Die Spezifikationen zur GeForce GTX 590

Montag, 14. März 2011
 / von Leonidas
 

Nachdem über die kommende DualChip-Lösung GeForce GTX 590 von nVidia nun über mehrere Monate geredet und spekuliert wurde, liegen kurz vor deren anstehenden Launch am 22. März endlich finale Daten zu dieser Karte vor. Wie HT4U ausführen, wird die GeForce GTX 590 dabei in der Tat mit der vollen Anzahl an Hardware-Einheiten zweier GF110-Chips antreten, dafür aber sind die Taktraten sehr deutlich gesenkt – so deutlich, daß diese neue DualChip-Karte es nicht so einfach haben wird, die AMDs DualChip-Lösung in Form der Radeon HD 6990 zu überflügeln.

Dabei ist diese Aufgabe auf den ersten Blick einfacher als mit der Radeon HD 6990 – nVidia hat mit dem GF110-Chip den um in der SingleChip-Spitzenvariante ca. 20 Prozent schnelleren Grafikchip zur Verfügung und somit die scheinbar bessere Ausgangslage für eine DualChip-Lösung. Doch aufgrund der schon sehr hohen Stromverbrauchswerte der SingleChip-Spitzenvarianten werden die jeweiligen DualChip-Ableitungen heutzutage nicht in erster Linie durch die maximale Leistungskraft der zugrundeliegenden Grafikchips bestimmt, sondern vornehmlich durch deren Stromverbrauch bzw. die Maßnahmen zur Reduzierzung dessen. Sprich: Es geht darum, unter 375 Watt Stromaufnahme (zwei 8polige Stromanschlüsse) so viel wie möglich Performance zu quetschen – und dies bedeutet in aller Regel klare Abspeckungen gegenüber der SingleChip-Spitzenvarianten.

AMD hat diese Abspeckungen bei der Radeon HD 6990 auf ein sehr vertretbares Maß reduzieren können, indem deren Chip- und Speichertaktraten (830/2500 MHz) nur recht geringfügig unterhalb denen einer Radeon HD 6970 (880/2750 MHz) liegen. nVidia musste bei der GeForce GTX 590 dagegen deutlich mehr abspecken: Während eine GeForce GTX 580 auf 772/1544/2004 MHz taktet und es selbst eine GeForce GTX 570 noch auf 732/1464/1900 MHz bringt, tritt die DualChip-Ausführung GeForce GTX 590 dagegen nur mit Taktraten von 607/1214/1700 MHz an. HT4U haben uns gegenüber im übrigen die Verläßlichkeit dieser Angaben bestätigt.

GeForce GTX 570 GeForce GTX 580 GeForce GTX 590
Chipbasis nVidia GF110, ca. 3000 Millionen Transistoren in 40nm auf ca. 520mm² Die-Fläche
Technik DirectX 11, 4 Raster Engines, 480 Shader-Einheiten, 60 TMUs, 40 ROPs, 320 Bit DDR Interface (bis GDDR5) DirectX 11, 4 Raster Engines, 512 Shader-Einheiten, 64 TMUs, 48 ROPs, 384 Bit DDR Interface (bis GDDR5) DirectX 11, DualChip, 8 Raster Engines, 1024 Shader-Einheiten, 128 TMUs, 96 ROPs, 2x 384 Bit DDR Interface (bis GDDR5)
Taktraten 732/1464/1900 MHz 772/1544/2000 MHz 607/1214/1700 MHz
Speicherausbau 1280 MB GDDR5 1536 MB GDDR5 2x 1536 MB GDDR5
Layout DualChip DualChip DualChip
Kartenlänge 267mm 267mm ?
Stromanschlüsse 2x 6pol. 1x 6pol. + 1x 8pol. 2x 8pol.
TDP (MGCP) 219W 244W ?
Spieleverbrauch 199W 247W geschätzt 330-340 Watt
Preislage 280-300 Euro 400-420 Euro geschätzt 550 Euro

Damit liegt die GeForce GTX 590 beim Chip- und Shadertakt um deutliche 21 Prozent hinter der GeForce GTX 580 zurück, beim Speichertakt sind es immerhin noch 15 Prozent. Selbst gegenüber der GeForce GTX 570 liegt die GeForce GTX 590 damit noch (ohne Betrachtung der Anzahl der Hardware-Einheiten) um 17 Prozent beim Chip- und Shadertakt sowie um 10 Prozent beim Speichertakt zurück. Die jeweilige Anzahl an Hardware-Einheiten eingerechnet ergibt sich damit folgender Vergleich der Rohleistungen:

Rohleistungs-Vergleich GeForce GTX 570/580/590/570SLI/580SLI

An dieser Grafik ist sehr gut zu sehen, wie durchschnittlich der Rohleistungs-Gewinn zwischen GeForce GTX 590 und 580 ausfällt: Im allgemeinen bei 57 Prozent, nur bei der Speicherbandbreite bei 70 Prozent. Zum Vergleich dieselben Werte der Radeon HD 6990 gegenüber der 6970: Die Radeon HD 6990 liegt bei den Rohleistungen im allgemeinen um 89 Prozent vor der Radeon HD 6970, nur der Gewinn bei der Speicherbandbreite ist mit 82 Prozent etwas niedriger. Somit ist klar, daß der Performancevorteil der GeForce GTX 590 gegenüber der GeForce GTX 580 weit geringer ausfallen wird, als dies bei den AMD-Karten der Fall ist, wo die Radeon HD 6990 gewöhnlich 60 bis 70 Prozent vor der Radeon HD 6970 liegt. Eingerechnet den üblichen Nachteil der niemals perfekten MultiChip-Effizienz ist die GeForce GTX 590 somit auf einen realen Performancevorteil von ca. 50 Prozent gegenüber der GeForce GTX 580 zu schätzen.

Und dies bringt die nVidia trotz der besseren Ausgangslage durch den potentiell leistungsfähigeren GF110-Chip mit der GeForce GTX 590 nicht weit genug von der GeForce GTX 580 weg, um gegenüber der Radeon HD 6990 so deutlich wie bei den SingleChip-Karten zu dominieren. Derzeit liegt eine Radeon HD 6990 je nach Setting zwischen 35 und 60 Prozent vor einer GeForce GTX 580 – damit ist noch alles möglich für die GeForce GTX 590, aber sicherlich kein Sieg mit fliegenden Fahnen wie zwischen den SingleChip-Spitzenmodellen Radeon HD 6970 und GeForce GTX 580 zu beobachten.

Die genauere Prognose sagt im übrigen aus, daß die GeForce GTX 590 bei eher "gewöhnlichen" Auflösungen wie 1920x1200 4xAA und maximal noch 1920x1200 8xAA um 5 bis 10 Prozent vorn liegt, daß unter 2560x1600 4xAA dann ein Gleichstand herrscht und daß bei allen höheren Settings dann die Radeon HD 6990 um 5 bis 10 Prozent gewinnt – aber dies ist derzeit doch noch reichlich unsicher, weil eigentlich zu wenige Benchmarks selbst der Radeon HD 6990 unter richtig hohen Settings vorliegen. Hoffentlich springen die Launchartikel zur GeForce GTX 590 mal über ihren Schatten und testen diese Karte so aus, wie sie von wahren Enthusiasten dann auch genutzt wird – ein 1920x1200 4xAA interessiert da nur am Rande.

Diese Prognosen auf Basis der Rohleistungen und bekannter Benchmarks der bereits releasten Karten werden im übrigen (halbwegs) bestätigt durch einen kleinen Benchmarkvergleich seitens Muropaketti, welche eine Radeon HD 6990 gegen ein GeForce GTX 580 SLI-Gespann mit den passenden Taktraten von 600/1200/1700 MHz gestellt haben. Hierbei wurde nur 1920x1200 mit 4x Anti-Aliasing unter fünf Spielen getestet, wobei das nVidia SLI-Gespann um 6 Prozent hinter der Radeon HD 6990 zurücklag:

Muropaketti-Benchmarks 3DC Performance-Index
Radeon HD 6970 - 230%
GeForce GTX 580 - 270%
Radeon HD 6990 100% 380%
GeForce GTX 580 SLI @ 600/1200/1700 MHz 94% (-4%) -
GeForce GTX 590 - geschätzt 360-400%

Derzeit läßt sich insgesamt betrachtet eher nur eine Prognose im "von bis" Rahmen erstellen: Von einer knappen Niederlage gegenüber der Radeon HD 6990 bis hin zu einem knappen Sieg der GeForce GTX 590 ist alles möglich. Die heftigen Abspeckungen bei den Taktraten zwingen nVidia in jedem Fall in diesen Zweikampf mit AMD, obwohl man im SingleChip-Bereich mit denselben Grafikchips wie gesagt klar führend ist.

Jene heftigen Abspeckungen bei den Taktraten der GeForce GTX 590 kommen natürlich nicht von ungefähr, sondern sind Resultat des Stromhungers des GF110-Chips. Wenn eine GeForce GTX 580 mit 512 Shader-Einheiten und 772 MHz Chiptakt schon ihre 247 Watt unter Spielen zieht, dann ist klar, daß man eine DualChip-Grafikkarte auf deren Basis niemals unter eine 375-Watt-Grenze bekommt (gewisse Reserven wären ja auch noch einzuberechnen), ohne deutlich abzuspecken. Machbar ist dies erstens mit weniger Hardware-Einheiten – hier hat sich nVidia dagegen entschieden, weil dies bezüglich des Stromverbrauchs offenbar zu weniger effektiv ist.

Die zweite Möglichkeit ist weniger Takt, was der Weg bei der GeForce GTX 590 ist – wobei dies allein noch nichts bezüglich des Stromverbrauchs ändert, aber die für einen geringeren Takt benötigten niedrigeren Chipspannungen sowie die dabei herauskommende niedrige Chiptemperatur sorgen dann für den Stromspareffekt. Die besonders niedrigen Taktraten der GeForce GTX 590 ermöglichen nVidia bei dieser Karte dann trotz der vollen Anzahl an Hardware-Einheiten eine besonders niedrige Chipspannung der GF110-Chips von nur 0,96 Volt – da Spannungen bezüglich des Stromverbrauchs im Quadrat in die Rechnung eingehen, ist der Unterschied zur GeForce GTX 580 mit deren 1,06 Volt Chipspannung als sehr interessant anzusehen.

Wahrscheinlich verbraucht die GeForce GTX 590 – auf nur einen Grafikchip bezogen – damit sogar etwas weniger als die GeForce GTX 570 (199 Watt Spieleverbrauch), der Unterschied in der Anzahl an Hardware-Einheiten dürfte diesbezüglich kaum eine Rolle spielen. Eingerechnet die Umstände, daß MultiChip-Karten üblicherweise nie komplett auszulasten sind und daß nur ein Grafikboard immer etwas energieeffizienter als zwei Grafikboards (unter SLI) sind, dürfte eine GeForce GTX 590 somit auf geschätzt 330 bis 340 Watt Spiele-Stromverbrauch herauskommen. Dies würde nVidia etwas Luft unterhalb der TDP von maximal 375 Watt geben – wobei mittels der zwei 8poligen Stromstecker schließlich auch etwas mehr Reserve drin ist, wie die Radeon HD 6990 beweist.

Damit dürfte nVidia dann vor allem gegenüber der hauseigenen Lösung GeForce GTX 570 SLI punkten können, welche bezüglich der Energieeffizienz wie bekannt weit von der Radeon HD 6990 geschlagen wird – bei ansonsten ähnlicher Performance und ähnlichem Preis. Eine Konkurrenz zur GeForce GTX 580 SLI kann die GeForce GTX 590 aber augenscheinlich nicht aufbauen – vielleicht ist die DualChip-Lösung deutlich energieeffizienter, aber dafür wird die GeForce GTX 580 SLI weiterhin bezüglich der Performance in ihrer ganz eigenen Liga spielen. Die GeForce GTX 590 scheint in Performance und Stromverbrauch (den Preis muß man noch abwarten) ein klares Gegenstück zur Radeon HD 6990 zu werden und ist damit wohl ein guter Ersatz zur GeForce GTX 570 SLI, aber keinesfalls ein Angriff auf die GeForce GTX 580 SLI.

Dies wird möglicherweise für den einen oder anderen Interessierten etwas enttäuschend sein, ist allerdings durch die eingeschränkten Möglichkeiten zu Stromaufnahme zu erklären und hat letztlich sogar ein Vorbild bei den früheren nVidia-Karten GeForce GTX 285 und 295, wo die DualChip-Lösung (295) auch nur runde 50 Prozent schneller als die beste SingleChip-Lösung (285) war. nVidia ist hier Opfer der hohen Performance und gleichzeitig hohen Stromaufnahme des eigenen GF110-Chips, welcher im DualChip-Verbund einfach nicht schneller gemacht werden kann, ohne in der Stromaufnahme ebenso zu explodieren. Und sofern nVidia weiterhin bei den HighEnd-Chips mit immer höheren Stromverbrauchswerten ankommt, werden irgendwann einmal DualChip-Varianten gänzlich unmöglich werden, weil schon die SingleChip-Varianten am Rande des maximal möglichen verbrauchen.

Es bleibt bis zum Launch am 22. März neben der Frage der exakten Performanceeinordnung noch die größere Frage offen, ob nVidia den passenden Preis für diese Karte finden kann. Fixpunkte sind hierbei der Preispunkt zweier GeForce GTX 570 Karten mit derzeit ab 560 Euro, aber natürlich viel eher der Preis der Radeon HD 5990 mit derzeit ab 540 Euro. Preise oberhalb von 600 Euro kann sich nVidia für die GeForce GTX 590 kaum erlauben, selbst wenn die Verwendung zweier vollwertiger GF110-Chip das nVidia-Marketing sicherlich zu entsprechend euphorischen Werbeaussagen verleiten mag. Aber natürlich liegt auch dieser Punkt in der Hand der exakten Performanceeinordnung zur GeForce GTX 590.