Preview: ATI Radeon 9800, 9600 und 9200

06.03.2003 von Bernhard  Haluschak
Kurz nach der CeBIT will ATI den neuen High-End-Grafikchip RADEON 9800 Pro ausliefern. Damit gerät NVIDIA mit dem GeForce FX unter Druck, denn die technischen Daten des ATI-Chips beeindrucken.

Gleich mit drei neuen Grafikchips startet ATI die Offensive auf dem Grafikmarkt. Erklärtes Ziel ist, NVIDIA weitere Marktanteile abzunehmen. Das neue Flaggschiff der RADEON-Familie stellt der RADEON 9800 Pro, Code-Name "R350" dar. Er soll den RADEON 9700 Pro in Kürze ablösen.

ATIs R350 besitzt keinen komplett neuen Core, der Vorgänger R300 wurde einem Facelifting unterzogen. Neben der Erhöhung des Core- und Speichertaktes überarbeitete der Hersteller auch die Smartshader und die Smoothvision-Technologie. Zusätzlich wurde das Hyper-Z-III-Verfahren verbessert.

Neben den 9800er RADEONs ergänzt ATI sein Portfolio um die neuen Modelle RADEON 9600 und 9200. Laut Hersteller sollen noch weitere Modellvarianten folgen. Die folgende Tabelle zeigt das aktuelle Angebot an Grafikchips von ATI:

ATIs Grafikchip-Übersicht

Chip

Pipelines

Chiptakt

DDR-Speichertakt

Speicherbus

Alle Angaben laut ATI

RADEON 9800 Pro

8

380 MHz

680 MHz

256 Bit

RADEON 9700 Pro

8

325 MHz

620 MHz

256 Bit

RADEON 9700

8

275 MHz

540 MHz

256 Bit

RADEON 9600 Pro

4

400 MHz

600 MHz

128 Bit

RADEON 9600

4

325 MHz

400 MHz

128 Bit

RADEON 9500 Pro

8

275 MHz

540 MHz

128 Bit

RADEON 9500

4

275 MHz

540 MHz

128 Bit

RADEON 9200

4

k. A

k.A

128 Bit

RADEON 9000 Pro

4

275 MHz

275 MHz

128 Bit

RADEON 9000

4

250 MHz

200 MHz

128 Bit

Wie sich die Taktfrequenz und Pipelines auf die Geschwindigkeit auswirken, lässt sich derzeit nur vermuten.

Der Stromversorgungsstecker auf dem Grafik-Board bleibt bei den Boards mit RADEON-9800-Chips erhalten. Auch ein DVI- und TV-Ausgang gehören bei allen Karten mit RADEON-Chipsätzen teilweise zum Standard.

Details zum RADEON 9800, 9600, 9200

ATI fertigt den RADEON 9800/Pro und den RADEON 9200 in bewährter 0,15-Mikron-Technologie. Die RADEON-9600-Varianten unterzog der Hersteller einem Die-Shrink auf 0,13-Mikron.

RADEON 9800

Die RADEON-9800-Pro-Version mit 128 MByte DDR-SDRAM enthält acht Pixel-Pipelines und vier Vertex-Engines. Er erreicht bei einem Chip- und Speichertakt von 380 beziehungsweise 680 MHz eine theoretische Speicherbandbreite von 20,3 GByte/s (Basis 1024). Der Konkurrent GeForce FX erreicht nur 14,9 GByte/s (Basis 1024). Damit dürfte er in punkto Performance dem NVIDIA-Chip überlegen sein. Die Architektur des neuen Grafikchips basiert auf der RADEON-9000-Architektur mit einigen auf den folgenden Seiten beschriebenen Detailverbesserungen. Weitere Varianten wie ein RADEON 9800 Pro mit 256 MByte DDRII-SDRAM und eine RADEON 9800 mit 128 MByte DDR-SDRAM sind in Planung. Der Chip- und Speichertakt dieser Versionen steht noch nicht fest. RADEON-9800-Pro-Boards mit 128 MByte DDR-SDRAM sollen bereits Ende März zu einem Preis von zirka 400 Euro erhältlich sein. Die 256-MByte-Version soll 100 Euro teurer und die Variante ohne Pro-Zusatz 50 Euro günstiger sein als das Pro-Standard-Modell mit 128 MByte Speicher.

RADEON 9600

Der RADEON 9600/Pro ist eine abgespeckte Version des RADEON 9800 Pro in neuer Fertigungstechnologie. Er muss sich mit vier Pixel Pipelines und zwei Vertex-Shadern begnügen. Zusätzlich verfügt er nur über die Hyper-Z-III-Funktion ohne die Plus-Erweiterung (erweiterter Z-Cache). Die Pro-Version taktet ATI mit einer Core-Frequenz von 400 MHz und einer Speicherfrequenz von 600 MHz. Sie erreicht eine Speicherbandbreite von 8,9 MByte/s und soll dem NVIDIA GeForce 4 Ti 4200 Paroli bieten können. Karten mit dem RADEON 9600 und 9600 Pro wird es ab Anfang April zu einem Preis von etwa 150 beziehungsweise 200 Euro geben.

RADEON 9200

Der RADEON 9200 ist im Wesentlichen identisch mit dem RADEON 9000. ATI hat den Chip lediglich um die AGP-8x-Funktionalität erweitert. Weitere technische Details hat der Hersteller noch nicht veröffentlicht. Karten mit dem für den Mainstream-Bereich konzipierten Grafikprozessor sollen in der Pro-Version 150 Euro und in der Standardversion zirka 100 Euro kosten. Die Auslieferung soll Ende April beginnen.

Smartshader 2.1

Die Hauptbestandteile des Smartshader bilden die frei programmierbaren Vertex- und Pixel-Shader. Neu hinzugekommen ist beim Smartshader 2.1 die F-Buffer-Technologie.

Der Vertex-Shader ist in der Geometrie-Pipeline untergebracht. Anhand von frei programmierbaren Anweisungen und Instruktionen kann er die ankommenden Vertex-Daten neu berechnen.

Im Vergleich zum RADEON 9700 hat ATI beim RADEON 9800 die Zahl der Rendering-Pipelines bei acht belassen. Jede dieser Pipes verfügt über eine eigene Texturierungseinheit sowie über einen Pixel-Shader. Anders als der Vertex-Shader ist der Pixel-Shader ein Teil der Rendering-Pipeline. Er ist in der Lage, unterschiedliche Texturen in einem Durchlauf zu untersuchen, um die Farbe eines Pixels festzustellen und neu zu berechnen.

Diese Pixel-Shader beherrschen laut Angaben von ATI und Microsoft alle Anforderungen von DirectX9. Die Pixel-Shader arbeiten mit Floating-Point-Logik bei 128 Bit Genauigkeit.

Der F-Buffer (Fragment-Stream-Buffer) speichert Zwischenergebnisse von Berechnungen einer fragmentalen Pipeline in einem FIFO-Buffer ab. Dieses Verfahren ermöglicht Shader-Programme mit "unbegrenzter" Länge. Es soll die Bildqualität erhöhen und die Performance bei der Berechnung von Bildsequenzen steigern.

Smoothvision 2.1

Smoothvision ist eine Anti-Aliasing-Funktion (AA), bei der man bis zu 16 Samples per Pixel zur Kantenglättung benutzen kann. Wo die einzelnen Sample-Punkte innerhalb eines Pixels liegen, kann der Programmierer in einer Sample-Tabelle frei definieren und speichern.

Das neue Smoothvision 2.1 basiert auf der Smoothvision-2.0-Technologie. Der Funktionsblock liegt wie bisher direkt hinter der Rendering-Engine des Grafikchips. Mit dem Update des AA-Verfahrens verspricht sich ATI, durch die Optimierung des Berechnungsalgorithmus die Effizienz des Speicher-Controllers bei Schreib- und Lesezugriffen zu steigern. Dadurch sollen 3D-Szenen bei Auflösungen größer 1024 x 768 Bildpunkten bei 4x- und 6x-FSAA schneller berechnet werden.

Hyper Z III+

ATIs Hyper-Z-Funktion setzt sich aus drei Funktionen zusammen: Die Hierarchical-Z filtert alle für die Szene nicht sichtbaren Pixel heraus. Das heißt: Gerendert werden nur Pixel, die auch in der Szene sichtbar sind - das spart Speicherbandbreite. Die Z-Compression reduziert die Datenmenge durch einen verlustfreien Komprimier-Algorithmus. Die Dekompression und Kompression läuft in Echtzeit. Die Fast-Z-Clear löscht laut ATI den Z-Buffer 64 Mal schneller als konventionelle Methoden.

Alle drei Funktionen verringern die Anforderungen an die Speicherbandbreite und sollen eine deutliche Performance-Steigerung bringen.

Mit Hyper Z III+ ergänzte ATI diese Technologie um einen erweiterten Z-Cache. Dieser verringert Latenzzeiten, die beim Schreiben und Lesen von Z-Buffer-Daten entstehen. Laut ATI soll diese Methode bei der Berechnung von Schatteneffekten die Datenmenge reduzieren und so den Speicherbus entlasten.

Benchmarks

Zusammen mit den technischen Daten veröffentlicht ATI erste Benchmark-Ergebnisse des RADEON 9800 Pro. In den folgenden Tabellen vergleichen wir den neuen Grafikchip mit der READEON 9700 Pro (alle Ergebnisse stammen von ATI).

RADEON 9800 Pro (128 MByte)

3DMark2001 SE

4X Anti-Aliasing

8X Anisotropic Filtering (Quality)

Normal

1600 x 1200

8129

9753

12499

1280 x 1024

10538

11778

14725

1024 x 768

13285

14110

16579

RADEON 9700 Pro (128 MByte)

3DMark2001 SE

4X Anti-Aliasing

8X Anisotropic Filtering (Quality)

Normal

1600 x 1200

6610

8182

10993

1280 x 1024

8769

10081

12959

1024 x 768

11399

12574

15323

RADEON 9800 Pro (128 MByte)

Quake III Arena

4X Anti-Aliasing

8X Quality Anisotropic

Normal

1600 x 1200

132,1

193,5

233,8

1280 x 1024

189,3

249,4

290,1

1024 x 768

279,1

313,7

326,3

RADEON 9700 Pro (128 MByte)

Quake III Arena

4X Anti-Aliasing

8X Quality Anisotropic

Normal

1600 x 1200

116,4

169,2

207,2

1280 x 1024

166,6

222,9

270,6

1024 x 768

253,0

298,1

325,9

ATI testete die Grafikchips in folgender Testumgebung:

Fazit

ATI hat mit dem RADEON 9800, 9600 und 9200 sein bestehendes Produktportfolio auf den neuesten Stand gebracht. Revolutionäre Neuerungen waren nicht zu erwarten. Aber das aktuelle Update reicht aus, um NVIDIA in Bezug auf Leistungsfähigkeit und Preis gehörig unter Druck zu setzen.

Die Modernisierung beschränkte sich auf die Verbesserung der bekannten Funktionen wie Smartshader, Smoothvision und Hyper Z. Darüber hinaus hat ATI dezent an der Frequenzschraube des Core- und Speichertaktes gedreht. Ein Novum ist der RADEON-9600-Chip. Bei diesem Grafikprozessor wendet ATI erstmals die 0,13-Mikron-Fertigungstechnologie an.

Finale Leistungsdaten liegen noch nicht vor. Glaubt man aber den ATI-Benchmarks, soll der RADEON 9800 Pro dem GeForce FX deutlich davonlaufen. Sollte sich das bewahrheiten, muss NVIDIA noch gehörig an der Performance des GeForce FX arbeiten.

Bereits nach der CeBIT soll es das High-End-Modell RADEON 9800 Pro zu einem Preis von etwa 400 Euro geben. Weitere Varianten für Performance- und Mainstream-Anwender folgen im April. Die Preise variieren von 100 bis 350 Euro.