NVIDIA GeForce 840M vs NVIDIA GeForce 820M vs NVIDIA GeForce 825M

NVIDIA GeForce 840M

Die NVIDIA GeForce 840M ist eine DirectX-12-Grafikkarte der Mittelklasse, die im März 2014 vorgestellt wurde. Sie zählt zu den ersten Modellen auf Basis der Maxwell-Architektur, wird aber weiterhin in 28-Nanometer-Technik gefertigt. Die Karte basiert auf dem GM108-Chip und verfügt über 384 Shadereinheiten sowie ein 64-Bit-Speicherinterface für DDR3-RAM.

Architektur

Die Maxwell-Architektur des GM108-Chips wurde gegenüber der älteren Kepler-Generation kräftig überarbeitet, wobei der Fokus insbesondere auf der Steigerung der Energieeffizienz lag. Dafür hat Nvidia unter anderem die Shader-Cluster (SMM) umstrukturiert, die nunmehr nur noch 128 statt zuvor 192 ALUs integrieren. GM108 verfügt über 3 SMMs und damit 384 Shadereinheiten, 24 TMUs und 8 ROPs (64-Bit-Interface).

Zudem wurden die Scheduler modifiziert, was im Ergebnis zu deutlichen Energieeinsparungen und einer höheren Auslastung der Shader führen soll. Nvidia verspricht, dass ein Maxwell-SMM mit 128 ALUs 90 Prozent der Leistung eines Kepler-SMX mit 192 ALUs erreicht. Eine weitere Optimierung betrifft den stark vergrößerten L2-Cache, der einen Teil der Speicherzugriffe abfangen kann und damit den Einsatz eines relativ schmalen Speicherinterfaces gestattet.

GM108 unterstützt DirectX 12 weiterhin nur mit Feature Level 11_0.

Leistung

Trotz der sehr niedrigen Speicherbandbreite, die aus der Kombination eines 64-Bit-Interfaces mit langsamem DDR3-RAM resultiert, erreicht die GeForce 840M knapp das Leistungsniveau der älteren GeForce GT 750M (DDR3-Version). Das direkte Vorgängermodell, die GeForce GT 740M, wird um etwa 30 Prozent distanziert. Viele aktuelle Spiele des Jahres 2013/2014 sind damit in 1.366 x 768 Pixeln und mittleren bis hohen Details flüssig spielbar, nur in sehr anspruchsvollen Titeln müssen die Einstellungen womöglich weiter abgesenkt werden.

Features

GM108 integriert ebenso wie GM107 die sechste Generation der PureVideo HD Video-Engine (VP6). Die Performance beim Decodieren von H.264- und MPEG-2-Material wurde abermals verbessert, zudem sind natürlich auch alle Features der Vorgänger (4K-Unterstützung, PiP, Videoencoder über NVENC-API) mit an Bord. HDMI 2.0 wird von der ersten Maxwell-Generation noch nicht unterstützt.

Im Vergleich mit der GTX-800M-Serie fehlen der GeForce 840M diverse neue Features wie Battery Boost (längere Akkulaufzeit beim Spielen), Shadowplay (Aufzeichnung von Spiele-Videos) und Gamestream (Spiele-Streaming auf Shield-Konsole). Weitere Informationen dazu unter diesem Link.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme der GeForce 840M sollte inkl. Speicher in einer Größenordnung von etwa 30 Watt (oder weniger) liegen. Damit ist die Karte für Notebooks ab etwa 13 - 14 Zoll geeignet. Bei geringer Last helfen zusätzliche Taktstufen dabei, Energie einzusparen, im Leerlauf kann die GPU mit Hilfe der Optimus-Technologie auch vollständig zugunsten der Prozessorgrafik deaktiviert werden.

NVIDIA GeForce 820M

Die NVIDIA GeForce 820M (teils auch GT 820M) ist eine DirectX-12-Grafikkarte der Einstiegsklasse, welche im Frühjahr 2014 vorgestellt wurde. Sie basiert auf dem GF117-Chip, einem 28-Nanometer-Ableger der Fermi-Architektur. Im Vergleich mit der älteren GeForce 710M und GT 720M ist die 820M damit abgesehen von den Taktraten identisch.

Architektur

Beim GF117 handelt es sich um einen optimierten 28nm-Shrink des noch in 40nm gefertigten Vorgängers GF108 auf Basis der Fermi-Architektur. Dementsprechend besitzt der Chip 96 Shader-ALUs (inkl. Hot Clock), 16 TMUs sowie eine ROP-Partition (= 4 ROPs). Weitere Details zur Fermi-Architektur finden Sie auf der Seite der GT 435M. Laut Hersteller wurden verschiedene Überarbeitungen vorgenommen, um die GPU optimal auf den neuen Herstellungsprozess anzupassen und die Leistung/Watt zu maximieren. Die eigentlichen Rechenwerke (SM, Streaming-Multiprozessoren) hat man hingegen ohne größere Änderungen beibehalten. Als Besonderheit besitzt der GF117 keine eigenen Displayausgänge, was den Chip kleiner und effizienter macht, jedoch zwingend den Optimus-Betrieb in Kombination mit einer Prozessorgrafikkarte voraussetzt.

Die 820M verfügt über den sogenannten GPU Boost 2.0, der in Abhängigkeit von den thermischen Gegebenheiten die GPU-Taktrate deutlich anheben kann. Dieses Feature wird von jedem Notebook mit einer Grafikkarte der 800M-Serie unterstützt.

Leistung

Die Taktraten der GeForce 820M liegen etwa auf dem Niveau der GT 720M, sodass auch die Grafikleistung nahezu identisch ausfällt. Damit konkurriert die 820M mit der Intel Iris Graphics 5100 oder einer Radeon HD 8670M. Spiele aus 2013/2014 können zwar im Regelfall flüssig dargestellt werden, allerdings zumeist nur mit niedrigen Auflösungen und Detaileinstellungen.

Features

Die Features des GF117 decken sich zu großen Teilen mit dem älteren GF108. So können die Shader Cores (auch CUDA Cores genannt) durch die Schnittstellen CUDA, DirectCompute 2.1 und OpenCL auch für generelle Berechnungen (z.B. Video Transcoding) angesprochen werden. Über PhysX können auch Physikberechnungen auf die GPU verlagert werden, wofür der Chip in den meisten aktuellen Spielen jedoch zu langsam sein dürfte. 3D Vision ist beim GF117 nicht möglich.

Leistungsaufname

Die Leistungsaufnahme der GeForce 820M sollte etwa im Bereich der GT 720M liegen. Damit eignet sich die Karte am besten für Notebooks ab etwa 13 Zoll Größe. Im Leerlauf kann die GPU mit Hilfe der Optimus-Technologie vollständig zugunsten der Prozessorgrafik deaktiviert werden.

NVIDIA GeForce 825M

Die NVIDIA GeForce 825M (manchmal auch GeForce GT 825M) ist eine Anfang 2014 vorgestellt DirectX-12-Grafikkarte der Mittelklasse. Sie nutzt denselben GK208-Chip (Kepler-Architektur) wie die NVIDIA GeForce GT 730M und 740M bei ähnlichen Taktraten, wodurch auch die Performance auf einem vergleichbaren Niveau liegt. Verbaut wird die GeForce 825M bislang nur von Medion, unter anderem im Medion Akoya P6647.

Architektur

GK208 verfügt als kleinste Kepler-Variante über nur 2 Shader-Blöcke (SMX). Zusammen mit zwei Polymorph Engines und einer gemeinsamen Raster Engine bilden diese einen sogenannten GPC (Graphics Processing Cluster). Da die Shader keine eigene Takt-Domain mehr besitzen (Hot Clock), entspricht die Rechenleistung der 384 ALUs in etwa 192 Einheiten der Fermi-Architektur mit doppelter Taktrate. Ferner bietet der GK208-Chip 16 TMUs und 8 ROPs an einem 64-Bit-Speicherinterface.

Der GK208 unterstützt PCIe 3.0 sowie einen Turbo-Modus namens GPU Boost 2.0. Dieser kann, ausreichende Kühlungsreserven vorausgesetzt, die Kerntaktrate automatisch anheben. Da der Turbo vom BIOS gesteuert wird, steht er unabhängig vom Betriebssystem zur Verfügung.

Leistung

Die Taktraten der GeForce 825M liegen etwa zwischen der GT 730M und GT 740M, sodass sich auch die Performance zwischen diesen beiden Mittelklasse-Modellen einordnet. Aktuelle Spiele (Stand 2013/2014) können damit in zumeist mittleren (selten auch hohen) Einstellungen flüssig dargestellt werden; in sehr anspruchsvollen Spielen wie Crysis 3 müssen die Details zum Teil noch etwas stärker abgesenkt werden.

Features

Das Featureset der 825M entspricht prinzipiell dem anderer GK208-Karten wie der GT 730M. Dies umfasst unter anderem die Unterstützung von bis zu 4 aktiven Displays (mit Optimus u.U. weniger), die mit einer maximalen Auflösung von 3840 x 2160 Pixeln zum Beispiel über DisplayPort 1.2 oder HDMI 1.4a angebunden werden können. HD-Audio-Formate wie Dolby True HD und DTS-HD lassen sich als Bitstream an einen geeigneten Receiver senden. Wie in der Vergangenheit kann jedoch auch weiterhin 3D Vision nicht mit Optimus-Unterstützung kombiniert werden.

Der PureVideo HD Videoprozessor (fünfte Generation (VP5)) kann die Formate MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264 und VC1/WMV9 bis zu einer Auflösung von 4k decodieren und somit den Prozessor entlasten. Auch zwei parallele Streams, beispielsweise für Picture-in-Picture bei einer Blu-Ray, sind möglich. Eine weitere Besonderheit ist die Integration eines dedizierten Videoencoders ähnlich Intels Quick Sync, der über die NVENC-API angesprochen werden kann.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme der 825M liegt etwa im Bereich der bisherigen GT 730M. Damit eignet sich die Grafikkarte für Notebooks ab etwa 14 Zoll. Bei geringer Last helfen zusätzliche Taktstufen der GPU dabei, Energie einzusparen; im Leerlauf kann die Karte mit Hilfe der Optimus-Technologie zugunsten der Prozessor-Grafik auch vollständig deaktiviert werden.