Notebookcheck

NVIDIA Quadro K5100M

NVIDIA Quadro K5100M

Die NVIDIA Quadro K5100M 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 GK104-Chip der Kepler-Serie und wird in 28nm bei TSMC hergestellt. Die Grafikkarte ist für die Shark-Bay-Generation gedacht (Haswell) und die Nachfolgerin der Quadro K5000M (Chief-River-Plattform). Es werden bis zu 8 GB GDDR5 als Grafikspeicher eingesetzt, die mit 900 MHz (I/O-Takt 1.800 MHz, Effektivtakt 3.600 MHz) getaktet werden und über einen 256 Bit Speicherbus angebunden sind (115,2 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 K5100M sind davon alle 8 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 ihrer Kern- und Speichertaktrate ordnet sich die 3D-Leistung der Quadro K5100M klar oberhalb der K5000M, aber rund 10 Prozent unterhalb der GeForce GTX 780M (abseits spezieller CAD-Anwendungen) ein. Für aktuelle Spiele (Stand Mitte 2013) besitzt die Karte dennoch mehr als ausreichende Reserven und bewältigt auch maximale Qualitätseinstellungen problemlos.

Features

Das Featureset umfasst wie bei der K5000M 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 K5100M entspricht laut Nvidia der alten Quadro K5000M 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 1536 @ 0.77 GHz256 Bit @ 3600 MHz
Quadro K5000M compare 1344 @ 0.71 GHz256 Bit @ 3000 MHz
Quadro K4100M compare 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-Q5-A2
ArchitekturKepler
Pipelines1536 - unified
Kerntakt771 MHz
Speichertakt3600 MHz
Speicherbandbreite256 Bit
SpeichertypGDDR5
Max. Speichergröße8192 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
18 pt (19%)
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. 1280x720
65  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
54  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
33  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
23  fps    + Vergleich
4K 3840x2160
11  fps    + Vergleich
» In Detailstufe mittel mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
70.8  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
44  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
25  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
13.5  fps    + Vergleich
4K 3840x2160
9.6  fps    + Vergleich
» In Detailstufe mittel mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
401.9  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
147.4  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
81.5  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
39  fps    + Vergleich
4K 3840x2160
32.3  fps    + Vergleich
» In Detailstufe max. mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
184.5  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
145.5  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
58.9  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
37.7  fps    + Vergleich
» In Detailstufe max. mit allen getesteten Notebooks spielbar
Evolve

Evolve

2015
min. 1024x768
103.2  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
79.1  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
43.4  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
38.1  fps    + Vergleich
» In Detailstufe max. mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
143.4  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
103.5  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
37.5  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
25.9  fps    + Vergleich
» In Detailstufe hoch mit allen getesteten Notebooks spielbar
Far Cry 4

Far Cry 4

2014
min. 1024x768
112.4  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
89.4  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
40.4  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
31  fps    + Vergleich
» In Detailstufe hoch mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
58.1  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
42.6  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
28.8  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
16.2  fps    + Vergleich
» In Detailstufe mittel mit allen getesteten Notebooks spielbar
min. 1024x768
112.8  fps    + Vergleich
mittel 1366x768
75.9  fps    + Vergleich
hoch 1920x1080
46.9  fps    + Vergleich
max. 1920x1080
28.3  fps    + Vergleich
» In Detailstufe hoch mit allen getesteten Notebooks spielbar
F1 2014

F1 2014

2014
min. 1024x768
120  fps    + Vergleich