NVIDIA Maxwell GPU Surface Book vs NVIDIA GeForce 910M vs NVIDIA GeForce 930M

NVIDIA Maxwell GPU Surface Book

Die Nvidia Maxwell GPU im Surface Book ist eine Nvidia GeForce 940M mit 1 GB GDDR5 Grafikspeicher. Neben leicht abweichenden Taktraten ist der eingesetzte schnellere Grafikspeicher (GDDR5 vs DDR3) der Hauptunterschied. Wie die 940M basiert die Grafikkarte auf dem GM108 Chip mit 384 Shadereinheiten und einem 64-Bit Speicherinterface (hier jedoch wie angemerkt mit GDDR5).

Die Leistung ist durch den schnelleren GDDR5 Grafikspeicher zwischen 10 und 30 Prozent oberhalb der üblichen GeForce 940M anzusiedeln, bleibt jedoch noch klar hinter einer Nvidia Geforce 945M und GTX 950M. Bei anspruchsvollen Spielen reicht es daher meist nur für niedrige Detail-Settings. 

Mehr Details gibt es in unserem umfangreichen Test des Microsoft Surface Book mit dedizierter Grafikkarte (dGPU).

NVIDIA GeForce 910M

Die NVIDIA GeForce 910M (fälschlich auch GT 910M) ist eine DirectX-12-Grafikkarte der Einstiegsklasse, welche im Herbst 2015 vorgestellt wurde. Sie basiert auf dem GK208-Chip, einem 28-Nanometer-Ableger der Kepler-Architektur. Technisch gesehen handelt es sich damit um eine (deutlich) niedriger taktende Nvidia GeForce 920M.

Architektur

GK208 verfügt als kleinste Kepler-Variante über nur 2 Shader-Blöcke (SMX). 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. Ferner bietet der GK208-Chip 16 TMUs und 8 ROPs an einem 64-Bit-Speicherinterface für DDR3-Speicher (1.000 MHz bzw. 2.000 MHz effektiv).

Der GK208 unterstützt PCIe 3.0 sowie einen Turbo-Modus namens GPU Boost 2.0. Bei der GeForce 910M scheint allerdings kein extra Boost-Clock definiert zu sein.

Leistung

Infolge der sehr niedrigen Kerntaktrate von lediglich 641 MHz liegt die GeForce 910M deutlich unterhalb der technisch identischen GeForce 920M und etwa auf dem Level der alten GeForce 820M. Auch Intels Prozessor-Grafik HD Graphics 520 wird nur marginal übertroffen. Dadurch sind nur anspruchslose 3D Spiele wie Dota 2 mit dieser Grafikkarte flüssig spielbar.

Features

Das Featureset der 910M entspricht prinzipiell dem anderer GK208-Karten wie der 920M. Dies umfasst unter anderem 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 (60 Hz) oder HDMI 1.4a (max. 30 Hz) 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 (fünfte 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 Besonderheit ist die Integration eines dedizierten Videoencoders ähnlich Intels Quick Sync, der über die NVENC-API angesprochen werden kann.

Leistungsaufname

Die Leistungsaufnahme der GeForce 910M dürfte infolge der extrem niedrigen Taktraten bei lediglich 10 bis 15 Watt liegen. Damit eignet sich der Chip auch für sehr kompakte Subnotebooks.

NVIDIA GeForce 930M

Die NVIDIA GeForce 930M ist eine DirectX-11-Grafikkarte der (unteren) Mittelklasse, die im März 2015 vorgestellt wurde. Sie basiert auf der Maxwell-Architektur und wird weiterhin in 28-Nanometer-Technik gefertigt. Die Karte basiert auf dem GM108-Chip und verfügt über 384 Shadereinheiten sowie ein 64-Bit-Speicherinterface für DDR3-RAM. Dadurch ist sie der GeForce 840M sehr ähnlich, jedoch bei geringeren Taktraten. Neben der normalen 25 Watt TDP Version gibt es auch eine 12 Watt Low Power (N16S-LP) Version mit etwa 10% geringerer Performance. Von dieser kann es auch eine GDDR5 Variante geben. Ob diese Varianten ebenfalls 384 Shader aufweisen, ist noch unklar da der Grafiktakt anscheinend deutlich geringer ist (457 MHz + Boost).

Update: Die N16S-LP Variante (mit TDP von 5-12 Watt) ist ab dem 1. Quartal 2016 auch mit GDDR5 Grafikspeicher erhältlich laut Gerüchten.  Später kam die GeForce 930MX (mit GDDR5) auf dem Markt

Architektur

Die Maxwell-Architektur des GM108-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. GM108 verfügt vermutlich über 3 SMMs und damit 384 Shadereinheiten, 24 TMUs und 8 ROPs (64-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, der einen Teil der Speicherzugriffe abfangen kann und damit den Einsatz eines relativ schmalen Speicherinterfaces gestattet.

GM108 unterstützt DirectX 12 nur mit Feature Level 11_0.

Leistung

Die Leistung der Geforce 930M liegt etwas unterhalb der GeForce 840M. Dadurch sind anspruchsvolle Spiele wie Evolve nur in niedrigsten Einstellungen flüssig spielbar. Bei weniger anspruchsvollen Spielen wie F1 2014 oder Fifa 15 reicht es auch für hohe Details und Auflösungen.

Features

GM108 integriert ebenso wie GM107 die sechste Generation der PureVideo HD Video-Engine (VP6). Die Performance beim Decodieren von H.264- und MPEG-2-Material wurde abermals verbessert, zudem sind natürlich auch alle Features der Vorgänger (4K-Unterstützung, PiP, Videoencoder über NVENC-API) mit an Bord. HDMI 2.0 wird nicht unterstützt.

Im Vergleich mit der GTX-800M-Serie fehlen der GeForce 930M diverse neue Features wie 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 930M sollte inkl. Speicher in einer Größenordnung von etwa 33 Watt oder weniger liegen. Damit ist die Karte für Notebooks ab etwa 13 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.