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Nvidia: Startschuss für die GeForce GTX 980M und GTX 970M

Nvidia: Startschuss für die GeForce GTX 980M und GTX 970M
Nvidia: Startschuss für die GeForce GTX 980M und GTX 970M
Mit der GeForce GTX 980M und GTX 970M stellt Nvidia zwei High-End-Grafikkarten vor, die auf dem GM204-Chip der Maxwell-Generation basieren. Dank kräftiger Effizienzsteigerungen sollen die neuen GPUs so nah wie nie zuvor an das Leistungsniveau dedizierter Desktop-Beschleuniger herankommen. Erstmals wird auch der aktuelle DirectX-11.2-Standard vollständig unterstützt.
Till Schönborn,

Sie ist der bestimmende Faktor einer jeden High-End-Grafikkarte: Die Leistungsaufnahme. Da selbst große DTR-Notebooks mit leistungsstarker Kühlung kaum mehr als gut 100 Watt pro GPU abführen können, fallen Taktraten und Performance mobiler Grafiklösungen meist weit hinter die entsprechenden Desktop-Ableger zurück.

Mit der heutigen Vorstellung von Nvidias GeForce GTX 970M und GTX 980M soll sich dies nun ändern. Wenige Wochen nach der Präsentation der beinahe gleichnamigen PC-Modelle (GTX 970 bzw. GTX 980) feiert der für seine Effizienz gepriesene Maxwell-Chip GM204 den Einzug ins Mobile-Segment – dass Nvidia dabei nicht weniger als die Performance-Krone anpeilt, versteht sich von selbst. Wie üblich wollen wir zunächst einen Blick auf die technischen Daten der neuen GPUs werfen:

GeForce GTX 980M GeForce GTX 970M GeForce GTX 880M GeForce GTX 870M GeForce GTX 980 (Desktop) GeForce GTX 970 (Desktop)
Prozess 28 nm 28 nm 28 nm 28 nm 28 nm 28 nm
Architektur Maxwell (GM204) Maxwell (GM204) Kepler (GK104) Kepler (GK104) Maxwell (GM204) Maxwell (GM204)
ALUs 1.536 1.280 1.536 1.344 2.048 1.664
Kerntakt 1.038 MHz + Boost 924 MHz + Boost 954 MHz + Boost 941 MHz + Boost 1.126 MHz + Boost 1.050 MHz + Boost
Speicherinterface 256 Bit (GDDR5) 192 Bit (GDDR5) 256 Bit (GDDR5) 192 Bit (GDDR5) 256 Bit (GDDR5) 256 Bit (GDDR5)
Speichermenge bis zu 8 GB bis zu 6 GB bis zu 8 GB bis zu 6 GB 4 GB 4 GB
Speichertakt (eff.) 1.250 MHz (5.000 MHz) 1.250 MHz (5.000 MHz) 1.250 MHz (5.000 MHz) 1.250 MHz (5.000 MHz) 1.750 MHz (7.000 MHz) 1.750 MHz (7.000 MHz)
DirectX 11.2 11.2 11.0 11.0 11.2 11.2

Auf dem Papier erscheinen die Eckdaten gegenüber der bisherigen GeForce GTX 880M und 870M zunächst recht bescheiden: Zwar taktet die GTX-900M-Serie etwas höher, doch stagniert dafür die Anzahl der (aktivierten) Shader beziehungsweise geht im Falle der GTX 970M sogar leicht zurück. Ein schlechtes Omen für die Performance? Nein: Die neuen GPUs sollen vor allem von ihrer grundlegend überarbeiteten Architektur profitieren. So hat Nvidia bei Maxwell unter anderem die Streaming Multiprocessors (SMM) umstrukturiert, die nunmehr lediglich 128 Shader-Einheiten und 8 TMUs integrieren (Kepler: 192 Shader und 16 TMUs). Dies steigert die Auslastung und soll in Verbindung mit weiteren Optimierungen dazu führen, dass sich GM204 bei gleicher ALU-Anzahl rund 35 bis 40 Prozent von seinem Kepler-Vorgänger GK104 absetzen kann.

Auch beim Thema Speicherinterface lag der Fokus auf einer Steigerung der Effizienz. Weder Busbreite noch Taktrate wurden von Nvidia angehoben, stattdessen sollen größere L1- und L2-Caches sowie verbesserte Komprimierungs-Algorithmen die effektive Bandbreite erhöhen. Bei vergleichbarem Stromverbrauch verspricht der Hersteller eine gegenüber der GeForce GTX 680M verdoppelte Performance – in Anbetracht des identischen 28-Nanometer-Fertigungsprozesses ein durchaus beeindruckendes Ergebnis.

Erste, von Nvidia selbst durchgeführte Benchmarks bescheinigen der GTX-900M-Serie beachtliche Leistungszuwächse. Im Fire-Strike-Test des 3DMark (2013) setzen sich die GeForce GTX 980M und GTX 970M an die Spitze aktueller Single-GPUs und schlagen die GTX 880M um etwa 50 respektive 20 Prozent.

3DMark - 1920x1080 Fire Strike Graphics (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 880M SLI
11926 Points ∼27%
Radeon R9 M290X Crossfire
10551 Points ∼24%
GeForce GTX 780M SLI
10091 Points ∼23%
GeForce GTX 980M
9598 Points ∼22%
GeForce GTX 880M
6125 Points ∼14%
GeForce GTX 780M
5744 Points ∼13%
Radeon R9 M290X
5294 Points ∼12%

In Spielen fällt der Vorsprung ein wenig kleiner aus. Im Schenker XMG P505 hatten wir bereits die Möglichkeit die GeForce GTX 970M zu testen. Im Gaming-Parcours liegt sie knapp 10 % vor der GTX 880M und 40 % vor der GTX 870M. Unseren ausführlichen Testbericht des Schenker XMG P505 werden wir ab 9. Oktober veröffentlichen.

Middle-earth: Shadow of Mordor - 1920x1080 Ultra Preset (HD Package) (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
51.2 fps ∼32%
GeForce GTX 880M (mixed driver)
Schenker W504
48.3 (30min) fps ∼30%
GeForce GTX 870M (mixed driver)
Schenker W504
38.9 (26min) fps ∼24%
Radeon R9 M290X (mixed driver)
Schenker W504
37.1 (10min) fps ∼23%
Fifa 15 - 1920x1080 High Preset AA:4x MS (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
217.8 fps ∼73%
GeForce GTX 880M (mixed driver)
Schenker W504
189.3 (163min) fps ∼64%
GeForce GTX 870M (mixed driver)
Schenker W504
157.4 (68min) fps ∼53%
Radeon R9 M290X (mixed driver)
Schenker W504
111.3 (63min) fps ∼37%
Sims 4 - 1920x1080 Ultra Preset (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
93.8 fps ∼59%
GeForce GTX 880M (mixed driver)
Schenker W504
73.5 (55min) fps ∼46%
GeForce GTX 870M (mixed driver)
Schenker W504
65.8 (43min) fps ∼41%
Radeon R9 M290X (mixed driver)
Schenker W504
57 (41min) fps ∼36%
Risen 3: Titan Lords - 1920x1080 Ultra/High, On AF:16x (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
53.3 fps ∼50%
GeForce GTX 880M (mixed driver)
Schenker W504
54.9 (45min) fps ∼52%
GeForce GTX 870M (mixed driver)
Schenker W504
45.4 (36min) fps ∼43%
Radeon R9 M290X (mixed driver)
Schenker W504
39.7 (33min) fps ∼38%
GRID: Autosport - 1920x1080 Ultra Preset AA:4x MS (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
82.3 fps ∼55%
GeForce GTX 880M (mixed driver)
Schenker W504
76.8 (64min) fps ∼51%
GeForce GTX 870M (mixed driver)
Schenker W504
62.3 (53min) fps ∼42%
Radeon R9 M290X (mixed driver)
Schenker W504
62 (51min) fps ∼41%
Watch Dogs - 1920x1080 Ultra Overall Quality, Ultra Textures AA:4x MS (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
34.4 fps ∼46%
GeForce GTX 880M (mixed driver)
Schenker W504
32.9 (28min) fps ∼44%
GeForce GTX 870M (mixed driver)
Schenker W504
26.8 (22min) fps ∼36%
Wolfenstein: The New Order - 1920x1080 Ultra Preset (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
51.7 fps ∼86%
GeForce GTX 880M (mixed driver)
Schenker W504
58.7 (45min) fps ∼98%
GeForce GTX 870M (mixed driver)
Schenker W504
48.7 (38min) fps ∼81%
Thief - 1920x1080 Very High Preset AA:FXAA & High SS AF:8x (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
47.9 fps ∼34%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
40 fps ∼28%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
31.9 fps ∼22%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
34 fps ∼24%
Call of Duty: Ghosts - 1920x1080 Extra / High / HBAO+ / No dynamic fur AA:4x MS (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
51.5 fps ∼57%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
45.9 fps ∼51%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
37.3 fps ∼41%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
33.2 fps ∼37%
Battlefield 4 - 1920x1080 Ultra Preset AA:4x MS (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
54.8 fps ∼27%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
45.4 fps ∼23%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
36.2 fps ∼18%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
38.7 fps ∼19%
Saints Row IV - 1920x1080 Ultra Preset AA:8x MS AF:16x (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
58.8 fps ∼63%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
52.4 fps ∼56%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
43.4 fps ∼46%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
35.2 fps ∼37%
Metro: Last Light - 1920x1080 Very High (DX11) AF:16x (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
53.3 fps ∼31%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
42.6 fps ∼25%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
34.4 fps ∼20%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
33.1 fps ∼19%
BioShock Infinite - 1920x1080 Ultra Preset, DX11 (DDOF) (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
72.5 fps ∼27%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
65.6 fps ∼25%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
52.2 fps ∼20%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
46.8 fps ∼18%
Tomb Raider - 1920x1080 Ultra Preset AA:FX AF:16x (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
80.3 fps ∼25%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
74.2 fps ∼23%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
59.8 fps ∼19%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
62.7 fps ∼20%
Crysis 3 - 1920x1080 Very High Preset AA:2xSM AF:16x (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
33.4 fps ∼27%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
33.2 fps ∼27%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
26.7 fps ∼22%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
22.8 fps ∼19%
Far Cry 3 - 1920x1080 DX11 Ultra Preset (HDAO, Enhanced Alpha To Coverage) AA:4x MS (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
40.4 fps ∼54%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
35.7 fps ∼48%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
28.4 fps ∼38%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
29 fps ∼39%
Hitman: Absolution - 1920x1080 Ultra Preset AA:4xMS AF:16x (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
41.2 fps ∼42%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
38 fps ∼39%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
27.9 fps ∼29%
Radeon R9 M290X (13.151.0.0)
One K56-4N
37.3 fps ∼38%
Guild Wars 2 - 1920x1080 All Maximum / On AA:FX (nach Ergebnis sortieren)
GeForce GTX 970M (344.00)
Schenker XMG P505
52 fps ∼57%
GeForce GTX 880M (332.35)
Schenker XMG P704
43.8 fps ∼48%
GeForce GTX 870M (332.35)
One K73-4N
34.6 fps ∼38%

Prinzipiell ist die Maxwell-Architektur in Form des GM107-Chips (z. B. GeForce GTX 860M) schon länger in Notebooks vertreten. Der 5,2 Milliarden Transistoren schwere und 398 mm² große GM204 bietet als High-End-Ableger allerdings nicht nur zusätzliche Recheneinheiten, sondern auch einige neue Features und Tweaks. Wichtigste Neuerung stellt dabei zweifelsohne die nun vollständige Unterstützung des aktuellen DirectX-Standards 11.2 dar, die bislang nur bei einigen AMD-Modellen zu finden war. Womöglich ist GM204 sogar bereits zu DirectX 11.3 und DirectX 12 kompatibel, was aufgrund der laufenden Spezifizierung beider Versionen derzeit aber noch nicht endgültig feststeht.

Ebenfalls neu ist die Implementierung von treiberseitigem Downsampling, kurz DSR (Dynamik Super Resolution), sowie ein innovativer Antialiasing-Modus namens MFAA. DSR vereinfacht die bislang höchst umständliche Anwendung extrem hoher Auflösungen oberhalb der nativen Pixelzahl des Monitors, soll dank konfigurierbarem Gauß-Filter aber auch in puncto Bildqualität neue Maßstäbe setzen. MFAA dient dagegen der Leistungssteigerung: Indem zwischen einzelnen Frames die Sample-Anordnung variiert wird, ähnelt der subjektive Bildeindruck von 4x MFAA dem von 4x MSAA, wohingegen die Performance mit 2x MSAA vergleichbar ist. Beide Features werden leider erst mit einem künftigen Treiber-Update freigeschaltet.

Bereits seit dem Launch der GTX-800M-Serie verfügbar ist Nvidias Battery-Boost-Technik, die nun aber noch weiter verfeinert wurde. In Zusammenarbeit mit den Notebook-Herstellern kann die zur Verfügung stehende Akkuleistung künftig dynamisch zwischen CPU und GPU aufgeteilt werden, was zu nochmals längeren Laufzeiten beitragen soll. Ansonsten bleibt das prinzipielle Verfahren identisch: Durch das Absenken der Grafikeinstellungen in Verbindung mit einer Limitierung der Framerate (z. B. auf 30 fps) können Taktrate und Spannung von Prozessor und Grafikeinheit reduziert werden, was zu einer verringerten Leistungsaufnahme führt. Besonders in älteren Spielen mit tendenziell geringen Hardwareanforderungen kann so eine Laufzeitverlängerung von 50 Prozent und mehr erzielt werden.

Wie üblich veröffentlicht Nvidia keine offiziellen Preise für die neuen GPUs, allerdings dürften sowohl die GeForce GTX 980M als auch die GTX 970M kaum billiger als ihre direkten Vorgängermodelle angeboten werden. Als Launch-Partner konnte man unter anderem die Hersteller Asus (G751), MSI (GT72, GS60, GS70), Gigabyte (P35, Aorus X7) sowie Clevo (P150, P650) gewinnen, die ab sofort mit der Auslieferung entsprechender Notebooks beginnen; weitere Hersteller und Modelle sollen in den nächsten Wochen und Monaten folgen. Erste eigene Erfahrungen und Testberichte werden wir bereits in wenigen Tagen nachreichen.

Quelle(n)

Nvidia

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Autor: Till Schönborn,  7.10.2014 (Update:  8.10.2014)
Till Schönborn
Till Schönborn - Managing Editor Business
Freude am Schreiben und die Faszination für (mobile) Technik brachten mich im Herbst 2011 zu Notebookcheck. Neben unzähligen Notebook-Tests und Newsmeldungen habe ich seitdem eine Reihe technischer Hintergrundartikel zu CPU- und GPU-Architekturen verfasst und betreue zudem unsere Hardware-Datenbank. Seit Anfang 2014 leite ich den Bereich der Premium-Business-Notebooks, fühle mich aber auch im Smartphone- oder Tablet-Segment zu Hause – das gespannte "Kribbeln" beim Testen neuer Hardware ist auch nach vielen Jahren noch nicht verflogen. Die schmale Freizeit zwischen Studium und Job wird zumeist fernab jeglicher Elektronik in der Natur verbracht.