Seite 1: Workstation-Karten von AMD und NVIDIA im Test

Bisher haben wir uns ausschließlich Grafikkarten für den Consumer-Bereich angeschaut. Spiele stehen demnach in Fokus, wenngleich wir einige wenige Compute-Anwendungen in den Benchmarks verwenden. Diese haben aber weniger den Anspruch die Leistung der Karte im professionellen Segment aufzuzeigen, als vielmehr zu zeigen, dass die Rohleistung der Gaming-Karten auch auf andere Art und Weise genutzt werden kann. In den vergangenen Wochen haben wir uns nun aber auch einige professionelle Workstation-Karten von AMD und NVIDIA durchgetestet. Dabei haben wir uns auf professionelle Anwendungen konzentriert – 3D-Rendering, Video-Rendering und wissenschaftliche Berechnungen.

Für Workstation-Grafikkarten gilt: Hinsichtlich der Hardware sind sie meist mit den Consumer-Modellen identisch – Ausnahmen bestätigen aber auch hier die Regel. Die Workstation-Karten zeichnen sich aber vor allem durch die Software bzw. den Treiber aus. Diese schalten bestimmten Funktionen der Hardware frei oder aber benutzen Schnittstellen, die der Consumer-Hardware nicht zur Verfügung stehen. Außerdem stellt der Treiber in gewissen Anwendungen sicher, dass das was virtuell abgebildet wird, so auch tatsächlich im Hintergrund berechnet wird – Stichwort korrekte Viewports in 3D-Modellen.

Weitere Vorteile sind eine oftmals verlängerte Herstellergarantie und ein Support auf einem anderen Niveau, als dies bei den Consumer-Karten der Fall ist. Oftmals ermöglichen die Workstation-Karten auch das Ansteuern von sechs, zwölf oder noch mehr Displays, was dann zwar zusätzliche Hardware voraussetzt, aber mit den Consumer-Karten in der Form nicht möglich ist.

SDKs und zugeschnittene Software

Sowohl AMD als auch NVIDIA bieten auf die eigene Hardware zugeschnittene Software an. AMD geht in jüngster Vergangenheit den Weg des Open Source, während bei NVIDIA nur einige Teile offen zugänglich sind. Bei AMD heißen die dazugehörigen Schnittstellen Radeon Rays und Radeon ProRender sowie LiquidVR für das Erstellen entsprechender Inhalte.

Bei NVIDIA stehen ebenfalls einige Helfer von der Entwicklungsumgebung oder für die Virtualisierung zur Verfügen. Diese hören auf den Namen Iray oder Mental Ray.

AMD Radeon Pro WX-Serie

Derzeit basiert die Radeon Pro WX-Serie von AMD noch auf den GPUs vor der Vega-Generation. Wir haben uns daher drei Modelle mit Polaris- und Fiji-GPU angeschaut. Die Vega-Varianten Radeon Pro WX 9100 und Radeon Pro SSG sollen in den kommenden Monaten verfügbar sein und wurden bereits im Sommer vorgestellt.

Die technischen Daten der AMD Radeon Pro WX-Serie in der Übersicht
Modell: Radeon Pro WX 4100 Radeon Pro WX 5100 Radeon Pro WX 7100
Straßenpreis: 290 Euro 410 Euro 640 Euro
Technische Daten
GPU: Baffin Ellesmere Ellesmere
Fertigung: 14 nm 14 nm 14 nm
Transistoren: 3 Milliarden 5,7 Milliarden 5,7 Milliarden
GPU-Takt (Basis): 1.201 MHz 1.086 MHz 1.243 MHz
GPU-Takt (Boost): 1.201 MHz 1.086 MHz 1.243 MHz

Speichertakt:

1.500 MHz 1.250 MHz 1.750 MHz
Speichertyp: GDDR5 GDDR5 GDDR5
Speichergröße: 4 GB 8 GB 8 GB
Speicherinterface: 128 Bit 256 Bit 256 Bit
Bandbreite: 96 GB/s 160 GB/s 224 GB/s
Shadereinheiten: 1.024 1.792 2.304
Textureinheiten: 64 112 144
ROPs: 16 32 32
Single-Precision-Leistung: 2,56 TFLOPS 3,9 TFLOPS 5,73 TFLOPS
Double-Precision-Leistung: 160 GFLOPS 243 GFLOPS 358 GFLOPS
Typische Boardpower: 50 W 75 W 130 W

Die uns von AMD zur Verfügung gestellten Workstation-Grafikkarten finden sich im Einstiegsbereich und der Mittelklasse wieder. Wir sprechen von einem Preisbereich von 300 bis 650 Euro. Die Leistung ist dementsprechend nicht herausragend, gerade in diesem Bereich ist der Anteil der verbesserten Softwareunterstützung aber größer und kommt besser zur Geltung.

AMD umwirbt die kleinen Modelle der WX-Serie besonders durch den Umstand, dass die Leistung aus Single-Slot-Karten abgerufen werden kann. Hinzu kommt die Unterstützung von HDR, einer Farbwiedergabe von 10 Bit sowie der aktuellen Standards für Videocodecs. Die Karte ermöglichen das Ansteuern von zwei 5K Displays mit 5.120 x 2.880 Pixeln bei 60 Hz, können aber auch vier 4K-Displays ansteuern. Zudem ermöglichen es die Radeon-Pro-Karten per DirectGMA und SDI Videosignale direkt an die GPU zu liefern. Damit werden Latenzen und eventuelle Flaschenhälse umgangen.

NVIDIA Quadro-Serie mit Pascal-GPU

NVIDIA macht einen nicht unerheblichen Teil seines Umsatzes im professionellen Umfeld. Dieser teilt sich in die Workstation-Karten der Quadro-Serie und Tesla-Serie für den Compute-Bereich auf. Wir schauen uns heute drei Quadro-Modelle mit Pascal-GPU an. Bei den Tesla-Karten liefert NVIDIA die ersten Modelle mit Volta-GPU aus, im Workstation-Bereich wird dies erst 2018 der Fall sein.

Die technischen Daten der NVIDIA-Quadro-Serie in der Übersicht
Modell: Quadro P2000 Quadro P6000 Quadro GP100
Straßenpreis: 420 Euro 2.885 Euro 7.635 Euro
Technische Daten
GPU: GP106 GP102 GP100
Fertigung: 16 nm 16 nm 16 nm
Transistoren: 4,4 Milliarden 12 Milliarden 15,3 Milliarden
GPU-Takt (Basis): 1.076 MHz 1.506 MHz 1.304 MHz
GPU-Takt (Boost): 1.481 MHz 1.645 MHz 1443 MHz

Speichertakt:

1.750 MHz 1.128 MHz 715 MHz
Speichertyp: GDDR5 GDDR5X HBM2
Speichergröße: 5 GB 24 GB 16 GB
Speicherinterface: 160 Bit 384 Bit 4.096 Bit
Bandbreite: 140,2 GB/s 433,2 GB/s 732,16 GB/s
Shadereinheiten: 1.024 3.840 3.584
Textureinheiten: 64 240 298
ROPs: 40 96 128
Single-Precision-Leistung: 3 TFLOPS 12 TFLOPS 10,3 TFLOPS
Double-Precision-Leistung: 93,7 GFLOPS 375 GFLOPS 5,15 TFLOPS
Half-Precision-Leistung: 46,8 GFLOPS 187,5 GFLOPS 20,6 TFLOPS
Typische Boardpower: 75 W 250 W 235 W

Bereits anhand des Preises, aber auch beim Blick auf die technischen Daten wird klar, dass die Quadro-Karten, die uns zur Verfügung standen, eher im High-End-Segment zu finden sind. Für die Quadro GP100 werden aber 7.500 Euro fällig. Ob die zu erwartenden Leistungsunterschiede auch den Preis rechtfertigen, werden wir uns noch in den Benchmarks anschauen.

NVIDIA sieht seine Quadro-Modelle in den Bereichen Design und Produktion, Medien sowie für wissenschaftliche Berechnungen. Alle Karten bieten vier DisplayPort-Ausgänge und ermöglichen sogar das Ansteuern von vier 5K-Displays bei 5.120 x 2.880 Pixel und 60 Hz. Bei vier 4K-Displays sind sogar jeweils 120 Hz möglich.

Auch bei den Quadro-Karten ist eine Ausgabe des Display-Signals mit 10 oder 12 Bit Farbtiefe grundsätzlich möglich, das gilt für AMD und NVIDIA, sind höhere Farbtiefen keine technische Einschränkung, da die GPUs und Engines intern schon mit höheren Farbtiefen rechnen, sondern werden durch den Umstand limitiert, dass es schlichtweg nur wenige Monitore gibt, die eine solche Farbtiefe auch darstellen können. Dies hat sich jedoch in den vergangenen Monaten geändert.