Vergleich: Nvidia GeForce MX150 vs. Nvidia GeForce 940MX
Einleitung
Im letzten Jahr kam es im GPU-Bereich zu großen Fortschritten. Da das Design von Notebooks typischerweise auf Portabilität ausgerichtet ist, verhinderten Probleme wie Temperaturentwicklung und Flaschenhälse auf Komponentenebene die Verwendung leistungsstärkerer GPUs. Doch moderne Notebook-GPUs liefern eine gute Leistung und können fast mit ihren Desktop-Gegenstücken mithalten. Um verschiedenen Zielgruppen gerecht zu werden, wurden von jeher Notebooks mit integrierten und solche mit eigenständigen GPUs angeboten. Wie man sich zwischen Notebooks mit integrierten und eigenständigen Grafikkarten entscheidet, haben wir bereits in einem anderen Artikel erläutert. Hier befassen wir uns im Detail mit zwei der beliebtesten eigenständigen GPUs - der Nvidia GeForce MX150 und ihrem Vorgänger, der Nvidia GeForce 940MX GDDR5. Beide bieten in ihrer Generation viel Leistung fürs Geld. Doch liefert die MX150 wirklich so viel mehr Leistung als ihr Vorgänger, dass eine Aktualisierung gerechtfertigt ist?
Nvidia GeForce MX150
Nvidias Pascal-Architektur ist erfolgreich. Das gilt vor allem für GPUs am oberen Ende ab der GeForce GTX 1050. Wahrscheinlich erreichen Notebook-GPUs erstmals eine mit ihren teureren Desktop-Gegenstücken vergleichbare Leistung und Nvidia hat sich dazu entschlossen, den Beinamen "mobile" vollständig wegzulassen. Notebooks mit GTX 1050 und höher sind teurer und richten sich an Ersteller von Inhalten und Gamer. Die MX150 (mobile GT 1030) bemüht sich, die Vorteile von Pascal für die Massen verfügbar zu machen, die ausreichend Leistung für flüssige 4K-Videowiedergabe und das Spielen der neuesten AAA-Titel mit niedrigen Einstellungen benötigen. Sie will eine Alternative zu den in den neuesten Sky-Lake-/Kaby-Lake-Angeboten integrierten Iris-Pro-/Iris-Plus-Grafikchips sein und kann potenziell Ultrabooks sowie Budget-Laptops zu den erwähnten Aufgaben befähigen.
Die MX150 basiert auf dem 16-nm-GP108-Chip und verfügt über maximal 2 GB GDDR5-VRAM, einen Kerntakt von 1.468 MHz (Boost-Takt: 1.532 MHz) und unterstützt die APIs DirectX 12, Vulkan und OpenGL 4.5. Die TDP bewegt sich um 25 Watt, doch OEMs können bei speziellen TDP- oder Leistungszielen die Taktraten anpassen. Der GP108 verfügt über 16 Raster-Operation-Pipelines (ROPs) und die gleiche Anzahl von 384 CUDA-Kernen wie die Maxwell-basierte 940MX (8 ROPs). In Kombination mit den Vorteilen der Pascal-Architektur ergeben sich deutliche Verbesserungen gegenüber dem Maxwell-Vorgänger GM108.
Nvidia GeForce 940MX (GDDR5)
Die GeForce 940MX basiert auf der älteren 28-nm-Maxwell-Architektur. Es handelt sich um eine aktualisierte GeForce 940M mit schnellerem GDDR5-VRAM und höheren Taktraten. Diese GPU eignet sich perfekt für leichte bis mittlere Grafiklast und kommt mit Games vom Vorjahr bei niedrigen Einstellungen ziemlich gut zurecht. Ersteller von Inhalten werden mit ihr bei leichter Arbeitslast ihr Auskommen finden.
Von der 940MX gibt es Varianten, die großteils vom OEM abhängen. Die 940MX mit GM107-Chip verfügt über 512 CUDA-Kerne, jedoch niedrigere Taktraten (795 - 861 MHz), während der GM108 384 CUDA-Kerne bei erhöhten Taktraten (1.122 - 1.242 MHz) nutzt. Die 940MX unterstützt herstellerspezifische Nvidia-Technologien etwa GPU Boost 2.0, Optimus, PhysX und GameWorks. Sie kann mit bis zu 4 GB VRAM ausgestattet werden und ihre TDP bewegt sich etwa zwischen 15 und 30 Watt, je nachdem, wie der OEM die Taktraten anpasst. Die GPU unterstützt DirectX 12 bis zu Feature Level 11_0 und OpenGL-4.5-APIs.
Es folgt eine Tabelle, die die Spezifikationen der beiden GPUs gegenüberstellt:
GeForce MX150 vs GeForce 940MX — Vergleich der Spezifikationen
| GeForce MX150 | GeForce 940MX | |
|---|---|---|
| Codename | N17P-G1 | N16S-GTR-B/S |
| Architektur | Pascal 14 nm | Maxwell 28 nm |
| CUDA-Kerne | 384 | 384 |
| Raster Operation Pipelines (ROPs) | 16 | 8 |
| Taktrate | 1.468 MHz (Base) 1.532 MHz (Boost) | 1.122 MHz (Base) 1.242 MHz (Boost) |
| Memory Bus Bandwidth | 64-bit | 64-bit |
| Memory-Typ | GDDR5 | GDDR5/DDR3 |
| Max unterstütztes VRAM | 2.048 MB | 4.096 MB |
| API-Support | DirectX 12 (FL 12_1), OpenGL 4.5, Vulkan | DirectX 12 (FL 11_0), OpenGL 4.5 |
| VR-Ready | Nein | Nein |
| G-Sync-Support | Ja | Nein |
| TDP | ~ 25W | 15-30W |
Der obige Vergleich der Spezifikationen zeigt, dass die MX150 einige technologische Vorteile der Pascal-Architektur wie aktuelleren API-Support und einen niedrigeren 14-nm-Herstellungsprozess mit sich bringt. Das führt zu niedrigeren/vergleichbaren TDPs bei gleicher Anzahl an Kernen. Die neuere Architektur nutzt höhere Taktraten und mehr ROPs. Verglichen mit der vorigen Generation sollte sie daher eine spürbar höhere Leistung und bessere Benchmarkergebnisse liefern.
Testsysteme
Für unsere Vergleiche der GPU-Leistung und der Gaming-Benchmarks haben wir die folgenden Laptops herangezogen:
MSI PL62 MX150 für die Bewertung der GeForce MX150
Lenovo ThinkPad T470p für die Bewertung der GeForce 940MX
Beide Laptops verfügen über einen Intel Core i7-7700HQ der siebten Generation. Die Grafikkarten haben jeweils über 2 GB GDDR5-VRAM und beide Systeme laufen unter Windows 10 Home 64.
Anmerkung: Das MSI PL62, das für die Benchmarks genutzt wurde, ist mit 16 GB DDR4-2400-RAM ausgestattet, während das Lenovo T470p nur 8 GB DDR4-2400-RAM zur Verfügung hat. Wir haben deshalb den Intel Core i7-7700HQ als Basis-CPU gewählt, um zu vermeiden, dass die CPU einen Flaschenhals bildet und um so der GPU die Entfaltung ihres ganzen Potentials zu ermöglichen. Da aktuell nur wenig MX150-Modelle angeboten werden und nicht viele 940MX-Laptops eine Core i7-7700HQ-Option bieten, handelt es sich um die aktuell für diesen Vergleich geeignetste Wahl. Ziel dieses Vergleichs ist eine relative Abschätzung des besagten Leistungsgewinns und nicht ein Vergleich absoluter Zahlen. Daher werden nur GPU-spezifische Benchmarks zur Bewertung herangezogen.
Obwohl beide Laptops mit dem Intel Core i7-7700HQ über CPUs der Kaby-Lake-Generation verfügen, macht eine Bestätigung, dass OEM-spezifische CPU-Optimierungen die GPU nicht beschränken, unseren Vergleich glaubwürdiger. Der Cinebench-R15-Benchmark auf beiden Laptops sollte eine gute Abschätzung der Singlecore- und Multicore-CPU-Leistung liefern. Es zeigt sich, dass die Cinebench-R15-Ergebnisse beider Laptops praktisch gleich sind. Daher sollte hauptsächlich die GPU selbst für die Grafikleistung verantwortlich zeichnen.
| Cinebench R15 | |
| CPU Single 64Bit | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| CPU Multi 64Bit | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
Stromverbrauch
Wie der obige Spezifikationsvergleich zeigt, weisen die MX150 und die 940MX fast gleiche TDPs auf. Daher ist zu erwarten, dass Laptops mit diesen beiden GPUs ähnlich viel Energie benötigen. Wir haben die TDP der MX150 ermittelt und mit der der 940MX mit DDR3-VRAM im MSI CX72 6QD verglichen. In Anbetracht unterschiedlicher GPU-Generationen und VRAM-Typen der beiden Laptops zeigte sich, dass der Stromverbrauch der Pascal-basierten MX150 mit der Maxwell-basierten 940MX vergleichbar ist. Dabei haben wir wiederum sichergestellt, dass die Tests so GPU-spezifisch wie möglich sind, um den Stromverbrauch der MX150 gut abschätzen zu können.
Der FurMark 1.19 zeigt, dass der Stromverbrauch der MX150 nur marginal über der der 940MX liegt. Das ist löblich, denn die MX150 nutzt tatsächlich höhere Taktraten und schnelleren Speicher als die 940MX DDR3. Dagegen ist der Stromverbrauch im The-Witcher-3-Power-Consumption-Benchmark zirka 17 % höher als bei der 940MX. Das liegt wahrscheinlich daran, dass The Witcher 3 viel mehr Szenen-Details berechnet, was zu einem höheren Stromverbrauch führen kann - vor allem bei 1080p. Doch die MX150 weicht nicht besonders weit von der 940MX ab und liefert dafür höhere Frameraten.
| Power Consumption | |
| 1280x720 FurMark 1.19 GPU Stress Test (external Monitor) | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ (33 fps, Idle: 10.8 W) | |
| MSI CX72 6QD (13 fps, Idle: 12 W) | |
| 1920x1080 The Witcher 3 ultra (external Monitor) | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ (12 fps, Idle: 10.8 W) | |
| MSI CX72 6QD (6.7 fps, Idle: 12 W) | |
* ... kleinere Werte sind besser
Synthetische GPU-Benchmarks
Zur Bewertung beider GPUs haben wir die synthetischen Benchmarks 3DMark und 3DMark 11 herangezogen. Diese decken alle Feature-Levels von DirectX von FL10 bis zu FL12_1 ab. Die MX150 schneidet in jedem Test deutlich besser als die ältere 940MX ab. Die Leistung ist mindestens 1,5 mal höher. Den Time-Spy-Werten nach zeigt sich der höchste Leistungszuwachs mit DirectX 12.
| 3DMark | |
| 2560x1440 Time Spy Graphics | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| 1920x1080 Fire Strike Graphics | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| 1280x720 Cloud Gate Standard Graphics | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| 3DMark 11 - 1280x720 Performance GPU | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
DirectCompute und OpenCL Benchmarks
Die MX150 scheint verglichen mit der Profi-Grafikkarte Nvidia Quadro M1000M, die üblicherweise in Workstation-Notebooks verwendet wird, in den DirectCompute- und OpenCL-Benchmarks gut abzuschneiden. Sie konnte die Quadro im DirectCompute-Benchmark ComputeMark 2.1 sogar leicht übertreffen, was dem Low-Level-Hardware-Zugriff von DirectX 12 zu verdanken sein könnte.
Im OpenCL-basierten LuxMark 2.0 scheint die MX150 die Maxwell-basierte Quadro, die über 512 CUDA-Kerne verfügt, zu übertreffen. LuxMark zieht normalerweise auch die iGPU zum Berechnen der Ergebnisse heran, daher zeigen wir die Scores mit und ohne iGPU. Beim MSI PL62 mit MX150 zeigt der erste Balken das LuxMark-Ergebnis, wenn sowohl MX150 und iGPU verwendet werden und der zweite Balken das Ergebnis, wenn nur die MX150 verwendet wird. Es ist interessant, dass die MX150 alleine an das kombinierte LuxMark-Ergebnis der Quadro herankommt und es in Kombination mit der iGPU deutlich übertrifft.
| ComputeMark v2.1 - 1024x600 Normal, Score | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Dell Precision 5510 | |
| LuxMark v2.0 64Bit | |
| Room GPUs-only | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Dell Precision 5510 | |
| Sala GPUs-only | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Dell Precision 5510 | |
Reale GPU-Benchmarks
Um einen realistischeren Blick auf die Leistung zu erlangen, führten wir auf beiden Systemen einige Spiele aus. Sowohl Rise of the Tomb Raider als auch The Witcher 3 sind sehr GPU-intensiv und geben ein Gefühl dafür, was Gamer erwarten können. Die MX150 schafft sowohl in Tomb Raider als auch in The Witcher 3 bei niedrigen und mittleren Einstellungen wenigsten 20 FPS mehr. Bei hohen Einstellungen reichen die FPS beider Karten kaum zum Spielen. Ähnlich wie bei den synthetischen Benchmarks bewegt sich der Leistungsgewinn der MX150 um die 50 Prozent.
| Rise of the Tomb Raider | |
| 1024x768 Lowest Preset | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| 1366x768 Medium Preset AF:2x | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| 1920x1080 High Preset AA:FX AF:4x | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| The Witcher 3 | |
| 1024x768 Low Graphics & Postprocessing | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| 1366x768 Medium Graphics & Postprocessing | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
| 1920x1080 High Graphics & Postprocessing (Nvidia HairWorks Off) | |
| MSI PL62 MX150 7700HQ | |
| Lenovo ThinkPad T470p-20J7S00000 | |
Analyse
Nach einigen synthetischen und Gaming-Benchmarks steht eines fest: Die MX150 ist gegenüber ihrem Maxwell-Vorgänger eindeutig eine Verbesserung und könnte für Einstiegs-Gaming-Notebooks bald die GPU der Wahl sein. Unsere Benchmarks reflektieren Nvidias Angaben zum Leistungszuwachs (zirka 33 %). Obwohl der prozentuale Zuwachs deutlich ist, ist der tatsächlich bemerkbare Unterschied ziemlich mäßig. Wenn man bedenkt, dass die MX150 im Wesentlichen die gleiche Anzahl an CUDA-Kernen und eine ähnliche VRAM-Bandbreite hat, sollte dies nicht überraschen. Erfreulich ist, dass die MX150 tatsächlich eine höhere Leistung liefert - trotz ähnlicher TDP-Werte wie bei der 940MX. Das zeigt deutlich, dass die Pascal-Architektur sogar bei weniger leistungsstarken GPUs sehr effizient ist. Da OEMs die Kerntakte anpassen können, ist zu erwarten, dass energieeffizientere Notebooks mit MX150 ausgestattet werden. Der beobachtbare Leistungszuwachs kann einer höheren Anzahl an ROPs, höheren Kerntakten und Vorteilen der Pascal-Architektur zugeschrieben werden. Für weitere Informationen dazu, wie die beiden Karten in anderen Gaming-Benchmarks abschneiden, verweisen wir auf unsere Spezialseiten zur MX150 und 940MX.
Sieht man von der Gaming-Performance ab, scheint sich die MX150 auch gut für professionelle Anwendungen wie Video- und 3D-Rendering zu eignen. Ihre DirectCompute- und OpenCL-Leistung ist mit der Quadro M1000M gleichauf. Die Quadro verfügt über mehr CUDA-Kerne und eine höhere Speicherbandbreite, doch die MX150 profitiert von höheren Kerntakten und unterstützt innovative APIs wie DirectX 12. Daher könnte die MX150 in Kombination mit einer geeigneten CPU attraktiv für Prosumer mit knappen Budget sein.
Nicht außer Acht zu lassen ist, dass Nvidia diese GPUs als Alternativen zu integrierten GPU-Lösungen, die man in den meisten Ultrabooks und Einstiegs-Laptops antrifft, anbietet. Verglichen mit solchen iGPU-Lösungen werden die Vorteile der MX150 schnell offensichtlich.
Obwohl die neue Generation höhere Leistung liefert, gibt es einen Vorbehalt. Im Gegensatz zu den CPUs, die für diesen Vergleich verwendet wurden, werden Ultrabooks und Budget-Gaming-Laptops eher von U-Series-CPUs mit 15 Watt TDP angetrieben. Damit sind sie zwecks Maximierung von Akkulaufzeit und Minimierung von Wärmeentwicklung relativ untermotorisiert. OEMs können zudem die Taktraten der MX150 verringern, um die Temperaturen niedrig zu halten. Daher kann die tatsächliche Leistung der GPU variabel sein.
Fazit
Sollen Sie nun ihren bestehenden 940MX-Laptop durch einen mit MX150 ersetzen? Nicht wirklich. Obwohl die MX150 einen ziemlich offensichtlichen Leistungsgewinn und eine verbesserte Architektur bringt, mag sich dies bei alltäglicher Verwendung nicht auswirken. Wer dagegen ein neues Ultrabook oder Einstiegs-Gaming-Notebook sucht, kann definitiv eines mit MX150 in Betracht ziehen. Obwohl die MX150 nicht speziell für Prosumer gemacht wurde, ist es schön, dass sie auch in diesem Bereich einen vergleichbaren Leistungszuwachs liefert. Wir empfehlen allgemein, dass Käufer die älteren Maxwell-GPUs vermeiden, so gut es geht. Maxwell GPUs haben ihren Zenit deutlich überschritten und die neueren Pascal-Chips bietet bessere Leistung und - noch wichtiger - höhere Energieeffizienz. Doch was, wenn sie ein ausgezeichnetes Angebot für einen 940MX-Laptop bekommen? Nun, wenn es unwiderstehlich ist und Sie sich sicher sind, dass das Notebook (einstweilen) ihren Leistungsanforderungen gerecht wird, könnte er einen Kauf Wert sein. Die 940MX ist keinesfalls "veraltet", und Nvidia wird noch einige Zeit Treiber-Updates anbieten. Bedenken Sie jedoch, dass die MX150 in jeglicher Hinsicht besser ist.
GPUs wie die MX150 bieten mehr, als iGPUs normalerweise schaffen, und es ist erfreulich, dass Nvidia seine neuesten Architektur-Verbesserungen auch auf seine Einstiegs-Chips ausdehnt. Die MX150 ist in jeder Hinsicht besser als ihr Maxwell-Gegenstück 940MX. Obwohl die MX150 verglichen mit ihren leistungsstärkeren Verwandten wie der GTX 1050 und besser verblasst, bietet sie für die meisten üblichen Aufgaben ausreichend Leistung und ermöglicht in diesem Zuge etwas leichtes Gaming.
