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Neuanordnung der Recheneinheiten

Die zweite wichtige Neuerung betrifft die Anordnung und den Aufbau der Shader-Blöcke: Die Basis des GM107 bildet ein GPC (Graphics Processor Cluster) mit einer Raster-Engine, welche Geometrie- sowie Verdeckungsberechnungen durchführt und den eigentlichen Rasterizer enthält. Bei der Kepler-Architektur besteht ein GPC aus zwei sogenannten Shader-Multiprozessoren, bei der Maxwell-Technik verbaut Nvidia fünf.

  • Blockdigramm des GM107-Chips (Bild: Nvidia)
  • Blockdigramm des GK107-Chips (Bild: Nvidia)
  • Ein Shader-Multiprozessor des GM107 (Bild: Nvidia)
  • Ein Shader-Multiprozessor des GK107 (Bild: Nvidia)
  • In Crysis 3 ist Maxwell schneller, ... (Benchmarks und Diagramm: PCGH)
  • ... in Tomb Raider liegen aber die Radeons leicht vorn. (Benchmarks und Diagramm: PCGH)
  • Die Geforce GTX 750 Ti im Referenzdesign (Bild: Nvidia)
Ein Shader-Multiprozessor des GM107 (Bild: Nvidia)
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Jeder Shader-Multiprozessor umfasst vier statt wie zuvor nur eine Gruppe von Shader-Einheiten, jedem Block steht ein eigenes 16 KByte großes Registerfile zur Verfügung, zudem sitzt eine für die Tessellation zuständige Polymorph-Engine in jedem Multiprozessor. Zusätzlich zu einem Puffer für Befehle hat Nvidia vier Register verbaut, diese sorgen wie der verbesserte Warp-Scheduler, der größere Shared Memory und der umstrukturierte L1-Cache für weniger Leerlauf der Recheneinheiten - weniger Wartezeiten erhöhen die Effizienz.

Die vier 16-KByte-Registerfiles arbeiten allerdings nicht flexibler als das einzelne 64 KByte große bei Kepler, da auch dieses intern in Blöcke unterteilt ist. Durch die höhere GPC-Anzahl von fünf statt zwei verfügt der GM107 im Vergleich zum GK107 jedoch über 640 (5 x 128) statt 384 (2 x 192) ALUs. Bei gleichem Takt steigt hierdurch die theoretische Rechenleistung um rund 67 Prozent.

GTX 750 TiGTX 750GTX 650
ArchitekturMaxwellMaxwellKepler
GPU-CodenameGM107GM107GK107
Transistoren1,87 Milliarden 1,87 Milliarden 1,30 Milliarden
Die-Fläche148 mm²148 mm²118 mm2
Shadereinheiten640512384
Chiptakt1.020 MHz (1.085 MHz Boost)1.020 MHz (1.085 MHz Boost)1.058 MHz (kein Boost)
SP-Rechenleistung1.306 GFLOPS1.045 GFLOPS812 GFLOPS
Speicherinterface128 Bit128 Bit128 Bit
Speichertakt2,7 GHz (GDDR5)2,5 GHz (GDDR5)2,5 GHz (GDDR5)
Spezifikationen der Geforce GTX 750 (Ti)

Die Umstrukturierung der Shader-Multiprozessoren resultiert zudem in einer höheren Anzahl von Textureinheiten, ein GPC und somit der komplette GM107 bietet 40 TMUs - der GK107 nur 32. Heutige Spiele sind eher Shader- denn Texel-limiert, dennoch steigt hierdurch im Durchschnitt die Leistung, da der Chip ausbalancierter ist.

Eine Änderung betrifft den Nvidia Encoder (NVENC), der beispielsweise für Shadowplay genutzt wird. Die Encodierungsgeschwindigkeit des H.264-Codec hat Nvidia nach eigener Aussage im Vergleich zu Kepler um 50 bis 100 Prozent gesteigert, die Leistungsaufnahme jedoch verringert.

 Test der Geforce GTX 750 Ti: Nvidias Maxwell startet in der MittelklasseGrößer, aber schneller und sparsamer 
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mambokurt 19. Feb 2014

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Volvoracing 19. Feb 2014

Hallo Moe, leider disqualifizierst du dich mit dieser Aussage selbst. Die...

KritikerKritiker 19. Feb 2014

... Tut sich noch etwas im PC/Grafikkarten-Sektor. Ich hatte schon angst er würde langsam...

wmayer 19. Feb 2014

Du musst immer den aktuellen Preis vergleichen denn nur der ist relevant.


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