Im Test: Sapphire Radeon HD 3870 Toxic


Erschienen: 06.05.2008, Autor: Jochen Schembera
Lieferumfang und Ausstattung

Unser heutiger Proband aus dem Hause Sapphire wartet mit einem in dieser Preisklasse ungewöhnlichen Lieferumfang auf. Hardwareseitig finden wir in der Verpackung neben der Karte einen PCI-Express Stromadapter, einen DVI-zu-VGA Adapter, einen HDMI-Adapter, ein RGB-Kabel, ein HDMI-Kabel, eine CrossFire-Bridge sowie einen S-Video Adapter. Softwareseitig hat man sich ebenfalls nicht lumpen lassen und legt neben einer Treiber-CD zusätzlich Cyberlink PowerDVD 7, Cyberlink DVDSuite, eine Vollversion von 3DMark06 und als besonderes Schmankerl einen Gutschein für die HL² BlackBox bei. Dabei handelt es sich um eine abgespeckte, nicht im Handel erhältliche Variante der bekannten OrangeBox, die neben Episode 2 auch Portal und Team Fortress 2 enthält. Hinzu kommt noch ein Handbuch, das den Einbau der Karte und die Treiberinstallation beschreibt. Alles in allem ist das ein sehr üppiger Lieferumfang, der in dieser Preisklasse keineswegs selbstverständlich ist.

Die Karte selbst verfügt über das typische Sapphire-blaue PCB und kommt mit einem Single-Slot-Kühler daher, der mit Sapphires Vapor-X-Kühlung ausgestattet ist. Auf den Kühler gehen wir weiter unten nochmals gesondert ein. Die HD 3870 Toxic kann mit insgesamt 512 MB GDDR4-RAM aufwarten, der mit 256 Bit angebunden ist. Zudem wird die Karte mit leicht erhöhten Taktraten ausgeliefert: 800 statt 775 MHz für den Chip und 1150 statt 1100 MHz für den Grafikspeicher. Alle weiteren technischen Daten der Karte sind in einer Tabelle am Seitenende zusammengefasst.

Der Lieferumfang der Sapphire-Karte ist äußerst üppig.

Die RV670-GPU

Mit dem Chip der Radeon HD 3870, dem RV670, haben wir, anders als die Verkaufsbezeichnung der Karte suggeriert, keine vollständige Neuentwicklung vor uns. Vielmehr wurden etliche Features vom Vorgänger, dem R600, übernommen, der bekanntermaßen auf der wenig überzeugenden HD 2900 XT seinen Dienst verrichtet hat.

Gleich geblieben sind dabei v.a allem folgende Dinge: Der RV670 bietet wie sein Vorgänger 320 Stream-Prozessoren, 16 Textureinheiten und 16 Raster Operation Units (ROPs). Dabei bilden die wenigen Textureinheiten eine der Schwachstellen im Chipdesign, denn das wirkt sich entscheidend auf die Texelfüllrate aus, die gegenüber der Konkurrenz dementsprechend niedriger ausfällt. Damit verliert der Chip gerade beim Einsatz von anisotroper Filterung gewaltig an Performance. Da der Aspekt der qualitätssteigernden Features in Spielen zunehmend an Bedeutung gewinnt, liegt hier eine der Schwächen des RV670. Nach wie vor an Bord ist die sogenannte Tesselation-Unit, die allerdings erst im Rahmen von DirectX 11 eine Rolle spielen wird.

Dennoch gibt es einige Aspekte, die den RV670 von seinem Vorgänger abheben. Da wäre als erstes der 55 nm- statt des 80 nm-Fertigungsprozesses zu nennen, der natürlich dazu beiträgt, den Verbrauch zu senken und die Abwärme im Rahmen zu halten. Statt wie bisher 700 Mio. kommen nur 666 Mio. Transistoren zum Einsatz – eine Folge der Fertigungsverkleinerung. Einen weiteren Punkt stellt die Halbierung des Speicherinterfaces dar. Hier ist man von 512 auf 256 Bit zurückgegangen. Auf diese Art werden insgesamt 512 MB GDDR4-Speicher angebunden. Die Verwendung von GDDR4-Speicher erlaubt naturgemäß höhere Taktraten, womit das kleinere Speicherinterface hinsichtlich der Bandbreite z.T. wieder ausgeglichen wird. Darüber hinaus bietet der RV670 bereits DirectX 10.1-Unterstützung sowie daraus resultierend SM 4.1-Unterstützung.

Vorder- und Rückseite der HD 3870 Toxic.

Eine Neuerung im RV670 stellt die sogenannte PowerPlay-Technologie dar, die es ermöglicht, dass bei nicht vollständiger Auslastung des Chips Spannung und Takt gesenkt werden. Darüber hinaus werden Funktionseinheiten, die in diesem Stadium nicht benötigt werden, abgeschaltet. Damit wird natürlich der Stromverbrauch gerade im Idle deutlich gesenkt. Das macht sich u.a. durch unterschiedliche 2D- und 3D-Takte bemerkbar. Das Ganze wird über den Treiber gesteuert, der in der Lage ist, die Auslastung der GPU auszulesen und zu entscheiden, in welchem Modus die Karte zu betreiben ist.

Neben der PCI-Express 2.0-Kompatibilität bietet der RV670 natürlich auch den bekannten CrossFire-Modus. Es ist inzwischen sogar möglich, per Bridge vier Beschleuniger zusammenzuschalten. Ob das Sinn macht, steht auf einem anderen Blatt, aber möglich ist es jedenfalls. Hinsichtlich des Stromanschlusses gibt sich die HD 3870 genügsam und kommt mit einem herkömmlichen 6-Pol PCI Express-Stecker aus – von der HD 2900 XT kannte man das noch anders.

Ebenso finden wir im RV670 den Unified Video Decoder oder auch UVD. Der UVD ist dazu ausgelegt, die drei gängigen HD-Codecs (H.264, VC-1 und MPEG2) zu beschleunigen und so die CPU zu entlasten. Zu guter Letzt bietet ATi für seine Serie vollen HDMI-Support, da der Audio-Controller nun direkt in der GPU integriert ist und Treiber-Support für Windows XP und Vista bietet. Die HDMI-Ausgabe erfolgt per mitgeliefertem DVI-to-HDMI-Adapter, der Video- und Audio-Signale überträgt. Mit der Installation der Grafikkarte und den entsprechenden Treibern steht also voller HDMI-Support zur Verfügung.

Der Radiallüfter, der Kühler für die Spannungswandler und der Stromanschluss der HD 3870 Toxic.

Die Kühlkonstruktion

Die Kühlkonstruktion der HD 3870 Toxic stellt eine Eigenentwicklung dar und ist in dieser Form bereits bei der HD 3870 Atomic eingesetzt worden. Das Kühlkonzept wird seitens Sapphire mit Vapor-X bezeichnet und stellt eine Mischung aus Luft- und Heatpipekühlung dar. Der Unterschied zu herkömmlichen Heatpipes ist allerdings darin zu sehen, dass diese bei der Eigenlösung von Sapphire unter Vakuum stehen. Die Folge ist, dass das Wasser in den Heatpipes schneller den Aggregatzustand wechseln kann und somit die Wärme effektiver abtransportiert wird. Sapphire verwendet zur Konstruktion des Kühlkörpers ein mehrlagiges Gittergewebe und einen Radiallüfter.

Vergleicht man diese Lösung mit herkömmlichen Heatpipe-Lösungen, die die Wärme nur in eine Richtung abtransportieren, soll der VaporX-Kühler einen effektiveren Wärmetransport in alle Richtungen ermöglichen. Erfreulich ist jedenfalls, dass der Kühler so in Single-Slot-Bauweise gehalten werden kann und nicht derart ausladend ausfällt, wie man das von der HD 2900 XT oder dem Referenzmodell der HD 3870 kennt.

Vergleich der Kühlkonstruktionen: Sapphire Radeon HD 3870 Toxic und Sapphire Radeon HD 3870 im Referenzdesign.

Technische Daten

In dieser Tabelle haben wir für Sie noch einmal alle relevanten Daten der HD 3870 zusammengestellt und sie den Modellen HD 3850 und HD 2900XT gegenübergestellt.

Bezeichnung ATi Radeon HD 3870 ATi Radeon HD 3850 ATi Radeon HD 2900 XT
Herstellungsprozess 55 nm 55 nm 80 nm
Transistoren 666 Mio. 666 Mio. 700 Mio.
Codename RV670 RV670 R600
Shadertakt 800 MHz 670 MHz 740 MHz
Stream-Prozessoren 320 320 320
Textureinheiten 16 16 16
Render Back-Ends 16 16 16
Chiptakt 800 MHz 670 MHz 740 MHz
Speichermenge 512 MB 256 MB 512 MB
Speichertakt 1150 MHz 830 MHz 825 MHz
Speichertyp GDDR4 GDDR3 GDDR3
Interface 256 Bit 256 Bit 512 Bit
GigaFLOPs (MADD) 496 429 475
Texelfüllrate (Mrd. Texel/s) 12,4 10,7 11,8
Pixelfüllrate (Mrd. Pixel/s) 12,4 10,7 11,8
Bandbreite (GB/s) 72,0 53,1 105,6
Shader-Model 4.1 4.1 4.0
DirectX-Support 10.1 10.1 10.0
Anbindung PCI Express x16 PCI Express x16 PCI Express x16
Kühlung Single Slot (Vapor-X) Single-Slot Dual-Slot
HDCP-Ready Ja Ja Ja
Multi-GPU ATi CrossFire ATi CrossFire ATi CrossFire

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