Launch-Analyse AMD Radeon RX 570 & 580

Donnerstag, 20. April 2017
 / von Leonidas
 

Mit der Radeon RX 400 Serie auf Basis der Polaris-Grafikchips hatte AMD letztes Jahr einen guten Neuanfang im Mainstream- und Midrange-Segment versucht – und selbigen sicherlich auch hinbekommen. Die beiden Polaris-10-basierten Grafikkarten Radeon RX 470 & 480 standen dabei gegen nVidias GeForce GTX 1060 in deren (sich bei der Performance erheblich unterscheidenden) 3-GB- und 6-GB-Ausführungen. Heuer nun bringt AMD mittels der Radeon RX 500 Serie eine Chip-gleiche Ablösung an den Start, welche noch einmal das Maximum aus den vorhandenen Polaris-Grafikchips herausholen soll. Den Anfang machen dabei die wiederum Polaris-10-basierten Grafikkarten Radeon RX 570 & 580, welche sich erneut gegen die GeForce GTX 1060 3GB & 6GB beweisen müssen. Mittels der nachfolgenden Launch-Analyse werden wir die Unterschiede zwischen alter und neuer AMD-Generation herausarbeiten und zugleich mittels der Auswertung der von den Launchreviews zur Verfügung gestellten Benchmarks eine Performance-Einordnung dieser neuen Grafikkarten vornehmen.

Glaubt man AMD, basieren Radeon RX 570 & 580 natürlich auf dem "verbesserten" Polaris-20-Chip, welcher in der "dritten Generation" der 14nm-Fertigung seitens GlobalFoundries und Samsung hergestellt wird (womit AMD erstmals offiziell zugegeben hat, das die Polaris-Chips bei beiden Chipfertigern gleichzeitig vom Band laufen). Allerdings existiert bei Samsung kein entsprechender Fertigungsprozeß (GlobalFoundries stellt sowieso nur in Samsung-Lizenz her), sondern vielmehr nur die schon bei Polaris 10/11 benutzte 14LPP-Fertigung – die zweite 14nm-Generation bei Samsung nach der sowieso nur anfänglich für einige Smartphone-SoCs benutzten 14LPE-Fertigung. Nach allgemeinem Rätselraten (AMD schweigt sich über Details wohlweislich aus) kann bisher kein Launchreview handfestes über einen wirklich neu aufgelegten Chips (extrem unwahrscheinlich) oder wenigstens einen neuen Metal-Layer (auch nicht besonders wahrscheinlich) berichten – vielmehr dürfte AMD hierbei schlicht und ergreifend die üblichen Fortschritte im Laufe eines Fertigungsverfahrens zur vorgenannten "dritten Generation" der 14nm-Fertigung aufgehübscht haben, an der Mär von "neuen Chips" letztlich nichts dran sein. Ergo werden wir nachfolgend nicht AMDs Namens-Wirrwarr benutzen, sondern den Chip von Radeon RX 570 & 580 bei seinem originalen Namen nennen – Polaris 10.

Damit wird auch klarer, das es sich bei der Radeon RX 500 Serie um eine klassische Refresh-Serie handelt, allein die nachfolgende Radeon RX 550 wird einen wirklich neuen Grafikchip (in Form von Polaris 12) mitbringen. Speziell bei Radeon RX 570 & 580 kommt nicht nur derselbe Grafikchip zum Einsatz, sondern auch die Hardware-Daten sind zwischen den Grafikkarten-Generationen dieselben – es gibt allein Taktraten-Differenzen. Jene werden Radeon RX 570 & 580 in den Benchmarks einigermaßen vor Radeon RX 470 & 480 bringen – mit ein wenig Glück reicht es sogar dafür aus, um GeForce GTX 1060 3GB & 6GB bei der reinen Performance matchen zu können. Damit einher gehen allerdings auch klar höhere TDPs, denn die neuen Grafikkarten sind zwar taktfreudiger, dafür dann aber auch stromdurstiger. Deren Energieeffizienz konnte AMD nur unter gewissen Idle-Szenarien (durch neue Power-States) zügeln, nicht jedoch generell. Die höheren Taktraten der neuen Karten wurden zudem augenscheinlich über (leicht) höhere Chipspannungen erreicht, womit die neuen Karten selbst auf den gleichen Taktraten mehr verbrauchen als die alten Karten.

Beachtenswerter Punkt zu beiden neuen Grafikkarten ist das Fehlen eines Referenzdesigns – AMD verfügt zwar intern über selbige, die Grafikkarten-Hersteller haben dazu jedoch keinen Zugang, sondern sollen ausschließlich mit ihren Eigendesigs operieren. Dies gestaltet sich bei Radeon RX 570 & 580 allerdings ziemlich problemlos, da die Grafikkarten-Hersteller hierfür schlicht ihre Overclocking-Designs von Radeon RX 470 & 480 zweitverwenden können. Da der Grafikchips und die Hardware-Daten wie gesagt dieselben sind, dürften sich auch neue Grafikkarten-Designs basierend auf den Erfahrungen mit Radeon RX 470 & 480 ziemlich einfach erstellen lassen. Leider sind durch das Fehlen von Referenzdesigns ausschließlich werksübertaktete Modelle von Radeon RX 570 & 580 in den Launchreviews getestet worden, was es für uns (etwas) schwieriger macht, das "Normal-Level" dieser Grafikkarten bei Performance, durchschnittlichem Chiptakt, Power-Limit und Stromverbrauch zu bestimmen.

Die größere Radeon RX 580 taucht (leider) erneut in zwei voneinander abweichenden Versionen auf: Die 4-GB-Version hat wiederum den niedrigeren Speichertakt von 3500 MHz, nur die 8-GB-Version den regulären Speichertakt von 4000 MHz. Beiden Karten-Ausführung gemeinsam ist der Sprung beim Referenz-Chiptakt von ≤1266 MHz auf ≤1340 MHz. Hierfür setzt AMD nun auch einen realistischeren Stromverbrauch von 185 Watt an, nachdem die Radeon RX 580 ihren offiziellen Stromverbrauch von 150 Watt wie bekannt klar durchbrochen hatte (Spiele-Verbrauch der Radeon RX 480 8GB bei 164 Watt). Dies wäre gar nicht einmal so schlimm gewesen, wenn AMD nicht dummerweise bei der Radeon RX 480 im Referenzdesign nur einen einfachen 6poligen Stromstecker verbaut hätte, welcher zusammen mit dem PCI-Express-Slot eine Stromaufnahme von maximal nur 150 Watt vorsieht. Heuer nun geht AMD allen Eventualitäten mit dem Verbau eines 8poligen Stromsteckers bei der Radeon RX 580 komplett aus dem Weg – selbst wenn man damit natürlich sieht, das die Karte vom Energieverbrauch her eher auf dem Level der (viel schnelleren) GeForce GTX 1070 & 1080 einzuordnen wäre.

Radeon RX 480 Radeon RX 580 GeForce GTX 1060 6GB
Chipbasis AMD Polaris 10 nVidia GP106
Fertigung 5,7 Mrd. Transistoren in 14nm auf 232mm² Chipfläche bei GlobalFoundries & Samsung 4,4 Mrd. Transistoren in 16nm auf 200mm² Chipfläche bei TSMC
Architektur GCN4, DirectX 12 Feature-Level 12_0 Pascal, DirectX 12 Feature-Level 12_1
Features Vulkan, Mantle, Asynchonous Compute, VSR, CrossFire, TrueAudio Next, FreeSync Vulkan, Asynchonous Compute, DSR, PhysX, G-Sync
Technik 4 Raster-Engines, 2304 Shader-Einheiten, 144 TMUs, 32 ROPs, 256 Bit GDDR5-Interface (Vollausbau) 2 Raster-Engines, 1280 Shader-Einheiten, 80 TMUs, 48 ROPs, 192 Bit GDDR5-Interface (Vollausbau)
Taktraten 4GB: 1120/1266/3500 MHz
8GB: 1120/1266/4000 MHz
(Ø-Chiptakt: 1203 MHz)
4GB: 1257/1340/3500 MHz
8GB: 1257/1340/4000 MHz
(Ø-Chiptakt: ~1330 MHz)
1506/1708/4000 MHz
(Ø-Chiptakt: 1834 MHz)
Speicherausbau 4/8 GB GDDR5 4/8 GB GDDR5 6 GB GDDR5
Ref./Herst./OC / / / / / /
Layout DualSlot DualSlot DualSlot
Kartenlänge Referenz: 25,4cm
Hersteller: 23,0-31,0cm
Hersteller: 23,0-30,5cm Referenz: 24,9cm
Hersteller: 16,9-34,0cm
Stromstecker 1x 6pol. oder 1x 8pol. 1x 8pol. 1x 6pol. oder 1x 8pol.
off. Verbrauch 150W (TBP) 185W (TBP) 120W (GCP)
Idle-Verbrauch 4GB: ~16W
8GB: 16W
~12W 6W
Spiele-Verbrauch 4GB: ~160W
8GB: 164W
4GB: ~175W
8GB: ~180W
118W
Ausgänge HDMI 2.0b (mit HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.4 HDMI 2.0b (mit HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.4 DualLink DVI-I, HDMI 2.0b (mit HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.4
FullHD Perf.Index 4GB: 530%
8GB: 550%
4GB: 560%
8GB: 580%
590%
Listenpreis 4GB: 199$
8GB: 239$
8GB: 229$ 249$/299$
(Herst./Ref.)
Straßenpreis 4GB: 200-240€
8GB: 230-270€
(Auslauf)
4GB: 225-260€
8GB: 260-290€
250-280€
Release 29. Juni 2016 18. April 2017 19. Juli 2016

Leider gibt es zur Frage des Stromverbrauchs der Radeon RX 580 kaum sinnvolle Meßwerte, weil derzeit eben ausschließlich Herstellerdesigns unterwegs sind – und die meisten Hardwaretester immer noch vergessen nachzuforschen, auf welchen Power-Limits ihre vorliegenden Testexemplare denn operieren. Es ist zumindest klar offensichtlich, das bei der Radeon RX 580 sehr viele der zum Launch getesteten Karten über nochmals erhöhte Power-Limits verfügen – und demzufolge deutlich mehr als der Steckdose ziehen als eine auf Referenzwerten laufende Karte. Gemäß der wenigen vorliegenden Daten dürfte die Radeon RX 580 auf Referenzwerten in etwa ~180 Watt unter Spielen (nur für die Grafikkarte) ziehen, einzelne Werksübertaktungen (mit erhöhtem Power-Limit) gehen allerdings bis auf ~210 Watt Stromverbrauch hinauf. Gegenüber dem ursprünglichen Gedanken der Radeon RX 480, unbedingt unterhalb von 150 Watt zu bleiben (was AMD wie gesagt nicht geschafft hatte), ist dies dann schon ein erheblicher Unterschied.

Unter dem höheren Stromverbrauch der Radeon RX 580 gibt es dann aber auch höhere reale Taktraten: Da selbst die handzahmen Werksübertaktungen ihre Taktraten fast perfekt halten können, kann man davon ausgehen, das eine Radeon RX 580 auf Referenzwerten dies genauso kann. Damit kann sich die Radeon RX 580 bei den real erreichten Taktraten um so besser von der Radeon RX 480 absetzen: Anstatt +5,8% Taktratengewinn auf nominellem Boost-Takt sind es eigentlich +10,6% Taktratengewinn auf real anliegenden Taktraten. Auf dem real anliegenden Takt gerechnet, erreicht die Radeon RX 580 dann im übrigen eine (theoretische) Rechenleistung von 6,13 TFlops – und damit das Niveau der kommenden Xbox Scorpio (welche dafür allerdings mehr Shader-Einheiten und einen etwas niedrigeren Takt ansetzt).

Radeon RX 480 Radeon RX 580 GeForce GTX 1060 6GB
Temperatur-Limit 90°C 90°C 83°C (+7°C möglich)
Power-Limit * 110W (+50% möglich) ? (+50% möglich) 120W (+16% möglich)
nominelle Taktraten 4GB: 1120/1266/3500 MHz
8GB: 1120/1266/4000 MHz
4GB: 1257/1340/3500 MHz
8GB: 1257/1340/4000 MHz
1506/1708/4000 MHz
maximaler Boost-Takt 1266 MHz 1340 MHz 1911 MHz
durchschn. realer Takt 1197 MHz, 1221 MHz, 1190 MHz = ø 1203 MHz geschätzt 1330 MHz 1842 MHz , 1821 MHz, 1838 MHz = ø 1834 MHz
theoretische Rechenleistung 5,54 TFlops 6,13 TFlops 4,70 TFlops
* Das Power-Limit gilt bei AMD nur für den Grafikchip, bei nVidia dagegen für die gesamte Grafikkarte.

Die kleinere Radeon RX 570 bringt nicht nur eine Differenz bei den Chiptaktraten mit sich, sondern geht auch mit einem leicht höheren Speichertakt ins Gefecht – was bei den bekannt stark an der Speicherbandbreite hängenden Polaris-Karten durchaus nicht verkehrt ist. Hierfür setzt AMD einen offiziellen Stromverbrauch von 150 Watt an, welcher anzunehmenderweise von Grafikkarten auf Referenzwerten eingehalten wird. Allerdings gibt es derzeit zu wenige Tests der Radeon RX 570 und wurde jene ausschließlich mit stark werksübertakteten Karten durchgeführt, welche dann auch mit (viel) höheren Power-Limits daherkommen. Demzufolge weisen jene Werksübertaktungen der Radeon RX 570 dann aber auch einen Stromverbrauch auf, welcher mit bis zu ~190 Watt gut und gerne in das Territorium der Radeon RX 580 hineingeht.

Radeon RX 470 Radeon RX 570 GeForce GTX 1060 3GB
Chipbasis AMD Polaris 10 nVidia GP106
Fertigung 5,7 Mrd. Transistoren in 14nm auf 232mm² Chipfläche bei GlobalFoundries & Samsung 4,4 Mrd. Transistoren in 16nm auf 200mm² Chipfläche bei TSMC
Architektur GCN4, DirectX 12 Feature-Level 12_0 Pascal, DirectX 12 Feature-Level 12_1
Features Vulkan, Mantle, Asynchonous Compute, VSR, CrossFire, TrueAudio Next, FreeSync Vulkan, Asynchonous Compute, DSR, PhysX, G-Sync
Technik 4 Raster-Engines, 2048 Shader-Einheiten, 128 TMUs, 32 ROPs, 256 Bit DDR GDDR5-Interface (Salvage) 2 Raster-Engines, 1152 Shader-Einheiten, 72 TMUs, 48 ROPs, 192 Bit GDDR5-Interface (Salvage)
Taktraten 926/1206/3300 MHz
(Ø-Chiptakt: ~1130 MHz)
1168/1244/3500 MHz
(Ø-Chiptakt: 1244 MHz)
1506/1708/4000 MHz
(Ø-Chiptakt: 1834 MHz)
Speicherausbau 4/8 GB GDDR5 4/8 GB GDDR5 3 GB GDDR5
Ref./Herst./OC / / / / / /
Layout DualSlot DualSlot DualSlot
Kartenlänge Hersteller: 22,0-27,6cm Hersteller: 17,0-31,0cm Hersteller: 16,9-30,2cm
Stromstecker 1x 6pol. oder 1x 8pol. 1x 8pol. 1x 6pol. oder 1x 8pol.
off. Verbrauch 120W (TBP) 150W (TBP) 120W (GCP)
Idle-Verbrauch 14W ~12W ~7W
Spiele-Verbrauch 138W ~150W ~115W
Ausgänge HDMI 2.0b (mit HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.4 HDMI 2.0b (mit HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.4 DualLink DVI-I, HDMI 2.0b (mit HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.4
FullHD Perf.Index 480% 510% 530%
Listenpreis 4GB: 179$ 4GB: 169$ -
Straßenpreis 4GB: 190-220€
8GB: 225-260€
(Auslauf)
4GB: 190-230€
8GB: 250-270€
180-210€
Release 5. August 2016 18. April 2017 18. August 2016

Bei den real erreichten Taktraten zeigt sich die Radeon RX 570 hingegen nochmals besser als die Radeon RX 580: Selbst werksübertaktete Karten können hier ihre viel höheren Taktraten spielend und durchgehend halten – insofern kann man ziemlich sicher davon ausgehen, das eine Radeon RX 570 auf Referenzwerten dies genauso kann und daher deren 1244 MHz Chiptakt also dauerhaft anliegen. Auch hier bedeutet dies wiederum einen höheren Taktraten-Zugewinn als es die nominellen Taktraten vermuten lassen: Jene gehen zwischen Radeon RX 470 & 570 nur um +3,2% hoch, bei den real anliegenden Taktraten ergibt sich eine Differenz von gleich +10,1%. Mit ihrer theoretischen Rechenleistung (unter real anliegenden Taktraten) von 5,10 TFlops kommt die Radeon RX 570 im übrigen ziemlich exakt auf der Hälfte des Weges von Radeon RX 470 (4,63 TFlops) zu Radeon RX 480 (5,54 TFlops) heraus.

Radeon RX 470 Radeon RX 570 GeForce GTX 1060 3GB
Temperatur-Limit 90°C 90°C 83°C (+7°C möglich)
Power-Limit * 90W (+50% möglich) ? (+50% möglich) 120W (+16% möglich)
nominelle Taktraten 926/1206/3300 MHz 1168/1244/3500 MHz 1506/1708/4000 MHz
maximaler Boost-Takt 1206 MHz 1244 MHz angen. 1911 MHz (wie bei der 6GB-Version)
durchschn. realer Takt geschätzt ~1130 MHz angen. 1244 MHz angen. 1834 MHz (wie bei der 6GB-Version)
theoretische Rechenleistung 4,63 TFlops 5,10 TFlops 4,23 TFlops
* Das Power-Limit gilt bei AMD nur für den Grafikchip, bei nVidia dagegen für die gesamte Grafikkarte.

Interessant ist bei beiden neuen AMD-Grafikkarten deren Preispunkt, welcher gemäß US-Listenpreis jeweils 10 Dollar niedriger ausfällt als bei der Vorgänger-Generation. Beim Blick auf die jeweils aktuellen Preislagen ist dieser Preisnachlaß schwer auszumachen, was aber auch mit dem Abverkauf der Radeon RX 400 Serie und natürlich auch dem vorhergehenden Preiskampf bei dieser zusammenhängt. Vergleicht man allerdings die seinerzeitigen Euro-Einstiegspreise von Radeon RX 470 & 480 mit den aktuellen Euro-Einstiegspreisen von Radeon RX 570 & 580, ist AMDs Preissenkung einwandfrei nachzuweisen: Die Radeon RX 480 8GB kostete seinerzeit zum Launch 270-300 Euro, eine Radeon RX 580 8GB gibt es heuer für 260-290 Euro. Die Radeon RX 470 GB kostet dagegen zu ihrem Launch 220-240 Euro, eine Radeon RX 570 4GB gibt es aktuell schon für 190-230 Euro. Mit ein bißchen mehr Wettbewerb durch mehr verfügbare Karten haben die Preise der neuen AMD-Karten in den nächsten Wochen sicherlich auch noch ein gewisses Potential nach unten hin.