2/12 Nvidia nForce 790i Ultra SLI im Test : Nvidia mit DDR3 gegen Intels X38-Chipsatz

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Der 790i-Ultra-Chipsatz

Mit dem nForce 790i Ultra SLI kehrt Nvidia zurück zum bekannten Zwei-Chip-Design. Während der 780i SLI noch den nForce 200 als Brückenchip für die Umsetzung von PCIe 2.0 benötigte, hat diese jetzt Einzug in die SPP, die Northbridge, gehalten. Damit ist auch schon eine der wichtigsten Neuerungen benannt: die native PCIe-2.0-Unterstützung. Auch beim FSB hat sich einiges getan; so werden jetzt auch 1.600 MHz offiziell geboten. Einen guten Überblick über die Neuerungen und Ausstattungsmerkmale bietet das Diagramm.

SPP 790i Ultra SLI
SPP 790i Ultra SLI
MCP 790i Ultra SLI
MCP 790i Ultra SLI
Nvidia nForce 790i Ultra SLI Diagramm
Nvidia nForce 790i Ultra SLI Diagramm
Block-Diagramm vom Nvidia nForce 790i SLI

Der nForce 790i wird wie seine Vorgänger von TSMC gefertigt. Die MCP wird dabei noch im 90-nm-Verfahren, die SPP jedoch in 65-nm-Strukturgröße hergestellt. Während sich bei der Southbridge (MCP) keine Änderungen offenbaren, was durch den Einsatz der guten alten NF570 nicht weiter verwundert, hat sich bei der SPP auch einiges unter der Haube getan. So hat sich Nvidia einige Gedanken über Verbesserungen im SLI-Betrieb gemacht. Dabei stand die Reduzierungen von Latenzen und benötigter Bandbreite im Pflichtenheft. Als Lösungen haben die Ingenieure von Nvidia zum einen PWShort, zum anderen Broadcast entwickelt.

Bisher konnten zwei Grafikkarten im SLI-Modus nur unter Benutzung des PCIe-Interface Memory-Controller Daten, wie zum Beispiel bei der Synchronisation von Bildinhalten, untereinander austauschen. Der neue PCIe-Controller in der SPP ist jetzt allerdings in der Lage, diesen Datenstrom von einer zur anderen Grafikkarte direkt abzuwickeln, ohne das ein Zugriff auf den Memory-Controller nötig wird. Dadurch fallen unnötige Wartezeiten (Latenzen) weg und der Memory-Controller steht für andere Aufgaben zur Verfügung. Diese neue Technik nennt Nvidia „PostedWrite Shortcut“, oder kurz „PWShort“.

GPU-GPU Indirect Path - alte Technik
GPU-GPU Indirect Path - alte Technik
GPU-GPU Direct Path PWShort - neue Technik
GPU-GPU Direct Path PWShort - neue Technik

Die andere Neuentwicklung namens „CPU-to-GPU-Broadcast“ soll hauptsächlich den FrontSideBus (FSB) und die CPU entlasten. Schickte zum Beispiel die CPU an alle, immerhin bis zu vier, Grafikkarten die gleichen Daten, so wurde dabei bisher der bis zu vierfache Aufwand nötig. Jede Grafikkarte musste einzeln angesprochen werden, der Zeitaufwand und die Belastung für den FSB waren sehr hoch. Mit der Broadcast-Technik muss die CPU nur noch ein einziges Mal die Daten über den FSB schicken um alle Grafikkarten zu versorgen. Die 790i-Ultra-SLI-SPP verteilt die Daten auf einen Schlag an alle angeschlossenen SLI-Karten.

CPU-GPU ohne Broadcast - alte Technik
CPU-GPU ohne Broadcast - alte Technik
CPU-GPU mit Broadcast - neue Technik
CPU-GPU mit Broadcast - neue Technik

Ebenfalls neu ist die Weiterentwicklung EPP 2.0, die es beim Übertakten mit entsprechenden Modulen erlauben soll, bessere und höhere Ergebnisse zu erzielen. Damit soll auch aus DDR3-Modulen das letzte Quentchen Leistung herausgekitzelt werden, wie es EPP 1.0 bereits bei DDR2-Speicher tat. Um dieses Ziel zu erreichen, hat Nvidia bei seinen Referenz-Mainboards, die über sechs Layer verfügen, viel an der Signal-Führung gearbeitet und verbessert. Es sollen höhere Taktraten ermöglicht und auch der Energiebedarf verringert worden sein. Auch der Memory-Controller in der SPP wurde dazu überarbeitet und weist weitere Neuerungen unter anderem zur Latenz-Verringerung auf. EPP 2.0 ist als direkte Antwort auf Intels XMP-Technologie anzusehen. Messwerte zu EPP 2.0 folgen im Verlauf des Artikels.

DDR3 Memory Interface
DDR3 Memory Interface

Natürlich wird vom nForce 790i auch der offene ESA-Standard zur Systemüberwachung und -steuerung unterstützt. Mit der neuen System-Monitor-Software können alle wichtigen Temperaturen, Spannungen und Drehzahlen im System auf einfache Weise überwacht und angezeigt werden. Über das erweiterte Nvidia Control Panel können viele dieser Werte „on-the-fly“ geändert werden, ohne umständlich über das BIOS Werte zu bearbeiten. Viele Hardware-Hersteller bieten inzwischen ESA-kompatible Hardware wie Gehäuse, Netzteile und Lüfter an.

ESA Diagramm
ESA Diagramm

Abschließend wollen wir in einer Tabelle noch die grundlegenden Eigenschaften der gesamten 700er-Familie von Nvidia zusammen fassen.

Nvidia nForce-700i-Serie
nForce 790i Ultra SLI nForce 790i SLI nForce 780i SLI nForce 750i SLI
Codename C73 XE C73 P C72 XE C72 P
CPU (bis einschließlich) Yorkfield, Wolfdale Yorkfield, Wolfdale Yorkfield, Wolfdale Yorkfield, Wolfdale
FSB (effektiv) 1600 MHz 1600 MHz 1333 MHz 1333 MHz
SLI-Modi SLI (2x16),
3-Wege-SLI (3x16)
SLI (2x16),
3-Wege-SLI (3x16)
SLI (2x16),
3-Wege-SLI (3x16)
SLI (2x8)
ESA Ja Ja Ja Nein
EPP 2.0 Ja Nein Nein Nein
Speichertyp (bis) DDR3-2000 (EPP 2.0) DDR3-1333 DDR2-1200 (EPP 1.0) DDR2-800
PCI Express 2.0 32 Lanes
2x16
32 Lanes
2x16
32 Lanes
2x16
24 Lanes
1x16, 1x8
PCI Express 1.1 28 Lanes
1x16, 1x8, 4x1
28 Lanes
1x16, 1x8, 4x1
30 Lanes
1x16, 1x8, 6x1
2 Lanes
2x1
PCIe Controller 10 10 12 6
SATA/PATA 6/2 6/2 6/2 4/4
RAID 0, 1, 0+1, 5 0, 1, 0+1, 5 0, 1, 0+1, 5 0, 1, 0+1, 5
Gigabit Ethernet 2x 2x 2x 1x
DualNet Ja Ja Ja Nein
USB 10x 10x 10x 8x
PCI-Slots 5 5 5 5
Audio HDA (Azalia) HDA (Azalia) HDA (Azalia) HDA (Azalia)

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