Der nVIDIA GeForce4 Ti4200 8X Chip (Fortsetzung)

In der weiteren technischen Betrachtungsweise finden wir keinerlei Änderungen in der Chiparchitektur. Die neuen Karten sind im Ergebnis lediglich um die AGP 8fach Funktionalität ergänzt worden. Die bisherigen Modelle setzten lediglich auf ein AGP 4X Interface auf und erreichten damit eine AGP-Bandbreite von rund 1 GB/s. Somit liest sich zumindest die Verdopplung des Interface auf 8X und damit rund 2 GB/s auf dem Papier sehr gut und lässt die Erwartungen an die Leistung beim potentiellen Käufer anschwellen.

Gerade aber im Spielebereich, eben jenes Segment, an welche sich diese Grafikkarten richten, erlaubt diese gesteigerte Bandbreite des AGP-Bus aus der Theorie leider keine praktischen Vorteile. Der AGP-Bus wird in Spielen für zwei Sachen verwendet:

• Transport von Geometrie-Daten von der CPU zur T&L-Einheit des Grafikchips
• Transport von Texturen aus dem Hauptspeicher in den Grafikkarten-Speicher

Nun, in zweiterem Fall bringt eine Steigerung der Bandbreite und auch der Geschwindigkeit des AGP-Bus so gut wie gar nichts, denn Texturen liegen üblicherweise in Formaten von wenigen kB bis zu ca. 2 MB vor, was selbst für AGP 1X mit 256 MB/sec keine Herausforderung darstellt. Selbst komplette Szene von bis zu 100 MB an Texturen ist ein AGP 4X Bus mit 1 GB/sec in der Lage, in ein bis zwei Zehntelsekunden in den Grafikkarten-Speicher zu laden.

Daß es beim Texturen-Nachladen in Spielen trotzdem rein praktisch zu einzelnen Aussetzern kommt, liegt nicht an der mangelnden Geschwindigkeit des AGP-Bus, sondern an dem dahinterstehenden Konzept zum AGP-Texturing. Die ausgelagerten Texturen, welche über den AGP-Bus von der Grafikkarte angefordert werden, kommen schließlich aus dem im Vergleich zum Grafikkartenspeicher unendlich langsamen Hauptspeicher und müssen erst über den Speichercontroller und das AGP-Interface des Mainboard-Chipsatzes transferiert werden. Für die beim Texturen-Nachladen zu beobachtenden Ruckler ist letztlich die Trägheit dieser Komponenten verantwortlich, eine höhere AGP-Bandbreite oder -Geschwindigkeit bringt hier rein gar nichts.

Eben aus diesem Grunde rechnen Spiele-Hersteller gewöhnlich auch nicht mit AGP-Texturing, sondern produzieren ihre Spiele so, daß die Texturen komplett in den Speicher der Grafikkarte passen oder aber das man im Spiel die Möglichkeit hat, mit niedrigeren Texturensettings die Sache für die eigenen Grafik-Hardware passend zu machen. Bessere Texturen können also nicht der Grund von AGP 8X sein.

Bleiben noch die Geometrie-Daten, welche an die T&L Einheit des Grafikchips geschickt werden. Diese können durchaus beträchtlichen Umfang annehmen, so kann (Modellrechnung) ein Spiel mit 100.000 gleichzeitig zu sehenden Dreiecken rund 1 GB/sec an Geometrie-Daten erzeugen, welche allesamt von der CPU an den Grafikchip verschickt werden müssen - über den AGP-Bus. Bei jenen 1 GB/sec wäre dann schon das Limit von AGP 4X erreicht. Zudem ergeben Geometrie-Daten eine ständige Last auf dem AGP-Bus - im Gegensatz zu Texturen, welche im Idealfall nur beim Start eines Spiellevels über den AGP-Bus geschickt werden.

Doch noch sind wir von Spielen mit den besagten 100.000 sichtbaren Dreiecken etwas entfernt, auch wenn uns diese schon seit Jahren versprochen werden. Heute üblich sind Spiele mit 10.000 bis 30.000 Dreiecken, in Extremfällen bis zu 50.000 Dreiecken. Die Grafikkarten könnten also durchaus in ein bis zwei Jahren mit Dreiecksmengen größer als 100.000 Dreiecken konfrontiert werden, dann würde jenes AGP 8X theoretisch Sinn machen.

Ob es auch rein praktischen zu mehr Performance von AGP 8X bei Spielen mit sehr hohen Dreiecksmengen langt, hängt aber eben auch noch von anderen Faktoren ab. Und zwar in erster Linie der Leistungsfähigkeit der jeweiligen Grafikkarten. Wenn deren T&L-Einheit die über 100.000 Dreiecke gar nicht schnell genug verarbeiten kann oder aber wenn deren Rendering-Pipelines jene nicht schnell genug texturieren können, würde der Grafikchip sowieso nur so viele Dreiecke von der CPU anfordern, wie er verarbeiten kann. Wenn er weniger als 100.000 anfordert, reicht dann auch wieder AGP 4X.

Desweiteren hängt an der vorgenannten Rechnung "100.000 Dreiecke = AGP 4X erreicht" auch die jeweilige fps-Zahl, denn nur bei angenommenen 60 fps wird mit dieser Dreiecksmenge der AGP 4X Bus wirklich ausgereizt (wie gesagt eine Modelrechnung). Anders formuliert kann also auch eine AGP 2X Karte 100.000 Dreiecke darstellen - nur dann eben mit maximal 30 fps, sofern der Grafikchip dies überhaupt zu leisten imstande ist. Für ein Spiel mit gigantischen Dreiecksmengen ist also mitnichten unbedingt ein AGP 8X Beschleuniger vonnöten, die Rohleistung des Grafikchips ist hier wohl sogar wichtiger.

In der Summe bedeutet AGP 8X in der Theorie also die Möglichkeit zu höheren Dreiecks-Mengen in Spielen, während das Thema AGP-Texturing aus Sicht des AGP-Bus unrelevant ist. Diese höheren Dreiecks-Mengen, welche den AGP 4X Bus auslasten, werden wohl in einigen Monaten erstmals auftauchen. Ob AGP 8X dann die entsprechenden Grafikkarten wirklich beschleunigt, hängt aber nicht nur an der Fähigkeit, diese großen Geometriemengen über den AGP-Bus empfangen, sondern diese im Grafikchip auch zu verarbeiten können. Vermutlich werden HighEnd-Grafikkarten in der Zukunft von AGP 8X profitieren können, heutige LowCost- oder Mittelklasse-Grafikkarte aber mit ziemlicher Sicherheit nicht.

Setzen wir die theoretische Betrachtungsweise nun einmal in die Praxis um und schauen uns an, wie sich AGP 8X Karten heutzutage im AGP 8X System gegenüber AGP 4X verhalten:

Reagieren die synthetischen Spielebenchmarks noch zwischen 0,5 und 1,1 % Leistungssteigerung, erkennen wir, dass durch den gestiegenen Verwaltungsaufwand in realen Spielebenchmarks die Leistung sogar marginal einbrechen kann. Wirkliche Leistungssteigerungen bescheren lediglich 3 der 6 Benchmarks aus der SpecviewPerf Suite dem AGP 8X Interface. Dabei handelt es sich bei den hier ausgeführten Benchmarks um Leistungsmessungen im professionellen OpenGL Grafikbearbeitungsbereich, welche schon - derzeit noch Spiele-untypisch - mit recht hohen Dreiecksmengen arbeiten.

Damit hätten wir Theorie und Praxis von AGP 8X bereits abgehandelt. Bleibt vielleicht noch zu erwähnen, dass es zur Umsetzung der AGP 8X Funktionalität gemäß AGP 3.0 Spezifikation der Belegung weiterer Pins auf der Grafikkarte bedarf. Diese sind, auf aktuellen Karten zumindest, nicht neu hinzugekommen, sondern waren bislang vorhanden, allerdings nicht beschaltet.

Im Details handelt es sich dabei um die Pins A3, A11, A12 und A66, sowie B14 und B66. Hierbei sind es die Pins A3 und A11, welche die Funktionalität von Grafikkarte und Mainboard umsetzen und die Pins A66 und B66, welche für die korrekte Umsetzung der Spannung sorgen. Die Signalspannung ist bei den AGP 8X Karten auf 0,8V von 1,5V bei AGP 4X Karten gesenkt worden. Die Umsetzung dieser Spannungen wird allerdings korrekt über Mainboard und Grafikkarte realisiert.