News : Nvidia stellt zweite Maximus-Generation mit „Kepler“ vor

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Die aktuell stattfindende Siggraph 2012 mit dem Schwerpunktthema Computergrafiken ist für Unternehmen der Branche eine ideale Plattform für die Vorstellung neuer Produkte. So verwundert es nicht, dass neben AMD auch Nvidia am heutigen Tage Neuerungen für das professionelle Grafiksegment ankündigt.

Während bei AMD die GCN-Architektur („Southern Island“) die Basis der neuen Profi-Grafikkarten darstellt, ist es bei Nvidia die „Kepler“-Architektur, welche im Privatbereich durch die GeForce-600-Familie vertreten ist.

Interaktives 3D-Rendering mit neuer Nvidia-Maximus-Hardware

Nvidia kündigt nun die zweite Generation der Maximus-Plattform an, die ihr Debüt im letzten November feierte. Dabei handelt es sich um eine Plattform für Workstations, bei der die Rechenaufgaben auf die jeweils auf ein Einsatzgebiet spezialisierten Grafikkarten verteilt werden. So übernehmen die Quadro-Modelle die typischen Grafikberechnungen, während die Tesla-Karten parallele Berechnungen abseits der Grafik (GPGPU) bearbeiten.

Nvidia Quadro K5000

Die neue Maximus-Generation setzt auf in 28 nm gefertigte Kepler-GPUs, die auf den heute angekündigten Neulingen Quadro K5000 und Tesla K20 verbaut werden und gegenüber ihren Vorgängern mehr Leistung bei höherer Effizienz versprechen. Während Nvidia bei ersterer die kompletten Spezifikationen enthüllt, die denen einer GeForce GTX 680 mit GK104-GPU sehr ähneln, sind die Kalifornier bei der Tesla K20 noch sehr verschwiegen. Dies ist nicht verwunderlich, soll dabei doch das lang erwartete Kepler-Flaggschiff GK110 zum Einsatz kommen, dessen Spezifikationen der Hersteller offenbar noch etwas länger geheim halten möchte.

Den Einsatz des GK110 bei der Tesla K20 hatte Nvidia samt spärlicher Infos bereits vor Monaten bestätigt, an gleicher Stelle tauchten auch bislang nicht offiziell bestätigte Spezifikationen zum Kepler-Flaggschiff auf.

Quadro K5000 Tesla K20
Architektur Kepler
GPU GK104 GK110
Shadereinheiten 1.536 n. a. 2.880
GPU-Takt ~700 MHz (errechnet) n. a.
Speicher 4 GB GDDR5 n. a. 6 GB GDDR5
Speicherinterface 256 Bit n. a. 384 Bit
Speichertakt ~2.700 MHz (errechnet) n. a.
Speicherbandbreite 173 GB/s n. a.
Max. Strombedarf 122 W n. a.

Für Grafikberechnungen in einer Maximus-Workstation ist also die Quadro K5000 mit 1.536 Shadereinheiten, einem 256-Bit-Speicherinterface, 4 GB GDDR5-Speicher und einer Single-Precision-Rechenleistung von 2.150 Gigaflops zuständig. Gegenüber einer GTX 680 fallen sowohl die Rechenleistung (deutlich) als auch die Speicherbandbreite geringer aus, was aus den gegenüber dem Desktop-Pendant reduzierten Taktfrequenzen resultiert. Anhand der bekannten Spezifikationen lässt sich ein GPU-Takt von rund 700 MHz (statt 1.006 MHz) errechnen, während der Speicher mit rund 2.700 MHz (statt 3.004 MHz) takten dürfte. Diese Leistungsbeschneidung führt allerdings zu einer erheblich reduzierten Leistungsaufnahme von maximal 122 Watt, während die GTX 680 mit bis zu 195 Watt angegeben wird – ein nicht unwichtiger Faktor in diesem Segment.

Schlüsselfunktionen der Nvidia Quadro K5000 GPU

Die Angaben zur Tesla K20 beschränken sich hingegen auf wenige Details. So wird, wie bereits erwähnt, eine einzelne GK110-GPU (eine Tesla K10 besitzt zwei GK104) zum Einsatz kommen, mit der gegenüber einer Tesla M2090 auf „Fermi“-Basis eine „dreimal so hohe Double-Precision-Leistung“ erreicht werden soll. Neben SMX werden zudem Dynamic Parallelism und Hyper-Q als architektonische Merkmale aufgeführt. Die GPGPU-Karte soll im vierten Quartal 2012 erhältlich sein.

Schlüsselfunktionen der Nvidia Tesla K20 GPU

Für gesamte Workstations auf Basis der neuen Maximus-Generation gibt Nvidia eine Verfügbarkeit ab Dezember 2012 an. Dann sollen die Quadro K5000 für 2.249 US-Dollar (MSRP) und die Tesla K20 für 3.199 US-Dollar den Besitzer wechseln. Zu den Herstellern, die solche Lösungen anbieten, sollen unter anderem HP, Dell, Fujitsu und Lenovo zählen.

Computational Fluid Dynamics mit Nvidias neuer Maximus-Generation