Lange Zeit hat es gebraucht, nun endlich schickt nVidia mit mehrmonatiger Verspätung seinen ersten DirectX11-Grafikchip ins Rennen: Der GF100-Chip aus der Fermi-Architektur, aus welchem die Grafikkarten GeForce GTX 470 und 480 resultieren. Mit diesen will nVidia die bisherige ATI-Alleinstellung im DirectX11-Geschäft brechen, dazu wurde jede Menge Hardware und Features aufgeboten. Die lange Verzögerung des GF100-Chips scheint sich zudem zumindest in dieser Richtung hin gelohnt zu haben, als daß nVidia die ursprünglich anvisierten Taktfrequenzen doch nahezu hat erreichen können, womit eine ziemlich potente Hardware herausgekommen ist.

Die grundsätzlichen Spezifikationen des GF100-Chips waren natürlich schon vorab bekannt: So bietet der Chip 4 Raster Engines, 512 Shader-Einheiten, 64 Textureneinheiten (TMUs), 48 Raster Operation Units (ROPs) und ein 384 Bit DDR breites Speicherinterface, welches mit bis zu GDDR5-Speicher umgehen kann. Allerdings wird nVidia die vollständige Einheitenanzahl noch nicht bei den jetzt vorgestellten Grafikkarten GeForce GTX 470 & 480 anbieten. Daß die GeForce GTX 470 als die kleinere GF100-Variante etwas abgespeckt sein würde, war vorab schon anzunehmen, allerdings bietet auch die GeForce GTX 480 nicht die volle Einheitenanzahl des GF100-Chips:

Hier bleibt ergo noch Platz für eine spätere GF100-Variante mit den vollen 512 Shader-Einheiten des GF100-Chips, unsererseits spekulativ mal "GeForce GTX 485" genannt. nVidia hat hierzu im übrigen die vielsagende Äußerung "very possible" getroffen – insofern kann man wohl annehmen, daß über kurz oder lang eine solche GeForce GTX 485 antreten wird. Noch höhere Chip-Taktraten sind für eine solche Karte zwar eher unwahrscheinlich, aber durch die höhere Anzahl an Hardware-Einheiten sollte es auch noch einmal einen kleinen Performance-Boost geben. Zwischen GeForce GTX 470 und 480 liegen dagegen sowohl eine unterschiedliche Anzahl an Hardware-Einheiten als auch differierende Taktraten, gemäß den Hardware-Daten ist der Unterschied auch ca. 25 Prozent bei der Rohleistung einzuordnen, was dann in 15 bis 20 Prozent Unterschied in der Spieleleistung resultieren sollte.

Ein wichtiger Unterschied zu den früher genannten GF100-Daten ist, daß nVidia die Textureneinheiten bei GeForce GTX 470 & 480 nun doch nicht mit einem höheren Takt laufen läßt. Dies war ursprünglich so geplant, um die vergleichsweise geringe Anzahl an Textureneinheiten (gegenüber anderen HighEnd-Grafikkarten) wieder auszugleichen. Somit geht der GF100-Chip nunmehr mit einer vergleichsweise mittelmäßigen Texturierpower ins Rennen – was bisher bekannterweise eine der großen Stärken der nVidia-Designs war. Auch an anderen Rohdaten läßt sich kaum ablesen, daß nVidia hier den schnelleren Grafikchip anbietet – so ist weiterhin die reine Shader-Leistung wie gehabt viel niedriger als bei ATI:

Im eigentlichen zeigt obige Zusammenstellung der Rohdaten somit nur, daß man solchen Vergleichen mittlerweile kaum noch trauen kann: Die Radeon HD 5850 liegt von den Rohdaten überall gleich oder besser als die GeForce GTX 470 – und selbst die GeForce GTX 285 kann sich rein von den Rohdaten her noch mit der GeForce GTX 470 messen. Aber natürlich können diese Rohdaten einen Punkt nicht abbilden: Die Effizienz eines Grafikchips. Und gerade in dieser Disziplin hat nVidia schon beim GT200-Design angesetzt, beim GF100-Design wurde dieser Punkt weiter verstärkt. So spricht nVidia beispielsweise von einer deutlich verbesserten Performance unter 8x Anti-Aliasing – erreicht nicht durch mehr Rohpower, sondern durch Verbesserungen an den Caches und der Komprimierung.

Demzufolge sind auch schon GeForce GTX 285 und GeForce GTX 470 von den Rohdaten her eigentlich nicht vergleichbar – der neuere GF100-Chip bringt mehr Leistung aus der gleichen Anzahl an Hardware-Einheiten hervor, weil dieser durch haufenweise Spezial-Einheiten und kleineren Verbesserungen an allen möglichen Stellen unterstützt wird. Hinzu kommt die große Änderung des GF100-Chips der gleich vier Raster Engines, wo der GT200-Chip nur deren eine hat und der RV870/Cypress-Chip mit einer Raster Engine und allerdings verdoppeltem Triangle-Setup antritt. Normalerweise ist jene Raster Engine nicht wirklich performancekritisch, mit steigender Anzahl an diversen Recheneinheiten ergeben sich jedoch an immer mehr Stellen unerwartete Flaschenhälse, wo man sie vorher nicht vermutet hätte. Dem begegnet nVidia wie gesagt mit gleich vier Raster Engines beim GF100-Chip – ein Punkt, der momentan wohl eher in Richtung zukünftiger Software-Anforderungen zielt, aber dennoch beachtenswert ist.

Für den Augenblick interessiert aber natürlich erst einmal nur die Performance unter aktuellen Spielen und wie sich GeForce GTX 470 und 480 diesbezüglich gegenüber Radeon HD 5850 und 5870 schlagen. nVidia setzt beide neuen GF100-Grafikkarten jeweils etwas höherwertiger gegenüber den beiden ATI-Grafikkarten an – interne nVidia-Benchmarks sehen gar die GeForce GTX 470 im Schnitt auf dem Leistungsniveau der Radeon HD 5870 und die GeForce GTX 480 runde 20 Prozent vor den beiden letztgenannten Karten. Die heute veröffentlichten unabhängigen Benchmarks können dies auch halbwegs bestätigen:

Auch andere Testberichte bringen ähnliche Ergebnisse, die Tendenzen sind ziemlich eindeutig und inzwischen breit belegt: Die GeForce GTX 470 liegt zwischen Radeon HD 5850 und 5870 mit allerdings klarer Tendenz zur größeren Karte. Im Schnitt liegt die GeForce GTX 470 nur 0 bis 5 Prozent von der Radeon HD 5870 entfernt und dafür aber 10 bis 15 Prozent vor der Radeon HD 5850. Die GeForce GTX 480 besteigt dagegen den Performance-Thron unter den SingleChip-Lösungen mit einem Abstand von guten 15 Prozent vor der Radeon HD 5870. Beachtbar ist zudem, daß nVidia in der Tat beim 8x Anti-Aliasing nicht mehr stärker abfällt als ATI. Allerdings scheinen Radeon HD 5850 & 5870 minimal besser in sehr hohen Auflösungen durchzuhalten als GeForce GTX 470 & 480.

Ziemlich klare Fronten also in der Frage der reinen Performance – was uns weiterführt zu dem Punkt, was nVidia nun aus dieser Ausgangssituation macht. Denn Performance ist zweitrangig, wenn kein dazu passender Preis geboten wird (gutes Beispiel: Radeon HD 5830). Leider gibt es dato noch keine Straßenpreise zu den beiden neuen nVidia-Karten – und diese wird es sowieso erst ab 12. April geben, denn erst zu dieserm Punkt läuft der Verkauf von GeForce GTX 470 und 480 Karten an. Demzufolge müssen wir für den Augenblick erst einmal mit den europäischen Listenpreise arbeiten, welche sich auf 349 Euro (GeForce GTX 470) und 479 Euro (GeForce GTX 480) belaufen.

Bei der GeForce GTX 470 macht nVidia mit dem Preis von 349 Euro erst einmal nicht viel falsch – damit liegt man preislich genau in der Mitte zwischen Radeon HD 5850 und 5870 mit der Tendenz zur größeren Karte, was auch der Einschätzung der Performance dieser Karten gleicht. Daß man für die Performance-Unterschiede zwischen den Karten stärker in die Tasche greifen muß als der Performance-Unterschied ausfällt (beispielsweise ist die GeForce GTX 470 10-15% schneller als die Radeon HD 5850, aber ca. 25% teurer), ist in dieser Preisklasse völlig normal und muß einfach so akzeptiert werden, wenn man sich für HighEnd-Leistungen interessiert.

Ganz ähnlich ist das Bild bei der GeForce GTX 480: Auch hier wird wieder immer etwas mehr für die Mehrperformance gezahlt als diese eigentlich wert ist – aber wie gesagt typisch im HighEnd-Bereich, die richtig guten Preis/Leistungsverhältnisse wird man hier immer vergebens suchen. Relevant ist der Punkt, das sich die GeForce GTX 480 preislich zwischen Radeon HD 5870 und 5970 ziemlich exakt dort einordnet, wo sie gemäß ihrer Performance hingehört und nVidia damit bei beiden neuen Grafikkarten im Vergleich zur jeweiligen Konkurrenz ein vernünftiges Preis/Leistungsverhältnis bietet.

Allerdings hätte sich nVidia durchaus überlegen können, die GeForce GTX 480 etwas humaner anzusetzen als mit 479 Euro: Zwar sind dies auch nur 25 Prozent Mehrpreis für 15 Prozent Mehrperformance gegenüber der Radeon HD 5870, was für das HighEnd-Segment wie gesagt eine vollkommen normale Relation ist. Die Radeon HD 5870 liegt aber weiterhin unter der psychologisch wichtigen Marke von 400 Euro Straßenpreis, zudem ist der rein absolute Preisunterschied von immerhin 100 Euro ein sehr markanter Punkt, welcher für die ATI-Karte spricht. In jedem Fall läßt sich feststellen, daß nVidia mit den neuen Karten ATI im HighEnd-Bereich keineswegs die Butter vom Brot nimmt – alle Lösungen haben etwas für sich und sind gangbar, keine disqualifiziert sich irgendwie oder wird von einer anderen Lösung beim Preis/Leistungsverhältnis überrannt.

Der eine oder andere HighEnd-Käufer wird sich daher für seine Entscheidung sicherlich von Nebenpunkten leiten lassen – einer davon ist der Stromverbrauch. In dieser Frage ist der GF100-Chip natürlich durch die Vorabberichterstattung ziemlich vorbelastet – und kann sich durch die heutigen Messungen auch nicht wirklich entlasten. Der Verbrauch ist klar höher als bei ATIs HighEnd-Lösungen, und auch wenn man einen Vergleich Performance zu Stromverbrauch aufmacht, sieht es nicht günstig aus für nVidia:

Selbst die kleinere GeForce GTX 470 setzt sich hier beim Stromverbrauch (unter Spielen ca. 180 Watt) sehr deutlich von der Radeon HD 5870 (ca. 140W) ab, von der GeForce GTX 480 (ca. 230W) ganz zu schweigen. Und dabei sind diese Werte ja noch lange nicht das Ende der Fahnenstange: Unter dem FurMark werden nVidias TDP-Angaben dann gerade bei der GeForce GTX 480 deutlichst durchbrochen: Mit bestätigt über 300 Watt ist man sogar außerhalb der Spezifikation der verbauten Stromstecker, welche eigentlich nur eine maximale Stromzufuhr von 300 Watt zulassen.

Hinzu kommt der Punkt, daß der GF100-Chip unter besonders fordernden Benchmarks und Demos auch schon fix über die TDP-Grenzen geht: Wie HT4U ausführen, erreichte man in nVidias eigener SuperSonic-Demo schon einen Stromverbrauch von 263 Watt, in diversen Einzeltests des 3DMark06 sogar 283 Watt. Und an dieser Stelle kann nVidia sicherlich nicht mehr damit argumentieren, daß der FurMark ja eigentlich etwas völlig anderes macht als ein Spiel und daher dessen Werte nicht wirklich relevant sind – die überhöhten FurMark-Werte deuten hier nämlich auf das zugrundeliegende Problem, daß der GF100-Chip einfach zu stromverbrauchend ist, was sich dann auch unter "normaler" 3D-Software zeigen kann.

In der Stromverbrauchsfrage verliert nVidia also unserer Meinung nach doppelt: Zum einen durch die sehr hohen absoluten Stromverbrauchswerte, welche eigentlich zu viel für SingleChip-Grafikkarten sind – und dann dadurch, daß gerade die GeForce GTX 480 beim Stromverbrauch ziemlich auf Kante gebaut zu sein scheint. Normalerweise hätte nVidia die TDPs höher ansetzen müssen, um mehr Spielraum zu haben – eine höhere TDP zwingt nämlich die Kartenhersteller, dann auch Qualitätsbauteile zu verwenden, selbst wenn dies den Kartenpreis minimal erhöht. Bleibt zu hoffen, daß diese Karten unter eher ungünstigen Umweltbedingungen wie warme Sommerwochen und nicht perfekt durchlüftete Gehäuse keine Probleme im Dauereinsatz machen. Es ist jedem Besitzer einer solchen Karte jedenfalls empfohlen, auf eine gute Gehäusedurchlüftung und die Benutzung eines Qualitätsnetzteiles zu achten.

Eine Folge der hohen Stromaufnahme ist dann auch eine vergleichsweise hohe Geräuschkulisse: Während die GeForce GTX 470 diesbezüglich im Rahmen bzw. auf dem Niveau der ATI-Karten bleibt, erzielt die GeForce GTX 480 bei den allermeisten Testberichten keine guten Resultate in dieser Frage. Zwar bricht die GeForce GTX 480 unter Last nicht deutlich überhalb der Spitzenwerte einer Radeon HD 4890, Radeon HD 5970 oder GeForce GTX 295 aus – aber die stellen diesbezüglich ja die negative Referenz dar. Wer HighEnd-Grafikkarten mit Laufruhe verbinden will, für den ist die GeForce GTX 480 zumindest im Referenzdesign sicherlich nichts.

Ein anderer "Nebenpunkt" sind die Bildqualitätsfeatures – welche heute leider wirklich bei einem Nebenpunkt bleiben, denn nVidia hat dem GF100-Chip in dieser Frage erstaunlich wenig Neuheiten spendiert. Es ist nur ein 32x Coverage Sampling Anti-Aliasing hinzugekommen – was angesichts dessen, daß ab DirectX10 die Spiele ihr Anti-Aliasing selber anfordern müssen und viele Spieleentwickler schon damit überfordert sind, wenigstens normales 8x Anti-Aliasing mit in die Optionsmenüs einzubauen, eigentlich überhaupt keine große Auswirkung haben wird. Natürlich musste erst einmal ATI mit dem RV870/Cypress-Chip der Radeon HD 5800/5900 Grafikkarten-Serien in der Frage der Bildqualitätsfeatures nachziehen und nVidia ist diesbezüglich nach wie vor mit an der Spitze des derzeit gebotenen.

Allerdings hätte es durchaus auch mehr sein können – die Frage, die sich schon zum RV870-Launch stellte, läßt sich hier erneuern: Was tun mit der ganzen Performance – wenn wir sie nicht in eine bessere Bildqualität investieren können? Sicherlich ist inzwischen doch das eine oder andere sehr performancehungrige Spiel erschienen, welches schon auf "normalen" 4x Anti-Aliasing nach einer HighEnd-Karte verlangt. Doch die breite Masse der Spiele wird mit Boliden vom Schlag einer GeForce GTX 480 selbst unter 8x Anti-Aliasing schnell auf Frameraten überhalb von 60 oder gar 100 fps kommen. In der Zukunft wird dieses Mißverhältnis zwischen vorhandener und erforderlicher Performance im HighEnd-Bereich vermutlich noch größer werden, so daß sich die Grafikchip-Entwickler irgendwann dieser Frage nach mehr Bildqualität stellen werden müssen.

nVidia GeForce GTX 470

nVidia GeForce GTX 480

Bei der Gesamtbewertung der beiden neuen Karten gehen die Meinungen derzeit ziemlich auseinander: Viele sehen hierbei als großes Manko von GeForce GTX 470 & 480 an, daß deren gute Leistungen über sehr hohe Stromverbrauchswerte und eine ebenso hohe Geräuschentwicklung erkauft wurde. Die Gegenmeinung hierzu ist, daß je näher es an die absolute Leistungsspitze geht, um so weniger relevant werden diese Nebenpunkte und um so mehr zählt allein die Performanceführerschaft – welche sich nVidia mit der GeForce GTX 480 zumindest im SingleChip-Bereich klar wiedergeholt hat.

Beide Standpunkte haben ihre Berechtigung – es zählt letztlich die persönliche, subjektive Präferenz, welchen der einzelnen Punkte man höher gewichtet als andere, um zum Endergebnis zu kommen. Dieses kann somit sowohl die neuen nVidia-Beschleuniger vorn sehen als auch weiterhin die "alten" ATI-Boliden. Ein eindeutiger Sieg für nVidia ist heute zumindest nicht zu sehen, dafür sind die ATI-Angebote nach wie vor zu stark und die nVidia-Angebote zu wenig dominierend.

Nicht geklärt werden kann heute die Frage nach der besseren Zukunftsfähigkeit des Fermi-Designs. nVidia hat den GF100-Chip sicherlich bewußt für die Anforderungen der Spiele-Zukunft ausgelegt, während ATIs RV870/Cypress-Design in dieser Frage eher nur die Mindestanforderungen erfüllt. Jedoch ist derzeit noch nicht abzusehen, wann denn diese Spiele kommen, welche auf die von nVidia propandierten DirectX11-Features wie den heftigen Einsatz von Tesselation setzen. Und da gerade im absoluten HighEnd-Bereich die Grafikkarten-Käufer viel schneller die Grafikkarte wechseln als im Durchschnitt des Marktes, lohnt es kaum, auf Basis einer vermutlich besseren Zukunftsfähigkeit Testsieger zu küren. Zudem wäre natürlich erst einmal der Punkt zu belegen, daß das neue nVidia-Design nicht nur in der Theorie, sondern auch in der Praxis besser für die Anforderungen der Zukunft ausgelegt ist.

Erste Testberichte zu GeForce GTX 470 &480:
• Test: nVidia GeForce GTX 480 [ComputerBase]
• nVidia GeForce GTX 480 im Test – nVidias Comeback? [Hardwareluxx]
• GeForce GTX 470 [Hartware]
• nVidia GeForce GTX 480 – Die Rückkehr des Königs? [HT4U]
• GeForce GTX 470 und GTX 480: Test von nVidias GF100-Generation [PC Games Hardware]
• nVidia GeForce GTX 480 (GF100 / Fermi) im Performance-Test [TweakPC]
• nVidia’s GeForce GTX 480 and GTX 470: 6 Months late, was it worth the wait? [AnandTech]
• nVidia GeForce GTX 480/GTX 470 Performance Preview [FiringSquad]
• nVidia Fermi – GTX 470 – GTX 480 – GTX 480 SLI Review [HardOCP]
• nVidia GeForce GTX 480 Fermi [TechPowerUp]
• Dossier: nVidia GeForce GTX 480 [Hardware.fr]