NVIDIA Quadro K500M vs NVIDIA Quadro K3100M

NVIDIA Quadro K500M

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Die NVIDIA Quadro K500M ist eine DirectX 11.1 Einsteiger-Workstation-Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert wie die GeForce GT 640M auf dem GK107 Chip der Kepler-Serie, bietet jedoch nur 192 Shader, 16 TMUs, 8 ROPs und einen 64 Bit Speicherbus. Der Chip wird bei TSMC in 28nm hergestellt und die Grafikkarte ist für die Chief River Generation gedacht (Ivy Bridge).

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. Die Quadro K500M bietet jedoch nur einen SMX Block und daher nur 192 Shader (vergleichbar mit 96 Fermi Shadern). 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 K500M mit DDR3 Grafikspeicher sollte je nach Taktrate auf dem Niveau der Consumer GeForce GT 620M liegen. Es könnte jedoch auch eine GDDR5 Version geben.

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 K500M ist laut Nvidia mit einem TGP (Max Power Consumption) von 35W spezifiziert und dadurch für 15-Zoll Plattformen geeignet.

NVIDIA Quadro K3100M

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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.

NVIDIA Quadro K500MNVIDIA Quadro K3100M
ManufacturerNVIDIANVIDIA
Quadro K Series
Quadro K5100M compare 1536 @ 771 MHz256 Bit @ 3600 MHz
Quadro K5000M compare 1344 @ 706 MHz256 Bit @ 3000 MHz
Quadro K4100M compare 1152 @ 706 MHz256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K4000M compare 960 @ 600 MHz256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K3100M 768 @ 706 MHz256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K3000M compare 576 @ 654 MHz256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K2100M compare 576 @ 667 MHz128 Bit @ 3000 MHz
Quadro K1100M compare 384 @ 705 MHz128 Bit @ 2800 MHz
Quadro K620M compare 384 @ 1029 - 1124 MHz64 Bit @ 2000 MHz
Quadro K2000M compare 384 @ 745 MHz128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K1000M compare 192 @ 850 MHz128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K610M compare 192 @ 954 MHz64 Bit @ 2600 MHz
Quadro K510M compare 192 @ 846 MHz64 Bit @ 2400 MHz
Quadro K500M 192 @ 850 MHz64 Bit @ 1800 MHz
Quadro K5100M compare 1536 @ 771 MHz256 Bit @ 3600 MHz
Quadro K5000M compare 1344 @ 706 MHz256 Bit @ 3000 MHz
Quadro K4100M compare 1152 @ 706 MHz256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K4000M compare 960 @ 600 MHz256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K3100M 768 @ 706 MHz256 Bit @ 3200 MHz
Quadro K3000M compare 576 @ 654 MHz256 Bit @ 2800 MHz
Quadro K2100M compare 576 @ 667 MHz128 Bit @ 3000 MHz
Quadro K1100M compare 384 @ 705 MHz128 Bit @ 2800 MHz
Quadro K620M compare 384 @ 1029 - 1124 MHz64 Bit @ 2000 MHz
Quadro K2000M compare 384 @ 745 MHz128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K1000M compare 192 @ 850 MHz128 Bit @ 1800 MHz
Quadro K610M compare 192 @ 954 MHz64 Bit @ 2600 MHz
Quadro K510M compare 192 @ 846 MHz64 Bit @ 2400 MHz
Quadro K500M 192 @ 850 MHz64 Bit @ 1800 MHz
CodenameN14M-Q1N15E-Q1-A2
ArchitectureKeplerKepler
Cores192 - unified768 - unified
Core850 MHz706 MHz
Memory1800 MHz3200 MHz
Bus64 Bit256 Bit
MemoryDDR3 / GDDR5GDDR5
Max. Memory2048 MB4096 MB
Shared Memorynono
DirectXDirectX 11, 5.0DirectX 11, 5.0
Transistors1300 Million3540 Million
Technology28 nm28 nm
FeaturesOptimus, PhysX, Verde Drivers, CUDA, 3D Vision, 3DTV PlayOptimus, PhysX, Verde Drivers, CUDA, OpenCL 1.2, 3D Vision, 3DTV Play
Size1/32/3
Introduced01.06.2012 23.07.2013
118mm2, CUDA, OpenCL 1.2, OpenGL 4.3
Manufacturerhttp://www.nvidia.de/page/quadrofx_go.html

3DMark - 3DMark Cloud Gate Score
min: 12079     avg: 13710     median: 13554 (20%)     max: 15497 Points
3DMark - 3DMark Cloud Gate Graphics
min: 17865     avg: 18855     median: 18389 (9%)     max: 20310 Points
3DMark - 3DMark Fire Strike Standard Score
min: 2259     avg: 2552     median: 2666 (9%)     max: 2731 Points
3DMark - 3DMark Fire Strike Standard Graphics
min: 2381     avg: 2678     median: 2797 (6%)     max: 2855 Points
3DMark - 3DMark Ice Storm Graphics
min: 95674     avg: 127453     median: 115455 (15%)     max: 171229 Points
3DMark 11 - 3DM11 Performance Score
min: 3662     avg: 3879     median: 3901 (10%)     max: 4074 Points
3DMark 11 - 3DM11 Performance GPU
min: 3441     avg: 3588     median: 3581 (6%)     max: 3741 Points
3DMark Vantage
3DM Vant. Perf. total + NVIDIA Quadro K3100M
3DM Vant. Perf. GPU no PhysX + NVIDIA Quadro K3100M
3DMark 06 3DMark 06 - Standard 1280x1024 + NVIDIA Quadro K3100M
Unigine Heaven 3.0 - Unigine Heaven 3.0 DX 11
min: 34.8     avg: 35.9     median: 35.9 (12%)     max: 37 fps
Unigine Heaven 3.0 - Unigine Heaven 3.0 OpenGL
min: 33.3     avg: 34.6     median: 34.6 (15%)     max: 35.8 fps
Unigine Heaven 2.1 - Heaven 2.1 high
45.1 fps (8%)
SPECviewperf 11
specvp11 snx-01 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp11 tcvis-02 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp11 sw-02 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp11 proe-05 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp11 maya-03 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp11 lightwave-01 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp11 ensight-04 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp11 catia-03 + NVIDIA Quadro K3100M
SPECviewperf 12
specvp12 sw-03 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp12 snx-02 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp12 showcase-01 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp12 mediacal-01 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp12 maya-04 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp12 energy-01 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp12 creo-01 + NVIDIA Quadro K3100M
specvp12 catia-04 + NVIDIA Quadro K3100M
Windows 7 Experience Index - Win7 Gaming graphics
7 Points (89%)
Windows 7 Experience Index - Win7 Graphics
7 Points (89%)
Cinebench R10 Cinebench R10 Shading (32bit) + NVIDIA Quadro K3100M
Cinebench R11.5 Cinebench R11.5 OpenGL 64 Bit + NVIDIA Quadro K3100M
Cinebench R15
Cinebench R15 OpenGL 64 Bit + NVIDIA Quadro K3100M
Cinebench R15 OpenGL Ref. Match 64 Bit + NVIDIA Quadro K3100M
LuxMark v2.0 64Bit - LuxMark v2.0 Room GPU
min: 210     avg: 213     median: 212.5 (2%)     max: 215 Samples/s
LuxMark v2.0 64Bit - LuxMark v2.0 Sala GPU
min: 96     avg: 260     median: 259.5 (2%)     max: 423 Samples/s

Average Benchmarks NVIDIA Quadro K3100M → NAN% n=

-
-
* Smaller numbers mean a higher performance
1 This benchmark is not used for the average calculation

low 1280x720
Quadro K3100M:
37  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
30  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
17  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
12  fps
4K 3840x2160
Quadro K3100M:
5  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
40.3  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
23.5  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
13.8  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
7.2  fps
4K 3840x2160
Quadro K3100M:
5.1  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
271 276.8 ~ 274 fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
82 84.7 ~ 83 fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
45 46.2 ~ 46 fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
23 23.4 ~ 23 fps
4K 3840x2160
Quadro K3100M:
16.5 17 ~ 17 fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
115.9  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
83.4  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
33.6  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
21.9  fps
Evolve

Evolve

2015
low 1024x768
Quadro K3100M:
54.9  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
42.1  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
23.2  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
20.5  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
97.7  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
62.8  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
21.9  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
14.5  fps
Far Cry 4

Far Cry 4

2014
low 1024x768
Quadro K3100M:
72.6  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
53.3  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
22.9  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
18.3  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
38.9  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
27.5  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
18.3  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
10.1  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
81.4  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
50.3  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
27.6  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
15.7  fps
F1 2014

F1 2014

2014
low 1024x768
Quadro K3100M:
120  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
119  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
108  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
60  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
53.1  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
38.8  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
19.1  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
17.6  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
134.9  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
91.1  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
48.3  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
32.6  fps
low 1280x720
Quadro K3100M:
77.8  fps
med. 1344x756
Quadro K3100M:
49.4  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
27.5  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
21.8  fps
Fifa 15

Fifa 15

2014
low 1280x720
Quadro K3100M:
182.4  fps
high 1366x768
Quadro K3100M:
122  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
95.5  fps
4K 3840x2160
Quadro K3100M:
44.4  fps
Sims 4

Sims 4

2014
low 1024x768
Quadro K3100M:
171.9  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
104.5  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
64.9  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
54.7  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
326.4  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
145.2  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
69.7  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
35.1  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
83.2  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
52.9  fps
high 1920x1080
Quadro K3100M:
21.3  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
16.1  fps
Thief

Thief

2014
low 1024x768
Quadro K3100M:
60.8 62 ~ 61 fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
39.2 40 ~ 40 fps
high 1366x768
Quadro K3100M:
32 34.9 ~ 33 fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
19 19.5 ~ 19 fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
108.4  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
75.4  fps
high 1366x768
Quadro K3100M:
55.4  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
24  fps
4K 3840x2160
Quadro K3100M:
11.7  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
26  fps
GRID 2

GRID 2

2013
low 1024x768
Quadro K3100M:
159  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
28  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
78 90.9 ~ 84 fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
75.3  fps
high 1366x768
Quadro K3100M:
40.6  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
17 20.9 ~ 19 fps
low 1280x720
Quadro K3100M:
149 167.1 ~ 158 fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
96.9  fps
high 1366x768
Quadro K3100M:
84.8  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
22 31.7 ~ 27 fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
195 199.3 ~ 197 fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
114.5  fps
high 1366x768
Quadro K3100M:
85  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
17 34.5 ~ 26 fps
Crysis 3

Crysis 3

2013
low 1024x768
Quadro K3100M:
109.5  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
64.1  fps
high 1366x768
Quadro K3100M:
41.2  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
15.9  fps
med. 1366x768
Quadro K3100M:
72  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
25  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
61  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
19  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
113  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
38  fps
F1 2012

F1 2012

2012
low 1024x768
Quadro K3100M:
161  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
83  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
160  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
98  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
136  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
19  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
89  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
34  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
227  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
96  fps
Alan Wake

Alan Wake

2012
low 1024x768
Quadro K3100M:
89  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
26  fps
Anno 2070

Anno 2070

2011
low 1024x768
Quadro K3100M:
193  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
28  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
194  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
50  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
264  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
49  fps
Total War: Shogun 2

Total War: Shogun 2

2011
low 1024x768
Quadro K3100M:
189  fps
med. 1280x720
Quadro K3100M:
85  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
28  fps
low 1024x768
Quadro K3100M:
246  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
56  fps
World of Warcraft

World of Warcraft

2005
low 800x600
Quadro K3100M:
372  fps
med. 1024x768
Quadro K3100M:
203  fps
high 1280x1024
Quadro K3100M:
95  fps
ultra 1920x1080
Quadro K3100M:
47  fps

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Autor: Redaktion,  8.09.2017 (Update: 19.05.2020)