Nvidia präsentiert den ersten DirectX-10-Grafikchip GeForce 8800
Der 3D-Chip eröffnet mit seinen beeindruckenden Kenndaten eine neue Runde im ewigen Wettstreit um den schnellsten und fortschrittlichsten Grafikprozessor.
- Manfred Bertuch
Nvidia stellt mit dem GeForce 8800 (G80) seit Langem einmal wieder eine neue Chiparchitektur vor. Der DirectX-10-Chip kommt auf dem Flaggschiff GeForce 8800 GTX und der leicht abgespeckten Variante GeForce 8800 GTS zum Einsatz. Von beiden Modellen konnte Nvidia bereits eine erste Charge von weltweit etwa 25.000 Stück ausliefern, die in den nächsten Tagen in den Handel kommen soll. Die GTX-Ausführung wird 550 bis 600 Euro kosten, das GTS-Modell rund 450 Euro. Die bisherigen Spitzenmodelle GeForce 7900 GTX und GeForce 7950 GX2 laufen aus.
Mit 681 Millionen 90-Nanometer-Transistoren, 128 skalaren Shader-ALUs (Stream Processors), 64 Textur- und 6 Rastereinheiten übertrifft der GeForce 8800 GTX seinen Vorgänger mehr als deutlich. Die Shader-Einheiten laufen mit rekordverdächtigen 1350 MHz, alle übrigen Baugruppen mit 575 MHz. Der Speicher fasst üppige 768 MByte, ist 900 MHz schnell und über einen 384-Bit-Bus angebunden. Der GTS-Chip begnügt sich mit 96 Shader-ALUs und 640 MByte Speicher. Die Taktfrequenzen betragen 1200 MHz für den Shader-Core, 500 MHz für alle übrigen Baugruppen und 800 MHz für den Speicher.
Für die übliche Verarbeitung von Koordinaten-Vektoren (x, y, z, w) und Pixel-Farbwerten (r, g, b, alpha) sind jeweils vier Shader-ALUs gekoppelt. Jeweils vier dieser Gruppen bilden eine 16-fache SIMD-Einheit (single instruction, multiple data), die nach herkömmlicher Betrachtung eine Quad-Pipeline ergeben. Demnach besitzt der GeForce 8800 GTX also acht Quad-Pipelines, die es in der Form von zwei Quad-Pipes für Koordinaten-Berechnungen (acht Vertex-Shader) und sechs Pixel-Quad-Pipes (24 Pixel-Shader) beim GeForce 7800/7900 auch schon gibt. Seine höhere Leistung bezieht der G80 in erster Linie aus dem von 650 auf 1350 MHz gesteigerten Takt.
Zusätzlich sollen die 8800er-ALUs effizienter sein, da die G80-Shader "unified" ausgelegt sind. Der Chip ist nicht auf die Aufteilung in acht Vertex- und 24 Pixel-Shader festgelegt ist, sondern kann sich je nach Situation unterschiedlich konfigurieren und seine 32 Shader-Einheiten damit besser auslasten. Ausserdem sollen mehrere Scheduler Tausende von Threads gleichzeitig verwalten können und die ALU-Einheiten zu mehr als 95 Prozent auslasten. Sprunganweisungen arbeiten mit Threads von 32 oder 16 Pixeln und sind dadurch etwas effizienter als bei den aktuellen ATI-Chips mit einer minimalen Thread-Größe von 48 Pixeln.
Die 64 Textur-Einheiten filtern auch FP32-Texturen, arbeiten bei HDR mit FP16-Texturen mit voller Geschwindigkeit und filtern anisotrop ohne Winkelabhängigkeit. Die sechs Rastereinheiten können HDR mit Antialiasing kombinieren und jeweils 16 Samples pro Takt ausgeben. Neu hinzugekommen ist achtfaches Antialiasing sowie Coverage Sampling Antialiasing, das bei bestimmten Kontrastverhältnissen die Qualität von 16-fachem Antialiasing erreicht und durch Datenkompression so schnell wie vierfaches Antialiasing sein soll.
Wie bei ATI arbeitet die Display-Pipeline jetzt durchgängig mit 10 Bit pro Farbkomponente. Der Video-Prozessor ist leistungsfähig genug, um das Postprocessing (Spatial-Temporal Deinterlacing, Inverse Telecine, Noise Reduction, Edge-Enhancement) auf VC-1- und H.264-kodierte HD-Filme anwenden zu können.
All dies funktioniert auch unter DirectX 9, wobei der Shader-Core gegenüber dem 7900 GTX die zwei- bis dreifache Leistung erreichen soll. In aktuellen Spielen ist der GeForce 8800 GTX nach Aussage von Nvidia zwischen 1,5- und 2-mal schneller.
Unter Windows Vista und DirectX 10 arbeiten die Shader nach dem Shader-Model 4.0, das längere Shader-Programme sowie 4096 statt 32 Rechenregister vorsieht und 128 statt 16 innerhalb eines Shader-Programms adressierbare Texturen ermöglicht. Zudem kommt mit dem Geometrie-Shader ein dritter Shader-Typ hinzu, der auf Dreiecksbasis arbeitet und eine Fülle zusätzlicher Aufgaben übernehmen kann.
Die Leistungsaufnahme einer GeForce-8800-GTX-Karte liegt im Mittel bei 117 Watt und kann bei einzelnen Spielen bis auf 145 Watt steigen. Nvidia schreibt ein Netzteil mit mindestens 450 Watt vor, das auf seinen 12-Volt-Leitungen 30 Ampere leisten muss. Das GTS-Modell ist um etwa 25 Prozent genügsamer (12 Volt, 26 Ampere).
Siehe dazu auch:
(Manfred Bertuch) / (jk)
