Vergangenheit und Gegenwart der in China hergestellten Grafikkarten für Spiele

Im Hochsommer des vergangenen Jahres erfasste die Begeisterung für „Black Myth: Wukong“ jeden Winkel des Landes. Diese Begeisterung überschritt die Grenzen der Spielergemeinschaft und entwickelte sich zu einem regelrechten Trend, der die Menschen dazu veranlasste, neue Hardware anzuschaffen, um den 3A-Charme von „Black Myth: Wukong“ hautnah zu erleben.

Drei Tage nach der Veröffentlichung von „Black Myth: Wukong“ arbeitete das Treiberteam von Moore Threads rund um die Uhr und veröffentlichte einen speziell für das Spiel optimierten Treiber. Dank des neuen Treibers kann die Moore Threads MTT S80-Grafikkarte dieses chinesische AAA-Spiel nun endlich ausführen, allerdings sind die Laufleistungen eher enttäuschend:

„Bei einer Auflösung von 1080p, geringen Grafikeffekten und aktivierter TSR-Super-Resolution im Leistungsmodus liegt die Bildrate gerade noch stabil bei 30 bis 40 Bildern pro Sekunde.“

Die in Tests ermittelte Leistung der MTT S80-Grafikkarte weist offensichtlich eine enorme Lücke gegenüber der damaligen Mittelklasse-Grafikkarte RTX 4060 von NVIDIA auf. Für Moore Threads ist es jedoch bereits ein Meilenstein, dass die Gaming-Grafikkarte der ersten Generation die neuesten und modernsten chinesischen AAA-Blockbuster flüssig ausführen kann.

Am 5. Dezember ging Moore Threads, das den Spitznamen „chinesisches Nvidia“ trägt, an die STAR-Börse. Die Aktie verzeichnete am selben Tag einen Kursanstieg von 425 % und schloss mit einer Marktkapitalisierung von über 300 Milliarden, womit das Unternehmen in die Top 5 der STAR-Börse nach Marktkapitalisierung aufstieg.

Auch wenn die MTT S80-Grafikkarte in puncto Leistung hinter den marktführenden Modellen zurückbleibt, verkörpert ihr Entwickler – Moore Threads – den lang gehegten Wunsch der chinesischen Halbleiterindustrie nach Eigenständigkeit und Kontrolle, in der Hoffnung, eine Lücke in der Monopolstellung von NVIDIA, AMD und Intel zu schlagen.

Und die Spieler hoffen sehnlichst darauf, dass chinesische Grafikkarten endlich mit den internationalen Giganten mithalten können. Sie haben genug von den ausweichenden Antworten des „skrupellosen Geschäftsmannes“ Huang (NVIDIA-CEO Jensen Huang).

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Einfall von NVIDIAs China-Team: Sowohl Tencent als auch Century Huatong halten Anteile

Wir blicken zurück ins Jahr 2020, als die technologisch führenden USA ihr schlagkräftiges Mittel, das Chip-Embargo, ins Spiel brachten.

Angesichts der starken Nachfrage nach eigenständiger und kontrollierbarer Technologie entstanden nacheinander zahlreiche Start-ups, die sich auf die Forschung und Entwicklung von GPUs spezialisieren, darunter Xintong Semiconductor, Biren Technology und Muxi Technology.

Zhang Jianzhong, damals Global Vice President bei NVIDIA und General Manager für China, beschloss, das Unternehmen zu verlassen, und gründete gemeinsam mit mehreren Kollegen, die ebenfalls bei NVIDIA tätig gewesen waren, das Unternehmen Moore Threads.

Zhang Jianzhong zu seiner Zeit bei NVIDIA

Im Führungsteam von Moore Threads ist Zhou Yuan, der zuvor bei NVIDIA China für das Marktökosystem verantwortlich war, als CFO tätig; Zhang Yubo, ehemaliger GPU-Architekt bei NVIDIA, ist CTO; Wang Dong, ehemaliger Vertriebsleiter bei NVIDIA, ist stellvertretender Geschäftsführer; und Yang Shangshan, Leiter der Abteilung für Treiber und Software, war ebenfalls GPU-Architekt bei NVIDIA.

Lin Shuo, ein Experte aus der Halbleiterbranche, erklärte gegenüber „Game Teahouse“, dass es bei Nvidia in China nur sehr wenige GPU-Architekten gebe: „In der gesamten Geschichte der Niederlassung in Shanghai gab es nur wenige.“

Dank der beeindruckenden Referenzen konnte Moore Threads innerhalb von 100 Tagen nach seiner Gründung zwei Finanzierungsrunden abschließen und eine Bewertung von über 1 Milliarde US-Dollar erreichen.

Sowohl ByteDance als auch Tencent haben sich an der Frühphasenfinanzierung von Moore Threads beteiligt. Century Huatong hat sich hingegen über den Industriefonds von Guosheng Capital indirekt an Moore Threads beteiligt.

ByteDance konnte jedoch nicht in vollem Umfang von den Vorteilen des Börsengangs von Moore Threads profitieren. Bereits im Januar dieses Jahres verkaufte ByteDance seine Anteile an Moore Threads für einen Gesamtpreis von 177 Millionen an Dian Shi Capital.

Mit umfangreicher finanzieller Unterstützung verfolgte Moore Threads die Strategie, „einen Teil der IP zu kaufen und einen Teil selbst zu entwickeln“, und brachte bereits 18 Monate nach der Gründung seine erste GPU-Architektur – „Suti“ – auf den Markt, während gleichzeitig die Entwicklung der Architektur der zweiten Generation „Chunxiao“ und der dritten Generation „Quyuan“ vorangetrieben wurde.

Moore Threads hat seine GPU-Architektur nach den „Zehn Sehenswürdigkeiten des Westsees“ benannt, um damit zum Ausdruck zu bringen, dass mit Hilfe der GPU-Technologie die schönsten realen Szenen der Welt digital nachgebildet werden sollen. Im Vergleich zu einer einfachen Kombination aus „Buchstaben und Zahlen“ strahlt diese Bezeichnung eine für Chinesen typische Romantik aus und schafft so einen einprägsamen Markenbezug.

Die Benennung der GPU-Architekturen nach den „Zehn Sehenswürdigkeiten des Westsees“ hat einen romantischen Touch.

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Grafikkarten werden mit Verlust verkauft, doch die Spieleleistung ist mit der der 1050 kaum zu unterscheiden

In der zweiten Jahreshälfte 2022 ebbte der Mining-Boom ab, und das seit langem überhöhte Preissystem für Grafikkarten brach schließlich zusammen. Zwei Jahre nach der Veröffentlichung der Grafikkarten der RTX-30-Serie haben Gamer nun endlich die Möglichkeit, neue Karten zum ursprünglichen Preis zu erwerben.

Es ist leicht vorstellbar, dass die Verbraucher gegenüber den beiden GPU-Giganten Nvidia und AMD bereits tiefsitzenden Groll hegen.

Im November desselben Jahres stellte Moore Threads auf seiner Herbstpressekonferenz die erste in China hergestellte Gaming-Grafikkarte, die MTT S80, vor. Dies markierte den Einstieg eines neuen Akteurs in den Markt für GPUs für Endverbraucher.

Im Gegensatz zu den meisten chinesischen GPU-Herstellern, die sich auf allgemeine Rechenleistung konzentrieren und dabei die Grafikleistung vernachlässigen, sind die von Moore Threads entwickelten GPUs voll funktionsfähig. Eine einzelne GPU kann mehrere Aufgaben gleichzeitig bewältigen, darunter Grafik-Rendering, HD-Videodekodierung, Beschleunigung von KI-Berechnungen und Physiksimulationen.

Moore Threads ist der Ansicht, dass die Spieletechnologie an sich ein hervorragendes Testfeld für Hightech-Anwendungen darstellt, in dem sich innovative Technologien schnell integrieren lassen. Dies war der Auslöser für die Einführung ihrer Gaming-Grafikkarten.

Der MTT S80 basiert auf der „Chunxiao“-Architektur der zweiten Generation (7-nm-Fertigungsprozess) und verfügt über 4.096 Stream-Prozessoren, 32 Tensor-Einheiten und 256 Raster-Einheiten bei einer Taktfrequenz von 1,8 GHz sowie 16 GB GDDR6-Grafikspeicher.

Die Rechenleistung bei Gleitkommaoperationen mit einfacher Genauigkeit beträgt 14,7 TFlops und entspricht damit theoretisch der der RTX 3060. Doch theoretische Leistung bleibt eben nur Theorie – die tatsächliche Leistung in Spielen sieht ganz anders aus:

In Benchmark-Tests wie 3DMark Fire Strike und Time Spy lag die Punktzahl der S80 leicht unter der der GTX 1060; in praktischen Spieltests lag die Leistung der S80 hingegen näher an der der GTX 1050.

Diese Diskrepanz zwischen Theorie und Praxis ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Treiberkompatibilität noch nicht ausgereift ist.

Lin Shuo erklärte gegenüber „Game Teahouse“, dass die größten Herausforderungen bei der Treiberentwicklung in der Unterstützung verschiedener Standardschnittstellen für Spiele sowie in der Leistungsoptimierung liegen.

Spieleentwickler können die Spiel-Engine umgehen und direkt auf die Low-Level-APIs der Grafikkarte zugreifen, um die Laufleistung zu verbessern. Dies erfordert jedoch eine spezielle Optimierung des Spiels.

Zwar können Treiberentwickler das Rendering des Spiels analysieren, Laufzeitfehler beheben und die Effizienz der Shader-Kompilierung optimieren, um das Potenzial der Grafikkarte weiter auszuschöpfen.

Zwar ist die MUSA-Architektur von Moore Threads mit der CUDA-Architektur von NVIDIA kompatibel, doch ist die Effizienz bei der Übersetzung der CUDA-Sprache in der Praxis nicht besonders hoch. Dies ist möglicherweise ein weiterer wichtiger Grund dafür, dass die tatsächliche Spieleleistung des S80 weit hinter der der RTX 3060 zurückbleibt.

Zweifellos ist die MTT S80 keine besonders ausgereifte Grafikkarte. Gamer können die Unausgereiftheit der S80 in vielerlei Hinsicht spüren.

So verfügt der S80 beispielsweise nicht über den bei Grafikkarten üblichen 8-poligen PCIe-Stromanschluss, sondern nutzt stattdessen den 8-poligen Stromanschluss der CPU; selbst im Leerlauf liegt die Leistungsaufnahme im Standby-Modus bei über 100 W.

Der S80 nutzt tatsächlich den 8-poligen Stromanschluss der CPU.

Bei der Markteinführung des MTT S80 wurde das Gerät zur Gewährleistung der Kompatibilität an den Kauf eines ASUS-Mainboards gekoppelt und zu einem Preis von 2.999 Yuan angeboten. Umgerechnet belief sich der Stückpreis des S80 auf etwa 1.800 Yuan. Es liegt auf der Hand, dass ein solches Preis-Leistungs-Verhältnis für Gamer kaum attraktiv ist.

Aus dem Börsenprospekt von Moore Threads geht hervor, dass sich Grafikkarten für Endverbraucher nicht nur schlecht verkaufen, sondern auch mit Verlust verkauft werden.

Im Jahr 2023 belief sich der Umsatz mit Gaming-Grafikkarten (S80 und S70) im von Moore Threads selbst betriebenen JD.com-Shop auf 3,9914 Millionen. Rechnet man die Grafikkarten für Workstations und Büro-PCs hinzu, verkaufte Moore Threads im gesamten Jahr insgesamt 11.700 Grafikkarten für Endverbraucher.

Der JD.com-Shop verkauft Grafikkarten für Spiele.

Damals verzeichnete der Geschäftsbereich der Grafikkarten für Endverbraucher einen Bruttoverlust von 20 Millionen, was bedeutete, dass „jede verkaufte Karte einen Verlust einbrachte“.

In diesem Zusammenhang räumte Moore Threads ein, dass „der harte Wettbewerb mit internationalen Marken einen erheblichen Druck auf die Preisgestaltung der Unternehmensprodukte ausübt“.

Rational betrachtet lässt sich sagen, dass es nicht von heute auf morgen gelingt, zu Nvidia aufzuschließen; solange man im Rennen bleibt, besteht jedoch weiterhin die Möglichkeit, aufzuholen.

Doch als jenseits des Ozeans plötzlich der Eiserne Vorhang fiel, wurde die MTT S80 fast zum letzten Gespenst unter den in China hergestellten Gaming-Grafikkarten.

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Sanktionen führten zu Lieferengpässen bei Grafikkarten; nach zwei Jahren der Zurückhaltung werden die Treiber nun kontinuierlich aktualisiert

Im Oktober 2023, gerade als Moore Threads die Veröffentlichung seiner Produkte der dritten Generation mit der „Quyuan“-Architektur vorbereitete, nahm das Bureau of Industry and Security (BIS) des US-Handelsministeriums Moore Threads in die Liste der von Exportkontrollen betroffenen Unternehmen auf.

Dies hat den Entwicklungsrhythmus von Moore Threads durcheinandergebracht: Es ist nicht nur schwierig, bestimmte wichtige Rohstoffe zu beschaffen, sondern es ist auch nicht mehr möglich, die fortschrittlichen Fertigungsprozesse von TSMC zu nutzen. Sogar die bereits an ausländische Lieferanten geleisteten Vorauszahlungen wurden eingefroren, sodass nur noch Verluste verbucht werden konnten.

Die Geschäftsführung von Moore Threads passte ihre Strategie umgehend an: Einerseits optimierte sie die Stellenstruktur und baute das Geschäft mit Endverbraucherprodukten ab; andererseits suchte sie aktiv nach inländischen Fertigungspartnern, um die Lokalisierung voranzutreiben und die Auswirkungen so gering wie möglich zu halten.

Die neue Gaming-GPU, die sich derzeit in der Chipfertigung befindet, wird ohne die Unterstützung fortschrittlicher Fertigungsverfahren zwangsläufig nicht auf den Markt kommen.

Obwohl es bei den Gaming-Grafikkarten zu Lieferengpässen kam, hat Moore Threads die Treiberunterstützung für bereits auf dem Markt befindliche Grafikkarten stetig vorangetrieben. Innerhalb von zwei Jahren hat Moore Threads insgesamt 24 Treiberversionen veröffentlicht, die mit über tausend Spielen kompatibel sind.

Da die Kompatibilität weiter ausgebaut wurde, ist der S80 nun nicht mehr an den Kauf eines ASUS-Mainboards gebunden und kann direkt für 1.499 Yuan erworben werden.

Der S80 kostet im Sonderangebot 1299

Als die MTT S80 auf den Markt kam, unterstützte sie zunächst nur DX 9c. Dank der unermüdlichen Arbeit des Entwicklungsteams über mehr als zwei Jahre hinweg unterstützt die S80 nun DX 11, und es wurde zudem ein Beta-Treiber für DX 12 veröffentlicht.

Aktuelle beliebte chinesische Spiele wie „Honkai: Star Rail“, „Genshin Impact“, „Operation Delta“, „Mingchao“ und „Yan Yun Shiliu Zhou“ wurden speziell optimiert. Auch die kürzlich erschienenen AAA-Spiele „Kazan“ und „Black Myth: Wukong“ wurden speziell optimiert.

Wenn man jedoch neue Spiele spielt, die noch nicht speziell optimiert wurden – wie beispielsweise „Ming-Dynastie: Die Federn der Leere“ –, schwankt die Bildrate selbst bei einer Auflösung von 1080p und vollständig heruntergeregelten Grafikeinstellungen zwischen 15 und 20, sodass das Spiel nicht flüssig läuft.

Da die Spielehersteller keine eigenständigen Anpassungen vornehmen, kann Moore Threads nur einzelne Spiele nacheinander optimieren, was eine äußerst mühsame Aufgabe ist.

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Die Geschichte der in China hergestellten Grafikkarten ist noch nicht zu Ende

Nach 2023 widmete sich Moore Threads voll und ganz der Forschung und Entwicklung von KI-Rechenkarten und brachte im Jahresrhythmus die GPU-Architektur der dritten Generation „Quyuan“ sowie die Architektur der vierten Generation „Pinghu“ auf den Markt, deren Auslieferung bereits erfolgt ist.

Moore Threads KUAE-Cluster-Einheit

In der ersten Jahreshälfte erzielte Moore Threads mit seinem Geschäft mit KI-Rechenkarten einen Umsatz von 665 Millionen, was 94,85 % des Gesamtumsatzes ausmachte.

Wie „Game Teahouse“ erfahren hat, kann Moore Threads die Anzahl der GPU-Kerne massiv erhöhen und so die Rechenleistung vervielfachen, da Servercluster eine höhere Toleranz hinsichtlich des Stromverbrauchs und der Kosten von Rechenkarten aufweisen. Bei Grafikkarten ist ein solch simples und grobes Hinzufügen von Kernen offensichtlich nicht möglich.

Doch in die Marktlücke, die Moore Threads aufgerissen hatte, strömten in der Folge noch mehr Mutige. Die Geschichte der in China hergestellten Gaming-Grafikkarten ist noch nicht zu Ende.

Moore Threads hat im Rahmen seines Börsengangs 8 Milliarden Yuan eingeworben, von denen 2,5 Milliarden in die Forschung und Entwicklung einer neuen Generation von Grafik-GPUs fließen sollen, um Consumer-Grafikkarten für Spiele zu produzieren.

Ehemalige Mitarbeiter von S3 Graphics, dem Marktführer der ersten Generation im Grafikbereich, gründeten vor zwei Jahren das Unternehmen Lisu Technology, das ebenfalls zu den neuen Akteuren auf dem Markt für in China hergestellte Gaming-Grafikkarten zählt.CEO Xuan Yifang war früher Vizepräsident für Forschung und Entwicklung bei S3 und leitete die Serienproduktion von 15 Generationen von GPU-Chips – er war maßgeblich am frühen Erfolg von S3 beteiligt; CTO Niu Yixin war hingegen verantwortlich für die erste Generation der 3D-Beschleunigerchips ViRGE.

Lishan Technology hat im Juli dieses Jahres seine erste GPU-Chip-Serie 7G100 (6-nm-Fertigungsprozess) vorgestellt.Der Gaming-GPU-Chip 7G106 verfügt über eine Rechenleistung von 24 TFlops bei einfacher Genauigkeit und liegt damit zwischen der RTX 4060 Ti und der 5060 Ti; seine tatsächlichen 3DMark-Ergebnisse entsprechen denen der RTX 4060.

Lishan Technology hat sogar die NRSS-Superresolution-Technologie entwickelt, die sich an DLSS und FSR orientiert.

In der von Lisan Technology veröffentlichten offiziellen Demo erreicht „Black Myth: Wukong“ bei einer Auflösung von 1080p eine durchschnittliche Bildrate von über 70 fps;„Tomb Raider: Shadow“ erreicht bei maximalen Grafikeinstellungen eine durchschnittliche Bildrate von über 80 fps; das gerade erschienene „End of the Ming Dynasty“ läuft direkt flüssig.

Gemäß dem von Lisan Technology festgelegten Zeitplan geht die 7G106 im September in die Serienproduktion. Wenn alles nach Plan verläuft, könnte diese in China hergestellte Gaming-Grafikkarte Anfang nächsten Jahres auf den Markt kommen.

Jingjiawei, das sich bisher auf grafische Anzeige- und Steuerungssysteme für militärische Zwecke konzentriert hatte, gab im Rahmen seiner Refinanzierung im Jahr 2023 bekannt, dass die eingeworbenen Mittel für die Forschung und Entwicklung einer neuen Generation hochleistungsfähiger Allzweck-GPUs verwendet werden sollen, die für große Spiele und professionelles Grafik-Rendering eingesetzt werden können.

Das von ehemaligen Wissenschaftlern von AMD China gegründete Unternehmen MuXi Technology hatte im Jahr 2022 angekündigt, im Jahr 2025 eine GPU für die Grafikwiedergabe auf den Markt zu bringen.Auf der offiziellen Website werden auch die GPUs der Xicai-G-Serie für Cloud-Gaming erwähnt. Laut dem Börsenprospekt sind für diese Serie jedoch lediglich „das IP-Design und die Verifizierung der GPUs abgeschlossen“, ohne dass ein konkretes Produkt auf den Markt gekommen wäre. Auch in den Finanzierungsplänen werden keine spielbezogenen Anwendungen erwähnt, sodass das Projekt möglicherweise auf Eis gelegt wurde.

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Chinesische Gaming-Grafikkarten haben noch einen langen Weg vor sich

Wenn man auf den steinigen Weg des MTT S80 von seiner Entstehung bis zur Markteinführung zurückblickt, wird deutlich, dass seine Bedeutung weit über die reine Leistungsfähigkeit einer Grafikkarte hinausgeht. Die Pionierarbeit von Moore Threads hat den Durchbruch für in China hergestellte Gaming-Grafikkarten von Null auf Eins ermöglicht.

Zuerst muss geklärt werden, ob es das gibt, und dann, ob es gut ist.

Tatsächlich sind in China seit der RTX 4090 keine Nvidia-Flaggschiff-Grafikkarten in der Vollversion mehr erhältlich. Wird es angesichts der von den USA festgelegten Leistungsgrenzen künftig vielleicht sogar unmöglich sein, die nächsthöheren Modelle oder sogar Grafikkarten der mittleren bis oberen Preisklasse zu erwerben?

Die ständig wachsende Liste der von der S80 unterstützten Spiele und der zwar holprige, aber nie zum Stillstand kommende Fortschritt von DX9 hin zu DX11. Diese auf den ersten Blick unbeholfenen Bemühungen verdienen an sich Respekt und sollten nicht leichtfertig verspottet werden.

Wir sollten bedenken, dass die jährlichen Forschungs- und Entwicklungsausgaben von Moore Threads nur etwas mehr als 1 Milliarde Yuan betragen, was im Vergleich zu den Forschungs- und Entwicklungsausgaben von Nvidia in Höhe von mehreren zehn Milliarden US-Dollar einen Unterschied um eine ganze Größenordnung darstellt. Das Wachstum der inländischen GPU-Hersteller hängt nach wie vor von der langfristigen Unterstützung durch den Kapitalmarkt und der Gesellschaft sowie von deren geduldiger finanziellen Förderung ab.

Ein Durchbruch bei den in China hergestellten GPUs kann keinesfalls von einem einzelnen Entwicklungsunternehmen allein erreicht werden. Er hängt von der Zusammenarbeit der gesamten Industriekette ab – von High-End-Lithografieanlagen über Halbleitermaterialien bis hin zu den Fertigungsverfahren.

Auch ein langsames Pferd legt nach zehn Tagesmärschen eine Strecke zurück – der Erfolg liegt in der Beharrlichkeit. Der Weg der chinesischen Spiele-Grafikkarten ist lang und beschwerlich.