Zum Launch der GeForce GTX 460

Montag, 12. Juli 2010
 / von Leonidas
 

Mit der GeForce GTX 460 stellt nVidia heute endlich eine weitere Fermi-Abwandlung vor, welche nicht auf dem GF100-Chip basiert, sondern auf dem etwas kleineren GF104-Chip – womit der Grafikchip-Entwickler auch endlich die Möglichkeit bekommt, seine aktuelle Grafikchip-Architektur in niedrigeren Preisgefilden als bisher anzubieten. Die GeForce GTX 460 splittet sich dabei in die Varianten mit 768 MB Speicher und 1024 MB Speicher auf, was wegen des unterschiedlich breiten Speicherinterfaces auch eine klar differierende Performance ergibt. Die neuen Grafikkarten gehen dabei in einen Preisbereich von 200 bis 240 Euro, was doch deutlich unterhalb der bisherigen Fermi-Preise liegt – und weiteres Potential nach oben und nach unten ist mittels GF104-Chips auf jeden Fall vorhanden.

Zuerst wollen wir uns kurz dem GF104-Chip und dessen Besonderheiten widmen, über die in letzter Zeit schon viel geschrieben und spekuliert wurde. Denn der GF104-Chip ist bei weitem nicht einfach eine pure Verkleinerung des GF100-Chips, sondern bringt einige Änderungen im Verhältnis der verbauten Hardware-Einheiten mit sich. Generell ist dabei eine gewisse Vereinfachung gegenüber dem GF100-Chip zu beobachten, das ganze GF104-Design ist nicht mehr so voluminös ausgelegt wie daß des GF100-Chips.

GeForce GTX 460 GF104 GF100 GeForce GTX 480
Raster Engines 2 2 4 4
Shader-Cluster 7 8 16 15
Aufbau der Shader-Cluster 1 Polymorph Engine, 1 Tesselations-Einheit, 48 Shader-Einheiten (3x Vec16), 8 Textureneinheiten, 8 SFUs 1 Polymorph Engine, 1 Tesselations-Einheit, 32 Shader-Einheiten (2x Vec16), 4 Textureneinheiten, 4 SFUs
Polymorph Engines 7 8 16 15
Tesselations-Einheiten 7 8 16 15
Shader-Einheiten 336 384 512 480
TMUs 56 64 64 60
SFUs 56 64 64 60
Speicherinterface 32 ROPs, 256 Bit DDR 32 ROPs, 256 Bit DDR 48 ROPs, 384 Bit DDR 48 ROPs, 384 Bit DDR

Es hat sich also so einiges verschoben beim GF104-Chip: Es gibt nur noch die Hälfte an Raster Engines und Polymorph Engines samt Tesselations-Einheit – was zusammen wohl einer der Hauptvorteile des GF100-Designs war, welche sich beim GF104-Design nur noch in stark abgeschwächter Form wiederfinden. Die Tesselations-Leistung der GeForce GTX 460 liegt zwar immer noch etwas überhalb der Radeon HD 5870, allerdings ist der Performanceabstand im Gegensatz zu den GF100-Varianten gering – was das Problem mitbringt, daß die Spieleentwickler mit Blick auf nVidias DirectX11-Grafikkarten keinen Anlaß haben, Tesselation in einem so erheblichen Maße zu nutzen, daß nur noch die GF100-Grafikkarten vernünftig mithalten könnten.

DirectX11-Tesselation wird damit keinesfalls sinnlos – aber das hohe mit dem GF100-Chip vorgelegte Performance-Niveau unter DirectX11-Tesselation dürfte die nächste Zeit kaum von Spielen abgerufen werden, wenn sowohl ATI generell als auch die kleineren nVidia-Karten dieses gar nicht mitgehen können. In gewissem Sinne stützt nVidia damit die DirectX11-Strategie von ATI, Tesselation erst nur als Feature ohne große Performance zu bieten – weil dies für den Anfang auch ausreichend ist. Mit dieser Entscheidung sinkt jedenfalls der Wert einer hohen Tesselations-Leistung deutlich ab, was ein primäres Feature des GF100-Chips weniger wertvoll macht.

GF100 Blockdiagramm
GF100 Blockdiagramm
GF100 Shader-Cluster
GF100 Shader-Cluster
GF104 Blockdiagramm
GF104 Blockdiagramm
GF104 Shader-Cluster
GF104 Shader-Cluster

Dafür hat nVidia dem GF104-Chip an anderer Stelle Verbesserungen angedeihen lassen: So gibt es – pro Shader-Einheit gerechnet – jeweils 33 Prozent mehr Textureneinheiten und Special Function Units (SFUs), welche die Performance des Grafikchips vor allem in eher normalen Szenarien stützen sollten. Hieraus erklärt sich auch, wieso die GF104-basierte GeForce GTX 460 mit 336 Shader-Einheiten in aller Regel vor der GF100-basierten GeForce GTX 465 mit ihren 352 Shader-Einheiten gesehen wird: Die GF104-Lösung hat schlicht mehr TMUs und SFUs zu bieten (Anzahl jeweils 56 zu 44). Ingesamt ist dies ein Tausch, welcher den GF104-Chip derzeit klar beschleunigt – nur die fernen Zukunftsaussichten sind beim GF100-Design halt etwas besser.

Ein weiterer Vorteil des GF104-Chips scheint zudem seine klar bessere Taktbarkeit zu sein. nVidia redet hierzu von bis zu 1000 MHz Chiptakt, welche ausgehend vom Takt der GeForce GTX 460 von 675 MHz erreichbar sein sollen – dies ist dann schon aller Ehren wert. Daß gleich vom Start weg verschiedene ab Werk übertaktete GeForce GTX 460 Karten mit Chiptaktraten von bis zu 800 MHz angeboten werden, bestätigt diese wirklich gute Taktbarkeit des GF104-Chips. Natürlich sind auch andere Grafikchips jederzeit übertaktbar, aber beim GF104 scheint die relative Übertaktbarkeit besonders hoch ausgeprägt zu sein: 1000 MHz Chiptakt wären ein Aufschlag von satten 48 Prozent, während der GF100-Chip in Form der GeForce GTX 480 selten über 800 MHz zu bekommen ist (+14%).

Dies könnte sich abseits der übertakteten Varianten zur GeForce GTX 460 auch noch dann auszahlen, wenn nVidia eine Variante des GF104-Chips mit allen aktivierten Hardware-Einheiten und eben zu höheren Taktraten auflegt. Schon bei den (inzwischen ganz sicher) auch mit einem Standardprodukt erreichbaren Taktraten von 750/1500/2000 MHz könnte eine GeForce GTX 470 nachhaltig unter Druck geraten – und selbst dann wäre noch Spielraum nach oben. Gleichfalls hat der GF104-Chip zudem das Potential für eine DualChip-Grafikkarte, welche mit dem GF100-Chip aus Gründen der dann explodierenden Verlustleistung kaum denkbar ist. Man kann vom GF104-Chip in Zukunft also noch einiges erwarten – möglicherweise noch eine kleinere Variante, aber ziemlich sicher auch eine größere Variante und eine DualChip-Ausführung.

Spezifikations-Vergleich GF104, Dual GF104, GeForce GTX 460, 465, 470 & 480