Infos zur 40nm-Generation von ATI & nVidia

Freitag, 6. Februar 2009
 / von Leonidas
 

Nachdem schon seit Mitte letzten Jahres über die 40nm-Generation bei ATI und nVidia geredet und spekuliert wurde, sind in den letzten Tagen nun langsam ernsthafte Informationen zu den damit anstehenden Grafikchips erschienen, welche erahnen lassen, wohin ATI und nVidia mit dieser Chipgeneration ungefähr gehen wollen. Das Bild ist natürlich in beiden Fällen noch nicht sicher oder gar vollständig, aber zumindest die Eckpfeiler sind erkennbar.

Grundsätzlich betrachtet handelt es sich bei beiden 40nm-Attacken um Refreshchips der jeweils aktuellen Chip-Generation von ATI und nVidia – ausgedrückt auch durch die Chip-Codenamen, wo ATI bei der 7er Serie bleibt und nVidia einfach die aktuelle GT2xx-Serie weiter ausbaut. Demzufolge sind keine technologischen Sprünge zu erwarten, vielmehr wird das Grundprinzip der 40nm-Chips wohl darin bestehen, die kleinere Fertigung für eine höhere Performance auszunutzen. An den Technologieklassen ändert sich damit auch nichts: ATI bleibt bei DirectX 10.1, nVidia bei DirectX10 – die ersten DirectX11-Chips wird es jeweils erst zum Winter 2009/10 geben.

Begünstigt durch die 40nm-Fertigung sind aber bei beiden Herstellern nicht unerhebliche Performancesprünge zu erwarten. Grob gerechnet kann die 40nm-Fertigung für 40 Prozent mehr Performance bei einer ansonsten gleich teuren Grafikkarte stehen. Realisiert werden kann dies über mehr Hardware-Einheiten oder/und höhere Taktraten, wobei üblicherweise die anteilige Benutzung beider Methoden zum größten Erfolg führt. So gesehen wäre es wenig überraschend, wenn viele Chip der 40nm-Generation gegenüber ihren direkten Vorgängern aus der 55/65nm-Generation über sagen wir 30 Prozent mehr Hardware-Einheiten und 15 Prozent mehr Takt verfügen.

Genau zu diesen Punkten verfügen wir derzeit allerdings über die wenigsten Informationen, nur bei den ATI-Chips gibt es hierfür Ansätze. Aber: Zu den kommenden nVidia-Chips sind teilweise deren TDP-Grenzen bekannt – und damit läßt sich auch sagen, in welche Leistungsklasse diese Chips ungefähr gehen werden. Lange Rede, kurzer Sinn, nachfolgend ist der aktuelle Wissensstand zu den kommenden 40nm-Chips von ATI und nVidia in Stichworten abgebildet:

    ATI RV740

  • 40nm DirectX 10.1 Grafikchip für das Mainstream-Segment
  • 640 Shader-Einheiten, 32 Textureneinheiten, 16 ROPs, 128 Bit DDR Speicherinterface
  • Chiptakt angeblich 700 MHz, damit 896 GFlops Rechenleistung (Niveau zwischen Radeon HD 4830 und 4850)
  • Speichertakt angeblich 1800 MHz, damit 58 GB/sec Speicherbandbreite (Niveau Radeon HD 4830)
  • Grafikkarten-Name wahrscheinlich Radeon HD 4700 Serie
  • 512 MB GDDR5 als Standard-Speicherbestückung, 1024 MB GDDR5 wird ebenso im Angebot sein
  • Erscheinungstermin im frühen zweiten Quartal, Vorstellung womöglich schon zur CeBIT Anfang März

Zum RV740-Chip liegen derzeit die wohl sichersten Angaben von allen 40nm-Chips vor: Der Chip verdoppelt sich gegenüber seinem Mainstream-Vorgänger RV730 (Radeon HD 4600 Serie) nahezu, bei der Rechenleistung durch die doppelte Anzahl an Hardware-Einheiten und bei der Speicherbandbreite durch sehr viel schnelleren GDDR5-Speicher. Damit sollte der RV740 mindestens in der Leistungsklasse einer Radeon HD 4830 spielen, durch kleine Verbesserungen hier und da sollte eigentlich sogar die Leistungsklasse einer Radeon HD 4850 erreicht werden können. Preislich dürfte der RV740-Chip damit etwas höher angesetzt werden als sein direkter Vorgänger, weil ja auch die Leistungssteigerung enorm ist – irgendwo zwischen Radeon HD 4830 und 4850 bei ca. 100 Euro erscheint uns als plausibel.

    ATI RV790

  • 40nm DirectX 10.1 Grafikchip für das Performance/HighEnd-Segment
  • Hardware-Einheiten noch unbekannt, aber vermutlich etwas mehr als beim RV770-Chip – gut möglich sind hier (spekulativ) 1000 Shader-Einheiten und 50 Textureneinheiten, als gesichert gilt derzeit aber nur das 256 Bit DDR Speicherinterface
  • Chiptakt angeblich 850 MHz, die Rechenleistung läßt sich aufgrund der fehlenden Anzahl der Shader-Einheiten eigentlich nicht ermitteln (bei angenommen 1000 Shader-Einheiten wären es 1700 GFlops, 42% mehr als bei der Radeon HD 4870)
  • Speichertakt angeblich 1950 MHz, damit 125 GB/sec Speicherbandbreite (9% mehr als bei der Radeon HD 4870)
  • Grafikkarten-Namen sind Radeon HD 4970 als SingleChip-Version und Radeon HD 4995 X2 als DualChip-Version, eine taktschwächere Radeon HD 4950 erscheint möglich
  • 1024 MB GDDR5 als Standard-Speicherbestückung
  • Erscheinungstermin irgendwann im zweiten oder frühen dritten Quartal

Ganz neu sind zum RV790-Chip sind die wahrscheinlichen Taktraten von 850/1950 MHz bekannt, aber weiterhin nicht die Anzahl der Hardware-Einheiten. Allerdings spricht eigentlich alles dafür, daß ATI beim RV790 seiner bisherigen Strategie treu bleibt und keinen echten HighEnd-Chip anbietet, sondern einen Chip, welcher irgendwo in der Mitte zwischen Performance- und HighEnd-Segment einsteigt – wie einst der RV770 (Radeon HD 4800 Serie). Demzufolge wäre eine maßvolle Steigerung der Shader-Einheiten auf 1000 oder 1200 Stück anzunehmen – viel mehr macht aufgrund des nur geringen Anstiegs bei der Speicherbandbreite auch keinen großen Sinn, der Chip würde ansonsten bandbreitenseitig "verhungern".

Demzufolge ist es durchaus realistisch, dem RV790 runde 30 Prozent mehr Performance als dem RV770 vorauszusagen, dies entspricht auch ungefähr einem einfachen Wechsel von der 55nm- auf die 40nm-Fertigung. Preislich dürfte damit die Spitzenversion des RV790-Chips bei ca. 250 Euro in den Markt gehen, eine DualChip-Variante bei ca. 450 Euro. Der RV770-Chip dürfte wohl noch eine Weile mitlaufen, mit der Zeit aber sicherlich komplett durch den RV790-Chip ersetzt werden, weil letzterer sicherlich günstiger zu fertigen ist. Auch könnte eine taktschwächere Version des RV790 die bisherige Radeon HD 4870 komplett ersetzen, während die bisherige Radeon HD 4850 wie schon ausgeführt durch den RV740-Chip überflüssig werden dürfte.

    nVidia GT218

  • 40nm DirectX10 Grafikchip für das untere LowCost-Segment
  • Hardware-Einheiten eigentlich noch unbekannt, aber aufgrund diverser Hinweise sehr wahrscheinlich 32 Shader-Einheiten, 8 Textureneinheiten, 4 ROPs und ein 64 Bit DDR Speicherinterface
  • Chiptakt angeblich 550 MHz, Shadertakt angeblich 1375 MHz, damit 132 GFlops Rechenleistung (Niveau zwischen GeForce 8600 GT und 9500 GT)
  • Speichertakt angeblich 800 MHz, damit 13 GB/sec Speicherbandbreite (Niveau GeForce 8500 GT oder 9400 GT)
  • vier verschiedene Varianten geplant, womöglich drei taktunterschiedliche und zusätzlich eine LowProfile-Version
  • 512 MB DDR3 als Standard-Speicherbestückung (kein GDDR3, sondern günstigerer DDR3-Speicher)
  • Erscheinungstermin im frühen zweiten Quartal, vermutlich schon April

Der GT218-Chip wird nVidias neue Lösung für das wirklich untere LowCost-Segment, darauf deutet die TDP von 22 Watt eindeutig hin. In diesem unteren LowCost-Segment hat nVidia derzeit nur recht leistungsschwache Lösungen anzubieten, gerade nach dem Launch von ATIs RV710-Chip (Radeon HD 4300/4500 Serie), welcher eine deutlich höhere Shader-Power als die nVidia-Angebote mitbringt. Demzufolge dürfte es wenig überraschen, wenn nVidia gerade bei der Rechenleistung hier deutlich zulegen wird. Da es zudem die glaubwürdige Information gibt, daß die neuen Shader-Cluster von nVidias GT21x-Serie immer aus 32 Shader-Einheiten samt 8 Textureneinheiten bestehen, kann man wohl davon ausgehen, daß genau dies die Hardware-Ausstattung des GT218-Chips sein wird – viel mehr passen in die 22 Watt TDP ja auch nicht hinein.

Damit wird nVidia die Leistung im LowCost-Segment natürlich deutlich steigern, der GT218 könnte eine Performance ähnlich der GeForce 9500 GT hinlegen. Dies trifft dann natürlich deutlich nur auf das GT218-Spitzenmodell zu, für nVidia dürften die anderen GT218-Varianten wichtiger sein, die mit niedrigeren Taktraten und langsamen DDR2-Speicher ins OEM-Segment gehen und dort zum Geldscheffeln gedacht sind. Preislich dürfte das Spitzenmodell kaum über 40 Euro, maximal 50 Euro kommen, weil dann einfach ein zu hoher Druck von den nächstgrößeren Chips ausgeht. Die kleineren GT218-Varianten werden dies allerdings deutlich nach unten hin unterbieten und womöglich bis in den Preisbereich 25 Euro hineingehen – wie gesagt ist der GT218 eher ein auf den OEM-Markt zugeschnittenes Produkt.

    nVidia GT216

  • 40nm DirectX10 Grafikchip für das untere Mainstream-Segment
  • Hardware-Einheiten eigentlich noch unbekannt, aufgrund der Daten zur GT218 jedoch wahrscheinlich 64 Shader-Einheiten, 16 Textureneinheiten, 8 ROPs und ein 128 Bit DDR Speicherinterface
  • Chiptakt noch vollkommen unbekannt, Prognosen zur Rechenleistung damit schwierig – wahrscheinlich irgendwo im Bereich von 300 GFlops (Niveau GeForce 9600 GT)
  • Speichertakt noch vollkommen unbekannt, aber aufgrund der Zielsetzung wohl 800-1000 MHz GDDR3, damit käme man auf 26 bis 32 GB/sec (Niveau GeForce 9500 GT bis 8600 GTS)
  • wahrscheinlich 512 MB GDDR3 als Standard-Speicherbestückung
  • TDP 45 Watt
  • Erscheinungstermin im zweiten Quartal

Der GT216-Chip wird nVidias neue Mainstream-Lösung sein, wobei nVidia den Begriff "Mainstream" üblicherweise sehr niedrig ansetzt, wir würden eher "obereres LowCost" dazu sagen. Sofern die Information stimmt, daß die Shader-Cluster der GT21x-Chipserie immer aus 32 Shader-Einheiten samt 8 Textureneinheiten bestehen, sollte der GT216 demzufolge zwei solcher Shader-Cluster besitzen – auch hier gilt, daß viel mehr in die angegebene TDP von 45 Watt sicherlich nicht hineinpasst.

Damit wird der GT216 in etwa auf die Performance der GeForce 9600 GT kommen können – wobei die Schwankungsbreite hierbei noch recht hoch ist, weil vieles noch auf Annahmen beruht. Nach wie vor ist aber die TDP der beste Hinweis auf die Leistungsfähigkeit und damit auch die Preisklasse von GT216-Lösungen, Grafikkarten überhalb von 70 Euro sollten sich damit kaum realisieren lassen. Der GT216 ist also in der Tat eine sehr kleine Mainstream-Lösung und damit schon vom Ansatz her eigentlich keine Konkurrenz zu ATIs RV740-Chip.

    nVidia GT214

  • 40nm DirectX10 Grafikchip für das Mainstream/Performance-Segment
  • Hardware-Einheiten eigentlich noch unbekannt, aufgrund der Daten zur GT218/GT216 und der TDP von 100 Watt jedoch möglicherweise 128 Shader-Einheiten und 32 Textureneinheiten, das Speicherinterface ist aber noch unbekannt (wahrscheinlich entweder 128 Bit mit schnellem GDDR5-Speicher oder 256 Bit mit mittelschnellem GDDR3-Speicher)
  • Chiptakt noch vollkommen unbekannt, Prognosen zur Rechenleistung damit schwierig – wahrscheinlich irgendwo im Bereich von 700 GFlops (Niveau GeForce GTX 260-192)
  • Speichertakt noch vollkommen unbekannt, Prognosen zur Speicherbandbreite damit kaum möglich – wenn vorstehende Annahme stimmt, dann irgendwo bei 60 GB/sec (Niveau GeForce 9800 GT)
  • wahrscheinlich 512 MB als Standard-Speicherbestückung
  • TDP 100 Watt
  • Erscheinungstermin im frühen dritten Quartal

Zum GT214-Chip ist derzeit noch nicht viel mehr als die TDP von 100 Watt bekannt – man kann derzeit fast nur auf Basis dieser Angabe spekulieren. Realisiert werden kann damit wohl eine Karte mit den vorangegebenen 128 Shader-Einheiten und 32 Textureneinheiten. Diese würde dann in den Preisbereich von ca. 150 Euro gehen und in etwa die Performance der alten GeForce GTX 260 (192SP) aufweisen – dies aber nur als absolut ungefähre Maßgabe. Auch hier ist die Schwankungsbreite aufgrund vieler fehlender Angaben aber noch beträchtlich.

    nVidia GT212

  • 40nm DirectX10 Grafikchip für das HighEnd-Segment
  • Hardware-Einheiten noch vollkommen unbekannt, derzeit kann man hier wirklich nur spekulieren (die derzeit aktuelle Spekulation lautet im übrigen: 384 Shader-Einheiten, 96 Textureneinheiten, 256 Bit DDR Speicherinterface mit schnellem GDDR5-Speicher)
  • Chiptakt noch vollkommen unbekannt, Prognosen zur Rechenleistung damit nicht möglich
  • Speichertakt noch vollkommen unbekannt, Prognosen zur Speicherbandbreite damit nicht möglich
  • wahrscheinlich 1024 MB als Standard-Speicherbestückung
  • Erscheinungstermin im dritten Quartal

Der GT212-Chip ist moment noch fast überhaupt nicht einzuordnen: Die Bandbreite der Spekualtionen reicht von einem Chip kleiner als der GT200 bis hin zu einem Chip mit 50 Prozent mehr Performance als der GT200. Die aktuelle Spekulation ist vorstehend zwar notiert, daran sollte man sich aber nicht festhalten, möglich ist hier noch alles. Demzufolge kann derzeit nur gesagt werden, daß der GT212 irgendwo im Preisbereich von 250 bis 400 Euro rangieren wird – was natürlich ein sehr weites Feld ist, aber genauer läßt sich dies derzeit kaum eingrenzen.

Zusammengefaßt läßt sich dies wie nachfolgend visualisieren:

ATI & nVidia Roadmap – Feb 6, 2009

Man beachte bitte, daß hier natürlich überall noch mehr oder weniger große Spielräume existieren (ganz besonders beim GT212-Chip), diese Roadmap sich also noch ändern kann (und wird). Zudem wurden die DirectX11-Chips RV870 und GT300 mehr nur symbolisch eingezeichnet, deren Platzierung soll aber nicht andeuten, wir wüssten jetzt schon über die Performance der zum Winter kommenden DirectX11-Chips Bescheid.

Ansonsten müssen die kommenden Wochen Klärung in den noch vielen offenen Dingen zur 40nm-Generation von ATI und nVidia bringen. Sobald es neue Informationen zu diesem Themenkomplex gibt, werden wir diese natürlich in unseren täglichen News notieren und gegebenenfalls diesen Artikel aktualisieren oder auch neu auflegen.