NVIDIA Quadro K3100M vs NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (Desktop) vs NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (Desktop)

NVIDIA Quadro K3100M

Die NVIDIA Quadro K3100M ist eine schnelle DirectX-11- und OpenGL-4.3-fähige Workstation-Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert wie die Consumer GeForce GTX 780M auf dem 28-nm-Chip GK104 (Kepler-Serie), besitzt allerdings nur 768 aktive Shadereinheiten. Die Grafikkarte ist für die Shark-Bay-Generation gedacht (Haswell) und die Nachfolgerin der Quadro K3000M (Chief-River-Plattform). Es werden bis zu 4 GB GDDR5 als Grafikspeicher eingesetzt, die mit 800 MHz (I/O-Takt 1.600 MHz, 3.200 MHz effektiv) getaktet werden und über einen 256 Bit Speicherbus angebunden sind (102,4 GB/s). Eine wichtige Neuerung ist die erstmalige Unterstützung von PCIe 3.0.

Die Quadro-Grafikkarten bieten zertifizierte Treiber, welche auf Stabiltität und Performance bei professionellen Anwendungen (CAD-, DCC-, Medizin-, Prospektions-, Visualisierungsanwendungen) optimiert sind. Dadurch ist die Performance im Vergleich zu den Consumergrafikkarten mit gleichem Chip in diesen Bereichen deutlich besser.

Architektur 

Mit Kepler löst Nvidia die ältere 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 K3100M sind davon aber lediglich 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 Fermi verdoppelt hat. Auch die Tesselations-Leistung soll, speziell bei hohen Faktoren, noch einmal deutlich verbessert worden sein.

Leistung

In Anwendungen und Spielen platziert sich die K3100M knapp unter dem Level der alten Quadro K4000M. Damit liegt die Leistung zwischen den Consumer-Modellen GTX 765M und GTX 760M. In aktuellen 3D-Spielen (Stand Mitte 2013) besitzt die Karte damit ausreichende Leistungsreserven für hohe oder sehr hohe Auflösungen und Qualitätseinstellungen.

Features

Das Featureset umfasst wie bei der schnelleren K4100M 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.

Die Rechenkerne der Grafikkarte können per CUDA und OpenCL 1.2 auch für generelle Berechnungen herangezogen werden.

Der PureVideo 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, 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.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme der Quadro K3100M entspricht laut Nvidia der alten Quadro K3000M und liegt bei 75 Watt TGP (Max Power Consumption). Dadurch ist die Karte am besten für große 17-Zoll-Notebooks geeignet.

NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (Desktop)

Die Nvidia GeForce GTX 1080 Ti ist eine High-End-Grafikkarte für Desktops aus Anfang 2017. Zu diesem Zeitpunkt ist sie die schnellste Consumer Grafikkarte und kann die auf den gleichen GP102 Chip basierende Titan X (Pascal) um etwa 5% abhängen. Im direkten Vergleich zur Titan X bietet sie gleich viele Shader, jedoch eine etwas unterschiedliche Speicherausstattung. Durch die höhere Taktung (11 GBps) des Speichers kann jedoch der eingesparte Kontroller wieder gut gemacht werden. Der höhere Boost-Takt verhilft der GTX 1080 Ti zum angegebenen knappen Vorsprung. Im Vergleich zur schwächeren GTX 1080, ist die Ti Version etwa 35% schneller laut Nvidia. Der TDP ist wie bei der Titan X mit 250 Watt angegeben. Ein neuer Kühler soll leiser und effizienter arbeiten.

NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (Desktop)

Die Nvidia GeForce GTX 1070 Ti ist eine schnelle Desktop Grafikkarte der Pascal Generation. Sie positioniert sich zwischen GTX 1070 und GTX 1080 und wurde als Konter zur Radeon Vega 56 positioniert. Die Vorstellung war im November 2017. Im Vergleich zur GTX 1070 bietet die GTX 1070 Ti mehr Shader (2.432 versus 1.920) bei gleichem Boost Takt. Der 8 GB große Grafikspeicher ist wie bei der GTX 1070 vom Typ GDDR5 und nicht GDDR5X wie bei der GTX 1080. 

Features

Der GP104-Chip wird in einem 16nm-FinFET-Prozess bei TSMC gefertigt und bietet eine Reihe neuer Features, unter anderem Support für DisplayPort 1.4 (ready), HDMI 2.0b, HDR, Simultaneous Multi-Projection (SMP) sowie verbessertes H.265 Video De- und Encoding (PlayReady 3.0). Eine genaue Auflistung der Verbesserungen und Features der neuen Pascal Desktop-GPUs finden Sie in unserem Pascal-Architektur-Artikel.

Performance

Die GeForce GTX 1070 Ti positioniert sich wenig überraschend zwischen GTX 1070 und GTX 1080. Damit eignet sich die Grafikkarte am besten für 2560x1440 mit maximalen Details für aktuelle Spiele. Anspruchslosere Spiele können auch in 4K flüssig gespielt werden.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme der GeForce GTX 1070 Ti wird vom Hersteller mit 180 Watt beziffert und liegt damit in einer ähnlichen Größenordnung wie die GTX 1080. In unseren Tests positioniert sich die Karte leicht darunter aber auch deutlich über der GTX 1070 (150 Watt TDP).