Zurzeit beansprucht ATI mit dem Grafikchip RADEON X850 XT PE in punkto 3D-Grafik-Performance die Siegerkrone für sich. Mit dem neu entwickelten GeForce 7800 GTX, Codename G70, will NVIDIA diesen Zustand ändern. Bereits auf der Computex 2005 in Taipeh konnten ausgewählte Kunden den streng behüteten NVIDIA-G70-Grafikchip in Aktion bewundern und die Eckdaten unter Geheimhaltungspflicht erfahren. Jetzt stehen erste Test-Samples des GeForce 7800 GTX mit PCI-Express-x16-Schnittstelle und 256-MByte-DDR3-Grafikspeicher zur Verfügung.
Das Aussehen der NVIDIA-Referenzkarte gegenüber dem Vorgängermodell mit dem GeForce 6800 Ultra hat sich deutlich verändert. So verzichtet die aktuelle Karte mit dem GeForce 7800 GTX auf die wuchtige “Dual-Slot-Kühlung“ - ein Resultat des “Die-Shrinks“ von 0,13-nm- auf 0,11-nm-Technologie. Zusätzlich überrascht NVIDIAs Kühlsystem bei der subjektiven Beurteilung durch einen geringen Lärmpegel.
Als Anschlüsse bietet der Testkandidat zwei DVI-I-Anschlüsse und eine Kombi-Video-Schnittstelle. Darüber hinaus verfügt die Karte über ein SLI-Interface und einen externen sechspoligen Stromversorgungsstecker. Letzterer ist erforderlich, da laut NVIDIA, die Grafikkarte eine elektrische Leistungsaufnahme von zirka 100 bis 110 Watt besitzt. Der PCI-Express-Slot der Grafikkarte liefert laut Spezifikation aber nur eine Leistung von maximal 75 Watt. Deshalb empfiehlt NVIDIA für den problemlosen Betrieb einer Grafikkarte mit dem GeForce 7800 GTX bei der Assemblierung von Systemen mindestens ein 350-Watt- und für den SLI-Betrieb ein 500-Watt-Netzteil.
Im folgenden Artikel erläutern wir, mit welchen technischen Details NVIDIA den Grafikprozessor im Vergleich zum Vorgänger verbessert hat. Zusätzlich zeigen wir anhand einiger wichtiger Benchmarks exemplarisch die 3D-Leistungsfähigkeit der neuen Grafikchipgeneration.
Chiparchitektur
Um die Performance des GeForce 7800 GTX gegenüber dem Vorgänger GeForce 6800 Ultra zu steigern, integrierte NVIDIA acht weitere Pixel-Shader-Pipelines und zwei zusätzliche Vertex-Shader. Für die acht Vertex-Shader und 24 Pixel-Shader-Pipelines musste der Hersteller die Transistoranzahl des Grafikboliden von 220 auf insgesamt 302 Millionen aufstocken. Zusätzlich erhöhte NVIDIA den Core- und Speichertakt von 400 auf 430 MHz beziehungsweise von 550 auf 600 MHz.
Der GeForce 7800 GTX verfügt über einen 256 Bit breiten Speicherbus und unterstützt GDDR3-Speichertechnologie. Mit einer effektiven Taktfrequenz von 1200 MHz erreicht der Grafikchip eine theoretische Speicherbandbreite von 38,4 GByte/s (Basis 1000). Der Vorgänger GeForce 6800 Ultra muss sich mit einer Datentransferrate von 35,2 GByte/s begnügen.
Laut NVIDIA benötigt das Topmodell unter “Worse-Case-Bedingungen“ eine elektrische Leistung von 100 bis 110 Watt. Diese im Vergleich zum Vorgänger relativ “geringe“ Leistungsaufnahme erreichte NVIDIA durch eine Fertigungsumstellung von 0,13-µm- auf 0,11-µm-Technologie.
Neue Funktionen
Neben der Architektur überarbeitete NVIDIA auch die hauseigene CineFX-Engine, die ein Bestandteil des Shader-Model-3.0 ist. In der Update-Version 4.0 hat der Hersteller die Vertex-Shader einem Redesign unterzogen. Diese können gegenüber der CineFX Engine 3.0 Setup-Operationen und Geometrieberechnungen schneller durchführen. Zusätzlich verbesserten die Entwickler die Pixel-Shader-Unit des GeForce 7800 GTX. Sie soll jetzt in der Lage sein, doppelt so viele Floating-Point-Befehle und mathematische Operationen zu verarbeiten als die Vorgänger-Engine.
Der Textureinheit spendierte NVIDIA neue Algorithmen in Hardware und ein effizienteres Caching. Ferner beschleunigte der Hersteller mathematische Operationen, um den Datendurchsatz im Grafikchip zu erhöhen. Das ermöglicht schnelles und präzises Berechnen von Grafikeffekten wie zum Beispiel das High-Dynamic-Range-Rendering.
Darüber hinaus entwickelten die NVIDIA-Ingenieure für den GeForce 7800 GTX mit dem Transparency Adaptive Supersampling und dem Transparency Adaptive Multisampling zwei neue Anti-Aliasing-Modi. Diese sollen auch sehr feine Bildstrukturen wie Baumäste bei guter Performance realitätsgetreu darstellen können.
Weitere Details
Zum Standard des NVIDIA GeForce 7800 GTX gehören die UltraShadow-II-Technologie und ein programmierbarer Video-Prozessor. Dieser ist in der Lage, Bilder in hoher Qualität zu skalieren und zu filtern. Außerdem unterstützt der Video-Prozessor das HD-De-Interlacing und die HD-H.264-Beschleunigung sowie HDTV-Support bis zu einer Auflösung von 1920 x 1080i.
Zusätzlich beherrscht die NVIDIA-Video-Architektur das Kodieren und Dekodieren von HD-MPEG2-Daten sowie die Beschleunigung der HD-WMV9-Dekodierung. Der Chip verfügt auch über den HDCP-Support (High Bandwidth Digital Content Protection).
Für die Bildausgabe sorgen zwei 400 MHz schnelle RAMDACs, die QXGA-Displays bis zu einer Auflösung von 2048 x 1536 Punkten bei einer Bildwiederholfrequenz von 85 Hz unterstützen. Für die digitale Bildübertragung stehen zwei Dual-Link-DVI-Schnittstellen zur Verfügung. Diese können Flachbildschirme bis zu QUXGA-Auflösung ansteuern. Die NVIDIA-Technologien nView und Digital Vibrance Control 3.0 runden das Angebot des Grafikchips ab.
Benchmark-Vorbetrachtung
Alle Grafikchips testen wir unter Windows XP inklusive SP1 und DirectX 9.0c. Wir verwenden aktuelle 3D-Benchmarks. Als Ansteuerung für die NVIDIA GeForce 6800 Ultra kommt der ForceWare-Treiber Version 71.89 zum Zuge. Für die Grafikkarte von ATI verwenden wir den Catalyst-Treiber 5.6. Die GeForce 7800 GTX arbeitete mit der Treiberversion 77.62. Es handelt sich hierbei um einen Beta-Treiber, der noch nicht offiziell freigegeben wurde.
Die Benchmark-Ergebnisse der Grafikchips NVIDIA GeForce 7800 GTX und GeForce 6800 Ultra sowie ATI RADEON X850 XT PE stellen wir auf den folgenden Seiten grafisch gegenüber. Als Testsystem kommt das ASUS-Mainboard A8N-SLI Deluxe mit einem nForce4-SLI-Chipsatz von NVIDIA zum Einsatz. Bestückt ist das Board mit einem Athlon 64 X2 / 4800+ und mit 2x 512 MByte DDR400-Speichermodulen der Firma Corsair.
Mehr Details, Benchmarks und spielebezogene Messungen zum NVIDIA GeForce 7800 GTX finden Sie auf den Homepages unserer Schwesterzeitschriften GameStar und PC-Welt und in deren nächsten Print-Ausgaben.
Half Life 2
Die Direct3D-Performance ermitteln wir unter anderem mit Half Life 2 von Valve. Durch die umfangreichen 3D-Szenen bietet der Benchmark einen guten Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit der Grafikchips bei anspruchsvollen 3D-Anwendungen.
Splinter Cell 3
Splinter Cell 3 von Ubisoft ist ein DirectX9-Benchmark mit Smart-Model-3.0-Unterstützung. Das Programm bietet komplexe Licht- und Schatteneffekte sowie große Texturen. Besonders bei hohen Auflösungen und Farbtiefen wird die Hardware stark belastet. Das Spiel profitiert vor allem von der Performance der eingesetzten Grafik-Hardware.
FarCry
FarCry von Crytek setzt ganz auf DirectX9 und bietet Shader-Model-3.0-Support. Dieses 3D-Spiel zeichnet sich durch komplexe Szenarien aus. Die Anforderungen an die Hardware und besonders an die Speicherbandbreite der Grafikkarten sind bei Auflösungen ab 1024 x 768 Punkten und mit maximalen Detaileinstellungen sehr hoch.
Fazit
Der Grafikchip NVIDIA GeForce 7800 GTX überzeugt in punkto 3D-Performance. Er erreicht zum Beispiel beim grafikintensiven Spiel Splinter Cell 3 Werte, die bis zu 70 Prozent höher liegen, als die des Vorgängers GeForce 6800 Ultra. Die optimierte und überarbeitete Chiparchitektur, der hohe Speichertakt von 600 MHz (1200 MHz DDR) und die 24x-Pipeline-Architektur sorgen für den notwendigen Leistungsschub.
Allerdings erreicht auch der GeForce 7800 GTX seine Grenzen, wie der Benchmark FarCry mit 4x FSAA / 8x AF und SLI-Modus zeigt. Hier kann die neue GPU nur knapp einen Vorsprung vor dem Duo aus GeForce-6800-Ultras halten. Gegenüber dem ATI-Konkurrenten RADEON X850 XT PE erreicht der GeForce 7800 GTX je nach Benchmark eine um bis zu 40 Prozent höhere 3D-Leistung. Bei der Beurteilung der Grafikqualität gab es keine negativen Auffälligkeiten.
Ein Manko des GeForce 7800 GTX gegenüber dem Vorgänger GeForce 6800 Ultra ist trotz Die-Shrink die hohe Leistungsaufnahme. Er benötigt laut NVIDIA bei Volllast eine elektrische Leistung von bis zu 110 Watt. Demgegenüber steht die hohe 3D-Performance des Grafikchips.
Im Feature-Vergleich mit den Modellen von RADEON X850 XT PE und GeForce 6800 Ultra liegt der Neuling klar vorne. Er bietet mit der optimierten Shader-Architektur Version 3.0 und der neuen CineFX-Engine 4.0 einige interessante Funktionen für zukünftige Anwendungen. Allerdings bleibt abzuwarten, mit welchen Features der Mitbewerber ATI kontert und ob er die Performance des NVIDIA-Konkurrenten überbieten kann.
Erste Grafikkarten mit dem GeForce 7800 GTX gibt es ab sofort im Fachhandel. Der Preis liegt bei etwa 500 bis 600 Euro. Weitere Informationen, etwa welche Chips aus der GeForce-7800-Familie noch folgen, verrät NVIDIA nicht. (hal)