AMD-Radeon-HD-6000-Serie

Die Radeon-HD-6000-Serie ist eine Serie von Desktop-Grafikchips der Firma AMD, welche im Herbst 2010 als Nachfolger für die Radeon-HD-5000-Serie eingeführt wurde. Alle Grafikprozessoren dieser Serie unterstützen das Shadermodell 5.0 nach DirectX 11 und OpenGL 4.1. Die Radeon-HD-6000-Serie, welche auch den Codenamen „Northern Island“ trägt, wird erstmals nicht mehr unter dem Logo von ATI, sondern direkt unter AMDs Logo vermarktet.

Beschreibung

Die ersten Modelle der Radeon-HD-6000-Serie wurden in Form der Radeon HD 6850 und 6870 am 19. Oktober 2010 der Fachpresse vorgestellt, bevor drei Tage später offiziell das NDA fiel. Beide Karten verwenden dabei den Barts-Grafikprozessor, der weiterhin auf der „Terascale 2 Architektur“ der Radeon-HD-5000-Serie basiert und somit auch die Shader-Einheiten im 5D-VLIW-Design aufgebaut sind. Ebenfalls identisch ist der Cluster-Aufbau der GPU (16 Shader- und vier Textur-Einheiten), womit Barts mit insgesamt 14 Clustern auf 224 Shader- und 56 Textur-Einheiten kommt. Da AMD die Barts-GPU nicht dem Highend-Sektor zuordnet, verzichtete man auf die Double-Precision-Unterstützung, wodurch Transistoren eingespart werden konnten. Insgesamt besteht Barts aus rund 1,7 Mrd. Transistoren auf einer Die-Fläche von 255 mm². Nachdem Nvidia mit seiner Fermi-Architektur Vorteile im Bereich der Tessellationsleistung aufweisen konnte, überarbeitete AMD den Tesselator für die Barts-GPU. So wurden die „Fixed Function Unit“, das Thread-Management und die Datenpuffer verbessert, womit bei moderatem Tessellationeinsatz AMD nach eigenen Angaben die Performance gegenüber der Cypress-GPU verdoppeln konnte, der Vorteil aber bei größeren Tessellationbelastungen wieder entfällt. Neben der Möglichkeit zur 3D-Wiedergabe ist auch ein „Unified Video Decoder“ der dritten Generation implementiert, der mehr Videoformate hardwarebeschleunigt wiedergeben kann.

Die Radeon HD 6870 verwendet die Barts-GPU in der Vollausbaustufe und erreicht damit eine Performance die zwischen der Radeon HD 5850 und der Geforce GTX 470 liegt. Auf der Radeon HD 6850 sind zwei der 14 Shader-Cluster deaktiviert, womit sie in etwa die Performance der Geforce GTX 460 (1024) erreicht, die bis dato relativ erfolgreich im Performance-Sektor agierte. In einigen Testberichten wurde die Radeon HD 6850 zunächst „zu positiv“ bewertet, da auf den Testsamples teilweise alle Shader-Cluster freigeschaltet waren und entsprechende Karten somit eine Performance erreichten, die nicht den im Handel zu erwerbenden Modellen entsprach. In der Fachpresse teilweise umstritten waren die Namensgebung und der AF-Filter: So wurde zwar der aus der Evergreen-Serie stammende Banding-Effekt (abrupte Texturübergänge) größtenteils behoben, allerdings neigte der AF-Filter auch stärker zum Flimmern, was auf ein Absenkung der default-Filterqualität im Catalyst-Treiber zurückzuführen ist. Die Namensgebung sorgte insofern für Verwirrung, da die Radeon HD 6850 und 6870 gegenüber den Modellen Radeon HD 5850 und 5870 eine geringere Performance aufwiesen, obwohl die Bezeichnung das Gegenteil suggeriert.

Grafikprozessoren

Grafikchip	Fertigung			Einheiten						DirectX / OpenGL Version	Video- prozessor	Schnitt- stelle
	Prozess (in nm)	Transistoren (in Mrd.)	Die-Fläche (in mm²)	ROPs	Unified-Shader			Textureinheiten
					Stream- prozessoren	Shader- Einheiten	Shader- Cluster	TAUs	TMUs
Juniper (RV840)	40	1,04	166	16	800	160 (5D)	10	40	40	11 / 4.1	UVD 2.0	PCIe 2.0
Caicos (RV910)	40	0,37	67	4	160	32 (5D)	2	8	8	11 / 4.1	UVD 3.0	PCIe 2.0
Turks (RV930)	40	0,715	k. A.	8	480	96 (5D)	6	24	24	11 / 4.1	UVD 3.0	PCIe 2.0
Barts (RV940)	40	1,7	255	32	1120	224 (5D)	14	56	56	11 / 4.1	UVD 3.0	PCIe 2.0
Cayman (RV970)	40	2,64	389	32	1536	384 (4D)	24	96	96	11 / 4.1	UVD 3.0	PCIe 2.0

Namensgebung

Bei der Northern-Island-Serie kommt das gleiche Bezeichnungssystem, wie bereits seit der Radeon-HD-3000-Serie zum Einsatz. Alle Grafikkarten werden mit „AMD Radeon HD“ und einer zusätzlichen vierstelligen Nummer bezeichnet, die generell mit einer „6“ (für die Serie) beginnt. Die zweite und dritte Ziffer dienen der Unterteilung in verschiedene Modelle.

Aufteilung:

• HD 67xx, HD66xx und HD65xx: Mainstream
• HD 68xx: Performance
• HD 69xx: High-End

Aufgrund des allgemeinen Preisverfalls am Markt sowie Währungsschwankungen treffen die ursprünglichen Klassifizierungen von AMD nicht grundsätzlich zu.

Modelldaten

Modell	Offizieller Launch	Grafikprozessor (GPU)						Grafikspeicher
		Typ	Aktive Einheiten				Chiptakt (MHz)	Größe (MB)	Takt (MHz)	Typ	Speicher- interface
			ROPs	Shader- Cluster	Stream- prozessoren	Textur- einheiten
Radeon HD 6450	4. Feb. 2011	Caicos	4	2	160	8	625	512 - 1024	533 – 800	DDR3	64 Bit
							750		800 (1600) - 900 (1800)	GDDR5
Radeon HD 6570	4. Feb. 2011	Turks	8	6	480	24	650	512 - 2048	900	DDR3	128 Bit
								512 - 1024	2000 (1000)	GDDR5
Radeon HD 6670	4. Feb. 2011	Turks	8	6	480	24	800	512 - 1024	2000 (1000)	GDDR5	128 Bit
Radeon HD 6750	20. Jan. 2011	Juniper (Pro)	16	9	720	36	700	1024	2300 (1150)	GDDR5	128 Bit
Radeon HD 6770	20. Jan. 2011	Juniper (XT)	16	10	800	40	850	1024	2400 (1200)	GDDR5	128 Bit
Radeon HD 6850	22. Okt. 2010	Barts (Pro)	32	12	960	48	775	1024	2000 (1000)	GDDR5	256 Bit
Radeon HD 6870	22. Okt. 2010	Barts (XT)	32	14	1120	56	900	1024	2100 (1050)	GDDR5	256 Bit
Radeon HD 6950	25. Jan. 2011	Cayman (Pro)	32	22	1408	88	800	1024	2500 (1250)	GDDR5	256 Bit
	15. Dez. 2010							2048
Radeon HD 6970	15. Dez. 2010	Cayman (XT)	32	24	1536	96	880	2048	2750 (1375)	GDDR5	256 Bit

Hinweise:

• Die angegeben Taktraten sind die von AMD empfohlenen bzw. festgelegten, beim Speichertakt wird der I/O-Takt angegeben. Allerdings kann der genaue Takt durch verschiedene Taktgeber um einige Megahertz abweichen, des Weiteren liegt die finale Festlegung der Taktraten in den Händen der jeweiligen Grafikkarten-Hersteller. Daher ist es durchaus möglich, dass es Grafikkarten-Modelle gibt oder geben wird, die abweichende Taktraten besitzen.
• Mit dem angegebenen Zeitpunkt ist der Termin der öffentlichen Vorstellung angegeben, nicht der Termin der Verfügbarkeit der Modelle.

Leistungsdaten

Für die jeweiligen Modelle ergeben sich folgende theoretische Leistungsdaten:

Modell	Rechenleistung über die Streamprozessoren in GFlops		Polygondurchsatz des Grafikprozessors in Mio. Dreiecke/s.	Pixelfüllrate des Grafikprozessors in GPixel/s	Texelfüllrate des Grafikprozessors in GT/s	Datenübertragungsrate zum Grafikspeicher in GB/s
	SP (MAD)	DP (FMA)
Radeon HD 6450	200	-	k. A.	k. A.	5	8,5 - 12,8
	240	-	k. A.	k. A.	6	25,6 - 28,8
Radeon HD 6570	624	-	650	5,2	15,6	28,8
						64
Radeon HD 6670	768	-	800	6,4	19,2	64
Radeon HD 6750	1008	-	700	11,2	25,2	73,6
Radeon HD 6770	1360	-	850	13,6	34,0	76,8
Radeon HD 6850	1488	-	775	24,8	37,2	128
Radeon HD 6870	2016	-	900	28,8	50,4	134,4
Radeon HD 6950	2253	563	1600	25,6	70,4	160
Radeon HD 6970	2703	676	1760	28,2	84,5	176

Hinweise:

• Die angegebenen Leistungswerte für die Rechenleistung über die Streamprozessoren, die Pixelfüllrate, die Texelfüllrate und die Speicherbandbreite sind theoretische Maximalwerte. Die Gesamtleistung einer Grafikkarte hängt unter anderem davon ab, wie gut die vorhandenen Ressourcen ausgenutzt bzw. ausgelastet werden können. Außerdem gibt es noch andere, hier nicht aufgeführte Faktoren, die die Leistungsfähigkeit beeinflussen.
• Die Rechenleistung über die Streamprozessoren ist nicht direkt mit der Leistung der Nvidia-Geforce-Serie vergleichbar, da diese auf einer anderen Architektur aufbaut, welche anders skaliert.

Leistungsaufnahmedaten

Die in der Tabelle aufgeführten Messwerte beziehen sich auf die reine Leistungsaufnahme von Grafikkarten, die dem AMD-Referenzdesign entsprechen. Um diese Werte zu messen, bedarf es einer speziellen Messvorrichtung; je nach eingesetzter Messtechnik und gegebenen Messbedingungen, inklusive des genutzten Programms, mit dem die 3D-Last erzeugt wird, können die Werte zwischen unterschiedlichen Apparaturen schwanken. Daher sind hier Messwertbereiche angegeben, die jeweils die niedrigsten und höchsten gemessenen Werte aus verschiedenen Quellen darstellen.

Modell	Typ	Verbrauch (Watt)			Zusatzstromstecker
		TDP	Messwerte
			Idle	3D-Last
Radeon HD 6450	Caicos	k. A.	k. A.	k. A.	k. A.
Radeon HD 6570	Turks	k. A.	k. A.	k. A.	k. A.
Radeon HD 6670	Turks	k. A.	k. A.	k. A.	k. A.
Radeon HD 6750	Juniper	86	k. A.	k. A.	1× 6-Pin
Radeon HD 6770	Juniper	108	k. A.	k. A.	1× 6-Pin
Radeon HD 6850	Barts	127	19-25	117-124	1× 6-Pin
Radeon HD 6870	Barts	151	18-20	145-156	2× 6-Pin
Radeon HD 6950	Cayman	200	20	185	2× 6-Pin
Radeon HD 6970	Cayman	250	22	267	1× 6-Pin 1× 8-Pin

Weitaus üblicher als die Messung des Verbrauchs an der Grafikkarte ist die Bestimmung der Leistungsaufnahme eines Gesamtsystems. Dazu wird ein Referenzsystem zusammengestellt, in dem die verschiedenen Grafikkarten eingebaut werden; daraufhin findet die Messung mithilfe eines Energiekostenmessgerätes oder einer vergleichbaren Apparatur direkt an der Steckdose statt. Allerdings ist die Aussagekraft der Messwerte begrenzt: Es ist nicht klar, welcher Verbrauch von der Grafikkarte stammt und was dem restlichen PC-System zuzuschreiben ist. Der Unterschied im Verbrauch zwischen Idle- und 3D-Lastbetrieb ist bei dieser Messmethode nicht nur davon abhängig, mit welchem Programm die Last erzeugt wurde; die Auslastung und Effizienz des restlichen PC-Systems inklusive Netzteil, Mainboard und Prozessor beeinflussen die gemessene Differenz ebenfalls. Da sich die getesteten Systeme in der Regel von dem eigenen PC-System zuhause unterscheiden, lassen sich die dort angegebenen Werte nicht auf das eigene System abbilden. Nur Messdaten von sonst identischen Systemen taugen (bedingt) für den Vergleich untereinander. Wegen dieser Abhängigkeit sind Gesamtsystem-Messwerte in der hiesigen Tabelle nicht aufgeführt. Da sie aber ein besseres Bild von der praktischen Leistungsaufnahme eines konkreten Systems mit einer bestimmten Grafikkarte vermitteln können, werden unter den Weblinks Webseiten aufgelistet, die solche Messungen vornahmen.

Weblinks

• Offizielle Website

Messung der Leistungsaufnahme eines Gesamtsystems

• Messungen des Gesamtsystems bei TweakPC

Einzelnachweise

Grafiklösungen von AMD (früher ATI Technologies)