NVIDIAs GPU-Boost-Technik

Ein Mysterium?

Wir kommen zu unserer härtesten Aufgabe in diesem Test – dem Verstehen des NVIDIA-GPU-Boost. Und das Verständnis der Funktionsweise bleibt in NVIDIAs Datenblättern ebenso auf der Strecke, wie beim Durchstöbern einiger Testartikel dazu. Das ist prinzipiell auch so beabsichtigt. NVIDIA erklärte uns, dass man natürlich nicht zu viele Informationen preisgeben möchte – ganz so leicht möchte man es dem Mitbewerb ja nicht machen.

Grundsätzlich ist NVIDIAs GPU-Boost-Technik lediglich die Antwort auf AMDs PowerTune-Technology, erstmals vorgestellt mit der Radeon HD-6900-Serie. Doch die Funktionsweise geht einen etwas anderen Weg. Im Grundgedanken verfolgen beide Techniken aber das gleiche Prinzip: striktes Einhalten der vorgegebenen TDP (Thermal Design Power) um dadurch dennoch höhere Taktraten in nicht zu stark fordernden Applikationen gewährleisten zu können.

Der GeForce GTX 680 wurde dabei ein Power Target spendiert, welches die gesetzte, höchste Grenze darstellt, die ein solches Produkt an Leistungsaufnahme erreichen darf. Dabei hat sich der Hersteller sogenannte TDP- und Non-TDP-Anwendungen betrachtet. Unter den TDP-Anwendungen versteht der Hersteller jene Applikationen, welche dieses Power Target erreichen bzw. überbieten. Non-TDP-Anwendungen sind laut NVIDIA jene Applikationen, welche eine durchschnittliche Auslastung auf die GPU bringen. Gerade diese Applikationen sollen dann vom GPU-Boost profitieren und die Grafikkarte arbeitet dann mit einem höheren GPU-Takt. Natürlich hat NVIDIA keine Angaben gemacht, wie viele oder welche Applikationen hier geprüft und herangezogen wurden.



Der Grundtakt einer NVIDIA GeForce-GTX-680-Grafikkarte nennt der Hersteller mit 1006 MHz und dies ist grundsätzlich, der einzig garantierte Takt. Gleichzeitig nennt der Hersteller bei allen Modellen einen sogenannten Boost-Takt von 1058 MHz, welcher gerne als garantierter Boost-Takt verstanden wird – dies ist aber definitiv falsch. Der Boost-Takt kann grundsätzlich von Karte zu Karte unterschiedlich sein und bei dem einen Modell z.B. ein Maximum von 1110 MHz, bei einem anderen Modell aber vielleicht nur 1084 MHz erreichen. Im Mittel über die Non-TDP-Applikationen soll jedoch der Boost-Takt 1058 MHz betragen.

Laut NVIDIA fließen sehr viele Faktoren (die man nicht alle nennen will) in den GPU-Boost-Algorithmus mit ein. Die wesentlichsten sind dabei

• Leistungsaufnahme
  
• GPU-Temperatur
  
• GPU-Auslastung
  
• Speicherauslastung

Ein software-basierter Algorithmus (vermutlich umgesetzt im Treiber) kann danach Einfluss auf GPU-Takt, GPU-Spannung, Speichertakt und Speicherspannung nehmen, um das Power Target (gesetztes Ziel der Leistungsaufnahme) einzuhalten.

Nachfolgende Tabelle soll einmal exemplarisch zeigen, wie sich eine solche GTX-680-GPU in Abhängigkeit zu den genannten Punkten verhält:

GPU-Takt (MHz) – Witcher2	Temperatur (°C)	Spannung (Volt)
1097	52	1,162 – 1,175
1071 – 1084	68	1,1652 – 1,162
1058 – 1084	69	1,137 – 1,150
1058 – 1071	71 – 72	1,137 – 1,150
1058 – 1071	74	1,125 – 1,137
1045 – 1058	80	1,112 – 1,125
1033 – 1045	85 – 88	1,110 – 1,112
1033	90	1,100
1019 – 1033	91 -92	1,087 – 1,100
1006 – 1019	97 – 98	1,075 – 1,087

GPU-Boost Verhalten der Zotac GTX 680

Wir haben vorstehend den Speichertakt nicht separat erwähnt, da dieser während den Tests unverändert auf 1502 MHz verharrte. Es darf aber unterstellt werden, dass GPU-Boost gleichzeitig auch als Sicherheitsschutz agiert und wenn die Temperaturen kritische Regionen erreichen, auch der garantierte GPU-Takt von 1006 MHz, sowie der Speichertakt dann unterschritten wird.

Darüber hinaus zeigt die tabellarische Aufstellung, dass es deutliche Schwankungen beim GPU-Boost in Abhängigkeit zu Temperatur und Spannung gibt, wie auch, dass es möglich ist, dass die 1058 MHz GPU-Boost unterschritten werden. Die 1006 MHz bleiben aber ein gesetzter Fakt.

Somit scheint NVIDIA Recht zu behalten und GPU-Boost ist in sich so komplex und nicht ohne weiteres zu erläutern – oder vielleicht doch?