NVIDIA GeForce GTX 1080 (Desktop) vs NVIDIA GeForce GTX 980M SLI vs NVIDIA GeForce GTX 960M

NVIDIA GeForce GTX 1080 (Desktop)

Die Nvidia GeForce GTX 1080 ist nach dem Topmodell Titan X die zweitschnellste Pascal-Grafikkarte für Desktop-PCs und wurde im Mai 2016 vorgestellt. Die GPU verfügt über die vollen 2.560 Shadereinheiten des zugrundeliegenden GP104-Chips sowie 8 GB GDDR5X-Speicher an einem 256-Bit-Interface (10 GHz, 320 GB/s).

Features

Der GP104-Chip wird in einem 16nm-FinFET-Prozess bei TSMC gefertigt und bietet eine Reihe neuer Features, unter anderem Support für DisplayPort 1.4 (ready), HDMI 2.0b, HDR, Simultaneous Multi-Projection (SMP) sowie verbessertes H.265 Video De- und Encoding (PlayReady 3.0). Eine genaue Auflistung der Verbesserungen und Features der neuen Pascal Desktop-GPUs finden Sie in unserem Pascal-Architektur-Artikel.

Performance

Die Performance der GeForce GTX 1080 liegt etwa 65 Prozent über dem Vorgänger GTX 980 sowie 30 Prozent oberhalb der GTX 980 TI und Titan X (Maxwell). Damit ordnet sich die GTX 1080 im absoluten High-End-Segment ein und kann die meisten Spiele des Jahres 2016 in hohen Einstellungen und 4K-Auflösung flüssig darstellen.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme der GeForce GTX 1080 wird vom Hersteller mit 180 Watt beziffert und liegt damit nur leicht über dem Vorgänger GTX 980 (165 Watt).

NVIDIA GeForce GTX 980M SLI

Die NVIDIA GeForce GTX 980M SLI ist ein Verbund aus zwei GeForce GTX 980M Grafikkarten der High-End-Klasse, der Ende 2014 vorgestellt wurde. Die GTX 980M GPU basiert auf dem in 28 Nanometern gefertigten Maxwell-Grafikchip GM204, der auch bei der etwas langsameren GeForce GTX 970M sowie verschiedenen Desktop-Karten zum Einsatz kommt. Die von Nvidia spezifizierten Taktraten liegen bei 1.038 MHz (zzgl. Boost) für die GPUs sowie 1.250 MHz (5.000 MHz effektiv) für den bis zu 2x 8 GB großen GDDR5-Speicher.

Beide Grafikkarten rendern jeweils abwechselnd ein Bild (AFR), wodurch sich die Leistung gegenüber einer einzelnen GPU im Optimalfall fast verdoppelt. Allerdings kann es durch ungleichmäßige Abstände zwischen zwei Bildern zu spürbaren (Mikro-)Rucklern kommen, obwohl die fps-Raten in einem flüssigen Bereich liegen.

Architektur

GM204 basiert auf Nvidias Maxwell-Architektur, die die vorherige Kepler-Generation ablöst. Zur Steigerung der Auslastung und Energieeffizienz hat Nvidia unter anderem die sogenannten Streaming Multiprocessors (SMM) umstrukturiert, die nunmehr je 128 Shader-Einheiten und 8 TMUs integrieren. Je vier SMMs bilden einen GPC, insgesamt 4 GPCs sind im GM204 verbaut. Im Falle der GeForce GTX 980M hat Nvidia jedoch 4 der insgesamt 16 SMMs deaktiviert, sodass nur 1.536 Shader-ALUs und 96 TMUs genutzt werden können. Hinzu kommen 64 ROPs, organisiert in vier Clustern à 16 Einheiten.

Das Speicherinterface beider GPUs besitzt eine Breite von jeweils 256 Bit (4x 64 Bit) und soll dank eines verbesserten Komprimierungs-Algorithmus eine ausreichend schnelle Anbindung an den GDDR5-Speicher gewährleisten. Hinzu kommen stark vergrößerte L1- (96 KB pro SMM) und L2-Caches (2 MB), die den Bandbreitenbedarf senken. Anders als der Mittelklasse-Chip GM107 unterstützt GM204 bereits DirectX 12 mit Feature Level 12_1 und verfügt über SMMs mit einer verbesserten Polymorph-Engine.

Leistung

Die Performance einer GeForce GTX 980M liegt etwa 30 Prozent über einer GTX 970M, sodass sich auch beim Vergleich der jeweiligen SLI-Varianten eine ähnliche Differenz ergibt. Damit ist die GeForce GTX 980M SLI Ende 2014 die mit Abstand schnellste Grafiklösung für Notebooks und distanziert die ältere GeForce GTX 880M SLI um etwa 40 bis 50 Prozent. Maximale Details, zusätzliche Qualitäts-Features wie AA/AF und sogar Auflösungen über FullHD werden selbst in anspruchsvollsten Spielen ohne Probleme bewältigt.

Features

Das Featureset entspricht zu großen Teilen dem der GeForce-GTX-800M-Serie. Bis zu 4 aktive Displays (mit Optimus u.U. weniger) sind mit der GTX 980M möglich, die mit einer maximalen Auflösung von 3840 x 2160 Pixeln zum Beispiel über DisplayPort 1.2 oder HDMI 2.0 (kein HDCP bei 4K) 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 aktualisierte Videoprozessor VP6 kann nicht nur gängige Formate wie H.264, sondern ab sofort auch H.265 bis zu einer Auflösung von 4K decodieren und encodieren (per NVENC-API). Auch mehrere parallele Streams, beispielsweise für Picture-in-Picture bei einer Blu-Ray, sind möglich.

Weitere Features der GTX-900M-Serie, die jedoch teils auch von älteren Karten unterstützt werden, sind Battery Boost (längere Akkulaufzeit beim Spielen), Shadowplay (Aufzeichnung von Spiele-Videos, bis zu 4Kp60 und 130 Mbit/s) und Gamestream (Spiele-Streaming auf Shield-Konsole). Weitere Informationen dazu unter diesem Link.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme einer GeForce GTX 980M sollte inkl. MXM Board und Speicher im Bereich der GTX 880M liegen, die mit einer TDP von 122 Watt spezifiziert wurde. Bei der SLI-Version verdoppelt sich dieser Wert folglich auf etwa 240 Watt, sodass die Grafiklösung nur in sehr großen und schweren Gaming-Notebooks mit leistungsfähiger Kühlung eingesetzt werden kann. Bei geringer Last helfen variable Taktraten dabei, Energie einzusparen.

NVIDIA GeForce GTX 960M

Die NVIDIA GeForce GTX 960M ist eine DirectX-11-Grafikkarte für Notebooks der Performance-Klasse, die im März 2015 vorgestellt wurde. Sie basiert auf der Maxwell-Architektur und wird in 28-Nanometer-Technik gefertigt. Bei der GTX 960M sind alle 640 Shadereinheiten des GM107-Chips aktiviert, der Kerntakt liegt bei 1.097 - 1.202 MHz (Boost). Als Grafikspeicher kommt schneller GDDR5 mit einer Taktrate von 1.250 MHz (5.000 MHz effektiv) an einem 128-Bit-Interface zum Einsatz (80 GB/s).

Vom Vorgängermodell GTX 860M unterscheidet sich die GTX 960M nur durch ihren knapp 10 Prozent höheren Chiptakt.

Test Nvidia GeForce GTX 960M

Architektur

Die Maxwell-Architektur des GM107-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. GM107 verfügt über 5 SMMs und damit 640 Shadereinheiten, 40 TMUs und 16 ROPs (128-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 (GM107: 2 MB), der einen Teil der Speicherzugriffe abfangen kann und damit den Einsatz eines relativ schmalen Speicherinterfaces gestattet.

GM107 unterstützt DirectX 12 nur mit Feature Level 11_0.

Leistung

Obwohl Nvidia gegenüber der GTX 860M nur die Chip-, nicht jedoch die Speichertaktrate angehoben hat, kann die GTX 960M ihre höhere Rechenleistung ohne größere Abstriche in bessere Frameraten umsetzen. Im Schnitt übertrifft die Karte ihren Vorgänger um knapp 10 Prozent und erreicht fast das Desktop-Modell GTX 750 Ti.

Spiele des Jahres 2014/2015 bewältigt die GTX 960M meist in hohen bis sehr hohen Einstellungen und FullHD-Auflösung. Einzig sehr anspruchsvolle Titel wie Assassin's Creed Unity werden eine (deutliche) Absenkung der Settings erfordern.

Features

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

Weitere neue Features der GTX-900M-Serie, die jedoch auch von älteren Karten unterstützt werden, sind 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 GTX 960M sollte sich inkl. Speicher in einer Größenordnung von etwa 60 Watt bewegen. Damit ist die Karte am besten für mittelgroße Notebooks ab etwa 15 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.