Technische Betrachtungen

Eckdaten	GeForce GTX 670	GeForce GTX 660 Ti	GeForce GTX 660	GeForce GTX 650	GeForce GTX 560 Ti	GeForce GTX 460 – 1024 MB
Codename	GK104	GK104	GK106	GK107	GF114	GF104
Fertigung	28 nm	28 nm	28 nm	28 nm	40 nm	40 nm
Transistoren	3,54 Mrd.	3,54 Mrd.	2,54 Mrd.	1,3 Mrd	1950 Mio.	1950 Mio.
Taktrate Chip	915 MHz	915 MHz	980 MHz	1058 MHz	822 MHz	675 MHz
Taktrate Shader	915 MHz	915 MHz	980 MHz	1058 MHz	1644 MHz	1350 MHz
Taktrate Speicher (MHz)	1502 MHz	1502 MHz	1502 MHz	1250 MHz	1002 MHz	900 MHz
Taktrate Speicher (Mbps)	6008 Mbps	6008 Mbps	6008 Mbps	5000 Mbps	4008 Mbps	3600 Mbps
Speicherart	GDDR5	GDDR5	GDDR5	GDDR5	GDDR5	GDDR5
typische Speichergröße	2048 MB	2048 MB	2048 MB	2048 / 1024 MB	1024 MB	1024 MB
Speicheranbindung	256 bit	192 bit	192 bit	128 bit	256 bit	256 bit
Shader Recheneinheiten	1344	1344	960	384	384	336
Befehlsarchitektur	Skalar	Skalar	Skalar	Skalar	Skalar	Skalar
Fähigkeiten pro Shadereinheit	MADD	MADD	MADD	MADD	MADD	MADD
Double Precision Unterstützung	Ja – 1/24 SP-Leistung	Ja – 1/24 SP-Leistung	Ja – 1/24 SP-Leistung	Ja – 1/24 SP-Leistung	Ja – 1/12 SP-Leistung	Ja – 1/12 SP-Leistung
Textur-Einheiten (TMUs)	112	112	80	32	64	56
Raster-Operation-Einheiten (ROP)	32	24	24	16	32	32
Shader-Model-Version	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
DirectX-Version	DirectX 11	DirectX 11	DirectX 11	DirectX 11	DirectX 11	DirectX 11
Audio-Controller	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)
Video-Prozessor	VP5	VP5	VP5	VP5	VP4	VP4
Typische Leistungsaufnahme (Herstellerangabe)	141 W	134 W	115 W	?	-	-
Maximale Leistungsaufnahme (Herstellerangabe)	170 W	150 W	140W	64 W	170 W	160 W

Mit der GeForce GTX 660 und GTX 650 stellt NVIDIA mit dem heutigen Tage zwei Grafikkarten-Modelle vor, welche auf unterschiedlichen Chips basieren. Während die GeForce GTX 660 auf dem GK106 basiert, setzt die GTX 650 auf den GK107-Chip auf. Nichtsdestotrotz stellt die Architektur-Grundlage beider Chip-Varianten die Kepler-Architektur dar. Der GK106 verfügt über drei Graphics Processing Cluster (GPC), wovon einer der dreien jedoch lediglich über einen anstelle von zwei Streaming Multiprocessors (SMX) verfügt. Das nachfolgende Blockschaltbild zeigt einen Überblick über den GK106.


Blockschaltbild des GK106-Chip

Insgesamt verfügt der GK106 über fünf Streaming Multiprocessors. Jeder Streaming Multiprocessor besteht seinerseits im Wesentlichen aus 192 Cuda Cores, 16 TMUs (Texturierungseinheiten) sowie einer Polymorph-Engine (inklusive Polymorph-Engine). Insgesamt verfügt der Chip somit über 960 CUDA Cores und 80 TMUs. Des Weiteren verfügt der Chip über drei ROP-Partitionen mit je 8 ROP-Einheiten (24 ROPs) und ebenfalls drei 64-bit-Speichercontroller (192 bit Speicherinterface). Die unsymmetrische Speicherkonfiguration mit drei Speichercontrollern haben wir bereits ausführlich in unserem Bericht zur GeForce GTX 660 Ti behandelt. Der Chip-Takt der GeForce GTX 660 liegt bei 980 MHz, den Boost-Clock gibt NVIDIA mit 1033 MHz.

Die GTX 650 basiert, wie bereits angedeutet, auf dem GK107-Chip. Im Vergleich zum GK106 musste der GK107 einige seiner Rechenwerke opfern. Letztendlich verfügt der GK107 über nur noch einen GPC, welcher mit zwei SMX ausgestattet ist. Somit kommt der Grafikchip auf nur noch 384 Cuda Cores und 16 TMUs. Dem zur Seite stehen zwei ROP-Partitionen (16 ROPs) und zwei 64-bit-Speichercontroller (128 bit Speicherinterface).



Blockschaltbild des GK107-Chip

Die Taktraten der GeForce GTX 650 liegen bei 1058 MHz für die GPU und 1250 MHz für den Speicher. Anders als die GTX 680, GXT 670 und GTX 660-Modellreihen kann die GTX 650 nicht auf die GPU-Boost-Technologie zurückgreifen. Aus diesem Grund taktet die GPU durchgehend mit einer Taktfrequenz von 1058 MHz, eine dynamische Taktanpassung entsprechend der Umgebungsvariablen sieht NVIDIA für die GTX 650 Ti nicht vor.