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Nvidia GeForce GTX 590

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Zwei Fermi-Grafikchips packt Nvidia auf eine Platine: Die GeForce GTX 590 soll AMD das Fürchten lehren – erschreckt aber womöglich nur potenzielle Käufer. Ihre 3D-Performance dürfte selbst für anspruchsvolle Spiele noch lange ausreichen.

Kurz vor Redaktionsschluss überraschte uns der Postmann mit einem Paket von Nvidia. Inhalt: die GeForce GTX 590. Zweck: die einige Tage zuvor vorgestellte Konkurrenzkarte Radeon HD 6990 in die Schranken weisen. Dafür setzen die Kalifornier auf zwei vollausgebaute Fermi-Grafikchips, die zu den stromhungrigsten überhaupt gehören. Wird die GeForce GTX 590 vielleicht sogar noch mehr Watt verheizen als die sich schon im Extrembereich befindende Radeon HD 6990? Nvidia entwickelte die GeForce GTX 590 offensichtlich für Rekordjäger – und nicht, weil irgendein Spiel ihre Leistung tatsächlich benötigen würde.

Auf der 28 Zentimeter langen Platine sitzen zwei zu DirectX 11 kompatible GF110-Grafikkerne. Solche GPUs kommen bereits auf der derzeit schnellsten Single-GPU-Grafikkarte GeForce GTX 580 zum Einsatz. Allerdings senkt Nvidia auf der GTX 590 ihre Spannung und Taktfrequenz stark, um die Leistungsaufnahme auf einem technisch noch möglichen Niveau zu halten. Denn die GeForce GTX 580 mitsamt ihrer unter Last 772 MHz schnellen und mit 1,025 Volt betriebenen GF110-GPUs verbrauchte in der Spitze bereits 300 Watt – und die PCI-Express-Spezifikation erlaubt maximal 375 Watt. Die beiden Chips auf der GTX 590 laufen deshalb mit 607 MHz bei 0,925 Volt.

Die jeweils 512 Shader-Rechenkerne (1215 MHz) verteilen sich auf insgesamt 16 Streaming-Multiprozessoren (SM). In jeder SM stecken überdies vier Textureinheiten und eine Tessellation-Engine – das macht in der Summe 64 Textur- und 16 Tessellation-Einheiten pro Chip. Ein solcher kann auf 1536 MByte GDDR5-Speicher zugreifen, der mit 1707 MHz rund 300 MHz langsamer läuft als jener auf der GTX 580. So sitzen auf der Platine der GeForce GTX 590 zwar insgesamt 3 GByte Speicher, effektiv lassen sich allerdings nur 1,5 GByte nutzen. Je 384 Datenleitungen sorgen für den flotten Datenaustausch zwischen Speicher und GPUs (164 GByte/s) – selbst für sehr hohe Auflösungen mitsamt fordernder Kantenglättung reicht das aus.

Über einen NF200-Brückenchip (NF200-P-SLI-A3) kommunizieren die beiden Fermi-Grafikchips miteinander.

Allerdings müssen die GPUs auch miteinander kommunizieren. Dafür sorgt ein PCIe-2.0-Switch von Nvidia, der auch bereits auf der GeForce GTX 295 und einigen SLI-Mainboards zum Einsatz kam: der NF200. Um das herauszufinden, mussten wir das Kühlsystem von der Platine trennen.

Für die Wiedergabe von hochaufgelöstem Videomaterial ist die Video-Engine VP4 zuständig. Sie entlastet den Hauptprozessor etwa beim Abspielen stereoskopischer Blu-ray-Filme oder auch beim Dekodieren der Formate MPEG-4 ASP, MPEG-2, H.264 und VC1. Mithilfe der CUDA-Schnittstelle und entsprechenden Programmen beschleunigt die GeForce GTX 590 überdies auch das Umwandeln von Videos. Allerdings war in unseren Tests mit dem Nvidia-Vorzeigeprogramm Badaboom anscheinend nur ein Kern aktiv – einen Zeitvorteil zur GTX 580 gab es nicht.

Nvidia schickt die GeForce GTX 590 ins Rennen um die längsten Benchmark-Balken und verfolgte bei der Entwicklung offensichtlich kein geringeres Ziel als die weltweit schnellste Grafikkarte zu kreieren. Doch die Radeon HD 6990 von AMD macht Nvidia in wichtigen Disziplinen einen Strich durch die Rechnung. In den DirectX-11-Spielen Battlefield Bad Company 2 und Metro 2033 ist AMDs Radeon HD 6990 nicht zu schlagen und produziert höhere Bildraten. Auch im anspruchsvollen Dschungel-Shooter Crysis kann die GTX 590 nicht mithalten. Allerdings beträgt der Vorsprung der HD 6990 in den genannten Spielen je nach Auflösung meist nur 5 bis 8 Prozent. Lediglich in Metro 2033 bei 2560 x 1600 Bildpunkten wird die Nvidia-Karte deutlich um 20 Prozent abgehängt. Grundsätzlich zeigen die Ergebnisse, dass AMDs Dual-GPU-Karte mit hohen Auflösungen bei gleichzeitiger Kantenglättung etwas besser zurechtkommt.

Beim DirectX-11-Rennspiel Colin McRae Dirt 2 ist allerdings die GeForce GTX 590 durchgängig rund 12 Prozent schneller als die HD 6990. Beim Echtzeit-Strategiespiel Anno 1404 ist ihr Vorsprung gar noch etwas größer – jedenfalls bis zur Full-HD-Auflösung. Bei 2560 x 1600 kehrt sich das Bild um und die Radeon liegt 8 Prozent vorn.

Auch im 3DMark 11 muss sich die GTX 590 in den Performance- und Extreme-Voreinstellungen um 5 beziehungsweise gut 20 Prozent der Radeon HD 6990 geschlagen geben. Im Entry-Modus liegen beide auf gleichem Niveau. Beim Vorgänger-Benchmark 3DMark Vantage schafft die GTX 590 19 134 Punkte und damit 5 Prozent mehr als die HD 6990. Wenn Letztere sich allerdings im OC-Modus befindet, liegen beide gleichauf. Im Tessellation-Benchmark Unigine Heaven liegt abermals die Radeon leicht vor der GTX 590 (DirectX 11), allerdings bietet die Nvidia-Karte die deutlich bessere OpenGL-4-Leistung und ist dann zweieinhalbmal schneller, im Vergleich zur GTX 580 liegt sie jedoch nur gut 20 Prozent vorn.

Verglichen mit der GeForce GTX 580 ist die GTX 590 in Auflösungen bis 1920 x 1080 je nach Spiel und Einstellung zwischen 30 und 40 Prozent schneller. In sehr hohen Auflösungen wie 2560 x 1600 legt die Dual-GPU-Karte zu und erreicht bis zu 60 Prozent höhere Bildraten als die GTX 580. Wie gut die GTX 590 skaliert, ist abhängig von den im Treiber hinterlegten SLI-Profilen.

Um die hohe 3D-Performance zu erreichen, braucht die GTX 590 richtig viel elektrische Energie. Am Platinenende sitzen zwei achtpolige Stromstecker, mit denen sie bis zu 375 Watt verheizen darf – laut Nvidia liegt die Thermal Design Power bei 365 Watt. Im Durchschnitt maßen wir unter Spiele-Last 324 Watt – und damit deutlich mehr als bei der Radeon HD 6990 (260 Watt). Allerdings macht der GTX-590-Lüfter hierbei wesentlich weniger Krach (2 Sone).

Im 3DMark 11 (Voreinstellung: Extreme) hat die GeForce GTX 590 gegenüber der Radeon HD 6990 das Nachsehen.

Will man mithilfe eines Programms wie Furmark die maximale Leistungsaufnahme ermitteln, greift die Nvidia-Notbremse und drosselt die Grafikkarte. So maßen wir einen geringeren Wert als in unserem eigentlich anspruchsloseren Lasttest. Daher kam 3DMarks Perlin-Noise-Test zum Einsatz, den Nvidia als Teil des Benchmarkdurchlaufs offensichtlich nicht drosseln wollte. Hier verheizte die Karte satte 394 Watt im Durchschnitt und wurde mit 4 Sone auch extrem laut. Als Spitzenleistungsaufnahme maßen wir bei der GTX 590 – wenn auch nur kurzzeitig – 502 Watt, die HD 6990 brachte es auf bis zu 451 Watt. Nvidia empfiehlt zum Betrieb ein 700-Watt-Netzteil.

Selbst im Leerlauf verheizt die GTX 590 mit 55 Watt (2 Displays: 109 Watt) deutlich mehr als die HD 6990 (37 Watt), liegt dennoch auf gleichem Geräuschniveau (0,6 Sone), mit der sehr leisen GeForce GTX 580 (0,3 Sone) ist sie allerdings nicht vergleichbar.

Es dürften Jahre vergehen, bis die 3D-Performance der GeForce GTX 590 tatsächlich nicht mehr für anspruchsvolle Spiele ausreicht. Doch die Mehrleistung durch den zweiten Chip erkauft man sich durch eine gigantische Leistungsaufnahme, die in Spielen manchmal sogar jene der Radeon HD 6990 übertrifft. Dennoch ist Letztere in extrem hohen Auflösungen und fordernden Einstellungen meist schneller. Im Vergleich zur GeForce GTX 580 ist die Mehrleistung der Dual-GPU-GeForce durch die niedrigeren Taktfrequenzen geringer als erwartet – der Preis von 650 Euro dafür umso höher. (mfi)

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