RayTracing

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Gerüchteküche: nVidias Ampere-Generation in Vorbereitung schon für Ende 2019?

Nachdem es bislang zu nVidias nachfolgender "Ampere"-Generation kaum Gerüchte und andere Meldungen gab, wird nunmehr auf Reddit ein umfangreicher Ampere-Leak aus augenscheinlich den Kreisen der Grafikkarten-Hersteller ausgebreitet. Angeblich soll nVidia derzeit die Grafikkarten-Hersteller auf die Ankunft einer neuen Grafikkarten-Generation mittels entsprechender technischer Briefings vorbereiten, zudem sollen jene noch bis zum Ende des Oktober erste Referenz-Boards zur Entwicklung eigener Grafikkarten-Designs erhalten. Dies würde auf einen überraschend frühen Start der Ampere-Generation womöglich noch vor Jahresende 2019 hindeuten – obwohl man jene bislang eigentlich fest für das Jahr 2020 eingeplant hatte. Desweiteren offeriert man verschiedene technische Aussagen zu Ampere, welche im Gegensatz zu den meisten (zumeist auch falschen) Vorab-Meldungen keinerlei Karten-Spezifikationen enthalten, sondern eher die Eckpunkte der kommenden Ampere-Generation umreißen:

    nVidia "Ampere" (angebliche) Eckpunkte

  • Erhebliche Steigerung der regulären Performance (stärker als zwischen Pascal und Turing).
  • Massive Steigerung der RayTracing-Performance.
  • Mehr Grafikkartenspeicher für das komplette Portfolio.
  • Die meisten Karten kommen mit niedrigeren TDPs (bis auf die Enthusiasten-Modelle, welche unverändert bei 250W bleiben).
  • Um 100-200 MHz (gegenüber Turing) verbesserte default-Taktraten.
  • Die Preise bleiben meistens gleich, nur die Modelle x80Ti & x80 fallen leicht im Preis.
  • Trotz der höheren Chiptaktraten werden die Taktraten unter Übertaktung nicht die Marke von 2100-2200 MHz überschreiten.
  • Die Chip-Spannung geht auf weniger als 1V bei Ampere (1.2V bei Maxwell, 1.093V bei Pascal/Turing). Dies reduziert den Übertaktungserfolg, begrenzt jedoch den Stromverbrauch.
    Quelle: angeblicher Leak aus Hersteller-Kreisen auf Reddit; eigene Übersetzung
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AMD gibt Ausblick auf die RDNA2-Architektur und RayTracing mit AMD-Grafikchips

Zur Vorstellung der Navi-basierten Radeon RX 5700 & 5700 XT Grafikkarten hat AMD leider gar nichts zum Thema von RayTracing sowie der weiteren Entwicklung der RDNA-Architektur gesagt, diese Informationen ergaben sich dann allerdings im Nachgang. So wird eine neue offizielle Grafikarchitektur-Roadmap offeriert, welche die "RDNA2"-Architektur in der 7nm+ Fertigung für den Zeitrahmen 2020/21 verspricht. Diese zeitliche Einordnung ist nicht wirklich präzise, da die Roadmap-Beschriftung in dieser Frage ziemlich ungenau ist – technisch gesehen deutet zwar alles auf das Jahr 2020 hin, aber nominell könnte es eben doch auch noch das Jahr 2021 werden. Ob damit der größere Navi-Chip "Navi 20" oder aber die nachfolgende "Arcturus"-Generation gemeint ist, bleibt offen – beide Varianten sind denkbar. Sofern es Navi 20 wird, gäbe es somit innerhalb derselben Grafikkarten-Generation erhebliche Architektur-Differenzen (was bei AMD allerdings nicht ungewöhnliches wäre) – wenn es dagegen "Arcturus" wird, könnte AMD eine komplett neue Grafikkarten-Generation gemäß dieser RDNA2-Architektur aufbauen.

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Microsoft kündigt die "Xbox Scarlett" auf Zen2/Navi-Basis für Ende 2020 an

Im Rahmen seiner E3-Präsentation hat Microsoft die nächste Xbox-Generation angekündigt sowie einige technische Details zu dieser bekanntgegeben. Die derzeit nur mit Codenamen "Xbox Scarlett" genannte nächste Xbox-Konsole ist für die "Holiday-Season 2020" zu erwarten, womit die Ballung der Jahresendfeiertage um Thanksgiving und Weihnachten/Neujahr gemeint ist – was also eine Auslieferung im November oder Dezember 2020 ergibt. Wie erwartet besteht die Xbox Scarlett technisch aus einem Zen-2-Prozessor samt einer Navi-Grafiklösung, als Speichertyp kommt laut Microsoft GDDR6 zum Einsatz. Abseits der offiziellen Verlautbarungen waren kurz (unscharfe) Bilder der Platine zu sehen (Quellen #1 & #2), welche den Rückschluß auf ein 384 Bit breites Speicherinterface mit einer Speicherbandbreite von 672 GB/sec samt der Speichergröße von 24 GB ermöglichen. Dies wäre sicherlich erstklassig, im PC-Bereich kommt allein die GeForce RTX 2080 Ti (616 GB/sec) an diese Speicherbandbreite heran, nur die (in dieser Frage überdimensionierte) Radeon VII (1024 GB/sec) bietet noch mehr Speicherbandbreite.

Microsoft "Xbox Scarlett"

  • "Scarlett" ist der Codename dieser NextGen-Spielekonsole, der Verkaufsname ist noch nicht bekannt
  • CPU auf Basis von Zen 2
  • GPU der Navi-Generation
  • Hardware-beschleunigtes RayTracing
  • GDDR6-Speicher
  • auf einem Platinen-Foto wurden 12 Speicherchips mit jeweils 2 GByte auf (nominell) 14 Gbps gesichtet (Quellen #1 & #2)
  • dies zeigt auf ein 384 Bit Speicherinterface mit 672 GB/sec Bandbreite samt 24 GB Speicher hin
  • soll laut Microsoft 4mal so viel Rechenpower wie die Xbox One X bieten
  • "revolutionäre" SSD als Massenspeicher sowie als virtueller Arbeitsspeicher
  • unterstützt Monitor-Auflösungen bis zu 8K
  • unterstützt Bildwiederholraten bis zu 120 Hz
  • angekündigt für die "Holiday Season 2020", sprich Zeitrahmen November/Dezember 2020
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Sony nennt technische Eckdaten für die Playstation 5: Zen-2-CPU mit Navi-GPU samt RayTracing-Unterstützung

In einem Gespräch mit Wired hat Sonys "System Architect" Mark Cerny vergleichsweise tief zur nächsten Spielekonsole von Sony blicken lassen – der Einfachheit halber nachfolgend als "Playstation 5" bzw. PS5 bezeichnet, auch wenn Sony diese Namenswahl derzeit noch nicht bestätigen wollte. Nicht gänzlich unerwartet enthält der Konsolen-SoC eine CPU-Einheit auf Basis von Zen 2 bzw. Ryzen 3000 mit 8 CPU-Kernen sowie eine GPU-Einheit auf Basis der Navi-Architektur – exakt so wurden die NextGen-Konsolen von Sony und Microsoft bereits vorhergesagt. Wichtige fehlende Punkte sind dann natürlich noch die Anzahl der verbauten Shader-Einheiten bei der Navi-Grafik sowie die Menge des verbauten gemeinsamen Speichers – genau an diesen beiden Punkten wird sich dann die eigentliche Leistungsfähigkeit der kommenden Sony-Konsole ergeben.

Sony "Playstation 5"

  • noch kein offizieller Name, derzeit nur als "Next-Generation Konsole" bezeichnet
  • CPU auf Basis von Zen 2 bzw. Ryzen 3000 mit 8 CPU-Kernen
  • GPU der Navi-Generation (modifiziert für Sony)
  • RayTracing-Unterstützung
  • eigenes 3D-Audio
  • Unterstützung von Monitor-Auflösungen bis zu 8K
  • superschnelle SSD (mehr Bandbreite als alle bisher für den PC verfügbaren Lösungen)
  • unspezifiziertes Disk-Laufwerk
  • Abwärtskompatibilität zum aktuellen PSVR-Headset
  • Abwärtskompatibilität zu PS4-Spielen
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DirectX 12 wird teilweise für Windows 7 nutzbar

Im MSDN-Blog berichtet Microsoft höchstselbst über die Übernahme von DirectX 12 auf Windows 7 – zumindest im Fall von World of WarCraft. Dies ist schon mit dem aktuellen Patch 8.15 nutzbar, womit Windows-7-Nutzer primär von der Prozessoren-Optimierung durch DirectX 12 profitieren können. Hardware-Features von DirectX 12 wurden augenscheinlich nicht implementiert, werden aber allem Anschein nach seitens World of WarCraft sowieso nicht genutzt. Dies hat nun aber natürlich nichts mit einem vollständigen DirectX-12-Support für Windows 7 zu tun – so wurde hierbei nur der User-Mode-Teil von Direct3D 12 implementiert, nicht aber der Kernel-Mode-Teil. Damit sind ein paar Features übernehmbar, aber nicht das komplette DirectX 12 – und es erfordert wohl trotzdem immer noch Spiel-spezifische Anpassungen, um das ganze lauffähig zu bekommen. Damit ist diese Lösung also weit davon entfernt, einfach DirectX 12 unter Windows 7 zu installieren und nachfolgend alle entsprechenden Spiele unter dieser Grafik-API laufen zu lassen.

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RayTracing in Battlefield V läuft (mit guten Frameraten) auch auf der Titan V

Für einige Aufmerksamkeit sorgt derzeit eine Diskussion in unserem Forum, bei welcher das Funktionieren von RayTracing unter Battlefield V auf der nicht zur Turing-Architektur gehörenden (und noch ohne RT-Cores antretenden) Titan V Grafikkarte der Volta-Generation nachgewiesen wurde – zu guten und vollkommen spielbaren Frameraten. Dabei darf die eigentliche Aufregung gar nicht einmal dem Fakt gelten, das dies grundsätzlich funktioniert – denn dies sollte derart so sein, RayTracing über DirectX 12 funktioniert auch in einem Software-Modus, bedingt keine dedizierte Hardware. Zudem war die Volta-basierenden Grafikkarten sogar Entwicklungs-Plattform für RayTracing, da die Volta-Architektur der Turing-Architektur vergleichsweise nahe ist (es fehlen grob gesprochen nur die RT-Cores). Der spannende Punkt ist also vor allem, das RayTracing auf der Titan V mit derart guten Frameraten läuft – seitens des Forenuser 'TobiWahnKenobi' wurden hierzu unter der WQHD-Auflösung mit Ultra-Bildqualität sowie RayTracing auf "Hoch" im Schnitt 80 fps berichtet.

Titan V (OC) Titan RTX (OC)
Chipbasis Volta GV100 Turing TU102
RT-Cores
Battlefield V (MP) WQHD, Ultra-Bildqualität, RT=Hoch ca. 80 fps ca. 87 fps
Battlefield V (MP) @ Rotterdam WQHD, Ultra-Bildqualität, RT=Mittel ca. 67 fps ca. 97 fps
Battlefield V (MP) @ Rotterdam WQHD, Ultra-Bildqualität, RT=Hoch ca. 56 fps ca. 81 fps
Quelle: Benchmarks seitens 'TobiWahnKenobi' im 3DCenter-Forum: #1, #2 & #3
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Umfrage-Auswertung: Wie ist der bisherige Eindruck zu RayTracing?

Mit einer Umfrage von Ende November wurde nach dem ersten Eindruck zu RayTracing gefragt, was sich primär auf das erste öffentlich einsichtbare Beispiel in Form von Battlefield V bezieht. Der Umfrage-Zeitpunkt war dabei noch vor dem letzten Patch zu Battlefield V, welcher die RayTracing-Performance sehr erheblich steigerte – insofern könnte derzeit die Bewertung auch schon wieder leicht besser ausfallen. Dies gilt insbesondere für die mit 38,7% größte Stimmengruppe, welche den Optik-Effekt von RayTracing durchaus anerkennen, den hiermit einhergehenden Performance-Verlust allerdings (auf derzeitiger Hardware) noch für zu groß halten. In dieser Gruppe dürfte es sicherlich angesichts der neuen Benchmark-Ergebnisse einige inzwischen positiver gegenüber RayTracing gestimmte Nutzer geben.

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RayTracing unter Battlefield V: Aller Anfang ist schwer

Wie angekündigt und auch im Sinne der (noch) aktuellen Umfrage, wollen wir hiermit noch einmal zurückkommen zum (hervorragenden) RayTracing-Blindtest, welcher mittels des YouTube-Videos von Optimum Tech (ab Video-Zeitpunkt 1:17) absolviert werden kann (und sollte). Hiermit bietet sich eine gute Gelegenheit, den Stand des allerersten RayTracing-Versuchs sowohl für die Nachwelt zu dokumentieren, als auch natürlich als aktuelle Diskussions-Grundlage zu verwenden. Schließlich muß man anhand dieser Bilder klar sagen, das RayTracing im realen Gameplay von Battlefield V kaum einen beachtbaren Effekt hervorruft – im Gegensatz zu den Werbebildern seitens des Spielepublishers und von nVidia. Dies zeigt sich schon allein daran, das gemäß der Kommentare zum YouTube-Video sehr viele Anwender die RayTracing-Funktionalität regelrecht im falschen Bildteil vermutet haben: Aktives RayTracing ist jeweils links zu sehen auf (allen) diesen Vergleichsbildern unter Battlefield V (allesamt mit Copyright allein von Optimum Tech).

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AMD wird definitiv auf RayTracing reagieren

Das japanische 4Gamer (via TechPowerUp) konnte in einem Artikel zu Vega 20 aus AMDs David Wang auch eine Aussage zu RayTracing auf AMD-Hardware herauslocken: Danach wird es (logischerweise) eine Antwort bzw. vergleichbare Technologie auch von AMD geben – wobei AMD ja letztlich nichts anderes als DXR in DirectX 12 unterstützen muß, dafür muß das Rad nicht neu erfunden werden. Die Frage ist eher, wann entsprechende AMD-Grafikchips mit RayTracing-Funktionalität (in Hardware) erscheinen – Software-Lösungen sind zwar denkbar (laufend über die Shader-Einheiten), reichen aber maximal zu Demonstrationszwecken und kaum für die Spielepraxis. Hierzu gab AMD die indirekte Angabe ab, das man eine größere Verbreitung von RayTracing-Spielen erst zu einem Zeitpunkt erwartet, wo RayTracing in Hardware von Grafikkarten aller Preisbereiche beherrscht wird – sprich von LowCost-Lösungen bis zu Enthusiasten-Boliden.

AMD wird definitiv auf DirectX RayTracing reagieren.
Es wird keine große Verbreitung von RayTracing-Spielen stattfinden, bevor nicht RayTracing-GPUs für alle Segmente vorhanden sind – vom LowEnd zum HighEnd.

Quelle:  AMDs David Wang gegenüber 4Gamers vom 6. November 2018 (freie Übersetzung anhand der automatisierten Übersetzungen ins Englische und ins Deutsche)

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nVidia stellt GeForce RTX 2070, 2080 & 2080 Ti für eine Auslieferung ab dem 20. September vor

Mit einem Live-Event auf der beginnenden Gamescom (Replay) hat nVidia seine lange erwarteten ersten Turing-basierten Gaming-Grafikkarten in Form von GeForce RTX 2070, GeForce RTX 2080 und GeForce RTX 2080 Ti offiziell vorgestellt. Die beiden letztgenannten Grafikkarten gehen dabei (in exakt einem Monat) am 20. September 2018 in den Handel, wobei die Herstellerdesigns am selben Tag verfügbar sein werden – die kleinere GeForce RTX 2070 folgt dann zu einem noch nicht genauer genannten Termin im Oktober 2018 nach. Dabei basieren GeForce RTX 2070 & 2080 zusammen auf dem kleineren Turing-Chip TU104, zu welchem es nach wie vor nur inoffizielle Angaben gibt, die GeForce RTX 2080 Ti dagegen auf dem größeren Turing-Chip TU102, welchen nVidia bei der Vorstellung der Quadro-RTX-Karten bereits eingehend beleuchtet hatte. Die Hardware-Daten der beiden größeren RTX-Karten entsprechen dabei den zuletzt gerüchteweise verbreiteten Daten: 4352 Shader-Einheiten an einem 352 Bit GDDR6-Interface bei der GeForce RTX 2080 Ti sowie 2944 Shader-Einheiten an einem 256 Bit GDDR6-Interface bei der GeForce RTX 2080, die kleinere GeForce RTX 2070 wird dann 2304 Shader-Einheiten an einem 256 Bit GDDR6-Interface erhalten.

GeForce RTX 2070 GeForce RTX 2080 GeForce RTX 2080 Ti
Chipbasis nVidia TU104, in 12nm bei TSMC (?) nVidia TU104, in 12nm bei TSMC nVidia TU102, 18,6 Mrd. Transistoren auf 754mm² Chipfläche in 12nm bei TSMC
Technik 2304 Shader-Einheiten @ 256 Bit GDDR6-Interface 2944 Shader-Einheiten @ 256 Bit GDDR6-Interface 4352 Shader-Einheiten @ 352 Bit GDDR6-Interface
Takt (Referenz) 1410/1620/3500 MHz 1515/1710/3500 MHz 1350/1545/3500 MHz
Takt (Founders Edition) 1410/1710/3500 MHz 1515/1800/3500 MHz 1350/1635/3500 MHz
Speicherausbau 8 GB GDDR6 8 GB GDDR6 11 GB GDDR6
Stromstecker 1x 8pol. 1x 6pol. + 1x 8pol. 2x 8pol.
GCP 175W (Ref.) / 185W (FE) 215W (Ref.) / 225W (FE) 250W (Ref.) / 260W (FE)
Ausgänge DisplayPort 1.4, HDMI 2.0b, USB Type-C DisplayPort 1.4, HDMI 2.0b, USB Type-C DisplayPort 1.4, HDMI 2.0b, USB Type-C
Listenpreis (Referenz) 499$ 699$ 999$
Preis (Founders Edition) 599$ bzw. 639€ 799$ bzw. 849€ 1199$ bzw. 1259€
Release Oktober 2018 20. September 2018 20. September 2018
Die Angaben dieser Tabelle basieren ausschließlich auf offiziellen Hersteller-Aussagen (Ausnahme: Chipbasis der GeForce RTX 2070).
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