NVIDIA GeForce GT 445M vs NVIDIA GeForce GT 420M

NVIDIA GeForce GT 445M

Die NVIDIA GeForce GT 445M ist eine schnelle Mittelklasse Grafikkarte für Notebooks, welche 2010 vorgestellt wurde. Sie basiert auf dem GF106 Kern, der einen Ableger der Fermi Architektur darstellt und daher DirectX 11 und OpenGL 4.0 unterstützt. Bei der GTX 445M sind 144 der 192 Shader freigeschalten (im Unterschied zur GTX 460M). Es gibt zwei verschiedene Versionen der GT 445M, welche auch in der Performance sich deutlich unterscheiden sollten. Eine mit schnellem GDDR5 Grafikspeicher und 128 Bit Speicherbus, und eine langsamere Version mit DDR3 Speicher und 192 Bit Anbindung (hier werden weniger Speicherchips verwendet).

GF106 Architektur

Der GF106 Kern der GT 445M basiert auf dem GF100 (GeForce GTX 480M) und bietet maximal 192 Shader sowie einen 192 Bit Speicherbus für GDDR5. Im Vergleich zum GF104 Kern, ist der GF106 sozusagen eine halbierte Version. Dadurch ist die Architektur nicht mehr mit dem GT215 (GeForce GTS 350M) oder GT216 (GeForce GT 330M) verwandt. Im Unterschied zum GF100 wurden die kleineren GF104, GF106 und GF108 Kerne jedoch nicht nur abgespeckt, sondern deutlich abgeändert. Die Chips sind auf den Consumer Markt orientiert (GF100 für professionelle Anwendungen) und besitzen mehr Shader (3x16 statt 2x16), Textureinheiten (8 statt 4) und SFUs (Special-Funciton-Units) pro Streaming-Multiprocessors (SM). Da sich jedoch immer noch nur zwei Warp Scheduler um die drei Shader Blöcke kümmern, stieg Nvidia auf eine Superskalare Architektur um. Dadurch kann man die Shader theoretisch besser auslasten und die Performance pro Rechenkern steigern. Im Worst-Case kann die Performance allerdings auch schlechter als bei der GF100 Architektur (und den Vorgängern) sein. Der für professionelle Anwendungen wichtige ECC Speicherschutz wurde komplett weggelassen und die FP64 Hardware beschnitten (nur noch 1/3 der Shader sind FP64 fähig und damit 1/12 der FP32 Leistung). Durch die Beschneidungen im Vergleich zum GF100 stieg die Größe eines SM lediglich um 25% trotz der höheren Shaderanzahl. Aufgrund der unterschiedlichen Shaderarchitekturen und der höheren Taktung der Rechenkerne bei Nvidia, kann man die Anzahl nicht direkt mit den AMD Radeon Grafikkarten (z.B. HD 5730) vergleichen.

Detaillierte Informationen zur GF104 (und damit auch GF106 und GF108) Architektur kann man beispielsweise bei Anandtech nachlesen (über die Desktop GTX 460 - Englisch).

Leistung

Die Leistung der GeForce GT 445M lässt sich aufgrund der veränderten Architektur also nicht direkt mit z.B. einer GeForce GTS 350M vergleichen. Der 192 Bit Speicherbus in Verbindung mit GDDR5 Speicher sollte für ausreichend Speicherbandbreite sorgen. Die 128 Bit Version (mit DDR3 könnte wird jedoch durch die geringe Speicherbandbreite ausgebremst und sollte dadurch deutlich langsamer sein. Direkter Konkurrent der GT 445M ist die Mobility Radeon HD 5850 welche auch mit DDR3 und GDDR5 erhältlich ist. In unseren Tests konnte sich die GeForce GT 445M mit DDR3 im Schnitt um 14% vor eine HD 5850 mit DDR3 setzen. Die Fermi basierenden Grafikchips bieten ausserdem noch eine deutlich höhere Tessellation Leistung als die Radeon HD 5000 Grafikchips.

Features

Eine weitere Neuheit bei den GF104/106/108 Chips ist die Unterstützung der Bitstream Übertragung von HD Audio (Blu-Ray) per HDMI Anschluss. Wie die Radeon HD 5850, kann die GTX 460M Dolby True HD und DTS-HD per Bitstream ohne Qualitätsverlust an einen geeigneten Receiver übertragen.

Zur Dekodierung von HD Videos durch die Grafikkarte unterstützt die GT445M PureVideo HD. Der verbaute Video Processor 4 (VP4) beherrscht das Feature Set C und kann somit MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 Part 2 (MPEG-4 ASP - z.B. DivX oder Xvid), VC-1/WMV9 und H.264 vollständig auf der Grafikkarte dekodieren (VLD, IDCT, Motion Compensation und Deblocking). Im Test konnten wir H.264 in 1080p und auch einen 1080p Flash Trailer auf Youtube flüssig mit geringer CPU Belastung (etwa 1 bzw 4%) betrachten.

Des Weiteren können gleichzeitig zwei Streams in Echtzeit dekodiert werden um beispielsweise Blu-Ray Picture-in-Picture umzusetzen (2x1080p lt DXVAChecker). Außerdem bezeichnet PureVideo HD die Fähigkeit der HDCP Verschlüsselung für digitale Anschlüsse.

Für generelle Berechnungen (z.B. Video Transcoding) können die Shader Cores (auch CUDA Cores genannt) durch die Schnittstellen CUDA, DirectCompute 2.1 und OpenCL angesprochen werden. Dank PhysX kann die 445M Physikberechnungen zudem auf die GPU verlagern. 

Eine Neuheit ist laut Nvidia auch die Unterstützung für 3D Vision inklusive Support für HDMI 1.4a. Somit kann man (sofern vom Notebookhersteller unterstützt) 3D Spiele, 3D Web Streaming Videos, 3D Fotos und 3D Blu-Ray Videos auf einem 3D Fernseher (per separatem 3DTV Play) oder am internen 3D Display wiedergeben.

Der Stromverbrauch der GeForce GT 445M ist laut Gerüchten bei ungefähr 45 Watt (TDP des MXM Boards inkl. Speicher) angesiedelt und dadurch für 15-17” Notebooks geeignet. Ohne Last kann sich der Chip im 2D Betrieb automatisch auf 50/100 MHz (Chip / Shader) bzw. 200/400 MHz im 3D Betrieb herunter takten um Strom zu sparen. Außerdem unterstützt der GF106 Optimus zum automatischen Umschalten zwischen integrierter Grafikeinheit und Nvidia GPU. Dies muss jedoch vom Notebookhersteller umgesetzt werden und kann nicht nachgerüstet werden.

NVIDIA GeForce GT 420M