Radeon RX 590 im Test: Der dritte Polaris-Aufguss durchbricht die 1,6-GHz-Mauer [Update]

Update vom 16. November: Wir haben weiter recherchiert und stießen mithilfe des Tools GPU-Z auf ein kleines Detail, das wir Ihnen nicht vorenthalten möchten. GPU-Z ist im "Advanced"-Tab in der Lage, einige Informationen aus der Grafikkarten-Firmware zu extrahieren. Dort findet sich auch ein Name-String, welcher die neue GPU unmissverständlich als "Polaris 30 XT" in A1-Revision ausweist. Bei Polaris 20 unterschied AMD noch zwischen XTX und XTR, um moderat oder besonders hochtaktende Modelle zu bestücken. GPU-Z nennt auch einige weitere Informationen, unter anderem zu den untersttützten Speicherherstellern, den RAM-Timings und Powerlimits, die für BIOS-Modder spannend sind. Polaris 30 ist übrigens nur ein interner Codename, welcher uns dazu dient, die Kerne auseinander zu halten - AMD kommunizierte den Namen zu keiner Zeit öffentlich, sondern bewirbt nur die damit zusammenhängende "FinFET 12"-Fertigung.

Quelle: PC Games Hardware XFX RX 590 Fatboy: GPU-Z AMD-BIOS-Info
Was die Verfügbarkeit von RX-290-Grafikkarten angeht, so sind mittlerweile vier entsprechende Karten im PCGH-Preisvergleich gelistet. Neben den bekannten Karten von Sapphire, Powercolor und XFX hat sich auch eine Asus Strix dazu gesellt, die mit einem Preis ab 309 Euro das aktuell teuerste Angebot darstellt. Die XFX RX 590 Fatboy ist mit 259 Euro im Gegenzug die aktuell günstigste Radeon.

Original-Artikel vom 15. November: Mit der Radeon RX 590 präsentiert AMD die nunmehr dritte Ausbaustufe der 2016 eingeführten Polaris-Architektur. Ob man dieses Ereignis wohlwollend als "Gutes wird noch besser" oder doch mit einem süffisanten "Fine Wine"-Kommentar begrüßt, muss jeder Leser für sich entscheiden. Fakt ist, dass sowohl im AMD- als auch im Nvidia-Portfolio schlagkräftige Grafikkarten zwischen 250 und 300 Euro fehlen. Diese Lücke hat AMD erkannt und gedenkt, sie mit der Radeon RX 590 zu füllen. Was das neueste Produkt aus der Radeon Technologies Group leistet und ob Nvidia zum Handeln gezwungen ist, erfahren Sie im PCGH-Test der RX 590.

Radeon RX 590 im Test: Spezifikation und Marktplatzierung

Die Radeon RX 590 ist eine Mittelklasse-Grafikkarte und als solche vor allem für preisbewusste PC-Spieler interessant. AMD zielt primär auf die große Gruppe der Full-HD-Spieler ab, welche selbst Ende 2018 noch etwa zwei Drittel des Markts ausmachen. Wer in dieser Auflösung spielt, besitzt normalerweise nicht die neueste Grafikkarte - und das möchte AMD mit der Radeon RX 590 ändern: Nutzer der vier Jahre alten und noch immer sehr verbreiteten Geforce GTX 970 sind das erklärte Ziel. Selbstverständlich sollen auch Besitzer noch älterer oder langsamerer Grafikkarten angesprochen werden; besonders geeignete Kandidaten sind die Radeon-R9-200-Reihe sowie die Geforce-700-Serie von Nvidia. Neben Triple-A-Titeln wie Shadow of the Tomb Raider, Far Cry 5 und Call of Duty Black Ops 4 sollen auch die E-Sports-Dauerbrenner PUBG, Fortnite und Overwatch butterweich laufen.
Quelle: AMD Radeon RX 590: Laut AMD eine Rundum-glücklich-Grafikkarte Um das zu erreichen, hat AMD seinen stärksten Polaris-Grafikprozessor erneut überarbeitet. Auf Polaris 10 (2016) und Polaris 20 (2017) folgt Polaris 30. Was auf den ersten Blick nach deutlichen Unterschieden aussieht, bezieht sich tatsächlich nur auf die Taktbarkeit. AMD hat laut eigener Aussage keinerlei Änderungen an den Rechenwerken vorgenommen - Polaris 30 verfügt wie gehabt über 36 Compute Units, welche insgesamt 2.304 Shader-ALUs beherbergen und pro Takt denselben Durchsatz wie Polaris 10 und Polaris 20 erreichen. Ebenfalls unangetastet bleibt die insgesamt 256 Bit breite Speicherschnittstelle, welche seit 2016 bis zu 8 GiByte GDDR5-RAM mit einer Datenrate von 8 GT/s (4.000 MHz) anbindet und somit 256 GByte an Daten pro Sekunde verarbeiten kann. Dazu gibt's gestern wie heute 144 Texturwerke und 32 Raster-Endstufen auf offiziell 232 Quadratmillimetern Kernfläche.

Polaris 30: Der erste "12-nm-Kern"

Quelle: PC Games Hardware Radeon RX 590 im Benchmark-Test: Der dritte Polaris-Aufguss durchbricht die 1,6-GHz-Mauer (9) Was Polaris 30 von seinen älteren Geschwistern unterscheidet und ihm einen Vorteil verschafft, ist die Fertigung der Schaltkreise. AMD spricht offiziell von "12 nm FinFET", knausert jedoch mit Details. Daher haben wir eine kleine Recherche-Exkursion mit etwas Geschichte durchgeführt. Polaris 10 XT alias Radeon RX 480 startete vor gut zwei Jahren als erstes 14-nm-Produkt, hergestellt von AMDs ehemaligem Haus-und-Hof-Fertiger Globalfoundries, welcher die Technologie zuvor bei Samsung lizenzierte. Entgegen anfänglicher Gerüchte setzte AMD für den P10 zu keiner Zeit auf den 14LPE-Prozess, welcher für "Low Power Early" steht und auf hohe Energieeffizienz (zu Lasten der Taktraten) getrimmt war. Stattdessen kam von Anfang an für alle Polaris-Chips die zweite, verbesserte 14-nm-Fertigung 14LPP "Low Power Plus" zum Einsatz.

Diese Tatsache machte es umso schwerer, die verbesserte Taktbarkeit von Polaris 20 zu erklären, welcher Mitte 2017 als Radeon RX 580 startete. Gegenüber der Fachpresse sprach AMD von einem gereiften 14LPP, wodurch die höheren Taktraten ermöglicht werden. AMD nahm sich damit ein Beispiel an der Firma Intel, der verbesserte Fertigungsprozesse "Hyperscaling" nennt und den Strukturbreiten kurzerhand ein Plus verpasst. Anders als Intel kann es sich AMD allerdings nicht leisten, neue Chips aufzulegen, um das Potenzial der verbesserten Fertigung komplett auszuschöpfen. Die Radeon-Macher nahmen daher das höhere Taktpotenzial mit, erkauften sich das aber mit einer steigenden Leistungsaufnahme - die Boardpower der RX 580 steigt gegenüber der RX 480 von 150 auf 185 Watt.

Polaris 30: Feintuning der Chip-Innereien

Bei der Radeon RX 590 sieht die Sache ähnlich, wenn auch nicht gleich aus. Diesmal kommt tatsächlich eine verbesserte Fertigung zum Einsatz, welche Globalfoundries 12LP nennt - Leading Performance (Infos von Wikichip). Dahinter steckt jedoch weder ein Full Node, also eine konsequent verkleinerte Strukturbreite, noch ein halber. 12LP ist ein sogenanntes Nodelet, was sich am ehesten mit "Sprüngchen" übersetzen lässt. Dabei kommen weder ein optischer Shrink (Verkleinerung der Strukturbreite) noch gravierende Designänderungen zum Einsatz, um die Portierung existenter 14LPP-Designs möglichst einfach zu halten. Neue, teure Belichtungsmasken sind laut unserem Kenntnisstand von 14LPP auf 12LP nicht notwendig, was den Schritt kosteneffizient und somit naheliegend macht.

Die Basis für 12LP bildet das 14LPP-Verfahren, allerdings wurden ein paar Stellschrauben im Kampf gegen die Physik bedient. Konkret betrifft es die Metal-Layer und Interconnects, welche die gestapelten Transistoren miteinander verdrahten. Folgt man den bei Wikichip ausgebreiteten Informationen von Globalfoundries, widmet sich die Optimierung weiten Teilen der Verdrahtung. Sowohl die Front-End-of-Line (FEoL) als auch der mittlere Bereich haben Optimierung erfahren. Außerdem wurde das Profil der Fins reduziert. Lediglich das Back-End-of-Line (BEoL) bleibt aus Gründen einer einfacheren Portierung von 14LPP auf 12LP unangetastet. Unter dem Strich wird die Höhe der Strukturen deutlich reduziert, wobei die Angaben zwischen 12 und 20 Prozent variieren. Das große Fragezeichen betrifft die tatsächliche Umsetzung, denn AMD stand bei diesem Nodelet vor der Wahl, aus Komplexitätsgründen bei den alten Zellen zu bleiben, oder diese mit High-Performance-Varianten zu ersetzen. Offizielles aus der Radeon Technologies Group ist nicht in Erfahrung zu bringen.
Quelle: PC Games Hardware Polaris 30: Globalfoundries' 12LP-Prozess benötigt bei gleicher Frequenz weniger Energie als 14LPP. Für die erreichbaren Taktraten entscheidend dürften die Optimierungen der Transistor-Widerstände sein. Echte Geeks mit Physikkenntnissen lesen sich die komplette Abhandlung bei Wikichip durch. An dieser Stelle soll uns die Information genügen, dass der 12LP-Prozess entweder für eine reduzierte Leistungsaufnahme bei gleicher Leistung (Globalfoundries spricht von -16 %) oder aber ein größeres Taktpotenzial bei höherem Verbrauch eignet. AMD hat sich für die zweite Option entschieden, um seinen Kunden einen Performance-Sprung zu bieten. Wir vermuten daher, dass AMD bei der Umstellung von 14LPP auf 12LP alle Register zog.

RX 590: Größerer Sprung als RX 480 -> RX 580

Das Ergebnis, Polaris 30, leistet mehr als jeder andere Polaris-Kern zuvor. Tatsächlich fällt der Sprung von P20 auf P30 größer aus als 2017 von P10 auf P20 - weil damals tatsächlich kaum an der Fertigung gefeilt wurde. Bemerkenswert ist vor allem der Basistakt: Die Radeon RX 590 taktet mit mindestens 1.469 MHz, was einem satten Plus von 17 Prozent gegenüber der RX 580 und sogar 31 Prozent gegenüber der RX 480 entspricht. Während die besten P10-Kerne beim manuellen Übertakten um 1.400 MHz kapitulieren, stemmt P20 bis zu 1.500 MHz. Der typische Boost von P30, 1.545 MHz, sind mit den älteren Chips nur beim Einsatz extremer Kühlmittel und hoher Spannungen stabil nutzbar. Wo Polaris 30 beim Overclocking landet, klären wir im Anschluss an die regulären Tests.

Für den Moment interessant ist, dass AMD dieses Ergebnis nur mithilfe einer weiter erhöhten Leistungsaufnahme erreicht. Diese beträgt nun 225 Watt (RX 590) anstelle von 185 Watt (RX 580), wobei das nur ein Teil der Wahrheit ist. Einige 580er-Modelle, beispielsweise die Powercolor Red Devil Golden Sample, arbeiten bereits mit dieser Boardpower. Diese beinhaltet eine ASIC-Power von 180 Watt, welche sich GPU und RAM teilen. Diese wird bei der RX 590 zum Standard, wobei die Partner auch darüber hinausgehen können. Setzt man jene 180 Watt in Relation zum erreichten Takt, ist Polaris 30 seinem Vorgänger deutlich überlegen - im Falle der sehr gut vergleichbaren Powercolor-Karten steht's 1.576 zu 1.425 MHz (+10,6 %). Auch dazu gleich mehr.

*Auf Basis des vom Hersteller angegebenen Boost-Taktes

Artikel teilen

Radeon RX 590 im Test: Der dritte Polaris-Aufguss durchbricht die 1,6-GHz-Mauer [Update] RX 590 getestet: Während alle Welt über die 7-Nanometer-Fertigung für High-End-Prozessoren spricht, ergänzt AMD sein Grafikkarten-Portfolio in der Mittelklasse - mit "12-Nanometer"-Fertigung, aber dafür günstig. Was die neue Radeon RX 590 leistet, was sie von der RX 580 unterscheidet und warum sie empfehlenswert ist, erfahren Sie im ausführlichen Test der Radeon RX 590.

Per E-Mail versenden

259

1. Seite 1 Radeon RX 590 im Test: Die technischen Daten
2. Seite 2 Radeon RX 590 im Test: Benchmarks in Spielen
3. Seite 3 Radeon RX 590 im Test: Leistungsaufnahme, Overclocking, Fazit