X800 Pro und X800 XT machen GeForce 6800 Konkurrenz

Mit bis zu 16 Pixel-Pipelines und Normal-Map-Kompression gegen Nvidia. ATI hatte zwar Nvidia den Vortritt bei der Vorstellung der High-End-Grafikchips GeForce 6800 und GeForce 6800 Ultra gegeben, doch nun legt die kanadische Grafikchipschmiede mit der "Radeon X800 Pro" sowie der "Radeon X800 XT Platinum Edition" selbst los. Obwohl ATI später ankündigte, sollen die ersten Pro-Grafikkarten bereits Anfang Mai 2004 erhältlich sein, während die XT wie die 6800 Ultra gegen Ende Mai 2004 kommen sollen.

4. Mai 2004 um 15:38 Uhr / Christian Klaß

ATI verspricht, dass die X800 Pro und die X800 XT im Unterschied zu ihren Vorgängern 9800 Pro und 9800 XT das Doppelte an 3D-Leistung bieten. Selbst die GeForce 6800 Ultra will ATI mit der X800 XT übertrumpfen können. Dazu haben ATIs Ingenieure - wie auch Nvidia bei seiner GeForce-6800-Reihe - der X800 Pro 12 und der X800 XT 16 Pixel-Pipelines sowie entsprechend viele Pixel-Shader-Einheiten spendiert, während die Vorgänger noch 8 Pixel-Pipelines boten. Dank sechs statt vier Vertex-Shader-Einheiten sollen beide X800-Modelle zudem die doppelte Geometrie-Leistung im Vergleich zu ihren 9800er-Kollegen erreichen.

Die Pixel-Pipelines hat ATI bei der X800 XT in vier Viererblöcken angeordnet, für die X800 Pro - eine auf Grund von Fehlern oder Taktraten-Einschränkung degradierte X800 XT - wird eines der "Quads" deaktiviert. ATI zufolge funktioniert das eigene Chipdesign auch noch, wenn nur einer oder zwei verbleibende Quads genutzt werden - man darf also gespannt sein, was die kommende ATI-Mittelklasse bringen wird.

ATI setzt die gleiche 0,13-Mikron-Fertigungstechnik wie bei der 9800 XT ein, die X800-Chips sind aber mit 160 Millionen Transistoren etwas umfangreicher. Dennoch spricht ATI von guter Ausbeute und guten Taktraten, was bastelfreudige X800-Pro-Grafikkartenkäufer auf die Möglichkeit zum Umbau zur X800 XT hoffen lassen könnte. Auch Nvidia - deren GeForce-6800-Serie mit 222 Millionen Transistoren deutlich umfangreicher ausfällt - hat bei der GeForce 6800 Non-Ultra vier Pipelines gesperrt, bezweifelt aber, dass jemand diese freischalten kann.

Sowohl die Pixel-Shader als auch die Vertex-Shader der X800-Serie unterstützen weiterhin die Shader-2.0-Spezifikation von DirectX 9, so dass Nvidias GeForce 6800 als erster Shader-3.0-Chip einen Technologievorsprung hat, der sich allerdings erst in etwa einem Jahr langsam auswirken dürfte. ATI und einigen Spieleentwicklern zufolge lassen sich mit Shader-2.0-Programmen zudem die gleichen Effekte erzeugen wie mit Shader-3.0-Programmen. Nvidia und andere Spieleentwickler entgegnen darauf, dass vergleichbare Shader-2.0-Effekte deutlich mehr Programmzeilen erfordern, damit mehr Zeit kosten und zudem weniger flexibel sein würden.

Die fehlende Shader-3.0-Unterstützung will ATI durch seine verbesserte Shader-2.0-Architektur wettmachen. Die überarbeiteten Pixel-Shader ("Smart Shader HD") sorgen mittels 32 statt zuvor 12 Registern dafür, dass Wartezeiten während zeitraubender Textur-Lade-Aktionen effizient genutzt werden. Zudem können nun statt maximal 160 Shader-Instruktionen bis zu 1.536 (je 512 Vektor-, Skalierungs- und Textur-Befehle) genutzt werden, was allerdings nur für Grafikanwendungen interessant ist, denn Spiele verwenden ATI zufolge meist Shader-Programme mit bis zu 40 Shader-Instruktionen, um Grafikkarten nicht in die Knie zu zwingen. Laut ATI ist damit auch die Grenze der 9800er-Serie, die bei 160 Shader-Instruktionen liegt, nicht erreicht. Wie gehabt nutzt ATI auch bei der X800 seine Pixel-Shader-Einheiten zur Video-Beschleunigung - inkl. MPEG-1/2/4- und WMV-Dekompression.

Die vermutlich wichtigste Erweiterung der X800-Chips ist die zu Smartshader HD zählende spezielle Texturkompression 3Dc für die unkomprimiert bis zu 30 MByte großen Normal-Maps. Bei Letzteren handelt es sich um Texturen, die Informationen für ihre plastische Darstellung mitliefern und somit deutlich detailreichere 3D-Modelle ermöglichen. Die üblicherweise genutzte Texturkompression S3TC würde die speziellen Texturen hingegen "platt rechnen", so dass Entwickler auf ihren Einsatz in diesem Fall verzichten müssten. Die Nutzung des von den X800-Chips "on the fly" dekomprimierbaren 3Dc soll Entwicklern erlauben, entweder vorhandene Texturen zur Platzgewinnung besser zu komprimieren oder viermal so große und somit noch detailreichere Texturen zu verwenden.

Die 3Dc-Technik soll sich damit gut in den Produktionsprozess einfügen, 3Dc-Tools werden von ATI mitgeliefert. Der erneut verschobene 3D-Shooter Half Life 2 soll etwa 3Dc-komprimierte Normal-Maps nutzen; bei Serious Sam 2 wollen die Entwickler laut ATI dank 3Dc höher auflösende Normal-Maps einsetzen.

Um unnötige Rechenarbeit zu vermeiden, bringt ATIs Bandbreiten-Optimierungs-Architektur "Hyper Z HD" ebenfalls einige Neuigkeiten. So wird hierarchisches Z-Buffering - bis zu 256 nicht sichtbare Pixel werden pro Zyklus vom X800 verworfen - nun in allen Auflösungen bis 1.920 x 1.080 und 1.600 x 1.200 Bildpunkten unterstützt und Stencil-Schatten beschleunigt. Ein weiteres Leistungsplus verspricht die überarbeitete, aus vier 64-Bit-Kanälen bestehende 256-Bit-Speicherschnittstelle mit teils programmierbarem Cross-Bar-Speichercontroller, der insbesondere bei Kantenglättung effizienter als bei den Radeon-9800-Chips arbeiten soll. Unterstützt werden GDDR3-, DDR2- und DDR-Speicher - die ersten X800-Grafikkarten werden allerdings einen schnellen GDDR3-Speicher besitzen.

Bei der Kantenglättung (engl. Anti-Aliasing) wird neben dem von ATI Gewohnten nun auch das bisher nicht als Treiber-Option einschaltbare, sondern nur direkt per Software ansprechbare "Centroid Sampling" endlich regulär unterstützt, um Darstellungsprobleme bei Verbindung mehrerer kleiner Texturen zu größeren Texturen zu vermeiden. Neu ist das "Temporal Anti-Aliasing", bei dem etwa zwei verschiedene 4AA-Muster immer im Wechsel voneinander genutzt werden. Damit könne ATI zufolge trotz 4AA-Mustern ab einer bestimmten Bildrate eine Kantenglättungs-Qualität wie mit wesentlich rechenaufwendigeren 8AA-Sample-Mustern erzielt werden - Gleiches ist bei 2AA- und 6AA-Mustern möglich.

Die Sache hat allerdings einen Haken: Temporal Anti-Aliasing funktioniert nur, wenn eine Bildrate von 30 oder 40 Bildern/s nicht unterschritten wird. Darunter fängt das Bild an zu flimmern, weil dann das eher träge Auge des Betrachters nicht mehr überlistet werden kann. Um dies zu vermeiden, schaltet der ATI-Treiber das Temporal AA automatisch ab, wenn eine bestimmte Bildrate unterschritten wird. Sobald die Bildrate wieder eine gewisse Zeit lang hoch genug war, wird die spezielle Kantenglättung wieder aktiviert.

Trotz der neuen Funktionen, der höheren Transistoranzahl und höheren Taktraten benötigt ATI sowohl für die X800 Pro als auch für die X800 XT Platinum Edition nur einen Stromstecker zum Anschluss an das Gehäusenetzteil. 300 bzw. 350 Watt sollen hier ausreichen, es ist nur ein Kupferkühler für den Grafikchip vonnöten und der Lüfter der Referenz-Grafikkarten entspricht dem der 9800 XT, ragt also nicht in den benachbarten PCI-Steckplatz hinein. Entsprechend kostet ATI es auch aus, dass Nvidia mit seinen zwei Stromanschlüssen für die GeForce 6800, einer Empfehlung für 480-Watt-Netzteile und seinem großen Kühlkörper mit Lüfter deutlich größere Anforderungen an die Rechner der Kunden stellt. ATI sieht sich damit in einer Position, die attraktivere Lösung für Besitzer von Kompakt-PCs wie etwa dem XPC von Shuttle bieten zu können. Der Strombedarf von der 9800 XT soll zur X800 XT nicht gestiegen sein, selbst bei maximaler Last sollen nicht mehr als 78 Watt benötigt werden.

Erste Radeon-X800-Pro-Grafikkarten mit 12-Pixel-Pipeline-Architektur sollen mit einem Chiptakt von 475 MHz und 256 MByte GDDR3-Grafikspeicher mit 450 MHz Taktfrequenz - zumindest in den USA - ab sofort ausgeliefert werden und hier zu Lande 400,- bis 450,- Euro kosten. Für eine Radeon X800 XT Platinum Edition mit 16-Pixel-Pipelines, 520 MHz Chip- und 560 MHz Speichertakt fallen bei gleicher Grafikspeichermenge zwischen 500,- bis 550,- Euro an. Erste X800-XT-Grafikkarten sollen ab 21. Mai 2004 ausgeliefert werden. Damit könnte es ATI und Partner schaffen, auch mit der X800 XT vor den GeForce-6800-Ultra-Grafikkarten von Nvidias Partnern auf den Markt zu kommen. Die GeForce 6800 Non-Ultra erwartet Nvidia hingegen erst für Juni 2004.