Radeon RX 5700 (XT) im Test: Kühlung, Taktraten, Lautheit, Verbrauch

Radeon RX 5700 (XT) im Test: Kühlung, Lautheit, Verbrauch, Effizienz etc.

Zum Start der Radeon RX 5700 und RX 5700 XT am 7. Juli wird es ausschließlich Referenzdesigns geben. Diese können nicht nur im AMD-eigenen Webshop erstanden werden, sondern auch in populären Preisvergleichen wie dem unsrigen. Alle AMD-Partner führen entsprechende Modelle mit eigenem Packungsdesign und so manchem Aufkleber, im Kern sind die Grafikkarten jedoch alle gleich. Das heißt: Welches Modell Sie auch kaufen, Sie erhalten stets ein Direct-Heat-Exhaust-Design, mittlerweile und dem Funktionsprinzip entsprechend oft "Blower" genannt.

Direkter Hitze-Auspuff

Bei einem DHE-Kühler sitzt ein einzelner Radiallüfter am Heck der Grafikkarte und saugt die Umgebungsluft oben an. Die Schaufelräder des Rotors pressen die Luft seitlich gerichtet durch den Lamellenblock des Kühlers, an dessen Ende die geschlitzte Slotblende wartet. Der große und einzige Vorteil eines Blowers ist folglich der Umgang mit der Hitze: Der allergrößte Teil wird mit Druck aus dem Gehäuse befördert. Ganz anders sieht es bei den meistgenutzten Designs auf Basis von Axialbelüftung aus: Diese Propeller pressen die Luft nicht zur Seite, sondern nach unten auf die Kühllamellen, sodass die Hitze an den Seiten entweicht. Der Gehäusebelüftung wird hierbei eine deutlich wichtigere Rolle zuteil. Fehlt ein Durchzug, kommt es bei Axiallüftern wesentlich schneller zu Hitzestau als bei Radialdesigns. Dies ist auch AMDs Begründung für den erneuten Einsatz eines Blower-Kühlers (nach dem axialbasierten Ausflug mit der Radeon VII): Die Radeon RX 5700 (XT) soll selbst unter widrigen Umständen funktionieren. Dass Spieler in der Regel keine unbelüfteten Stangengehäuse haben, sondern es besser wissen, ist anscheinend noch nicht zu AMD vorgedrungen. Das ist nicht gravierend, denn die Boardpartner Asrock, Asus, Gigabyte, HIS, MSI, Sapphire, Powercolor und XFX werden's in Kürze richten.
Quelle: PC Games Hardware AMD Radeon RX 5700 und RX 5700 XT im Test: Erfolgreicher Angriff auf die Geforce-RTX-Phalanx (6)

Designfragen

Das eigentliche Kühlelement, bestehend aus Lamellenblock und Lüfter, ist bei beiden Grafikkarten gleich. Deutliche Unterschiede gibt es jedoch bei der Verpackung. So verfügt die Radeon RX 5700 XT als hitzigeres Modell zum einen über eine Backplate, welche Teile der PCB-Abwärme aufnimmt und an die Umgebungsluft abgibt. Die Radeon RX 5700 zeigt hingegen eine blanke Rückseite. Zum anderen sorgt bei der RX 5700 XT eine "Delle" für Aufsehen, seit die Grafikkarte in der Öffentlichkeit gesichtet wurde. Ob die Verformung eine Auswirkung auf den Luftkanal im Inneren des DHE-Kühlers hat, oder ob es sich bloß um ein polarisierendes Designelement handelt, muss sich in folgenden Tests beweisen. Bis dahin punktet die XT-Variante außerdem mit formschönen Streifen auf der Abdeckung, während die RX 5700 eine matte Oberfläche aufweist. Matt ist hier auch der Radeon-Schriftzug an der Oberseite, während die RX 5700 XT über eine rote Beleuchtung verfügt. Ein Dual-BIOS oder weitere Gimmicks fehlen beiden Karten, vermutlich um die Kosten gering zu halten.

Energie!

Radeon RX 5700 XT und RX 5700 basieren auf der gleichen, brandneuen Platine; die erste mit Unterstützung für 8 × 1 GiByte GDDR6-Speicher. Nennenswerte Unterschiede sind nicht zu vermelden, auch bei den installierten Strombuchsen ziehen die Geschwister gleich: Je ein 8- und ein 6-poliger Stecker vom Netzteil ist zum Betrieb notwendig. Angesichts der Leistungsaufnahme hätte es zumindest beim kleinen Modell auch eine 2×6-polige Bestückung getan, aber AMD geht offenbar auf Nummer sicher. 225 Watt Boardpower bei der RX 5700 XT und 180 Watt Boardpower bei der RX 5700 gilt es zu kühlen. 180 respektive 150 Watt stehen dabei allein der GPU zur Verfügung - das sind die Werte, welche Tools wie der Wattman, GPU-Z & Co. auszulesen imstande sind. Dazu addieren sich die unterschiedlich hoch ausfallenden Posten für Speicher, Spannungswandlung und Kleinteile.
Quelle: PC Games Hardware AMD Radeon RX 5700 und RX 5700 XT im Test: Erfolgreicher Angriff auf die Geforce-RTX-Phalanx (16)

Leistungsaufnahme & Lautheit

Die Kühlkraft eines Blower-Designs steht und fällt mit der Drehzahl des installierten Radiallüfters. Da es sich bei den Probanden um Grafikkarten mit moderater Abwärme handelt, ist kein Orkan notwendig. Das hat auch AMD bei der Validierung festgestellt und eine relativ zahme Lüftersteuerung implementiert. Im Leerlauf und bei typischer Desktoplast mit einem angeschlossenen Monitor rotiert der Radiallüfter beider RX-5700-Karten mit rund 700 Umdrehungen pro Minute. Das ist zwar nicht unhörbar, geht im typischen Geräusch eines Gaming-Rechners jedoch unter. Im Falle unserer Muster müssen wir jedoch zwischen RX 5700 und RX 5700 XT unterscheiden. Während Letztere besagte Lautheit nahe der Wahrnehmungsgrenze erreicht, zeigt die kleine Schwester eine unschöne Neigung: Der Lüfter schleift und quietscht leise, sodass bei gleicher Drehzahl eine höhere Lautheit erreicht wird. Rein was die physischen Eigenschaften angeht, legt im Leerlauf nichts einen Unterschied zwischen den Modellen nahe.

Unter Last gesetzt, wird der für die Lüfterdrehzahl zuständige PWM-Impuls rasch hochgefahren. Doch schon bei gut 2.100 U/min wird die Drehzahl gedeckelt, höhertourig wird's unter normalen thermischen Bedingungen nicht. Die feste Obergrenze führt aufgrund der verschieden großen Abwärme zu unterschiedlichen GPU-Temperaturen zwischen den Karten: Während die Radeon RX 5700 XT in der Regel bis zu 82 °C erreicht, rangiert die RX 5700 die meiste Zeit unter 80 °C. Das ist jedoch nur ein Teil der Wahrheit; wie schon bei Vega lässt sich dem Chip eine Hotspot- respektive Junction Temperature entnehmen. Diese lässt sich unter anderem in GPU-Z auslesen und skizziert ein etwas hitzigeres Bild: Maximal 105 °C bei der RX 5700 XT und immerhin 89 °C bei der RX 5700 stehen im PCGH-Messprotokoll. Laut AMD sind Werte bis 109 °C vorgesehen, darüber hinaus greifen Notmechanismen. Der Takt wird jenseits der 100-Grad-Marke jedenfalls nicht heruntergefahren, trotz der Nähe zur Drosselgrenze sind keine nennenwerten Schwankungen im Taktverlauf erkennbar. Die feste Drehzahl führt zu einer Lautheit von 3,6 Sone, sofern kein Lüfterschleifen auftritt (Radeon RX 5700 XT). Unser Sample der Radeon RX 5700 agiert aus den genannten Gründen etwas lauter. Das Geräusch entspricht einem tiefen Rauschen.

Da Navi in topmoderner 7-nm-Fertigung bei TSMC vom Band läuft, wird allgemein eine Reduktion der Leistungsaufnahme erwartet. Im Falle der Radeon VII hat das nicht geklappt, da lediglich das Vega-Design geschrumpft wurde. Im Falle von Navi sind die Änderungen gravierender und auch die Leistungsaufnahme stand im Pflichtenheft. PCGH-Messungen belegen, dass Navi auch bei der Leistungsaufnahme der mit Abstand effizienteste AMD-Chip ist. Die TBP (typische Boardpower) wird in allen von uns gemessenen Fällen genau eingehalten und meist leicht unterschritten. Nennenswerte Peaks weit jenseits des Durchschnitts haben wir nicht beobachtet. Das führt zu den folgenden Watt-Werten:

Messung der Lautheit aus 50 Zentimeter Entfernung lotrecht zur Lüfternabe mittels Neutrik Cortex NC10. Störgeräusche wie Spulenfiepen fließen in das Messergebnis mit ein. *Lüfter schleift, sodass die Lautheit höher ausfällt als bei der XT.

183 Watt für die Radeon RX 5700 und 222 Watt für die Radeon RX 5700 XT können sich, rein auf das AMD-Portfolio beschränkt, wirklich sehen lassen. Eine Radeon RX Vega 64, welche im Mittel die Leistung der RX 5700 erreicht, rangiert bei fast 290 Watt (295 W TBP). Trotz dieses Riesenschritts erzielen Nvidias aktuelle Turing-Grafikkarten mit der zugrunde liegenden 12FF-Fertigung (ebenfalls bei TSMC) eine etwas bessere Energiebilanz. Meckern auf tiefem Wattniveau, könnte man sagen.

PCI-E-Slot vs. Buchsen

Interessant ist auch, aus welchen Leitungen die Energie kommt. Im Leerlauf fließt beinahe der komplette (geringe) Strom über den PCI-Express-Slot, die Stromstecker vom Netzteil werden nur minimal belastet. Interessant dabei ist, dass die Radeon RX 5700 & XT erstaunlich viel Strom aus der 3,3-Volt-Leitung beziehen, wir messen zwischen 4,5 und rund 5 Watt (ca. 1,5 Ampere). Die meisten anderen Grafikkarten lassen diese Zuleitung links liegen, beispielsweise fordert eine RTX 2070S/2060S hier nur Milliwatt-Beträge an.

Unter Last kommen auch bei der Radeon RX 5700 & XT die Strombuchsen zum Einsatz, wobei alles spezifikationsgemäß abläuft: Aus dem Slot, welcher 66 Watt plus Toleranzen liefern könnte, werden höchstens 50 Watt bezogen.(RTX Super: max. 56 Watt), der Rest fließt durch die 8- respektive 6-poligen Adern.

Dual-Monitor-Stromdurst

Makellos ist die Vorstellung der Radeon RX 5700 (XT) nicht, denn ein Treiberfehler verwässert die im Leerlauf ansonsten gute Darbietung. Nehmen zwei unterschiedliche Monitore Kontakt auf - in unserem Fall gesellt sich ein Full-HD-LCD via HDMI zum Ultra-HD-Panel am Displayport dazu -, schnellt der Speichertakt nebst Spannung hoch. Das ist beinahe schon ein Klassiker (wenn auch kein guter), dass ein neuer Speicherstandard oder Grafikchip im ersten Anlauf an dieser Disziplin scheitert. Im Falle der Radeon RX 5700 (XT) sind im Leerlauf normalerweise 0,675 Volt Speicherspannung bei 200 MHz anzutreffen, nach Anschluss des zweiten Bildschirms dann 0,850 Volt und 1.750 MHz. Infolgedessen steigt auch die Abwärme (stark) und die Lüfterdrehzahl (leicht).

Update: Wie eingangs erwähnt und im Video unten gezeigt, fixt der offizielle Navi-Treiber 19.7.1 vom 7. Juli das Multi-Monitoring-Problem nicht.

Weitere Lüftereinstellungen/-daten

Ist noch kein Treiber installiert, rotieren die Lüfter der Navi-Geschwister etwas höhertourig, sodass Lautheitswerte zwischen Boot 0,8 (RX 5700 XT) und 0,9 Sone (RX 5700) erreicht werden. Wer möchte, kann die Drehzahl schon jetzt im Wattman-Menü des Treibers oder in Tuning-Tools wie dem Afterburner verändern. Interessant ist, dass beispielsweise 40 % Laufleistung im Afterburner nicht 40 % via Firmware entsprechen, derzeit mit unbekannter Ursache. Der Entwickler des MSI Afterburners hat in seinem Haus-und-Hof-Forum Guru3D bereits angekündigt, dass eine entsprechende Grafikkarte auf dem Weg zu ihm sei und entsprechende Anpassungen des Tools somit nicht mehr lange auf sich warten lassen.

Für Tuner, welche mit einer Navi-Referenzkarte liebäugeln, haben wir jedoch vorsorglich ein paar Lüfterkennzahlen ermittelt. Wer beispielsweise 40 % PWM setzt, konfrontiert seine Ohren mit rund 4,0 Sone Lautheit (2.200 U/min), reduziert damit aber die Temperatur. Mit 50 Prozent, für starkes Overclocking empfehlenswert, steigt die Lautheit auf Orkan-Niveau (6,4 Sone, ~2.700 U/min). Zum Übertakten gleich mehr.

Taktraten und Spannungen

Bis hierhin nannten wir nur die offiziellen Taktraten, während in den Benchmarks der globale, von uns gemessene Mittelwert zu sehen ist. Der folgende Verlauf rundet das Gesagte ab. Zu sehen ist der amtierende PCGH-Watt-Worstcase Anno 2070, welcher auch Navi zu hohen Temperaturen und somit geringen GPU-Boost-Frequenzen treibt. 20 Minuten Ultra-HD-Volllast im grafischen Verlauf, protokolliert vom MSI Afterburner (500 ms Polling Rate):

RX 5700 (XT): Boost & Power im Verlauf - per Mausklick auswählen

GPU-Boost GPU-Power (ASIC)

Vollbild-Vergleich

Es ist offensichtlich, dass sowohl die Radeon RX 5700 als auch die Radeon RX 5700 XT im Mittel sehr präzise mit dem ihnen zugestandenen Powerbudget jonglieren. Große Peaks nach oben oder unten sind Mangelware und der Boost erreicht korrespondierende Werte. Bei den erreichten Taktraten handelt es sich um das untere Ende, die meisten Spiele laufen in Ultra HD mit bis zu 50 MHz mehr, in geringen Auflösungen sogar um bis zu 100 MHz. Die von AMD genannte Game Clock von 1.755 MHz (XT) respektive 1.625 MHz (Non-XT) ist aus unserer Sicht daher gut getroffen.

Overclocking: Risiken und Nebenwirkungen

Da der Wattman bis zum Abschluss aller Tests kein zuverlässiger Partner war, sahen wir von ausufernden Overclocking-Versuchen ab. Für den Fall, dass Sie als Erstkäufer gerne direkt an der Taktschraube drehen möchten und der frische Treiber mitspielt, haben wir zumindest kurze Tests gewagt. Was bereits funktionierte und deutliche Auswirkungen hat, ist das Powerlimit. Dieses gilt wie gehabt allein für den Grafikchip und kann um bis zu 50 Prozent angehoben werden. Und glauben Sie uns, der Chip nimmt sich, was er kriegen kann: Im Kurztest mit The Witcher 3 kletterte die ausgelesene ASIC-Power auf bis zu 260 Watt (180 Watt = Standard), den rechnerischen Höchstwert. Die Hitze tut es ihr gleich, sodass wir direkt 100 Prozent Lüfterleistung einstellten (~16 Sone/4.600 U/min).

Doch es lohnt sich, Navi 10 entpuppt sich spätestens in diesem Test als der mit Abstand taktfreudigste AMD-Chip aller Zeiten. The Witcher 3 steigt bei gut 2.040 MHz ein, die Bildrate klettert fühlbar und ist mit dieser Frequenz immerhin fünf Minuten nutzbar. Danach kommt es auf unserem System zu starken Slowdowns, vermutlich aufgrund der überschrittenen Junction-Temperaturgrenze. Im Falle eines funktionierenden Wattman lohnt sich daher eine gezeilte Takt-Spannungs-Kombination und alternativ verbesserte Kühlung. Undervolting ist ebenfalls möglich, wir landeten bei kurzen Tests bei 2 GHz @ 1,1 Volt, allerdings ohne ausuferende Stabilitätstests. Da Navi kein HBM-Design mehr ist, dürfte mehr als nur ein Nachrüstkühler passen - das sehen wir uns in Bälde genauer an. Randnotiz: Die Speicher(controller)spannung lässt sich bei einer Radeon RX 5700 (XT) derzeit nicht verändern.

Wattman auf RX 5700 XT - Bild per Mausklick auswählen

Wattman: Standard Wattman: Settings offen/erhöht

Vollbild-Vergleich

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AMD Radeon RX 5700 und RX 5700 XT im Test: Erfolgreicher Angriff auf die Geforce-RTX-Phalanx [Update] Auf der dritten Seite unseres Tests der Radeon RX 5700 (XT) geht es um wichtigen Messwerte zu Kühlung, Taktraten, Lautheit und Verbrauch.

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1. Seite 1 Radeon RX 5700 (XT) im Test: Navi sagt hallo
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3. Seite 3 Radeon RX 5700 (XT) im Test: Benchmarks & Index
4. Seite 4 Radeon RX 5700 (XT) im Test: Kühlung, Taktraten, Lautheit, Verbrauch
5. Seite 5 Radeon RX 5700 (XT) im Test: Unser Fazit