Nvidia GeForce GTX 750 und 750 Ti im Test (2/12)
Maxwell-Neuerungen für mehr Energieeffizenz
Kleinere Shader-Cluster, mehr Kontroll-Einheiten
Während sich die grundlegende Struktur moderner Grafikkarten mit der
Unified-Shader-Architektur in der nahen Zukunft wohl nicht mehr allzu stark
ändern wird, hat Nvidia bei der ersten Maxwell-Generation (GM107) vor allem an der
Effizienz geschraubt, denn hier gibt es noch deutliches
Verbesserungspotential.
Umgesetzt wird dies primär durch eine Neuorganisation der Shader-Cluster.
Waren bei Grafikkarten auf Kepler-Basis noch 192 Shader in einem Cluster
unterbracht, sind es bei Maxwell nur noch 128 Shader je Cluster. Doch Nvidia
hat nicht nur die reine Anzahl der Shader je Cluster gesenkt, Nvidia hat
außerdem jeden Cluster in vier Blöcke unterteilt, die jeweils eine eigene
Steuereinheit (auch Kontroll-Logik genannt) besitzen. In der Folge muss eine
Steuereinheit nicht mehr 192 sondern nur noch 32 Shader organisieren,
wodurch diese deutlich effizienter eingesetzt werden können.
Nvidia zufolge konnte durch den Einsatz mehrerer Steuereinheiten je
Cluster eines der Hauptprobleme in Bezug auf die Effizienz gelöst werden.
Dazu gelang es Nvidia die Shader des Maxwell-Chips weiter zu optimieren. In
der Summe steht laut Nvidia eine Peak-Leistungssteigerung von bis zu 35
Prozent je einzelnem Shader zu Buche.
Ein wesentliches Ziel bei Maxwell war zudem die Verbesserung der
Performance mit dem gleichen Speicherinterface des GK107. So wurde der
interne Speicherdurchsatz deutlich erhöht und das Design effizienter
gestaltet. Zudem wurde der L2-Cache extrem von 256 KB auf 2048 KB vergrößert
um das 128 Bit Interface effizienter zu machen und mehr Puffer bereit zu
stellen, so das sich wiederholende Anfragen nicht immer den Speicher
belasten.
Mehr Leistung, weniger Energiebedarf
In der immer wichtiger werdenden Einordnung nach dem Kriterium
Leistung/Watt hat Nvidia die Leistung der GeForce GTX 750 Ti gegenüber der
GTX 650 Ti (Kepler) verdoppelt. Im Vergleich zur GeForce GTX 550 Ti (Fermi)
wurde die Leistung je Watt sogar vervierfacht.
Anders ausgedrückt: Obwohl die GeForce GTX 750 Ti mehr als doppelt so schnell rechnet wie die
GeForce GTX 550 Ti - laut Nvidia werden 220 Prozent der 550-Ti-Leistung
erreicht - verbraucht die GeForce GTX 750 Ti nur etwa halb so viel Energie
(60 statt 116 Watt) wie die GeForce GTX 550 Ti. Auch Im Vergleich zur Radeon
R7 260X kann die GTX 750 Ti punkten. Während die AMD-Karte eine
Leistungsaufnahme von 115 Watt aufweist, benötigt die GTX 750 Ti bei höherer
Leistung nur 60 Watt.
Kompakte Bauweise, keine Zusatzstecker
Als Folge kommt die GTX 750 Ti ohne zusätzlichen Stromstecker aus und
eignet sich auch für leistungsschwache Netzteile mit einer Leistung zwischen
300 und 400 Watt. Da die Karte zudem weniger Wärme erzeugt und sehr kompakt
gebaut ist, bietet sich die GeForce GTX 750 Ti für den Einsatz in
Kleinstrechnern ohne opulentes Netzteil an. Nvidia nennt in diesem Bezug
beispielsweise Computer im SFF (Small Form Factor). Auch kompakte
PC-Konsolen, die für das 1080p-Gaming ausgelegt sind, wie etwa die Steam
Machines, bieten sich als Einsatzgebiet der GTX 750 Ti an.
Großes Overclocking-Potential
Die geringe Leistungsaufnahme bietet aber nicht nur die Möglichkeit einer
kompakten Bauform und den Verzicht auf einen zusätzlichen Stromstecker. Wie
Nvidia betont, hat die GeForce GTX 750 Ti dank der effizienten
Energieaufnahme auch ein großes Overclocking-Potential.
Neuer Video Encoder und GC5 Power State
Eines der neuen Features an der Kepler-GPU war der eingebaute Hardware-Encoder
für H.264-Videos, NVENC genannt. Mit diesem Encoder kann die GPU Videos encoden
ohne dabei die CPU zu belasten und arbeitet damit nicht nur schneller,
sondern verbraucht auch weniger Energie.
Genau dieser Encoder macht auch erst Programm wie GeForce ShadowPlay
möglich mit der eine Spielesession live aufgenommen oder sogar ins Web
gestreamed werden kann. Und das alles ohne spürbaren Performanceverlust.
Mit Maxwell hat Nvidia den NVENC-Block auf der GPU nochmals verbessert
und deutlich beschleunigt. Bei Maxwell liegt die Performance des Encoders
noch einmal beim 1,5- bis 2-fachen von Kepler. Das Dekodieren wurde auch noch
einmal beschleunigt und in Verbindung mit einem speziellen Decoder-Cache und
hoher Speicherbandbreite für die Video-Streams konnte die Stromaufnahme
nochmals verringert werden.
Maxwell bietet zudem einen neuen GC5-Power-State, der speziell eingeführt
wurde um die Stromaufnahme bei der Wiedergabe von Videos zu senken.