GeForce GTX 590 im Test : Multi-GPU von Nvidia versucht sich an AMDs HD 6990

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GeForce GTX 590 im Test: Multi-GPU von Nvidia versucht sich an AMDs HD 6990

AMD hat das Dual-GPU-Rennen gewonnen! Zumindest was die Erstvorstellung angelangt, denn die Radeon HD 6990 hat als erste Multi-GPU-Karte der aktuellen GPU-Generation den Sprung ins Regal geschafft. Die Grafikkarte kann mit einer enormen Geschwindigkeit auftrumpfen und überholt die GeForce GTX 580 problemlos. Dafür hat der 3D-Beschleuniger aber mit einer enormen Lautstärke und Leistungsaufnahme zu kämpfen.

Lange hat es nicht gedauert, bis Nvidia etwas mehr als eine Woche später zum Gegenangriff übergeht: Die GeForce GTX 590 soll es richten, die mit gleich zwei vollwertigen GF110-GPUs, einer Speicherkapazität von insgesamt 3.072 MB sowie einem nach eigenen Angaben „angenehm leisen“ Kühlsystem daher kommt. Darüber hinaus soll ebenso der Treiber bezüglich der Multi-GPU-Performance einen Schritt nach vorne gemacht haben. Der Frage, ob das alles ausreicht, um AMDs Radeon HD 6990 schlagen zu können, werden wir in diesem Artikel auf den Grund gehen.

Darüber hinaus haben wir die Einführung der neuen Grafikkarte genutzt, um die Struktur unserer Grafikkartentests zu überarbeiten. Die Benchmarks der einzelnen Anwendungen, denen viele Leser in der Vergangenheit ohnehin weniger Aufmerksamkeit geschenkt haben, sind nun ebenso wie die Beschreibung des Testsystems als Anhang am Ende des Artikels zu finden. Auf diese Weise trennen sie den inhaltlich zusammenhängenden Teil des Tests nicht mehr in zwei Teile. Sowohl die Übersichtlichkeit als auch der Lesefluss wird durch die neue Struktur gesteigert. Auf wichtige Erkenntnisse aus den Einzeltests wird künftig unter der Auswertung der Leistung eingegangen, so dass sich ein zusammenhängender Artikel ergibt, der die Leistung der getesteten Grafikkarten hervorhebt. Wer einzelne Ergebnisse genauer analysieren möchte, kann diese bei Bedarf weiterhin im Anhang des Artikels nachschlagen. Für Anregungen, Kritik und Verbesserungsvorschläge zur neuen Struktur sind wir jederzeit dankbar.

Technische Eckdaten

Nvidias GeForce GTX 590 basiert auf je zwei GF110-GPUs, die im 40-nm-Verfahren von TSMC hergestellt werden und jeweils etwa drei Milliarden Transistoren tragen. Darüber hinaus sind die Rechenkerne selektiert, sodass auf der Grafikkarte nur die Besten ihrer Art eingesetzt werden. Da es sich um eine Multi-GPU-Karte handelt, kommt die hauseigene SLI-Technologie inklusive deren Vor- und Nachteile zum Einsatz.

GeForce GTX 590 ohne Kühlkörper
GeForce GTX 590 ohne Kühlkörper

Die beiden GF110-GPUs sind vollständig aktiviert, weswegen es pro Kern 16 Streaming Multiprocessors, kurz SM, gibt, die pro Takt 32 MADDs (Multiply-ADD) berechnen können. Es gibt also 512 skalare Shadereinheiten pro GPU. Jeder SIMD ist zudem mit einem Texture-Cluster bestehend aus vier vollwertigen Texture Mapping Units (TMU) ausgestattet, sodass es 64 Textureinheiten gibt, die pro Takt einen Pixel adressieren sowie texturieren können.

Auf der GeForce GTX 590 gibt es pro GPU sechs 64 Bit breite Speichercontroller, weswegen das Speicherinterface 384 Bit entspricht. Damit liegt der Speicherausbau bei 1.536 MB, wobei das Marketing gerne von drei Gigabyte spricht. Pro Speichercontroller gibt es traditionell ein ROP-Cluster mit jeweils acht ROPs – 48 ROPs pro GF110.

Die beiden GPUs werden mittels des eigenen nForce-200-Chips mit jeweils 16 PCIe-Lanes der zweiten Generation angesteuert. Damit können die Rechenkerne mit der vollen Bandbreite miteinander kommunizieren und die Grafikkarte ist zusätzlich mit den vollen Lanes an den PCIe-Bus des Mainboards angeschlossen.

GF110-GPU
GF110-GPU

Nvidia taktet die TMU-Domäne der GeForce GTX 590 mit 607 MHz, was einen Shadertakt von 1.215 MHz zur Folge hat. Der jeweils 1.536 MB große GDDR5-Speicher wird mit 1.707 MHz angesteuert. Die Frequenzen liegen demnach noch ein gutes Stück unter denen einer GeForce GTX 570. Das ist wohl dem Versuch geschuldet, die Leistungsaufnahme in Grenzen zu halten.

Diese soll im Durchschnitt 365 Watt betragen und liegt so in denselben Regionen wie eine AMD Radeon HD 6990. Dementsprechend verfügt sie ebenfalls über zwei Acht-Pin-Stromstecker.

Radeon
HD 6970
Radeon
HD 6990
GeForce
GTX 570
GeForce
GTX 580
GeForce
GTX 590
Logo AMD-Logo AMD-Logo Nvidia-Logo Nvidia-Logo Nvidia-Logo
Chip Cayman 2x Cayman
Antilles
GF110 GF110 2x GF110
Transistoren ca. 2,64 Mrd. 2x ca. 2,64 Mrd. ca. 3 Mrd. ca. 3 Mrd. 2x ca. 3 Mrd.
Fertigung 40 nm 40 nm 40 nm 40 nm 40 nm
Chiptakt 880 MHz 830 MHz 732 MHz 772 MHz 607 MHz
Shadertakt 880 MHz 830 MHz 1.464 MHz 1.544 MHz 1.215 MHz
Shader-Einheiten
(MADD)
384 (4D) 2x 384 (4D) 480 (1D) 512 (1D) 2x 512 (1D)
FLOPs (MAD) 2.703 GFLOPs 2x 2.550 GFLOPs 1.405 GFLOPs 1.581 GFLOPs 2x 1.244 GFLOPs
ROPs 32 2x 32 40 48 2x 48
Pixelfüllrate 28.160 MPix/s 2x 26.560 MPix/s 21.960 MPix/s 24.704 MPix/s 2x 19.424 MPix/s
TMUs 96 2x 96 60 64 2x 64
TAUs 96 2x 96 60 64 2x 64
Texelfüllrate 84.480 MTex/s 2x 79.680 MTex/s 43.920 MTex/s 49.408 MTex/s 2x 38.848 MTex/s
Shader-Model SM 5 SM 5 SM 5 SM 5 SM 5
Hybrid-CF/-SLI X X X X X
effektive Windows
Stromsparfunktion
Speichermenge 2.048 MB GDDR5 2x 2.048 MB GDDR5 1.280 MB GDDR5 1.536 MB GDDR5 2x 1.536 MB GDDR5
Speichertakt 2.750 MHz 2.500 MHz 1.900 MHz 2.004 MHz 1.707 MHz
Speicherinterface 256 Bit 2x 256 Bit 320 Bit 384 Bit 2x 384 Bit
Speicherbandbreite 176.000 MB/s 2x 160.000 MB/s 152.000 MB/s 192.384 MB/s 2x 163.874 MB/s
Stromangaben
Typisch/Maximal
190/250 Watt 350/375 Watt 219/? Watt 244/? Watt 365/? Watt

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