Wie nVidias GeForce 1000 Serie womöglich aussieht

Nachdem man aufgrund einiger geleakter Informationen für AMDs Radeon R400 Serie [1] schon ziemlich passabel einschätzen kann, wohin die Reise (ungefähr) geht, fehlt nunmehr noch eine ähnliche Übersicht zum aktuellen Stand des Irrtums für nVidias GeForce 1000 Serie – sofern sich die Pascal-basierten Grafikkarten wirklich derart nennen werden. Derzeit gibt es nur wenige griffige Informationen zu nVidias kommenden Grafikkarten – zu nennen allerhöchstens der Leak mit den (angeblichen) Chipflächen von GP104 & GP106 [2] sowie die Informationen über die drei GP104-basierten Grafikkarten [3]. Der Rest muß sich dann durch Interpolation und Annahmen ergeben – jedoch immer bemessen daran, das nVidia am Ende mit einem kompletten Portfolio an Pascal-basierten Grafikkarten für alle Preisbereiche herauskommen will.

Mit dem ziemlich gut feststehenden Ausgangspunkt in Form des GP104-Chips ist dies allerdings gar nicht so schwierig. Der GP104-Chip dürfte primär GeForce GTX 980 & 980 Ti ersetzen – viel mehr passt in die kolportierten 294mm² Chipfläche auch nicht hinein. Die hierfür notwendige Speicherbandbreite bei weiterhin "nur" 256 Bit breitem Speicherinterface liefert dann augenscheinlich GDDR5X-Speicher [4] – womit der GP104-Chip sogar so viel Speicherbandbreite wie der GM200-Chip erreichen kann. Im Feld der Spekulationen ist allerdings noch, wieviel Shader-Einheiten nVidia in die bekannt eher kleine Chipfläche quetschen kann. Der Maßstab reicht hierbei von den 2048 Shader-Einheiten der GeForce GTX 980, welche aber zu wenig für die Performance-Anforderungen des GP104-Chips sind – bis zu den 2816 Shader-Einheiten der GeForce GTX 980 Ti, welche dafür eventuell sogar zu viel sind. Schließlich scheint nVidia bei der Pascal-Generation in Richtung besserer Auslastung der Recheneinheiten sowie deutlich mehr Chiptakt zu gehen, sind also klar weniger Shader-Einheiten gegenüber der Maxwell-Generation zur Erzielung derselben Performane notwendig.

So gesehen dürfte der GP104-Chip irgendwo zwischen 2304 und 2560 Shader-Einheiten herauskommen – etwas weniger geht auch noch bei entsprechend hohen Taktraten oder auch etwas niedrigerem Performance-Ansatz. Mit einer höheren Anzahl würde nVidia erstens Schwierigkeiten haben, das ganze noch in die genannte Chipfläche zu pressen – zum anderen würde die herauskommende Performance zu stark ansteigen. Eine stark über dem Niveau der GeForce GTX 980 Ti liegende Performance kann jedoch nicht nVidias Zielsetzung beim GP104-Chip sein, dies ist dann das Territorium des nachfolgenden GP102-Chips. Für den GP104-Chip ist hingegen eine Performance von GeForce GTX 980 Ti plus 10-20% zu erwarten – mehr ist nicht notwendig, angesichts des Neuheitswert der Pascal-Generation, der höheren Energieeffizienz sowie der aller Wahrscheinlichkeit gleich 8 GB Speicher. Mit dem GP104-Chip ist wie bekannt zur Computex zu rechnen, wahrscheinlich auch schon mit direkt anschließender Lieferbarkeit.

Der nächstkleinere GP106-Chip wird dagegen nVidias neue Performance-Lösung in Ablösung dessen, was derzeit GeForce GTX 950 & 960 darstellen – aber natürlich mit klar mehr Performance, welche in Richtung Radeon R9 380X bis GeForce GTX 970 gehen dürfte. Aufgrund der angeblichen Chipfläche von ~205mm² sowie den Überlegungen zum GP104-Chip kann man schätzen, das in diese Chipfläche vielleicht 1280 bis 1536 Shader-Einheiten hineinpassen sollten. Da es bis zum GP104-Chip nur ~43% mehr Chipfläche sind, ist in diesem Fall eher davon auszugehen, das nVidia hier nicht eine glatte Halbierung zum nächstgrößeren Chip ansetzt, sondern die Chips näher zusammenrückt – was angesichts der großen Performancelücke in der Maxwell-Generation von GeForce GTX 960 zu 970 auch als überaus sinnvoll erscheint.

Zum Speicherinterface des GP106-Chips kommt eine gewisse Maßgabe seitens der Autoelektronik-Lösung "Drive PX2" daher, welche mit 4 GB GDDR5-Speicher pro Grafikchip ausgeliefert wird. Damit ist ein 192 Bit Speicherinterface fast vollkommen heraus aus dem Rennen – entweder ist es ein 128 oder ein 256 Bit Interface. Da nVidia seine Performance-Chips in dieser Frage immer eher niedrig ansetzt und nun zudem Zugriff auf GDDR5X-Speicher hat, erscheint ein 128 Bit GDDR5X-Interface damit als die wahrscheinlichste Auflösung – immerhin reicht dies für bestenfalls 71% mehr Speicherbandbreite gegenüber der GeForce GTX 960, mehr als genug für deren Nachfolger. Im Gegensatz zum Sommer-Chip GP104 und den sicherlich erst im Jahr 2017 erscheinenden GP107- und GP102-Chips dürfte der GP106-Chip wohl noch vor Jahresende 2016 erscheinen, mit Glück sogar noch in diesem Herbst. Da nVidia zum Jahresende "Drive PX2" ausliefern will und dafür eine stabile GP106-Produktion Pflicht ist, müsste der Launch von GP106-basierten Gamer-Grafikkarten eigentlich schon vorher realisierbar sein.

Noch eine Stufe tiefer als der GP106 wird dann der GP107-Chip antreten: Hiermit will nVidia die neue Mainstream-Klasse begründen, welche eine Performance in Richtung GeForce GTX 950 bis 960 liefern sollte. Hauptaugenmerk dürfte wie schon beim vorhergehenden GM107-Chip und der darauf basierenden GeForce GTX 750 Serie sein, bei unterhalb von 75 Watt TDP zu liegen, um diese Produktklasse für alle Anwendungsfälle zu positionieren, wo eine herausragende Energieeffizienz vonnöten ist. Mangels auch nur einer einzigen griffigen Angabe zum GP107-Chip kann man allerdings nur gut spekulieren, was in diesem an Hardware enthalten sein wird: Wir gehen derzeit von 768-896 Shader-Einheiten an einem 128 Bit GDDR5-Speicherinterface auf ~120mm² Chipfläche aus – was als ausreichend erscheint, um die Performance von GeForce GTX 950 bis 960 zu erreichen. Als Pluspunkt dürfte nVidia diese neuen Mainstream-Lösungen wohl allesamt mit gleich 4 GB Speicher ansetzen, was (voraussichtlich) der neue Speicherstandard bis hinunter ins Mainstream-Segment werden wird. Aller Vermutung nach wird nVidia den GP107-Chip nach dem GP107-Chip irgendwann Anfang 2017 herausbringen.

Als letzter im Bunde wird dann eventuell der GP102-Chip für das Enthusiasten-Segment antreten. Bislang gibt es zu diesem Grafikchip zwar nur eine einzelne Treibernotierung – allein, die gesamte Ansetzung sowie auch alle Details des GP100-Chips [5] schreien danach, das es jenen nicht für das Gaming-Segment geben wird, da dort maßgeblich zu ineffizient. nVidia dürfte also aller Wahrscheinlichkeit einen explizit für Gamer-Bedürfnisse angepassten Enthusiasten-Chip auflegen – eben den GP102. Über dessen Hardware kann derzeit nur spekuliert werden, anzunehmen sind wohl 4096-4608 Shader-Einheiten an einem 384 Bit GDDR5X- oder 4096 Bit HBM2-Interface auf ~500mm² Chipfläche. In dieser Frage ist aber noch viel offen, da es auch ein 2048 Bit HBM2-Interface (unter Ausnutzung der vollen Taktraten von HBM2) oder auch etwas mehr Chipfläche sein könnte. Hier dürfte es eher darum gehen, wie weit nVidia gehen will bzw. was nVidia einschätzt, wie weit man gehen muß.

AMDs Gegenangebot in Form des Vega-11-Chips dürfte hierbei in jedem Fall im Nachteil sein, da AMD in seinen Enthusiasten-Chip alle Profi-Funktionalität hineinpacken muß – was bei nVidias GP102-Chip zugunsten von mehr Gaming-Power glatt wegfallen kann. nVidia weiss natürlich um diesen Vorteil und könnte daher den GP102-Chip auch nicht bis zum Anschlag ausreizen – sowohl in Hardware-Form als auch in Form der daraus basierenden Grafikkarten. Dies könnte den Effekt des GP102-Chips effektiv einbremsen – denn ansonsten sind von bis zu ~4600 Shader-Einheiten, sattem Mehrtakt, höherer Recheneffizienz und satt mehr Speicherbandbreite doch einiges zu erwarten. Im besten Fall wäre durchaus die doppelte Performance gegenüber der GeForce GTX 980 Ti möglich – was nVidia aber nur bieten wird, wenn man von AMD so weit getrieben wird. Kommt AMDs Vega-11-Chip hingegen wegen der Kompromisse zugunsten der Profi-Funktionalität deutlich darunter heraus, dürfte auch nVidia den GP102-Chip in der Praxis nicht so weit treiben – das jetzt nicht notwendige nicht offenzulegen, macht es für zukünftige Hardware einfacher, entsprechend zu glänzen. Terminlich ist zum GP102-Chip noch nicht wirklich etwas bekannt, wir schätzen jene auf Anfang bis Mitte 2017 ein.

Bis dahin kann sich noch einiges ergeben, hoffentlich gibt es zwischenzeitlich ein paar weitere klärende Informationen zu GP107, GP106 und GP102. Die vorstehenden Aussagen dürften sich sicherlich kaum über die Zeit halten lassen, die eine oder andere überraschende Änderung ist am Ende immer mit dabei. Aber die ungefähre Zielrichtung der verschiedenen Pascal-Grafikchips ist jetzt schon ersichtlich, genauso wie deren natürliche AMD-Kontrahenten [1] sich hiermit bereits erkennen lassen. Im Markt wird diese Konkurrenzsituation allerdings erst Frühling bis Mitte 2017 in vollständiger Form zu sehen sein – der Wechsel auf die 14/16nm-Grafikkarten wird augenscheinlich keine Sache von ein paar Monaten sein, sondern wahrscheinlich ein ganzes Jahr benötigen.