Grafikkarten

AMD Radeon HD 6850 oder wie man Gutes besser macht

Mit der Radeon HD 5800 Serie und ihren kleineren Ablegern feierte AMD den DirectX 11 Sieg über Erzrivalen Nvidia, dessen Fermi Architektur große Probleme offenbarte und längst noch nicht das Gelbe vom Ei war. Doch der Erfolg der AMD HD Radeons beginnt schon viel früher, um genau zu sein im Jahr 2005 mit dem Erscheinen der XboX 360. Zum ersten Mal verfügt eine Grafikkarte über komplett frei programmierbare Einheiten, welche je nach Einsatzzweck verschiedene Aufgaben übernehmen konnte. Die Konsole wird ein Erfolg, und (damals noch) ATi macht sich daran, eine ähnliche Grafikkarte für normale Computer zu entwickeln.

Doch die daraus resultierende HD 2000 Generation wird ein Flop - ein Fehler im Ringbusspeichersystem sorgt für einen dramatischen Leistungseinbruch, sodass lediglich die kleineren Karten dank ihrer HD Beschleunigung zu einer gewissen Beliebtheit kommen. Nvidia kennt zu diesem Zeitpunkt solche Probleme nicht: Gerade hat man mit dem riesigen G80 Chip die Messlatte ein gehöriges Stück verschoben, ATi ist auf verlorenem Posten. Trotzdem bleibt man bei der Architektur, und überarbeitet diese mehrfach. Im Laufe der Zeit entstehen so die HD 3000, die HD 4000, die HD 5000 und nun die HD 6000 Generationen. Immer war das Ziel das gleiche: Eine hohe, wenn auch nicht maximale Leistung zu einem angemessenem Preis - einen Sweetspot treffen.


Zuletzt war der Cypress Chip allerdings nicht mehr das, was sich die Kunden wünschten. Eine Verdoppelung der Ausführungseinheiten brachte zwar eine nicht unerhebliche Leistungssteigerung, aber auch der Stromhunger und vor allem der Preis litten unter dem mittlerweile fast riesen DIE mit seinen 2,15 Milliarden Transistoren. So begann man, ein kostengünstiges Refresh der beliebten Serie aufzulegen, welches durch einen günstigeren Chip und vorhandene Technik wesentlich billiger werden sollte. Diese Strategie seitens AMD ist vollständig aufgegangen, sodass wir heute eine HD 6850 in unseren Händen halten, welche zu einem Preis von unter 180€ die beinahe gleiche Leistung liefern soll, wie der 100€ teurer Vorgänger HD 5850. Doch was hat sich genau verändert, und wie fällt die Leistung im Detail aus? Diesen und weiteren Fragen stellt sich das heutige Review und wir hoffen, euren Geschmack getroffen zu haben.

 

 

An dieser Stelle bedanken wir uns für die gute Zusammenarbeit bei AMD Deutschland, die uns freundlicherweise das Muster zur Verfügung gestellt haben.

 

Technische Details: Die Karte selbst wirkt, wie auf den Bildern ersichtlich, sehr kompakt, was unter anderem an dem abgeschlossenem Kühlersystem liegt, welches keinen Blick auf das PCB der Vorderseite ermöglicht. Dafür präsentiert sich die Karte in dem gewohnten Rot-Schwarz Look, jedoch bringen abstrakte Linien und Wellen ein ganz anderes Bild rüber, als die noch schlichteren Referenzdesigne der Vorgängergeneration. Dadurch, dass die Oberfläche nun nicht mehr gewölbt, sondern komplett gerade ist, vermittelt sie schon fast einen bulligen, gedrungenen Eindruck, der die Karte kürzer erscheinen lässt, als sie tatsächlich ist.   Gefühlt ist die "alte" HD 5870 mindestens 5 cm länger, wird jedoch das Lienal angelegt, verkürzt sich dieser Abstand auf nur 27 mm. Zustande kommt dieser Abstand unter anderem durch den Faktor, dass man auf nur noch einen Crossfireanschluss setzt, und so nur eine doppelte Paarung zulässt. Ebenfalls auf den ersten Blick sieht man die Anwesenheit von nur einem zusätzlichen Stromversorger in Form eines 6 Pin PCIExpresssteckers, welcher somit die maximale aufgenommene elektrische Energie auf rund 150 Watt reduziert. Wie man eine solche Verbesserung erreichen konnte, dazu später mehr. Da die Neugier in den meisten Fällen der Vernunft überwiegt, wurde die Karte kurzerhand demontiert und musste sich vor der Kamera zeigen, noch bevor sie zum ersten Mal ein Bild produziert hatte. Bei der Demontage fielen uns weitere wichtige Neuerungen auf.   So versteckt sich unter der großen Kunststoffabdeckung ein geradezu winziger Kühler, dessen Ausmaße in Länge und Breite kaum über die 55 mm herauskommen. Die nötige Frischluft pumpt ein 70 mm Axiallüfter durch den zentralen Luftschacht, der am Slot-Blech in zwei Öffnungen endet. Einer führt dabei wie ersichtlich aus dem Slot Blech und somit aus dem Computers in die Umgebung, der andere nimmt vor dem Slot-Blech eine Rechtskurve und mündet über dem Crossfireanschluss - und trägt so ein wenig zu den molligen Temperaturen im Inneren des Testrechners bei. Da auch die Spannungswandler und der enorm hoch getaktete GDDR5 Speicher eine semiaktive Kühlung fordern, wurde ein metallener Kühlkörper gebaut, der sich über die ganze Seitenlänge bis über die gesamte Breite der Karte erstreckt. Der eigentliche GPU Kühler wird aus Aluminium gefertigt, und hält die Karte auch unter Last stehst unterhalb der 75 Grad Celsius Marke. Auffällig ist außerdem, dass die SMD Wiederstände auf der Rückseite der GPU exakt gleich positioniert sind, wie bei der HD 5870 - hier kommen wir also zurück zur Kompatibilität, die diese Karte so günstig macht.  

 

Bei der GPU geht AMD neue Wege, und bringt einige Neuerungen an Land. So fertigt man  den neue "Barts" Chip im bisher Problem behafteten 40 nm Prozess von TSMC, jedoch betonte man, große Fortschritte bei der Fertigung gemacht zu haben. Mit seinen 255 mm² ist der Chip ganze 25% kleiner als ein Cypress im Vollausbau - beherbergt aber auch "nur" rund 1.700 Millionen Transistoren. Um bei der Leistung aber in etwa zu seinem Vorgänger aufzuschließen, wurde Barts um 50 MHz getaktet als ein teildeaktivierter Cypress alias HD 5850. Insgesamt taktet die GPU mit ihren 192 (5D) Shadern also 775 MHz schnell, während der GDDR5 Speicher mit 2.000 MHz taktet. Dass der anscheinend ganz gut laufende 40 nm Prozess aber noch reichlich Reserven bereithielt, dazu später mehr. Die Speichergröße ist mit 1 GB gut bestückt, soviel kommt auch bei den Vorgängern und der Konkurrenz (GTX 460) zum Einsatz.

  Das Testsystem:

Damit die Grafikkarte auch ihre volle Leistung entfalten konnte, bedurfte es eines entsprechend starken Unterbaus, welcher sich wie folgt ergibt:

 

 

Anzumerken gilt es hier, dass der verwendete Prozessor auf 3.740 MHz übertaktet wurde, auch wenn viele Benchmarks dies falsch aus der Systemsteuerung auslasen. Entsprechend vorbereitet ging es anschließend in den Benchmark Parcours, den es zu meistern galt. Als Vergleichswerte wurden eine HIS HD 5870 und eine Powercolor HD 5770 herangezogen, die ebenfalls alle Tests über sich ergehen lassen mussten.


  Game Benchmarks:

Kommen wir nun zum eigentlichen Vergleich der Grafikkarte, den Spiele Benchmarks. Hier mussten die Grafikkarten zeigen, was in ihnen steckte, und wie sich Takt & Architektur auf die letztendliche Geschwindigkeit auswirkt. Um dies festzustellen, ließen wir die Karten in sechs Verschiedenen Spielen und zwei Synthetischen Benchmarks gegen einander antreten, um entsprechende Ergebnisse einzuholen. Beim Treiber kam für die Radeon HD 6850 der Catalyst 10.10c zum Einsatz, während die Karten der HD 5000 Serie mit dem normalen Catalyst 10.10 arbeiteten. Alle Spiele sowie der Unigine Heaven Benchmark wurden mit 8x Kantenglättung und Texturfilterung ausgeführt, lediglich im 3D Mark Vantage wurden die vorgeschrieben Profile genutzt.

 

 

Durch die Reihe schlägt sich die HD 6850 recht wacker gegen die altbackene Konkurrenz aus einer HD 5870 und einer HD 5770, bedenkt man, dass die Karte mit einem Preis ab aktuell etwa 150€ zu haben ist - vor kurzem kostete dies noch eine etwas bessere Version der HD 5770! Von der Leistung platziert sich die HD 6850 etwa 10 - 15% hinter der HD 5870, schont dafür aber Ohren, Stromrechnung und Portmonee um ein vielfaches. Alleine im Unigine Heaven DirectX 11 Benchmark weiß die HD 6850 neue Maßstabe zu setzten. Auf Grund der deutlich gesteigerten Tessalation Leistung gewinnt sie in jeder Auflösung gegen die alte Konkurrenz, mit Übertaktung wird der Abstand um so größer.

 
  Overclocking oder „einmal Nachbrenner zum Mitnehmen“:

"Ein Computer kann nie schnell genug sein, wohl aber zu langsam." Dieser Computerspruch trifft es so genau wie keine Analyse, und keine Spekulation. Daher machen sich viele Nutzer Gedanken darum, wie sie das Maximum aus ihrer Hardware locken können. Diesen Trend ebenfalls verfallen, testeten wir auch die Radeon HD 6850 auf Herz und Nieren. Zunächst bemühten wir daher die Treiber interne Übertaktung, die Teil des Catalyst Control Centers, kurz CCC ist.

 

Im Gegensatz zu anderen Tests konnten wir keinesfalls bestätigen, dass sich die  Radeon HD 6850 Grafikkarte beziehungsweise deren Barts-Chip nur schlecht übertakten ließ. So bohrte das CCC den GPU Takt von 775 auf 850 MHz, eine Steigerung von immerhin 10%. Den Speicher taktete der Treiber gleich um satte 20% höher, nämlich von 1.000 auf 1.200 MHz (2.400 MHz real). Da wir nicht darauf bedacht waren, dem Speicher weiteres abzuverlangen, konzentrierten wir uns daher auf die GPU, welche ein enormes Potenzial enthüllt.

 

Nach dem Motto: "Geht nicht, gibt’s nicht! „erhöhten wir schrittweise den Takt der GPU, bis sich Artefakte einstellten und das Bild einfror - diesen Punkt erreichten wir bei etwa 900 MHz. Sollten 16 Prozent etwa das Ende der Fahnenstange sein? Nein, sicherlich nicht. Mit neuen Tools bewaffnet ging es nun auch dem Treiber für die GPU Spannung an den Kragen, bis wir schließlich 1.075 MHz erreichten! Jetzt werden einige von euch sicherlich denken, dass solche eine Übertaktung von knapp 40% nicht mehr stabil sein kann, zu Recht wohlbemerkt. Doch diese Konfiguration war stabil, sodass wir den Unigine Heaven Benchmark und mehrerer Läufe im 3D Mark Vantage durchführen konnten. Diese neuen Ergebnisse stellten alle bisherigen weit in den Schatten und zeigten eine sehr gute Skalierung der optimierten Architektur.

   

 

Wo Licht ist, ist auch Schatten - oder die Kehrseite der Übertaktung

Hatten wir es beim ersten Übertaktungsversuch mit dem CCC noch mit sehr moderaten Temperaturanstiegen zu tun, vermittelten die Benchmarks mit den höchsten Einstellungen das Gefühl, nicht mehr weit von einer Kernschmelze entfernt zu sein. So lief der Lüfter mit den CCC Einstellungen und einer automatischen Einstellung auch maximal 35%, und war trotzdem in der Lage, das Silizium unter 65 Grad Celsius zu halten. Die Laustärke war zwar spürbar höher, jedoch noch lange nicht unangenehm.

 

Im Kontrast dazu donnerte der rote Lüfter während der erneuten Benchmarks unter Volldampf, also 100%, und hatte trotzdem zu kämpfen, um den Chip unterhalb der 70 Grad Marke zu helfen. Ein kurzer Blick in die Logdatei von GPU-Z löste das Rätsel später auf: Die Stromstärke war auf Grund der Übertaktung von maximal 47 Ampere auf 71 Ampere angestiegen, was zusammen mit der GPU Spannung beinahe zu einer Verdoppelung der Leistungsaufnahme führte. Alltagstauglich waren diese Einstellungen sicherlich nicht, jedoch zeigen sie das Potenzial des aktuellen Fertigungsprozesses und könnten in der Zukunft durch andere Hersteller wie etwa Sapphire als Werksübertaktung umgesetzt werden, wenn auch nicht ganz so extrem.

  Vergleich Bildqualität & Antialiasing:

Auch diesen Bereich wollen wir nicht auslassen, auch wenn die meisten Leser eher weniger auf die Bildqualität als auf die höchsten Bilder-pro-Sekunde schauen - 3D Mark lässt grüßen. So führte man bei AMD mit der neuen HD 6000 Generationen unter anderem auch einen neuen Antialiasing Modus ein, der nach einem anderen Verfahren arbeitet als bisherige Filter, nämlich stufenlos, und somit noch besserer Grafik bieten soll. Doch wie funktioniert dieses neue Antialiasing?

 

Anders als beim herkömmlichen Supersampling (Name des Antialiasingverfahrens) sucht das morphologische Antialiasing nicht nach den typischen Ecken und Treppeneffekten, sondern überarbeitet einfach das gesamte Bild. So werden beim Morphologischen Antialiasing einfach die höchsten Kontrastwerte aus einem bestimmten Bereich genutzt, um die Kanten in der Umgebung weich zu zeichnen. Das klappt in der Praxis mal besser und mal schlechter, aber alleine schon ein neuer Ansatz auf diesem Gebiet hat Lob verdient. Bei der Bildqualität muss sich die HD 6850 gegen die HD5870 behaupten, und wieder sind es aufgenommene Szene, die über gut & schlecht entscheiden.

 

 

Das Vergleichsbild aus H.A.W.X zeigt dabei deutlich, wie das morphologische Antialiasing wirkt. So zeigt sich am Seitenleitwerk der rechten Bildhälfte ein enormer Überstrahleffekt, das gesamte Bild wirkt wie mit HDR überzogen. Das dieses Verfahren zu Lasten der Bildqualität geht ist klar - gesamt zeigt sich das Bild ein wenig unscharf bis trüb. Die Stärke dieses Eingreifens war auch stark vom Spiel abhängig, so dass in den meisten Fällen kein sichtbarer Unterschied festzustellen war. Deaktivierte man jedoch die vertikale Synchronisation und damit dem FPS-Begrenzer, so zeigten sich teilweise stark flimmernde Texturen, besonders in Far Cry 2. Das Flimmern äußerte sich in schwarzen Streifen, die über die einzelnen Texturen oder wie in Anno, das ganze Bild liefen. In diesem Zusammenhang ist ein Treiberfehler nicht ganz ausgeschlossen, daher rechnen wir damit, dass dieser Fehler in einer neueren Version des CCC behoben oder zumindest reduziert wird.

    Fazit:

Die Radeon HD 6850 hat sich ohne Zweifel sehr gut gegen die Vorgänger geschlagen, auch wenn man kleine Abstriche bei der Bildqualität und der Maximalleistung machen muss. Im Gegenzug wechseln die neuen Karten schon für sehr wenig Geld ihren Besitzer, sodass auch Crossfireverbände finanzierbar werden, und so das Maximum an Leistung mit einem Minimum an Geld gepaart werden kann. Auch kann die HD 6850 mit ihrer sehr geringen Leistungsaufnahme, und dem damit verbundenen Geräuschlevel punkten, was in Anbetracht steigender Energiepreise auf jeden Fall in die Gesamtrechnung einfließen sollte.

 

Was wir uns für zukünftige Modelle jenseits des Referenzmodells wünschen, wäre eine überarbeitete Kühlung, die gerade unter Last noch leiser ihre Arbeit verrichten könnte. Wenn einige nun den fehlenden Vergleich zur Konkurrenz aufwerfen, so müssen wir uns entschuldigen - das Testgerät in Form einer Nvidia GTX 460 war schlichtweg nicht mehr im Zeitrahmen des Reviews zu uns gelangt, und ein veraltetes Review möchte verständlicherweise auch keiner mehr lesen. Um diesen Mangel auszuräumen, werden wir die inneren und äußeren Werte der Konkurrenz so schnell wie möglich mit einem separaten Review nachreichen.

 


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