NVIDIA GeForce GTX 780M SLI vs NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti Laptop GPU vs NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti

NVIDIA GeForce GTX 780M SLI

Die NVIDIA GeForce GTX 780M SLI ist eine DirectX 11 High-End-Notebook-Grafiklösung, welche aus einem Verbund zweier GeForce GTX 780M Grafikkarten besteht. Diese basieren auf dem in 28nm hergestellten GK104-Chip der Kepler Architektur und bieten jeweils 1536 1D-Shader. Die Taktraten von 823 MHz für den Chip und 1.250MHz  (2.500 MHz I/O, 5.000 MHz effektiv) für den 2 GByte großen GDDR5-Speicher unterscheiden sich nicht von einer einzelnen GTX 780M. Die beiden Grafikkarten werden durch eine SLI Bridge verbunden und rendern normalerweise abwechselnd ein Bild (AFR). Dadurch kann es auch zu Mikrorucklern kommen (ungleichmäßige Abstände zwischen zwei Bildern führen zu spürbaren Rucklern trotz flüssiger fps Raten von etwa 30 fps). 

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 GK104 verfügt als Kepler-Chip über 8 Shader-Blöcke mit je 192 CUDA Cores, die vom Hersteller mit dem Kürzel SMX bezeichnet werden. Bei der 780M sind davon alle 8 aktiviert. 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 er 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 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

Bei guter Treiberunterstützung für das Spiel, kann sich die Grafikleistung fast verdoppelt im Vergleich zu einer einzelnen GTX 780M. Dadurch kann sich die 780M SLI deutlich von der Radeon HD 7970M Crossfire bzw 8970M CF abheben. Weiters sind Microruckler bei der Nvidia Lösung derzeit weniger stark ausgeprägt. Die GTX 780M SLI repräsentiert zum Zeitpunkt der Erscheinung (2013) die schnellste Grafiklösung für Notebooks.

Die resultierende Performance ermöglicht es, selbst anspruchsvolle Titel wie Battlefield 3 oder Metro Last Light in FullHD-Auflösung, maximalen Details und aktivierter Kantenglättung uneingeschränkt flüssig darzustellen (Stand Mitte 2013).

Features
Das Featureset entspricht den Keplerkarten der GeForce GTX 600M Serie wie der GTX 680M. Bis zu 4 aktive Displays (mit Optimus u.U. weniger) können mit der GTX 780M betrieben werden, 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) 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 GTX 780M SLI verdoppelt sich gegenüber einer einzelnen GTX 780M, womit der gesamte Verbund bis zu 200 Watt benötigt (TGP inkl MXM Board und Speicher). Lediglich sehr große DTR-Notebooks können diese Wärmeleistung abführen.

NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti Laptop GPU

Die Nvidia GeForce RTX 3080 Ti Laptop GPU oder 3080 Ti Mobile (für Laptops, GN20-E8-A1) ist Anfang 2022 die schnellste Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert auf den GA103S Ampere Chip und bietet 7424 Shader und 16 GB GDDR6 Grafikspeicher mit einem 256 Bit Grafikbus (mit 12 oder 14 Gbps). Sie unterstützt PCIe 4.0 und ist in verschiedenen Varianten (aktuell 80 - 165 Watt bekannt) verfügbar. Je nach TGP-Variante taktet die Grafikkarte im Boost von 1125 bis 1590 MHz. Die GPU unterstützt DirectX 12 Ultimate (12_2).

Es gibt nun keine Max-Q Variante mehr (die 80 - 95 Watt Versionen heissen auch nur "Laptop GPU"), aber jede TGP-Version kann die Max-Q Technologien nutzen (Dynamic Boost, Whispermode).

Die Leistung ist abhängig von der TGP-Variante und der verwendeten Kühlung. Durch die zusätzlichen Shader-Kerne sollte sie aber deutlich oberhalb der RTX 3080 Mobile liegen und damit auch anspruchsvolle Spiele in 4K flüssig darstellen können.

Der GA103 Chip bietet 7.680 FP32 ALUs wovon die Hälfte auch INT32 Befehle ausführen können (also 3.840 INT32 ALUs). Bei Turing konnten noch alle Shader FP32 oder INT32 ausführen. Weiters bietet der GA103 60 Raytracing Kerne und 240 Tensor Kerne (z.B. für DLSS). Der L2 Cache beträgt 4 MB und der PureVideo VP11 SIP unterstützt Feature Set K mit Hardware AV1 Dekodierung.

Der GA103S Chip wird bei Samsung im 8nm (8N) Verfahren welches mit dem 7nm Verfahren von TSMC nicht ganz mithalten kann (z.B. von AMD genutzt, aber auch für den professionellen GA100 Ampere Chip).

NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti

Die Nvidia GeForce RTX 3090 Ti is zum Launch Anfang 2022 die schnellste GeForce Grafikkarte der Ampere-Generation. Sie nutzt den großen GA102-Chip mit 10.752 Shader und 24 GB GDDR6X Grafikspeicher.

Mit einer Leistungsaufnahme von 450 Watt braucht die GPU zwar sehr viel Strom unter Last, die Energieeffizienz ist jedoch trotzdem sehr gut (Leistung pro Watt).