Polaris gegen Pascal - Was wir über die neuen Grafikkarten von AMD und Nvidia wissen

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Inhaltsverzeichnis

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Einleitung
HBM2 oder GDDR5(X)?

2

Fazit

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Die Architektur von AMDs neuen Polaris-Karten bietet zwar einige Neuerungen, die Basis stellt aber immer noch die »Graphics Core Next«-Architektur aus dem Jahr 2011 dar.

Mit Polaris und Pascal kommen Mitte des Jahres sowohl von AMD als auch von Nvidia neue Grafikkarten-Generationen auf den Markt. Für viele PC-Spieler stellt sich deshalb aktuell die Frage, ob sich das Warten auf die neuen GPUs lohnt? Wir sammeln alle bislang bekannten Infos zu den neuen Grafikkarten, um bei der Beantwortung dieser Frage zu helfen.

Technisch haben die neuen GPUs von AMD und Nvidia eine große Neuerung gemein: Im Gegensatz zu den letzten Generationen (GTX 700/900, R9 200/300), deren Chips größtenteils im 28 Nanometer-Verfahren gefertigt wurden, schrumpft die Strukturbreite je nach Modell auf 14 beziehungsweise 16 Nanometer, die im FinFET-Verfahren hergestellt werden. Das bedeutet vor allem beim Energiebedarf deutliche Vorteile, die 3D-Leistung pro Watt wird bei Polaris (vermutlich R9 400) und Pascal (vermutlich GTX 1000) deshalb deutlich höher als im Falle der Vorgängergeneration liegen, AMD selbst nennt gar einen Faktor von 2,5.

Details über Veränderungen an der GPU-Architektur sind dagegen noch Mangelware, allerdings ist Evolution statt Revolution auch aufgrund des Umstiegs zum neuen Fertigungsverfahren sowohl im Falle von AMD als auch im Falle von Nvidia wahrscheinlicher. So nennt AMD die Polaris-Architektur selbst »4th generation Graphics Core Next«, wobei die ersten Grafikkarten mit GCN-Architektur bereits 2011 in Form der Radeon HD 7970 erschienen sind.

Gleichzeitig gibt es bereits Gerüchte, dass Nvidias Pascal-Grafikkarten die Schwäche des Vorgängers Maxwell in Bezug auf das DirectX 12-Feature »Asynchronous Compute« aufgrund einer sehr ähnlichen Architektur erben werden. Wie wichtig Asynchronous Compute für die Leistung in DirectX 12-Spielen letztlich ist und ob und wenn ja wie viel schlechter Nvidia hier im Vergleich zu AMD da steht, ist aktuell allerdings auch aufgrund der geringen Zahl entsprechender Spiele noch schwer einzuschätzen.

HBM2 oder GDDR5(X)?

Unterm Strich rechnen wir mit einer durchaus spürbaren, aber nicht revolutionären Verbesserung der Spieleleistung durch Polaris und Pascal, wobei Spieler auf die Highend-Modelle der neuen Generationen voraussichtlich ohnehin mindestens bis Ende des Jahres warten müssen. Größere Änderungen an der Architektur und damit verbunden auch (potenziell) höhere Leistungssprünge sind eher für »Navi« (AMD) und »Volta« (Nvidia) zu erwarten, die im Jahr 2018 anstehen.

Bei AMD macht wohl der kleinste Chip Polaris 11 im Juni den Anfang, der vor allem für den Notebook-Bereich gedacht sein dürfte, Polaris 10 folgt etwas später. Ein größeres Performance-Plus wird aber vermutlich erst »Vega«Anfang 2017 bieten, auch wenn die maximale Anzahl der Shader-Einheiten sich laut aktuellen Hinweisen vorerst nicht gegenüber den bisherigen AMD-Grafikkarten erhöht. Ob es sich bei Vega um einen neuen Chip oder um eine anders benannte Highend-Variante von Polaris handelt, ist indes noch nicht ganz klar, wobei die relative kurze Zeit zwischen Polaris und Vega eher für letzteres spricht – vielleicht auch nur eine Dual-GPU-Karte?

Nvidia startet seine neue GPU-Generation mit dem GP204-Chip, der analog zum GM204 der Vorgängergeneration (GTX 980, GTX 970) in der oberen Mittelklasse anzusiedeln ist. Das Pendant zum GM200 (GTX Titan X, GTX 980 Ti) in Form des GP200-Chips steht dann wohl gegen Ende des Jahres an.

Sehr interessant gestaltet sich auch die Frage nach dem Speicher. Das relativ neue »High Bandwith Memory« HBM erlaubt gegenüber GDDR5 deutlich höhere Bandbreiten bei geringerem Platzbedarf, was erstmals in AMDs teils sehr kompakten Karten mit Fiji-Chip (R9 Fury (X), R9 Nano) zu bewundern war. Mittlerweile ist auch die zweite HBM-Generation fertig, für Mittelklasse-Karten dürfte sie aber genau wie HBM der ersten Generation noch zu teuer sein, deshalb werden die ersten Polaris- und Pascal-Karten sehr wahrscheinlich maximal den neuen GDDR5X-Speicher verwenden.

GDDR5X ist bei ähnlichem Platzbedarf etwas schneller und sparsamer als GDDR5 und würde insofern gut zu den neuen GPUs passen, allerdings soll die Massenfertigung erst im Sommer 2016 starten, was für die ersten Modelle zu spät sein dürfte. Wir rechnen deshalb für die meisten Modelle von Pascal und Polaris eher mit herkömmlichen GDDR5-Speicher, während die Highend-GPUs vermutlich auf HBM-Speicher der ersten Generation setzen werden. HBM 2 und GDDR5X sind dagegen eher für Vega/Navi und Volta zu erwarten.

Der wahrscheinlichste Zeitraum für offizielle Vorstellungen der neuen GPUs inklusive Details zu wichtigen Faktoren wie der Anzahl an Shader-Einheiten oder dem Chip-Takt ist der Mai 2016, spätestens zum Start der Computex in Taiwan am 27.05.2016 sollten wir mehr wissen.

AMD ist bei Polaris vor allem auf die deutliche Steigerung der Performance pro Watt stolz, zu den Neuerungen zählt aber auch die Unterstützung des DisplayPort 1.3, der genug Bandbreite für 120 Bilder pro Sekunde in 4K-Auflösung bietet.