Lieferten sich in der Vergangenheit ATI und NVIDIA in punkto Grafikleistung ein Kopf-an-Kopf-Rennen, so will NVIDIA mit dem neu entwickelten NV40 Performancemaßstäbe setzen. Bereits auf der CeBIT 2004 in Hannover konnten ausgewählte Kunden den streng bewachten NVIDIA-NV40-Grafchip in Aktion bewundern. Jetzt, drei Wochen später, stehen erste Samples des GeForce 6800 als Ultra-Version für den AGP-8x-Slot und mit 256 MByte GDDR3-Speicher zur Verfügung.
Das Äußere der NVIDIA-Referenzkarte beeindruckt wenig. Allerdings fällt beim Betrieb der subjektiv geringe Lärmpegel auf, den das von NVIDIA installierte Kühlsystem verursacht. Trotz der wuchtigen "Dual-Slot-Kühlung" wiegt die Karte nur 400 Gramm. Vorgängermodelle erreichten schon mehr als 600 Gramm, das erforderte beim Transport kompletter PC-Systeme besondere Haltevorrichtungen für die eingesetzte Grafikkarte.
Als Anschlussmöglichkeiten stehen beim Testkandidaten zwei DVI-I-Anschlüsse und eine Kombi-Video-Schnittstelle zur Verfügung. Zusätzlich besitzt die Karte zwei externe Stromversorgungsstecker. Erste Messungen ergeben eine elektrische Leistungsaufnahme am ersten Stecker von zirka 45 Watt und am zweiten von etwa 25 Watt. Geht man davon aus, dass über den AGP-Slot auch noch die vorgeschriebenen 25 Watt Leistung benötigt werden, erreicht eine Grafikkarte mit dem GeForce 6800 Ultra eine Leistungsaufnahme von nahezu 100 Watt. Nicht ohne Grund empfiehlt NVIDIA deshalb bei der Assemblierung von Systemen mit diesem Grafikprozessor 480-Watt-Netzteile zu verwenden.
Im Folgenden erfahren Sie, mit welchen technischen Details NVIDIAs neue GPU-Generation ausgestattet ist und was sie in punkto Performance in der Praxis bringt.
Details zum GeForce 6800 Ultra
Der GeForce 6800 Ultra besitzt einen 256 Bit breiten Speicherbus und unterstützt bereits GDDR3-Speichertechnologie. Mit einer Taktfrequenz von 550 MHz (1100 MHz DDR) erreicht der Chip eine Speicherbandbreite von 35,2 GByte/s (Basis 1000). Der Vorgänger GeForceFX 5950 Ultra musste sich mit 30,4 GByte/s begnügen. Der Core-Takt arbeitet unabhängig vom Speicher und beträgt 400 MHz. NVIDIA lässt den Grafikprozessor bei IBM in 0,13-µm-Technologie fertigen. Die Transistoranzahl beläuft sich beim GeForce-6800-Ultra-Modell auf zirka 220 Millionen. Der maximale Speicherausbau des Grafikprozessors ist auf 512 MByte limitiert.
Um die Grafik-Performance zu steigern, stattete NVIDIA den GeForce 6800 Ultra erstmals mit einer 16x-Pipeline-Architektur aus. Sie arbeitet mit einer Präzision von 128 Bit bei einer Farbtiefe von 32 Bit.
Ein weiters Novum ist die native Unterstützung des DirectX-9.0c-Standards mit dem vollen Support des 3.0-Shader-Modells. Dieses beinhaltet statt bisher 256 Vertex-Shader- und 95 Pixel-Shader-Instruktionen jetzt je 65535 Befehle. Das ermöglicht schnelles und präzises Berechnen von Grafikeffekten wie zum Beispiel Displacement-Mapping.
Zusätzlich bietet der GeForce 6800 Ultra Features wie High-Precision Dynamic-Range (HPDR), das auf der OpenEXR-Technologie der Firma Industrial Light & Magic basiert. Daneben unterstützt der Chip sRGB und verfügt über die UltraShadow-II- und Intellisample-3.0-Technologie. Diese sollen die Bild- und Darstellungsqualität von komplexen 3D-Szenen gegenüber der herkömmlichen Technologie deutlich verbessern. Allerdings müssen die Anwendungen dementsprechend diese Funktionen unterstützen.
Weitere Details des GeForce 6800 Ultra
Als Besonderheit bietet der NVIDIA GeForce 6800 Ultra einen programmierbaren Video-Prozessor. Dieser unterdrückt Blockbildung in Videos (De-Blocking) und ist in der Lage, Bilder in hoher Qualität zu skalieren und zu filtern. Darüber hinaus unterstützt der Video-Prozessor das Motion Adaptive De-Interlacing und verfügt über einen integrierten TV-Encoder sowie HDTV-Support bis zu einer Auflösung von 1920 x 1080.
Zusätzlich beherrscht die NVIDIA-Video-Architektur das Kodieren- und Dekodieren von MPEG1/2/4-Daten, das Synchronisieren von Audio- und Video-Streams in Hardware, die Beschleunigung der WMV9-Dekodierung und verfügt 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.
Der GeForce 6800 Ultra hat als native Schnittstelle AGP-8x. Allerdings unterstützt der Grafikprozessor auch PCI-Express per Highspeed-Interconnect (HSI). Ein Bridge-Baustein ermöglicht dann, den GeForce 6800 Ultra auch an einer PCI-Express-Schnittstelle zu betreiben. Um Performance-Verluste zu vermeiden, erfolgt die Datenübertragung von der GPU zum Bridge-Chip intern in einem schnellen AGP-16x-Modus.
Benchmark-Vorbetrachtung
Alle Grafikchips testen wir unter Windows XP mit DirectX 9. Wir verwenden aktuelle 3D-Benchmarks. Als Ansteuerung für die NVIDIA GeForceFX 5950 Ultra kommt der ForceWare-Treiber Version 56.72 zum Zuge. Für die Grafikkarte von ATI verwenden wir den Catalyst-Treiber 4.4. Die GeForce 6800 Ultra arbeitete mit der Treiberversion 60.72. Es handelt sich hierbei um einen Betatreiber, der nicht die volle finale Funktionalität bietet. So fehlt zum Beispiel das Thermal-Management und Monitoring, das die Lüfterdrehzahl steuert und die Taktfrequenzen des Cores und des Speichers je nach Bedarf regelt und überwacht. In der finalen Version sollen diese Funktionen vollständig verfügbar sein.
Die Benchmark-Ergebnisse der Grafikchips NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra und GeForce 6800 Ultra sowie ATI RADEON 9800 XT stellen wir auf den folgenden Seiten grafisch gegenüber. Als Testsystem kommt ein Intel-Mainboard mit einem 875P-Chipsatz zum Einsatz. Bestückt ist das Board mit einem Pentium 4 3200 MHz und mit 2x 256 MByte CL2,0-Speichermodulen der Firma Corsair.
Mehr Details, Benchmarks und spielebezogene Messungen finden Sie Online und in den nächsten Ausgaben unserer Schwesterzeitschriften GameStar und PC-Welt.
3DMark03
Mit dem 3DMark03 präsentiert Futuremark den Nachfolger von 3DMark2001. Die Spieletests von 3DMark03 setzen sich aus vier Szenen zusammen: "Wings of Fury" setzt auf DirectX 7 und repräsentiert Lowend-Grafikanwendungen. Die beiden Tests "Alpha Squadron" und "Troll's Lair" nutzen DirectX-8-Features und sind auf Mainstream-Grafikkarten zugeschnitten. Der Test "Nature II" setzt DirectX 9 voraus und soll Highend-Grafikkarten ausreizen. Der AGP- und der Speicherbus werden beim 3DMark03 durch große Mengen an Texturen stark belastet. Die Ergebnisse der Einzeltests werden zu einer Gesamtpunktzahl zusammengefasst.
AquaMark 3
AquaMark 3 ist ein DirectX9-Benchmark, basierend auf dem Spiel AquaNox 2 von Massive Development. Es bietet komplexe Lichteffekte und 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. 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. Zwei weitere Tests in den Auflösungen 1280 x 1024 und 1600 x 1200 Punkten zeigen die Leistungsfähigkeit der Chips.
Fazit
Der Grafikchip NVIDIA GeForce 6800 Ultra kann in punkto 3D-Performance überzeugen. Er erreicht zum Beispiel beim 3DMark03 Werte, die bis zu 80 Prozent höher liegen, als die des Vorgängers GeForceFX 5950 Ultra, trotz eines um 75 MHz geringeren Core-Takts. Der hohe Speichertakt von 550 MHz (1100 MHz DDR) und die 16x-Pipeline-Architektur sorgen für den notwendigen Leistungsschub. Allerdings erreicht auch der GeForce 6800 Ultra seine Grenzen, wie der Benchmark FarCry mit 4x FSAA und 8x AF zeigt. Hier kann die GPU nur knapp einen Vorsprung vor dem RADEON 9800 XT halten. Bei der Beurteilung der Grafikqualität gab es - trotz Beta-Treiber und präfinalen Stadiums der Hardware - keine relevanten negativen Auffälligkeiten.
Ein Manko des GeForce 6800 Ultra ist seine hohe Leistungsaufnahme. Er benötigt bei Volllast an den beiden externen Stromversorgungssteckern eine elektrische Leistung von bis zu 70 Watt. Bezieht man die AGP-Schnittsstelle mit in die Berechnung ein, so erreicht eine Grafikkarte mit dem GeForce 6800 Ultra eine Gesamtleistungsaufnahme von nahezu 100 Watt.
Im Feature-Vergleich mit den Modellen von RADEON 9800 XT und GeForceFX 5950 Ultra liegt die GeForce 6800 Ultra klar vorne. Sie bieten mit der Shader-Architektur Version 3.0 und dem programmierbaren Video-Prozessor 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.
NVIDIA kündigte auch eine GeForce-6800-Version an. Diese Variante begnügt sich mit 12 Pixel-Pipelines und maximal 128 MByte DDR-Speicher. Weitere detaillierte Informationen, welche Chips aus der GeForce-6800-Familie noch folgen, verrät NVIDIA noch nicht. Erste Grafikkarten mit dem GeForce 6800 Ultra wird es erst in einigen Wochen im Fachhandel geben. Der Preis soll bei etwa 550 Euro liegen. Tests und weitere Informationen zum Thema finden Sie hier. (hal)