Auf der Radeon HD 7990 arbeiten zwei Tahiti-XT2-Grafikchips mit jeweils 2-048 Shader-Einheiten. Mit 1.000 MHz bei aktiviertem Boost laufen die beiden Chips exakt so schnell wie auf dem bisherigen Top-Modell HD 7970 GHz Edition. Der insgesamt 6,0 GByte große GDDR5-RAM wird über zwei je 384 Bit breite Datenleitungen angesprochen. Zusammen mit dem effektiven Speichertakt von 6.000 MHz ergibt sich eine theoretische maximale Speicherbandbreite von insgesamt 576 GByte/s. Zwei 8-Pin-Stromstecker versorgen die Radeon HD 7990 mit Energie, bei maximaler Auslastung nimmt die Grafikkarte bis zu 375 Watt auf. Um der Abwärme Herr zu werden, verbaut AMD gleich drei Lüfter. Durch den großen Kühler belegt die Karte zwei Steckplätze. Technisch beherrscht die Radeon HD 7990 wie die Einzelchip-Modelle der HD-7000-Serie DirectX 11.1 sowie die Mehrschirmtechnik Eyefinity.


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