Pascal vs. Polaris - Gerüchte um GTX 1080 und R9 490X

Dieses Jahr treten Nvidias kommende Pascal-Geforce-Modelle gegen die Polaris-Karten von AMD an. Wir werfen einen Blick in die Gerüchteküche.

Statt der Geforce GTX 1080 oder der GTX 1070 hat Nvidia auf der konzerneigenen Messe »GTC« mit der Profi-Karte »Tesla P100« die erste Grafikkarte auf Basis der »Pascal«-Mikroarchitektur vorgestellt. Allerdings richtet sich das Kraftpaket vorrangig an Forscher und den Einsatz in Supercomputern. Spieler müssen sich schätzungsweise noch bis Mai gedulden.

Dann findet mit der Computex die wichtigste Technik-Messe des Jahres statt – dort stellen Nvidia und AMD vermutlich ihre neuen Geforce- und Radeon-Modelle vor. Im Handel dürften die dann im Juni/Juli ankommen. Wir wagen einen Ausblick auf die verschiedenen Modelle und fassen die Gerüchte zusammen.

Stromsparende Einsteiger

Während bei Nvidia der riesige (610 mm²; 15,3 Milliarden Transistoren) GP100-Grafikchip auf der Tesla P100 für Aufgaben wie Deep Learning (künstliche Intelligenz; Lernfähigkeit von Computern etc.) ausgelegt ist, folgen für den Gaming-Bereich eigene GPUs. Dabei machen wohl der GP106 für Einsteiger- und der GP104 für die Mittel- und Oberklasse den Anfang. Vermutlich bringt es der GP106 auf 170 - 200 mm² und wird mit dem Polaris-11-Grafikchip (120 mm²) von AMD konkurrieren.

Als Nachfolger des GM206 (GTX 950, GTX 960) könnte sich der GP106 in der GTX 1050 und GTX 1060 wiederfinden. Außerdem kommt der Chip wohl auch in Nvidias »Drive PX 2-System« für den Automobilmarkt zum Einsatz. Laut Gerüchten erscheinen von AMDs Gegenspieler zum GP106, der Polaris-11-GPU sechs Versionen. Zwei davon sollen sich in Desktop-Grafikkarten wiederfinden (Radeon R7 460, R7 470) und vier für den mobilen Einsatz in Laptops ausgelegt sein. Entsprechend liegt der Fokus hier besonders auf der Energieeffizienz. Anhand des Größenunterschieds liegt die Vermutung nahe, dass Nvidias GP106 zwar der schnellere Grafikchip ist, AMDs Polaris 11 jedoch stromsparender arbeitet.

Nachfolger zur GTX 970

Im mittleren Preis- und Leistungsbereich kommt wahrscheinlich Nvidias GP104 (300 mm²; 7 Milliarden Transistoren). Die GPU treibt laut Gerüchten die Geforce GTX 1070 und GTX 1080 an und tritt gegen die Polaris-10-GPU in Form der Radeon R9 490 und der Radeon R9 490X an. Als Videospeicher setzen wahrscheinlich sowohl Nvidia als auch AMD auf 8,0 GByte des bekannten GDDR5-Speichers mit einem 256 bit Speicherinterface. Allerdings dürfte der Videospeicher mit bis zu 8,0 Gb/s schneller getaktet sein, als bei bisherigen Grafikkarten (7,0 Gb/s) und somit auf 256 GByte/s Bandbreite kommen.

Neuere Speichertechnologien wie GDDR5X oder HBM 2 erlauben zwar nochmals deutlich höhere Bandbreiten, stehen aber erst am Anfang der Massenproduktion und wären zudem für Spieler-Grafikkarten noch zu teuer. Zwar gibt es bereits Gerüchte, dass Nvidia auch an Premium-Versionen des GP104(-400) mit GDDR5X-Speicher und 384 bit Bus arbeitet, flächendeckend dürfte der neue Speicher aber erst 2017 zum Einsatz kommt. Gleiches gilt für HBM 2 der nächstes Jahr wahrscheinlich in Kombination mit der GP102-GPU von Nvidia kommt, die sich mit AMDs Vega-Grafikeinheit messen muss.

"Micron is currently ramping GDDR5X to mass production, and will be announcing sample dates later this spring. We plan to be in full volume production this summer." - Micron

Kleinere Strukturbreite

Was alle kommende Nvidia- und AMD-Grafikchips gemein haben, ist der geschrumpfte Fertigungsprozess. Bei den Geforce-Modellen geht der Schritt von 28 Nanometern Strukturbreite auf 16 nm und bei den Radeons auf 14 nm. Von der Verkleinerung profitieren vorrangig die Hersteller, da durch die kleinere Fläche mehr GPUs auf einem Wafer (Silizium-Scheibe) Platz finden und so die Ausbeute (yield) erhöht.

Zudem brauchen die kleineren Schaltkreise und Transistoren auch weniger Strom und die Energieeffizienz steigt. Allerdings dauert es eine Weile bis ein neuer Fertigungsprozess optimiert ist und anfangs gibt es relativ viele fehlerhafte GPUs pro Wafer - was große Grafikchips wie den GP100 der neuen Tesla-Karte selten und extrem teuer macht.

Laut AMDs Roadmap für ihre Radeon-Grafikkarten wird erst 2017 der Grafikchip »Vega« auf HBM-2-Speicher setzen und dann vermutlich gegen Nvidias GP102 antreten.