NVIDIA Maxwell GPU Surface Book vs NVIDIA GeForce 920M vs NVIDIA GeForce 940M

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 920M

Die NVIDIA GeForce 920M (manchmal auch GeForce GT 920M) ist eine Anfang 2015 vorgestellt DirectX-11-Grafikkarte der Einstiegsklasse. Sie nutzt denselben GK208-Chip (Kepler-Architektur) wie die NVIDIA GeForce 825M, NVIDIA GeForce GT 730M und 740M. Die Kerntaktrate liegt in der Regel bei 954 MHz, sodass sich die 920M in etwa zwischen den 64-Bit-Versionen der GT 730M und GT 740M einordnet.

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 (900 MHz bzw. 1.800 MHz effektiv).

Der GK208 unterstützt PCIe 3.0 sowie einen Turbo-Modus namens GPU Boost 2.0. Bei der GeForce 920M scheint allerdings kein extra Boost-Clock definiert zu sein.

Leistung

Als Low-End-GPU bewältigt die GeForce 920M viele aktuelle Spiele nur in niedrigen Einstellungen und einer Auflösung von 1.024 x 768 oder 1.366 x 768 Pixeln flüssig. Sehr anspruchsvolle Titel wie Assassins's Creed Unity oder The Witcher 3 werden aber selbst bei minimalen Settings ruckeln. Insgesamt ist die Performance mit einer AMD Radeon R7 M260 oder R7 M360 vergleichbar. Die nächstschnellere Nvidia-GPU, die GeForce 930M, liegt etwa 20 bis 30 Prozent in Führung.

Features

Das Featureset der 920M entspricht prinzipiell dem anderer GK208-Karten wie der GT 730M. 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 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 (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.

Leistungsaufnahme

Unsere Tests bescheinigen der GeForce 920M eine äußerst geringe Leistungsaufnahme in einer Größenordnung von höchstens 20 Watt, sodass die GPU auch in kleineren Notebooks eingesetzt werden kann.

NVIDIA GeForce 940M

Die NVIDIA GeForce 940M ist eine DirectX-11-Grafikkarte der Mittelklasse, die im März 2015 vorgestellt wurde. Die Karte basiert auf dem GM108-Chip und verfügt über 384 Shadereinheiten sowie ein 64-Bit-Speicherinterface für DDR3-RAM. Im Vergleich zum Vorgänger GeForce 840M wurden die Taktraten nur marginal angehoben, sodass auch die Leistung nahezu identisch ausfällt.

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 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

Durch die um lediglich knapp 5 Prozent gestiegene Kerntaktrate erreicht die GeForce 940M nur minimal höhere Frameraten als die vorherige GeForce 840M. Insgesamt ist das Leistungsniveau mit der älteren GeForce GT 750M (DDR3-Version) vergleichbar.

Viele aktuelle Spiele des Jahres 2014/2015 sind damit in 1.366 x 768 Pixeln und mittleren Details flüssig spielbar, nur in sehr anspruchsvollen Titeln müssen die Einstellungen womöglich weiter abgesenkt werden.

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 von der ersten Maxwell-Generation noch nicht unterstützt.

Im Vergleich mit der GTX-900M-Serie fehlen der GeForce 940M 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 940M sollte inkl. Speicher in einer Größenordnung von etwa 30 Watt (oder weniger) liegen. Damit ist die Karte für Notebooks ab etwa 13 - 14 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.