Nvidia GeForce GTX 690 im Test: Durchweg ordentliche Multi-GPU-Karte

Einleitung

Dieses Jahr gibt es viel Bewegung im Grafikkartensegment. Während vor allem die ersten Wochen AMD mit der Radeon HD 7970 im Alleingang gehörten, folgte Ende März Nvidia mit der Kepler-Architektur in Form der GeForce GTX 680, so dass das Duell zwischen AMD Radeon HD 7000 und Nvidia GeForce GTX 600 eröffnet wurde.

Nvidia muss dabei zunächst viel aufholen, denn während AMD inklusive Mid-Range-Markt bereits sämtliche Leistungsklassen bedient hat, gibt es bei Nvidia bis jetzt nur den High-End-Ableger. Am heutigen Tag betritt nun die zweite Kepler-Grafikkarte die Bühne, wobei Nvidia aber einem direkten Duell mit AMD noch aus dem Weg geht.

Denn mit der GeForce GTX 690 stellen die Kalifornier das Dual-GPU-Flaggschiff vor, das mit gleich zwei GPUs auf einer Platine den Kampf um die schnellste, auf dem Markt erhältliche Grafikkarte antritt. Dass der 3D-Beschleuniger neue Rekordwerte aufstellen wird, bezweifelt im Vorfeld niemand, da der direkte Gegenspieler, die AMD Radeon HD 7990, noch auf sich warten lässt.

Dieses Mal legt somit Nvidia mit der GeForce GTX 690 vor und man hat sich viel vorgenommen: Auf der Grafikkarte werkeln zwei voll aktivierte GK104-GPUs, die nur minimal niedriger als zwei einzelne GeForce-GTX-680-Modelle takten. Zugleich will Nvidia einen verhältnismäßig leisen Kühler verbaut haben und aktiv, per Hardware, gegen störende Mikroruckler vorgehen. Wird die Mission gelingen?

Technische Eckdaten

Nvidias GeForce GTX 690 setzt sich aus gleich zwei GK104-GPUs basierend auf der Kepler-Architektur zusammen, die jeweils aus 3,54 Milliarden Transistoren bestehen und im noch neuen 28-nm-Prozess bei TSMC gefertigt werden. Bezüglich der Funktionsweise handelt sich um eine klassische Multi-GPU-Karte, wie auch schon bei der GeForce GTX 590.

Die GK104-GPUs auf der GeForce GTX 690 sind bis auf die letzte Ausführungseinheit aktiviert, weswegen dem Käufer zwei Mal vier Graphics Processing Clusters mit jeweils vier SMX-Blöcken geboten werden, die wiederum die 192 skalaren Shadereinheiten beherbergen, die pro Takt ein MADD (Multiply-ADD) berechnen können. Das macht pro Rechenkern 1.536 ALUs, wobei das Marketing gerne von 3.072 „CUDA-Cores“ spricht.

Pro SMX gibt es darüber hinaus 16 vollwertige Textureinheiten (insgesamt also 2 x 128 TMUs), die pro Takt ein Pixel adressieren sowie texturieren können. Nicht vergessen werden darf die Polymorph-Engine 2.0, die sich um das Rasterizing sowie Tessellation kümmert. Jeder SMX ist mit einer Polymorph-Engine 2.0 ausgestattet, weswegen es auf der GeForce GTX 690 zwei Mal acht Einheiten gibt.

Nicht vergessen werden dürfen die vier Raster-Operation-Clusters pro GK104, die aus jeweils acht ROPs bestehen. Pro Rechenkern ergibt das 32 ROPs, die auf der GeForce GTX 690 verdoppelt werden. Zusätzlich wird jede GPU von vier 64 Bit breiten Speichercontrollern mit Daten versorgt, die ein 256 Bit breites Speicherinterface pro Kern ergeben.

Die GeForce GTX 690 wird mit einem Base-Clock von 915 MHz für die GK104-GPUs angesteuert, der Boost-Clock liegt bei 1.019 MHz. Der bei der GeForce GTX 680 eingeführte Turbo ist also auch auf der Multi-GPU-Karte mit von der Partie und spielt dort sogar noch eine größere Rolle, da die Differenz zwischen beiden Taktraten höher als bei dem Single-GPU-Flaggschiff ist. Der pro Chip 2.048 MB große GDDR5-Speicher wird mit hohen 3.004 MHz betrieben.

Die beiden Rechenkerne auf der Grafikkarte werden mittels eines PCIe-Switchs von PLX mit Daten versorgt. Dieser kann dabei mit dem PCIe-3.0-Standard umgehen, sodass beide Rechenkerne mit voller Bandbreite der 16 PCIe-Lanes des dritten Standards angesprochen werden.

Laut Nvidia weist die GeForce GTX 690 mit dem voreingestellten Power Target eine maximale Leistungsaufnahme von 300 Watt auf. In gewöhnlichen Anwendungen soll sie dagegen bei 263 Watt liegen. Die Platine sowie Stromversorgung ist theoretisch für bis zu 375 Watt ausgelegt, um diese zu erreichen, muss jedoch das Power Target manuell erhöht werden.

Wer mehr Details über Nvidias neue Kepler-Architektur erfahren möchte, dem empfehlen wir einen Blick in unser Launch-Review zur GeForce GTX 680.

	Radeon HD 7970	GeForce GTX 590	GeForce GTX 680	GeForce GTX 690
Logo
Chip	Tahiti	2 x GF110	GK104	2 x GK104
Transistoren	ca. 4,31 Mrd.	2 x ca. 3 Mrd.	ca. 3,54 Mrd.	ca. 2 x 3,54 Mrd.
Fertigung	28 nm	40 nm	28 nm	28 nm
Chiptakt (Base)	925 MHz	607 MHz	1.006 MHz	915 MHz
Chiptakt (Boost)	925 MHz	607 MHz	1.058 MHz	1.019 MHz
Shadertakt	925 MHz	1.215 MHz	1.006 MHz	915 MHz
Shader-Einheiten (MADD)	2.048 (1D)	2 x 512 (1D)	1.536 (1D)	2 x 1.536 (1D)
FLOPs (MAD)	3.789 GFLOPS	2 x 1.244 GFLOPS	3.090 GFLOPS	2 x 2.811 GFLOPS
ROPs	32	2 x 48	32	2 x 32
Pixelfüllrate	29.600 MPix/s	2 x 19.424 MPix/s	32.192 MPix/s	2 x 29.280 MPix/s
TMUs	128	2 x 64	128	2 x 128
Texelfüllrate	118.400 MTex/s	2 x 38.848 MTex/s	128.768 MTex/s	2 x 117.120 MTex/s
Shader-Model	SM 5.1	SM 5	SM 5.1	SM 5.1
effektive Windows Stromsparfunktion	✓ (ZeroCore)	✓	✓	✓
Speichermenge	3.072 MB GDDR5	2 x 1.536 MB GDDR5	2.048 MB GDDR5	2 x 2.048 MB GDDR5
Speichertakt	2.750 MHz	1.707 MHz	3.004 MHz	3.004 MHz
Speicherinterface	384 Bit	2 x 384 Bit	256 Bit	2 x 256 Bit
Speicherbandbreite	264.000 MB/s	2 x 163.874 MB/s	192.256 MB/s	2 x 192.256 MB/s
Stromangaben Typisch/Maximal	210/250 Watt	365/? Watt	170/195 Watt	263/300 Watt