Nvidia GT21x vs. G9x: Transistoreffizienz

NvidiaIm Sommer letzten Jahres stellte Nvidia mit Geforce GTX 280 und GTX 260 Karten auf Basis der so genannten GT200-Architektur vor. Diese erzielten eine relativ magere Leistungssteigerung im Vergleich zum Vorgänger unter Berücksichtigung des Transistoren- und Chipflächenanstiegs. Ein direkter Effizienzvergleich zwischen G9x und GT200 blieb jedoch bisher verwehrt, weil Nvidia es verpasste, die neue Architektur auch im Low-Cost- und Mainstream-Segment unterzubringen.
Mit Geforce G210 und GT 220 ist dies nach eineinhalb Jahren Wartezeit jetzt gelungen. Seit kurzem liegen auch Angaben über die Transistorenanzahl und Chipfläche vor, die immer schon insgeheim vermutetes besiegeln.

Folgend eine Übersicht ausgewählter G9x- und GT21x-Chips:

.VerfahrenTransistorenChipflächeSpezifikationen
GT21840 Nanometer260 Millionen57 mm²16 SPs, 8 TMUs,
4 ROPs, 64 Bit
G96b55 Nanometer314 Millionen119 mm²32 SPs, 16 TMUs,
8 ROPs, 128 Bit
GT21640 Nanometer486 Millionen100 mm²48 SPs, 16 TMUs,
8 ROPs, 128 Bit
G94b55 Nanometer505 Millionen180 mm²64 SPs, 32 TMUs,
16 ROPs, 256 Bit


Die Performance/Transistor ist bei der G9x-Architektur deutlich besser als bei der GT21x-Architektur. Am besten lässt sich dies mit GT216 und G94b erklären. Letzterer besitzt weniger als 4 Prozent mehr Transistoren, kann allerdings mit 33 Prozent mehr Shadereinheiten und 100 Prozent mehr TMUs und ROPs aufwarten - das Speicherinterface ist ebenfalls 100 Prozent breiter.
Dies erklärt zweifellos, warum Nvidia für Low-Cost und Mainstream lieber auf G9x zurückgriff, anstatt neue Chips auf GT200-Basis zu entwickeln. Erst der Wechsel auf 40 Nanometer konnte die schwache Performance/Transistor der GT200-Architektur insoweit tollerieren, als dass man auch Produkte für günstiges Geld in den Markt lassen konnte.

Natürlich ist die obige Rechnung nicht des Weisheits letzter Schluss, denn die GT21x-Architektur bietet bei selben, theoretischen Leistungswerten schon bessere Resultate als die G9x-Architektur, besitzt also eine höhere Performance pro Takt. Und auch wollen wir nicht verschweigen, dass in die GT21x-Architektur bereits DirectX 10.1-Support eingeflossen ist, dennoch: Auch wenn die Vorteile der G9x-Architektur nicht ganz so eklatant ausfallen sollten, wie in der obigen Rechnung rein quantitativ dargelegt, so kann man grob über den Daumen gepeilt doch mit hoher Wahrscheinlichkeit sagen, dass die Performance pro Transistor bei der G9x-Architektur mindestens 20 Prozent besser ausfällt als bei der GT21x-Architektur.

Nvidias Fermi-Chip wird ziemlich genau 120 Prozent mehr Transistoren aufbieten als der GT200. Inwieweit dies später in Relation zur Leistungssteigerung stehen wird, wird spannend sein, zu analysieren.


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