Leistungsfähigere Hybridgrafik für Notebooks: Nvidia Optimus
Quelle: Nvidia Inc.
Der kalifornische Grafikspezialist Nvidia hat heute seine nächste Generation an Hybridgrafiklösungen für Notebooks vorgestellt. Die Nivida Optimus getaufte Technik soll das Spagat zwischen Grafikleistung und Akkulaufzeit wesentlich verbessern. Die vor eineinhalb Jahren eingeführten Grafikeinheiten, welche die Bildschirmausgabe zugunsten des Energieverbrauchs an die integrierte Grafiklösung übergeben können, haben bis heute einige Nachteile. So muss zum Beispiel der Benutzer manuell zwischen den Grafichips umschalten. Auch ist die technische Lösung seitens der Hersteller bisher nicht trivial, so dass die verschiedenen Grafikausgänge mittels elektrischer Multiplexer umgeschaltet und spezielle Treiber entwickelt werden mussten. Zudem kommt es auf Grund der Komplexität einige Augenblicke zu blinkenden oder teils schwarzem Bildschirmen.
Hiermit will Nvidia nun abschließen. Zunächst baut Optimus auf aktuelle Hardware vom Chipgiganten Intel auf. Hier wären zunächst die aktuellen Core i3/i5/i7 mit ihrer integrierten Grafikeinheit oder nahezu alle Core 2 Prozessoren mit GMA 4500MHD Chipsatzgrafik zu nennen. Für die aktuelle "Pine-Trail" Atom Plattform wird auf der Optimus-Technik die nächste Ion-Generation aufbauen. Auf der anderen Seite muss ein passender Nvidia GeForce Grafikchip der Serien 200M, 300M oder einer der neuen Fermi-Generation verbaut sein. Damit das flackerfreie Umschalten funktioniert, wird nicht mehr auf die anfangs erwähnten Multiplexer zurückgegriffen. Der externe Grafikchip ist nun über PCI Express direkt mit der integrierten Grafik verbunden. Ist die 3D-Grafikeinheit aktiv, so überträgt sie Ihre berechneten Bilder direkt in den Bildspeicher der integrierten Grafik, welche nun die tatsächliche Bildausgabe abwickelt. Die Übertragungsbandbreite von PCI Express reicht hierfür auch locker aus. Auch betont Nvidia, dass für das Kopieren der Bildschirminhalte von einer speziellen Funktionseinheit im 3D-Chip übernommen wird, so dass es zu keinen Performanceverlusten der 3D-Grafik kommen soll.
Auf der Softwareseite baut Nivida Optimus auf spezielle Möglichkeiten von Windows 7 auf. Diese bietet erstmals die Fähigkeit, mehr als einen Grafiktreiber gleichzeitig nutzen zu können. Entsprechend werden im Gerätemanager zwei Grafikeinheiten angezeigt, wobei die Logic der Nvidia Treiber automatisch beim jeweiligen Programmstart erkennt, ob die Anwendung einen schnelle Grafik benötigt und schaltet diese ggf. im Hintergrund zu. Hierfür wertet der Treiber auch grafikrelevante Funktionsaufrufe aus und vergleicht diese mit vordefinierten Profilen. Nvidia will die entsprechenden Profile über Online-Updates automatisch aktualisieren, damit auch neuere Programme problemlos erkannt werden.
Letztendlich bietet die neue Technik viele Möglichkeiten für alle Beteiligten. Der Nutzer bekommt eine hoffentlich gut funktionierenden Kompromiss aus Grafikleistung und Akkulaufzeit, die Notebook Hersteller einfachere und somit vielleicht auch günstigere Realisierungsmöglichkeiten im Bereich der Hybridgrafik und Nvidia kann sich über eine möglichst weite Verbreitung seiner Technik und somit auch Umsatzzuwächse freuen. Zuletzt bleibt auch abzuwarten, ob die Nivida Optimus auch bei Apple Einzug halten wird. Mit Sicherheit wird kein Mac das entsprechende Logo zieren, allerdings ist die aktuelle Prozessor- und Grafikleistung der MacBook Pros nicht mehr zeitgemäß. Wann und mit welcher diskreten Grafik bei Apple die Core i5/i7 Einzug halten bleibt spannend, denn mit Sicherheit hat auch AMD bei seinen mobilen Grafikchips einiges im Köcher...
One more thing… "Live" von Apple WWDC 2009
Pünktlich um 10:00 eröffnete Apples interims-CEO Phil Schiller mit einer lange erwarteten Keynote die Worldwide Developers Conference 2009 (WWDC) im Moscone Center von San Francisco. Nun wird sich zeigen, welche Gerüchte um iPhone, Snow Leopard oder eBook Reeder sich bewahrheiten oder als Fake heraus stellen.
10:06 Phil Schiller präsentiert eine komplett überarbeitet MacBook Pro Familie. Auffälligste Neuerung ist der erstmals ein SD-Card Slot und die vom 17" bekannte integrierte Akkulösung. Der nicht entnehmbare Lithium-Polymer soll Laufzeiten von 7 Stunden ermöglichen und dabei 1000 Ladezyklen verkraften, welches beim gewöhnlichen verbraucher eine Lebenserwartung von ca. 5 Jahren entsprechen soll. Zudem hebt Phil Schiller die Umweltverträglichkeit und die Beliebtheit des neuen Unibody Designs heraus. Leider erwähnt er weder matte Displays noch integrierten UMTS Modems, welche aber in Zukunft zumindest für iPhone Besitzer kein Problem darstellen sollte... Opfer der SD-Card Slots ist der ExpressCard Slot, der bei allem Modellen, außer dem 17" MacBook Pro entfällt. Auch ist das weiße MacBook nun das einzig verbleibende MacBook, da die 13" Version des MacBook Unibody nun durch die 13" MacBooks Pro ersetzt werden. Vorteil ist, dass nun auch diese Modelle eine beleuchtete Tastatur haben und mit bis zu 8GB RAM ausgerüstet werden können.
Zukünftige Mac Book Pro Modellübersicht:
| 13" | 13" | 15" | 15" | 15" | 17" |
| 1,86 GHz | 2,13 GHz | 2,53 GHz | 2,66 Ghz | 2,6 GHz | 2,8 GHz |
| 9400M Grafik | 9400M Grafik | 9400M Grafik | 9400M + 9600 GT | 9400M + 9600 GT | 9400M + 9600 GT |
| 2GB DDR3 RAM | 2GB DDR3 RAM | 4GB DDR RAM | 4GB DDR3 RAM | 4GB DDR3 RAM | 4GB DDR3 RAM |
| 120GB HDD | 128GB SSD | 250GB HDD | 320GB HDD | 500GB | 500GB |
| 1149€ | 1399€ | 1599€ | 1799€ | 2099€ | 2299€ |
Desweiteren wurde auch das MacBook Air überarbeitet. Vorallem beim Preis. Die Spitzenversion wurde um 700 USD auf 1799 USD im Preis gesenkt.
10:19 Nun wird das Thema und der Moderator gewechselt. Ein schneebedeckter Schneeleopard auf der Leinwand weißt unweigerlich auf Mac OS X 10.6 hin. Zunächst werden von Bertrand Serlet einige neue Funktionen von Snow Leopard präsentiert. Dies sind allerdings "nur" Detailverbesserungen z.B. des Docks, von Exposé, QuickTime, iCal, iMail oder Safari. Apropos Safari. Hiervon wird heute die Version 4 für Tiger, Leopard und Windows XP bzw. Vista veröffentlicht. Auch iMail wurde dahingehend verbessert, dass es schneller arbeitet und in Verbindung mit iCal direkten Support für Microsoft Exchange anbietet. Für das Fachkundige Puplikum geht Phil Schiller aber noch auf Grand Central Dispatch (GCD) und OpenCL ein. Ersteres ist eine in Snow Leopard integrierte Funktion die es Entwickler erlaubt einfacher Multicore Anwendungen zu schreiben. OpenCL ist ein Hersteller unabhängiger Standart , welcher Berechnungen an die Grafikeinheit auszulagen. Einen interessanten Hintergrundartikel zu OpenCL findet Ihr hier in meinem Blog. Das beste zum Thema Snow Leopard kommt noch zum Schluss. Erstmals wird es eine Update geben. Kostet die Vollversion 129€ so wird es das Update von Leopard schon für 29€ als Einzellizenz und für 49€ als Familienpack geben.
10:48 "Alright, let's talk about the iPhone." Nun betritt Scott Forstall die Bühne. Die Keyfeatures vom iPhone OS 3.o sind ja schon seit der iPhone 3.0 Keynote bekannt. Dazu gehören Cut, Copy&Paste über Anwendungen hinweg, anwendungsunabhängiges Querformat, MMS und neu "Tathering". Hiermit ist ein genereller Datenaustausch zwischen iPhone und Mac/PC gemeint über dem ein Synchronisieren oder das teilen der Internetverbindung über Bluetooth oder USB möglich ist. Das teilen der Internetverbindung wird aber abhängig der Zustimmung des Mobilfunkanbieters sein. Zudem wird man in Zukunft sein iPhone über seinen MobileMe Account suchen oder im Ernstfall komplett löschen können. Jedenfalls wenn man bereit ist die relativ hohen kosten eines MobileMe Accounts zu bezahlen. Dafür gibt Apple in Zukunft allen Entwicklern freien Zugriff auf Maps und die Möglichkeit Turn-byTurn Anwendungen zu schreiben. Eine weitere interessante Anwendung für das iPhone wird von Dr. Cameron Powell gezeigt. Ab sich hieraus Interessante möglichkeiten für Sportler ableiten lassen, wird sich noch zeigen. Als Beispiel für eine medizinische Anwendung wird ein EKG Signal samt Überwachung der wichtigen Körperparameter gezeigt. Danach darf TomTon mitgründer und CTO Peter-Frans Pauwels auf die Bühne. Er präsentiert eine Autohalterung, welche den GPS Empfang verbessert gleich einen Stromanschluss mit bereitstellt. Ansonsten würde dem iPhone wohl nach einigen Stunden die Puste ausgehen. Das update auf iPhone OS 3.0 ist für alle regulären iPhone Besitzer ab dem 17. Juni 2009 kostenlos erhältlich. Bestehende iPod Touch Besitzer müssen für 9,95€ für das Update investieren. Vor dem Update sollte man aber prüfen, ob alle Anwendungen auch für OS 3.0 geeignet sind. Wenn man auf Nummer sicher gehen will, wartet man am Besten einige Wochen und installiert gleich 3.0.1
11:46 Nun ist Phil Schiller wieder zurück auf der Bühne. Er zeigt das iPhone 3G S. Dies ist nur ein bisschen nach dem Motto "Höher , schneller, weiter..." aufgebohrt worden und an den Gehäsuse und Displayabmessungen hat sich nichts geändert. Neben den neuen iPhone OS 3.0 Funktionen bekommt es bis zu 32GB Flashspeicher, schnelleres UMTS, eine Videotaugliche 3.0 Megapixel Kamera, einen Kompass, VoiceControl und die Möglichkeit sich direkt mit einem Nike+ Sensor zu verbinden spendiert. Die Videokamera zeichnet sich durch Autofokus, automatischen Weißabgleich, bis zu 30fps in VGA Auflösung und selbstverständlich auch den Mitschnitt des Tons aus. Per HSDPA wird das iPhone 3G S Daten mit bis zu 7,2 Mbit/s übertragen können. Per VoiceControl wird man in Zukunft sein sein iPhone direkt per Befehl steuern können und somit den aktuell gespielten Titel ansagen zu lassen. Die Laufzeit soll sich, trotz mehr Leistung, um 20% verlängert haben. Das aktuelle iPhone 3G bleibt in der 8GB Version weiterhin als günstige Einstiegslösung erhalten. Die Preise liegen bei den US Versionen zwischen 99USD und 299USD. Die deutschen Preise werden wohl stark vom ausgewählten Vertrag abhängig sein und mit deutlich mehr Staffelung angeboten werden.
Der Satz "One more thing..." scheint wohl für Steve Jobs reserviert zu sein. Diese obligatorischen Worte, welche stets High-lights einleiten, wurden wohl heute bewusst nicht verwendet...
Neue iMacs bald erhältlich oder geht das Warten weiter?
Die Gerüchteküche über die kommende iMac Generation und eine Überarbeitung des seit April 2007 unveränderten Mac mini brodelt wieder fleißig. Zumindest ein Video über einen scheinbaren Mac mini Prototypen scheint etwas Licht ins dunkle zu bringen.
Sofern hier wirklich ein Prototyp und nicht ein Fake zu sehen ist, wird der neue Mac mini fünf USB, einen MiniDVI und einen MiniDisplayPort Anschlüsse verfügen. Über einen bald lieferbaren Adapter von BestBuy, könnten der Mac mini nun sogar an Fernseher, die über eine HDMI Schnittstelle verfügen, angeschlossen werden. Allerdings ohne Ton. Dieser muss extra herangeführt werden. Wie die neuen iMacs ausgestattet sein werden, ist bislang noch unklar. Auch ist weiß keiner, ob sie im bisherigen Gewannt oder im Design des neuen CINEMALCDs gehalten sein werden. Im technischer Hinsicht, scheint nur klar zu sein, dass die neuen iMacs Core 2 Duo im oberen Preissegment eventuell mit Core 2 Quad geliefert werden. Die neuen Core i7 gibt es momentan nur in energiehungrigen Versionen, deren Abwärme im schlanken iMac Gehäuse nicht unbedingt leicht abzuführen ist. Die “Nehalem” Mobilprozessoren und kompatible Chipsätze werden erst im Sommer erwartet. Unklarer scheint hingegen die verwendete Grafikkarte bzw. Chipsatz zu sein. Entsprechend der Vorgehensweise bei den mobilen Modellen MacBook (Air/Pro) liegt es Nahe, dass auch bei den Destopsystemen künftig nVidia Chipsätze und Grafikkarten Verwendung fänden. Dies würde zum Einen Entwicklungskosten weiter minimieren, da teilweise identische Technik verwendet werden würde und zum Anderen würde es eine “hybride” Nutzung von Chipsatz- und extrener der Garfikeinheit zulassen. So wäre im normalen Desktopbetrieb die Chipsatzgrafik für die Darstellung verantwortlich und die externe Grafikkarte würde wie beim MacBook Pro nur bei Bedarf aktiviert. Allerdings gibt es auch Hinweise, dass in der Vorabversion des Mac OS X 10.5.7 Updates anscheinend native Grafiktreiber für AMD/ATI HD 4800er Serie sowie für Intels Core i7 CPU enthalten sind. In wie fern das Real oder eine Fälschung ist, kann nur sehr schwer beurteilt werden.
Wenn auch noch nicht bei den aktuellen Geräten, aber langfristig wird die Auseinandersetzung zwischen Intel und nVidia auch oder besonders Apples Produktpolitik beeinflussen. Egal ob mit nVidia oder AMD/ATI Grafikkarten, so setzt Apple mit Mac OS X 10.6 “Snow Leopard” auf OpenCL und will diesen Standard, neben der verbesserten Multicore Unterstützung, tief ins Betriebssystem integrieren. Aber gerade die besseren Garfikfähigkeiten in Kombination mit OpenCL sind es, die Intel Bauchschmerzen bereiten. Machen Sie doch zum Einen die Gesamtperformance eines Computersystems noch CPU unabhängiger, als sie es heute ohnehin schon ist und zum Anderen bringt OpenCL für Apple wiederum doppelt Vorteile. So kann Apple die natürliche Zunahme der CPU Leistung mit einer zusätzlichen Leistungssteigerung durch OpenCL nutzen, um sich im Wettstreit mit dem quasi Betriebssystemmonopolisten aus Redmond weiter verbessern zu können. Durch die Patentschwierigkeiten von nVidia wird es eventuell keine Core i7 kompatiblen nVidia Chipsätze geben. Dies beeinflusst Apple dahingehend, dass Sie wieder auf Intel Chipsätze zurückgreifen müssten. Diese bestehen auf jeden Fall aus zwei Chips (North- und Southbridge) genannt und bieten vor allem im Mobilbereich keine OpenCL Unterstützung sowie keine möglichkeit “hybride” Grafiklösungen zu nutzen. Dieser Umstand ist bei Desktops verkraftbar, da dort ohnehin nVidia oder AMD/ATI Grafikkarten zum Einsatz kommen. Um diese nutzen zu können, müsste Apple entweder bei den aktuellen Core 2 Duo/Quad Prozessoren bleiben, oder sich das Prozessor, Chipsatz und Grafikkarten Portfolio von AMD/ATI anschauen. Zumal für 2010 der erste AMD Fusion Prozessor geplant ist.
Fazit:
Das Einzige, was tatsächlich sicher ist, ist dass über die neuen iMacs kräftig spekuliert wird. Häufig ist der Wunsch der jeweiligen Autoren die treibende Schreibkraft. Wirklich gesicherte Informationen gibt es keine so dass die Gerüchte nichts mit der Wirklichkeit zu tun haben und wir werden erst Gewissheit haben, wenn die neuen Geräte vorgestellt oder zumindest auf der Homepage präsentiert werden.
Intel vs. nVidia – Der Kampf um die Rechnerarchitektur der Zukunft?
Seit Ende letzten Jahres spitzt sich der Konflikt zwischen dem Chipgiganten Intel und dem Spezialisten für Mainboard- und Grafikchipsätzen kontinuierlich zu. Zum Einen “verbal” in der Auseinadersetzung um nVidias Ion Chipsatz und Grafikkartenkombination für günstige Netbooks oder Nettops und mittlerweile gerichtlich um zukünftige nVidia Chipsätze für Intels neue “Nehalem” Prozessorgeneration Core i7. Allerdings geht es in diesem Konflikt nicht nur um wirtschaftlichen Interessen zweier Unternehmen, sondern vielmehr um die Rechner- bzw. Softwarearchitektur der Zukunft.
Die Vergangenheit
Im Jahr 2004 als Intel die Leistungskrone in Ihrem Kerngeschäft an AMD verloren hatte, wurden Intel und nVidia zu Partnern. Sie tauschten gegenseitig Patente aus so dass Intel SLI (Verbund aus zwei oder mehr Grafikkarten) taugliche und nVidia Intel CPU kompatible Chipsätze entwickeln und vertreiben konnten. Dadurch erhoffte sich Intel einen höheren Absatz seiner auch als Heizlüfter bekannten Pentium IV Prozessoren, während sich für nVidia ein großer Absatzmarkt auftat.
Die Gegenwart
Mittlerweile ist aus dem für Intel Verhältnisse kleinen “David” nVidia noch kein Goliat geworden, doch knabbert nVidia mächtig an Intels Marktanteilen im Desktop und Notebook Segment. Konnte Intel ab dem Jahr 2003 mit dem Centrino Logoprogramm welches für eine CPU, Chipsatz und WLAN Karte von Intel stand, den größten Marktanteil für sich erobern und Konkurrenten wie AMD bei den CPUs, nVidia oder AMD/ATI bei den Chipsätzen oder Realtek bei Netzwerkkarten zurückdrängen. Allerdings hat man die Entwicklung der Grafikeinheiten, eventuell zugunsten der neuen “Nehalem” Prozessorarchitektur, und die Integration verschiedener Bauelemente wie North- und Southbridge in nur ein Bauteil verschlafen. So bietet nVidia und ATI mittlerweile Chipsätze mit integrierter Grafik an, die ein vielfaches an Grafikleistung erbringen. Zudem hat nVidia mit der 9000M G Familie einen Chipsatz geschaffen, der mit einem einzigen Bauteil auskommt. Dies bieten vor allem in der Herstellung aber auch beim Design Vorteile. So sinken die Ausschußraten bei der Produktion, weil man nun einen komplexen Chip weniger auflöten muss. Zudem sinkt die Platinenfläche, welches eine geringere Produktionskosten und/oder dünnere Notebookdesigns zulässt. Das wohl bekannteste Beispiel hierfür ist das MacBook Air der zweiten Generation. Durch den Umstieg auf nVidia Hardware soll sich die Grafikleistung, laut Apple, nahezu vervierfacht haben. Was bei High-End Subnotebooks begann, soll sich laut nVidia auch auf Netbooks, Nettops und All-in-one-PCs übertragen lassen. Deshalb schwelt hier schon der nächste Konflikt. So hat nVidia eine neue Chipsatzplattform für günstige Rechner namens Ion präsentiert. Dies passt dem Prozessorgiganten aus zwei Gründen nicht, da die “beschnittene” 4-5 Jahre alte Grafikeinheit der “Atom” Baureihe das Hauptabgrenzungsmerkmal zu Leistungsfähigeren Rechnern z.B. der Centrino2 Reihe ist. Somit würde die Verwendung des Ion Chipsatzes nicht nur Intels Absätze bei den “Atom Chipsatz” 945GSE oder GN40 verringern, sondern würde zudem die Absatzzahlen der Netbooks auf Kosten der margenstarken Centrino-Klasse hochtreiben. Hier hat Intel aber noch ein Ass im Ärmel, die Atom CPUs mangels entsprechender AMD oder Via Konkurrenz, einfach weiterhin nur in Paket mit entsprechendem Chipsatz zu verkaufen. Es ist aber sehr wahrscheinlich, dass dies die Wettbewerbshüter auf den Plan rufen würde.
Die Zukunft – Ein Ausblick
Mittlerweile hat Intel die Leistungskrone bei Prozessoren AMD entrissen und AMD kann seine Prozessoren fast nur nur noch über den Preis verkaufen. Die SLI Patente hat Intel durch die Vereinbarungen von 2004 ebenfalls “im Sack” und nVidia ist ein ernsthafter Konkurrent geworden, welche Intel gerne loswerden würde. Da passt es gut, dass das Lizenzaustauschprogramm mit nVidia sich nicht auf “tiefgreifende” technologische Neuerungen beziehen soll. Laut Intel ist dies, mit der Verlegung des Speichercontrollers direkt auf das Die des CPUs geschehen. Für nVidia ist dies selbstverständlich nichts Neues, da der Speichercontroller bei AMD schon seit Jahren in der CPU integriert ist und nVidia genauso lange schon entsprechende Chipsätze liefert.
Auch könnten die Vorstellungen beider Branchengrößen über die zukünftigen Rechnerarchitektur nicht anders aussehen. Während Intel sein Visionen rund um die CPU und mehreren Duzend Cores, also Kernen, ausmalt, stellt sich nVidia die Auslagerung von Rechenoperationen von der CPU an die Grafikkarte vor. So hat heutzutage eine Grafikkarte der Oberklasse schon ein mehrfaches der Rechenleistung eines High-End CPUs. nVidia gehört hinter Apple zu der treibenden Kraft bezüglich OpenCL. Dies ist ein von mehreren Branchengrößen erarbeiteter Standard, der letztlich OpenCL schon auf der Ebene des Betriebssystem integrieren soll. Hierdurch würde bei identischer CPU nicht nur die Performance entscheidend verbessert werden, sondern es soll Softwareentwicklern erleichtert werden Ihrer Programme mit Hilfen von OpenCL zu optimieren. Ob das Konzept von Intel, mehr Cores und nach der Integration des Speichercontrollers die Integration eines Grafikprozessors in die CPU erfolgsversprechender ist, werden erst Benchmarks einsatzfähiger Systeme zeigen. So sollen, laut Roadmap 2010, erste “Larrabee” CPU-GPU Kombiprozessoren erhältlich sein. Wie hoch die Grafikleistung dieser Systeme sein wird, wissen momentan höchstens die beteiligten Intel Ingenieure oder Manager…
Notebookgrafik: AMD & Nvidia mit neuen Stromsparansätzen
AMD und Nvidia planen die Vorstellung neuer Grafikkarten/Chipsatzkombinationen. Dabei soll der im Chipsatz integrierte Garfikkern um die normalen Desktopaufgaben kümmern und der externe Grafikkern wird nur bei Bedarf angeschaltet und mit Energie versorgt. Diese von ATI Hybrid Crossfire genannte Technik soll mit dem kommenden Chipsatz RS780 und den mobilen Grafikchips Radeon HD 3450/3470 im ersten Quartal 2008 eingeführt werden. Wie bei Nvidias Gegenstück Hybrid-SLI bleibt diese Technik, zur Freunde Microsofts, Windows Vista Systemen vorbehalten und wird unter Windows XP nicht nutzbar sein. Hybrid-Crossfire soll die Leistungsfähigkeit des integrierten Grafikchips verdoppeln und somit das Niveau der untersten Mittelklasse erreichen. Dabei sollen beide Techniken, also ATIs Hybrid Crossfire als auch Nvidias Hybrid SLI, die Akkulaufzeit von Notebooks verlängern, da etwa bei Office Anwendungen nur die integrierte Grafik verwendet wird.