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.

Hersteller	NVIDIA
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
Codename	N15E-Q1-A2
Architektur	Kepler
Pipelines	768 - unified
Kerntakt	706 MHz
Speichertakt	3200 MHz
Speicherbandbreite	256 Bit
Speichertyp	GDDR5
Max. Speichergröße	4096 MB
Shared Memory	nein
DirectX	DirectX 11, Shader 5.0
Transistoren	3540 Millionen
Herstellungsprozess	28 nm
Features	Optimus, PhysX, Verde Drivers, CUDA, OpenCL 1.2, 3D Vision, 3DTV Play
Notebookgröße	groß (17" z.B.)
Erscheinungsdatum	23.07.2013
Herstellerseite	http://www.nvidia.de/page/quadrofx_go.html

Benchmarks