NVIDIA Geforce

GeForce (zusammengesetzt aus geometry, dt. Geometrie und force, dt. Stärke/Kraft; Wortspiel auf g force, dt. Erdschwerebeschleunigung) ist ein Markenname für Desktop-Grafikchips der Firma Nvidia und Nachfolger der Riva-Familie. Die GeForce-Grafikkarten konkurrieren zur Zeit hauptsächlich mit der Radeon-Serie, die AMD unter dem Markennamen ATI vertreibt.

Andere Märkte

Neben den Modellen für den Desktop-Einsatz gibt es auch GeForce-Karten für den Notebook-Bereich (GeForce Go bzw. GeForce M) und Modelle für Mobiltelefone (GoForce). Professionelle Grafikkarten von Nvidia werden unter dem Namen Quadro vertrieben.

Geschichte

Mit der GeForce-Serie von der ersten bis zur vierten Generation konnte Nvidia die Performance-Führerschaft behalten und sich gegen Konkurrenten wie 3dfx, Matrox und ATI Technologies durchsetzen. Die mit FX 5xxx bezeichnete fünfte Generation hatte allerdings von Anfang an Schwierigkeiten und erreichte nicht die Leistung der Radeon-9000-Serie vom damaligen Mitbewerber ATI Technologies, wodurch Nvidia in Bedrängnis kam. Seitdem liefern sich ATI, inzwischen von AMD übernommen, und Nvidia einen wechselhaften Kampf um die „Performance-Krone“.

Der erste Vertreter der sechsten Generation, die GeForce 6800 Ultra mit dem neu entwickelten NV40-Chip, hat sich indes bei ersten Tests als deutlich leistungsfähiger als alle bisherigen Chips erwiesen, wurde jedoch wenige Tage später von ATIs Konkurrenzprodukt X800 XT PE wieder knapp von der Leistungsspitze verdrängt. Die beiden Karten sind in der Leistung in etwa ebenbürtig und unterscheiden sich eigentlich nur in den verwendeten Techniken, ATIs nachgelegter Refresh-Chip R480 (unter anderem X850 XT PE) konnte allerdings später klar gegenüber der 6800 Ultra positionieren .

Die Reihe GeForce-FX-5 verwendet das Shader-Model Version 2.0a, während die vorherigen Modelle lediglich Version 1.3 unterstützen. Seit der GeForce-6-Reihe setzt Nvidia auf das Shader-Model Version 3.0, welches als erstes von dem Spiel Far Cry unterstützt wurde. Hauptkonkurrent ATI konnte erst im Herbst 2005 mit der Radeon-X1-Serie ein entsprechendes Konkurrenzprodukt mit Unterstützung für das Shader-Model Version 3.0 nachlegen. Ebenfalls seit der GeForce-6-Serie bietet Nvidia die Möglichkeit, Grafikkarten mithilfe der Scalable Link Interface-Technologie, kurz SLI, zusammenarbeiten zu lassen. Dabei teilen sich zwei identische Grafikkarten den Berechnungsaufwand, was zu Leistungssteigerungen von maximal 80 % gegenüber einer einzelnen Karte führt.

Mit der Einführung der Geforce-8-Serie im November 2006 bot Nvidia als erstes Unternehmen Grafikprozessoren mit DirectX-10-Unterstützung an. Damit verbunden ist auch eine Unterstützung des neuen Shader-Model Version 4.0.

Treiber-Unterstützung

Die Treiber für Nvidia-Grafikchips werden laufend weiterentwickelt und erscheinen in unregelmäßigen Abständen. Seit einigen Jahren werden neben den Treibern für Macintosh und Windows auch Treiber für Linux und FreeBSD hergestellt, mittlerweile aber auch für Solaris. Die Grafiktreiber hatten bis zur Version 4x.xx die Bezeichnung „Detonator“ (in Anspielung auf den Namen der Riva-TNT-Serie), von Versionsnummer 5x.xx bis 16x.xx wurden diese von Nvidia als „ForceWare“ bezeichnet (hier wird auf den Namen Geforce angespielt). Inzwischen gibt es die Versionen 18x.xx^[1], welche nur noch „GeForce“ heißt. Die meisten Treiber werden auch WHQL-zertifiziert.

Auch unter ZETA werden mittlerweile alle bekannten GeForce-Grafkkarten unterstützt. Die Treiber werden im Haiku-Projekt ständig weiterentwickelt. Für alle GeForce-Grafikchips bis NV18 ist mittlerweile auch HW-OGL implementiert.

Stereo-3D-Treiber

Zusätzlich zu den eigentlichen Grafiktreibern existieren für GeForce-Grafikkarten auch Stereo-3D-Treiber. Diese ermöglichen im Zusammenspiel mit einem Grafiktreiber gleicher Version eine stereoskopische Ausgabe von OpenGL- oder DirectX-Grafik, was mit den meisten 3D-Anwendungen ohne Anpassungen genutzt werden kann. Um einen dreidimensionalen Eindruck zu erzeugen, produziert der Treiber bei einem gewöhnlichen Monitor anaglyphe Bilder (rot/grün), die durch eine entsprechende Farbbrille betrachtet werden müssen. Alternativ kann bei einem Bildschirm mit kurzer Nachleuchtzeit (wie z. B. CRTs) eine Shutterbrille verwendet werden. Neuerdings gibt es aber auch Bildschirme (u. A. von Zalman), die es dank geschickter Blickwinkelbegrenzung schaffen, ein räumliches Bild ohne Brille darzustellen.^[2] Anders als von Nvidia angegeben sind 3D-Ausgaben auch auf Windows-Vista-Systemen mit 64-Bit möglich. Auf der CES 2009 in Las Vegas stellte Nvidia eine drahtlose Shutterbrille mit dem Namen "3D Vision" vor. Voraussetzung für den Einsatz ist eine GeForce-Grafikkarte sowie ein Display, das mindestens mit einer Bildwiederholrate von 120 Hz angesteuert werden kann.

Kritik

Nvidia machte immer wieder mit sogenannten „Benchmark Cheats“ von sich reden. Hierbei handelt es sich um „Optimierungen“ im Treiber, welche die Ergebnisse von Benchmarks mit unsauberen Methoden steigern. Zwar haben sich alle größeren Grafikchip-Hersteller im Laufe ihrer Firmengeschichten dessen mehrfach schuldig gemacht, allerdings werden die von Nvidia verwendeten Cheats von einigen Kritikern als besonders dreist bzw. häufig angewendet betrachtet. Eine objektive Aussage kann hierüber nur schwer getroffen werden, da Experten davon ausgehen, dass kaum alle Cheats entdeckt werden – es ist daher ebenso denkbar, dass die Konkurrenz ihre Cheats lediglich besser verstecken kann. Ungeachtet dieser Tatsache beweisen die nachweisbaren Optimierungen (beispielsweise in 3DMark), welches hohe Potential teilweise in den derzeitigen GPUs steckt.

Grafikprozessoren

Die Codenamen der Grafikprozessoren (GPUs) haben eine Kennung der Form NVxx bzw. Gxx / Cxx. Die Nummerierung entspricht einem einfachen Schema: Ganze 10er-Stellen sind stets das erste Produkt einer Serie/Produktfamilie und meistens auch deren Flaggschiff. Bei Prozessoren mit höheren Nummern ist also nicht notwendigerweise Grafikleistung verbessert worden, so ist der NV20 (GeForce 3 Titanium 200/500) in vielen Bereichen schneller als der NV34-Chipsatz, welcher in den GeForce FX 5200 Verwendung findet.

Teilweise basieren verschiedene Grafikkarten auf der gleichen GPU und werden nur durch interne Mechanismen eingeschränkt, so werden z. B. Pipelines gesperrt oder die Taktfrequenz verringert. Häufig werden auch verschiedene GPUs für dasselbe Modell verwendet – z. B. wenn eine neuere Revision des Chips vorliegt bzw. überarbeitet wurde.

Zu beachten ist, dass sich alle GPUs mit nativer AGP-Schnittstelle problemlos auch bei PCI-Grafikkarten einsetzen lassen. Ähnlich verhält es sich mit GPUs mit nativer PCIe-Schnittstelle, diese lassen sich mittels eines Brückenchips (High-Speed Interconnect) auch für AGP-Grafikkarten und umgekehrt nutzen.

Modelle

• GeForce-256-Serie
• GeForce-2-Serie
• GeForce-3-Serie
• GeForce-4-Serie
• GeForce-FX-Serie
• GeForce-6-Serie
• GeForce-7-Serie
• GeForce-8-Serie
• GeForce-9-Serie
• GeForce-100-Serie
• GeForce-200-Serie

Weblinks

• http://www.nvidia.de deutschsprachige Website der NVIDIA Corporation
• Nvidia-Grafikkarten-Archiv
• 3D-Videos

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.nvidia.de/object/winxp_180.48_whql_de.html Nvidia: Geforce-180.48-Treiber
2. ↑ http://www.nvidia.com/object/3d_stereo.html Nvidia: 3D-Stereo-Treiber

Nvidia

Grafikprozessoren: NV1 | Riva | TNT | TNT2 | Vanta | Quadro

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Mobil und Ultramobil: Goforce | Tegra | Geforce Go | Geforce-M-Familie: Geforce 8M | Geforce 9M | Geforce 100M | Geforce 200M

Chipsätze: Nforce | Nforce2 | Nforce3 | Nforce4 | Nforce 500 | Nforce 600 | Nforce 700 | Nforce Professional

Prozessoren: Nvidia Tegra

Sonstiges: SLI | TurboCache | PureVideo HD