Nvidias revolutionäre GPU angeblich kurz vor Tape-Out: Was heißt das für den RTX-4000-Release?

Nvidias Next-Gen-Grafikchip auf Basis der Hopper-Architektur soll sich in der finalen Design-Phase befinden. Was heißt das für die Spieler-Modelle RTX 4000?

von Alexander Köpf,
22.07.2021 11:30 Uhr

Im Netz macht derzeit ein Leak des Twitter-Nutzers Greymon55 @greymon55 (Seite mittlerweile offline) zu Nvidias kommenden Grafikchips auf Basis der Hopper-Architektur die Runde. Demnach stehe der sogenannte »Tape-Out« der revolutionären Next-Gen-HPC-GPU kurz bevor (via 3DCenter).

Doch was bedeutet das überhaupt und welche Schlüsse können wir daraus für Spieler-Grafikkarten ziehen?

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Was bedeuten HPC und Tape-Out?

  • Was heißt HPC? HPC steht für »High Performance Computing«. Entsprechende Grafikkarten sind für den Einsatz in Rechenzentren bestimmt, beispielsweise um besonders rechenintensive Wettervorhersagen zu erstellen.
  • Was ist ein Tape-Out? Mit einem Tape-Out ist der Zeitpunkt in der Designphase eines Chips gemeint, zudem die Fotomaske des finalen Designs (Projektionsvorlage für fotolithografische Verfahren) an den Fertiger respektive Auftragsfertiger übergeben wird.

Was macht Hopper so revolutionär?

Mit der Hopper-Architektur setzt Nvidia bei den Grafikchips erstmals auf ein sogenanntes MCM-(Multi-Chip-Modul)-Design. Dabei wird nicht mehr ein großer monolithischer Chip gefertigt, sondern die GPU aus mehreren kleinen Chiplets zusammengesetzt.

Ziel ist es, Produktionskosten durch geringere Verluste durch Schäden bei der Produktion einzusparen und bessere Skalierbarkeit zu gewährleisten. Völlig neu ist das Konzept dabei nicht: AMD setzt das mit seinen Ryzen-Prozessoren bereits seit einiger Zeit erfolgreich um.

AMD arbeitet übrigens an einer vergleichbaren Lösung für seine Grafikkarten. Vor einiger Zeit wurde ein entsprechendes Patent mit dem zukunftsweisendem Konzept entdeckt.

Warum gibt es das nicht schon längst von Nvidia?

Grafikkarten stellen besondere Anforderungen an die Hardware. So ist es zum Beispiel für die Parallelisierung von Aufgaben entscheidend, dass die einzelnen Chiplets und Shadercluster möglichst schnell und zeitgleich auf Caches zurückgreifen können, um bei der Bildsynthese nicht unnötig Zeit zu verlieren. Das wiederum setzt eine möglichst effiziente Vernetzung der Chiplets voraus, die nicht so leicht umsetzbar ist.

Wie schnell ist Hopper?

Mit Blick auf die Performance gibt es im Moment noch keine gesicherten Daten. Frühere Leaks von Jensen Bourne @kopite7kimi deuten jedoch auf einen massiven Performanceanstieg gegenüber den Ampere-GPUs (RTX 3000, Nvidia A100) hin. Demnach soll der GH100- im Vergleich zum GA100-Chip rund dreimal performanter sein:

Link zum Twitter-Inhalt

Was heißt das für uns Spieler?

Bei Nvidia unterscheiden sich HPC- und Gaming-GPUs je nach Architektur-Generation mal mehr, mal weniger. So gibt es im Falle von RTX 2000 für Spieler die Turing-Architektur, für den HPC-Einsatz Volta.

Bei RTX 3000 teilen sich HPC und Gaming die grundlegende Ampere-Architektur. Die Ausführung unterscheidet sich aber mit Blick auf den sogenannten Datenpfad und die Fertigung (Gaming: 8nm Samsung, HPC: 7nm TSMC).

Es ist denkbar, dass Nvidia mit Blick auf RTX 4000 für Spieler eine angepasste Architektur bringt, vielleicht auch noch im traditionellen Design ohne Chiplets. Hier war in der Vergangenheit von »Lovelace« die Rede:

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Wann ist mit einem Release zu rechnen?

Grob lässt sich sagen, dass nach einem Tape-Out noch ungefähr ein Jahr bis zur Ankündigung und etwas mehr Zeit bis zu einem Release vergeht. Im Falle von Pascal (GTX 1000) fand der Tape-Out im Juni 2015 statt, die Vorstellung im April 2016, der Release erfolgte später im Jahr. Die ersten Gaming-Chips wurden im Mai 2016 angekündigt und gelauncht.

Mit einer Ankündigung von RTX 4000 rechnen wir daher in etwa in einem Jahr, erste Engineering Samples und Benchmarks dürften Ende 2021 die Runde machen. Ein Release scheint Ende 2022 realistisch.

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Ebenso revolutionär für Spieler-Grafikkarten wie das MCM-Design ist der KI-Upscaler DLSS. Was das ist und wie es sich in aktuellsten Spielen schlägt, erfahrt ihr im oben eingebetteten Video.

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