Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/1003/74109.html    Veröffentlicht: 27.03.2010 00:00    Kurz-URL: https://glm.io/74109

Test: Geforce GTX 480 - Nvidias schwerste Geburt

Erste Grafikkarte mit Fermi-Architektur

Jetzt herrscht Waffengleichheit: Ein halbes Jahr nach AMD enthüllt Nvidia seine erste Grafikkarte für DirectX-11. Zwar verzögert sich der Marktstart nochmals um zwei Wochen, abgerechnet wird aber schon jetzt: Die Geforce GTX 480 ist teuer und stromhungrig, aber etwas schneller als die Radeon 5870.

Sie wird rund 500 Euro kosten und erste Mitte April 2010 verfügbar sein - Nvidia macht das Rennen um die schnellste Grafikkarte mit einer GPU in der letzten Runde noch einmal spannend. Immerhin stellte das Unternehmen nun erste Muster im Referenzdesign der GTX 480 zur Verfügung, die GTX 470 lässt weiter auf sich warten.

Beide Grafikkarten sollen aber ab dem 12. April im Volumen von "einigen zehntausend Stück" verfügbar sein, wie Nvidia kurz vor Ablauf der Sperrfrist (NDA) für unabhängige Tests mitteilte. Damit ist auch das letzte Versprechen rund um die neuen Karten gebrochen. Erst hatte Nvidia angekündigt, die Karte wäre womöglich auf der Veranstaltung Pax East in den USA käuflich zu erwerben. Diese Convention mit LAN-Party startet am 27. März 2010 (Ortszeit).

Dann schob Nvidia den Verkaufsstart in Deutschland mehrfach um einige Tage hin und her. Zuletzt erklärte das Unternehmen auf der Cebit, ab dem 29. März 2010 seien die Karten verfügbar. Auch das hat sich nun als nicht haltbar erwiesen. Immerhin: Von mehreren taiwanischen Grafikkartenherstellern ist zu hören, die Karten würden inzwischen in alle Welt verschifft.

Für Nvidia ist gerade diese letzte Verzögerung besonders bitter, können sich doch die potenziellen Kunden nun über zwei Wochen lang ein Bild der Grafikkarte machen und sie bei Gefallen fleißig vorbestellen. Die erhoffte breite Verfügbarkeit könnte damit zu einem rapiden und teuren Ausverkauf der ersten Lieferung führen, wie es auch schon bei AMDs letzten High-End-Modellen der Fall war.

Wir testen im Folgenden ein Referenzmodell der Geforce GTX 480 mit dem Betatreiber 197.17. Dieser oder ein neuerer Treiber soll zum Marktstart den Karten beiliegen oder öffentlich verfügbar sein.

480 statt 512 Rechenwerke

Erste Folie der Nvidia-Präsentation
Erste Folie der Nvidia-Präsentation
Die GTX 480 ist die erste Grafikkarte mit der "Fermi" getauften Architektur, die Nvidia bereits Ende September 2009 vorgestellt hat - gerade mal eine Woche nachdem AMD mit der Radeon HD 5870 die schnellste GPU auf den Markt brachte. Die Fermi-GPU heißt bei Verwendung als Spielegrafikkarte GF100, sie ist bei GTX 470 und 480 identisch.

Nicht gleich ist die Anzahl der Rechenwerke. Ein Fermi-Chip besteht zwar aus 512 der "CUDA Cores", wie sie Nvidia nennt. Auf der GTX 480 sind jedoch nur 480 davon aktiviert, bei der GTX 470 sind es 448. Diese Differenzierung von Produkten durch das Abschalten von Einheiten pflegt Nvidia zwar schon länger, im aktuellen Fall dürften aber die beim Chiphersteller TSMC anhaltenden Fertigungsprobleme dafür verantwortlich sein.

Als Beleg ist ein kleiner Exkurs in die Welt der Halbleiterfertigung nötig. Die Defekte auf einem Wafer sind relativ gleichmäßig verteilt. Je größer ein einzelner Chip ist, um so mehr der Bausteine sind insgesamt von den Defekten betroffen. Bei kleineren Chips ist die Ausbeute nach Stückzahl höher.

Nvidias Preisempfehlung
Nvidias Preisempfehlung
Passen auf einen Wafer beispielsweise 100 Chips, und die Defektrate beträgt 20 Prozent - was schon als sehr hoch gilt -, so lassen sich aus einem Wafer 80 funktionierende Bausteine machen. Sind die Chips kleiner, so dass 500 auf den Wafer passen, ergeben sich schon 400 brauchbare Bausteine. Die Herstellung eines Wafers in gleicher Strukturbreite und mit gleichem Fertigungsprozess kostet stets gleich viel, und die Kapazität einer Fertigungstraße in Waferstarts pro Monat ist auch annähernd konstant, sobald ein bestimmter Prozess halbwegs rund läuft. Umstellungen daran verzögern die Serienfertigung.

Daten der GTX 480
Daten der GTX 480
TSMC kann für Nvidia also stets gleich viele Fermi-GPUs herstellen. Um dabei eine hinreichend hohe Stückzahl zu erreichen, können Chips verwendet werden, bei denen die Defekte auf leicht abschaltbaren Bereichen liegen. Da die 512 Rechenwerke eines Fermi den größten Teil der Die-Fläche einnehmen, bieten sie sich geradezu dafür an.

Geforce GTX 470
Geforce GTX 470
Wie sich die Verbesserung eines Fertigungsprozesses auf die Produkte auswirken kann, hatte Nvidia selbst mit seiner letzten GPU-Generation vorgemacht: Die GTX 260 kam erst mit 192 Rechenwerken auf den Markt und erschien kurz darauf als "216 Core Edition". Die darauf folgenden GTX 285 und 275 konnte TSMC schon mit 55 Nanometern statt zuvor 65 Nanometern fertigen, ein baldiger Wechsel der 40 Nanometer, mit der die Fermis gebaut werden, ist nicht in Sicht.

Womöglich behält sich Nvidia die wenigen Fermi-Chips, die 512 funktionierende Rechenwerke enthalten, auch für die Tesla-Produkte vor. Diese sind nicht für Grafik, sondern andere Anwendungen gedacht.

Fermi-Architektur - Grafikkarte oder Supercomputer?

Nvidia gibt die Größe des Fermi-Dies nicht offiziell an - aber die Zahl der Transistoren, die bei über 3 Milliarden liegen soll. Daraus ergibt sich eine Die-Größe von rund 500 Quadratmillimetern. Die ersten GT200 lagen bei offiziell 576 Quadratmillimetern, AMDs "Cypress"-GPU der Radeon 5870 liegt bei 334 Quadratmillimetern und 2,15 Milliarden Transistoren, ebenfalls im 40-Nanometer-Prozess.

Dass sich Nvidia für ein so großes Die mit den daraus resultierenden Problemen bei der Herstellung entschieden hat, liegt auch daran, dass Fermi nicht nur für Grafikkarten, sondern auch GPGPU-Anwendungen dienen soll. Schon zur Ankündigung von Fermi hatte Golem.de die Architektur beschrieben, Mitte Januar 2010 verriet Nvidia dann weitere Details.

In der Zusammenfassung ist Fermi ein sehr flexibles Design mit zahlreichen Zwischenspeichern. Die bei Grafikkarten meistbeachteten, früher "Shader-Einheiten" genannten Rechenwerke sind kleine Gleitkommaprozessoren, die nicht mit vollwertigen CPUs vergleichbar sind. 512 gibt es bei einem voll ausgebauten Fermi.

Um CPU-ähnliche Aufgaben übernehmen zu können, müssen diese Minikerne zusammenarbeiten. 32 der CUDA-Cores bilden einen "Streaming Multiprocessor" (SM), von denen es dann 16 gibt. Jeder SM besitzt vier Texturierungseinheiten und laut Nvidia eine Tessellation-Engine. Unbestätigten Angaben zufolge sind aber auch diese Tessellatoren aus einer unbekannten Anzahl von CUDA-Kernen geformt.

Jede der 16 SMs besitzt einen 64 KByte großen Cache, der dem L1-Cache einer CPU ähnelt. Der L2-Cache, den sich alle SMs teilen müssen, ist 768 KByte groß und in der Mitte des Dies angeordnet. Somit ergeben sich insgesamt 1.792 KByte Cache - sehr viel für eine GPU. Speicherbandbreite war bei der Entwicklung auch bei der Kommunikation mit dem Grafikspeicher ein wichtiges Kriterium: Während AMD bei der Serie Radeon 5800 auf 256 Datenleitungen setzt, ist der Speicherbus bei Fermi insgesamt 384 Bit breit, verteilt auf sechs Speichercontroller. Mit schnellerem Speicher wird auch Antialiasing einfacher, es lässt sich nun auf bis zu 32x einstellen, was wir in diesem Test aber nicht berücksichtigt haben.

Einzelner SM und Funktionen
Einzelner SM und Funktionen
Das gesamte Design erscheint damit als vielfältig konfigurierbarer Prozessor, der nicht primär auf Grafik ausgelegt ist. Gerüchten zufolge soll für die nächste Geforce-Generation auch ein anderes Konzept vorgesehen gewesen sein, und der nur für Rechenanwendungen entwickelte Fermi wurde kurzfristig zum Grafikprozessor umdeklariert.

Wo sich die bei der GPU GF100 fehlenden 32 Rechenwerke des Fermi verstecken, hat Nvidia im Übrigen nicht erklärt.

Konstruktion mit offenen Heatpipes

Auch wenn die GTX 480 auf den ersten Blick sehr massiv wirkt, ist sie mit 929 Gramm sogar geringfügig leichter als eine Radeon 5870, die auf 944 Gramm kommt. Dennoch beschreitet Nvidia mit dem Kühlsystem seines neuen Spitzenmodells neue Wege, denn erstmals seit einigen Generationen von Single-GPU-Karten ist der Kühler nicht mehr vollständig mit Kunststoff verkleidet.

Der Lüfter - der auch von der Rückseite ansaugen kann - ist zwar noch gekapselt, der leicht grau verchromte Kühlkörper liegt jedoch offen und heizt damit das Gehäuse auf. Die schon bei der GTX 285 zu findende Austrittsöffnung kurz vor dem Slotblech hat Nvidia erweitert, sie ist nun 4,5 Zentimeter lang. Dort herrscht ein kräftiger Luftzug, so dass zusammen mit dem Metallkühler die GTX 480 nur in gut belüfteten Gehäusen betrieben werden sollte. Nvidia empfiehlt insbesondere beim Betrieb von drei der Karten (3-way SLI) auch eine Wasserkühlung der Boliden, entsprechende Kühlkörper sind aber bisher noch nicht angekündigt worden.

Der nicht verkleidete Kühlkörper hat für Bastler aber auch einen großen Vorteil: Er lässt sich über einen Zusatzlüfter direkt anfächeln. Wir lehnten während des Tests einen 12-Zentimeter-Lüfter mit 1.800 U/Min. an die Karte. Als Resultat blieb die GTX 480 bei Spielen wesentlich leiser als ohne den externen Lüfter.

So wird die 480 viel leiser
So wird die 480 viel leiser
Die oben aus der Karte ragenden Heatpipes, die im Inneren direkt auf der GPU aufliegen, drängen sich als Befestigung für einen weiteren Lüfter per Kabelbinder fast schon auf, Nvidia hat sie aber als Designelement so gestaltet, wie das Unternehmen gegenüber Golem.de angab.

Zwar ragen nur vier der Wärmeleitungen aus dem Gehäuse der Karte, es gibt aber fünf: Die letzte ist direkt von der GPU bis zum Ende des Kühlkörpers kurz vor dem Luftaustritt verlegt. Die GTX 470 kommt mit vier ganz innen angebrachten Heatpipes aus.

Etwas kürzer als die 5870
Etwas kürzer als die 5870
Mit 26,8 Zentimetern vom Slotblech bis zum Ende der Platine ist die GTX 480 etwas kürzer als die Radeon 5870, die mit ihrem auffälligen Lufteinlass am hinteren Ende der Karte 28 Zentimeter misst. Beide Karten überragen aber ATX-Mainboards und passen so nur in entsprechend tiefe PC-Gehäuse.

Zwei DVI-Ports mit Dual-Link und eine Mini-HDMI-Buchse der neuen Nvidia-Karte können drei Monitore gleichzeitig betreiben, der Strom kommt über einen achtpoligen und einen sechspoligen Verbinder in die Grafikkarte.

Testsystem und Verfahren

Als Antrieb für die Grafikkarten kommt unsere Testplattform für Grafikkarten zum Einsatz. Als Mainboard dient das Asus P6T Deluxe 1.0 mit X58-Chipsatz und einem Core i7 975 mit 3,33 GHz nominalem Takt. 6 GByte DDR3-1.333-Speicher von Corsair werden von Windows 7 Ultimate in der 64-Bit-Version voll genutzt.

Da frühere Grafiktests von Golem.de unter Windows Vista durchgeführt wurden, sind deren Werte mit den hier angegebenen nicht vergleichbar. Die Hardware hat sich jedoch nicht verändert, so dass insbesondere die Messungen zur Leistungsaufnahme noch zu den neuen Werten passen.

Das Netzteil, ein Dark Power Pro von BeQuiet mit 850 Watt Nennleistung, blieb folglich auch unverändert, es ist mit Zertifizierung nach 80+ recht effektiv - kleinere Netzteile können jedoch auch insgesamt etwas geringere Leistungsaufnahmen ergeben. Intels SSD-X25 lieferte die Daten, eine Barracuda ES.2 von Seagate diente für Patches und Videoaufzeichnung.

Die Spieletests führen wir in der praxisnahen Einstellung mit achtfacher anisotroper Filterung und vierfachem Antialiasing durch. Höhere Einstellungen bringen beim Spielen auf hochauflösenden Monitoren mit 22 oder 24 Zoll nur geringe Verbesserungen der Bildqualität. Einige synthetische Benchmarks wie "Heaven" geben ein Abschalten des Antialiasing vor, da sonst die Werte noch niedriger werden. Wir haben deshalb diese Einstellung beibehalten.

Um die Grafikkarten zu fordern, wird der Lasttest mit 3DMark Vantage bei 16xAF und 8xAA durchgeführt (Voreinstellung "Extreme"), das Warten auf den Bildaufbau (VSync) ist stets per Treiber ausgeschaltet. Die Einstellungen für die Filterfunktionen finden sich auch stets in den Bildunterschriften der Diagramme.

Die Geforce GTX 470 konnte Nvidia noch nicht zur Verfügung stellen, ebenso wie AMD kurzfristig keine Radeon 5850 beschaffen konnte. Gerade diese Grafikkarte gilt in der Preisklasse bis 300 Euro aber derzeit unter Spielern als Tipp.

Nvidias nicht öffentlicher Betatreiber 197.17 kam für die GTX 480 zum Einsatz, die öffentliche Betaversion des Catalyst 10.3 diente für die AMD-Karten. Die GTX-200-Karten wurden mit dem WHQL-zertifizierten Treiber 197.13 verwendet. Für einen Grafiktest ungewöhnlich: Nvidia schob nicht, wie sonst üblich, noch einen neueren Treiber für die GTX 480 nach, so dass Version 197.17 offenbar schon recht ausgereift ist. Treiberbedingte Abstürze waren folglich auch nicht zu verzeichnen.

Wir unterscheiden bei den Diagrammen nach Programmen für DirectX-10 und solchen für DirectX-11. Da nur GTX 480 und die Radeon 5870 sowie 5970 als DX11-Vertreter an diesem Test teilnehmen, sind sie in einigen Bildern auch als einzige Geräte aufgeführt.

Synthetische Benchmarks und Tessellation

3DMark Vantage 'Performance'
3DMark Vantage 'Performance'
Der synthetische Test von 3DMark Vantage - wir bewerten den GPU-Score - arbeitet mit fast allen Effekten von DirectX-10. Da sich das Programm seit Erscheinen in den Grafikroutinen nicht verändert hat, ist es ein Spielplatz für Treiberoptimierungen, worauf Nvidia bisher aber offenbar keinen Wert gelegt hat: Die 5870 ist fast gleich schnell. Die geringen Unterschiede zeigten sich auch bei mehreren Durchläufen, in der Einstellung "Extreme" sind sie zudem etwas deutlicher.

Heaven 1.0
Heaven 1.0
Seit seinem Erscheinen ist "Heaven" von Unigine das Aushängeschild für die neue DirectX-11-Funktion der Tessellation. Nvidia hatte vor dem Marktstart der GTX 480 stets betont, AMD in diesem Punkt überlegen zu sein. Das zeigt sich auch bei Heaven 1.0: Die Nvidia-Karte ist schneller als das AMD-Pendant. Allerdings dürfte dies auf die allgemein höhere Rechenleistung zurückzuführen sein. Wird die Tessellation nämlich abgeschaltet, fällt die GTX 480 nicht so stark zurück wie die Radeon 5870. Das mag aber auch auf den größeren Speicher und dessen schnellere Anbindung zurückzuführen sein.

Das zeigt sich auch mit dem erweiterten Heaven 2.0. Die neue Version bietet zwei weitere Stufen der Tessellation, darunter die Einstellung "Extreme". Hier gewinnt die GTX 480 noch deutlicher, die Skalierung mit dem Grad der Tessellation bleibt aber fast unverändert. Nvidias Aussage, dass die Fermi-Architektur wesentlich besser dafür geeignet wäre, stützt die Tatsache, dass die 480 mit einer GPU bei der Extreme-Einstellung sogar die 5970 mit zwei Grafikprozessoren hinter sich lässt.

Der Unterschied ist jedoch gering, und mit dem normalen Tessellationsgrad ist schon die 5870 so schnell wie die 5970 in der höchsten Einstellung. Dabei ist jedoch stets zu berücksichtigen, dass die Heaven-Demos die Funktion so stark benutzen, wie dies in absehbarer Zeit noch kein Spiel tut - auch, weil DirectX-11-Karten mit weltweit laut AMD 2 Millionen verkauften Einheiten noch zu gering verbreitet sind.

Heaven ist zudem kein rein theoretischer Benchmark, Unigine zufolge befinden sich über 20 Spiele mit dieser Engine in Entwicklung.

DirectX-10: Crysis und Far Cry 2

Zwei der grafisch eindrucksvollsten Shooter aus der DirectX-10-Ära müssen mit der GTX 480 zeigen, wie sich die neue Architektur im Vergleich zu den GTX-200-Karten schlägt. Der Benchmark-Klassiker Crysis, für den es bei vollem Detailgrad zum Erscheinungstermin nötig war, zwei GPUs zu verwenden, skaliert noch immer nicht ideal mit mehr Grafikleistung.

Rund 50 Prozent schneller im Mittel der Tests ist die GTX 480 aber, und auch vor der Radeon 5870. Spielbar wird der Titel aber auch in hohen Auflösungen bei kleineren Karten, wenn Antialiasing und einige Effekte zurückgeschraubt werden.

Far Cry 2
Far Cry 2
Mehr aus den Grafikkarten holt schon immer Far Cry 2, das aber auch wesentlich jünger ist. Dieses Spiel läuft auf Nvidia-Karten generell schneller, so dass die GTX 480 fast an die 5970 mit zwei GPUs heranreicht.

Da Far Cry 2 aber auch schon mit wesentlich günstigeren Karten auch auf 24-Zoll-Monitoren gut spielbare Bildraten erreicht, sind die High-End-Modelle dafür nicht nötig. Im Vergleich der Architekturen zeigt sich aber, dass GTX 480 mit diesem Titel in geringen und hohen Auflösungen fast doppelt so schnell wie die GTX 285 ist.

DirectX-10: Call of Duty MW 2 und Anno 1404

Zwei aktuellere Titel mit DirectX-10 dienen für den Vergleich der Leistung bei 1.920 x 1.200 Pixeln, also auf den seit einiger Zeit recht günstig gewordenen 24-Zoll-Monitoren. Bei Call of Duty verwenden wir dafür eine Sequenz am Anfang der Mission "Teamspieler", die hohe Bildraten liefert - diese können sich im weiteren Verlauf des Spiels aber auch halbieren.

Call of Duty MW2
Call of Duty MW2
Auch dafür sind die getesteten Grafikkarten aber schnell genug, die GTX 480 ist immerhin knapp 30 Prozent schneller als die 5870, was beim Spielen schon spürbar wird. Nur ein gutes Viertel kann sie aber gegenüber der GTX 285 zulegen, die wiederum der 5870 unterlegen ist.

Umgekehrt ist die Leistung mit Anno 1404. Das Spiel, das bei Veröffentlichung auf AMD-Karten schwere Bildfehler produzierte, ist inzwischen auf den Modellen der Marke ATI wesentlich schneller als bei Nvidia-Karten.

Probleme hat der Titel mit Patch 1.2 oder der AMD-Treiber aber immer noch mit Multi-GPU-Karten: Die GTX 295 skaliert nicht stark, und die 5970 ist sogar langsamer als die 5870. Offenbar wird die zweite GPU nicht genutzt. Da die beiden GPUs einer 5970 langsamer getaktet sind als der eine Grafikprozessor einer 5870, ist die 5970 mit diesem Spiel dann langsamer.

Diese Ergebnisse ließen sich auch bei einem halben Dutzend Durchläufen reproduzieren und mögen als Beleg dafür dienen, wie abhängig die Spieler noch immer von ständigen Treiber- und Spieleupdates sind.

DirectX-11: Stalker - Call of Pripyat und Dirt2

In der Einstellung "Ultra" ist das dritte Stalker-Spiel - das an den ersten Teil anschließt - eine moderne Grafikdemo im typischen Stil der russischen Entwickler. Als einer der ersten DirectX-11-Titel muss das Programm auf AMD-Grafikkarten entwickelt worden sein, was sich immer noch zeigt: Das Spiel ist auf der 5870 etwas schneller als mit der GTX 480. Wie schwer es mit der eigenwilligen Engine von Stalker ist, mehrere GPUs anzusprechen, zeigt das Drittel an Mehrleistung, das die zweite GPU der 5970 bringt.

Dirt2
Dirt2
Besser mit der neuen Nvidia-Karte harmoniert Dirt2, das derzeit wohl das Rennspiel mit dem edelsten Look darstellt. Die Entwickler nutzten dafür mit DirectX-11 unter anderem Physik, Partikelsysteme und Tessellation für Wasser und Zuschauer. Hier kann sich die GTX 480 mit einem Drittel mehr Tempo von der 5870 absetzen und stellt sogar die 5970 in den Schatten - AMD hat jedoch mit kommenden Treibern hier Abhilfe versprochen.

Dennoch zeigt auch Dirt2, dass die Leistung aller getesteten DirectX-11-Karten auch für Spielen in hohen Auflösungen mit maximalen Details und Antialiasing gut ausreicht.

Raytracing und mehr Leistung mit CUDA

Nvidias proprietäre Schnittstelle für die Programmierung der GPU für allgemeine Anwendungen, CUDA, profitiert von der neuen Architektur massiv - aber nur, wenn die Programme genau darauf zugeschnitten sind. So stellte Nvidia auch die Betaversion 1.2.1 des Videokonverters "Badaboom" kurz vor Ende des Tests zur Verfügung.

Diese Ausgabe soll nicht nur 64 der Rechenwerke ansprechen, wie das andere derartige Anwendungen tun. Wie viele ist umstritten, Nvidia gibt an, alle CUDA-Cores würden mitarbeiten. Ganz unrealistisch scheint das nicht, immerhin wird unser Testvideo von 23 Minuten fast doppelt so schnell konvertiert.

Es handelt sich um eine andere Datei als bei den Prozessortests, die Werte sind also nicht vergleichbar. Ein AVCHD-Video wird dabei in eine 720p-Datei für die Xbox 360 verpackt. Allerdings rechnen dabei die vier Kerne unserer Testplattform kräftig mit.

Mit der Fermi-Architektur soll erstmals auch Echtzeit-Raytracing auf einer einzelnen GPU möglich werden. Nvidia hat dafür eine weitere Techdemo namens "Design Garage" entwickelt, die sich tatsächlich so flüssig nutzen lässt, wie es das Video zeigt.

Ein weiteres Demo namens "Stone Giant" kommt vom jungen schwedischen Entwicklerteam Bit Squid. Es zeigt eine mehr als bildschirmfüllende Figur, die dank Tessellation sehr fein aufgelöst ist.

Leistungsaufnahme und Lautstärke

Leistungsaufnahme Idle
Leistungsaufnahme Idle
Der große Grafikprozessor der GTX 480 und die 1,5 GByte Speicher bringen mit sich, dass die Grafikkarte auch auf dem Windows-Desktop viel Leistung aufnimmt. Mit 134 Watt sind es 24 Watt mehr als bei der Radeon 5870. Diese zusätzliche Leistung braucht das System immer wenn es eingeschaltet ist. Zum Vergleich: Mit einer Radeon 4670, die laut AMD nur 11 Watt ohne Last benötigt, kommt der PC auf nur 103 Watt. Eine Angabe zur Leistungsaufnahme der 480 in Ruhe macht Nvidia nicht.

Noch drastischer ist dieser Unterschied mit einer 3D-Anwendung. Wir messen dafür den zweiten Test, "New Calico" von 3DMark Vantage in der Voreinstellung "Extreme". Dabei benötigt die GTX 480 ganze 98 Watt mehr als die Radeon 5870. Mit 341 Watt ist die neue Nvidia-Karte sogar stromhungriger als die Radeon 5970, die für ihre zwei GPUs 318 Watt aufnimmt. Das verwundert, da die 5970 mit 294 Watt TDP angegeben ist, die GTX 480 aber nur mit 250 Watt.

Leistungsaufnahme Furmark
Leistungsaufnahme Furmark
Dieses Missverhältnis zeigt sich auch mit der neuen Version 1.80 des GPU-Folterinstruments Furmark - die Entwickler bezeichnen das Programm inzwischen auch als "Bad boy of graphics benchmarks". Mit seinen Einstellungen für Stabilitätstests ist Furmark nur darauf ausgelegt, die GPU zu möglichst hoher Leistungsaufnahme zu treiben.

Hier ist die 5970 dann auch geringfügig hungriger als die GTX 480, aber: 343 Watt für die 5870 stehen in keinem Verhältnis zur Mehrleistung der GTX 480, die dafür 451 Watt braucht.

Das wirkt sich auch auf die Lautstärke aus, subjektiv ist die GTX 480 aber ein nur wenig schlimmerer Krachmacher als die 5870. Die erzeugt nicht nur ein gleichmäßiges Rauschen wie die Nvidia-Karte, sondern auch mehr Geräusche durch Verwirbelungen an der zur Hälfte verbauten Slotblende, auf die vier Displayanschlüsse passen mussten.

Ohne Last ist die GTX 480 etwas lauter als die AMD-Karte, aber in einem geschlossenen PC unter dem Schreibtisch kaum wahrzunehmen. Ihr Lärm unter 3D-Last lässt sich zudem durch den offenen Kühler zügeln, wenn der Karte an dieser Stelle auf dem Mainboard oder an der Gehäusewand ein zusätzlicher Lüfter spendiert wird.

Streitpunkt Leistungsaufnahme

Golem.de hat Nvidia vor Veröffentlichung dieses Tests von den Messungen zur Leistungsaufnahme in Kenntnis gesetzt. Dabei wiesen wir insbesondere darauf hin, dass die GTX 480 mit einer angegebenen Leistungsaufnahme von 250 Watt in der Praxis einen annähernd so hohen Strombedarf hat wie die Radeon 5970, für die AMD 294 Watt nennt.

Nvidia erklärte daraufhin offen, dass das Unternehmen bei seiner "thermal design power" (TDP) konservativer zu Werke geht als AMD. Lies: Die Angaben sind nicht direkt vergleichbar. Damit ist nun auch für Grafikkarten erreicht, was AMD und Intel mit ihren unterschiedlichen Interpretationen der TDP für CPUs an Verwirrung geschafft haben.

Einige Tage nach unseren ersten Anfragen stellte Nvidia ein PDF zur Verfügung, in dem das Unternehmen seine Auffassung von der angegebenen Leistungsaufnahme bei Grafikkarten etwas näher erläutert. Darin heißt es zunächst: "Wir erkennen an, dass die GTX 480 mehr Leistung aufnimmt als jede andere GPU, die wir hergestellt haben."

Dennoch sei das gerechtfertigt, meint Nvidia, weil die Rechenleistung pro Watt insbesondere bei DirectX-11-Anwendungen höher sei als bei AMDs Karten. Mit DirectX-10 liegt Nvidia nach eigenen Messungen in diesem Verhältnis in etwa gleichauf, bei DirectX-9 ist aber AMD vorne. Der Geforce-Hersteller begründet das mit einer bewussten Entscheidung beim Design des Fermi, der eine "forward looking architecture" sei.

Das ist derzeit kaum nachzuprüfen. Die höhere Leistung bei Tessellation ist nur ein Hinweis auf das, was die GTX 480 möglicherweise bei zukünftigen Spielen leisten könnte.

Zudem ist die Leistungsaufnahme von Grafikkarten ohnehin nur punktuell oder im Durchschnitt zu messen: Sie schwankt von Szene zu Szene stark, weil die Stromsparmechanismen ständig arbeiten. Bei allen hier getesteten Karten ergeben sich fortlaufend Schwankungen von bis zu 50 Watt, auch bei Tests, die kaum CPU-Leistung erfordern wie bei den reinen Grafikteilen von 3DMark Vantage.

Auch mit Spielen konnten wir jedoch beobachten, dass das Gesamtsystem mit einer GTX 480 stets zwischen 320 und 370 Watt aufnahm, derselbe Rechner mit einer Radeon 5870 blieb stets unter 280 Watt. Die Diskrepanz der von Nvidia angegebenen Leistungsaufnahme zu dem, was der Spieler erlebt, ist also erheblich.

Diesen Umstand könnten die Hersteller von Grafikkarten abstellen, wenn sie statt wie früher "max. board power", "TDP" oder "typical board power" die Leistungsaufnahme ihrer Produkte mit einem nachprüfbaren Messverfahren offenlegen würden. In Nvidias Marketingunterlagen steht für die GTX 480 neben den 250 Watt nur "Power". Frühere Präsentationen, die an die Board-Partner gegangen sein sollen, verzeichneten nur die Angabe "weniger als 300 Watt".

Fazit

Hat Nvidia nun die schnellste derzeit verfügbare GPU gebaut? Ja, mit knappem Vorsprung. Ist die Geforce GTX 480 damit die beste Grafikkarte? Mitnichten. Den oft nur geringen Vorteil in der Spieleleistung erkauft sich der Anwender mit einer deutlich höheren Leistungsaufnahme gegenüber der Radeon 5870, vor allem, wenn gerade kein Spiel läuft. Und wenn die Stromrechnung sowieso egal ist, bleibt die Radeon 5970 mit ihren zwei GPUs ohnehin die bei weitem schnellste Grafikkarte.

Die versprochenen Vorteile bei der höheren Rechenleistung mit Tessellation zeigen sich bisher nur in synthetischen Benchmarks, dennoch scheint die Fermi-Architektur dafür mehr Potenzial zu haben als AMDs Cypress. Das Design als mulitfunktionaler Beschleuniger ist dem Fermi deutlich anzusehen - auch wenn die Zahl der Anwendungen dafür, die den Endanwender interessieren, immer noch überschaubar ist.

All das rechtfertigt immer noch nicht den überzogenen Preis. 479 Euro empfiehlt Nvidia für die GTX 480, kaum ein Händler dürfte sich nach den letzten Erfahrungen mit knappen High-End-Karten daran halten. Auch die kaum langsamere Radeon 5870 für derzeit rund 400 Euro wird dadurch weder günstiger noch besser verfügbar, denn jetzt streiten sich zwei Chipanbieter um die Kapazitäten beim Auftragsfertiger TSMC.

Immerhin: Ein Anfang ist gemacht, AMD ist nicht mehr der einzige Anbieter von DirectX-11-Grafikkarten. Bis diese Konkurrenz das Geschäft auch im Sinne des Kunden belebt, werden aber noch einige Monate vergehen. Bis dahin wird bei den meisten Käufern wohl die Entscheidung nach Markenpräferenz oder Verfügbarkeit fallen.  (nie)


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