Nvidia-GeForce-200-Serie

Nvidia Geforce GTX 280

Die Geforce-200-Serie ist eine Serie von Desktop-Grafikchips des Unternehmens Nvidia und ergänzt die Geforce-9-Serie bzw. die Geforce-100-Serie im oberen Leistungs- und Preissegment. Alle Grafikprozessoren dieser Serie unterstützen das Shadermodell 4.0 (SM 4.0) nach DirectX 10, OpenGL 3.0, CUDA und damit auch PhysX.

Beschreibung

Am 16. Juni 2008 stellte Nvidia die Geforce GTX 280 und 260 vor, auf welchen der GT200-Chip verbaut ist. Dabei handelte es sich mit über 1,4 Mrd. Transistoren um die bis dahin komplexeste und mit einer Die-Fläche von 576 mm² auch um die größte GPU, welche auf einer Grafikkarte verbaut worden war. Architektur des GT200 basiert auf der Vorgängerserien der Geforce-8- und Geforce-9-Serie, allerdings wurden einige Dinge verändert. Insbesondere wurden Architekturveränderungen vorgenommen, von denen CUDA-Applikationen profitieren sollten, so wurde zum Beispiel ein Memory-Buffer zwischen den Streamprozessoren integriert und die Registergröße vergrößert. Zudem unterstützt der Geforce 200 mit Hilfe von extra für diesen Zweck eingefügten Recheneinheiten auch das Rechnen mit doppelter Genauigkeit, während die Vorgänger nur einfache Genauigkeit beherrschen. Im Zuge der Vergrößerung des Chips wurden bei der Geforce-200-Serie auch die Shadercluster vergrößert, so wurde die Shaderclustergröße von 16 Streamprozessoren pro Cluster beim G80/G92 auf 24 Streamprozessoren pro Cluster vergrößert, wodurch natürlich auch an den restlichen Komponenten des Chips Anpassungen stattgefunden haben. Abseits der weiteren Optimierungen des Chips wie etwa der Verbesserungen am Thread-Scheduler wurde eine Stromsparfunktion eingeführt, so dass man trotz höherer Rechenleistung und höherem Verbrauch unter Last, im 2D-Modus unter den Verbrauch der Vorgänger kommt. Als nachteilig erwies sich die Fertigung in 65 nm, da ATI die Radeon 4800er Serie bereits in 55-nm-Verfahren herstellen ließ und somit kosteneffizienter arbeiten konnte.

Geforce GTX 260 von XFX

Die Geforce GTX 280 hatte in etwa die Performance der Dualgrafikkarte Geforce 9800 GX2. Nach den erfolgreichen Vorgängerserien konnte die GTX 280 die teilweise sehr hohen Erwartungen nicht erfüllen, obwohl sie bis zur Einführung der Radeon HD 4870 X2 die schnellste Grafikkarte auf dem Markt war. Auf der Geforce GTX 260 waren zwei Cluster der GT200-GPU deaktiviert, sowie das Speicherinterface und der Speicherausbau reduziert worden. Da die gleichschnelle Radeon HD 4870 von AMD deutlich günstiger am Markt angeboten wurde, überarbeitete Nvidia die GTX 260. Am 16. September 2008 stellte man die Geforce GTX 260 mit 216 Streamprozessoren vor.^[1] Bei dieser war nur noch ein Shadercluster deaktiviert worden, wodurch ein besser Performance erzielt wurde. Dadurch verkaufte sich die überarbeitete GTX 260 deutlich erfolgreicher am Markt.

Am 18. Dezember 2008 kündigte Nvidia die Dual-GPU-Grafikkarte Geforce GTX 295 für den 8. Januar 2009 offiziell an,^[2] mit welcher Nvidia erneut die leistungsstärkste Grafikkarte für dem Markt produzierte. Die GTX 295 bestand zunächst aus zwei einzelnen Platinen, welche im sogenannten „Sandwich“-Design zusammengesetzt wurden. Um die Produktionskosten zu reduzieren, wechselte Nvidia im Mai 2009 auf ein einfaches Singlelayout, auf welchem beide Grafikkerne platziert sind und dass mit höheren Speichertaktraten ausgeliefert wird.^[3] Ebenfalls am 8. Januar wurde die Geforce GTX 285 offiziell vorgestellt, welche die Geforce GTX 280 ersetzt. Obwohl sie bereits bei der Vorstellung verfügbar war, wurde der offizielle Start der Geforce GTX 285 auf den 15. Januar verlegt.^[4] Für Beobachter unerwartet war, dass Nvidia bei der Geforce GTX 295 und 285 den HybridPower-Modus entfernt hatte.^[5] Beide Karten basieren auf dem GT200b-Chip (auch als GT206 bekannt), wobei es sich um ein 55-nm-Derivat des GT200-Chip handelt. Bereits im Dezember 2008 hatte Nvidia die GTX 260 mit dem neuen GT200b-Chip ausgeliefert.^[6]

Am 3. März 2009 kündigte Nvidia auf der Cebit die Geforce GTS 250 für den 10. März an. Damit erweiterte man die Geforce-200-Serie offiziell auch auf den Performancesektor. Allerdings handelt es sich bei der GTS 250 um eine Neuauflage der Geforce 9800 GTX+, welche noch auf dem G92-Chip basiert. Da dieser bereits in der Geforce-8-Serie verwendet wurde, geriet Nvidia für die Namensgebung in die Kritik. Im Gegensatz zu früheren Neuauflagen handelt es sich bei der GTS 250 aber um kein reines Remake, da Nvidia verschiedene Änderungen am Platinenlayout durchführte, den Videospeicher auf 1024 MB verdoppelte, sowie einen Energiesparmodus einbaute.^[7] Auf eine ebenfalls erwartete Neuauflage der Geforce 9800 GT unter dem Namen Geforce GTS 240 verzichtete Nvidia dagegen kurzfristig.^[8]

Als AMD am 2. April die Radeon HD 4890 auf den Markt brachte, reagierte Nvidia mit der Präsentation der Geforce GTX 275, auf Basis des GT200b-Chip, noch am gleichen Tag. Allerdings war diese, im Gegensatz zur Konkurrenzkarte, noch nicht flächendeckend auf dem Markt vorhanden, weshalb man von einem sogenannten „Paperlaunch“ spricht.^[9] Beide Karten boten in etwa die Leistung der bereits nicht mehr produzierten Geforce GTX 280 und platzierten sich genau zwischen der GTX 260 (216 SPs) und GTX 285.

Grafikprozessoren

Übersicht Grafikchips der Nvidia-Geforce-200-Serie

Grafikchip	Fertigung			Einheiten						DirectX / OpenGL Version	Video- prozessor	Schnitt- stelle
	Prozess (in nm)	Transistoren (in Mio.)	Die-Fläche (in mm²)	ROP- Partitionen	ROPs	Unified-Shader		TAUs	TMUs
						Stream- prozessoren	Shader- Cluster
GT200	65	1400	576	8	32	240	10	80	80	10.0 / 3.0	VP2	PCIe 2.0
GT200b (GT206)	55	1400	470	8	32	240	10	80	80	10.0 / 3.0	VP2	PCIe 2.0
G92b	55	754	276	4	16	128	8	64	64	10.0 / 3.0	VP2	PCIe 2.0

Namensgebung

Bei der Geforce-200-Serie führte Nvidia ein neues Bezeichnungsschema ein. Alle Grafikchips werden mit einem Buchstabenkürzel zur Einordnung des Leistungssektors sowie einer dreistelligen Nummer bezeichnet, die generell mit einer „2“ (für Geforce 200) beginnt. Die letzten beiden Ziffern dienen zur weiteren Differenzierung innerhalb des jeweiligen Leistungssektors.

Buchstabenkürzel:

• G – Low-Buget
• GT – Mainstream
• GTS - Performance
• GTX - High-End

Aufgrund des allgemeinen Preisverfalls am Markt treffen die ursprünglichen Klassifizierungen von Nvidia nicht grundsätzlich zu.

Modelldaten

Übersicht Modelle der Nvidia-Geforce-200-Serie

Modell	Offizieller Launch	Grafikprozessor (GPU)								Grafikspeicher				TDP (Watt)
		Typ	Aktive Einheiten					Chiptakt (MHz)	Shadertakt (MHz)	Größe (MB)	Takt (MHz)	Typ	Speicher- interface
			ROPs	Shader- Cluster	SPs	TMUs	TAUs
Geforce GTS 250[10]	10. Mrz. 2009	G92b	16	8	128	64	64	738	1836	512 1024	1100	GDDR3	256 Bit	150
Geforce GTX 260[11]	16. Jun. 2008	GT200	28	8	192	64	64	576	1242	896	999	GDDR3	448 Bit	182
	16. Sep. 2008			9	216	72	72
	22. Dez. 2008	GT200b
Geforce GTX 275[12]	2. Apr. 2009	GT200b	28	10	240	80	80	633	1404	896	1134	GDDR3	448 Bit	219
Geforce GTX 280[13]	16. Jun. 2008	GT200	32	10	240	80	80	602	1296	1024	1107	GDDR3	512 Bit	236
Geforce GTX 285[14]	15. Jan. 2009	GT200b	32	10	240	80	80	648	1476	1024	1242	GDDR3	512 Bit	183
Geforce GTX 295[15]	8. Jan. 2009	2× GT200b	2× 28	2× 10	2× 240	2× 80	2× 80	576	1242	2× 896	999	GDDR3	2× 448 Bit	289
	Mai. 2009										1100

Hinweise:

• Die angegeben Taktraten sind die von Nvidia empfohlenen bzw. festgelegten. Allerdings liegt die finale Festlegung der Taktraten in den Händen der jeweiligen Grafikkarten–Hersteller. Daher ist es durchaus möglich, dass es Grafikkarten–Modelle gibt oder geben wird, die abweichende Taktraten besitzen.
• Mit dem angegebenen Zeitpunkt ist der Termin der öffentlichen Vorstellung angegeben, nicht der Termin der Verfügbarkeit der Modelle.
• Die TDP-Angaben des Herstellers können von den realen maximalen Leistungsaufnahmen abweichen.

Leistungsdaten

Für die jeweiligen Modelle ergeben sich folgende theoretische Leistungsdaten:

Theoretische Leistungsdaten Nvidia-Geforce-200-Serie

Modell	Rechenleistung über die Streamprozessoren (GFlops)	Pixelfüllrate des Grafikprozessors (MPixel/s)	Texelfüllrate des Grafikprozessors (MT/s)	Datenübertragungsrate zum Grafikspeicher (GB/s)
Geforce GTS 250	705	11808	47232	70,4
Geforce GTX 260	715,4	16128	36864	111,9
Geforce GTX 260 216SPs	804,8		41472
Geforce GTX 275	1010,9	17724	50640	127,0
Geforce GTX 280	933,1	19264	48160	141,7
Geforce GTX 285	1062,7	20736	51840	159,0
Geforce GTX 295	2× 894,2	2× 16128	2× 46080	2× 111,9
				2× 123,2

Hinweise:

• Die angegebenen Leistungswerte für die Rechenleistung über die Streamprozessoren, die Pixelfüllrate, die Texelfüllrate und die Speicherbandbreite sind theoretische Maximalwerte. Die Gesamtleistung einer Grafikkarte hängt unter anderem davon ab, wie gut die vorhandenen Ressourcen ausgenutzt bzw. ausgelastet werden können. Außerdem gibt es noch andere, hier nicht aufgeführte Faktoren, die die Leistungsfähigkeit beeinflussen.
• Die angegebene Rechenleistung über die Streamprozessoren bezieht sich auf die Nutzung beider MUL–Operationen, die bei Grafikshaderberechnungen nicht erreicht wird, da weitere Berechnungen ausgeführt werden müssen. Bei diesen Berechnungen liegt die Leistung der Rechenleistung über die Stream-Prozessoren daher geringer.

Weblinks

• „nVidia GT200: Technik im Detail“ (www.computerbase.de)
• „nVidia G92: Technik im Detail“ (www.computerbase.de)

Einzelnachweise

1. ↑ PC Games Hardware: Neuauflage der Geforce GTX 260 im PCGH-Preisvergleich gelistet
2. ↑ Computerbase: Nvidia kündigt offiziell die GeForce GTX 295 an
3. ↑ PC Games Hardware: Geforce GTX 295 - Dual-GPU-Grafikkarte bald auf einem PCB, 30. April 2009
4. ↑ PC Games Hardware: Geforce GTX 285 offiziell vorgestellt
5. ↑ Computerbase: GeForce GTX 285 und GTX 295 ohne Hybrid-SLI
6. ↑ Computerbase: 55 nm GeForce GTX 260 im deutschen Handel
7. ↑ Computerbase: Test: Nvidia GeForce GTS 250
8. ↑ Computerbase: GeForce GTS 240 kurzfristig gestrichen?
9. ↑ Computerbase: HD 4890 ab 209 Euro lieferbar, GTX 275 später
10. ↑ NVIDIA GeForce GTS 250
11. ↑ NVIDIA GeForce GTX 260
12. ↑ NVIDIA GeForce GTX 275
13. ↑ NVIDIA GeForce GTX 280
14. ↑ NVIDIA GeForce GTX 285
15. ↑ NVIDIA GeForce GTX 295

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