Launch-Analyse: nVidia GeForce GTX 750 & 750 Ti

Mittwoch, 19. Februar 2014

/ von Leonidas [1]

Mit den GeForce GTX 750 und GeForce GTX 750 Ti Grafikkarten stellt nVidia seine ersten Grafikkarten auf Basis der neuen, veränderten Maxwell-Architektur vor – auch wenn selbige immer noch in der 28nm-Fertigung hergestellt werden, da die 20nm-Fertigung für Grafikchips augenscheinlich noch nicht zur Verfügung steht. Aus diesem Grund startet nVidia die Maxwell-Architektur auch nicht mit einem Performance- oder HighEnd-Chip, sondern mit dem GeForce GTX 750 & 750 Ti zugrundeliegenden GM107-Chip. Somit sind von diesem Launch auch nicht die sonst üblichen Performance-Sprünge beim Start neuer Architekturen zu erwarten – vielmehr ordnen sich GeForce GTX 750 & 750 Ti glatt im Mainstream-Segment ein und ersetzen dort "nur" nVidias bisherige Kepler-basierte Lösungen.

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nVidia GeForce GTX 750 & 750 Ti Referenzdesign [3]

Der GM107-Chip als erster Chip der Maxwell-Architektur bringt dabei einige Änderungen gegenüber der Kepler-Architektur mit sich. Am offensichtlichsten ist die Umgestaltung der Shader-Cluster [4]: Während bei Kepler ein Shader-Cluster immer 192 Shader-Einheiten und 16 Textureneinheiten (TMUs) barg, sind es beim GM107-Chip nunmehr 128 Shader-Einheiten und 8 TMUs. Das Verhältnis von Textur- zu Shadereinheiten fällt somit von 1:12 bei der Kepler-Architektur zu 1:16 beim GM107-Chip – und liegt damit im übrigen nunmehr gleichauf zu AMDs GCN-Architektur. Ob nVidia die anderen Grafikchips der Maxwell-Architektur allesamt genauso designt, ist natürlich noch offen. Es ist zwar üblich, solcherart Grundeinheiten wie Shader-Cluster für alle Grafikchips derselben Architektur zu verwenden, trotzdem gab es hiervon schon Ausnahmen [4].

In jedem Fall folgt diese Änderung der Shader-Cluster beim GM107-Chip nur dem langjährigen Trend zu (relativ) mehr Shader-Leistung gegenüber Texturier-Leistung. Die Spieleentwickler setzen halt auf immer mehr Shader-basierte Rechenoperation pro gerendertem Dreieck, während die Anforderungen an Texturierleistung sich nur eher gemächlich nach vorn entwickeln. Die veränderten Anforderungen führen letztlich dazu, daß die Kepler-basierte GeForce GTX 650 Ti und die Maxwell-basierte GeForce GTX 750 eine ziemlich ähnliche Performance aufweisen, obwohl hierbei 64 TMUs auf Seiten der älteren Kepler-Grafikkarte gegen nur 32 TMUs auf Seiten der neueren Maxwell-Grafikkarte stehen. Eine hohe Texturierpower ist heutzutage einfach nicht mehr so relevant, weshalb nVidia bei der Maxwell-Architektur die zur Verfügung stehende Chipfläche lieber anderen Ausführungseinheiten zugute kommen läßt.

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nVidia Kepler Shader-Cluster (GK104) [6]

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nVidia Maxwell Shader-Cluster (GM107) [8]

Es wurden neben dieser offensichtlichen Änderung der Shader-Cluster bei der Anzahl an Shader- und Textureneinheiten aber auch noch einige andere Punkte umgestaltet: Während bei Kepler alle 192 Shader-Einheiten an derselben Kontrolllogik (mit Instruction Buffer, Warp Scheduler, Dispatch Unit und Register File) hängen, ist der Shader-Cluster bei Maxwell noch einmal aufgeteilt in vier Blöcke zu jeweils 32 Shader-Einheiten. Jeder dieser Blöcke hat dann seine eigene Kontrolllogik – wobei allerdings nicht ganz klar ist, ob dies wirklich in jedem Fall ein "Mehr" an insgesamter Kontrolllogik bedeutet oder ob schlicht jeweils kleinere Kontrolllogiken zum Einsatz kommen. Das in einem Shader-Cluster insgesamt vorhandene Register File ist jedenfalls kumuliert bei Kepler und Maxwell gleich groß (jeweils 65536 x 32-bit) – was zwar angesichts der geringeren Anzahl an Shader-Einheiten pro Shader-Cluster bei Maxwell auch einen 50%igen Fortschritt darstellt, aber eben keinen 300%iger Fortschritt.

Desweiteren hat nVidia das Verhältnis der Shader-Einheiten zu Load/Store-Einheiten (LD/ST) sowie Special Functions Units (SFUs) verändert: Während bei Kepler jeweils 6 Shader-Einheiten über eine LD/ST-Einheit sowie eine SFU verfügen, gibt es bei Maxwell eine LD/ST-Einheit sowie eine SFU pro nur noch 4 Shader-Einheiten – ebenfalls ein Vorteil von 50%. Abschließend wurde noch der Level1-Cache neu unterteilt: Wo es vorher pro Shader-Cluster einen gemeinsamen 64 kByte großen Level1-Cache für Daten und Texturen gab, sind nunmehr 64 kByte allein für Daten vorhanden, hinzu kommt ein extra Texturen-Cache mit dato allerdings unbekannter Größe.

	Shader-Cluster Kepler	Shader-Cluster Maxwell	nomineller Vorteil	Vorteil pro Shader-Einheit
Shader-Einheiten	192	128	-33%	-
Textureneinheiten	16	8	-50%	-25%
LD/ST-Einheiten	32	32	±0	+50%
SFUs	32	32	±0	+50%
FP64-Einheiten	8	4	-50%	-25%
Kontrolllogik	1x	4x	+300%	+450%
Register File	65536 x 32-bit	65536 x 32-bit	±0	+50%
Level1-Cache	64 kByte	64 kByte (+ extra Texturen-Cache)	±0	+50%
taktnormierte Performance lt. nVidia	100%	90%	-10%	+35%

Grob gesehen kann man davon sprechen, daß nVidia bei einem Shader-Cluster des GM107-Chips zwar die Texturierpower nach unten geschraubt hat, dafür aber Kontrolllogiken, Caches und Nebeneinheiten genauso groß oder größer sind und damit relativ pro Shader-Einheit gesehen deutliche Fortschritte ergeben. Unter modernem Content (wo die niedrigere Texturierpower keine Rolle spielt) sollte eine Shader-Einheit von Maxwell somit klar mehr Performance bieten als eine Shader-Einheit von Kepler. nVidia geht sogar soweit zu behaupten, daß taktnormiert eine Shader-Einheit von Maxwell 35% mehr Performance bietet wie eine Shader-Einheit von Kepler, da ein Shader-Cluster von Maxwell (mit nur 128 Shader-Einheiten) immerhin 90% der Performance eines Shader-Clusters von Kepler (mit immerhin 192 Shader-Einheiten) aufweisen soll. Dies dürften natürlich idealisierte Angaben sein, aber einen klaren Effizienzgewinn pro Shader-Einheit kann man der Maxwell-Architektur sicherlich nachsagen.

Hierzu dürfte auch der beim GM107-Chip extrem aufgebohrte Level2-Cache beitragen, welcher nunmehr gleich 2 MB groß ist. Bisher hatte nVidia bei seinen kleineren Grafikchips die einfache Regel, immer 128 kByte Level2-Cache pro 64bittigem Speicherinterface mitzugeben – bei einem Grafikchip mit 128 Bit DDR Speicherinterface wie dem GM107 (oder dem GK107) wären dies demzufolge nur 256 kByte. Die Maxwell-Architektur scheint in dieser Frage regelrecht in die Vollen zu gehen, sicherlich auch zugunsten der Compute-Fähigkeiten. Trotzdem bleibt es abzuwarten, wie groß die Level2-Caches der größeren Maxwell-Chips ausfallen – geht nVidia nach demselben Maßstab wie beim GM107-Chip vor, dürfte der (nicht vor dem Herbst zu erwartende) GM200-Chip mindestens 6 MB Level2-Cache aufweisen.

	Kepler-Architektur	Maxwell-Architektur	Vorteil
Durchsatz einer Raster-Engine	8 Pixel/Takt	16 Pixel/Takt	+100%
Verhältnis TMUs zu Shader-Einheiten	1:12	1:16	-25%
Verhältnis LD/ST-Einheiten zu Shader-Einheiten	1:6	1:4	+50%
Verhältnis SFUs zu Shader-Einheiten	1:6	1:4	+50%
Verhältnis FP64-Einheiten zu Shader-Einheiten	1:24	1:32	-25%
Level2-Cache (pro 64 Bit DDR Speicherinterface)	128 kByte	1 MB	+700%

Etwas überraschend angesichts der bisherigen nVidia-Chips ist das FrontEnd des GM107-Chips nur einfach ausgelegt: Für die Performance-Klasse der GM107-basierten GeForce GTX 750 & 750 Ti hatte nVidia bisher immer zwei Raster-Engines bei GeForce GTX 650 Ti und GeForce GTX 650 Ti "Boost" angesetzt, auch AMDs im selben Performance-Feld spielender Bonaire-Chip (Radeon HD 7790, Radeon R7 260 & 260X) bietet gleich zwei Raster-Engines. Allerdings hat nVidia bei den Raster-Engines von Maxwell deutlich an der Performance-Schraube gedreht – jene leisten nunmehr nominell doppelt so viel wie eine Raster-Engine der Kepler- oder der GCN-Architektur (16 gegenüber 8 Pixel pro Takt).

Der komplette GM107-Chip trägt dann fünf Shader-Cluster mit demzufolge insgesamt 640 Shader-Einheiten, 40 Textureneinheiten, 16 ROPs und 128 Bit DDR Speicherinterface. Dies entspricht im übrigen nominell dem Cape-Verde-Chip von AMDs Radeon HD 7750 & 7770 sowie Radeon R7 250X. Allerdings sind nVidias neue Shader-Cluster beim Maxwell-Chip augenscheinlich mit mehr Logik vollgestopft, womit der GM107-Chip sowohl größer daherkommt als AMDs Cape-Verde-Chip (148mm² zu 123mm² Chipfläche), mehr Transistoren wiegt (1,87 Mrd. zu 1,5 Mrd.) als auch folgerichtig in einer etwas höheren Performance-Klasse spielt.

	Chipdaten	Architektur	maximale Technik	Grafikkarten
AMD Cape Verde	1,5 Mrd. Transistoren auf 123mm² Chipfläche	DirectX 11.2a & Mantle	1 Raster-Engine, 640 Shader-Einheiten, 40 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit DDR Speicherinterface	Radeon HD 7750 DDR3 (~70%) [9] Radeon HD 7750 GDDR5 (110%) [10] Radeon HD 7770 (145%) [10] Radeon R7 250X (145%) [11]
AMD Bonaire	2,08 Mrd. Transistoren auf 160mm² Chipfläche	DirectX 11.2b, Mantle & TrueAudio	2 Raster-Engines, 896 Shader-Einheiten, 56 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit DDR Speicherinterface	Radeon R7 260 (175%) [12] Radeon HD 7790 (185%) [13] Radeon R7 260X (200%) [14]
nVidia GK107	1,3 Mrd. Transistoren auf 118mm² Chipfläche	DirectX 11.0 & PhysX	1 Raster-Engine, 384 Shader-Einheiten, 32 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit DDR Speicherinterface	GeForce GT 640 DDR3 (75%) [15] GeForce GTX 650 (115%) [16]
nVidia GM107	1,87 Mrd. Transistoren auf 148mm² Chipfläche	DirectX 11.0 & PhysX	1 Raster-Engine, 640 Shader-Einheiten, 40 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit DDR Speicherinterface	GeForce GTX 750 (185%) GeForce GTX 750 Ti (210%)
nVidia GK106	2,54 Mrd. Transistoren auf 214mm² Chipfläche	DirectX 11.0 & PhysX	3 Raster-Engines, 960 Shader-Einheiten, 80 TMUs, 24 ROPs, 192 Bit DDR Speicherinterface	GeForce GTX 650 Ti (170%) [17] GeForce GTX 650 Ti "Boost" (220%) [18] GeForce GTX 660 (250%) [19]

Der eigentliche passende Vergleich zu AMD ist jener zum in der gleichen Performance-Klasse operiendem Bonaire-Chip: Hierbei hat nVidia mit dem GM107-Chip die etwas geringere Transistoren-Anzahl (2,08 Mrd. zu 1,87 Mrd.) sowie die ebenfalls etwas kleinere Chipfläche (160mm² zu 148mm²) aufzubieten. Für nVidia dürfte zudem noch der Haus-interne Vergleich relevant sein, nach welchem der GM107-Chip deutlich kleiner ist als der bisher in diesem Preissegment angesetzte GK106-Chip: Von 2,54 Mrd. Transistoren geht es herunter auf 1,87 Mrd., von 214mm² Chipfläche herunter auf nur 148mm².

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Mit den GeForce GTX 750 und GeForce GTX 750 Ti Grafikkarten stellt nVidia seine ersten Grafikkarten auf Basis der neuen, veränderten Maxwell-Architektur vor - auch wenn selbige immer noch in der 28nm-Fertigung hergestellt werden, da die 20nm-Fertigung für Grafikchips augenscheinlich noch nicht zur Verfügung steht. Aus diesem Grund startet nVidia die Maxwell-Architektur auch nicht mit einem Performance- oder HighEnd-Chip, sondern mit dem GeForce GTX 750 & 750 Ti zugrundeliegenden GM107-Chip. Somit sind von diesem Launch auch nicht die sonst üblichen Performance-Sprünge beim Start neuer Architekturen zu erwarten - vielmehr ordnen sich GeForce GTX 750 & 750 Ti glatt im Mainstream-Segment ein und ersetzen dort "nur" nVidias bisherige Kepler-basierte Lösungen.
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Launch-Analyse: nVidia GeForce GTX 750 & 750 Ti (Seite 2)

Mittwoch, 19. Februar 2014

/ von Leonidas [1]

Zum Schluß gibt es noch eine bittere Pile zum GM107-Chip zu schlucken: nVidia hat es nicht geschafft, dessen DirectX-Level anzuheben. Es wird weiterhin das gleiche wie schon mit der Kepler-Architektur unterstützt – sprich, plattes DirectX 11.0. Da Kepler sowie der GM107-Chip Teile von DirectX 11.1 nicht in Hardware können, reicht es natürlich genauso wenig zur Hardware-Unterstützung von DirectX 11.2, egal ob "Tier 1" oder "Tier 2" [22]. nVidia trickst an dieser Stelle leider etwas und redet teilweise von einem "Support für DirectX 11.2" – dieser besteht jedoch nur auf Software-Seite und bringt in Hardware-Fragen gar nichts. Daß es nVidia ein knappes Jahr nach dem schon DirectX 11.2 "Tier 2" unterstützendem Bonaire-Chip nicht geschafft hat, mit dem GM107-Chip endlich nachzuziehen, ist natürlich eine schwache Kür. Es bleibt nur zu hoffen, daß nVidia diesen Support wenigstens dann bei der zweiten Welle an Maxwell-Chips (GM206, GM204 & GM200 [23]) im Herbst bieten kann.

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nVidia GeForce GTX 750 Block-Diagramm [25]

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nVidia GeForce GTX 750 Ti Block-Diagramm [27]

Aus dem GM107-Chip schnitzt nVidia dann (vorerst) zwei Grafikkarten: Die GeForce GTX 750 Ti im Vollausbau des Chips sowie die GeForce GTX 750 mit gewissen Hardware-Abspeckungen. Letztere verliert einen Shader-Cluster und kommt somit auf nur 512 Shader-Einheiten, 32 TMUs und 16 ROPs am weiterhin 128 Bit DDR breiten Speicherinterface. Die Taktraten sind zwischen beiden Karten mit 1020/1085/2500 MHz bei der GeForce GTX 750 und 1020/1085/2700 MHz bei der GeForce GTX 750 Ti fast gleich, letztere wird es jedoch auch reichlich in ab Werk übertakteter Form mit teilweise klar angehobenen Taktraten geben. Zudem soll die GeForce GTX 750 primär mit nur 1 GB GDDR5-Speicher und die GeForce GTX 750 Ti primär mit gleich 2 GB GDDR5-Speicher erscheinen.

	GeForce GTX 650 Ti	GeForce GTX 750	Radeon R7 260	Radeon HD 7790
Chipbasis	nVidia GK106, 2,54 Mrd. Transistoren in 28nm auf 214mm² Chipfläche	nVidia GM107, 1,87 Mrd. Transistoren in 28nm auf 148mm² Chipfläche	AMD Bonaire, 2,08 Mrd. Transistoren in 28nm auf 160mm² Chipfläche
Architektur	Kepler, DirectX 11.0 & PhysX	Maxwell, DirectX 11.0 & PhysX	GCN 1.1, DirectX 11.2b, Mantle & TrueAudio	GCN 1.1, DirectX 11.2b & Mantle
Technik	2 Raster-Engines, 768 Shader-Einheiten, 64 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit DDR Interface	1 Raster-Engine, 512 Shader-Einheiten, 32 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit Interface	2 Raster-Engines, 768 Shader-Einheiten, 48 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit DDR Interface	2 Raster-Engines, 896 Shader-Einheiten, 56 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit DDR Interface
Taktraten	925/2700 MHz	1020/1085/2500 MHz max. Boost: 1150 MHz Ø-Boost: ~1150 MHz	≤1000/3000 MHz Ø-Boost: ~1000 MHz	1000/3000 MHz
Speicher	1/2 GB GDDR5	1 GB GDDR5	1 GB GDDR5	1/2 GB GDDR5
Bauform	DualSlot	DualSlot	DualSlot	DualSlot
Kartenlänge	15cm	14,5cm	17,5cm	18-22cm
Stromstecker	1x 6pol.	keine	1x 6pol.	1x 6pol.
TDP	110W	55W	95W	100W
Idle-Verbrauch [28]	8W	~7W	~8W	10W
Spiele-Verbrauch [28]	72W	~55W	~85W	81W
Perf.Index (19x10 4xAA)	170%	185%	175%	185%
Listenpreis	149$	119$	109$	149$
Straßenpreis	1GB: 100-115€ 2GB: 120-135€ (Auslauf)	1GB: 100-120€	1GB: 100-115€	1GB: 100-110€ 2GB: 135-150€ (Auslauf)
Launch	9. Oktober 2012 [17]	18. Februar 2014	17. Dezember 2013 [12]	22. März 2013 [13]

Beide Grafikkarten kommen derzeit in vielfältigen Varianten auf den Markt, welche zum einen Hersteller-eigene Designs mit teilweise deutlich größeren Platinen sowie mit extra Stromstecker als auch ab Werk übertaktete Modelle einschließt. Zudem sind auch abweichende Speicherbestückungen denkbar – wie 2 GB GDDR5 oder auch 2 GB DDR3 bei der GeForce GTX 750, alternativ auch nur 1 GB GDDR5 bei der GeForce GTX 750 Ti. Mit der Lieferbarkeit scheint es jedenfalls keine Probleme zu geben, über die Nacht haben sich in den Preisvergleichen einige hunderte Händler-Listungen zu zwei Dutzend verschiedener GeForce GTX 750 & 750 Ti Karten eingefunden, ein Großteil hiervon ist schon lieferbar.

	GeForce GTX 750 Ti	GeForce GTX 650 Ti "Boost"	Radeon R7 260X	Radeon HD 7850
Chipbasis	nVidia GM107, 1,87 Mrd. Transistoren in 28nm auf 148mm² Chipfläche	nVidia GK106, 2,54 Mrd. Transistoren in 28nm auf 214mm² Chipfläche	AMD Bonaire, 2,08 Mrd. Transistoren in 28nm auf 160mm² Chipfläche	AMD Pitcairn, 2,8 Mrd. Transistoren in 28nm auf 212mm² Chipfläche
Architektur	Maxwell, DirectX 11.0 & PhysX	Kepler, DirectX 11.0 & PhysX	GCN 1.1, DirectX 11.2b, Mantle & TrueAudio	GCN 1.0, DirectX 11.2a & Mantle
Technik	1 Raster-Engine, 640 Shader-Einheiten, 40 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit Interface	2 Raster-Engines, 768 Shader-Einheiten, 64 TMUs, 24 ROPs, 192 Bit DDR Interface	2 Raster-Engines, 896 Shader-Einheiten, 56 TMUs, 16 ROPs, 128 Bit DDR Interface	2 Raster-Engines, 1024 Shader-Einheiten, 64 TMUs, 32 ROPs, 256 Bit DDR Interface
Taktraten	1020/1085/2700 MHz max. Boost: 1150 MHz Ø-Boost: 1144 MHz	980/1033/3000 MHz max. Boost: 1097 MHz Ø-Boost: 1084 MHz	≤1100/3250 MHz Ø-Boost: ~1100 MHz	860/2400 MHz
Speicher	2 GB GDDR5	1/2 GB GDDR5	1/2 GB GDDR5	1/2 GB GDDR5
Bauform	DualSlot	DualSlot	DualSlot	DualSlot
Kartenlänge	14,5cm	17,5cm	17,5cm	24cm
Stromstecker	keine	1x 6pol.	1x 6pol.	1x 6pol.
TDP	60W	140W	115W	150W
Idle-Verbrauch [28]	7W	8W	8W	11W
Spiele-Verbrauch [28]	62W	107W	99W	96W
Perf.Index (19x10 4xAA)	210%	220%	200%	220%
Listenpreis	2GB: 149$	1GB: 129$ 2GB: 149$	2GB: 119$	1GB: 189$ 2GB: 209$
Straßenpreis	2GB: 130-150€	ausgelaufen	1GB: 100-110€ 2GB: 110-125€	1GB: 130-145€ 2GB: 130-150€ (Auslauf)
Launch	18. Februar 2014	26. März 2013 [18]	8. Oktober 2013 [14]	5. März 2012 [29]

Nominell gesehen treten GeForce GTX 750 & 750 Ti trotz ihrer recht hohen Taktraten damit mit den geringeren Rohleistungen gegenüber den anderen Grafikkarten ihres Performancefelds an – hier muß dann also die höhere Effizienz der Maxwell-Architektur gegensteuern. Allerdings haben GeForce GTX 750 & 750 Ti noch einen kleinen Pluspunkt bei den tatsächlich erreichten Boost-Taktraten, welche klar höher ausfallen als die von nVidia angebebene durchschnittliche Boost-Taktrate: Laut Ermittlungen der ComputerBase [30] erreicht die GeForce GTX 750 Ti im Schnitt 1144 MHz Takt, was nur knapp unterhalb des nominellen Boost-Maximums von 1150 MHz liegt.

Zur GeForce GTX 750 hatte man leider nur eine ab Werk übertaktete Hersteller-Variante mit erhöhtem Boost-Maximum von 1202 MHz (und real konstant anliegenden 1202 MHz) im Test – was aber wohl bedeutet, daß das Referenzdesign der GeForce GTX 750 das reguläre Boost-Maximum von 1150 MHz jederzeit halten dürfte. Gegenüber den von nVidia angegebenen durchschnittlichen Boost-Taktraten von 1085 MHz (für beide Karten) ist dies in jedem Fall ein Vorteil für die GeForce GTX 750 & 750 Ti, welcher auch in die nachfolgene Auflistung der Rohleistungen mit eingeflossen ist:

Rohleistungs-Vergleich GeForce GTX 650 Ti & "Boost", GTX 750 & 750 Ti, Radeon HD 7790 & 7850, R7 260 & 260X [31]

Die vielen herumschwirrenden Hersteller-Designs machen eine Bewertung der Geräuschentwicklung nicht ganz so einfach – wobei die Lautstärke grundsätzlich gesehen kein echtes Thema für GeForce GTX 750 & 750 Ti ist: Bei nur 55W bzw. 60W TDP sind die Karten extrem genügsam für ihr Leistungsniveau, womit beide ohne großen Aufwand sehr leise zu kühlen sind. Die Referenz-Designs von nVidia werden weithin als flüsterleise beschrieben, die Hersteller-Designs wurden (wegen höherer Taktraten) manchmal als etwas "lauter" vermessen, gehören jedoch bei nahezu allen Testberichten weiterhin zum Spitzenfeld bei der (möglichst geringen) Geräuschentwicklung.

Ebenfalls Spitzenplätze erlangen GeForce GTX 750 & 750 Ti bei der realen Leistungsaufnahme, gemessen hierbei nur die reine Grafikkarte. Dort, wo die Kontrahenten der GeForce GTX 750 zwischen 70 und 85 Watt unter Last verbrauchen, kommt die GeForce GTX 750 mit nur 55 Watt aus – und dort, wo die Kontrahenten der GeForce GTX 750 Ti zwischen 95 und 105 Watt verbrauchen, zieht die GeForce GTX 750 Ti gar nur ihre 62 Watt aus der Leitung. Der GM107-Chip zeigt sich somit – trotz fehlender 20nm-Fertigung – als höchst energieeffizient. nVidia schiebt mit GeForce GTX 750 & 750 Ti die Leistungsklasse dieser Grafikkarten, welche ohne extra Stromstecker auskommen (sprich unterhalb von 75 Watt TDP bleiben), in wirklich beeindruckender Manier nach oben.

	Hardware.fr	Heise	HT4U	PCGH	TechPowerUp	Ø
GeForce GTX 750	9W 56W [32]					~7W ~55W
GeForce GTX 750 Ti	8W 64W [32]		7,7W 60,0W [33]	7,5W 65W [34]	4W 52W [35]	7W 62W

Die Overclocking-Eigenschaften von GeForce GTX 750 & 750 Ti sind beiderseits ziemlich gut, es werden schnell 1250 MHz Takt erreicht und am Ende limitieren in erster Linie die Taktraten-Limits des BIOS und nicht der Grafikchip selber. Auch hier sind die ab Werk übertakteten Modelle im Vorteil, da jene schon mit einem erhöhten Boost-Limit antreten, welches man dann (per Treiber & Tools) auf um so höhere Werte freischalten kann. Bei einigen Modellen waren so durchaus 1300 MHz anliegender Boost-Takt möglich.

Sehr nachteilig ist allerdings, daß nVidia den Grafikkarten-Herstellern – auch jene mit Eigendesigns und extra Stromstecker – die Möglichkeit zur Veränderung des PowerTargets beider Grafikkarten komplett versagt. Beide neue Grafikkarten sind BIOS-seitig auf ihre TDP-Limits festgelegt und regulieren demzufolge bei 55W bzw. 60W (± ein paar Watt) die Taktrate nach unten. Die Ausnutzung der Taktreserven bei GeForce GTX 750 & 750 Ti bedingt also immer eine bessere Kartenkühlung, damit der Referenztakt unterhalb des TDP-Limits erreicht werden kann und somit genügend Spielraum bei der Leistungsaufnahme bleibt, um sinnvoll übertakten zu können. Angesichts der gesetzten engen Limits bei PowerTarget und maximalem Boosttakt wäre es sicherlich sehr interessant zu erfahren, wie weit sich der GM107-Chip takten lassen würde, wenn es keine dieserart künstlicher Limitierungen gäbe.

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Zum Schluß gibt es noch eine bittere Pile zum GM107-Chip zu schlucken: nVidia hat es nicht geschafft, dessen DirectX-Level anzuheben. Es wird weiterhin das gleiche wie schon mit der Kepler-Architektur unterstützt - sprich, plattes DirectX 11.0. Da Kepler sowie der GM107-Chip Teile von DirectX 11.1 nicht in Hardware können, reicht es natürlich genauso wenig zur Hardware-Unterstützung von DirectX 11.2, egal ob "Tier 1" oder "Tier 2". nVidia trickst an dieser Stelle leider etwas und redet teilweise von einem "Support für DirectX 11.2" - dieser besteht jedoch nur auf Software-Seite und bringt in Hardware-Fragen gar nichts. [36]

Launch-Analyse: nVidia GeForce GTX 750 & 750 Ti (Seite 3)

Mittwoch, 19. Februar 2014

/ von Leonidas [1]

Die Performance von GeForce GTX 750 & 750 Ti läßt sich dann wieder recht einfach ermitteln – schlicht über die Zusammenrechnung möglichst vieler der zu diesen Karten vorliegenden Benchmark-Werte. Bei der GeForce GTX 750 Ti 2GB gibt es hierbei kaum etwas zu beachten – es reichen fast allein die Benchmarks unter 1920x1080, da höhere Auflösungen eigentlich nicht mit dieser Karte angegangen werden sollten. Bei der GeForce GTX 750 gilt grundsätzlich das gleiche – allerdings wäre speziell bei dieser Karte zu beachten, ob deren default-Speicherbestückung von nur 1 GB GDDR5-Speicher irgendwo bemerkbare Nachteile mit sich bringt.

1680x1050 4xAA	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750 1GB	750Ti 2GB	260 1GB	260X 2GB	7850 2GB
HT4U [37]	78,2%	106,7%	-	100%	66,1%	94,3%	108,9%
TechPowerUp [38]	82%	108%	-	100%	-	87%	104%
TechSpot [39]	80,6%	96,1%	-	100%	-	87,7%	98,8%

1680x1050 SSAA	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750 1GB	750Ti 2GB	260 1GB	260X 2GB	7850 2GB
HT4U [37]	84,4%	107,8%	-	100%	85,2%	98,6%	112,1%

1920x1080 4xAA	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750 1GB	750Ti 2GB	260 1GB	260X 2GB	7850 2GB
HT4U [37]	78,9%	107,0%	-	100%	66,1%	94,8%	110,2%
TweakPC [40]	76,6%	105,6%	90,3%	100%	-	103,7%	115,5%
PC Games Hardware [34]	-	-	-	100%	-	102,7%	115,3%
ComputerBase [41]	74,9%	-	85,5%	100%	78,8%	90,8%	105,0%
AnandTech [42]	80,6%	101,9%	86,5%	100%	-	94,5%	-
Hardware Canucks [43]	71,6%	111,4%	-	100%	-	96,5%	-
TechPowerUp [38]	82%	109%	-	100%	-	87%	106%
TechSpot [39]	82,4%	97,6%	-	100%	-	88,8%	101,5%
Tom's Hardware [44]	82,2%	105,9%	-	100%	-	94,1%	99,0%

1920x1080 8xAA	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750 1GB	750Ti 2GB	260 1GB	260X 2GB	7850 2GB
TweakPC [40]	81,6%	110,1%	89,1%	100%	-	108,6%	123,5%
ComputerBase [41]	63,1%	-	84,2%	100%	79,8%	92,5%	114,9%

1920x1080 SSAA	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750 1GB	750Ti 2GB	260 1GB	260X 2GB	7850 2GB
HT4U [37]	83,6%	107,9%	-	100%	86,0%	100,2%	113,3%
TweakPC [40]	56,7%	110,5%	57,6%	100%	-	96,8%	112,2%

2560x1600 4xAA	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750 1GB	750Ti 2GB	260 1GB	260X 2GB	7850 2GB
TweakPC [40]	76,1%	106,9%	83,3%	100%	-	105,3%	123,2%
TechPowerUp [38]	80%	109%	-	100%	-	88%	109%

2560x1600 8xAA	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750 1GB	750Ti 2GB	260 1GB	260X 2GB	7850 2GB
TweakPC [40]	79,6%	111,5%	84,8%	100%	-	113,1%	104,9%

2560x1600 SSAA	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750 1GB	750Ti 2GB	260 1GB	260X 2GB	7850 2GB
TweakPC [40]	42,3%	106,0%	39,8%	100%	-	98,4%	118,8%

Und in der Tat gibt es Situationen, wo die 1-GB-Grafikkarten heutzutage bemerkbar zurückliegen. Meistens passiert dies unter höheren Auflösungen und Settings, wo dann auch der Performance-Durchschnitt sehr bemerkbar leidet. Einzelfälle hierzu gibt allerdings auch schon unter 1920x1080 zu beobachten – weniger bei der GeForce GTX 750, sondern eher bei der GeForce GTX 650 Ti. Da kann es durchaus passieren, daß diese Karte ansonsten recht konstant ca. 25-30% von der GeForce GTX Ti "Boost" entfernt liegt, in einzelnen Fällen aber auch einmal einen Performance-Abstand von 50% und mehr produziert. Die Zeit von 1-GB-Grafikkarten scheint somit selbst im Mainstream-Bereich langsam abzulaufen – und in zukünftigen Spielen dürften solcherart Performance-Aussetzer bei 1-GB-Modellen sicherlich zunehmen.

Sofern man es mit Auflösung und Settings nicht übertreibt, läßt sich zwischen GeForce GTX 750 und GeForce GTX 750 Ti ein Performance-Abstand von ca. 15% ermitteln, welcher ziemlich konstant über alle Tests hinweggeht. Zur Performance-Einordnung der GeForce GTX 750 Ti gegenüber den bekannten Grafikkarten von AMD und nVidia liegen hingegen arg unterschiedliche Resultate vor: Manche sehen die GeForce GTX 750 Ti dabei sogar vor GeForce GTX 650 Ti "Boost" und Radeon HD 7850 liegen, andere hingegen legen die Radeon R7 260X noch vor die GeForce GTX 750 Ti. Erst unter der Zusammenrechnung samt Ergebnisgewichtung (nach Seriosität der Quelle) kommt ein passables Durchschnitts-Ergebnis heraus, welches die Performance der GeForce GTX 750 Ti ganz gut beschreiben kann:

	650Ti 1GB	650Ti-B 2GB	750Ti 2GB	260X 2GB	7850 2GB
1680x1050 4xAA	78,2%	106,7%	100%	89,9%	104,9%
1920x1080 4xAA	78,1%	102,3%	100%	94,1%	107,1%
8xAA & 2560x1600	75,4%	104,4%	100%	101,0%	115,1%
Supersampling Anti-Aliasing	63,4%	108,4%	100%	98,5%	113,7%
3DC Performance-Index (1920x1080 4xAA)	170%	220%	210%	200%	220%

Danach liegt die GeForce GTX 750 Ti im Schnitt der Ergebnisse knapp vor der Radeon R7 260X (Perf.Index 200%) und knapp hinter der GeForce GTX 650 Ti "Boost" (Perf.Index 220%) – womit sich ein Performance-Index von 210% für die GeForce GTX 750 Ti festsetzen läßt. Die um ca. 15% langsamere GeForce GTX 750 erhält demzufolge einen Performance-Index von 185%, was genauso viel ist wie bei der derzeit auslaufenden Radeon HD 7790 (Perf.Index 185%), aber etwas mehr ist als bei neueren Radeon R7 260 (Perf.Index 175%).

Einen kleinen Haken hat unser Performance-Index gemäß der vorliegenden Benchmarks im übrigen beim Performance-Verhältnis zwischen GeForce GTX 650 Ti "Boost" und Radeon HD 7850: Beide Karten wurden ursprünglich einmal als gleich schnell bewertet, inzwischen zeigt sich ein kleiner, jedoch nachweisbarer Vorteil zugunsten Radeon HD 7850. Wahrscheinlich spielt hierbei deren größeres 256 Bit DDR Speicherinterface eine Rolle, womit sich im Laufe der Zeit dieser Performance-Unterschied ergeben konnte. Noch ist der Unterschied zu klein, um dies als regelrechten Fehler anzusehen, aber dennoch kann man zukünftig natürlich über eine Neufestsetzung des Performance-Index' der Radeon HD 7850 nachdenken.

In der Summe der Dinge hat nVidia vor allem mit der GeForce GTX 750 Ti eine überraschend schnelle Grafikkarte für die geringe Anzahl an Shader-Einheiten, das kleine 128 Bit DDR Speicherinterface sowie die magere Chipfläche von nur 148mm² erstellt. Hinzu kommt der beachtbar niedrige Stromverbrauch von nur 62 Watt unter Spielen, welcher in der Leistungsklasse der Karte ihresgleichen sucht. Insbesondere für vom Stromverbrauch her limitierte Anwender dürften GeForce GTX 750 & 750 Ti daher ein Segen sein.

2-GB-Modelle
	GeForce GTX 650 Ti	GeForce GTX 750 Ti	GeForce GTX 660	Radeon HD 7790	Radeon R7 260X	Radeon HD 7850
Spiele-Verbrauch [28]	72W	62W	113W	81W	99W	96W
Perf.Index (19x10 4x)	170%	210%	250%	185%	200%	220%
Preis 2GB	120-135€ (Auslauf)	130-150€	145-160€	135-150€ (Auslauf)	110-125€	130-150€ (Auslauf)

Außerhalb dessen treffen GeForce GTX 750 & 750 Ti primär auf jenes Problem, welches viele Mainstream-Grafikkarten zum Marktstart haben: Trotz passenden Listenpreises ist der reale Straßenpreis noch nicht dort, wo jener sein müsste, um der schon länger verkauften Konkurrenz wirklich Paroli bieten zu können. So wird die GeForce GTX 750 Ti 2GB derzeit ab 130 Euro angeboten, die nur minimal langsamere Radeon R7 260X 2GB gibt es dagegen schon ab 110 Euro und die schnellere Radeon HD 7850 zum gleichen Preis von ab 130 Euro. Bei der GeForce GTX 750 1GB zeigt sich ein ähnliches Bild: Die Grafikkarte steht zwar schon für aggressive ab 100 Euro im Handel, die schnellere Radeon R7 260X 1GB gibt es jedoch ebenfalls für ab 100 Euro.

1-GB-Modelle
	GeForce GTX 650 Ti	GeForce GTX 750	Radeon R7 260	Radeon HD 7790	Radeon R7 260X	Radeon HD 7850
Spiele-Verbrauch [28]	72W	~55W	~85W	81W	99W	96W
Perf.Index (19x10 4x)	170%	185%	175%	185%	200%	220%
Preis 1GB	100-115€ (Auslauf)	100-120€	100-115€	100-110€ (Auslauf)	100-110€	130-145€ (Auslauf)

Nur wenn der Stromverbrauch eine entscheidende Rolle spielt, sind daher zum aktuellen Zeitpunkt GeForce GTX 750 & 750 Ti vorn zu sehen. Ist der Stromverbrauch dagegen nicht so wichtig, haben andere Angebote am Markt derzeit das bessere Preis/Leistungs-Verhältnis zu bieten, insbesondere die Radeon R7 260X ist hierbei zu nennen. Allerdings hat die Erfahrung gezeigt, daß nicht ganz passende Preis bei neuen Mainstream-Grafikkarten sich innerhalb weniger Wochen einpendeln können und aus einem Zweitplazierten zum Launch im Nachhinein noch einen strahlenden Sieger machen können. Insofern besteht durchaus eine Chance, daß GeForce GTX 750 & 750 Ti in einiger Zeit doch noch eine Preis/Leistungsempfehlung erhalten können.

Speziell die GeForce GTX 750 Ti wird dabei bemerkbar im Preis heruntergehen müssen, denn seitens AMD droht in nächster Zeit die Radeon R7 265 [45], welche etwas schneller ist als die Radeon HD 7850 (und damit auch klar schneller als die GeForce GTX 750 Ti) und für den Preis der Radeon HD 7850 von ab 130 Euro in den Handel gelangen soll. Sofern die Grafikkarten-Hersteller und Einzelhändler diesen Preis für die Radeon R7 265 (Perf.Index 240%) realisieren können, sollte die GeForce GTX 750 Ti (Perf.Index 210%) eher in Richtung 110 Euro gehen – die aktuell aufgerufenen 130 Euro wären dann deutlich zu viel. Im Zuge dessen sollte die GeForce GTX 750 auf einen Preis von unter 100 Euro heruntergehen, um ihrerseits attraktiv zu bleiben.

Erste Tests zur GeForce GTX 750 & 750 Ti:

nVidia GeForce GTX 750 Ti im Test [37] [HT4U]
nVidia GeForce GTX 750 und 750 Ti im Test [40] [TweakPC]
nVidia GeForce GTX 750 Ti im Test: Maxwell, Meister der Energieeffizienz [34] [PC Games Hardware]
nVidia GeForce GTX 750 (Ti) "Maxwell" im Test: Vier Grafikkarten im Vergleich [41] [ComputerBase]
nVidia GeForce GTX 750 Ti im Test [46] [Hardwareluxx]
The nVidia GeForce GTX 750 Ti and GTX 750 Review: Maxwell Makes Its Move [42] [AnandTech]
nVidia GeForce GTX 750 and 750 Ti review [47] [Guru3D]
The GTX 750 Ti Review; Maxwell Arrives [43] [Hardware Canucks]
nVidia GeForce GTX 750 Ti Review – Maxwell Architecture debuts at $150 [48] [PC Perspective]
nVidia GeForce GTX 750 Ti 2 GB [38] [TechPowerUp]
nVidia GeForce GTX 750 Ti vs. AMD Radeon R7 265 [39] [TechSpot]
GeForce GTX 750 Ti Review: Maxwell Adds Performance Using Less Power [44] [Tom's Hardware]

Beachtenswerte Links:

nVidia GeForce GTX 750 Ti und GTX 750: (P)Review-Thread [49] [3DCenter Forum]
Maxwell GM1xx Architektur-Thread [50] [3DCenter Forum]
eigenerstellte Blockschaltbilder zu den Shader-Clustern von Kepler und Maxwell [34] [PC Games Hardware]
tatsächlich anliegende Boost-Taktraten bei der GeForce GTX 750 Ti [30] [ComputerBase]
Bitcoin- und Litecoin-Performance zur GeForce GTX 750 & 750 Ti [51] [Tom's Hardware]
bessere Architektur-Diagramme zu Kepler & Maxwell [32] [Hardware.fr]

[20]

Die Performance von GeForce GTX 750 & 750 Ti läßt sich dann wieder recht einfach ermitteln - schlicht über die Zusammenrechnung möglichst vieler der zu diesen Karten vorliegenden Benchmark-Werte. Bei der GeForce GTX 750 Ti 2GB gibt es hierbei kaum etwas zu beachten - es reichen fast allein die Benchmarks unter 1920x1080, da höhere Auflösungen eigentlich nicht mit dieser Karte angegangen werden sollten. Bei der GeForce GTX 750 gilt grundsätzlich das gleiche - allerdings wäre speziell bei dieser Karte zu beachten, ob deren default-Speicherbestückung von nur 1 GB GDDR5-Speicher irgendwo bemerkbare Nachteile mit sich bringt.

1680x1050 4xAA [52]