NVIDIA GeForce GTX 680 vs Intel UHD Graphics 605 vs NVIDIA GeForce GTX 660 Ti

NVIDIA GeForce GTX 680

Bei der NVIDIA GeForce GTX 680 handelt es sich um eine DirectX-11.1-fähige High-End-Grafikkarte für Desktop-PCs. Sie basiert auf dem GK104-Chip der Kepler-Architektur (Strukturbreite: 28 nm) und enthält 1536 Shadereinheiten, auch CUDA-Cores genannt. Der Kerntakt wird unter Last nach Möglichkeit von 1006 auf maximal 1058 MHz erhöht. Der Speichertakt des 2048 MByte großen und mit 256 bit angebundenen GDDR5-VRAMs beträgt 1.500 MHz (I/O-Takt 3.000 MHz, Effektivtakt 6.000 MHz; Durchsatz: 192.2 GB/s).

Architektur

Kepler ist der Nachfolger der beliebten Fermi-Architektur, welche unter anderem  bei der GeForce-500-Reihe zum Einsatz kam. Der zugrunde liegende GK104-Chip verfügt über 8 SMX-Blöcke mit je 192 CUDA-Cores. Zwei SMX bilden zusammen mit zwei Polymorph-Engines und einer gemeinsamen Raster-Engine einen sogenannten GPC (Graphics Processing Cluster). Da die Shader keine eigene Takt-Domain mehr besitzen (Hot Clock), entspricht die Rechenleistung in etwa der Hälfte der 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 Tessellation-Leistung soll noch einmal verbessert worden sein.

Als weitere Neuerungen werden PCIe 3.0, der Turbo-Modus GPU Boost und die Kantenglättungsverfahren FXAA und TXAA unterstützt. Adaptive V-Sync soll bei hohen Frameraten nerviges Tearing verhindern. 

Leistung

Trotz der Namensverwandtschaft liegt die Performance deutlich über der mobilen GTX 680M. Jedes moderne Spiel (Stand 2013) wird auch in hohen Auflösungen und maximalen Details ruckelfrei dargestellt. Die Grafikpower reicht sogar für die stereoskopische 3D-Wiedergabe (3D Vision) und/oder mehrere Monitore.

Features

Das aktualisierte Featureset umfasst nun die Unterstützung von bis zu 4 aktiven Displays, die beispielsweise per DisplayPort 1.2 oder HDMI 1.4a mit Bildmaterial versorgt werden. HD-Audio-Formate wie Dolby True HD und DTS-HD lassen sich als Bitstream an einen geeigneten Receiver übertragen.

Der 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, zum Beispiel für Picture-in-Picture bei Blu-Rays, 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 gibt Nvidia mit 195 Watt an. Für die normale Variante benötigt man zwei 6-pin-Stromstecker.

Intel UHD Graphics 605

Die Intel UHD Graphics 605 ist eine Prozessorgrafikkarte der Ende 2017 vorgestellten Gemini-Lake-Generation (z.B. Pentium Silver N5000). Zwar glänzt die GPU mit einer sehr niedrigen Leistungsaufnahme, allerdings siedelt sich die Performance nur im Low-End-Segment an und ist für neuere Spiele nicht ausreichend. Als maximale Ausbaustufe der Gemini-Lake-GPU verfügt die UHD Graphics 605 über 18 Execution Units (EUs), die mit bis zu 750 MHz takten. Technisch basiert die GPU auf der Intel-Gen9-Architektur, die auch bei der teureren Skylake-Serie zum Einsatz kommt. Im Vergleich zur alten Intel HD Graphics 505 in Apollo Lake, wurden nur die Displayausgänge verbessert (Gen. 10). Performance und Architektur blieben unangetastet. 

Mangels eigenem Grafikspeicher oder eDRAM-Cache greift die UHD Graphics 605 über das Interface des Prozessors auf den System-RAM zu (2x 64 Bit DDR3L/LPDDR4-2400).

Performance

Die theoretische Grafikleistung entspricht in etwa der älteren Core-M-Grafikeinheit HD Graphics 5300. Dadurch sind nur wenige anspruchslose Spiele flüssig spielbar (siehe auch die Spielebenchmarks der Intel HD Graphics 505). In unseren Tests erreichte z.B. nur wenige Spiele wie Dirt Rally oder Sims 4 spielbare Frameraten in niedrigsten Detailstufe.

Features

Der überarbeitete Videodecoder decodiert und encodiert H.265-/HEVC-Videos (8b und 10b) sowie VP9 vollständig in Hardware und arbeitet dadurch deutlich effizienter als bislang. Bei der Bildausgabe unterstützt der SoC dank Gen.10 nun auch HDMI 2.0a mit HDCP 2.2 un DisplayPort 1.2a nativ.

Leistungsaufnahme

Die TDP des gesamten Chips liegt beim Pentium N5000 standardmäßig bei 6 Watt, sodass die GPU vor allem in (oftmals passiv gekühlten) Netbooks oder schlanken Notebooks zu finden ist. Optional kann die TDP auch auf 4,8 Watt abgesenkt werden, wodurch allerdings die Performance sinkt.

NVIDIA GeForce GTX 660 Ti

Die NVIDIA GeForce GTX 660 Ti ist eine DirectX-11.1-fähige High-End-Grafikkarte für Desktop-PCs. Sie basiert auf dem im 28-nm-Prozess hergestellten GK104-Chip der Kepler-Architektur. Im Vergleich zur GTX 680 enthält die GTX 660 Ti knapp 13 % weniger Shader-Einheiten (1.344 statt 1.536 CUDA-Cores). Der Kerntakt variiert unter Last zwischen 915 und 980 MHz (GTX 680: 1.006-1.058 MHz). Der Speichertakt des 2.048 MByte großen GDDR5-VRAMs ist wie bei der GTX 680 üppige 1.500 MHz (3.000 MHz I/O, 6.000 MHz effektiv) hoch. Das Interface hat Nvidia von 256 auf 192 Bit verkleinert.

Architektur

Kepler ist der Nachfolger der beliebten Fermi-Architektur, welche unter anderem  bei der GeForce-500-Reihe zum Einsatz kam. Der zugrunde liegende GK104-Chip verfügt über sieben SMX-Blöcke mit je 192 CUDA-Cores. Zwei SMX bilden zusammen mit zwei Polymorph-Engines und einer gemeinsamen Raster-Engine einen sogenannten GPC (Graphics Processing Cluster). Da die Shader keine eigene Takt-Domain mehr besitzen (Hot Clock), entspricht die Rechenleistung in etwa der Hälfte der 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 Tessellation-Leistung soll verbessert worden sein.

Als weitere Neuerungen werden PCIe 3.0, der Turbo-Modus GPU Boost und das Kantenglättungsverfahren TXAA genannt. Adaptives VSync soll bei hohen Bildwiederholraten störendes Tearing verhindern. 

Leistung

Die Performance der GeForce GTX 660 Ti liegt - trotz der niedrigeren Produktnummer - teils spürbar über der mobilen GTX 680M, wobei sich der Vorsprung manchmal in Grenzen hält. Jedes aktuelle Spiel (Stand 2013) läuft auch in maximalen Einstellungen flüssig. Für hohe Auflösungen im Bereich von 1.920 x 1.080 hat die GPU meist genug Power. Selbiges gilt für mehrfache Kantenglättung.

Features

Das aktualisierte Featureset umfasst nun die Unterstützung von bis zu vier aktiven Displays, die beispielsweise per DisplayPort 1.2 oder HDMI 1.4a mit Bildmaterial versorgt werden. HD-Audio-Formate wie Dolby True HD und DTS-HD lassen sich als Bitstream an einen geeigneten Receiver übertragen.

Der 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, zum Beispiel für Picture-in-Picture bei Blu-Rays, sind möglich. Eine weitere Neuerung ist die Integration eines dedizierten Videoencoders ähnlich Intels Quick Sync, der über die NVENC-API angesprochen werden kann.

Als TDP gibt Nvidia 150 Watt an. Die Standard-Variante benötigt zwei 6-Pin-Stromstecker.

Hinweis 

Für unsere Benchmarks verwenden wir eine leicht übertaktete Version, deren Kern mit 980-1059 statt 915-980 MHz arbeitet. Die Speichergröße (3072 vs. 2048 MByte) weicht ebenfalls vom Referenz-Design ab.