AMD Radeon R9 Fury X im Test

Monatelang köchelte es in der Gerüchteküche rund um die neue High-End-Grafikkarte von AMD. Pünktlich zum Ferienbeginn ist es nun soweit, die erste Grafikkarte mit HBM-Speicher erblickt das Licht der Welt. Durch die Unterstützung des österreichischen Hardware-Shops CLS haben wir die Möglichkeit bekommen, gleich vier Retail-Exemplare der Fury X zu ergattern und für euch durchzutesten. Dieses Review zeigt euch deshalb nicht nur, was eine einzelne Grafikkarte in UHD und 4K leisten kann, sondern beschäftigt sich auch mit Dual- und Quad-Crossfire.

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Mission Briefing

Nachdem die Architektur der Fury X schon von zig Kollegen beim Launch breitgetreten wurde, geben wir euch dieses Mal nur einen kleinen Überblick: Im Herzen des Neuankömmlings schlummert Fiji, eine GPU bestehend aus 4096 Cores auf Basis von Tonga, also quasi einer R9 285 im Doppelpack. Dazu gesellt sich der berüchtigte HBM-Speicher (High Bandwith Memory), der mit Fury seine Weltpremiere feiert. Dabei handelt es sich um einen direkt auf dem Package der GPU verbauten, vergleichsweise sehr platzsparenden Speicher mit - wie der Name schon sagt - sehr hoher Bandbreite durch ein 4096 bit breites Memory Interface. Obendrein verspricht die neue Speichertechnologie eine geringere Leistungsaufnahme als GDDR5. Wer gerne mehr über HBM erfahren möchte, kann das bei ComputerBase oder Hardwareluxx nachlesen. Der neue Grafikspeicher bringt jedoch nicht nur Vorteile mit sich: Da die Fertigung erst in den Kinderschuhen steckt, kann derzeit nur 4 GB auf einer GPU verbaut werden. Das ist für ein Topmodell mit einer Zielauflösung von 4K nicht besonders viel.



Spannend ist das Kühlkonzept des Referenzdesigns der Fury X. AMD hat sich für eine All-In-One-Wasserkühlung von Cooler Master entschieden. Die Pumpe sitzt daher direkt auf der GPU, während der eigenständige Radiator extra im Gehäuse an einem Slot für 120-mm-Lüfter montiert werden muss. Dabei ist gut zu wissen, dass der Radiator doch 3,5 cm breiter (oder höher) ist als ein Lüfter dieser Größe. Verbunden ist der Radiator mit zwei schwarz gesleevten Schläuchen, ein drittes gesleevtes Kabel führt zum Radiatorlüfter. Hier hat sich AMD für einen 120 mm großen, PWM-fähigen Gentle Typhoon von Nidec Servo entschieden, der zwischen ~900 und 3000 Umdrehungen bieten kann.



Ebenfalls ein interessantes Detail ist die Tatsache, dass AMD kein HDMI 2.0 in die Fury X integriert hat. Wer also 4K über HDMI anschließen möchte, muss sich mit 30 Hz begnügen. Nur über DisplayPort - Version 1.2 ist mit an Bord - werden 60 Hz bei diesen hohen Auflösungen unterstützt.

ASUS PB279Q - overclockers.at goes 4K!

Dank der Unterstützung von ASUS können wir die Testkandidaten mit Auflösungen von bis zu 3840x2160 quälen. Dazu verwenden wir den ASUS PB279Q, einen 27" großen IPS-Monitor mit einer guten Reaktionszeit von 5 ms. Der flexible Standfuß sorgt für eine gute Ergonomie und die Möglichkeit, den Monitor hochkant aufzustellen. Einziger Wermutstropfen ist die verhältnismäßig kleine Bilddiagonale für derart hohe Auflösungen. Wer also keine Adleraugen hat, muss im Betriebssystem die Oberfläche entsprechend skalieren lassen. Während Mac OS und diverse Window Manager in Linux das besser beherrschen, muss bei Windows 7 und 8.1 mit Abstrichen gerechnet werden. Teilweise sind ganze Anwendungen unscharf und auch die Größe und Dicke der Schriften können sich von einem zum anderen Programm stark unterscheiden. Eine größere Diagonale ohne Skalierung macht also deutlich mehr Spaß im Alltag. In Anbetracht des guten Preis-/Leistungsverhältnisses kann man darüber allerdings leichter hinwegsehen: Das IPS-Panel mit 4K gibt es nämlich schon ab 686 Euro.

Testsystem und -methode

Bei unseren Grafikkarten-Tests setzen wir ausschließlich auf die im Alltag tatsächlich erbrachte 3D-Leistung in DirectX 11-Spielen. Um auch wirklich realistische Framezahlen messen zu können, verlassen wir uns nicht auf integrierte (und gerne über den Treiber manipulierte) Benchmarks, sondern führen die Messung in einem von uns ausgesuchten Abschnitt des Spiels mittels Fraps durch. Unser Testsystem basiert auf Haswell-E, der aktuellen High-End-Plattform von Intel. Ein Achtkerner inklusive Hyperthreading auf 4 GHz sorgt dafür, dass eine Limitierung der Testkandidaten durch fehlende Rechenpower ausgeschlossen wird.

• Intel Core i7-5960X @ 4 GHz
• ASUS Rampage V Extreme
• 16 GB DDR4, 2666 MHz, CL15
• Noctua NH-D15
• Cooler Master V850, 850 Watt, Enermax Platimax, 1500 Watt für Dual- und Quad-Crossfire
• Windows 7 Professional SP1 (64 bit)
• Treiber: NVIDIA GeForce 353.30, AMD Catalyst 15.15

Benchmarks

Unser Testparcours teilt sich in 2560x1440 (UHD) mit 4xMSAA und 3840x2160 (4K) ohne Antialiasing auf. Da wir wieder ausschließlich mit maximalen Details testen, spielt in der 4K-Disziplin nur die GTX 980 Ti und ein Verbund von zwei ASUS GTX 980 STRIX OC als GTX 980 OC SLI mit. Unter dem Namen GTX 980 Ti OC schicken wir außerdem den direkten Konkurrenten der Fury mit einem Boost von 1296 MHz ins Rennen. Bei den Spiele-Benchmarks in UHD lassen wir dann auch das vorhergehende Topmodell von AMD in der ASUS MATRIX PLATINUM-Variante mitspielen. Die R9 290X OC ist mit 1050 MHz leicht übertaktet und dadurch zufälligerweise mit dem selben Takt wie die Fury X unterwegs. Weiters darf sich nun auch eine einzelne ASUS GTX 980 STRIX OC als GTX 980 OC mit dem Neuankömmling vergleichen.

Abschließend haben wir es trotz heftiger Probleme mit den aktuellen Drivern geschafft, zumindest zwei Furys als Fury X 2xCF mit 4K durch die Tests zu jagen. Nur in GTA V konnten wir keine Werte produzieren, weil der Crossfire-Verbund sowohl in 4K als auch in UHD mit 4xMSAA ständig Abstürze produziert hat. Quad-Crossfire hat es über nur durch GPUPI und 3DMark Fire Strike geschafft. Mehr dazu siehe Dual- und Quad-Crossfire.

GTA V

Ganz neu in unserem Testparcours ist das für den PC stark aufpolierte Grand Theft Auto 5. Ohne Zweifel stellt die riesige, komplett frei begehbare Welt auch den modernsten PC noch vor eine Herausforderung. Insbesondere der Grafikspeicher wird von GTA V gerne zur Gänze ausgelastet, wenn die Details nach oben geschraubt werden. Zum Foltern der Testkandidaten haben wir die Mission "Drei ist eine Gruppe" ausgewählt, die nicht nur mit dem Auto durch die stark befahrene Stadt führt, sondern anschließend auch einen Flug mit dem Helikopter inklusive wunderschönem Fernblick.



Far Cry 4

Der vierte Teil der Far Cry-Serie führt in das bergige Kyrat und sorgt damit während dem Gemetzel immer wieder für einen herausragenden Blick auf Mutter Natur in all ihrer Shader-Pracht. Zahlreiche Bäume, zig Teiche und natürlich wieder eine belebte Tierwelt sorgen für ausreichend Details, während wir Gegner für Gegner auf die harte Tour aus der Diktatur befreien. In unserer Benchmark-Sequenz nehmen wir 3 Minuten lang die Festung "Tirtha" ein. Dabei begnügen wir uns nicht mit dem Abschalten von Alarmen, sondern stürmen schwer bewaffnet das Areal und legen mit Sniper, M-79, GL-94 und schwerem MG alles in Schutt und Asche, was uns den Weg kreuzt - inklusive explodierende Hubschrauber versteht sich. Da das Spiel etliche Grafik-Features mitbringt, die nur auf NVIDIA-Hardware laufen, müssen wir ein angepasstes ULTRA-Setting finden.



Assassin's Creed: Unity

Die ersten Wochen nach dem Launch des neuesten Teils von Assassin's Creed verliefen holprig und waren speziell von Grafikfehlern und Performance-Problemen geprägt. Mittlerweile kann das grafische Feuerwerk mit seiner prächtigen Pariser Kulisse schon akzeptabel genossen werden, stellt aber immer noch eine exzellente Herausforderung für die Grafik-Hardware dar. In unserem 3 Minuten langen Durchlauf bestreiten wir den ersten Teil der Mission "Die Beichte". Dazu legen wir es uns in den Pariser Straßen mit einigen Extremisten an und erklimmen im Anschluss das berühmte Notre Dame für eine uneingeschränkte Aussicht auf die ganze Stadt, um die Framerate in die Knie zu zwingen.



Watch Dogs

Seit 27. Mai 2014 erschwert Watch Dogs die flüssige Bildanzeige selbst auf teureren Gaming-PCs. Das Open World-Spektakel auf Basis von DirectX 11 bietet neben dem Fokus auf Datenklau auch rasante Verfolgungsjagden durch die gesamte Stadt, die jede Grafikkarte zu Höchstleistungen auffordert. In unserer Benchmark-Sequenz haben wir deshalb eine Mission mit einem gesuchten Fluchtwagen ausgewählt; sobald wir ins Auto steigen und die Mission beginnen, ist die Polizei hinter uns her und macht uns das Leben schwer. In den folgenden 3 Minuten lassen wir es böse krachen, schauen aber stets, dass wir ähnliche Strecken abfahren und das Auto nicht schrotten.



GPUPI

Abschließend drehen wir noch eine Ehrenrunde in unserem hauseigenen GPUPI. Damit wollen wir einen kleinen Einblick in die Compute-Performance der Testkandidaten geben. Der Benchmark verlangt hauptsächlich einen flotten Umgang mit 64-bit-Integer- und Double Precision-Arithmetik in OpenCL.

Abwärme, Lautstärke und Stromverbrauch

Auch wenn viele Spieler die Performance als wichtigste Eigenschaft einer Grafikkarte sehen, dürfen die Abwärme, die Lautstärke und der Stromverbrauch nicht unterschätzt werden. Speziell in aktuellen Grafikchips stecken Sensoren, die bei der Überschreitung einer gewissen Temperatur oder Leistungsaufnahme die Taktraten zurückschalten und dadurch die Framerate limitieren. In unserem Temperaturvergleich stellen wir die Testkandidaten durch 10 Minuten lange Volllast in Unigine Heaven 4.0, einem ausführlichen DX11-Benchmark, gegenüber. Die primäre Diagrammansicht zeigt euch nur die GPU-Temperaturen Testkandidaten, bei Klick auf die jeweilige Grafikkarte in der Legende erscheinen dann neben der Temperatur auch die gemessenen Umdrehungen des Lüfters und die dargestellte Framerate. Dabei markiert ein rot eingefärbter Hintergrund die Bereiche, in denen das Temperaturlimit des Kandidats erreicht wurde, ein blauer Hintergrund informiert über das Powerlimit. Das gilt leider nur für GeForce-Modelle, AMD-Grafikkarten ermöglichen keine Anzeige von internen Limitierungen.


Ein schneller Blick auf auf die Temperaturkurven verrät, dass die AIO-Wasserkühlung der Fury X ihre Karten hier voll ausspielen kann. Der Radiatorlüfter ist gut gewählt und auch unter Volllast kaum hörbar. Weniger erfreulich ist dafür das nervende, hochfrequente Geräusch der Pumpe, das die Fury ständig begleitet. Deshalb hat AMD bereits eine verbesserte Revision auf Lager, die allerdings von außen nicht von den aktuellen Launch-Batches unterschieden werden kann. Abgesehen von der lauten Pumpe dreht auch der Radiatorlüfter im Desktop-Betrieb beim Starten von beispielsweise Firefox gerne mal hörbar hoch. Das scheint in Verbindung mit der Aufwachphase aus dem ZeroCore-Modus stattzufinden und kann ebenfalls als störend empfunden werden.

Zum Vergleich des Stromverbrauchs jagen wir die Grafikkarten über 20 Minuten lang durch den Storymodus von GTA V, messen dabei die wechselstromseitige Leistungsaufnahme des Gesamtsystems und fassen abschließend alle Messpunkte zu einem Durchschnittswert/Minute für jeden Testkandidaten zusammen. Daher sollte in folgendem Diagramm nur das Gesamtbild im Vergleich beachtet werden und nicht die einzelnen Watt zu einer bestimmten Zeit.



Trotz der gewaltigen GPU mit 4096 Cores zeigt sich Fiji im Vergleich zu Hawaii sehr sparsam und liegt unter 3D-Volllast so ziemlich genau auf dem Niveau einer GTX 980 Ti. Besonders erfreulich ist die gewohnt effiziente ZeroCore-Technologie, die auch der Fury X wieder zu einem exzellenten Idle-Stromverbrauch verhilft.

Overclocking

Nachdem AMD bei der Erstvorstellung der Fury X auf der E3 von einem Overclocking-Monster ("you gonna be able to overclock this thing like no tomorrow") gesprochen hat, das noch dazu mit einer AIO-Wasserkühlung gepaart ist, waren unsere Erwartungen entsprechend hoch. Diese wurden nicht einmal im Ansatz erfüllt. Wir haben ganze vier Retail-Karten getestet und kein einziges Exemplar geht über 1150 MHz in aktuellen 3D-Spielen. Nur GPUPI war etwas netter und ließ die beste Karte auf beinahe 1200 MHz durchlaufen. Ob eine höhere GPU-Spannung der Fury noch Beine machen kann, ist derzeit unklar. Noch ist nämlich kein Overclocking-Tool dazu in der Lage, sodass im Endeffekt das Potenzial der besseren Kühlung nicht für mehr Performance durch Overclocking genutzt werden kann.

Noch schlechter steht es um den HBM-Speicher, der derzeit per Software gar nicht übertaktet werden kann. Im Afterburner scheint die Option zwar nach dem Entfernen der offiziellen Overclocking-Limits auf, aber laut AMD tut der Regler nichts. Ob es nun funktioniert oder nicht, darüber wird noch fleißig diskutiert. Wir konnten zwischen 500 und 600 MHz am Speicher keinen Performance-Unterschied messen, obwohl das Setzen der Einstellung unserer Meinung nach zu Artefakten und Abstürzen geführt hat.

Wer dennoch Hand an seine Fury X anlegt, dem raten wir in jedem Fall zum MSI Afterburner zu greifen. Im Overdrive-Tab vom CCC muss über Prozentzahlen übertaktet werden, die reale Frequenz gibt nur GPU-Z aus. Setzt man die Taktrate zu hoch - und das geht speziell mit der Maus sehr schnell -, dann stürzt das System ab, bootet neu und setzt die instabile Taktrate erneut. Die Bootschleife kann nur mit einem Besuch des abgesicherten Modus abgebrochen werden. Solltet ihr dann tatsächlich erfolgreich eine stabile Taktrate von vielleicht 1100 MHz aus der GPU herausquetscht haben, dann erwartet euch ein Zuwachs von heißen 2 Frames/Sekunde, gemessen in GTA V in 4K und UHD. Mit anderen Worten: Übertakten der Fury X ist derzeit so gut wie sinnlos!

Dual- und Quad-Crossfire

Mit großer Vorfreude haben wir dem Vierfachgespann der Furys entgegen gefiebert. So eine exklusive Möglichkeit bekommt man nicht oft, deshalb möchten wir uns an dieser Stelle noch einmal bei CLS für die tolle Unterstützung dieses Tests bedanken. Leider war der Weg mit Crossfire steinig und unterm Strich fruchtlos. Schon zu Beginn unserer Experimente schien bei unserem Testsystem das Crossfire-Tab im Catalyst Control Center gar nicht auf. Zu unserer Überraschung half ein BIOS-Update beim Mainboard auf die neuste Version - wobei vielleicht auch das Reset auf die Default-Einstellungen zur Lösung beitragen hätte können.

Wirklich gravierend ist allerdings ein Driver-Bug, von dem sowohl Dual- als auch Quad-Crossfire geplagt sind. Er tritt speziell bei hohen Auflösungen und maximalen Details auf und scheint den Grafikspeicher solange zu befüllen, bis das Spiel deshalb abstürzt. Teilweise geschieht der Absturz sogar schon beim Loading-Screen. Während Dual-Crossfire in unseren Tests von diesem Problem nur in GTA V betroffen sind, konnten wir das Vierergespann in keinem einzigen Spiel zum Laufen bringen. Wie auch immer, wir stehen diesbezüglich in Kontakt mit AMD, wo mittlerweile an dem Bug gearbeitet wird. Bis zur Lösung des Problems müssen wir jedoch von Crossfire (speziell von vierfach) abraten.



Seltsamerweise funktionieren synthetische Benchmarks wie 3DMark Fire Strike und Unigine Heaven problemlos in allen Auflösungen, selbst mit maximalen Details. Deshalb haben wir nach all den Strapazen nur dieses eine Ergebnis für euch:


Trotzdem müssen wir zugeben, dass der Verbund aus vier Furys wunderschön anzuschauen ist:

Fazit

Die R9 Fury X hat schon vor dem Launch viel Wind gemacht und dementsprechend hoch war die Erwartungshaltung. Unterm Strich kann AMD mit ihrem neuen Topmodell zu NVIDIAs GTX 980 Ti aufschließen und liefert teilweise sogar mehr Bilder pro Sekunde aus, auch wenn der Abstand nicht signifikant ist. Schmerzhaft ist das derzeit kaum vorhandene Overclocking-Potenzial, wodurch die Fury X dann doch deutlich von einer übertakteten 980 Ti abgehängt wird. Die Vorteile der Wasserkühlung können zusätzlich durch die laute Pumpe nicht ausgespielt werden.

Die Fury X zeigt sich mit ihrem HBM-Speicher und verbesserten Stromverbrauch ohne Zweifel innovativ, bedarf aber zu vieler Kompromisse. Wer sich deshalb heute für eine neue Grafikkarte im Preisbereich um die 700 Euro entscheiden muss, dem empfehlen wir die GTX 980 Ti - besonders wenn es eine OC-Variante werden soll oder selbst Hand angelegt wird. Wir raten jedoch Ausschau nach Custom-Designs sowie der 8-GB-Version der Fury X zu halten, die Fiji doch noch von ihrer Schokoladenseite zeigen könnten. Das Potenzial ist da!


Um die Verfügbarkeit der Fury X steht es derzeit schlecht, nur CLS bekommt in den kommenden Tagen wenn alles gut geht noch ein paar Stück um 699 Euro rein. Ansonsten muss auf ein Restexemplar der ersten Lieferung aus Deutschland gehofft werden. Wer empfindliche Ohren hat, sollte noch auf ein leiseres Modell bzw. die neue Revision mit verbesserter Pumpe warten.

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