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Die aktuellen Spezifikationen zum GK104 Kepler Performance-Chip

Es gab in den letzten Tagen einige neue Spekulationen zu den Hardware-Daten der einzelnen kommenden Grafikchips aus nVidias 28nm Kepler-Portfolio, welche dabei noch frecherweise als "Wahrheit" verkauft wurden, aber letztlich höchstwahrscheinlich allesamt nur von Außenstehenden erdacht wurden. Echte nVidia-Daten scheint derzeit niemand zu haben – auch kein tschechischer Blogger, welcher (kurzzeitig) behauptete, er hätte entsprechende nVidia-Folien und wolle nur deren Daten nicht herausrücken. Dieser Fall konnte inzwischen als Fake entlarvt werden, das entsprechende Blogposting ist auch nicht mehr online (und war nur so kurz online, daß es noch nicht einmal im Google-Cache liegt).

Dennoch machen sich die Grafikchip-Koryphäen in unserem Forum natürlich so ihre Gedanken und haben vor allem schon viele Teilinformationen zur Kepler-Generation zusammengetragen. Richtig interessant wird es aber dann, wenn dann mal jemand mit Hintergrund-Informationen kommt und diese zum besten gibt – wie hier geschehen. Gänzlich sicher ist es natürlich auf keinen Fall, was da zu lesen ist – unser Forum hat schließlich auch schon einmal versucht, diverse News-Webseiten bewußt auf eine falsche Fährte zu locken. In diesem Fall soll es sich bei diesen Daten aber um die aktuellen korrekten Spezifikationen zum GK104 Performance-Chip der Kepler-Generation handeln:

    nVidia GK104

  • Verkaufsname (Toplösung): GeForce GTX 680 (ist jedoch nicht gänzlich sicher)
  • 28nm Fertigung bei TSMC, Die-Fläche ca. 340mm² (inoffizielle Schätzung)
  • 4 Graphics Processing Clusters (GPC)
  • 4 Streaming Multiprocessors (SM) aka Shader-Cluster pro GPC, ergo insgesamt 16 Shader-Cluster für den GK104-Chip
  • 96 Stream Processors (SP) aka Shader-Einheiten pro Shader-Cluster, ergo insgesamt 1536 Shader-Einheiten für den GK104-Chip
  • 8 Texture Units (TMU) aka Textureneinheiten pro Shader-Cluster, ergo insgesamt 128 Textureneinheiten für den GK104-Chip
  • 32 Raster Operation Units (ROPs)
  • 256 Bit DDR Speicherinterface (bis GDDR5)
  • Chiptakt (Topmodell): 950 MHz
  • Wegfall des Hotclocks, keine extra Taktrate der Shader-Einheiten mehr
  • SinglePrecision-Rechenleistung 2,9 TFlops, DoublePrecision mit 1:6 = DP-Rechenleistung 486 GFlops, Texturierleistung 121 GTex/sec
  • Speichertakt (Topmodell): 2500 MHz, Speicherbandbreite damit bei 160 GB/sec
  • 2048 MB GDDR5 Speicherbestückung

Wenn die Grundregel existiert, daß mit jeder neuen Grafikchip-Generation etwas überraschendes neues passiert, dann trifft dies hier ganz sicher auf die neuen Kepler-Shadereinheiten zu, welche gänzlich anders geformt sein sollten als die bisherigen Shader-Einheiten von nVidia seit dem G80-Chip der GeForce 8800 GTX. nVidia läßt bei den Kepler-Shadereinheiten nicht nur den Hotclock wegfallen, sondern verbaut zusätzlich auch noch eine extrem hohe Anzahl von diesen – für einen Grafikchip der Performance-Segments wohlgemerkt, dessen direkter Vorgänger GF114 mit 384 (1D) Shader-Einheiten auskam. Es wird interessant sein zu sehen, wie nVidia diese hohe Anzahl an Shader- und Textureneinheiten auf einem eher mittelgroßem Die unterbringt, welches gemäß inoffizieller Schätzungen bei ca. 340mm² Die-Fläche liegen wird.

Im übrigen geht man auch in unserem Forum fest davon aus, daß der GK104-Chip im April als erster Kepler-Chip antritt und daß der GK110-Chip erst Monate später folgen wird – laut den letzten Informationen sogar nicht vor August. Der GK104-Chip wird also erst einmal jene Kepler-Ausführung werden, welcher gegen AMDs R1000/Tahiti-Chip von Radeon HD 7950 & 7970 antreten muß – obwohl der GK104 eigentlich nur als Performance-Chip in Ablösung der GeForce GTX 560 /Ti geplant war. Da die Radeon HD 7950 & 7970 Karten aber keinen so großartigen Performancesprung gegenüber der 40nm-Generation hingelegt haben, wird es gemäß allgemeiner Annahme dazu ausreichen, daß der GK104-Chip sich zumindest mit der Radeon HD 7950 erfolgreich anlegen kann.

Aufgrund der vollkommen neuen Shader-Einheiten des Kepler-Ansatzes soll die Performance von Kepler-Grafikkarten im übrigen sehr schwankend ausfallen – in manchen Benchmarks mit großen Gewinnen gegenüber den aktuellen Grafikkarten, in anderen Benchmarks nur mit marginalen Gewinnen. Diesen Punkt dürfte (und wird) das nVidia-Marketing beim GK104 natürlich auszunutzen versuchen und eine GK104-Performance besser als bei der Radeon HD 7970 prophezeien. Dieser Marketing-Schachzug dürfte auch der Notwendigkeit folgen, der Radeon HD 7970 irgendetwas gegenüberzustellen, so lange es noch keine GK110-Karten gibt. Auch aus diesem Grund gibt nVidia wahrscheinlich den eigentlich für das HighEnd-Segment reservierten Verkaufsnamen "GeForce GTX 680" für den GK104-Chip her, um in den kommenden Monaten ohne echten 28nm HighEnd-Chip irgendetwas präsentierbares zu haben. In der Realität dürfte der GK104 bzw. die GeForce GTX 680 ihre Ausrichtung auf das Performance-Segment kaum abstreifen können, dafür sprechen Speicherinterface, Speichermenge und der kolportierte Listenpreis von 299 Dollar.