Nvidia Geforce GTX 480 / 470 (Fermi, GF100)

Wer hätte daran noch geglaubt, dass Nvidia im April des Jahres 2010 die Geforce GTX 480 bzw. Geforce GTX 470 veröffentlicht. Eine gefühlte Ewigkeit mussten die ambitionierten 3D-Spieler und Nvidia-Anhänger auf die lange Zeit vorher angekündigten Fermi-Grafikchips warten. Immer wieder wurde man vertröstet und mit vereinzelten technischen Informationen abgespeist. So blieb einem nichts anderes übrig als zur Konkurrenz zu blicken. Bereits im September letzten Jahres veröffentlichte man die neue Radeon HD 5000 Serie und baute in den letzten sechs Monaten Stück für Stück das Produktportfolio aus. Mittlerweile reden wir hier von insgesamt neun Modellen, vom Einsteiger- bis hin zum schnellen High-End-Modell.

Geforce GTX 480 / 470 (GF100, Fermi) Logo

Die Zeit lief den Nvidia-Entwicklern davon und daher ist es umso erfreulicher, die neue Geforce GTX 480 und Geforce GTX 470 im heiß umkämpften High-End-Markt begrüßen zu dürfen. Da es sich bei beiden Modellen um Single-GPU-Grafikkarten handelt, stehen sie in Konkurrenz zur Radeon HD 5870 und Radeon HD 5850. Ein Vergleich mit der Radeon HD 5970 wäre nicht sinnvoll, da hier gleich zwei Grafikchips auf der Grafikkarte ihren Dienst antreten und somit die theoretisch doppelte Leistung möglich ist.

Preis-/Leistung Geforce GTX 480 / 470

Ein weiterer Punkt, warum die Geforce GTX 480 / 470 mit Spannung erwartet wurde, ist die neue DirectX 11 Technik. Viele neue und realistische 3D-Effekte warten auf den Endanwender und eine Voraussetzung für 3D-Spiele, welche auf DirectX 11 setzen werden, ist das Vorhandensein von geeigneter Grafikhardware. AMD/ATI läutete die DirectX 11 Ära vor einem halben Jahr ein. Jetzt folgt auch Nvidia diesem Weg. Was mit DirectX alles möglich ist, wird in dem Artikel DirectX auf PC-Erfahrung.de erläutert.

Technische Details zur Geforce GTX 480 / GTX 470 (GF100 alias Fermi)

Was haben die Nvidia-Entwickler während der ganzen Zeit getan? Anscheinend einiges, denn der GF100-Chip (eher bekannt als Fermi) besteht aus ca. 3 Milliarden Transistoren, was einer Verdopplung im Vergleich zum Vorgänger entspricht. Hieraus wird direkt ersichtlich, wie komplex dieser Grafikchip ist, denn noch nie zuvor erreichte eine GPU eine solche Anzahl an Transistoren. AMDs Radeon HD 5870 besteht aus rund 2,15 Milliarden Transistoren, ein deutlicher Unterschied. Hier stellt die Geforce GTX 480 / 470 also einen neuen Weltrekord auf. Logischerweise setzt Nvidia bei dieser Komplexität auf das moderne 40nm (0,04µm) Verfahren, um die Verlustleistung in Grenzen zu halten.

Geforce GTX 480 (GF100, Fermi) Referenzdesign
Geforce GTX 480 (GF100, Fermi) Referenzdesign

Taktraten des Grafikchips

Die Taktraten des Grafikchips sind relativ niedrig gesetzt, was aber nichts über die Leistungsfähigkeit zu sagen hat. Die Geforce GTX 480 wird mit 700 MHz, die kleinere Geforce GTX 470 mit 607 MHz getaktet. Nein, es handelt sich um keinen Rechtschreibfehler, denn Nvidia ist bekannt für "krumme" Taktraten und der Chiptakt beträgt bei der Geforce GTX 470 nicht 600, sondern 607 MHz. Alles in allem befinden sich die Taktraten des Grafikchips auf dem Niveau der Vorgängerserie (Bsp. Geforce GTX 285 = 648 MHz). Die Konkurrenz in Form der Radeon HD 5870 wird mit 850 MHz deutlich höher getaktet.

Taktrate hin oder her, werfen wir einen Blick auf die theoretischen Leistungsdaten des Grafikchips. In Sachen Pixelfüllrate liegen die Nvidia Modelle, in Sachen Texelfüllrate die AMD Modelle vorne:

Theoretische PixelfüllrateTheoretische Texelfüllrate
Radeon HD 5870 = 26400 MPixel/s
Radeon HD 5850 = 23200 MPixel/s
Geforce GTX 480 = 33600 MPixel/s
Geforce GTX 475 = 24280 MPixel/s
Radeon HD 5870 = 66000 MTexel/s
Radeon HD 5850 = 52200 MTexel/s
Geforce GTX 480 = 42000 MTexel/s
Geforce GTX 470 = 33992 MTexel/s   

Geforce GTX 470 (GF100, Fermi) Referenzdesign
Geforce GTX 470 (GF100, Fermi) Referenzdesign

Architektur & Taktraten der Shadereinheiten

Ein entscheidendes Kriterium für die Leistungsfähigkeit in 3D-Spielen ist die Performance der Shadereinheiten. Bei der Geforce GTX 480 kommen insgesamt 480 (1D) Shadereinheiten zum Einsatz, bei der kleineren Geforce GTX 470 immerhin noch 448 (1D). Das entspricht einer Verdoppelung zur Vorgängerserie und bringt einen enormen Leistungsschub mit sich. Ein Blick zur Konkurrenz lässt die Geforce GTX 4xx Serie aber blass aussehen, denn die Radeon HD 5870 kann auf rund 1600 Streamprozessoren zurückgreifen! Erwähnenswert hierbei ist, dass es sich bei der Radeon HD 5870 um 320 (5D) Streamprozessoren handelt.

Es ist aus den Vorgängerserien bekannt, dass Nvidia diesem Missstand mit deutlich höheren Taktraten der Shadereinheiten entgegenwirkt. So beträgt der Takt der Shadereinheiten bei der Geforce GTX 480 1401 MHz, bei der Geforce GTX 470 1215 MHz. Im Vergleich dazu ist der Takt der Shadereinheiten fest mit dem Chiptakt gekoppelt und beträgt 850 MHz.

Auch hier hilft ein Blick auf die theoretischen Leistungswerte:

Theoretische Shaderleistung
Radeon HD 5870 = 2720 GFlops
Radeon HD 5850 = 2720 GFlops
Geforce GTX 480 = 1345 GFlops
Geforce GTX 470 = 1089 GFlops

Grafikspeicher, Speichertakt und Speicherinterface

AMD setzt schon seit der Radeon HD 4000 Serie auf schnellen DDR-5 Grafikspeicher. Nun verbaut auch Nvidia auf der Geforce GTX 480 / 470 den leistungsfähigen DDR-5 Speicher. Insgesamt werden 1536 MB (Geforce GTX 480) und 1280 MB (Geforce GTX 470) verbaut. Die effektiven Taktraten betragen 3696 MHz DDR bzw. 3352 MHz DDR. Zwar wird die Konkurrenz aus dem Hause AMD noch etwas höher getaktet, doch für Nvidia ist dies eine deutliche Leistungssteigerung, da man in den Vorgängerversionen noch den langsameren DDR-3 Speicher eingesetzt hat.

In Sachen Speicherinterface hat Nvidia wieder einen Vorteil: die Anbindung an den Grafikspeicher ist mit 384 Bit (Geforce GTX 480) bzw. 320 Bit (Geforce GTX 470) höher als bei der Radeon HD 5870 mit 256 Bit. Das wirkt sich natürlich positiv auf die Speicherbandbreite aus.

Fassen wir zusammen, wie sich die eingestellten Stellschrauben bei Speichertakt und -schnittstelle auf die Speicherbandbreite auswirken:

Theoretische Speicherbandbreite
Radeon HD 5870 = 153600 MB/s
Radeon HD 5850 = 128000 MB/s
Geforce GTX 480 = 177408 MB/s
Geforce GTX 470 = 134080 MB/s
HerstellerNvidiaNvidiaNvidiaNvidiaNvidiaNvidiaATIATI
GrafikchipGeforce GTX 480 Geforce GTX 470 Geforce GTX 295 Geforce GTX 285 Geforce GTX 275 Geforce GTS 250 Radeon HD 5870 Radeon HD 5850
Rang (Rangliste)72. Platz80. Platz76. Platz97. Platz98. Platz125. Platz74. Platz83. Platz
LeistungsklasseHigh-EndHigh-EndHigh-EndHigh-EndHigh-EndMainstreamHigh-EndHigh-End
Veröffentlicht1Q 20101Q 20101Q 20091Q 20091Q 20092Q 20093Q 20093Q 2009
Anzahl Kerne11211111
CodenameGF100GF100GT200bGT200bGT200bG92bRV870RV870
Transistoren3000 Mio.3000 Mio.2800 Mio.1400 Mio.1400 Mio.754 Mio.2150 Mio.2150 Mio.
Herstellung40nm40nm55nm55nm55nm55nm40nm40nm
Chip
Chiptakt:700 MHz607 MHz576 MHz648 MHz633 MHz738 MHz850 MHz725 MHz
Chiptakt (BOOST):nicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstützt
Shadertakt1401 MHz1215 MHz1242 MHz1476 MHz1404 MHz1836 MHz850 MHz725 MHz
Pixelshadernicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstützt
Vertexshadernicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstützt
Streamprozessoren48044848024024012816001440
ROP4840563228163232
TMU60561608080648072
Speicher (RAM)
Speichertakt3696 MHz *3352 MHz *1998 MHz *2484 MHz *2268 MHz *2200 MHz *4800 MHz *4000 MHz *
Speichergröße1536 MB1280 MB1792 MB1024 MB896 MB1024 MB1024 MB1024 MB
SpeichertypGDDR-5GDDR-5GDDR-3GDDR-3GDDR-3GDDR-3GDDR-5GDDR-5
Speicherinterface384 Bit320 Bit448 Bit512 Bit448 Bit256 Bit256 Bit256 Bit
Herstellung
APIPCI-EPCI-EPCI-EPCI-EPCI-EPCI-EPCI-EPCI-E
DirectX1111101010101111
OpenGL3.23.22.12.13.02.03.23.2
Multi-GPU fähig?SLISLISLISLISLISLICFCF
Hybrid Graphicsunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekannt
Vulkanunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekannt
Leistungswerte
PCE-Score
149.3
114.1
148.5
118.3
103.7
72.1
176
141.2
Pixelfüllrate33.600 MP/s24.280 MP/s32.256 MP/s20.736 MP/s17.724 MP/s11.808 MP/s27.200 MP/s23.200 MP/s
Texelfüllrate42.000 MT/s33.992 MT/s92.160 MT/s51.840 MT/s50.640 MT/s47.232 MT/s68.000 MT/s52.200 MT/s
Shaderleistung
(Single Precision)
1345 GFlops1089 GFlops1788 GFlops1063 GFlops1011 GFlops705 GFlops2720 GFlops2090 GFlops
Shaderleistung
(Double Precision)
unbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekanntunbekannt
Speicherbandbreite177.408 MB/s134.080 MB/s223.776 MB/s158.976 MB/s127.008 MB/s70.400 MB/s153.600 MB/s128.000 MB/s
Stromverbrauch
Maximal295 Watt225 Watt289 Watt183 Watt221 Watt150 Watt188 Watt151 Watt
Leerlauf (IDLE)50,0 Watt50,0 Watt62,0 Watt29,0 Watt34,0 Wattunbekannt27,0 Watt27,0 Watt
Weitere Informationen
Kaufangebote10 Angebote10 Angebote10 Angebote10 Angebote10 Angebote6 Angebote10 Angebote10 Angebote
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Tech. DetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetails

* Theoretische Taktrate. Abhängig von der RAM-Technologie.
  Bei DDR-Speicher ist dies nicht der Realtakt, sondern entspricht der theoretischen Leistungsfähigkeit

Geforce GTX 480 / 470 von Point-Of-View

Neu: DirectX11 und OpenGL 3.2

DirectX 11 und OpenGL 3.2 werden nun auch von Nvidia unterstützt. DirectX11 und OpenGL bringen neue Grafikeffekte und Features mit sich, welche die Qualität in 3D-Spielen verbessern. Vor allem die Tesselation-Einheit ermöglicht sehenswerte Effekte , für die sich der Kauf einer DirectX 11 Grafikarte lohnt.

Weitere Informationen zu den Grafik-API's:
DirectX
Battleforce (DX11) @ tomshardware.com
OpenGL.org

Energieaufnahme ("Stromverbrauch")

Die Geforce GTX 480 und Geforce GTX 470 glänzen nicht in Sachen Leistungsaufnahme. Mit 295 und 225 Watt maximaler Leistungsaufnahme stellen beide einen Negativrekord auf, so dass sich der potentielle Käufer überlegen muss, ob er für die Mehrleistung einen Umweltsünder in seinem Rechner werkeln lassen möchte. Auch die Folgekosten sollten bedacht werden, denn wer regelmäßig mit der Geforce GTX 480 / 470 spielt, dem flattert früher oder später eine erhöhte Stromrechnung ins Haus!

Glücklicherweise hat Nvidia das Strommanagement im 2D-Betrieb optimiert. Läuft die Grafikkarte nicht im 3D-Modus, werden die Taktraten automatisch gesenkt:

Geforce GTX 480
TMU: Max. 700 MHz, Min. 50 MHz
Shader: Max. 1401 MHz, Min. 101 MHz
Speicher: Max. 1848 MHz, Min. 135 MHz

Geforce GTX 470
TMU: Max. 607 MHz, Min. 50 MHz
Shader: Max. 1215 MHz, Min. 101 MHz
Speicher: Max. 1676 MHz, Min. 135 MHz

Technische Übersicht Nvidia Geforce GTX 480

  • Hersteller: Nvidia
  • Grafikchip: Geforce GTX 480
  • Erschienen: 1Q 2010
  • GPU-Codename: GF100
  • Transistoren: 3000 Mio.
  • Herstellungsverfahren: 40 nm
  • Anzahl GPUs: 1
  • DirectX-Version: 11
  • OpenGL-Version: 3.2
  • Chiptakt: 700 MHz
  • Shadertakt: 1401 MHz
  • Speichertakt: 3696 Mhz (DDR)
  • Speichergröße: 1536 MB
  • Speichertyp: GDDR-5
  • Herstellungsverfahren: 40 nm
  • Pipelines: US
  • Streamprozessoren: 480
  • Grafikbus: PCI-E
  • Speicherschnittstelle: 384 Bit
  • Stromverbrauch (in Watt): 295.0
  • Pixelfüllrate MPixel/Sek: 33600
  • Texelfüllrate MTixel/Sek: 42000
  • Shaderleistung: 1345.0 GFLOPs
  • Speicherbandbreite (MB/s): 177408
  • Multi-VGA: SLI
  • Bemerkungen: Single-Slot, GF100 auch bekannt als Fermi

Technische Übersicht Geforce GTX 470

  • Hersteller: Nvidia
  • Grafikchip: Geforce GTX 470
  • Erschienen: 1Q 2010
  • GPU-Codename: GF100
  • Transistoren: 3000 Mio.
  • Herstellungsverfahren: 40 nm
  • Anzahl GPUs: 1
  • DirectX-Version: 11
  • OpenGL-Version: 3.2
  • Chiptakt: 607 MHz
  • Shadertakt: 1215 MHz
  • Speichertakt: 3352 Mhz (DDR)
  • Speichergröße: 1280 MB
  • Speichertyp: GDDR-5
  • Herstellungsverfahren: 40 nm
  • Pipelines: US
  • Streamprozessoren: 448
  • Grafikbus: PCI-E
  • Speicherschnittstelle: 320 Bit
  • Stromverbrauch (in Watt): 225.0
  • Pixelfüllrate MPixel/Sek: 24280
  • Texelfüllrate MTixel/Sek: 33992
  • Shaderleistung: 1089.0 GFLOPs
  • Speicherbandbreite (MB/s): 134080
  • Multi-VGA: SLI
  • Bemerkungen: GF100 auch bekannt als Fermi, Single-Slot

Benchmarks zur Geforce GTX 480 / 470

3D Mark Vantage 1280x1024 0xAA 0xAF

3D Mark Vantage 1280x1024 0xAA 0xAF
Synthetischer Benchmark aus dem Hause Futuremark. Testet die Grafikkarte unter Verwendung von DirectX 10 und benutzt Physik- und AI-Tests. Veröffentlichung: 2008.

Grafikchip Ergebnis
ATI Radeon HD 5870 Diagrammbalken20665
Nvidia Geforce GTX 480 Diagrammbalken19523
Nvidia Geforce GTX 470 Diagrammbalken16489
ATI Radeon HD 5850 Diagrammbalken15744
ATI Radeon HD 5770 Diagrammbalken11024
Nvidia Geforce GTS 250 Diagrammbalken9441

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows 7 64 Bit

Analyse: Der synthetische Benchmark 3D Mark Vantage aus dem Hause Futuremark sieht die Radeon HD 5870 an der Leistungsspitze. Knapp dahinter folgt die Geforce GTX 480. Die kleineren Schwestern Radeon HD 5850 und Geforce GTX 470 fallen deutlich ab. hier stellt sich die Frage, ob man nicht doch ein paar Euros investieren sollte, um bei den Spitzenmodellen zuzugreifen.

Call Of Duty 5 1600x1200 4xAA 16xAF

Call Of Duty 5 1600x1200 4xAA 16xAF
Call Of Duty 5 erschien im Jahr 2008 und setzte die erfolgreiche 3D-Ego-Shooter Serie mit Handlung im zweiten Weltkrieg fort. Obwohl bereits DirectX 10 offiziell verfügbar war, setzt Call Of Duty 5 weiterhin auf DirectX 9.

Grafikchip Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 480 Diagrammbalken79
Nvidia Geforce GTX 470 Diagrammbalken65
ATI Radeon HD 5870 Diagrammbalken63
ATI Radeon HD 5850 Diagrammbalken54
ATI Radeon HD 5770 Diagrammbalken37
Nvidia Geforce GTS 250 Diagrammbalken34

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows 7 64 Bit

Analyse: Der DirectX 9 Shooter Call of Duty 5 hat ein deutliches Faible für Geforce Grafikkarten. Alle Testmodelle in diesem Feld können sich deutlich vom unmittelbaren Konkurrenten durchsetzen. Dieser Benchmark zeigt auf der einen Seite, wie stark die Geforcer GTX 4xx-Modelle sind, auf der anderen Seite sollte man diesen Bench nicht überbewerten.

Crysis 1600x1200 0xAA 0xAF

Crysis 1600x1200 0xAA 0xAF
Ego-Shooter basierend auf Direct3D 10, verwendet die CryEngine2, eine Weiterentwicklung der CryEngine von FarCry

Grafikchip Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 480 Diagrammbalken42
ATI Radeon HD 5870 Diagrammbalken40
Nvidia Geforce GTX 470 Diagrammbalken36
ATI Radeon HD 5850 Diagrammbalken33
ATI Radeon HD 5770 Diagrammbalken20
Nvidia Geforce GTS 250 Diagrammbalken15

Testsystem: Intel Core 2 Extreme QX9770, 2 GB DDR, Windows 7 64 Bit

Analyse: Auch Crysis sieht die Geforce GTX 480 an der Leistungsspitze und zeigt, dass die Leistung der Geforce GTX 4xx überzeugen kann. Der Käufer hat die Qual der Wahl, aber Falsch machen kann er nicht viel

Nvidia Webseite

Nvidia-Webseite: Nvidia Geforce GTX 480 (GF100, Fermi)

Nvidia-Webseite: Nvidia Geforce GTX 470 (GF100, Fermi)