GF100 „Fermi“: Nvidias nächste Grafik-Architektur im Detail erklärt

Allgemeines

Nachdem der GT200 nur ein Refresh der G80-Architektur gewesen ist und es somit nicht allzu viele Änderungen an der GPU gegeben hat (hauptsächlich wurde die Anzahl der Ausführungseinheiten erhöht), gibt es beim GF100 wieder deutlich mehr Neuigkeiten zu sehen. Einige Ähnlichkeiten zum GT200 sind weiterhin erkennbar, doch ist das meiste mehr als nur ein wenig überarbeitet worden.

Der GF100 wird im modernen (und aktuell wohl noch schwer zu beherrschenden) 40-nm-Verfahren bei TSMC gefertigt und umfasst in etwa 3,0 bis 3,2 Milliarden Transistoren. Eine genaue Zahl kennen wir leider nicht, die beiden Werte tauchen aber immer wieder auf.

Rein von den Daten her ist der Rechenkern durchaus beeindruckend. So weist er beispielsweise 512 Shadereinheiten auf, mehr als doppelt so viele wie noch beim GT200. Darüber hinaus beträgt die Anzahl der ROPs (Raster Operation Processors) satte 48 – ebenfalls eine Steigerung. Die Texture Mapping Units (TMUs) wurden dagegen auf 64 gekürzt. Dies klingt im ersten Augenblick zwar merkwürdig, denn immerhin hatte schon der GT200 in der Vollausstattung 80 TMUs unter der Haube. Allerdings soll die Effizienz der TMUs massiv gesteigert worden sein, sodass die Texturfüllrate schlussendlich angeblich um einiges gestiegen ist.

Ähnlich verhält es sich beim Speicherinterface, das auf dem GF100 nur noch 384 Bit und somit gleich breit wie das auf dem G80 (GT200: 512 Bit) ist. Doch der Einsatz von hoch getaktetem GDDR5-Speicher soll diesen Nachteil wieder wett machen. Die Größe des Speichers der schnellsten GF100-Karte wird damit voraussichtlich 1,5 GB und damit 50 Prozent größer als bei den vorherigen GeForce- und bei den schnellsten Radeon-HD-5000-Karten sein.

Das sind, extrem grob wohlgemerkt, die Eckpunkte der GF100-Architektur, die im Hause Nvidia erstmals DirectX 11 unterstützen wird. Und was gibt es sonst? Die Kalifornier haben bei der Architektur nach eigenen Angaben besonders viel Wert darauf gelegt, dass geometrische Berechnungen, die unter anderem mit dem Tessellator ausgeführt werden können, spürbar schneller ablaufen. Denn dort sieht Nvidia mit die größte Möglichkeit, Spiele schöner zu machen. Die Bildqualität wird von Nvidia ebenfalls sehr hoch bewertet, genauso die Möglichkeit, GPU-Computing in Spielen zu benutzen. Nicht vergessen sollte man auch die anderen GPU-Computing-Fähigkeiten des GF100, für die Nvidia erst vor kurzem noch massiv geworben hat. Zu guter Letzt sollen entsprechende Grafikkarten die Performancekrone zurückerobern und die Radeon HD 5870 alt aussehen lassen.

Soviel zum Groben. Doch schauen wir uns nun den GF100 etwas genauer an.