Radeon RX 590 im Test – Polaris am absoluten Limit

Die Umstellung auf einen verbesserten Herstellungsprozess (12nm FinFET) soll auch Polaris noch einmal ein neues Leben vor dem (wohlmöglichen) Ruhestand einhauchen. Man hat sich, auch im Hinblick auf Nvidias GeForce GTX 1060, allerdings zum Ziel gesetzt, die neu hinzugewonnen Reserven ausschließlich zur Taktsteigerung zu nutzen und nicht etwa zur Erhöhung der Effizienz bei dann gleicher Performance, was aus unserer Sicht vielleicht sogar etwas schade ist. Da es nunmehr die dritte Polaris-Iteration ist, verzichte ich auch komplett auf den Theorie-Teil, den man im ersten Launchartikel zur RX 480 gern nachlesen darf.

Die Erhöhung der Taktfrequenz von Polaris ist jedoch nicht ganz kostenlos zu bekommen. Die offizielle TBP der Radeon RX 590 beträgt nämlich nunmehr 225W im Vergleich zu den älteren RX 580 mit 185W. Auf dem Papier (und nicht nur dort) ist das eine Steigerung der Leistungsaufnahme um satte 22 Prozent, was im Umkehrschluss eine 15-prozentige Übertaktung ermöglichen soll, solange der Kühler auch mitspielt. AMD ist sich zudem sicher, dass dies eine Performance-Steigerung von bis zu 12 Prozent ermöglicht. Schauen wir mal, das lässt sich ja messen.

Links sehen wir den alten Chip der Radeon RX 580 und rechts den neuen der RX 590. Selbst bei einer Subtraktion beider Bilder zeigt sich, dass der Chip noch die gleiche Größe besitzt. Obwohl es AMD ausdrücklich vermied, mit uns die Produktionsdetails über die Erwähnung von 12nm hinaus zu diskutieren, enthüllte AMDs CTO Mark Papermaster ja bereits auf der GlobalFoundries Technology Conference im September 2017 die Pläne des Unternehmens, Grafiken und Kundenprodukte 2018 von 14nm LPP auf 12nm LP umzustellen.

 

 

Es wird wohl am Ende wieder auf das Gleiche hinauslaufen wie schon mit AMDs CPUs der Ryzen-2000er Serie, die nicht auf dem 14nm LPP-Node von GlobalFoundries, sondern auf seiner 12nm LP-Prozesstechnologie basieren. Das dort genutzte Port-Over-Design trägt zwar dazu bei, die Transistorleistung zu steigern, beeinflusst aber im Gegenzug weder die Die-Fläche noch die Transistordichte. Dies würde sich dann auch mit den beiden Bildern oben decken.

Trotz des optimierten Prozesses bleibt die offizielle Größe also bei 232 mm². AMD teilte auch mit, dass dies in erster Linie der Aufrechterhaltung der Kompatibilität mit Board- und Kühlerdesigns von Drittanbietern dienen würde. Die tiefere Wahrheit ist jedoch wohl eher, dass eine erneute Optimierung für einen iterativen Herstellungsprozess einfach unerschwinglich gewesen wäre und die potenziellen Gewinne zu gering ausgefallen wären. Der Fin Pitch bleibt mit 48 nm gleich, was auch für den Poly Pitch (84nm) und Metal2 (64 nm) gilt.

Der einzige Unterschied wäre also die die neue 7.5T-Bibliothek. Aber GlobalFoundries unterstützt für 12LP auch die bereits bei 14LPP verwendete 9T-Bibliothek (Track). Aber die Kernaussage von „16 Prozent weniger Leistungsaufnahme unter 12LP bei gleicher Geschwindigkeit“ wäre nur bei Verwendung der 7,5T-Bibliothek realisierbar. Wir wollen deshalb also auch messen, was die das Performance/Watt-Verhältnis aussagt, denn bliebe dieses gleich, hätten wir wohl 12LPP, aber nur mit 9T-Bibliothek.

Vorerst müssen sich Enthusiasten also mit einer kleinen Fertigungsoptimierung zufrieden geben, die höhere Taktraten, eine insgesamt bessere Leistung bei allerdings auch gleichzeitig erhöhter Leistungsaufnahme ermöglicht. Und mit einer Boardleistung von 225W (höher die einer als GeForce RTX 2080) wird die Leistung pro Watt wohl auch nicht gerade so toll ausfallen. Das Ganze erinnert uns zudem sehr stark an Grenada und die Radeon RX 390, deren mutigste Interpretationen (MSI) seinerzeit mit der Brechstange locker die 300-Watt-Marke knacken konnten. Es wird also das letzte Aufbäumen von Polaris oberhalb von 7nm sein, dessen muss man sich ebenfalls bewusst werden. Irgendwann ist halt immer einmal Schluss.

 

Unboxing, Optik und Haptik der XFX RX 590 Fatboy

XFX setzt bei der RX 590 Fatboy auf bereits vorhandene Technik der aktuellen RX 580 GTS Black Edition und spart sich die Kosten für eine Neuentwicklung von Platine und Kühler. Auf die elektrischen Änderungen des PCBs gehe ich gleich noch genauer ein. Das Gesamtbild der Karte mit einer schwarzen Kunststoffabdeckung samt diverser Spritzgussornamente ist trotzdem eher schlicht, zumal XFX auch noch auf weitere optische Features wie z.B. eine RGB-Beleuchtung verzichtet.

Die Karte wiegt nur durchschnittliche 856 Gramm, misst in der Länge von der Außenkante der Slotblende bis zum Ende der Kühlerabdeckung 26,8 cm, ist 4,3cm Tief (Kühleraufbau) und 12,2 cm hoch (Oberkante Slot bis Oberkante Kühlerabdeckung. Damit ist es eine echte 2,5-Slot-Karte mit weiteren 0,5 cm Tiefe für die Backplate.

Man sieht an der Unterseite der Karte bereits deutlich, dass XFX erneut bei den AMD-Karten auf die in dieser Leistungsklasse üblichen, horizontal angeordneten Lamellen setzt. Der Vorteil liegt darin, dass die erwärmte Abluft nicht gegen Seitenwand und Mainboard gedrückt wird, sondern zum Teil sogar direkt aus dem Gehäuse befördert werden kann. Außerdem sehen wir an der Oberseite die vier Heatpipes aus nicht vernickeltem Kompositmaterial.

Dort finden wir dann auch zusätzlich zum allseits bekannten, externen 8-Pin 12V-Versorgungsanschluss noch einen weiteren mit 6 Pins. Das lässt bereits an dieser Stelle wohl eher Böses befürchten, denn es wird mit Sicherheit dann auch weit über die 200 Watt Leistungsaufnahme hinausgehen. Wie weit, das habe ich natürlich auch gemessen und ich werde auch noch detaillierter darauf eingehen (müssen).

Die Slotblende besitzt fünf Anschlüsse. Nur ein HDMI-2.0-Anschluss und drei DisplayPorts 1.4 stehen dem Anwender zur Verfügung. Damit wird der Anschluss älterer VR-Brillen ohne Adapter leider unmöglich. Der DVI-D-Anschluss ist eine logische Ergänzung, die sich vor allem an Aufrüster mit älteren Monitoren richtet, aber eigentlich überflüssig. Da die Slotblende nämlich auch zum Luftaustritt genutzt wird, ist dessen Anwesenheit kühltechnisch eher kontraproduktiv.

 

Technische Eckdaten

Abschließend werfen wir noch einen ersten Blick auf die rein technischen Daten. Der als maximaler Takt angezeigte Wert ist hier nicht nur eine Wunschvorstellung, aber man wird abwarten müssen, ob die Kühlung es auch im geschlossenen Gehäuse schafft. Aber lassen wir uns überraschen, gespoilert wird erst einmal nicht. GPU-Z schwächelt in dieser Version übrigens noch ein wenig, was die Strukturbreite angeht, aber egal:

Verglichen mit den relevanten (Referenzkarten) sieht dies dann so aus:

Nvidia
GeForce
GTX 970
Nvidia
GeForce
GTX 1060
AMD
Radeon
RX 480
XFX
RX 590
Fatboy
Sapphire
RX 580
Nitro+
AMD
Radeon
R9 390X
Shader-
Einheiten
1664 1280 2304 2304 2304 2816
ROPs 56 48 32 32
32 64
GPU GM204 GP106 Ellesmere Ellesmere
(“Polaris 30”)
Ellesmere
(“Polaris 20”)
Hawaii/
Grenada
Transistoren 5 Mrd. 4.4 Mrd. 5.7 Mrd. 5.7 Mrd. 5.7 Mrd. 6.2 Mrd.
Speichergröße 4 GB 6 GB 8 GB 8 GB 8 GB 8 GB
Interface 256 bit 192 bit 256 bit 256 bit 256 bit 512 bit
GPU-Takt
MHz
1051+ 1506+ 1266 1580
1411 1050
Speichertakt
MHz
1750 1750 2000 2000
2000 1500

Testsystem und Messmethoden

Das neue Testsystem und die -methodik haben wir im Grundlagenartikel “So testen wir Grafikkarten, Stand Februar 2017” (Englisch: “How We Test Graphics Cards“) bereits sehr ausführlich beschrieben und verweisen deshalb der Einfachheit halber jetzt nur noch auf diese detaillierte Schilderung. Wer also alles noch einmal ganz genau nachlesen möchte, ist dazu gern eingeladen. Allerdings haben wir die CPU und den Speicher mittlerweile stark verbessert, um für schnelle Karten mögliche CPU-Flaschenhälse weitgehend ausschließen zu können.

Interessierten bietet die Zusammenfassung in Tabellenform schnell noch einen kurzen Überblick:

Testsysteme und Messräume
Hardware:
Intel Core i7-8700K @5 GHz
MSI X370 Gaming Pro Carbon AC
2x 8GB KFA2 HoF DDR4 4000
1x 1 TByte Toshiba OCZ RD400 (M.2, System SSD)
2x 960 GByte Toshiba OCZ TR150 (Storage, Images)
Be Quiet Dark Power Pro 11, 850-Watt-Netzteil
Kühlung:
Alphacool Eisblock XPX
5x Be Quiet! Silent Wings 3 PWM (Closed Case Simulation)
Thermal Grizzly Kryonaut (für Kühlerwechsel)
Gehäuse:
Lian Li PC-T70 mit Erweiterungskit und Modifikationen
Modi: Open Benchtable, Closed Case
Monitor: Eizo EV3237-BK
Leistungsaufnahme:
berührungslose Gleichstrommessung am PCIe-Slot (Riser-Card)
berührungslose Gleichstrommessung an der externen PCIe-Stromversorgung
direkte Spannungsmessung an den jeweiligen Zuführungen und am Netzteil
2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz Mehrkanal-Oszillograph mit Speicherfunktion
4x Rohde & Schwarz HZO50, Stromzangenadapter (1 mA bis 30 A, 100 KHz, DC)
4x Rohde & Schwarz HZ355, Tastteiler (10:1, 500 MHz)
1x Rohde & Schwarz HMC 8012, Digitalmultimeter mit Speicherfunktion
Thermografie:
Optris PI640, Infrarotkamera
PI Connect Auswertungssoftware mit Profilen
Akustik:
NTI Audio M2211 (mit Kalibrierungsdatei)
Steinberg UR12 (mit Phantomspeisung für die Mikrofone)
Creative X7, Smaart v.7
eigener reflexionsarmer Messraum, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxTxH)
Axialmessungen, lotrecht zur Mitte der Schallquelle(n), Messabstand 50 cm
Geräuschentwicklung in dBA (Slow) als RTA-Messung
Frequenzspektrum als Grafik
Betriebssystem Windows 10 Pro (1809, alle Updates), Treiber Stand 10.11.2018

 


Kommentare (38)

  • Effizenzvergleich zwischen AMD Radeon RX 590 und RX 580 mit interessanten Erkenntnissen beim Untervolting | igorsLAB – Tom's Hardware Deutschland schrieb am
    […] hatte dieses Follow-Up ja bereits im Launchartikel zur Radeon RX 590 angeteasert und damit auch den Lesern versprochen, nur dauert so eine Anhäufung nicht enden […]
  • Laberlohe schrieb am
    Wäre der Begriff nicht bereits so überstrapaziert, würde ich sagen, dass es Tests von Nerd(s) für Nerds ist ;-)
  • Igor Wallossek schrieb am
    Danke :)
  • Blueline56 schrieb am
    Also ich muss echt mal sagen, das deine Test deutlich mehr Spaß machen beim Lesen als bei CB oder PCGH, dein Schreibstil finde ich klasse, kommt doch auch immer wieder ein Augenzwinkern durch, schön das du nicht alles so Bierernst nimmst und trotzdem sehr korrekt testest, so sollte es eigentlich sein (y)
  • Dark_Knight schrieb am
    Alles gut.

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