NVIDIA Quadro K4000M vs NVIDIA Quadro K500M

NVIDIA Quadro K4000M

Die NVIDIA Quadro K4000M ist eine DirectX 11.1 High-End-Workstation-Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert wie die Consumer GeForce GT 680M auf dem GK104 Chip der Kepler-Serie und wird in 28nm bei TSMC hergestellt. Jedoch werden nur 960 statt der 1344 Shader wie bei der K5000M eingesetzt. Die Grafikkarte ist für die Chief River Generation gedacht (Ivy Bridge).

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 deutlich besser in diesen Bereichen.

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 K4000M sind davon 5 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

Die Performance der Quadro K4000M liegt unseren Benchmarks zufolge deutlich oberhalb der Fermi-basierten Quadro 5010M und schlägt auch das Consumer-Modell GeForce GTX 675M. Neben speziellen CAD-Anwendungen ist die K4000M damit auch für anspruchsvolle 3D-Spiele des Jahres 2013 geeignet, die sie in hohen Auflösungen und Detailstufen bewältigt.

Features

Das aktualisierte Featureset umfasst nun 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 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.

Die Leistungsaufnahme der Quadro K4000M ist laut Nvidia wie die alte Quadro 5010M und der stärkeren K5000M mit einer TGP (Max Power Consumption) von 100W spezifiziert und dadurch für 17-Zoll Plattformen geeignet.

NVIDIA Quadro K500M

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Die NVIDIA Quadro K500M ist eine DirectX 11.1 Einsteiger-Workstation-Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert wie die GeForce GT 640M auf dem GK107 Chip der Kepler-Serie, bietet jedoch nur 192 Shader, 16 TMUs, 8 ROPs und einen 64 Bit Speicherbus. Der Chip wird bei TSMC in 28nm hergestellt und die Grafikkarte ist für die Chief River Generation gedacht (Ivy Bridge).

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 GK107 verfügt als derzeit kleinster Kepler-Chip über 2 Shader-Blöcke, die vom Hersteller mit dem Kürzel SMX bezeichnet werden. 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. Diese Änderung ist einer der Gründe dafür, dass sich laut Nvidia die Energieeffizienz gegenüber dem Vorgänger verdoppelt hat. Die Quadro K500M bietet jedoch nur einen SMX Block und daher nur 192 Shader (vergleichbar mit 96 Fermi Shadern). 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

Die Performance der Quadro K500M mit DDR3 Grafikspeicher sollte je nach Taktrate auf dem Niveau der Consumer GeForce GT 620M liegen. Es könnte jedoch auch eine GDDR5 Version geben.

Features

Die Leistungsaufnahme der Quadro K500M ist laut Nvidia mit einem TGP (Max Power Consumption) von 35W spezifiziert und dadurch für 15-Zoll Plattformen geeignet.

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NVIDIA Quadro K4000M

NVIDIA Quadro K500M

Quadro K Serie

Quadro K5100M	1536 @ 0.77 GHz	256 Bit @ 3600 MHz
Quadro K5000M	1344 @ 0.71 GHz	256 Bit @ 3000 MHz
Quadro K4100M	1152 @ 0.71 GHz	256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K4000M	960 @ 0.6 GHz	256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K3100M	768 @ 0.71 GHz	256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K3000M	576 @ 0.65 GHz	256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K2100M	576 @ 0.67 GHz	128 Bit @ 3000 MHz
Quadro K1100M	384 @ 0.71 GHz	128 Bit @ 2800 MHz
Quadro K620M	384 @ 1.03 - 1.12 GHz	64 Bit @ 2000 MHz
Quadro K2000M	384 @ 0.75 GHz	128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K1000M	192 @ 0.85 GHz	128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K610M	192 @ 0.95 GHz	64 Bit @ 2600 MHz
Quadro K510M	192 @ 0.85 GHz	64 Bit @ 2400 MHz
Quadro K500M	192 @ 0.85 GHz	64 Bit @ 1800 MHz

Quadro K5100M	1536 @ 0.77 GHz	256 Bit @ 3600 MHz
Quadro K5000M	1344 @ 0.71 GHz	256 Bit @ 3000 MHz
Quadro K4100M	1152 @ 0.71 GHz	256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K4000M	960 @ 0.6 GHz	256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K3100M	768 @ 0.71 GHz	256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K3000M	576 @ 0.65 GHz	256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K2100M	576 @ 0.67 GHz	128 Bit @ 3000 MHz
Quadro K1100M	384 @ 0.71 GHz	128 Bit @ 2800 MHz
Quadro K620M	384 @ 1.03 - 1.12 GHz	64 Bit @ 2000 MHz
Quadro K2000M	384 @ 0.75 GHz	128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K1000M	192 @ 0.85 GHz	128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K610M	192 @ 0.95 GHz	64 Bit @ 2600 MHz
Quadro K510M	192 @ 0.85 GHz	64 Bit @ 2400 MHz
Quadro K500M	192 @ 0.85 GHz	64 Bit @ 1800 MHz

Codename

N14E-Q3

N14M-Q1

Architektur

Kepler

Pipelines

960 - unified

192 - unified

Kerntakt

600 MHz

850 MHz

Speichertakt

2800 MHz

1800 MHz

Speicherbandbreite

256 Bit

64 Bit

Speichertyp

GDDR5

DDR3 / GDDR5

Max. Speichergröße

4 GB

2048 MB

Shared Memory

nein

API

DirectX 11, Shader 5.0, OpenGL 4.1

DirectX 11, Shader 5.0, OpenGL 4.3

Stromverbrauch

100 Watt

35 Watt

Herstellungsprozess

28 nm

Features

Optimus, PhysX, Verde Drivers, CUDA, 3D Vision, 3DTV Play

Notebookgröße

groß (17" z.B.)

mittel (15.4" z.B.)

Erscheinungsdatum

01.06.2012

Transistors

1.3 Billion

Informationen

118mm2, CUDA, OpenCL 1.2, OpenGL 4.3

Benchmarks

Performance Rating - 3DMark 11 + Fire Strike + Time Spy - Quadro K4000M

1 pt (3%)

AMD Radeon HD 8180

0.06404 -93%

...

Intel Iris Plus Graphics 655

0.876 -10%

AMD Radeon R9 M265X

0.882 -9%

NVIDIA GeForce 940MX

0.882 -9%

NVIDIA Maxwell GPU Surface Book

0.917 -6%

NVIDIA GeForce GT 755M

0.93 -4%

AMD FirePro W5130M

0.932 -4%

Intel Iris Plus Graphics G4 (Ice Lake 48 EU)

0.938 -3%

AMD Radeon HD 8870M

0.958 -1%

Intel UHD Graphics Xe 750 32EUs (Rocket Lake)

0.96 -1%

NVIDIA Quadro K4000M

0.971

AMD Radeon R8 M445DX

0.976 1%

AMD Radeon RX Vega 6 (Ryzen 2000/3000)

0.992 2%

NVIDIA GeForce GTX 760M

1.003 3%

AMD Radeon RX Vega 10

1.003 3%

Intel UHD Graphics Xe G4 48EUs

1.025 6%

AMD FirePro M5100

1.028 6%

NVIDIA GeForce GTX 675M

1.03 6%

NVIDIA Quadro M520

1.034 6%

NVIDIA GeForce MX130

1.036 7%

...

NVIDIA GeForce RTX 4090 Laptop GPU

20.4 2001%

max:

NVIDIA GeForce RTX 4090

33.3 3329%

100%

3DMark - 3DMark Cloud Gate Score

100%

Modell	CPU	GPU	RAM	Wert
HP EliteBook 8770w DreamColor	3610QM	Quadro K4000M 601 / 700 MHz 4 GB	8 GB	3673
HP	3610QM	Quadro K4000M 4 GB	8 GB	3777
Clevo P150HMx	2720QM	Quadro K4000M 601 / 700 MHz	8 GB	3830

Modell	CPU	GPU	RAM	Wert
3DMark 06 - Standard 1280x1024
Clevo P150HMx (3DMark 06 - Standard 1280x1024)	2720QM	Quadro K4000M 601 / 700 MHz	8 GB	19573
HP EliteBook 8770w DreamColor (3DMark 06 - Standard 1280x1024)	3610QM	Quadro K4000M 601 / 700 MHz 4 GB	8 GB	20518
HP (3DMark 06 - Standard 1280x1024)	3610QM	Quadro K4000M 4 GB	8 GB	20578

NVIDIA Quadro K4000M	low	med.	high	ultra
Dead Space 3	337	129	98	57
World of Tanks v8	102	73	62	36
Torchlight 2	98	93		86
Dirt Showdown	89	81	78	34
Diablo III	247	183	158	83
Anno 2070	181	90	54	29
Battlefield 3	98	72	51	24
Total War: Shogun 2	228	71		24
StarCraft 2	248	115	69	48
Anno 1404	247			92
Half Life 2 - Lost Coast Benchmark			233
World of Warcraft	102	105	98
< 30 fps < 60 fps < 120 fps ≥ 120 fps	5 6	8 2	2 5 2	3 4 3

NVIDIA Quadro K4000M vs NVIDIA Quadro K500M