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Wer sich die technischen Daten des neuen G80 Chip ansieht, kommt nicht umher diese neue GPU als Monster zu bezeichnen. Alleine die Anzahl der Transistoren (681 Mio) zeigt wie komplex dieser Chip aufgebraut ist. Und da er noch in 90nm gefertigt ist, wollen all diese Transistoren auch mit Strom gefüttert werden. Und wo viel Strom fließt, nun ja, da entsteht auch in der Regel viel Wärme. Wen wundert es also das diese GPU einen Kühler wie einen Backstein braucht.

Neue Rekorder gibt es aber nicht nur bei der GPU, sondern auch beim Speicher. Gleich 768 MB hat die GeForce 8800 GXT davon auf der Platine und 640 MB die GTS Version. Aber, es ist noch GDDR3 Speicher und nicht wie viele erwartet haben GDDR4, wie er auf der Radeon X1950 XTX zu finden ist.

Was verbirgt sich nun in den 681 Mio Transistoren in der G80 GPU? Wir wollen hier einen kurzen Abriss über die Neuerungen geben und dabei nicht zu tief in die Details gehen, denn das würde den Umfang eines Reviews einfach sprengen.

Unified Shader Design

Eine der wesentlichsten Neuerung an der GeForce 8800 Architektur sind die so genannten Unified Shader. Bisher kante man im Zusammenhang mit Shadern bei Grafikkarten immer die Vertex und Pixelshader, die oft in den technischen Daten angegeben wurden. Je mehr davon eine GPU hatte, desto besser. Jede dieser Shadereinheiten war für eine Aufgabe zuständig, daher auch die Namen Vertex und Pixelshader, und  haben entsprechend nacheinander ihre Arbeit vollzogen, um eine ganze 3D Szene darzustellen.58

Mit der neuen GeForce 8800 verfolgt NVIDIA nun einen anderen Ansatz, der darauf basiert, dass man in der Praxis nicht immer eine gleichmäßige Auslastung dieser Shader sieht. Es gibt Situationen in denen mehr die Vertexshader gebraucht werden, zum Beispiel wenn komplexe Objekte dargestellt werden, oder aber solche in denen überwiegen Pixelshader gebraucht werden, wie zum Beispiel bei einer Wasseroberfläche.

Unified Shader sind so konstruiert, dass sie quasi beliebig alle anfallenden Aufgaben übernehmen können. Wurden zuvor eine "Aufgabe" von einem zum nächsten Shadertyp geschoben, so laufen diese nun quasi wie im Kreis, denn der Output eines Unified Shaders geht quasi wieder als Input in einen Unified Shader ein, der dann nur eine andere Aufgabe übernimmt. Da jeder Unified Shader jede Aufgabe übernehmen kann, lassen sich diese natürlich je nach Anforderung zuteilen. So können wenige für Vertexaufgaben und viele für Pixelprocessing benutzt werden, oder umgekehrt.

Ein zentrales Element in der neuen GeForce 8800 Architektur sind die SPs (Unified Stream Processor). Diese Einheiten sind prinzipiell allgemein brauchbare Floating Point Processor Einheiten und können daher Vertex, Geometry, Physik oder Pixel Opertationen durchführen. Die GPU kann wie bereits gesagt jede dieser Einheiten nun beliebig einsetzen und so auf unterschiedliche Anforderungen reagieren.  Und sie kann prinzipiell sogar bisher gar nicht weiter bestimmte Aufgaben übernehmen, die noch in Zukunft auf uns zu kommen.

Die Stream Prozessoren haben ihren Namen, weil sie Operationen auf einen Input Stream ausführen und dabei einen Output Stream erzeugen, der wiederum von einem anderen Stream Prozessor weiter verarbeitet werden kann, wie oben bereits bei der kreisförmigen Bearbeitung angesprochen. Die Stream Prozessoren können auch in Gruppen zusammen gefasst werden, um so eine hohe Parallelisierung zu erreichen.

Jeder der 128 Stream Processoren in der GeForce 8800 GTX GPU läuft mir einer Taktrate von 1,35 GHz, die unabhängig vom Rest der GPU eingestellt ist, welche mit 575 MHz läuft. Diese beiden Taktraten sind nicht gekoppelt und können prinzipiell beliebig geändert werden.

Die 128 Unified Shader der GeForce 8800 GTX GPU sollen eine Shader Rechenleistung von 520 Gigaflops bieten. Die Texturenfilter Einheiten sind unabhängig von den Streamprozessoren und mit laufen mit dem Coretakt von 575 MHz. Sie leisten 64 Pixel per Takt, 32 Pixel  pro Takt bei 2x anisotropem Filtern oder auch 32 bilinear gefilterte Pixel pro Takt. FP16 bilineares Filtern wird ebenfalls mit 32 Pixel pro Takt ausgeführt (5x schneller als bei der 7900 GTX). FO16 2:1 anisotropes Filern immer noch mit 16 Pixel pro Takt.  Die GeForce 8800 besitzt also eine immens hohe Leistung in allen Bereichen.