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NVIDIA Quadro K3100M

Die NVIDIA Quadro K3100M ist eine Mittelklasse-GPU für mobile Workstation-Notebooks, die am 23. Juli 2013 vorgestellt wurde. Sie basiert wie die Vorgängerin Quadro K3000M weiterhin auf dem GK104-Grafikchip, ist aber mit mehr Streaming-Multiprozessoren (SMX) und einer höheren Taktfrequenz ausgestattet. Der Chip ist nun mit 768 Shadereinheiten, 64 TMUs und 32 ROPs ausgestattet, während die Taktfrequenz von 654 MHz auf 680 MHz erhöht wurde. Auch die Speichergröße wurde auf 4096 MB verdoppelt. Der schnelle GDDR5-Speicher ist weiterhin über ein 256-Bit Bus-Interface angebunden, die Bandbreite wurde jedoch auf 102,4 GB/s erhöht. Der Speichertakt beträgt effektiv 3200 MHz. Die Grafikkarte ist für 17,3 Zoll große mobile Workstation-Notebooks konzipiert und unterstützt Intels Shark-Bay-Plattform (Haswell). Sie ist mit zertifizierten Treibern und exklusiven Technologien ausgestattet, die die Leistung von professioneller Grafiksoftware deutlich erhöhen.

Architektur
Der GK104-Grafikchip basiert auf NVIDIAs Kepler-Mikroarchitektur, die 2012 mit der GeForce 600-Serie eingeführt wurde. Kepler übernimmt das Graphics-Processing-Cluster-Design (GPC) des Vorgängers Fermi, wurde jedoch mit doppelt so vielen TMUs ausgestattet. Der Shadertakt, der bei Fermi doppelt so hoch wie der Kerntakt war, wurde auf den Kerntakt angeglichen, sodass der gesamte Chip mit derselben Taktfrequenz arbeitet. Statt einen halben Warp (Arbeitszyklus) mit jeweils 16 Threads in einer schnellen Zweierfolge auszuführen, wird bei Kepler ein voller Warp mit 32 Threads durchgeführt. Um für den niedrigeren Shadertakt zu kompensieren, mussten nun also 32 statt 16 Shadereinheiten verbaut werden. Da eine Kompensation allein aber nicht ausreicht, wurde die Zahl der Shadergruppen von 3 auf 6 erhöht, sodass nun insgesamt 192 Shadereinheiten auf einem SMX verbaut sind. Ebenso wurde die Zahl der Load/Store-Einheiten auf 32 und die der Textur-Einheiten auf 16 verdoppelt. Die Zahl der Spezialfunktionseinheiten (SFUs) wurde sogar auf 32 vervierfacht. Die Shadereinheiten sind in Sechsergruppen mit jeweils einer Load/Store-Einheit und einer SFU zusammengefasst. Ein SMX verfügt über 64 dieser Sechsergruppen, insgesamt also 192 Shadereinheiten, und 16 TMUs. Der GK104-Chip der NVIDIA Quadro K3100M ist mit der Hälfte der maximal 8 möglichen SMXs ausgestattet.

Funktionen
Die NVIDIA Quadro K3100M unterstützt DirectX 12 FL 11_0, Shadermodell 5, OpenGL 4.5 mit Khronos-Konformität und OpenCL 1.2. Mit CUDA und OpenCL kann die GPU auch für General Computing benutzt werden. Mit der Mosaic-Technologie und der NVIEW-Desktopsoftware können Arbeitsumgebungen mit bis zu 16 Bildschirmen oder Projektoren ohne Leistungseinbußen an eine Workstation angeschlossen werden. Als Anschlüsse stehen DisplayPort 1.2 und HDMI 1.4a zur Verfügung. H.264-Videos können in 4K-Auflösung wiedergegeben werden.

Leistung
Dank der höheren Taktfrequenz und mehr Ressourcen ist die NVIDIA Quadro K3100M deutlich performanter als ihre Vorgängerin K3000M. Sie ist in etwa mit der Mainstream-GPU GeForce GTX 765M vergleichbar, die jedoch über eine höhere Taktfrequenz verfügt. Die Leistungsaufnahme der Grafikkarte gibt NVIDIA mit 75 Watt an.
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Technische Daten
ModellQuadro K3100M
DirectX-Version12
Chip-Takt680 MHz
Shadertakt680 MHz
Speichertakt3200 MHz
Dedizierter SpeicherJa
Speichergröße4096 MB
SpeichertypGDDR5
Speicheranbindung256 Bit
Stream-Prozessoren768
Texture-Mapping-Units64
Rechenleistung über Stream-Prozessoren1084 GFlops
Pixelfüllrate11300 Mpixel/s
Speicherbandbreite102.4 GB/s
Fertigungsprozess28 nm
Transistoren3540 in Mio.

1 Notebook mit NVIDIA Quadro K3100M

1 Notebook mit NVIDIA Quadro K3100M