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NVIDIA Quadro K4100M

NVIDIA Quadro K4100M

Die NVIDIA Quadro K4100M ist eine DirectX-11- und OpenGL-4.3-fähige High-End-Workstation-Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert wie die Consumer GeForce GTX 780M auf dem 28-nm-Chip GK104 (Kepler-Serie), besitzt allerdings nur 1152 aktive Shadereinheiten. Die Grafikkarte ist für die Shark-Bay-Generation gedacht (Haswell) und die Nachfolgerin der Quadro K4000M (Chief-River-Plattform). Es werden bis zu 4 GB GDDR5 als Grafikspeicher eingesetzt, die mit 800 MHz (I/O-Takt 1.600 MHz, effektiv 3.200 MHz) 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 K4100M sind davon lediglich 6 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

Die 3D-Performance in Spielen siedelt sich in etwa auf dem Level der alten Quadro K5000M an. Damit ist die K4100M knapp schneller als das Consumer-Modell GeForce GTX 770M. Für aktuelle 3D-Spiele (Stand Mitte 2013) besitzt die Karte damit mehr als ausreichende Reserven und bewältigt auch hohe Auflösungen und Detaileinstellungen problemlos.

Features

Das Featureset umfasst wie bei der schnelleren K5100M 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 K4100M entspricht laut Nvidia der alten Quadro K4000M und liegt bei 100 Watt TGP (Max Power Consumption). Dadurch ist die Karte am besten für große 17-Zoll-Notebooks geeignet.

HerstellerNVIDIA
Quadro K Serie
Quadro K5100M compare 1536 @ 0.77 GHz256 Bit @ 3600 MHz
Quadro K5000M compare 1344 @ 0.71 GHz256 Bit @ 3000 MHz
Quadro K4100M 1152 @ 0.71 GHz256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K4000M compare 960 @ 0.6 GHz256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K3100M compare 768 @ 0.71 GHz256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K3000M compare 576 @ 0.65 GHz256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K2100M compare 576 @ 0.67 GHz128 Bit @ 3000 MHz
Quadro K1100M compare 384 @ 0.71 GHz128 Bit @ 2800 MHz
Quadro K620M compare 384 @ 1.03 - 1.12 GHz64 Bit @ 2000 MHz
Quadro K2000M compare 384 @ 0.75 GHz128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K1000M compare 192 @ 0.85 GHz128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K610M compare 192 @ 0.95 GHz64 Bit @ 2600 MHz
Quadro K510M compare 192 @ 0.85 GHz64 Bit @ 2400 MHz
Quadro K500M compare 192 @ 0.85 GHz64 Bit @ 1800 MHz
CodenameN15E-Q3-A2
ArchitekturKepler
Pipelines1152 - unified
Kerntakt706 MHz
Speichertakt3200 MHz
Speicherbandbreite256 Bit
SpeichertypGDDR5
Max. Speichergröße4096 MB
Shared Memorynein
DirectXDirectX 11, Shader 5.0
Transistoren3540 Millionen
Herstellungsprozess28 nm
FeaturesOptimus, PhysX, Verde Drivers, CUDA, OpenCL 1.2, 3D Vision, 3DTV Play
Notebookgrößegroß (17" z.B.)
Erscheinungsdatum23.07.2013
Herstellerseitehttp://www.nvidia.de/page/quadrofx_go.html

Benchmarks

Performance Rating - 3DMark 11 + Fire Strike + Time Spy
13.6 pt (15%)
3DMark Vantage
3DM Vant. Perf. total +
3DM Vant. Perf. GPU no PhysX +
3DMark 06 3DMark 06 - Standard 1280x1024 +
SPECviewperf 11
specvp11 snx-01 +
specvp11 tcvis-02 +
specvp11 sw-02 +
specvp11 proe-05 +
specvp11 maya-03 +
specvp11 lightwave-01 +
specvp11 ensight-04 +
specvp11 catia-03 +
SPECviewperf 12
specvp12 sw-03 +
specvp12 snx-02 +
specvp12 showcase-01 +
specvp12 mediacal-01 +
specvp12 maya-04 +
specvp12 energy-01 +
specvp12 creo-01 +
specvp12 catia-04 +
Cinebench R10 Cinebench R10 Shading (32bit) +
Cinebench R11.5 Cinebench R11.5 OpenGL 64 Bit +
Cinebench R15
Cinebench R15 OpenGL 64 Bit +
Cinebench R15 OpenGL Ref. Match 64 Bit +
- Bereich der Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
- Durchschnittliche Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
* Smaller numbers mean a higher performance

Spiele-Benchmarks

Die folgenden Benchmarks basieren auf unseren Spieletests mit Testnotebooks. Die Performance dieser Grafikkarte bei den gelisteten Spielen ist abhängig von der verwendeten CPU, Speicherausstattung, Treiber und auch Betriebssystem. Dadurch müssen die untenstehenden Werte nicht repräsentativ sein. Detaillierte Informationen über das verwendete System sehen Sie nach einem Klick auf den fps-Wert.

min. 1024x768
457  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
122  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
67  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
33  fps    + Vergleich
4K 3840x2160
12.5  fps    + Vergleich
» In Detailstufe hoch mit allen getesteten Notebooks spielbar
F1 2014

F1 2014

2014
min. 1024x768
133  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
133  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
133  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
92  fps    + Vergleich
» In Detailstufe max. mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
76  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
55  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
28  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
25  fps    + Vergleich
» In Detailstufe mittel mit allen getesteten Notebooks spielbar
Thief

Thief

2014
min. 1024x768
82  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
52  fps    + Vergleich
hoch 1366x768
45  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
26  fps    + Vergleich
» In Detailstufe hoch mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
191  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
146  fps    + Vergleich
hoch 1366x768
121  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
22  fps    + Vergleich
» In Detailstufe hoch mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
54  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
47  fps    + Vergleich
hoch 1366x768
31  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
15  fps    + Vergleich
» In Detailstufe mittel mit allen getesteten Notebooks spielbar
GRID 2

GRID 2

2013
min. 1024x768
166  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
129  fps    + Vergleich
hoch 1366x768
100  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
43  fps    + Vergleich
» In Detailstufe max. mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
86  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
73  fps    + Vergleich
hoch 1366x768
44  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
24  fps    + Vergleich
» In Detailstufe hoch mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1280x720
178  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
115  fps    + Vergleich
hoch 1366x768
101  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
37  fps    + Vergleich