NVIDIA GeForce GT 640M vs NVIDIA GeForce GT 620M vs NVIDIA GeForce GT 650M SLI

NVIDIA GeForce GT 640M

Die NVIDIA GeForce GT 640M ist eine DirectX 11.1 Mittelklasse Grafikkarte für Notebooks, welche im 1. Quartal 2012 vorgestellt wurde. Sie basiert auf dem GK107 Chip der Kepler-Serie und wird in 28nm bei TSMC hergestellt. Es sind sowohl Ausführungen mit DDR3, als auch mit schnellerem GDDR5 möglich, die jeweils über ein 128 Bit breites Speicherinterface verfügen.

Architektur

Mit Kepler löst Nvidia die bisherige Fermi-Architektur ab, die unter anderem bei verschiedenen Chips und Modellen der GeForce-500M-Serie zum Einsatz kam. Der GK107 verfügt als derzeit kleinster Kepler-Chip über 2 Shader-Blöcke, die vom Hersteller mit dem Kürzel SMX bezeichnet werden. 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. Diese Änderung ist einer der Gründe dafür, dass sich laut Nvidia die Energieeffizienz gegenüber dem Vorgänger verdoppelt hat. Auch die Tesselations-Leistung soll, speziell bei hohen Faktoren, noch einmal deutlich verbessert worden sein. Als zusätzliche Neuerungen werden zudem erstmals PCIe 3.0 sowie ein noch nicht näher bezeichneter, optionaler Turbo-Modus unterstützt. Dieser kann, ausreichende Kühlungsreserven vorausgesetzt, die Kerntaktrate um bis zu 15 Prozent anheben. Da der Turbo vom BIOS gesteuert wird, steht er, falls vom Notebook-Hersteller implementiert, unabhängig vom Betriebssystem zur Verfügung.

Leistung

Die Performance der GeForce GT 640M mit DDR3-Speicher bewegt sich je nach Benchmark zwischen der GT 555M sowie der GTX 460M. Besonders gut präsentiert sich der Chip in Shader-lastigen DirectX-11-Benchmarks wie dem 3DMark 11, etwas schwächer ist die Leistung, wenn das vergleichsweise schmale Speicherinterface stark gefordert wird. Im Vergleich mit dem indirekten Vorgänger, der GeForce GT 540M, liegt der Vorsprung bei etwa 40 bis fast 100 Prozent. Die seltenere GDDR5-Version ist noch etwas schneller und rückt näher an die GT 650M heran.

Features

Das aktualisierte Featureset umfasst nun 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 der fünften Generation (VP5) wurde vom GF119-Chip übernommen. Dieser 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 Neuerung ist die Integration eines dedizierten Videoencoders ähnlich Intels Quick Sync, der über die NVENC-API angesprochen werden kann.

Die Leistungsaufnahme der GeForce GT 640M liegt etwa im Bereich der GT 525M, womit sich die Grafikkarte am besten für Notebooks ab 14 Zoll eignet. Bei geringer Last helfen zusätzliche Taktstufen dabei, Energie einzusparen, im Leerlauf kann die GPU mit Hilfe der Optimus-Technologie zugunsten eines IGP auch vollständig deaktiviert werden.

NVIDIA GeForce GT 620M

Die NVIDIA GeForce GT 620M ist eine DirectX 11 Grafikkarte der unteren Mittelklasse, welche im 1. Quartal 2012 vorgestellt wurde. Sie basiert auf dem GF117 Chip (28nm Version) oder den älteren GF108 (40nm Version), beide Ableger der Fermi-Architektur. Die 28nm Version besitzt jedoch keine eigenen Monitorausgänge und kann daher nur in Verbindung mit Optimus genutzt werden. Es wird voraussichtlich verschiedene Versionen mit bis zu 620 MHz Kerntaktrate sowie einem 64 oder 128 Bit breiten DDR3-Speicherinterface geben.

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.

Leistung

Die 3D-Leistung der GeForce GT 620M (128 Bit) entspricht in Verbindung mit dem nur minimal höheren Kerntakt recht genau der GT 525M der Vorgängergeneration. Jedoch können die Notebook-Hersteller bei genügend Kühlleistung auch höhere Taktraten vorgeben bzw. einen Turbo implementieren, der die Leistung über das Niveau einer GT 540M hebt. Aktuelle Spiele sind damit in mittleren Auflösungen und Detailstufen flüssig spielbar, besonders anspruchsvolle Titel wie Anno 2070 erfordern allerdings auch noch weiter abgesenkte Einstellungen. Von der Version mit nur 64 Bit breitem Speicherinterface ist eine deutlich geringere Leistungsfähigkeit zu erwarten.

Features

Die Features des GF117 dürften sich zu großen Teilen mit dem älteren GF108 decken. 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.

Die Leistungsaufnahme der 28nm GeForce GT 620M sollte deutlich unterhalb der GT 525M liegen, da Nvidia eine im Vergleich zur 500M-Serie verdoppelte Energieeffizienz verspricht. Die 40nm Version sollte jedoch ziemlich der GT 525M entsprechen. Im Leerlauf kann die GPU mit Hilfe der Optimus-Technologie vollständig zugunsten eines IGP deaktiviert werden.

NVIDIA GeForce GT 650M SLI

Die NVIDIA GeForce GT 650M SLI ist eine DirectX 11 Grafiklösung, welche aus einem Verbund zweier GeForce GT 650M Grafikkarten besteht. Diese beruhen auf den in 28nm gefertigten GK107 Kepler Chip und kommen bis jetzt nur im Lenovo Y500 zum Einsatz. Dort wird die Version mit schnellem GDDR5 Grafikspeicher und Taktraten von 790 bis 835 (GeForce Boost) verbaut.

Normalerweise rendern sie je ein Bild abwechselnd wodurch es zu ungleichmäßigen Abständen zwischen den Frames und dadurch Microrucklern kommen kann. Ausserdem kann man den Grafikspeicher beider Karten nicht zusammenrechnen, da jede Grafikkarte den selben Speicherinhalt vorrätig halten muss.

Architektur

Mit Kepler löst Nvidia die bisherige Fermi-Architektur ab, die unter anderem bei verschiedenen Chips und Modellen der GeForce-500M-Serie zum Einsatz kam. Der GK107 verfügt als derzeit kleinster Kepler-Chip über 2 Shader-Blöcke, die vom Hersteller mit dem Kürzel SMX bezeichnet werden. 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. Diese Änderung ist einer der Gründe dafür, dass sich laut Nvidia die Energieeffizienz gegenüber dem Vorgänger verdoppelt hat. Auch die Tesselations-Leistung soll, speziell bei hohen Faktoren, noch einmal deutlich verbessert worden sein. Als zusätzliche Neuerungen werden zudem erstmals PCIe 3.0 sowie ein noch nicht näher bezeichneter, optionaler Turbo-Modus unterstützt. Dieser kann, ausreichende Kühlungsreserven vorausgesetzt, die Kerntaktrate um bis zu 15 Prozent anheben. Da der Turbo vom BIOS gesteuert wird, steht er, falls vom Notebook-Hersteller implementiert, unabhängig vom Betriebssystem zur Verfügung.

Leistung

Die Performance der GeForce GT 650M SLI ist stark abhängig wie gut SLI vom Spiel und Treiber unterstützt wird. Im synthetischen 3DMark 11 erreicht die Kombination ihr theoretisches Maximum, welches sogar oberhalb einer einzelnen GeForce GTX 670MX liegt. Das untere Minimum ist eine einzelne GeForce GT 650M, falls SLI nicht unterstützt wird. Wie unsere Gaming-Benchmarks belegen, ordnet sich das SLI-Gespann insgesamt zwischen der GeForce GTX 670MX und der GeForce GTX 675MX ein.

Features

Das aktualisierte Featureset umfasst nun 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 der fünften Generation (VP5) wurde vom GF119-Chip übernommen. Dieser 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 Neuerung ist die Integration eines dedizierten Videoencoders ähnlich Intels Quick Sync, der über die NVENC-API angesprochen werden kann.

Die Leistungsaufnahme der GeForce GT 650M SLI liegt ist unter Last bis zu doppelt so hoch wie eine einzelne GT 650M. Dadurch eignet sich der Verbund nur für große und schwere Notebooks. Optimus wird derzeit von SLI Kombinationen nicht unterstützt.