Nvidia wird 30, alles Gute: Die Evolution der Geforce-Grafik von 1999 bis heute - Teil 2

Geforce GTX 580

• Release: 9. November 2010 Quelle: Nvidia Geforce GTX 580
• Architektur: Fermi 2.0
• GPU: GF110
• Fertigung: 40 nm
• Transistoren: 3 Milliarden
• Chipgröße: 520 mm²
• Leistungsaufnahme: 244 W
• Speicher: 1,5 GiByte GDDR5
• Takt: 772 MHz

Die Geforce-500er-Serie stellte ein Update zur Vorgängergeneration dar, was sich in höheren Taktraten über die Modelle hinweg sowie im Power-Management niedergeschlagen hatte. Allerdings soll die GPU wieder deutlich kühler gearbeitet haben. In den Tech-Demos stand Tessellation im Vordergrund, einerseits multidimensional, andererseits prozedural generiert. Dafür wurde das Schadensmodell an einem Außerirdischen gezeigt sowie eine massive und komplexe Stadt.

Geforce GTX 680

• Release: 22. März 2012 Quelle: PC Games Hardware Geforce GTX 680
• Architektur: Kepler
• GPU: GK104
• Fertigung: 28 nm
• Transistoren: 3,5 Milliarden
• Chipgröße: 294 mm²
• Leistungsaufnahme: 195 W
• Speicher: 2 GiByte GDDR5
• Takt: 1.058 MHz

Die als damals stärkste und effizienteste Grafikkarte vermarktete GPU überschritt die 1-GHz-Grenze bei der Taktfrequenz als erste von Nvidia. Das Unternehmen führte eine unvollständige Unterstützung von DirectX 11.1 ein, denn es wurden nur sechs der zehn neu hinzugekommenen Funktionen gegenüber DirectX 11.0 unterstützt. Nvidias großes Ziel mit der neuen Kepler-Architektur war es, die Performance pro Watt zu erhöhen, während man weiterhin versuchte, die allgemeine Performance hochzuschrauben. Die bereitgestellte Tech-Demo hob dabei die detaillierte Darstellung von Haaren in Spielen hervor.

Geforce GTX 780

• Release: 23. Mai 2013 Quelle: PC Games Hardware Geforce GTX 780
• Architektur: Kepler
• GPU: GK110
• Fertigung: 28 nm
• Transistoren: 7 Milliarden
• Chipgröße: 561 mm²
• Leistungsaufnahme: 250 W
• Speicher: 3 GiByte GDDR5
• Takt: 902 MHz

Das Besondere bei der Geforce-GTX-700er-Serie, neben der auf 7 Milliarden verdoppelten Transistoranzahl, war die zusätzliche Einführung einer Geforce GTX Titan, die bereits im Februar 2013 erschienen ist und über 6 GiB VRAM verfügte. Mit "Ira", dem lebensechten Gesichts-Rendering, konnte Nvidia einen großen Schritt beim Einfangen und Simulieren von menschlichen Gesichtsausdrücken in Echtzeit nach vorn machen.

Geforce GTX 980

• Release: 19. September 2014 Quelle: Nvidia Geforce GTX 980
• Architektur: Maxwell
• GPU: GM204
• Fertigung: 28 nm
• Transistoren: 5,2 Milliarden
• Chipgröße: 398 mm²
• Leistungsaufnahme: 165 W
• Speicher: 4 GiByte GDDR5
• Takt: 1.216 MHz

Statt einer 800er-Serie folgte auf die 700 die 900er-Serie. Dies hing damit zusammen, dass Nvidia die 800 schon für die mobilen Chips reserviert hatte. Sämtliche GPUs unterstützten nun DirectX 12 mit dem Feature-Level 12.1 von Windows 10. Die gezeigte Tech-Demo mit der Apollo-Landung auf dem Mond wurde von der Unreal Engine 4 und Voxel Global Illumination angetrieben, eine neue Technologie, die globale Beleuchtung in Echtzeit ohne "Back-Notwendigkeit" ermöglichte und damit die Spielentwicklung erleichtert haben soll.

Geforce GTX 1080

• Release: 27. Mai 2016 Quelle: PC Games Hardware Geforce GTX 1080
• Architektur: Pascal
• GPU: GP104
• Fertigung: 16 nm
• Transistoren: 7,2 Milliarden
• Chipgröße: 314 mm²
• Leistungsaufnahme: 180 W
• Speicher: 8 GiByte GDDR5X
• Takt: 1.733 MHz

Ab der Pascal-Architektur konnte die Hardware-beschleunigte GPU-Planung aktiviert werden (HAGS). Außerdem kam erstmals GDDR5X-Speicher zum Einsatz, der bei 8 GiB aber noch nicht sein Ende fand, denn das Titan-X-Modell wurde mit 12 GiB ausgestattet. Höher fiel dann auch die Leistungsaufnahme aus. Daneben erschien ein Jahr später noch eine Titan Xp.

Geforce RTX 2080

• Release: 20. September 2018 Quelle: PC Games Hardware Geforce RTX 2080
• Architektur: Turing
• GPU: TU104
• Fertigung: 12 nm
• Transistoren: 13,6 Milliarden
• Chipgröße: 545 mm²
• Leistungsaufnahme: 215 W
• Speicher: 8 GiByte GDDR6
• Takt: 1.710 MHz

Mit den GPUs der 2000er-Reihe gab es gleich zwei Neuerungen: Einerseits wurde der Speicher auf GDDR6 aufgewertet und andererseits wurde der Vermarktungsname geändert; aus GTX wurde RTX. Dies hängt damit zusammen, dass die Grafikkarten dazu in der Lage waren, Raytracing in Echtzeit zu rendern. Vor dieser Technologie sollen Entwickler zuvor aufgrund des hohen Rechenaufwandes noch zurückgeschreckt haben. Mithilfe der RT-Kerne konnte die Grafik bei stabilen 30 bis 60 Fps gerendert werden. Da anfangs die Adaptierung von Raytracing in Spielen schleppend verlief, soll sich dies negativ auf den Absatz der Turing-GPUs ausgewirkt haben, sodass Nvidia sein erhofftes Verkaufsziel nicht erreicht habe. Das Titan-RTX-Modell setzte zudem neue Maßstäbe und konnte mit 24 GiB Speicher aufwarten. Neben den RTX-20er-GPUs brachte Nvidia 2019 außerdem die GTX-16er-Reihe, die den Einsteiger- und Midrange-Bereich der Turing-Architektur abdecken sollte, auf den Markt. Wie der Vermarktungsname erahnen lässt, boten diese Grafikkarten keine Raytracing-Unterstützung.

Geforce RTX 3080

• Release: 17. September 2020 Quelle: PC Games Hardware Geforce RTX 3080
• Architektur: Ampere
• GPU: GA102
• Fertigung: 8 nm
• Transistoren: 28,3 Milliarden
• Chipgröße: 628 mm²
• Leistungsaufnahme: 320 W
• Speicher: 10 GiByte GDDR6X
• Takt: 1.710 MHz

Vor zweieinhalb Jahren erschien die bis dato vorletzte GPU-Generation auf Ampere-Basis, die ohne Super- oder Titanmodelle auf den Markt gekommen ist. Die Tech-Demo, die Nvidia zum Release zeigte, heißt Marbles und profitiert vollumfänglich von Raytracing und Deep Learning Super Sampling, der neuen KI-Upscaling-Technologie. Die Verfügbarkeit der Grafikkarten aus der Ampere-Riege hätte aufgrund der globalen Herausforderungen bezüglich des Chipmangels besser ausfallen können, was sich zum Leidwesen der Kunden auf die Preise auswirkte. Beim Verbrauch gab es letztlich einen spürbaren Unterschied von Turing auf Ampere. Beim Speicher gab es außerdem ein Upgrade von GDDR6 auf GDDR6X.

Geforce RTX 4090

• Release: 12. Oktober 2022 Quelle: Nvidia Geforce RTX 4090
• Architektur: Ada-Lovelace
• GPU: AD102
• Fertigung: 4 nm
• Transistoren: 76,3 Milliarden
• Chipgröße: 608,4 mm²
• Leistungsaufnahme: 450 W
• Speicher: 24 GiByte GDDR6X
• Takt: 2.520 MHz

In der Gegenwart angekommen, ist Nvidia aktuell dabei, die Modelle der Geforce-RTX-40er-Serie auf den Markt zu bringen, die diesmal mit dem Flaggschiff Geforce RTX 4090 statt dem 80er-Modell startete. Mit 24 GiByte Speicher führte sie den Trend der RTX 3090 (Ti) fort, der Turbotakt von 2,5 GHz stellte aber ein Novum dar. Die Leistung der RTX 4090 steht bei den Nutzern außer Frage, doch die weiterhin hohen Preise für High-End-Karten sind den GPU-Enthusiasten ein Dorn im Auge, vor allem, weil der Nvidia-CEO in einer Fragerunde zum Release äußerte, dass sinkende Grafikkartenpreise der Vergangenheit angehören, das Moore'sche Gesetz also tatsächlich tot sei.

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Nvidia wird 30 - Alles Gute: Der rasche Aufstieg zum aktuell unangefochtenen GPU-Primus Am 5. April 1993 gründeten die drei Freunde Jensen Huang, Chris Malachowsky und Curtis Priem Nvidia. Was in den 30 Jahren danach geschah, ist Geschichte: 1999 brachte das Unternehmen die erste Geforce-GPU auf den Markt, heute ist Nvidia einsamer Marktführer und milliardenschwer. Aktuell ist vor allem KI bei Nvidia hoch im Kurs, doch die heimischen PC-Besitzer schätzen den Hersteller vor allem wegen seines Grafikkartenaufgebots.

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