ATI Mobility Radeon HD 4830 vs NVIDIA Quadro K2000M vs NVIDIA Quadro K1100M

ATI Mobility Radeon HD 4830

Die AMD ATI Mobility Radeon HD 4830 ist eine niedriger getaktete Mobilty HD 4860 welche jedoch nur mit DDR3 / GDDR3 statt GDDR5 Speicher verwendet. Wie auch bei der 4860 ist der Speicherbus nur 128 Bit breit, durch den Einsatz von DDR3 Speicher wird er jedoch zum Flaschenhals. Dadurch positioniert sich die Karte zwischen HD 4670 und 4850. Dank des 40nm Prozess sollte der Stromverbrauch jedoch im Rahmen bleiben.

Die HD 4830 basiert auf den RV740 Chip und bietet 640 Stream-Prozessoren (128 5-dimensionale Shader Einheiten). Diese übernehmen je nach Anforderung die Aufgaben der Shader und Pixelpipelines. Die 5-dimensionalen Shader-Einheiten können sich theoretisch im Verhältnis 1:1:1:1:1 aufsplitten und verhalten sich dann theoretisch wie die Skalarshader von Nvidia. Jedoch dürfen die Operationen nicht voneinander abhängig sein. Der verbaute Thread-Scheduler versucht dies zu verhindern und die ALUs mit anderweitigen Aufgaben zu belegen, jedoch ist dies nur mit Treiberoptimierungen möglich. Jede ALU kann eine MADD-Operation (Multiply-ADD) pro Takt durchführen.

Die AMD Mobility Radeon HD 4830 unterstützt die Avivo HD Technologie für Videofunktionen und enthält den UVD (Unified Video Decoder) der 2. Generation.  Dieser UVD 2 unterstützt Bitstream Decoding von H.264/MPEG-4 AVC und VC-1 Streams vollständig. Zusätzlich unterstützt er Dual Video Stream Decoding und Picture-in-Picture Modus wodurch der UVD2 zu BD-Live voll kompatibel ist. Als Besonderheit enthält die AMD Grafikkarte auch einen integrierten HD Audio Chip für bis zu 7.1 AC3 Audio (max. 6.144 Mbps z.B. über HDMI).

Die Nachfolgergrafikkarte Mobility Radeon HD 5830 bietet bei einer geringfügig geringeren Taktung mehr Shader Einheiten (800) und ist dadurch schneller. Ausserdem unterstützt er bereits DirectX 11. Der Stromverbrauch dürfte jedoch höher sein.

Im Vergleich zur Desktop Grafikkarte ATI Radeon HD 4730, ist die Mobility Variante deutlich geringer getaktet (700/900 vs 550/700) und bietet keinen GDDR5 Speicher. Dadurch ist die Desktop Version deutlich schneller.

NVIDIA Quadro K2000M

Die NVIDIA Quadro K2000M (manchmal auch K2100M genannt) ist eine DirectX 11.1 Mittelklasse Workstation-Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert wie die Consumer GeForce GT 650M auf dem GK107 Chip der Kepler-Serie und wird in 28nm bei TSMC hergestellt. Die Grafikkarte ist für die Chief River Generation gedacht (Ivy Bridge) und wird z.B. im Lenovo Thinkpad W530 eingesetzt. Die Quadro K2000M ist die Nachfolgerin zur namensähnlichen Quadro 2000M (Fermi, Huron River Plattform).

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 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. 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 K2000M liegt je nach Taktrate zwischen dem Niveau der Consumer GeForce GT 650M und GT 640M liegen. Dadurch wird die ältere Quadro 2000M deutlich geschlagen und aktuelle 3D-Spiele des Jahres 2012 können mit mittleren bis hohen Einstellungen flüssig dargestellt werden.

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 K2000M ist laut Nvidia wie die alte Quadro 2000M mit einem TGP (Max Power Consumption) von 55W spezifiziert und dadurch für 15-Zoll Plattformen geeignet.

NVIDIA Quadro K1100M

Die NVIDIA Quadro K1100M ist eine DirectX-11- und OpenGL-4.3-fähige Workstation-Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert auf dem 28-nm-Chip GK107 (Kepler-Serie) und besitzt 384 Shadereinheiten. Die Grafikkarte ist für die Shark-Bay-Generation gedacht (Haswell) und die Nachfolgerin der Quadro K1000M (Chief-River-Plattform). Es werden bis zu 2 GB GDDR5 als Grafikspeicher eingesetzt, die mit 700 MHz (I/O-Takt 1.400 MHz, effektiv 2.800 MHz) getaktet werden und über einen 128 Bit Speicherbus angebunden sind (44,8 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 GK107 verfügt als Kepler-Chip über 2 Shader-Blöcke mit je 192 CUDA Cores, die vom Hersteller mit dem Kürzel SMX bezeichnet werden. Bei der K1100M sind davon beide 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

Entsprechend der Kerntaktrate siedelt sich die Quadro K1100M etwa im Bereich der alten Quadro K2000M an, die bei leicht höherer Rechenleistung nur über langsameren DDR3-Speicher verfügt. Damit platziert sich die K1100M zwischen den Consumer-Modellen GT 645M und GT 740M. In aktuellen 3D-Spielen (Stand Mitte 2013) besitzt die Karte damit ausreichende Leistungsreserven für zumeist mittlere Auflösungen und Detailstufen.

Features

Das Featureset umfasst wie bei der schnelleren K2100M 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 K1100M entspricht laut Nvidia der alten Quadro K1000M und liegt bei 45 Watt TGP (Max Power Consumption). Dadurch ist die Karte am besten für Notebooks ab 15 Zoll geeignet.