Im Zuge der Diskussion, wieviel Hardware nVidia in die angeblich 17 Milliarden Transistoren des GP100-Chips hineinstecken kann und was AMD hier gegenüber bei deren Arctic-Islands-Generation bieten wird, ist ein Blick zurück zu früheren Spitzen-Grafikchips von AMD und nVidia eventuell ganz nützlich. Natürlich gibt es hierbei jeweils größere Sprünge beim Erreichen eines neuen Fertigungsverfahrens – und schaut man ganz weit zurück, dann fällt auch auf, daß die Spitzen-Grafikchips von vor einer Dekade (und älter) keineswegs auf Größenordnung von 500-600mm² Chipfläche kamen. Ob man seinerzeit noch nicht so große Chips (wirtschaftlich) herstellen konnte oder ob es schlicht keine Notwendigkeit zu diesen gab, ist im Nachhinein leider eher schwer zu erruieren:
Grafikchip | Fertigung | Transistoren | Chipfläche | Packdichte | Spitzenprodukt | |
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Pascal | GP100 (Sommer 2016) | 16nm | 17 Mrd. | ? | ? | ? |
GeForce 900 | GM200 (März 2015) | 28nm | 8 Mrd. | 601mm² | 13,31 MTr/mm² | GeForce GTX Titan X |
GeForce 600/700 | GK110 (Febr. 2013) | 28nm | 7080 Mill. | 551mm² | 12,85 MTr/mm² | GeForce GTX 780 Ti |
GeForce 400 | GF100 (März 2010) | 40nm | 3040 Mill. | 526mm² | 5,78 MTr/mm² | GeForce GTX 480 |
GT200b (Dez. 2008) | 55nm | 1400 Mill. | 470mm² | 2,98 MTr/mm² | GeForce GTX 285 | |
GeForce 200 | GT200 (Juni 2008) | 65nm | 1400 Mill. | 576mm² | 2,43 MTr/mm² | GeForce GTX 280 |
GeForce 9 | G92 (Okt. 2007) | 65nm | 754 Mill. | 324mm² | 2,33 MTr/mm² | GeForce 9800 GTX |
GeForce 8 | G80 (Nov. 2006) | 90nm | 681 Mill. | 484mm² | 1,41 MTr/mm² | GeForce 8800 Ultra |
G71 (März 2006) | 90nm | 278 Mill. | 196mm² | 1,42 MTr/mm² | GeForce 7900 GTX | |
GeForce 7 | G70 (Juni 2005) | 110nm | 303 Mill. | 333mm² | 0,91 MTr/mm² | GeForce 7800 GTX |
GeForce 6 | NV40 (April 2004) | 130nm | 222 Mill. | 305mm² | 0,73 MTr/mm² | GeForce 6800 Ultra |
GeForce FX | NV30 (Jan. 2003) | 130nm | 125 Mill. | ? | ? | GeForce FX 5800 Ultra |
Jene Trennlinie befindet sich bei beiden Grafikchip-Entwicklern bei den ersten DirectX-10-Grafikchips nVidia G80 und ATI R600 aus den Jahren 2006/2007. Davor haben beide Grafikchip-Entwickler ihre jeweils größten Grafikchips nur in Größenordnungen von 280-330mm² Chipfläche herausgebracht – doch danach brach die Zeit der Grafikchips oberhalb von 400mm² an. Bei nVidia wurde ab dem G80-Chip faktisch nichts mehr kleiner als 484mm² (die Ausnahme beim GT200b bestätigt wegen der dort nur genutzten 55nm-Fertigung bei ansonsten unverändertem Grafikchip die Regel), während AMD zuerst auch mit 408mm² beim R600-Chip anfing, dann jedoch nochmals einige mittelgroße Grafikchips auflegte, bis in der 28nm-Generation die Chipfläche dann doch noch auf satte 596mm² beim Fiji-Chip gesteigert wurde.
Grafikchip | Fertigung | Transistoren | Chipfläche | Packdichte | Spitzenprodukt | |
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Radeon R300 | Fiji (Juni 2015) | 28nm | 8,9 Mrd. | 596mm² | 14,93 MTr/mm² | Radeon R9 Fury X |
Radeon R200 | Hawaii (Okt. 2013) | 28nm | 6,2 Mrd. | 438mm² | 14,16 MTr/mm² | Radeon R9 290X |
Radeon HD 7000 | Tahiti (Dez. 2011) | 28nm | 4312 Mill. | 352mm² | 12,25 MTr/mm² | Radeon HD 7970 "GHz Edition" |
Radeon HD 6000 | Cayman (Dez. 2010) | 40nm | 2640 Mill. | 389mm² | 6,79 MTr/mm² | Radeon HD 6970 |
Radeon HD 5000 | Cypress (Sep. 2009) | 40nm | 2154 Mill. | 334mm² | 6,45 MTr/mm² | Radeon HD 5870 |
Radeon HD 4000 | RV770 (Juni 2008) | 55nm | 956 Mill. | 256mm² | 3,73 MTr/mm² | Radeon HD 4870 |
Radeon HD 3000 | RV670 (Nov. 2007) | 55nm | 666 Mill. | 192mm² | 3,47 MTr/mm² | Radeon HD 3870 |
Radeon HD 2000 | R600 (Mai 2007) | 80nm | 720 Mill. | 408mm² | 1,76 MTr/mm² | Radeon HD 2900 XT |
Radeon X1900 | R580 (Jan. 2006) | 90nm | 384 Mill. | 352mm² | 1,09 MTr/mm² | Radeon X1900 XTX |
Radeon X1800 | R520 (Okt. 2005) | 90nm | 321 Mill. | 288mm² | 1,11 MTr/mm² | Radeon X1800 XT-PE |
Radeon X800 | R420 (Juni 2004) | 130nm | 160 Mill. | 281mm² | 0,57 MTr/mm² | Radeon X800 XT PE |
Radeon 9000 | R300 (Aug. 2002) | 150nm | 107 Mill. | 218mm² | 0,49 MTr/mm² | Radeon 9700 Pro |
Bezüglich der reinen Packdichten sind natürlich zuerst die großen Sprünge anhand neuer Fertigungsverfahren augenscheinlich – und dennoch, sobald beide Grafikchip-Entwickler mal wirklich neue Grafikchips unter derselben Fertigung aufgelegt haben, ist immer auch die Packdichte trotz identischer Fertiung nach oben gegangen: Bei nVidia kürzlich zwischen GK110 und GM200 um +3,6%, oder auch früher zwischen G92 und GT200 um +4,3%. Bei AMD waren es kürzlich zwischen Fiji und Hawaii um +5,4%, zwischen Fiji und Tahiti sind es sogar sehr starke +21,9% (bei allerdings deutlich differierender Chipgröße). Die früheren Sprünge bei AMD deuten dann darauf hin, daß letztgenannter Wert eine klare Ausnahme darstellt und daß 3-5% der Normalzustand sind, welchen man im Zuge einer regulären Chipentwicklung herausholen kann. Einen ähnlichen Wert könnte nVidia also durchaus beim kommenden GP100-Chip herausholen – zusätzlich zum regulären Packdichten-Vorteil von TSMCs 16FF+ Fertigung vom Faktor 2.