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  • AMD Radeon R9 290 im Test: Nicht nur der Preis von 350 Euro ist heiß [Test der Woche]

    Die 350-Euro-Grafikkarte Radeon R9 290 im Test: Traditionell folgt auf das Topmodell eines neuen Grafikchips die leicht abgespeckte Version für sparsamere Spieler. Mit AMDs Radeon R9 290 tritt folglich die kleine Schwester des "Titan-Killers" R9 290X an. Muss sich Nvidias Geforce GTX 780 fürchten oder reicht es nur für die GTX 770?

    Anmerkung: Dieser Artikel hatte die meisten Seitenaufrufe diese Woche. Aus diesem Grund veröffentlichen wir ihn heute erneut.

    Radeon R9 290 im PCGH-Test

    2.560 Rechenwerke, 4 GiByte Grafikspeicher und eine UVP von lediglich 289 Euro plus Mehrwertsteuer (343,91 Euro): AMD hat aus Preisleistungssicht ein glühendes Eisen im Feuer. Bevor wir die Radeon R9 290 auf Megahertz und Nieren testen, möchten wir ein paar Worte über die turbulente Zeit vor dem Fall der Verschwiegenheitsvereinbarung (NDA) loswerden. Ursprünglich sollte die Radeon R9 290 nur eine Woche nach ihrer großen Schwester R9 290X (PCGH-Test), ergo am 31. Oktober starten. Das erschien zunächst realistisch, PC Games Hardware freute sich bereits am 24. Oktober über erneute AMD-Post, die das Muster der R9 290 enthielt. Wir begannen sogleich mit den Tests, denn es galt die Radeon R9 290 noch in die neue Print-Ausgabe der PC Games Hardware 12/2013 zu packen. Einige glückliche PCGH-Abonnenten wissen, dass dieses Unterfangen geglückt ist, allerdings mit Komplikationen.

    Radeon R9 290 im Test: Der Fehlstart

    Radeon R9 290: Display-AnschlüsseRadeon R9 290: Display-AnschlüsseQuelle: PC Games HardwareWährend die Radeon R9 290 in den ersten Freiluft-Benchmarks noch erwartungsgemäß lief, beobachteten wir unter Dauerlast ernste Temperaturprobleme bei unserem Testmuster: Selbst auf einem Bench-Table, wie PC Games Hardware Grafikkarten gewöhnlich testet, rennt die Radeon R9 290 schon nach wenigen Minuten an ihre 95-Grad-Grenze und drosselt sich von anfangs 947 auf bis zu 662 MHz Kerntakt. Als wir die Radeon R9 290 schließlich in unsere berüchtigte Sommer-Simulation mit 29 Grad warmer Umgebungsluft packten, sank die Durchschnittsfrequenz auf unter 800 MHz und in den schlimmsten Fällen auf konstante 662 MHz.

    Einige simple Funktionstests (Dreht sich der Lüfter so, wie er soll? Ist der Kühler fest verschraut? Wird der Kühlblock warm?) und E-Mails mit AMD später wird klar: Die Grafikkarte ist keineswegs defekt, die Temperatur wird ordnungsgemäß abgeführt, es handle sich laut AMD um einen typischen ASIC und auch die maximale Lüfterdrehzahl von 40 Prozent PWM-Frequenz sei gewollt. Moment – nur 40 Prozent? Richtig, die Radeon R9 290 verfügt zwar ebenfalls über das Dual-BIOS-Feature, aber im Gegensatz zur 290X über keinen "Uber Mode" mit bis zu 55 Prozent PWM-Impuls, entgegen manch anderslautender Information sind beide ROMs auf 40 % eingestellt). Die limitierte Lüfterdrehzahl sollte der Radeon R9 290 zu einer gemäßigten Lautstärke verhelfen, doch wie sich herausstellte, ist dies nicht mit der anvisierten Leistung und Leistungsaufnahme vereinbar. In Anbetracht der grundsätzlich intakten Grafikkarte entschieden wir uns, sie sowohl mit der automatischen Taktdrossel als auch mit manuell begünstigten, niedrigen Temperaturen und, daraus resultierend, Maximaltakt in die PCGH 12/2013 aufzunehmen. Doch hier ist die Geschichte noch nicht am Ende.

    Radeon R9 290 im Test: Der Neustart

    Während AMD ähnlich lautendes Feedback von anderen Testern erhielt, senkte Nvidia die Preise seiner Geforce GTX 780 und GTX 770. Infolgedessen sah sich AMD gezwungen, das Review-Embargo um eine Woche nach hinten zu verschieben – zwei Tage, nachdem die neue PCGH Print an die Druckerei geschickt wurde. Kurz nach dieser Meldung wurden wir nicht etwa mit einem neuen BIOS, sondern einem neuen Treiber versorgt, welcher die Lüftersteuerung neu interpretiert: Anstelle von maximal 40 Prozent meldet die Radeon R9 290 seit dem Catalyst 13.8 Beta 8 eine Grenze von 47 Prozent. Wenig verwunderlich hält die Radeon R9 290 mit diesem Maximalwert deutlich höhere Frequenzen, wird jedoch hörbar lauter. Immerhin hört der Überlebenskampf auf, das untere Limit von 662 MHz wird mit 47 Prozent in keinem unserer Testspiele mehr erreicht, von stabilen 947 MHz (Maximalboost) ist die R9 290 mit dem Referenzkühler jedoch weit entfernt. Werfen wir zunächst einen Blick auf das Design und stürzen uns dann in die Tests:

    02:30
    Radeon R9 290 für den Test ausgepackt: Ersteindruck zu Kühlung und Design

    Radeon R9 290 im Test: Die Hawaii-GPU

    Der sowohl die Radeon R9 290X als auch die 290 treibende Grafikchip mit dem Codenamen Hawaii ist mit seinen 6,2 Milliarden Transistoren und der 512 Bit breiten Speicherschnittstelle die größte GPU, welche AMD je entwickelt hat. Insgesamt stehen laut AMD nun 438 Quadratmillmeter Chipfläche für die 6,2 Mrd. Transistoren zur Verfügung. Im Vollausbau der der Hawaii-GPU (Hawaii XT) hat AMD 2.816 Shader- und 176 Textureinheiten sowie 64 Raster-Endstufen untergebracht. Organisiert ist das Ganze in vier sogenannten Shader-Engines, die über jeweils ein eigenes Geometrie-System verfügen. Mit dem Maximaltakt von 1 GHz verarbeitet Hawaii damit 4 Milliarden geometrische Grundformen pro Sekunde. Bei Hawaii Pro alias Radeon R9 290 fallen 256 Shader- und 16 Textureinheiten dem Rotstift zum Opfer, womit die 290 gegenüber der 290X bei gleichem Kerntakt über eine neun Prozent geringere Rohleistung verfügt.

    Gegenüber dem Vorgänger-Chip Tahiti hat man die Anzahl der für die Pixelbearbeitung wichtigen Raster-Endstufen auf 64 verdoppelt - mehr bietet aktuell keine andere GPU - und somit kann Hawaii vom Front-End bis zur Finalisierung 64 Bildpunkte pro Takt durchschleusen. Auch wenn AMD selbst dies als wichtigen Eckpfeiler für die Bewältigung von Ultra-HD-Auflösungen mit rund 8 Megapixeln auflistet, so ist die Bedeutung der reinen Pixelflüllrate heutzutage doch eher gering, da jeder Punkt bis zu seiner Darstellung etliche Berechnungsschritte durchlaufen hat. Bei der Erzeugung von Stencil-Schatten oder Shadow-Map-Buffern kann eine hohe Pixelfüllrate jedoch hilfreich sein. Die kompletten Spezifikationen aktueller High-End-Karten in der Übersicht:

    ModellRadeon R9 290XGeforce GTX 780Radeon R9 290HD 7970 GHz EditionGeforce GTX 770
    Circa-Preis (Euro)490,-420,-349,-280,-270,-
    CodenameHawaii XTGK110-300Hawaii ProTahiti XT2GK104-425
    Direct-X-Version11.211.011.211.211.0
    Chipgröße438 mm²550 mm²438 mm²365 mm²294 mm²
    Transistoren Grafikchip (Mio.)6.2007.1006.2004.3133.540
    Shader-/SIMD-/Textureinheiten2.816/44/1762.304/12/1922.560/40/1602.048/32/1281.536/8/128
    Raster-Endstufen (ROPs)6448643232
    GPU-Basistakt (Megahertz)727 (inoffziell)863662 (inoffziell)1.0001.046
    GPU-Boost-Takt (Megahertz)1.0009029471.0501.084
    Rechenleistung SP/DP (GFLOPS)*5.632/7044.156/1734.849/6064.300/1.0753.330/139
    Durchsatz Pixel/Texel (GPixel/s)*64,0/176,036,1/173,260,6/151,533,6/134,432,2/138,8
    Dreiecksdurchsatz (Mio./s)*4.0005.4123.7882.1004.184
    Takt Grafikspeicher (MHz)*2.5003.0042.5003.0003.506
    Speichergeschwindigkeit (Gbps)56567
    Speicheranbindung (parallele Bits)512384512384256
    Speicherübertragungsrate (GByte/s)320288,4320288224,3
    Übliche Speichermenge (MiB)4.0963.0724.0963.0722.048
    PCI-Express-Stromanschlüsseje 1x 6-/8-pol.je 1x 6-/8-pol.je 1x 6-/8-pol.1x 6- & 1x 8-pol.1x 6- & 1x8-pol.
    Nennleistung Last (TDP)250 Watt250 Watt250 Watt250 Watt230 Watt

    *Bei Boost-Takt

    Radeon R9 290 im Test: Benchmark-Boost

    Mit Hawaii, also der R9 290 und R9 290X, haben die Radeon-Schöpfer den automatischen Boost renoviert. Offiziell ist AMDs Radeon R9 290X die erste "taktlose" Grafikkarte der Firma, die R9 290 tut es ihr gleich. Es gibt keine offiziell kommunizierten Basistaktraten für die GPU, nur eine Maximaltaktung von 1.000 (R9 290X) respektive 947 MHz (R9 290) und den Speichertakt von 2.500 MHz. Solange Temperatur, Leistungsaufnahme und Lüfterdrehzahl mitspielen, kann Hawaii seinen Maximaltakt erreichen. Es gibt allerdings Einschränkungen. Kurz zusammengefasst haben wir AMDs Hawaii-Powertune-Parameter wie folgt charakterisiert::

    1. Versorge die GPU maximal mit 208 Watt (inklusive Wandlerverlusten, Speicher und Platine läuft das auf 300 Watt Gesamtverbrauch hinaus).
    2. Versuche, 1.000 (R9 290X) bzw. 947 MHz (R9 290) GPU-Takt zu erreichen
    3. Erlaube nicht mehr als 95 °C Chiptemperatur
    4. Halte die PWM-Impulsstärke von 40/55 (290X) bzw. 47 % (290) ein
    5. Sind diese Temperatur- und Lüfterdrehzahl-Limits ausgereizt, senke die Taktrate auf minimal 727 bzw. 662 MHz
    6. Wenn das nichts bringt, also die Temperatur immer noch am Limit ist, ignoriere die PWM-Grenze.
    7. Wenn die Temperatur immer noch nicht sinkt, reduziere Takt/Spannung bis hinab auf 300 MHz
    8. Wenn alles versagt, schalte nach mehr als einer Sekunde bei 100 Grad Celsius ab.

    Wie schon Nvidias aktuelle Kepler-Karten so fällt auch bei AMD auf, dass von den höchstmöglichen Taktraten hauptsächlich kurzlebige Benchmarks - am besten noch mit vielen und langen Ladebalken - profitieren. Echte Spielesessions, in denen der Rechner eine halbe Stunde oder mehr unter Last arbeitet, verringern genauso unweigerlich den Nutzen der Boost-Funktion wie besonders anspruchsvolle Szenen, in welchen die GPU-Taktrate durch die höhere 3D-Last heruntergeregelt werden kann. Zwar beteuern AMD und Nvidia, dass von der Boost-Funktion der Spieler profitiert, allerdings sollte man hier durchaus kritisch hinterfragen, welche Spiele nur 1- bis 2-minütige Lastphasen haben, was besonder hohe Fps bei anspruchslosen Szenen bringen oder welchers Spieler seine GPU durchweg mit 20°C kühler Frischluft versorgen kann. Uns bleiben hier nach wie vor Zweifel, ob es sich beim Boost, welche im Gegensatz zum CPU-Pendant eben nicht konstant für Mehrleistung sorgt, wirklich um einen Dienst am Spieler handelt.

    Löblich ist im Falle der Radeon R9 290, dass AMD dem Spieler über die Overdrive-Funktion im Catalyst Control Center Mittel und Wege an die Hand gibt, die Karte auf die eigenen Bedürfnisse anzupassen. Denn, das sollte nicht unerwähnt bleiben, Sie können mit dem neuen Treiberpanel sowohl die Lautstärke als auch die Leistungsaufnahme fast beliebig senken - wenn Sie bereit sind, die verringerte Performance dafür in Kauf zu nehmen. Mit dem neuen Powertune setzt AMD bis zu 64 Kombinationen aus Spannung und Taktrate ein, um dem eigenen Motto "Leave no watt unused" gerechet zu werden. Auf Basis des Serial VID Interface der zweiten Generation, kurz SVI2, kann Powertune auf einen mit 40 kHz betriebenen Datenstrom über Spannung und Stromstärke zurückgreifen. Die Umschaltzeit zwischen den Taktraten beträgt nur wenige Mikrosekunden - alles was Tools wie GPU-Z oder auch der Afterburner anzeigen, sind daher bereits gemittelte Werte.

    Wissenswert: Mehr Informationen zum Thema finden Sie in:
    Grafikkarten-Rangliste: 28 Radeon- und Geforce-GPUs im Benchmarkvergleich
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    Es gibt 429 Kommentare zum Artikel
    Von sir qlimax
    Irgendwie muss er ja zu Beiträgen kommen
    Von DonRottweiler
    und für den Kommentar gräbst du nen 9 Monate alten Threat aus?Schwachsinn
    Von -BlueTiger-
    da ich an einem sonntag mal nix da hatte, musste das billig parfüm herhalten und hat auch gut funktioniert meine gtx…
    Von Firesign
    Schwachsinn.
    Von M4xw0lf
    Isopropanol ist gut, Spiritus geht aber auch.
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Geforce GTX 780
AMD Radeon R9 290 im Test: Nicht nur der Preis von 350 Euro ist heiß [Test der Woche]
Die 350-Euro-Grafikkarte Radeon R9 290 im Test: Traditionell folgt auf das Topmodell eines neuen Grafikchips die leicht abgespeckte Version für sparsamere Spieler. Mit AMDs Radeon R9 290 tritt folglich die kleine Schwester des "Titan-Killers" R9 290X an. Muss sich Nvidias Geforce GTX 780 fürchten oder reicht es nur für die GTX 770?
http://www.pcgameshardware.de/Geforce-GTX-780-Grafikkarte-257241/Tests/Radeon-R9-290-im-Test-1095627/
09.11.2013
http://www.pcgameshardware.de/screenshots/medium/2013/11/Radeon_R9_290_Standard_und_Shaman-pcgh.jpg
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