Seite 1: Alles zu Navi: Radeon RX 5700 XT ist RDNA mit GDDR6

radeon-rx-5700xtAuf dem New Horizon Tech Day hat AMD nicht nur über die Ryzen-Prozessoren der dritten Generation gesprochen und alle Details zur Zen-2-Architektur veröffentlicht, sondern auch die nächste Generation der Radeon-RX-Grafikkarten vorgestellt. Diese hört auf den Namen Navi und verwendet die neue RDNA-Architektur. Wie neu diese Architektur ist und alle weiteren Details zu den ersten beiden Karten gibt es nun hier.

Laut AMD hat man vor etwa vier Jahren mit der Entwicklung der RDNA-Architektur begonnen. RDNA steht für Radeon DNA und ist vielmehr ein generationenübergreifender Ansatz, als eine singuläre Micro-Architektur. AMD geht mit der RDNA-Architektur die Entwicklung in etwa so an, wie dies für Zen bei den Prozessoren der Fall ist. Auch hier gibt es nun langfristige Pläne, die aufeinander aufbauen werden.

Eines machte AMD bereits am Anfang klar: Die RDNA-Architektur, bzw. Navi wird die Vega-Karten im professionellen Umfeld nicht ersetzen. Die Navi-Karten sind zunächst einmal ausschließlich auf den Gaming-Markt ausgelegt. Die Vega-Karten werden in Form von Radeon Pro und Radeon Instinct also noch einige Zeit bestehen. Die RDNA-Architektur der zweiten Generation wird bereits im kommenden Jahr erscheinen und dann auf eine verbesserte 7-nm-Fertigung (7nm+) setzen.

RDNA ist als skalierbare Architektur ausgelegt, die mitwachsen soll. Damit einher geht die Partnerschaft, die man mit Samsung eingegangen ist. Doch zunächst einmal stehen neue Desktop-Grafikkarten im Mittelklasse-Segment an. Diese sollen sich durch folgende Punkte auszeichnen:

  • RDNA-Architektur
  • GPU aus der 7-nm-Fertigung
  • GDDR6-Speicher
  • PCI-Express 4.0
  • Radeon Media Engine: Schneller De- und Encode von Videos
  • Radeon Display Engine: Neue Anschlussmöglichkeiten

Doch beginnen wir einfach mit den technischen Daten der beiden neuen Karten:

Gegenüberstellung der Radeon RX 5700 Serie
Modell Radeon RX 5700 XTRadeon RX 5700
Preis 449 US-Dollar379 US-Dollar
Technische Daten
GPU Navi 10Navi 10
Fertigung 7 nm7 nm
Transistoren 10,3 Milliarden10,3 Milliarden
GPU-Takt (Basis) 1.605 MHz1.465 MHz
GPU-Takt (Game) 1.755 MHz1.625 MHz
GPU-Takt (Boost) 1.905 MHz1.725 MHz

Speichertakt

1.750 MHz1.750 MHz
Speichertyp GDDR6GDDR6
Speichergröße 8 GB8 GB
Speicherinterface 256 Bit256 Bit
Speicherbandbreite 448 GB/s448 GB/s
Shadereinheiten 2.5602.304
Textureinheiten 160144
ROPs 6464
TGP 225 W180 W

Sowohl die Radeon RX 5700 XT als auch die Radeon RX 5700 basieren auf der Navi-10-GPU. Diese wird in 7 nm bei TSMC gefertigt und kommt auf 10,3 Milliarden Transistoren. Wir sehen hier zwei Ausbaustufen der Navi-10-GPU: Einmal mit 40 Compute Units (2.560 Shadereinheiten) und einmal mit 36 CUs (2.304 Shadereinheiten). Pro Compute Units sind also 64 Shadereinheiten vorhanden. Allerdings sind diese etwas anders organisiert – dazu kommen wir aber noch.

Auch wenn die beiden Navi-Karten unterschiedliche Ausbaustufen der GPU verwenden, so haben sie dennoch beide 64 Render Backends (ROPs). Die Anzahl der Textureinheiten unterscheidet sich allerdings. Die Radeon RX 5700 XT besitzt 160, die Radeon RX 5700 hat 144. Mit den ROPs einher geht auch das identische Speicherinterface mit einer Breite von 256 Bit. Dieses spricht jeweils 8 GB an GDDR6-Speicher an, der in acht Speicherchips verbaut ist. Der Speicher kommt auf einen Takt von 1.750 MHz (pro Pin 14 GBit/s) und erreicht somit eine Speicherbandbreite von 448 GB/s.

Unterschiede gibt es hingegen bei den Taktraten. AMD nennt nun drei Taktstufen: Basis-, Game- und Boost-Takt. Der Basis-Takt stellt einmal mehr das Minimum dar, was unter Last erreicht werden sollte. Der Game-Takt hingegen ist neu und wurde laut AMD eingeführt, da der Boost-Takt für Verwirrung sorgte. Schon mit den Vega-Karten war der Boost-Takt nur eine grobe Vorgabe. Je nach Last und Kühlung erreichten die GPUs diesen Takt aber nicht oder nur sehr kurz. Also hat sich AMD dazu entschieden, den Game-Takt einzuführen. Dieser soll besser wiedergeben, welchen Takt die Karten unter typischer Spielelast erreicht.

Beide Karten unterstützen PCI-Express 4.0, was zunächst auf die X570-Mainboards der Ryzen-Prozessoren der dritten Generation eingeschränkt sein dürfte. Die Thermal Design Power der Radeon RX 5700 XT gibt AMD Mit 225 W an, die der Radeon RX 5700 mit 180 W. Beide Karten werden über jeweils einen 8-Pin- und einen 6-Pin-Anschluss versorgt.

Auch wenn AMD die Navi-Karten als Nachfolger der Vega-Generation sieht, so hat man dennoch ein Leistungsplus von 14 % angeführt. Zugleich soll die Leistungsaufnahme um 23 % reduziert worden sein. Beides zusammen ergibt ein um den Faktor 1,5 höhere Leistung pro Watt.

Die Einsparungen aufgrund der Fertigung spielen bei der Effizienz natürlich ebenfalls eine Rolle. Aus Kostensicht ist eine Reduzierung der Chipfläche von 495 mm² zu 251 mm² natürlich ein Faktor, der AMD wirtschaftlich helfen wird, die Karten besser zu positionieren und mehr Marge zu machen.

AMD sieht die beiden Karten als Nachfolger der Radeon RX Vega 64 und Radeon RX Vega 56. Dementsprechend werden diese so langsam aus dem Markt verschwinden. Dennoch wollen wir an dieser Stelle einmal einen direkten Vergleich der beiden Generationen anstellen. Die Radeon VII wird weiterhin oberhalb der beiden Navi-Karten platziert.

Gegenüberstellung der Navi- und Vega-Karten
Modell Radeon RX 5700 XTRadeon RX Vega 64Radeon RX 5700Radeon RX Vega 56
Preis 449 US-Dollarab 380 Euro379 US-Dollarab 250 Euro
Technische Daten
GPU Navi 10Vega 10Navi 10
Vega 10
Fertigung 7 nm14 nm7 nm14 nm
Transistoren 10,3 Milliarden12,5 Milliarden10,3 Milliarden
12,5 Milliarden
GPU-Takt (Basis) 1.605 MHz1.247 MHz1.465 MHz1.156
GPU-Takt (Game) 1.755 MHz-1.625 MHz-
GPU-Takt (Boost) 1.905 MHz1.630 MHz1.725 MHz1.590

Speichertakt

1.750 MHz945 MHz1.750 MHz800 MHz
Speichertyp GDDR6HBM2GDDR6HBM2
Speichergröße 8 GB8 GB8 GB8 GB
Speicherinterface 256 Bit2.048 Bit256 Bit2.048 Bit
Speicherbandbreite 448 GB/s484 GB/s448 GB/s410 GB/s
Shadereinheiten 2.5604.0962.3043.548
Textureinheiten 256256256224
ROPs 64646464
TGP 225 W295 W180 W210 W

Der Vergleich zwischen der Vega- und der Navi-Generation zeigt einige interessante Punkte. So reduziert AMD die Anzahl der Shader von 4.096 auf 2.560 und will dennoch die gleiche Leistung erreichen. Dies gelingt zum einen durch eine verbesserte Leistung der Compute Units, bzw. der einzelnen Shader, aber auch durch einen höheren Takt. Kaum Unterschiede gibt es hingegen im Ausbau der Textureinheiten und ROPs. Zusammen mit einer in etwa gleich hohen Speicherbandbreite scheint AMD mit den Navi-Karten diese Bereiche etwas ausgewogener zur gestalten. Die Fertigung in 7 nm scheint einen höheren Takt zu ermöglichen, zugleich sinkt die Leistungsaufnahme signifikant. 

Aber der eigentliche Gegner der Radeon-RX-5700-Karten sind sicherlich nicht die eigenen Vega-Karten, sondern vielmehr die Konkurrenz aus dem Hause NVIDIA. Hier sieht der Vergleich wie folgt aus:

Gegenüberstellung Navi- und Turing-Karten
Modell Radeon RX 5700 XTGeForce RTX 2070Radeon RX 5700GeForce RTX 2060
Preis 449 US-Dollarab 450 Euro379 US-Dollarab 350 Euro
Technische Daten
GPU Navi 10TU106Navi 10
TU106
Fertigung 7 nm12 nm7 nm12 nm
Transistoren 10,3 Milliarden10,8 Milliarden10,3 Milliarden
10,8 Milliarden
GPU-Takt (Basis) 1.605 MHz1.410 MHz1.465 MHz1.365 MHz
GPU-Takt (Game) 1.755 MHz-1.625 MHz-
GPU-Takt (Boost) 1.905 MHz1.710 MHz1.725 MHz1.680 MHz

Speichertakt

1.750 MHz1.750 MHz1.750 MHz1.750 MHz
Speichertyp GDDR6GDDR6GDDR6GDDR6
Speichergröße 8 GB8 GB8 GB6 GB
Speicherinterface 256 Bit256 Bit256 Bit192 Bit
Speicherbandbreite 448 GB/s448 GB/s448 GB/s336 GB/s
Shadereinheiten 2.5602.3042.3041.920
Textureinheiten 256144256120
ROPs 64646442
TGP 225 W185 W180 W160 W

Neben den vielen aufgeführten technischen Daten verfügen die GeForce-RTX-Karten natürlich noch über RT- und Tensor-Kerne. Diese spielen bei AMD keine Rolle. Anhand der technischen Daten lässt sich aber schnell feststellen, dass die beiden Konkurrenten sich relativ ähnlich sind. In vielen Punkten liegen sie dicht zusammen, in anderen wiederum sind sie kaum vergleichbar. So hat die GeForce RTX 2060 mit 6 GB weniger Grafikspeicher und fällt auch bei den vorhandenen Recheneinheiten etwas zurück. Letztendlich spielt das jedoch keine Rolle. Auf die Leistung wird es ankommen und hier werden wir vorläufig nur die Werte von AMD kennen. 40, bzw. 20 W weniger Leistungsaufnahme sind allerdings ein Punkt, den man eher den Karten mit einer 7-nm-GPU zugesprochen hätte. Hier scheint NVIDIA die Nase noch vorne zu haben.