Begin 2008: Nvidia in de comfortabele stoel
Het gpu-landschap vormde het afgelopen jaar een bijzonder interessant strijdtoneel. Gebleken is maar weer eens dat de consument de werkelijke winnaar is bij gezonde concurrentie tussen bedrijven. De twee kemphanen op deze markt, Nvidia en AMD, volgden beiden verschillende strategieën en geconstateerd kan worden dat die van AMD uiteindelijk het meest succesvol is gebleken. Duidelijk is echter ook dat deze fabrikant zich op kan maken voor een jaar waarin Nvidia er alles aan zal doen om terug te slaan.
Nvidia begon 2008 in een luxe-positie en de fabrikant domineerde vrijwel alle segmenten. De in mei 2007 geïntroduceerde Geforce 8800 Ultra-kaart bezat nog steeds de prestatiekroon, hetgeen het succes van de op 90nm geproduceerde G80-gpu uit 2006 nog maar eens onderstreepte. De eind 2007 op de markt gebrachte kaarten met de op 65nm gebakken varianten van de G80, de G92, hielden de mainstreammarkt in hun greep. Kortom: er leek geen vuiltje aan de lucht.

Want wat stelde AMD hier tegenover? De in november geïntroduceerde Radeon HD 3850 en de HD 3870, gebaseerd op de RV670-gpu. Dit was een 55nm-die shrink van de enigszins geflopte, op 80nm geproduceerde, R600-gpu. De kaarten werden redelijk goed ontvangen, maar een echte bedreiging voor Nvidia vormden ze niet.
In januari speelde AMD zijn troef uit voor de highend-markt: de Radeon 3870 X2. Die videoplank wist warempel de beste prestaties van dat moment neer te zetten, maar belangrijker was dat een nieuwe strategie van AMD zich ontvouwde: bouw een gpu voor de mainstreammarkt en plaats twee van deze chips op een pcb om het hogere segment te bedienen. Een interessante strategie, maar ook Nvidia bleek een kaart met twee G92-gpu's in de pijplijn te hebben.
Deze Geforce 9800GX2 arriveerde in maart en veegde de vloer aan met de dual-gpu-kaart van AMD. Tot overmaat van ramp voor de Radeon-fabrikant, kwam Nvidia een maand later ook nog met de opvolger van de 8800GTX: de 9800GTX. Deze G92-kaart presteerde even goed als de 3870 X2, kostte minder en bevatte slechts een gpu, wat door velen als een voordeel werd gezien. Wat bleef er hierdoor over van de strategie van AMD?
GT200 versus RV770: de ommezwaai
Halverwege het jaar kwam Nvidia met zijn klapstuk, een gpu die de fabrikant nog steviger in het zadel moest brengen. De GT200 was puur machtsvertoon: met 1,4 miljard transistors was het de grootste chip die ooit door chipfabrikant Tsmc was geproduceerd. De oppervlakte van de nog steeds op 65nm gebakken chip bedroeg 576 vierkante millimeter. Dat was groter dan het oppervlak van de G80, 484 vierkante millimeter, terwijl die gpu op 90nm werd geproduceerd. De GT200-chip beschikt daarnaast over 240 shaderprocesors, 112 meer dan de G80 en de G92.

De eerste kaarten met de GT200, de GTX260 en de GTX280, moesten Nvidia steviger in het zadel brengen op de highend-markt. Dat lukte en de prestaties werden bejubeld, maar niet zonder kritische kanttekeningen. In zowel reviews als reacties werd aangehaald dat de GTX280 met zijn prijs van boven de 500 euro toch wel erg duur was, dat de kaarten erg groot waren en het energieverbruik niet mals was. Hoe groot konden gpu's nog worden en tegen welke prijs? Ter illustratie: er konden slechts 94 GT200-chips uit een enkele 300mm-wafer gehaald worden.
Het bleek dat AMD zichzelf die vraag al in 2005 stelde. In dat jaar begon de fabrikant aan de ontwikkeling van de RV770. In een tijd dat niet ter discussie stond dat een gpu-fabrikant met de grootste, want best presterende, chip moest komen om aan kop te blijven in de race, lukte het enkele ontwikkelaars van AMD om het bedrijf ervan te overtuigen dat er een andere koers gevaren moest worden. Bouw een relatief kleine chip voor het lucratieve hoge deel van de mainstream-markt en zorg voor de beste prijs-prestatieverhouding. Zo voorkom je extreem grote investeringen en problemen die kunnen ontstaan door omvangrijke, complexe ontwerpen. Bovendien kun je kaarten voor meerdere segmenten snel uitrollen, zonder dat gewacht hoeft te worden op de afgeleiden van de kolossale chips voor de highend. Niet onbelangrijk is dat het moeilijker is om goede yields te halen met monster-chips, dus met een kleine chip is de kans kleiner dat je functionaliteit van afdankertjes van je dure gpu's moet uitschakelen om ze op goedkopere kaarten te zetten, hetgeen toch een vorm van kapitaalvernietiging is.

Om de RV770 klein te houden, maar toch hoge prestaties mee te geven, nam AMD enkele gewaagde beslissingen. De meest gedurfde was wel om de chip van een 256bits bus te voorzien om de omvang binnen de perken te houden en deze op de RV770 XT, de codenaam voor de HD 4870, te combineren met gddr5-geheugen. Een combinatie die voor voldoende bandbreedte moest zorgen. De specificatie van gddr5 was echter in 2005 nog niet afgerond en AMD had geen enkele garantie dat het geheugen voldoende snel zou worden, op tijd gereed zou zijn en voldoende beschikbaar zou kunnen komen bij het verschijnen van de RV770 XT. De HD 4870 zou het 'performance'-segment moeten bedienen, het hoogste deel van de mainstream volgens de AMD-classificering, maar lager dan 'enthusiast'.

De HD 4850 was voor de rest van het mainstream-segment bedoeld. AMD had een kaart in gedachten waarvan de kloksnelheid van de gpu op 500MHz liep en waarop 256MB geheugen geplaatst zou worden dat op 900MHz liep. Op het laatste moment werd echter besloten 512MB geheugen toe te voegen en de gpu-kloksnelheid en geheugensnelheid op respectievelijk 625MHz en 993MHz te zetten.
Ten opzichte van de RV670 zou de RV770 over aanzienlijk meer streamprocessors beschikken: 320 tegenover 800. Verder steeg de hoeveelheid texture units van 16 naar 40. Het aantal transistors nam toe van 666 miljoen naar 965 miljoen en de die nam in omvang toe van 192mm² naar 256mm², hetgeen als een bescheiden vergroting kan worden gezien.
De release van de RV770-kaarten verliep bepaald niet vlekkeloos. Aanvankelijk zouden de 4850 en de 4870 tegelijk worden geïntroduceerd op 25 juni, maar op donderdag 19 juni gaf AMD groen licht aan de reviewers om hun testen van de 4850 te publiceren omdat die kaarten al voortijdig in de verkoop waren gegaan. De resultaten van de 4870 moesten ze echter nog onder de pet houden. Hoe het ook ging; de conclusie was unaniem: de Radeon-kaarten boden ongekende waar voor hun geld. De 150 à 170 euro kostende 4850 kon de strijd met de veel duurdere 9800GTX moeiteloos aan en de 4870 wist in veel gevallen de GTX260 te overklassen.
In augustus volgde de dual-gpu-kaart de 4870 X2 en deze kaart veegde de vloer aan met de GTX280. AMD had twee gpu's nodig om de prestatiekroon terug te pakken, maar dit was geheel volgens de strategie en de fabrikant vroeg een vergelijkbare prijs als Nvidia voor zijn langzamere GTX280. In oktober verscheen ook nog eens de HD 4830, met een opnieuw uitstekende prijs-prestatieverhouding voor de onderkant van het middensegment. Het verschil met het begin van het jaar had niet groter kunnen zijn: AMD heerste op prestatiegebied terwijl Nvidia nog niet zo lang geleden zijn belangrijkste troef had uitgespeeld. Bovendien had de fabrikant van de Radeons de mainstreammarkt ineens in een stevige greep.
De race gaat verder
Het was na de release van de RV700-kaarten alle hens aan dek bij Nvidia. Het tweede deel van het jaar kenmerkte zich door prijsverlagingen en een versnelde overstap op 55nm, die met veel geruchten en weinig resultaat gepaard ging. De fabrikant besloot op de dag van de release van de nieuwe ster aan het firmament, de Radeon HD 4850, de prijs van zijn 9800GTX te verlagen, terwijl ook een op 55nm geproduceerde variant, de 9800GTX+, met hogere kloksnelheden werd geïntroduceerd. Half juli, slechts een maand na hun introductie, werden de prijzen van de GTX260 en GTX280 drastisch teruggebracht, een uiterst pijnlijke ingreep voor Nvidia die ongetwijfeld tot scheve gezichten heeft geleid bij mensen die een van deze kaarten al hadden aangeschaft.
Na verloop van tijd waren de yields van de GT200 zo goed dat Nvidia het aandurfde een GTX260 met 216 in plaats van 192 streamprocessors uit te brengen. Erg veel zoden zette dit echter niet aan de dijk, en de toevoeging 'Core 216' toonde vooral het onvermogen van Nvidia aan om zijn belofte na te komen dat de productnaamgeving vereenvoudigd zou worden. Die naamgeving leidde, en leidt overigens, vaak tot gefronste wenkbrauwen: de Geforce 8800GS werd hernoemd naar Geforce 9600GSO, de Geforce 9800GTX is in feite niets anders dan een hoger geklokte 8800GTS en de 9800GT is een 8800GT in een ander jasje.
Ondertussen werd Nvidia ook nog eens geplaagd door perikelen met zijn mobiele G84- en G86-gpu's die problemen vertoonden door gebruik van gebrekkig materiaal.
Was het dan allemaal kommer en kwel voor het groene kamp in de tweede helft van 2008? Dat ook weer niet. Het bedrijf heeft wat vorderingen gemaakt met zijn gpgpu-platform Cuda. Zo liet onder andere de applicatie Badaboom zien dat de technologie aanzienlijk snellere video-decodering binnen handbereik brengt. Ook de overname van Physx-ontwikkelaar Ageia mag niet onbenoemd blijven. Nvidia heeft de Physx-ondersteuning inmiddels in zijn drivers geïntegreerd en nu 2K Games, Electronic Arts en THQ zich achter het platform voor natuurkundige berekeningen geschaard hebben, lijkt een veelbelovende toekomst voor de technologie weggelegd.
Ook niet onbelangrijk zijn de vorderingen op mobiel gebied. Nvidia wist veel notebookfabrikanten over te halen om laptops uit te rusten met een een gpu uit zijn Geforce 9M-serie. Onder andere Apple vormt nu een belangrijke klant van de 9400M, waarmee Nvidia de aanval heeft geopend op de igp's van Intel. Onder de noemer 'Ion' wil Nvidia de 9400M combineren met de succesvolle Atom-cpu, zodat netbooks en nettops bijvoorbeeld hd-video in 1080p-formaat kunnen afspelen. 2008 vormde ook het jaar waarin Nvidia zijn Tegra-system-on-a-chip introduceerde. De fabrikant komt hiermee met een soc, die naast een ARM11-cpu een 3d-videocore, een beeldprocessor, hardware voor het decoderen van hd-films, een north- en southbridge en geheugen bevat.
Bovendien is de algemene verwachting dat Nvidia de prestatiebokaal in januari weer in ontvangst mag nemen bij de introductie van de GTX295. Deze oplossing kan gezien worden als een dual-GTX260-kaart en bestaat uit twee op 55nm gebakken GT200-chips. Nvidia lijkt de overstap op 55nm af te ronden op de valreep van 2008 maar duidelijk is al dat de fabrikant
snel probeert door te stoten naar 40nm, aangezien AMD bezig is op dit productieprocedé over te schakelen. AMD zal proberen zijn strategie te handhaven en zich op prijs-prestatie blijven richten. Ook zal het zijn Cuda-tegenhanger Stream blijven doorontwikkelen. Het wordt hoe dan ook interessant om te zien hoe de kemphanen de strijd vervolgen.