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GeForce GTX 260 & 280: Architektur des GT200 im Detail
Inhaltsverzeichnis
- 1 – Die Architektur im Einzelnen
- 2 – Skalierbares Prozessor-Array
- 3 – Überarbeitete Streaming-Multiprozessoren
- 4 – GTX 280 oder GTX 260?
- 5 – Mehr zum Thema
Hier finden Sie den ersten Teil der Artikelserie: Generationswechsel: GeForce GTX 280 & GTX 260. In diesem zweiten Teil gehen wir näher auf die Architektur ein.
Eine SIMT-Architektur?
Die Begriffe SIMD und MIMD dürften vertraut sein, aber beim GT200 beschreibt Nvidia seine Shader-Multiprozessoren als „SIMT-Komponenten“. Worum handelt es sich dabei? Das Akronym steht für „Single Instruction Multiple Threads“ und der Hauptunterschied zum SIMD-Modus besteht darin, dass die Größe der verarbeiteten Vektoren keine vordefinierte Breite hat. Konkret bedeutet dies, dass sich der Prozessor mit einer ausreichenden Anzahl von Threads wie ein Skalarprozessor verhält. Um diesen Unterschied zu verstehen, sollte man sich daran erinnern, wie Pixelshader-Komponenten bei bisherigen Architekturen funktionierten.
Der Rasterisierer erzeugte Quads (2x2-Pixel-Quadrate), wobei jedes Pixel aus einem Vektor mit vier Gleitkommawerten mit einfacher Genauigkeit besteht (R, G, B, A) oder (X, Y, Z, W), den Formaten, die am häufigsten bei 3D-Berechnungen verwendet werden. Diese Quads wurden dann an eine ALU weitergegeben, die im 16fachen SIMD-Modus arbeitete, wo derselbe Befehl auf alle 16 Gleitkommazahlen angewandt wurde. Dies ist eine Vereinfachung zur Illustration des Prinzips. In der Praxis verfügten GeForce 6 und 7 über einen Modus namens Co-Issue zur Ausführung von zwei Befehlen pro Vektor.
Seit dem G80 wurde dieser Betriebsmodus überarbeitet. Der Rasterisierer erzeugt immer noch Quads, die in einem Puffer zwischengespeichert werden. Wenn 8 Quads (32 Pixel, ein „Warp“ in CUDA-Terminologie) im Puffer vorhanden sind, können sie von einem Multiprozessor im SIMD-Modus ausgeführt werden. Worin besteht also der Unterschied? Darin, wie die Daten organisiert sind. Statt vier Vektoren aus vier Gleitkommazahlen zu verarbeiten, die wie folgt organisiert sind: (R, G, B, A, R, G, B, A, R, G, B, A, R, G, B, A), verarbeiten die Multiprozessoren Vektoren aus 32 Gleitkommazahlen, von denen jede aus einer einzelnen Komponente jedes der 32 Threads besteht:
(R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R) dann
(G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G, G) etc.
Bei der SIMD-Programmierung wird die erste Datenanordnung AoS (Array Of Structures) genannt, die zweite SoA (Structure of Arrays). Diese zweite Anordnung sorgt für eine bessere Performance. Vorausgesetzt, es gibt genug Daten, um einen Vektor zu füllen, verhält sich der Prozessor aus Programmierersicht wie ein Skalarprozessor, da die SIMD-Komponenten immer zu 100 % verwendet werden, unabhängig von der Breite der verarbeiteten Daten. Umgekehrt erzielt AoS eine optimale Performance nur dann, wenn derselbe Befehl auf alle vier Komponenten jedes Vektors angewandt wird.


539? die spinnen doch, für einen schip der so uneffizient arbeitet und heiß wie die sonne wird.
da hole ich mir lieber ne hd4850/70..
ah die gibts schon fuer 457€ und die preise werden noch fallen
und das sie heisst wird ..tja abwarten, sol ja bald eine 55nm version kommen
ah die gibts schon fuer 457€ und die preise werden noch fallen, und dass sie heiss wird ..tja abwarten, soll ja bald eine 55nm version kommen
Die 4850 geht derzeit für unter 140 Euro weg, und die 4870 knackt die Tage die 199 Euro. Das ist ja auch schon ne Glaubwürdigkeitsfrage wenn nVidia die Preise von über 500 auf unter 250 senken muss damit sie noch attraktiv bleiben. Die hier und dort sicher beeindruckende Mehrleistung der 260er in meist astronomischen Auflösungen (2560*1600) werden wohl für das Gros der Zielgruppe einen "nicht abschöpfbaren Nutzen" darstellen und daher einen höheren Preis nicht rechtfertigen.
Und daß die 55nm-Version demnächst kommt und eventuell weniger Strom verbraucht mag ja sein - hat aber nichts mit der Aussage zu tun daß Dein Vorposter eben DIESES Modell nicht kaufen wird. Und nVidia wird eine Weile die 65 nm verkaufen wollen, sonst hätten sie diesen Prozess gar nicht "rampen" brauchen (das ist nämlich sehr teuer).
Also, für mich ging diese Runde klar an ATI/AMD. Und das ist auch gut so, die letzten Runden gingen allesamt an nVidia. Wollen doch nicht daß einer von beiden die Grätsche macht, wa?
Sehr schön Joe, besser hätt ich es auch nicht sagen können
Diese Runde geht in puncto P/L-Verhältnis ganz klar an AMD/ATi. Die Leistung, die die HD4850 erreicht, ist absolut mehr als ausreichend für die kommende Generationen an Spieletechniken. Und wer nen "Schnaps" mehr ins Boot geschüttet haben möchte, greift (wie ich demnächst) zu HD4870.
Aber ich kann auch Enthusiasten verstehen, die unbedingt eine GTX280 in ihrer Signatur posten möchte - bitteschön... alles hat seine Daseinsberechtigung.
Die 48er Serie hat mich eher überzeugt. Klar ist Nvidia von der Performance grad ne Ecke schneller, aber der Preis, die Dimensionen, die Abwärme und meine Liebe zu Intel Chipsätzen und dem damit verbundenen CF schrecken mich doch sehr von ner 200er Karte ab. Was soll ich für 10-15% mehr Performance mit all den Nachteilen rumschlagen?
Ich denke, der Chip arbeit aufgrund nicht optimierter Treiber. Wenn erstmal optimierte Treiber rauskommen, wird sich der Kauf einer GT200 Karte mehr als lohnen. Zumindest war dies bei dem G80 auch so, dass dieser erst nach einigen Monaten der Treiberoptimierung seine wahre Kraft zeigen konnte.
Warten wir es mal ab...
539? die spinnen doch, für einen schip der so uneffizient arbeitet und heiß wie die sonne wird.da hole ich mir lieber ne hd4850/70..
Was? Der 4850 wird doch bis zu 90 grad heiss! Aus diesem grund warte ich noch bis gigabyte und andere alternative kuhlung bieten. Ich bin zwar nvidia fan, aber die 48xx serie hat mich begeistert.
Also ich weiß nicht was ihr alle über den hohen Stromverbrauch der neuen NVidia Karten schreibt, aber es ist fakt, dass ATIs 4850/70 im IDLE 30-40W mehr Stromverbrauch haben, als die neuen 2** Karten. Und das eine 4870er Karte alleine garnicht mit der GTX280 mithalten kann, merkt auczh keiner. Warum sonst bringt ATI eine 4870X2 raus, nur zum Spaß? Was wird dann mit dem Preis, dem Stromverbrauch?
Aus momentaner Sicht finde ich beide Partein nicht gerade gut.
Alles gut und schön, aber läuft Lemmings 3D im Triple SLI Verband damit endlich ruckelfrei ?
Alles gut und schön, aber läuft Lemmings 3D im Triple SLI Verband damit endlich ruckelfrei ?
Wohl er nicht, da es bei SLI/Crossfire noch immer Mikroruckler gibt
"Die SLI-Anschlüsse und der immer noch vorhandene HDMI-Eingang verbergen sich hinter entfernbaren Abdeckungen."
HDMI-Eingang hab ich was verpasst?
Oder meint ihr den SPDIF-Eingang für Sound?
Ich finde es schon gut das immer höhere Auflösungen mit weniger Performanceverlusst möglich sind. Doch zZ brauch das nur ein winziger Bruchteil der Endnutzer. In Sachen P/L liegt ATI mit Ihren Radeons diesmal klar vor NVIDIA, doch NVIDIA bietet eben ein Maß an Leistung, welches von ATI zZ noch nicht erreicht wird.
Was mich zZ sehr stört ist, dass ATI und NVIDIA nichts weiter machen als Ihre Technologien immer höher zu Takten und immer kleiner zu Produzieren. Schön und gut das eine Karte jetzt mehr Shadereinheiten verarbeitet, aber wo ist denn das wirklich neue? NVIDIA meint mit Ihrer PhysX mal Punkten zu können, welches aber nur im SLI oder Mehrkernbetrieb Sinn macht. Nur warum werden dann noch Singlegpukarten herrgestellt?
Mir fehlt in letzter Zeit einfach die Überraschung etwas neues zu sehen. NVIDIA kündigte Ihre Chips spektakulär an, mit sonstwieviel Leistung und dann Pustekuchen. Vielleicht wird Ende des Jahres mal wieder was vernünftiges auf den Markt kommen, was auch neue Möglichkeiten bietet. Ok, nach NVIDIA kann das schon in 2 Monaten sein ^^
Die 4850 geht derzeit für unter 140 Euro weg, und die 4870 knackt die Tage die 199 Euro. Das ist ja auch schon ne Glaubwürdigkeitsfrage wenn nVidia die Preise von über 500 auf unter 250 senken muss damit sie noch attraktiv bleiben. Die hier und dort sicher beeindruckende Mehrleistung der 260er in meist astronomischen Auflösungen (2560*1600) werden wohl für das Gros der Zielgruppe einen "nicht abschöpfbaren Nutzen" darstellen und daher einen höheren Preis nicht rechtfertigen.
Und daß die 55nm-Version demnächst kommt und eventuell weniger Strom verbraucht mag ja sein - hat aber nichts mit der Aussage zu tun daß Dein Vorposter eben DIESES Modell nicht kaufen wird. Und nVidia wird eine Weile die 65 nm verkaufen wollen, sonst hätten sie diesen Prozess gar nicht "rampen" brauchen (das ist nämlich sehr teuer).
Also, für mich ging diese Runde klar an ATI/AMD. Und das ist auch gut so, die letzten Runden gingen allesamt an nVidia. Wollen doch nicht daß einer von beiden die Grätsche macht, wa?
8800gt gibs schon für 120?
Und die HD3870 (die im endeffekt wieder schneller ist ...) für unter 100?.
8800gt gibs schon für 120?
Mag ja sein - und inwiefern macht die die 280 attraktiver?
Das Witzigste ist ja, dass die 48xxer Serie von ATi zwar idle 30-40Watt mehr verbrät, aber was Stromverbrauch angeht nicht an die Nvidia Heizstrahler mit 256 Watt unter Volllast nicht rankommt.
Witzig ist dann auch noch, dass die HD 4850 praktisch fast auf 260 Niveau ist und die HD 4870 zwischen 260 und 280 Niveau liegt und das bei halbem Preis und halbem Stromverbrauch unter Volllast.
Da kann man noch so viel gegen ATi/AMD haben...wie manche Vorredner schon meinten: Diese Runde geht an ATi. Und ich kauf mir ne 4870.
Bin gespannt ob Nvidia auch versucht noch schnell die 4870 X2 zu kontern. wahrscheinlich mit ner 280 GX2 mit 400 Watt Stromverbrauch...Na dann viel Spaß... XD
Ich muss allerdings sagen ich hab noch keine 4870 unter 200 euro gesehn hab. Sag mir Bescheid wos das gab XD!
frage eines Unwissenden: was taugt die 88GT mit 1GB bzw mit 512MB gegenueber der 4870 von ATI?