Nachdem Nvidia mit der G80-GPU in Form der GeForce-8800-Serie ein Jahr lang die Konkurrenz aus dem Hause ATi gut im Griff hatte und mehr oder weniger beliebig Schalten und Walten konnte, haben die Kalifornier nach ziemlich genau einem Jahr einen leicht überarbeiteten Rechenkern im 65-nm-Verfahren (G92) hergestellt, der erstmals Premiere auf der GeForce 8800 GT feierte. Und was für eine: So viel Leistung im Bereich von etwa 250 Euro hatte es zuvor noch nie gegeben. Nvidia bezeichnete die Grafikkarte gar als Nachfolger der legendären GeForce 4 TI 4200, die zu ihrer Zeit nur geringfügig langsamer war als das schnellste zur Verfügung stehende Modell, aber deutlich weniger kostete. Und wie man beeindruckt zur Kenntnis nehmen musste, hat Nvidia mit dieser Aussage wahrlich nicht übertrieben.
Solange man nicht in den höchsten Qualitätseinstellungen spielt, gerät die GeForce 8800 GTX des Öfteren in Gefahr, sich nicht von der GeForce 8800 GT absetzen zu können – obwohl das ehemalige Spitzenmodell knapp 200 Euro mehr kostet. Etwas Verwunderung verursachte allerdings die G92-GPU auf der GeForce 8800 GT, die mit lediglich 112 Shadereinheiten daher kam. Zur Erinnerung, die GeForce 8800 GTX bietet dem Käufer 128 ALUs. Zwar sind die Shadercluster auf beiden Rechenkernen nicht absolut identisch, jedoch schien die Transistorenanzahl von satten 754 Millionen im Gegensatz zu 681 Millionen zu viel für 112 Shadereinheiten, auch wenn im G92 einige weitere (aber wohl nur bedingt Transistoren-intensive) Verbesserungen stecken. So spekulierten wir schon im Launch-Review der GeForce 8800 GT, dass in der G92 GPU ebenfalls 128 ALUs verbaut sind, ein Shadercluster aber noch deaktiviert ist.
Und am heutigen Tag ist es nun offiziell: Wir haben mit unserer Vermutung Recht behalten. Nvidia erweitert das Produktportfolio um eine weitere Grafikkarte und platziert den Nachfolger der GeForce 8800 GTS auf dem Markt, der den Namen GeForce 8800 GTS 512 trägt und auf eine G92-GPU mit 128 Shadereinheiten setzt. Die GeForce 8800 GTS 512 hat mit der originalen GeForce 8800 GTS aber nur noch bedingt etwas zu tun. Mit derselben Anzahl an Ausführungseinheiten (abgesehen von den verbesserten Textureinheiten) und höheren Taktraten, dafür aber mit einem kleineren Speicherinterface und einem nur noch 512 MB großen Speicher bekommt stattdessen die GeForce 8800 GTX einen (weiteren) starken Gegenspieler.
Point of View konnte uns freundlicherweise ein Exemplar der GeForce 8800 GTS 512 für einen Test zur Verfügung stellen. Da es sich um eine „Exo-Edition“ handelt, testen wir den 3D-Beschleuniger nicht nur mit den Referenztaktraten von Nvidia, sondern auch mit den leicht höheren Frequenzen der Exo-Edition, die für noch mehr Geschwindigkeit sorgen. Schafft es die GeForce 8800 GTS 512 der GeForce 8800 GTX oder gar der GeForce 8800 Ultra gefährlich zu werden? Dies werden wir auf den folgenden Seiten klären.
| Radeon HD 3870 | GeForce 8800 GTX | (POV) GeForce 8800 GTS 512 | GeForce 8800 GT | GeForce 8800 GTS (320MB) | |
| Logo |
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| Chip | RV670 | G80 | G92 | G92 | G80 |
| Transistoren | ca. 666 Mio. | ca. 681 Mio. | ca. 754 Mio. | ca. 754 Mio. | ca. 681 Mio. |
| Fertigung | 55 nm | 90 nm | 65 nm | 65 nm | 90 nm |
| Chiptakt | 775 MHz | 575 | 650 MHz (700 MHz) | 600 MHz | 500 MHz |
| Shadertakt | 775 MHz | 1350 MHz | 1625 MHz (1750 MHz) | 1512 MHz | 1200 MHz |
| Pixel-Pipelines | X | X | X | X | X |
| Shader-Einheiten (MADD) | 64 (5D) | 128 (1D) | 128 (1D) | 112 (1D) | 96 (1D) |
| FLOPs (MADD/ADD) | 496 GFLOPs | 518 GFLOPs* | 624 GFLOPs* (672 GFLOPs)* | 508 GFLOPs* | 346 GFLOPs* |
| ROPs | 16 | 24 | 16 | 16 | 20 |
| Pixelfüllrate | 12400 MPix/s | 13800 MPix/s | 10400 MPix/s (11200 MPix/s) | 9600 MPix/s | 10000 MPix/s |
| TMUs | 16 | 64 | 64 | 56 | 48 |
| TAUs | 32 | 32 | 64 | 56 | 24 |
| Texelfüllrate | 12400 MTex/s | 36800 MTex/s | 41600 MTex/s (44800 MTex/s) | 33600 MTex/s | 24000 MTex/s |
| Vertex-Shader | X | X | X | X | X |
| Unified-Shader in Hardware | √ | √ | √ | √ | √ |
| Shader-Model | SM 4.1 | SM 4 | SM 4 | SM 4 | SM 4 |
| Geometryshader | √ | √ | √ | √ | √ |
| Speichermenge | 512 GDDR4 | 768 GDDR3 | 512 GDDR3 | 512 GDDR3 | 640 GDDR3 (320 GDDR3) |
| Speichertakt | 1125 MHz | 900 MHz | 970 MHz (1000 MHz) | 900 MHz | 800 MHz |
| Speicherinterface | 256 Bit | 384 Bit | 256 Bit | 256 Bit | 320 Bit |
| Speicherbandbreite | 72000 MB/s | 86400 MB/s | 62080 MB/s (64000 MB/s) | 57600 MB/s | 64000 MB/s |
Die GeForce 8800 GTS 512 basiert wie die GeForce 8800 GT auf der neuen G92-GPU, die im modernen 65-nm-Verfahren bei TSMC produziert wird und satte 754 Millionen Transistoren beinhaltet. Allerdings lief der G92 auf der GeForce 8800 GT, wie wir bereits vermutet hatten, nur mit angezogener Handbremse, die man nun auf der GeForce 8800 GTS 512 gelöst hat. Der G92 verfügt auf der GeForce 8800 GTS 512 wie die G80-GPU über 128 Shadereinheiten (acht aktive Cluster, auf der GeForce 8800 GT waren es dagegen nur sieben), die pro Takt ein MADD (Multiply-ADD) sowie ein MUL (Multiplikation) berechnen können. Letzteres ist aber nur selten für „General Shading“-Aufgaben zu gebrauchen, da das MUL meistens mit Special-Function-Unit-Berechnungen, wie beispielsweise eine Kosinus-Operation, beschäftigt ist.
Darüber hinaus sind auf dem G92 64 Textureinheiten aktiv (56 auf der GeForce 8800 GT), wobei pro Takt ein Texel gefiltert und adressiert werden kann. Diesbezüglich hat der G92 einen Vorteil gegenüber dem G80. Jedoch möchte Nvidia nicht, dass der G92 in jeder Situation vor dem G80 liegt, und hat deswegen die ROP-Partitionen gekürzt. Während auf dem G80 sechs ROP-Partitionen mit je vier Raster Operation Processors (24 ROPs) aktiv sind, agieren auf dem G92 nur vier ROP-Partitions, also insgesamt 16 ROPs – auch die GeForce 8800 GTS 512 ändert daran nichts. Dies wäre an und für sich nicht wirklich tragisch, da die ROPs in aktuellen 3D-Anwendungen nur selten der limitierende Faktor sind. Wer die G80-Architektur aber ein wenig kennt (und der G92 unterscheidet sich nicht wirklich von dieser), der weiß jedoch, dass der Speichercontroller an die ROPs gekoppelt ist.
An jeder ROP-Partition ist ein einzelner 64-Bit-Speichercontroller angeschlossen. Der G80 kann somit auf sechs 64-Bit-Controller zurückgreifen, weswegen das Speicherinterface 384 Bit breit ist. Auf dem G92 sind dagegen nur vier ROP-Partitions vorhanden, weswegen das Speicherinterface nur 256 Bit beträgt. Auch wenn Nvidia den Speichertakt mit 970 MHz leicht höher als auf der GeForce 8800 GTX ansetzt, ist die Speicherbandbreite um einiges niedriger. Selbst eine alte GeForce 8800 GTS hat eine höhere Bandbreite. Und auch die Speicherausstattung fällt geringer aus. Die Standardversion der GeForce 8800 GTS 512 bietet dem Käufer einen 512 MB großen VRAM. Gerüchten zu Folge soll es aber zudem 1024-MB-Konfigurationen geben.
Die TMU-Domäne taktet auf der GeForce 8800 GTS 512 mit 650 MHz, die Shaderdomäne dagegen mit sehr hohen 1625 MHz. Die Rohleistung der GPU ist dementsprechend (abgesehen von der Speicherbandbreite und der unwichtigen Pixelfüllrate) höher als die einer GeForce 8800 GTX und einer GeForce 8800 Ultra. Die geringere Bandbreite sowie der 512 MB große VRAM sind eindeutig der Flaschenhals auf der GeForce 8800 GTS 512.
Point of View schickt mit der GeForce 8800 GTS 512 Exo-Edition eine von Haus aus übertaktete GeForce 8800 GTS 512 ins Rennen. Die TMU-Domäne arbeitet auf der Point-of-View-Karte mit 700 MHz, die ALUs mit 1750 MHz und der Speicher mit nur knapp schnelleren 1000 MHz. Davon abgesehen gibt es keinerlei Unterschiede zu einer GeForce 8800 GTS 512 im Referenzdesign. Wer genauere Details über die G92-Architektur erfahren möchte, dem empfehlen wir unser Launch-Review zur GeForce 8800 GT [3].
*Die von uns angegebenen GFLOP-Zahlen der G80-Grafikkarten entsprechen dem theoretisch maximalen Output, wenn alle ALUs auf die gesamte Kapazität der MADD- und MUL-Einheiten zurückgreifen können. Dies ist auf einem G80 allerdings praktisch nie der Fall. Während das MADD komplett für „General Shading“ genutzt werden kann, hat das zweite MUL meistens andere Aufgaben und kümmert sich um die Perspektivenkorrektur oder arbeitet als Attributinterpolator oder Special-Function-Unit (SFU). Mit dem ForceWare 158.19 (sowie dessen Windows-Vista-Ableger) kann das zweite MUL zwar auch für General Shading verwendet werden, anscheinend aber nicht vollständig, da weiterhin die „Sonderfunktionen“ ausgeführt werden müssen. Deswegen liegen die reellen GFLOP-Zahlen unter den theoretisch maximalen.
Nachdem Nvidia mit der GeForce 8800 GT erstmals eine Direct3D-10-fähige Grafikkarte im so genannten Performance-Segment platziert hat, gehen die Kalifornier mit der GeForce 8800 GTS 512 einen Schritt weiter und versuchen einen Spagatsprung zwischen dem unteren und dem oberen High-End-Markt. Die Grafikkarte gilt als Ablösung für die GeForce 8800 GTS, auch wenn der neue, auf der G92-GPU basierende 3D-Beschleuniger nicht mehr viel mit dem Namensgeber gemeinsam hat. Die unverbindliche Preisempfehlung für eine GeForce 8800 GTS 512 liegt bei etwa 299 Euro. Point of View bietet dem Kunden darüber hinaus die Grafikkarte inklusive dem Spiel „Die Siedler 6“ an, was den Preis auf 305 Euro erhöht. Die schneller getaktete „Exo-Edition“ wird voraussichtlich für 315 Euro über die Ladentheke wandern.
Wenn man die derzeit nur schlechte Verfügbarkeit der GeForce 8800 GT betrachtet, kommt man aufgrund der Tatsache, dass die GPU bei der GeForce 8800 GTS 512 dieselbe ist, ins Grübeln, ob es Nvidia schaffen wird, ausreichende Mengen innerhalb kurzer Zeit liefern zu können. Eine genaue Aussage können wir darüber nicht treffen, aber zumindest soll die Grafikkarte ab dem heutigen Tag erhältlich sein. Und wenn man bedenkt, dass einige Online-Shops trotz anhaltender Schweigeverpflichtung bereits entsprechende Grafikkarten verkaufen, kann man zumindest hoffen, dass nicht schon kurz nach der Präsentation alle Lager leer gefegt sind.
Das PCB der Point of View GeForce 8800 GTS 512 misst die Länge von 23 cm und entspricht somit den Ausmaßen einer aktuellen High-End-Grafikkarte (nur Radeon HD 2900 XT, GeForce 8800 GTX und GeForce 8800 Ultra sind größer). Probleme beim Einbau in ein handelsübliches Gehäuse sollte es also nicht geben. Die Platine ist Nvidia-typisch in der Farbe Grün gehalten, allerdings hat man sich dieses Mal für eine etwas hellere Variante entschieden. Das PCB, das identisch mit dem der GeForce 8800 GT ist, ist sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite mit diversen Bauteilen bestückt; Freiräume gibt es nur wenige. Da die GeForce 8800 GTS 512 nur einen SLI-Anschluss beherbergt, ist auch hier kein 3Way-SLI möglich.
Auf der Point of View GeForce 8800 GTS 512 ist der Referenzkühler von Nvidia verbaut, der im Dual-Slot-Design gefertigt wird und die gesamte Vorderseite der Grafikkarte umfasst. Die Form des Kühlers ist etwas außergewöhnlich, da der hintere Teil der Kühlsystems, der den Lüfter enthält, etwas schräg zulaufend gefertigt ist. Dadurch soll der Luftdruck etwas erhöht werden. Als Kühlmaterial verwendet Nvidia auf der GeForce 8800 GTS 512 größtenteils kostengünstiges Aluminium. Einzig ein über der GPU eingelassener Kühlblock besteht aus dem effizienteren Kupfer. Davon abgesehen sorgen diverse Alulamellen sowie eine Kühlplatte für niedrige Temperaturen. Die maximale Leistungsaufnahme der GeForce 8800 GTS 512 beträgt laut Nvidia 140 Watt. Unter Windows taktet sich die Grafikkarte nicht herunter.
Ein mit 75 mm Durchmesser recht groß ausgefallener Radiallüfter ist am Ende des Kühlsystems angebracht. Der Radiallüfter saugt die kühle Luft aus dem Gehäuse an, pustet diese über den Kühlblock und bläst die Luft im nächsten Schritt durch mehrere Löcher auf dem Slotblech aus dem Gehäuse heraus. Wie weiter oben erwähnt, soll der etwas schräg montierte Lüfter wahrscheinlich den Luftdruck auf die Kühllamellen erhöhen, die so die Wärme schneller abtransportieren können. Der 512 MB große VRAM, der von Qimonda mit einer Zugriffszeit von 1,0 ns produziert wird, ist ebenfalls in das Kühlsystem mit eingebunden. Der Lüfter arbeitet auf der Point of View GeForce 8800 GTS 512 durch die Bank sehr leise. Selbst nach einer mehrstündigen Lastphase kann man die Grafikkarte nicht aus einem geschlossenen Gehäuse heraushören – mehr dazu im Abschnitt Lautstärke.
Auf dem Slotblech montiert Point of View zwei Dual-Link-fähige DVI-Ausgänge, die HDCP-kompatibel sind und den Kopierschutz noch in hohen Auflösungen wie 2560x1600 anwenden können. Eine Möglichkeit, um wie bei der Radeon-HD-2000-Serie von ATi den Ton über einen speziellen DVI-zu-HDMI-Adapter wiederzugeben, sucht man auf der GeForce 8800 GTS 512 leider vergebens. Darüber hinaus kann man einen handelsüblichen Fernseher per HDTV-Ausgang mit der Grafikkarte verbinden. Neben der Standardversion der GeForce 8800 GTS 512 bietet Point of View zusätzlich eine so genannte „Exo-Edition“ an. Dieses kommt mit leicht höheren Taktraten daher (700/1750/1000), weswegen die Geschwindigkeit über der des Referenzdesigns liegt.
Point of View legt der GeForce 8800 GTS 512 Exo-Edition einen Strom- sowie zwei DVI-zu-HDMI-Adapter bei. Letzteres ist durchaus als löblich zu bezeichnen, auch wenn die sonstige Ausstattung etwas mager ausfällt. Als Bonus findet man bei der Exo-Edition das Spiel „MotoGP 07“ in dem Karton vor. Davon abgesehen zeigt sich jedoch eine große Leere in der Verpackung. Damit ist die Ausstattung zwar qualitativ hochwertig, genügend Verbesserungspotenzial ist aber vor allem bei der Kabelausstattung vorhanden.
Testsystem:
Folgende Benchmarks kamen während unseres Tests zum Einsatz:
Alle Benchmarks werden mit maximalen Details ausgeführt, damit die Grafikkarte möglichst hoch belastet wird. Als Einstellungen haben wir uns dabei für 1280x1024 und 1600x1200 (sowie 2560x1600 bei Grafikkarten mit 512 MB oder mehr und einer entsprechenden Leistung) entschieden. Damit zollen wir den modernen High-End-Beschleuniger Tribut, die durch ihre Rechenkraft niedrigere Auflösungen als 1280x1024 CPU-limitiert werden lassen. Neben den reinen Auflösungen lassen wir den Benchmarkparcours auch mit 4-fachem (und falls möglich acht-fachem) Anti-Aliasing sowie 16-fachen anisotropen Filter durchlaufen. TSSAA (Nvidia) oder AAA (ATi) zur Glättung von Alpha-Test-Texturen nutzen wir aufgrund von Kompatibilitätsproblemen nicht mehr in unserem Benchmarkparcours.
Achtung: Moderne SLI- und CrossFire-Systeme bieten dem Kunden eine dermaßen gewaltige Rechenleistung, dass selbst der schnellste Prozessor damit hoffnungslos überfordert ist und demzufolge beinahe alle Spiele CPU-limitiert sind, was bei immer schneller werdenden 3D-Beschleunigern ein großes Problem darstellt. Aus diesem Grund lassen wir Testläufe ohne Anti-Aliasing sowie dem anisotropen Filter komplett weg, da diese Qualitätseinstellung für zwei Grafikkarten keine Herausforderung mehr ist. Somit werden die Tests ausschließlich mit 4xAA (beziehungsweise 8xAA) sowie 16xAF in 1280x1024, 1600x1200 und 2560x1600 durchgeführt.
Nach sorgfältiger Überlegung und mehrfacher Analyse selbst aufgenommener Spielesequenzen sind wir zu dem Schluss gekommen, im ForceWare-Treiber für Nvidia-Karten die Qualitätseinstellungen auf High Quality anzuheben, da man nur mit diesem Setting das Texturflimmern effektiv bekämpfen kann – dies trifft aber nur auf die G7x-Generation zu, die G8x-GPUs werden mit den Standardeinstellungen des Treibers getestet, weil die Bildqualität stark zugenommen hat. Zudem ist dieser Modus vergleichbar mit der Einstellung „Catalyst A.I. Standard“ auf den ATi-Pendants, wodurch bei der Bildqualität größtenteils ein Gleichstand erreicht wird.
Treibereinstellungen: Nvidia-Grafikkarten (G7x)
Treibereinstellungen: Nvidia-Grafikkarten (G8x, G9x)
Treibereinstellungen: ATi-Grafikkarten (R(V)5x0)
Treibereinstellungen: ATi-Grafikkarten (R(V)6x0)
Fillrate Tester
VillageMark
Villagemark v2.1
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Fablemark
Fablemark v1.0
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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ShaderMark
D3DRighmark Beta 4
Die allseits bekannte Benchmarkserie von Futuremark ist mittlerweile in der Version 2006 erschienen und hört dementsprechend auf die Bezeichnung „3DMark06“. Von den sechs Testszenen messen vier Sequenzen die Performance der Grafikkarte und zeigen eine Grafikpracht, die ihres gleichen sucht. Um jene zu erreichen setzen die Finnen auf modernste 3D-Technologie, weswegen nicht nur massiv das Shader-Model 3.0 verwendet wird, auch extrem aufwendige Texturen, spektakuläre Partikeleffekte, komplexe Schattenberechnungen und als weiteres Highlight „High Dynamic Range Rendering“ – kurz HDRR – werden eingesetzt. Dabei setzt Futuremark auf FP16-HDR, das die derzeit Best mögliche Bildqualität liefert, aber auch aufwendig zu berechnen ist. Somit können Grafikkarten ohne FP16-Blending-Einheiten, unter anderem die X8x0-Serie von ATi, zwei Testszenen nicht ausführen, weswegen die Punktzahl dieser GPUs generell niedrig ausfällt. Darüber hinaus können nur Grafikkarten, die MSAA auf ein FP16-Rendertarget ausführen können, die HDRR-Sequenzen mit Anti-Aliasing berechnen. Grafikkarten ohne diese Fähigkeit erzeugen bei Einsatz von Kantenglättung keine Punktzahl und werden deswegen nicht berücksichtigt. Weitere Details zu diesem Programm gibt es in einem unserer ausführlichen Artikel. [23]
3DMark06 – 1280x1024
Angaben in Punkten
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3DMark06 – 1600x1200
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