NVIDIA GeForce RTX 3090 vs NVIDIA GeForce GTX 760M vs NVIDIA GeForce GTX 780M

NVIDIA GeForce RTX 3090

Die Nvidia GeForce RTX 3090 is zum Launch die schnellste GeForce Grafikkarte der Ampere-Generation und Quasi-Nachfolger der Titan RTX. Sie nutzt den großen GA102-Chip mit 10.496 Shader und 24 GB GDDR6X Grafikspeicher. Im Vergleich zur RTX 3080 ist die Mehrleistung erst ab Auflösungen höher 4K spürbar, für echtes 8K-Gaming mit hohen Details reicht die Rohleistung aber nicht aus. Mit einer Leistungsaufnahme von 350 Watt braucht die GPU zwar sehr viel Strom unter Last, die Energieeffizienz ist jedoch trotzdem sehr gut (Leistung pro Watt).

NVIDIA GeForce GTX 760M

Die NVIDIA GeForce GTX 760M ist eine DirectX 11 Notebook-Grafikkarte der oberen Mittelklasse, welche Mitte 2013 vorgestellt wurde. Sie basiert auf dem GK106 Chip der Kepler-Serie und wird in 28nm bei TSMC hergestellt. Im Vergleich zur GTX 660M basiert die GTX 760M nicht mehr auf dem GK107, sondern auf dem GK106 und bietet die doppelte Anzahl an Shaderkernen. Der Kerntakt wurde jedoch auf 675 MHz (Basistakt) gesenkt. Speichertakt, 128-Bit Speicherbus und der Einsatz von schnellem GDDR5 Grafikspeicher bleiben jedoch identisch.

Die GeForce 700M Serie bietet als neues Feature den sogenannten GPU Boost 2.0. Damit kann sich der Grafikkern automatisch übertakten wenn genügend Kühlleistung vorhanden ist. Laut Nvidia sollen dadurch bis zu 15% mehr Performance möglich sein, wenn Applikation und Notebook genügend Spielraum bieten. 

Architektur

Der GK106 verfügt als Kepler-Chip über 5 Shader-Blöcke mit je 192 CUDA Cores, die vom Hersteller mit dem Kürzel SMX bezeichnet werden. Bei der 760M sind davon 4 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 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 Tesselations-Leistung soll - speziell bei hohen Faktoren - noch einmal deutlich verbessert worden sein.

Leistung

Die Performance der GeForce GTX 760M liegt durch die höhere Shaderanzahl deutlich vor der alten GTX 660M. Durch den GPU Boost 2.0 ist die Leistung jedoch von Applikation und Kühlleistung des Notebooks abhängig. Nvidia gibt eine Verbesserung von 30% in eigenen Messungen an. 

In Begleitung eines Quadcore-Prozessors aus Intels Haswell-Generation positioniert sich die GTX760M in unseren Tests auf Augenhöhe mit der älteren GTX 670M oder auch der Radeon HD 8870M (3DMark Fire Strike Graphics). Damit steht die Nvidia-GPU als Einstieg in den Bereich der leistungsstärksten Spiele-GPUs und taugt für ambitionierte Laptop-Gamer. Wer ganz vorn mitspielen will, der braucht hingegen eine GeForce GTX 780M, welche im gleichen Benchmark 150 % schneller rechnet.

Ein SLI-Gespann aus zwei GeForce GT 650M kann in Verbindung mit einem Dual Core geschlagen werden (3DMark 11). Die Radeon HD 6970M liegt in den synthetischen Benchmarks zirka 10 % zurück, die Radeon HD 8870M wird aber nur um wenige Prozentpunkte abgeschlagen (Cinebench R11.5 OpenGL 64 Bit).

In anspruchsvollen Games, wie Crysis 3, BioShock Infinite oder Hitman: Absolution, sorgt die 760M in hohen Einstellungen für flüssige Frameraten und toppt dabei teilweise die alte GTX 670MX / 670M (Crysis). Für Ultra-Details (1.920 x 1.080) reicht es in derartigen Games aber nicht. AMDs 2012er Topmodell Radeon HD 7970M ist in hohen Details oftmals 20 % schneller, in Ultra-Details sogar 40 %. Hierbei kommt es jedoch auf Treiber und andere Faktoren an, so liegt die GTX 760M in Sleeping Dogs mit der HD 7970M gleichauf.

Weniger anspruchsvolle bzw. ältere Games, wie Dead Space 3, Battlefield 2 & 3, Modern Warfare 3, Deus Ex Human Revolution oder Dirt 3, sind problemlos in höchstens Details auf Full-HD spielbar. Das schaffen die HD 8870M oder die ältere GeForce GTX 675M nicht (Battlefield 3).

Dadurch eignet sich die GTX 760M bei anspruchsvollen Spielen meistens für mittlere Auflösungen wie 1366x768 und hohen Detailsettings.

Features

Das Featureset entspricht den Keplerkarten der GeForce GTX 600M Serie wie der GTX 670MX. Bis zu 4 aktive Displays (mit Optimus u.U. weniger) können mit der GTX 760M 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 760M sollte ähnlich ausfallen wie bei der GTX 660M (50 Watt laut Gerüchten). Dadurch eignet sich die Grafikkarte für Notebooks im Bereich 15-17 Zoll. Bei geringer Last helfen zusätzliche Taktstufen dabei, Energie einzusparen, im Leerlauf kann die GPU mit Hilfe der Optimus-Technologie zugunsten eines IGP auch vollständig deaktiviert werden.

NVIDIA GeForce GTX 780M

Die NVIDIA GeForce GTX 780M ist eine mobile, DirectX 11 fähige Grafikkarte der High-End-Klasse. Sie basiert auf den selben Chip wie die GeForce GTX 680MX aus dem Apple iMac Spitzenmodell, jedoch ist die Taktung höher (und kann durch GPU Boost 2.0 noch zusätzlich gesteigert werden) bei verringerter Leistungsaufnahme. Mitte 2013 ist die GTX 780M die schnellste Grafikkarte für Notebooks. Im Vergleich zur GTX 680M verwendet die GTX 780M zwar den selben GK104-Chip der Kepler-Architektur (28-nm-Prozess), bietet allerdings statt 1.344 alle 1.536 1D-Shader. 

Die GeForce 700M Serie bietet als neues Feature den sogenannten GPU Boost 2.0. Damit kann sich der Grafikkern automatisch übertakten wenn genügend Kühlleistung vorhanden ist. Laut Nvidia sollen dadurch bis zu 15% mehr Performance möglich sein, wenn Applikation und Notebook genügend Spielraum bieten. 

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 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 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 Tesselations-Leistung soll - speziell bei hohen Faktoren - noch einmal deutlich verbessert worden sein.

Als weitere 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
In unsere Spielebenchmarks konnte sich die neue GeForce GTX 780M um knapp 30 Prozent von der alten GTX 680M absetzen und somit einen deutlichen Geschwindigkeitsgewinn verbuchen. Die GTX 780M ist damit die schnellste mobile Grafikkarte und liegt etwa 10 bis 15 Prozent vor der AMD Radeon HD 8970M. Nahezu alle Spiele des Jahres 2013 sind damit in maximalen Einstellungen und hoher Auflösung flüssig spielbar (siehe Spielebenchmarks am Ende dieser Seite).

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 sollte inkl. MXM Board und Speicher im Bereich der GTX 680M liegen (100 Watt TGP, 70-75W TDP) und dadurch unterhalb der GTX 680MX. Möglich ist dies durch den gereiften 28nm Prozess. Die hohe Abwärme erlaubt den Einsatz trotzdem nur in großen und schweren Notebooks. Bei geringer Last helfen zusätzliche Taktstufen dabei, Energie einzusparen, im Leerlauf kann die GPU mit Hilfe der Optimus-Technologie zugunsten eines IGP auch vollständig deaktiviert werden.