Nvidia GeForce GT 640 im Test: Zotac-Karte mit Mini-Kepler

Einleitung

Mitte März hat Nvidia nach einer langen Wartezeit die erste Grafikkarte mit der überarbeiteten Kepler-Architektur, die GeForce GTX 680, als neues Single-GPU-Flaggschiff vorgestellt. Damit hatte AMDs Radeon HD 7970 einen Gegenspieler bekommen, sodass der Preis der Radeon-Karte ein wenig nach unten gerückt ist.

Später folgte die kleinere GeForce GTX 670 sowie die Dual-GPU-Karte GeForce GTX 690. Eins haben alle drei Grafikkarten gemeinsam: Alle basieren auf derselben GPU, dem GK104. Gerüchten zu Folge wird bald ein GK106 folgen, der dann weitere Modelle der GeForce-GTX-600-Serie bedienen wird. Doch es existiert noch ein dritter Chip: Der GK107.

Beinahe sämtliche Notebook-Ableger von Kepler basieren auf diesem Low-End-Chip, doch auch im Desktop-Markt spielt dieser eine Rolle. Denn in Form der GeForce GT 640 wurde dieser nun ohne allzu großes Aufsehen eingeführt. Grund genug den 3D-Beschleuniger, der weniger als 100 Euro kostet, einmal genauer anzusehen.

Wir haben uns eine Variante von Zotac ins Testlabor geholt, die durch ein sehr kurzes PCB sowie einen kleinen Single-Slot-Kühler besticht. Wie schlägt sich die kleine Kepler-Karte gegen die GeForce GT 440, GeForce GTS 450 und gegen die Radeon-Konkurrenz?

Technische Eckdaten

Die GeForce GT 640 basiert auf der GK107-GPU, die sich aus 1,3 Milliarden Transistoren zusammen setzt und im modernen 28-nm-Verfahren bei TSMC gefertigt wird. Die Die-Größe beträgt rund 118 mm². Die Funktionsweise der Kepler-Architektur auf dem GK107 ist (beinahe) identisch zum größeren GK104 geblieben. Es werden einfach nur weniger Ausführungseinheiten verbaut. Wer genauere Details zur Architektur erfahren möchte, dem raten wir zu einem Blick in unser Launch-Review zur GeForce GTX 680.

Auf dem GK107 sind von den acht SMX-Shaderblöcken noch deren zwei übrig geblieben – anstatt vier Graphics Processing Clusters (GPC) gibt es einen. Pro SMX sind 192 skalare ALUs verbaut, die pro Takt ein MADD (Multiply-ADD) berechnen können. Es gibt insgesamt also 384 Shadereinheiten.

Darüber hinaus besteht ein SMX aus 16 vollwertigen Textureinheiten, die einen Pixel in einem Rechenvorgang adressieren sowie texturieren können – das macht 32 Texture Mapping Units auf dem GK107. Zwei Polymorph-Engines (jeweils eine pro SMX) in der Version 2.0 kümmern sich um die notwendige Tessellation-Leistung für DirectX-11-Spiele und Anwendungen. Die Taktrate der GPU liegt auf der GeForce GT 640 bei 900 MHz.

Apropos Takt: Auf dem GK104 hat Nvidia eine recht aufwendige „Boost-Funktion“ eingeführt, die die GPU je nach Szenario unterschiedlich hoch übertakten kann. Sprich, eine Turbo-Funktion. Diese fehlt auf dem GK107, sodass die kleine Kepler-Grafikkarte durchweg mit den vollen 900 MHz unter Last arbeitet.

Nvidia setzt bei dem GK107 auf zwei ROP-Partitions mit je acht Raster Operation Processors, sodass der GPU 16 ROPs zur Verfügung stehen. Das Speicherinterface setzt sich aus zwei 64-Bit-Controllern zusammen und ist damit 128 Bit breit. Auf der GeForce GT 640 wird standardmäßig ein 2.048 MB großer DDR3-Speicher mit einer Frequenz von 891 MHz verbaut – GDDR5 gibt es nicht. Alternativ befinden sich auch 1.024-MB-Varianten auf dem Markt.

Nvidia gibt für die GeForce GT 640 eine maximale Leistungsaufnahme von 65 Watt an, weswegen kein zusätzlicher Stromstecker notwendig ist. Bezüglich der Features ist die Grafikkarte absolut gleich zu den größeren Versionen: DirectX 11.1, PCIe 3.0 und co. sind damit vorhanden.

	GeForce GT 440	GeFoForce GT 640	GeForce GTS 450	Radeon HD 6670
Logo
Chip	GF108	GK107	GF 106	Turks
Transistoren	ca. 585 Mio.	ca. 1,3 Mrd.	ca. 1,17 Mrd.	ca. 716 Mio.
Fertigung	40 nm	28 nm	40 nm	40 nm
Chiptakt	810 MHz	900 MHz	783 MHz	800 MHz
Boost-Takt	X	X	X	X
Shadertakt	1.620 MHz	900 MHz	1.566 MHz	800 MHz
Shader-Einheiten (MADD)	96 (1D)	384 (1D)	192 (1D)	96 (5D)
FLOPs (MAD)	301 GFLOPS	691 GFLOPS	601 GFLOPS	768 GFLOPS
ROPs	4	16	16	8
Pixelfüllrate	3240 MPix/s	14.400 MPix/s	12.528 MPix/s	6.400 MPix/s
TMUs	16	32	32	24
Texelfüllrate	12.960 MTex/s	28.800 Mtex/s	25.056 MTex/s	19.600 MTex/s
Shader-Model	SM 5	SM 5.1	SM 5	SM 5
effektive Windows Stromsparfunktion	✓	✓	✓	✓
Speichermenge	512 MB GDDR5 1.024 MB DDR3	1.024/2.048 MB DDR3	1.024 MB GDDR5	512/1.024 MB GDDR5
Speichertakt	1.600 MHz (GDDR5) 900 MHz (DDR3)	891 MHz	1.804 MHz	2.000 MHz
Speicherinterface	128 Bit	128 Bit	128 Bit	128 Bit
Speicherbandbreite	51.200 MB/s (GDDR5) 28.800 MB/s (DDR3)	28.512 MB/s	57.728 MB/s	64.000 MB/s
Stromangaben Typisch/Maximal	65/? Watt	65/? Watt	106/? Watt	66/? Watt