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Test: 3x NVIDIA GeForce GTX 590

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Seite 1: Test: 3x NVIDIA GeForce GTX 590

gtx590-logoDer Kampf der Multi-GPU-Karten ist in eine neue Runde getreten. NVIDIA musste mit der ersten Fermi-Generation noch auf eine solche Karte verzichten, während AMD mit der Radeon HD 5970 lange die Performance-Krone für sich behaupten konnte. Bereits mit dem Launch des "Mid-Life-Kickers" GeForce GTX 580 kamen die ersten Gerüchte zu einer Dual-GPU-Karte auf.  Ist man lange Zeit von einer abgespeckten Version in Form der GF114-GPU ausgegangen, zeigten die Gerüchte der vergangenen Tage bereits, dass sich NVIDIA, wie auch AMD, für den Vollausbau der aktuellen High-End-GPU entschieden hat. Wie sich die GeForce GTX 590 nun gegen den Konkurrenten AMD Radeon HD 6990 schlägt, sollen die kommenden Seiten zeigen.

Zu Beginn geht unser Dank an ASUS, Gigabyte und Zotac. Alle drei Hersteller konnten uns mit einem Sample versorgen und wenn wir gewollt hätten, dann hätten uns auch noch weitere Hersteller ein Modell zur Verfügung gestellt. Aufgrund der Referenzvorgaben macht es aber kaum Sinn sich mehr als eine Karte anzuschauen. Dennoch werden wir schon einen Verwendungszweck für mindestens zwei dieser Karten finden, schließlich erlaubt die GeForce GTX 590 auch den Betrieb im Multi-Multi-GPU-Setup.

Ob das Vorhandensein derart vieler Samples nun auch bedeutet, dass die Karte am Markt in ausreichenden Stückzahlen zu haben sein wird, werden die kommenden Tage zeigen müssen.

 

NVIDIA GeForce GTX 580

NVIDIA GeForce GTX 590 AMD Radeon HD 6970 AMD Radeon HD 6990
GPU GF110 2x GF110 Cayman XT 2x Cayman XT
Fertigung 40 nm 40 nm 40 nm 40 nm
Anzahl Transistoren 3 Milliarden 2x 3 Milliarden 2,6 Milliarden 2x 2,6 Milliarden
Die-Größe - - 389 mm² 2x 389 mm²
GPU-Takt 772 MHz 608 MHz 880 MHz 830 MHz (OC: 880 MHz)
Speichertakt 1000 MHz 854 MHz 1375 MHz 1250 MHz
Speichertyp GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5
Speichergröße 1536 MB 3072 MB (1536 MB effektiv) 2048 MB 4096 MB (2048 MB effektiv)
Speicherinterface 384 Bit 384 Bit 256 Bit 256 Bit
Speicherbandbreite 192 GB/Sek. 164 GB/Sek. 176 GB/Sek. 160 GB/Sek.
Shader Model 5.0 5.0 5.0 5.0
DirectX 11 11 11 11
Shader-Einheiten 512 (1D) 2x 512 (1D) 384 (4D) 2x 384 (4D)
Shader-Takt 1544 MHz 1215 MHz 880 MHz 2x 830 MHz (OC: 880 MHz)
Texture Units 64 2x 64 96 2x 96
ROPs 48 2x 48 32 2x 32
maximale Leistungsaufnahme 244 Watt 365 Watt 250 Watt 375 Watt (OC: 450 Watt)
typische Leistungsaufnahme - - 190 Watt 350 Watt (OC: 415 Watt)
minimale Leistungsaufnahme 30-32 Watt - 20 Watt 37 Watt
CrossFire/SLI SLI SLI CrossFireX CrossFireX

Ähnlich überraschend wie auch AMD bei der Radeon HD 6990 hat es NVIDIA geschafft den Vollausbau der GF110-GPU gleich zweimal auf ein PCB zu pressen. Mit der GF110-GPU erreichte die Fermi-Architektur den von NVIDIA gewünschten Vollausbau mit 512 Shader-Prozessoren. Diese entstammen vier Graphics Processing Clustern (GPC) mit jeweils vier Streaming-Multiprozessoren (SM). Die daraus resultierenden 16 Streaming-Multiprozessoren, die wiederum aus 32 Shader-Prozessoren bestehen, ergeben dann die insgesamt 512 Shader-Prozessoren für eine GPU. All diese Angaben mal zwei genommen ergeben die Werte für die GeForce GTX 590. Die weiteren architektonischen Merkmale können aus dem Artikel zur GeForce GTX 580 entnommen werden.

Natürlich muss NVIDIA der Leistungsaufnahme von rund 3 Milliarden Transistoren pro GPU Tribut zollen und die Taktraten herunterfahren. Anstatt mit 772 MHz arbeitet die GPU mit nur 608 MHz. Daraus resultiert auch der Takt der Shader-Prozessoren, der sich auf 1215 MHz beläuft. Der Speichertakt ist ebenfalls reduziert worden - von 1000 MHz auf 854 MHz. Pro GPU stehen, wie auch bei der GeForce GTX 580, 1536 MB Speicher bereit.

Mit Sicherheit die größte Herausforderung, und hier ist wieder eine Parallele zur Radeon HD 6990 zu sehen, dürfte die Leistungsaufnahme bei der Entwicklung der GeForce GTX 590 gewesen sein. NVIDIA gibt eine maximale Leistungsaufnahme von 365 Watt an und liegt damit 10 Watt unter der Konkurrenz aus dem Hause AMD. Deren Radeon HD 6990 kommt im OC-Mode gar auf 450 Watt. Wo sich die GeForce GTX 590 in der Performance einpendelt, werden die Benchmarks zeigen müssen. Mit ausreichend elektrischer Leistung versorgt wird die GeForce GTX 590 über den PCI-Express-Slot und zwei 8-Pin-Anschlüsse. Diese führen die maximal möglichen 375 Watt in eine 10-phasige Spannungsversorgung.

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Auch wenn NVIDIA einen Takt von 608 MHz für die GPU vorgibt, unterscheiden sich die von uns getesteten Retail-Modelle doch "erheblich". So arbeitet die GeForce GTX 590 von ASUS mit 613 MHz, das Modell von Gigabyte richtet sich mit 608 MHz genau an den Vorgaben von NVIDIA. Ebenso die Karte von Zotac. Hier bereits von einem Overclocking zu sprechen ist sicher etwas verfrüht, allerdings hat sich ASUS in der Vergangenheit mit einer "Übertaktung" von 10 MHz bereits mehrfach mehr oder weniger positiv hervorgetan.

P-State GPU-Takt Shader-Takt Speicher-Takt Spannung
P0 608 MHz 1215 MHz 854 MHz 0,925 Volt
P1 554 MHz 1107 MHz 802 MHz 0,888 Volt
P8 405 MHz 810 MHz 324 MHz 0,875 Volt
P12 50 MHz 101 MHz 135 MHz 0,875 Volt

Um die sehr hohe Leistungsaufnahme etwas einzuschränken, setzt NVIDIA vier P-States ein. Je nach Last der Karte werden Takt und Spannung reduziert. Wir haben die vier Modi in einer Tabelle einmal dargestellt. Besonders auffällig ist das Vorhandensein eines P1-States mit leicht reduziertem Takt, aber deutlich reduzierter Spannung. Mit P8 und P12 werden die Taktschritte noch einmal größer, nicht aber die Absenkung der Spannung.

Bevor wir uns die GeForce GTX 590 nun genauer anschauen wollen, hier noch eine Flash-Animation, die uns NVIDIA zur Verfügung stellte.