Nvidia hat für seine DirectX-11-Generation einen komplett neuen Grafikprozessor entwickelt. Unter anderem deshalb kommt die Nvidia Geforce GTX 480 erst ein gutes halbes Jahr nach der Radeon HD 5870 auf den Markt. Aber jetzt ist es soweit!
Bis vor zwei Monaten sollte Nvidias DirectX-11-Debut als Geforce GTX 380 erscheinen. Kurzfristig entschied sich Nvidia nun doch für die Eröffnung der 400er-Serie. Damit herrscht erstmals seit Jahren wieder Klarheit im Sortiment: Die »400« im Namen bleibt DirectX-11-Hardware vorbehalten. Die »300« tragen lediglich die exklusiv für PC-Hersteller erhältlichen Einsteiger-Grafikkarten wie die Geforce GT 310 mit DirectX 10.1 und die »200« gehört den DirectX-10.0-Platinen wie der Geforce GTX 285.
In diesem Test stellen wir die 480 Euro teure Geforce GTX 480 gegen die Radeon HD 5870 (400 Euro) und das Zwei-Chip-Monster Radeon HD 5970 (650 Euro). Der Benchmark-Parcours besteht aus DirectX-11-Spielen und technisch anspruchsvollen DirectX-10-Titeln. Die kleinere Geforce GTX 470 kostet 350 Euro.
Achtung: Dieser Test wurde auf unser neues Grafikkarten-Wertungssystem umgestellt und ist deshalb nicht ohne Weiteres mit vorhergehenden Tests vergleichbar. Alle wichtigen Tests gleichen wir sukzessive an das neue Wertungssystem an.
Der GF100-Grafikprozessor
Bei der Entwicklung des GF100-Grafikprozessors musste Nvidia zwei wesentliche Aspekte in Einklang bringen: Der Chip sollte im professionellen Segment neue Maßstäbe bei der Programmierbarkeit setzen und gleichzeitig in Spielen DirectX 11 unterstützen und Benchmark-Rekorde aufstellen. Dazu wurde der GF100 im Vergleich zum G200b der Geforce GTX 285 völlig umgekrempelt und unter anderem um die für DirectX 11 notwendigen Funktionen erweitert. Das Ergebnis ist der mit Abstand komplexeste PC-Baustein - der GF100 besteht aus über 3 Milliarden Transistoren! Zum Vergleich: AMDs RV870 auf der ATI Radeon HD 5870 hat 2,15 Milliarden, der GT200b rund 1,4 Milliarden und ein Intel Core-i7-Vierkernprozessor lediglich 731 Millionen Schaltwerke.
Ungefähr zwei Drittel des zur Verfügung stehenden Platzes beanspruchen die von 240 auf 512 mehr als verdoppelten Shader-Prozessoren. Wie bei Grafikchips üblich, sind diese für die Performance ausschlaggebenden Einheiten in Blöcken organsiert, um die Leistung der verschiedenen Grafikkarten-Varianten einfach und schnell anpassen zu können. Beim GF100 setzen sich die 512 Einheiten aus 16 Blöcken mit je 32 Shadern zusammen. Hier versteckt sich auch ein für die Leistung in kommenden DirectX-11-Spielen möglicherweise entscheidendes Detail: Jeder dieser Blöcke hat eine eigenen Tessalation-Einheit, der komplette Chip also insgesamt 16, die Radeon HD 5870 dagegen nur eine (mehr zur Bedeutung von Tesselation und DirectX 11 im Allgemeinen lesen Sie auf Seite 126). Nvidia begründet diesen Schritt mit der bislang unzureichenden Darstellung von organischen Formen in Computerspielen. In der Tat werden die einzelnen Pixel mittlerweile fast genauso exakt bearbeitet wie im Kino, die darunterliegende Polygonstruktur aber nach wie vor stiefmütterlich behandelt. Während die Pixel-Shader-Performance von der Geforce FX 5800 (2003) bis zur Geforce GTX 285 (2008) um das 150fache gesteigert wurde, verdreifachte sich die Geometrieleistung in dieser Zeit lediglich, so Nvidia. Die Geforce GTX 480 aber liefere nun die achtfache Geometrieleistung der GTX 285, um in kommenden Spielen, die Tesselation intensiv einsetzen, ausreichend Performance auf die Straße zu bringen.
Jeder der 16 Shader-Blöcke hat nicht nur einen eigenen Tesselator, sondern anders als beim GT200b auch vier Textureinheiten. Deren absolute Zahl fällt damit zwar von 80 auf 64. Durch die Platzierung im Shader-Bereich arbeiten diese aber nun mit vollem Chiptakt (im Fall der GTX 480 mit 1.400 statt 700 MHz), was deren Leistung in Kombination mit einigen Detailverbesserungen erheblich steigern soll.
Mit dem GF100 macht Nvidia zudem den längst überfälligen Schritt vom alten GDDR3- zum energieeffizienten GDDR5-Speicher. Bei gleichem Takt schaufelt der doppelt so viele Datenpakete durch die Leitungen wie GDDR3. Im Gegenzug kann Nvidia die Speicher-Anbindung von 512 Bit beim GT200b auf 384 Bit Breite schrumpfen, um Herstellungskosten zu sparen. Effektiv steigt die für die Leistung in hohen Auflösungen und mit aktivierter Kantenglättung wichtige Speicher-Bandbreite dennoch.
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