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.

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.

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

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:

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:

Grafikspeicher, Speichertakt und Speicherinterface

Hersteller	Nvidia	Nvidia	Nvidia	Nvidia	Nvidia	Nvidia	ATI	ATI
Grafikchip	Geforce 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)	108. Platz	116. Platz	112. Platz	134. Platz	135. Platz	162. Platz	110. Platz	119. Platz
Leistungsklasse	High-End	High-End	High-End	High-End	High-End	Mainstream	High-End	High-End
Veröffentlicht	1Q 2010	1Q 2010	1Q 2009	1Q 2009	1Q 2009	2Q 2009	3Q 2009	3Q 2009
Anzahl Kerne	1	1	2	1	1	1	1	1
Codename	GF100	GF100	GT200b	GT200b	GT200b	G92b	RV870	RV870
Transistoren	3000 Mio.	3000 Mio.	2x 1400 Mio.	1400 Mio.	1400 Mio.	754 Mio.	2150 Mio.	2150 Mio.
Herstellung	40nm	40nm	55nm	55nm	55nm	55nm	40nm	40nm
Chip
Chiptakt:	700 MHz	607 MHz	576 MHz	648 MHz	633 MHz	738 MHz	850 MHz	725 MHz
Chiptakt (BOOST):
Shadertakt	1401 MHz	1215 MHz	1242 MHz	1476 MHz	1404 MHz	1836 MHz	850 MHz	725 MHz
Pixelshader
Vertexshader
Streamprozessoren	480	448	2x 240	240	240	128	1600	1440
ROP	48	40	2x 28	32	28	16	32	32
TMU	60	56	2x 80	80	80	64	80	72
Speicher (RAM)
Speichertakt	3696 MHz *	3352 MHz *	1998 MHz *	2484 MHz *	2268 MHz *	2200 MHz *	4800 MHz *	4000 MHz *
Speichergröße	1536 MB	1280 MB	1792 MB	1024 MB	896 MB	1024 MB	1024 MB	1024 MB
Speichertyp	GDDR-5	GDDR-5	GDDR-3	GDDR-3	GDDR-3	GDDR-3	GDDR-5	GDDR-5
Speicherinterface	384 Bit	320 Bit	2x 448 Bit	512 Bit	448 Bit	256 Bit	256 Bit	256 Bit
Herstellung
API	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E	PCI-E
DirectX	11	11	10	10	10	10	11	11
OpenGL	3.2	3.2	2.1	2.1	3.0	2.0	3.2	3.2
Multi-GPU fähig?	SLI	SLI	SLI	SLI	SLI	SLI	CF	CF
Hybrid Graphics
Vulkan
Leistungswerte
PCE-Score	139.8	106.9	139	110.7	97.1	67.5	164.7	132.2
Pixelfüllrate	33.600 MP/s	24.280 MP/s	32.256 MP/s	20.736 MP/s	17.724 MP/s	11.808 MP/s	27.200 MP/s	23.200 MP/s
Texelfüllrate	42.000 MT/s	33.992 MT/s	92.160 MT/s	51.840 MT/s	50.640 MT/s	47.232 MT/s	68.000 MT/s	52.200 MT/s
Shaderleistung (Single Precision)	1345 GFlops	1089 GFlops	1788 GFlops	1063 GFlops	1011 GFlops	705 GFlops	2720 GFlops	2090 GFlops
Shaderleistung (Double Precision)
Speicherbandbreite	177.408 MB/s	134.080 MB/s	223.776 MB/s	158.976 MB/s	127.008 MB/s	70.400 MB/s	153.600 MB/s	128.000 MB/s
Stromverbrauch
Maximal	295 Watt	225 Watt	289 Watt	183 Watt	221 Watt	150 Watt	188 Watt	151 Watt
Leerlauf (IDLE)	50,0 Watt	50,0 Watt	62,0 Watt	29,0 Watt	34,0 Watt		27,0 Watt	27,0 Watt
Weitere Informationen
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* Theoretische Taktrate. Abhängig von der RAM-Technologie.   Bei DDR-Speicher ist dies nicht der Realtakt, sondern entspricht der theoretischen Leistungsfähigkeit

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

Technische Übersicht Geforce GTX 470

Benchmarks zur Geforce GTX 480 / 470

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	20665
Nvidia Geforce GTX 480	19523
Nvidia Geforce GTX 470	16489
ATI Radeon HD 5850	15744
ATI Radeon HD 5770	11024
Nvidia Geforce GTS 250	9441

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 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	79
Nvidia Geforce GTX 470	65
ATI Radeon HD 5870	63
ATI Radeon HD 5850	54
ATI Radeon HD 5770	37
Nvidia Geforce GTS 250	34

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

Ego-Shooter basierend auf Direct3D 10, verwendet die CryEngine2, eine Weiterentwicklung der CryEngine von FarCry

Grafikchip	Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 480	42
ATI Radeon HD 5870	40
Nvidia Geforce GTX 470	36
ATI Radeon HD 5850	33
ATI Radeon HD 5770	20
Nvidia Geforce GTS 250	15

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)

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