NVIDIA GeForce GT 520MX vs NVIDIA GeForce GT 540M vs NVIDIA GeForce GT 555M

NVIDIA GeForce GT 520MX

Die Nvidia GeForce GT 520MX ist eine dedizierte Einsteigergrafikkarte für Notebooks. Sie basiert wie die GT 520M auf den GF119 Chip , bietet jedoch höhere Taktraten und dadurch auch eine höhere TDP. Aufgetaucht ist die Grafikkarte zuerst im Asus K53SC.

Architektur

Der GF119 besitzt im Vollausbau einen Shadercluster mit insgesamt 48 ALUs, 8 Textureinheiten sowie einen 64 Bit breites Speicherinterface für DDR3-VRAM. Damit handelt es sich um einen praktisch halbierten GF108, der unter anderem auf der GT 540M zum Einsatz kommt. Einzig die Anzahl der Raster-Operations-Prozessoren (ROP) blieb mit 4 Einheiten, zusammengefasst in einer ROP-Partition, konstant. Es handelt sich beim GF119 um den kleinsten Chip der Fermi-Generation, der für den Einsatz im Low-End Bereich konzipiert wurde.

Performance

Mit dem nur über ein 64-Bit-Interface angebundenen DDR3-Grafikspeicher gerät der Speicherbus etwas zum Flaschenhals der GT520MX. Die höheren Taktraten können die Performance im Vergleich zur GT 520M im Mittel um etwa 15 Prozent steigern, wodurch sie sich besser von der HD Graphics 3000 absetzen kann. Aktuelle Spiele können meist nur mit niedrigen Einstellungen in 1024x768 oder 1366x768 Pixeln dargestellt werden.

Features

Wie auch die AMD Konkurrenz und die 400M Serie, unterstützt die GT 520MX die Bitstream Übertragung von HD Audio (Blu-Ray) per HDMI Anschluss. Dadurch kann man 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 GT520MX PureVideo HD. Der verbaute Video Processor 5 (VP5) unterstützt das Feature Set D 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). Weiters können gleichzeitig zwei Streams in Echtzeit dekodiert werden um z.B. Blu-Ray Picture-in-Picture umzusetzen (primäres Video in 1080p, secundäres in 480p). Im Vergleich zum VP4 bietet der VP5 eine schnellere und effizientere Dekodierung und Unterstütztung für 4K x 4K H.264 Videos.

In einem Benchmark mittels des DXVA-Checkers sowie dem 1080p-Video "Big Buck Bunny" (h264) erreichte die GT 520MX eine Framerate von durchschnittlich 92 fps (CPU-Auslastung i3-2330M 39 Prozent).

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 Physikberechnungen auf die GPU verlagern. Die Leistung der GeForce 520MX Grafikkarte reicht jedoch nicht aus um in modernen Spielen die 3D Grafik und die Physikeffekte zu berechnen.

Aufgrund der geringen 3D Leistung, unterstützt die 520MX kein 3D Vision laut Nvidia. Bei manchen Geräten ist es jedoch im OEM Treiber trotzdem freigeschaltet (3D TV über HDMI Ausgang). Dies funktioniert jedoch nicht zusammen mit Optimus. 

Der Stromverbrauch der GeForce GT 520MX liegt durch den hohen Chiptakt deutlich oberhalb der GT 520M, womit sich die Grafikkarte am besten für Notebooks ab 14" eignet. Ohne Last kann sich der Chip automatisch im 2D und 3D Betrieb untertakten um Strom zu sparen. Außerdem unterstützt der GF119 Optimus zum automatischen Umschalten zwischen integrierter Grafikkarte und Nvidia GPU. Dies muss jedoch vom Notebookhersteller umgesetzt werden und kann nicht nachgerüstet werden.

NVIDIA GeForce GT 540M

Die NVIDIA GeForce GT 540M ist eine schnelle Mittelklasse Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert auf dem selben Chip wie die GeForce GT 435M (GF108) jedoch mit leicht gesteigerten Taktraten. Außerdem erlaubt nun Nvidia auch den Einsatz von schnellem GDDR5 Grafikspeicher. Dieser wird aufgrund des höheren Preises bei der GT 540M jedoch nicht eingesetzt werden.

GF108 Architektur

Wie auch die GT 435M basiert die GT 540M auf den GF108 Kern, welcher von der GF100 (Fermi) Architektur abstammt. Mehr Details hierzu findet man auf der GT 435M Seite.

Performance

Mit DDR3 Grafikspeicher liegt die Performance der GT 540M zwischen Mobility Radeon HD 5650 / 6550M und 5730 / 6570M und damit knapp 10% vor der GT 435M. Falls wirklich GDDR5 eingesetzt wird, könnte die Leistung auch an die 5750 und 5770 heranreichen. Dadurch ermöglicht die GT 540M in Verbindung mit einer starken CPU das flüssige Spielen von anspruchsvollen Spielen aus 2010 in mittleren bis hohen Details in SXGA Auflösung. Im Test war z.B. Call of Duty: Black Ops und StarCraft 2 in 1360x768 bei hohen Details flüssig spielbar (siehe Benchmarks weiter unten). In neueren Spielen wie Anno 2070 oder The Elder Scrolls V: Skyrim müssen die Einstellungen auf niedrige bis mittlere Stufe reduziert werden, um spielbare Bildraten erreichen zu können.

Features

Wie auch die AMD Konkurrenz und die 400M Serie, unterstützt die GT 540M die Bitstream Übertragung von HD Audio (Blu-Ray) per HDMI Anschluss. Dadurch kann man 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 GT540M PureVideo HD. Der verbaute Video Processor 4 (VP4) unterstützt 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). Weiters können gleichzeitig zwei Streams in Echtzeit dekodiert werden um z.B. Blu-Ray Picture-in-Picture umzusetzen (primäres Video in 1080p, secundäres in 480p). Weiters 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 Physikberechnungen auf die GPU verlagern. Die Leistung der GeForce Grafikkarte reicht jedoch nicht aus um in modernen Spielen die 3D Grafik und die Physikeffekte zu berechnen.

Dem derzeitigen 3D Trend folgend, unterstützt die 540M 3D Vision inklusive Support für HDMI 1.4a (nicht in Verbindung mit Optimus). 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 (gerüchteweise 35 Watt TDP inkl. MXM Board und Speicher) der GeForce GT 540M liegt im Bereich der alten GT 435M und ist daher für 15" Notebooks geeignet. Ohne Last kann sich der Chip automatisch im 2D Betrieb auf etwa 50/101/137 MHz (Chip / Shader / Speicher) bzw. 202/405/324 MHz im 3D Betrieb untertakten um Strom zu sparen. Außerdem unterstützt der GF108 Optimus zum automatischen Umschalten zwischen integrierter Grafikkarte und Nvidia GPU. Dies muss jedoch vom Notebookhersteller umgesetzt werden und kann nicht nachgerüstet werden.

NVIDIA GeForce GT 555M

Die NVIDIA GeForce GT 555M ist eine schnelle Mittelklasse Grafikkarte und Nachfolger der GeForce GT 445M. Sie basiert je nach Modell auf den GF108 oder GF106 / GF116 Kern und besitzt unterschiedliche Taktraten und DDR3 oder GDDR5 Grafikspeicher. Als Fermi Ableger unterstützen alle Karten DirectX 11 und OpenGL 4.0. 

Einige Varianten (nach Performance)

1. 144 Kerne 709 MHz (GF106), 128 Bit GDDR5 z.B. MSI GX780
2. 144 Kerne 590 MHz (GF106), 192 Bit DDR3 z.B. Dell XPS 17, Alienware M14x
3. 144 Kerne 590 MHz (GF106), 128 Bit DDR3 z.B. Schenker XMG A501 / A701 (Clevo W150HRM / W170HN)
4. 96 Kerne 753 MHz (GF108), 128 Bit GDDR5 z.B. Lenovo Y570p / Y560p
5. 144 Kerne 525 MHz (GF116), 128 Bit DDR3 z.B. Medion Akoya P6812

GF106 Architektur

Der GF106 Kern der GT 555M 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).

Mit der GF114 und GF116 wurden die Vorgänger GF104 / GF106 leicht überarbeitet. Durch ein geändertes Transistordesign war es Nvidia möglich, die Taktraten der Chips zu steigern, bei gleichzeitiger Absenkung der Leistungsaufnahme. Die resultierende Steigerung der Leistung pro Watt ist insbesondere für die Notebook-Chips bedeutsam.

Der neuere GF116 sollte mittelfristig den GF106 auf der GT 555M ablösen, auch wenn Restbestände der alten Chips noch einige Zeit im Handel bleiben dürften.

Leistung

Die Leistung der GT 555M ist stark abhängig von der verwendeten Version (Shaderanzahl, Taktrate, Grafikspeicheranbindung und -typ). Dadurch schwankt die Leistung im 3DMark 06 zum Beispiel von 8857 Punkten (Y570) bis 13000 Punkte (MSI GX780R). Die häufigst anzutreffende Version mit DDR3 und 144 Shader liegt bei 10000-12000 Punkten. Die Y570 Version ist dadurch eigentlich eine GeForce GT 550M. 

Im Durchschnitt liegt die GT 555M in 2011 auf der Grenze zu den High End Grafikkarten und kann dadurch auch anspruchsvolle Spiele in hoher Detailstufe bei 1366x768 flüssig darstellen. Nur bei Metro 2033 mussten im Test die Einstellungen weiter reduziert werden (siehe Benchmarks weiter unten).

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 GT555M 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). 

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 555M Physikberechnungen zudem auf die GPU verlagern. 

Eine Neuheit ist laut Nvidia auch die Unterstützung für 3D Vision inklusive Support für HDMI 1.4a (nicht in Verbindung mit Optimus). 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 555M dürfte für 15-17" Notebooks ausgelegt sein. Um Strom zu sparen 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.