwei dieser Oszillographen miteinander koppeln (Trigger, Master-Slave) und habe dann faktisch 8 analoge Eingänge, die ich gleichzeitig nutzen und aufzeichnen kann. Also insgesamt 4 Rails, für die ich parallel Strom UND Spannung gleichzeitig messen kann. Das hat dann außer uns keine andere Redaktion. Weltweit.

    Da geht mein Dank auch an den Industriepartner, der mittlerweile einen guten Kompaktwagen im Lab versenkt hat:)
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  • numerobis
    Super Test. Da habt ihr ja echt ganz schön was aufgefahren!
    Wo ihr grad so am Aufrüsten seid... ;) was mich persönlich für den nächsten Workstation-Graka-Test noch freuen würde, wäre der neue SPECapc für 3ds Max 2015 ( http://www.spec.org/gwpg/apc.static/max2015info.html ) Ich weiss ja nicht, ob das lizenztechnisch möglich wäre, aber das ist endlich mal wieder ein realistischer Benchmark für Max, da Autodesk ja schon länger auf DirectX bzw. Nitrous setzt. Und Tests damit hab ich bisher noch nirgends entdecken können. Besonders das Abschneiden der Gamerkarten wäre hier interessant...
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  • Michalito
    @MBaumi.. Habe ich schon gerafft, der Artikel von Igor war noch nicht Übersetzt in Amiland da war der schon auf der Main..

    Große Lob an Igor, tolle Schreibe, lustig, aber immer sehr sachlich. Und dazu viel Sachverstand, hat schon seinen Grund warum die Industriepartner soooo spendabel sind. Mein Bruder ist Elektroniker für Geräte und Systeme und ist ganz beeindrukt von dem was du da machst..

    P.s. Wenn du dabei bist neue Maßstäbe zu setzen, dann hast du halt das Pech die Erwartungshaltung des hungrigen Publikums auch erfüllen zu müssen (noch mehr Arbeit...)
    Ab jetzt will ich von jeder Graka die Infrashots..

    Wie Tesetilaro schon sagt: Sehr aufschlussreich, und Standatisiert..
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  • Tesetilaro
    @michalito - unterhaltsam setze ich bei Igor voraus - da wars wieder mit der Erwartungshaltung *g*
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  • FormatC
    Das hätte eigentlich Tanga heißen sollen, aber man wollte wohl nicht so direkt drauf abzielen, dass es für den A... sein könnte. :D
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  • oXe
    Mir zeigt der Test, dass die R9 280 das Beste P/L Verhältnis hat - Straßenpreis 175 Euro.
    Die R9 280X bringt 10-15% mehr Leistung, kostet aber mindestens 50 Euro mehr - also knapp 30% Aufpreis.
    Die Leistungsunterschiede sind einfach zu gering, diesen Preisunterschied zu rechtfertigen.
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  • woidviertla
    Guter Test, gute Karte, wenn dann auch der Preis passt.

    Ich stelle einmal eine Annahme auf:
    Die GCN 1.2 Architektur wird durch ihre Farbkompression und damit effizientere Speichernutzung auch in den kommenden Carizzo-APUs zu einem ordentlichen Leistungsschub führen. Besonders, weil bei den APUs die Speicherbandbreite ja von CPU & GPU gleichzeitig genutzt und damit besonders knapp ist.
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