Nvidia Geforce RTX 3000 Ampere: Was die Fertigungsgerüchte für die Leistung bedeuten

Wie viel macht ein Nanometer Unterschied am Ende aus?

Nvidias Geforce RTX 3000 werden laut Gerüchten ausschließlich bei Samsung in einem 8-Nanomter-Verfahren gefertigt. Das behauptet der Hardware-Leaker kopite7kimi, der sich in der Vergangenheit durch seine hohe Treffsicherheit einen sehr guten Ruf in Expertenkreisen aufgebaut hat.

RTX 3080 Ti und Co. nicht mehr von TSMC? Bislang war man davon ausgegangen, dass Nvidia lediglich einen Teil der Fertigung zu Samsung auslagern würde, der Löwenanteil, High-End-Modelle inkludiert, jedoch bei TSMC verbliebe.

Der taiwanische Auftragsfertiger bietet ein lange gereiftes 7-Nanometer-Verfahren an, welches schon AMDs Ryzen 3000 und Radeon RX 5000 mitunter zum Erfolg verhalf. Es wurde gar gemunkelt, Nvidia ließe bei TSMC im fortschrittlichen Extreme-Ultraviolet-Verfahren (7nm+) fertigen, welches noch höhere Effizienz verspricht.

Was würde ein Wechsel zu Samsungs 8 Nanometer dann nun bedeuten, auch mit Blick auf die Leistung?

An den bisherigen Annahmen ändert sich nichts

Alles, was bislang zu den Spezifikationen vermutet wurde, ändert sich im Wesentlich nicht. Auch Samsungs Fertigungsprozess dürfte mit einer ordentlichen Steigerung der Leistung pro Taktzyklus (IPC) gegenüber den Turing-Grafikkarten (RTX 2000, 12nm TSMC) einhergehen - bislang wird generell eine IPC-Steigerung von um die 20 Prozent angenommen.

RTX 3080-GPU (GA102) wäre schon von Samsung: Ein kürzlich geleakter Benchmark, der wahrscheinlich eine RTX 3080 zeigt, unterstreicht das: Die Ampere-GPU ist auf die Kernzahl normiert deutlich schneller als eine RTX 2080 Ti. Und ein Vorserienmodell einer RTX 3080 würde dabei mit Sicherheit bereits auf einer von Samsung gefertigten GPU basieren.

Nur leichte Abstriche bei der Leistung?

Dennoch könnte ein Wechsel zu Samsung bedeuten, dass nicht ganz das volle Potenzial abgerufen wird. Wie die Grafikkartenspezialisten von Techpowerup berichten, handelt es sich bei dem 8-nm-Verfahren der Koreaner um deren verbessertes 10-nm-Verfahren.

Es ermöglicht eine Verkleinerung der Gate-Länge um sechs Prozent. Daraus resultiere eine Dichte von 61 Millionen Transistoren pro Quadratmillimeter (MTr/mm²). Andere Quellen wie Semiwiki schätzen Die MTr/mm² auf 64.

Transistor-Dichte im Hersteller-Vergleich. (Bildquelle: WikiChip)

TSMC 7nm Transistor-Dichte: Für das 7-nm-Verfahren, das TSMC bei den Ryzen 3000 eingesetzt hat werden 66 Mtr/mm² angenommen. Wikichip spricht mit Blick auf TSMCs 7nm-Prozess gar von 91 MTr/mm².

Bei letzterem handelt es sich jedoch um eine Annahme, bezogen auf die maximal mögliche Dichte, die sich theoretisch aus den einzelnen Schaltungen ergibt. In der Praxis kann die Dichte aber weniger hoch ausfallen.

Generell liegen Samsung und TSMC in puncto Transistor-Dichte recht nahe beieinander, weshalb man durchaus davon ausgehen kann, dass TSMCs 7-nm-Verfahren Vorteile gegenüber Samsungs 8-nm-Prozess bietet, zumal in dem Zusammenhang auch von Extreme-Ultraviolet Lithografie die Rede war.

Die Leistung hängt am Ende jedoch nicht nur von der Zahl der Transistoren ab, oder wie dicht sie gepackt werden. Auch die elektrischen Eigenschaften spielen eine Rolle.

Warum sollte Nvidia überhaupt wechseln?

Nvidia ist ein langjähriger Kunde von TSMC, doch Gerüchte besagten schon vor geraumer Weile, dass Samsung eventuell ein besseres Angebot unterbreitet haben könnte.

Dennoch darf nicht vergessen werden, dass es sich bei all dem um nicht bestätigte Gerüchte handelt, selbst wenn der Leaker sich als verlässliche Quelle erwiesen hat.