Nvidia Quadro M2000: Professionelle Einsteigerkarte

Zwischen der Quadro K2200 und der M4000 klaffte ein Loch so groß wie der Bodensee. Mit der neuen Quadro M2000 will Nvidia nun die Brücke ins Einsteigersegment bzw. die untere Mittelklasse schlagen und die K2200 ablösen, der langsam die Puste ausgeht.

Noch einmal Maxwell in Form des GM206-875-A1 und die Abrundung der M-Reihe der aktuellen Quadro-Grafikkarten ist geschafft.

Uns bleibt in diesem Test nun zu klären, wo die Quadro M2000 leistungsmäßig einzuordnen ist und wie sich letztendlich im Vergleich mit dem Vorgängermodell Quadro K2200 - das ja ebenfalls auf einen (älteren) Maxwell-Chip in Form des GM107 setzt - sowie der ähnlich positionierten FirePro W5100 von AMD schlagen kann.

Die nur 1,5 cm schmale und ganze 247 Gramm schwere Single-Slot-Karte kommt mit normaler Einbauhöhe zum Kunden und ist von Slot-Blende bis Rückseite 16,8 cm lang. Die effektive Einbauhöhe von der Oberkante des Sockels bis zur Oberseite der Karte beträgt 10,5 cm, so dass die Karte das Blech der Slot-Blende ein klein wenig überragt.

Welchen Mehrwert bietet dem Käufer eine Karte mit dem Maxwell-Refresh nun zunächst auf dem Papier? Im Vergleich zur Vorgängerin steigt die Anzahl der Shader-Einheiten durch den Einsatz des beschnittenen GM206, wie wir ihn auch von der GeForce GTX 950 kennen, von 640 auf 768.

Damit steigt gleichzeitig auch die theoretische Rechenleistung von 1,3 TFLOPS auf 1,8 TFLOPS (bei einfacher Genauigkeit) und auch die Geometrieleistung kann noch einmal deutlich zulegen. Ein netter, im Workstation-Bereich aber eher uninteressanter Punkt wäre auch die Unterstützung von HDMI 2.0 sowie dem Feature-Level 12_1 von DirectX 12.

Die Leistungsaufnahme steigt noch einmal auf reichlich 71 Watt im Extremfall an (Stresstest), während die typischen Anwendungen maximal 69 Watt fordern. Die angegebene TDP von 75 Watt wird jedoch in keinem Fall erreicht. Dass diese angemessene Leistungsaufnahme einen zusätzlichen Spannungsversorgungsanschluss erneut überflüssig macht, ist konsequent und kommt Nachrüstern sicher gelegen.

Dafür reicht auch der verbaute Kühler mit dem eingesetzten Kupfer-Heatsink, der dicken Heatpipe und dem restlichen Heatsink ein Form einer massiven Aluminiumschale. Die relativ engen, oben aufgesetzten und durchgehenden Lamellen leiten die Luft hin zum Kartenende, was dem Gesamtkühlkonzept einer Workstation natürlich entgegen kommt. Darauf werden wir aber später noch einmal zurückkommen.

Auf der ansonsten eher aufgeräumten Rückseite sehen wir zwei der insgesamt vier 8-GBit-Module des GDDR5-Speichers von Samsung, die zusammen einen Grafikspeicher von vier GiB ergeben. Der verbaute K4G80325FB HC28 wird jedoch nicht an seiner Leistungsgrenze von 1750 MHz betrieben, sondern läuft etwas langsamer mit 1652 MHz. Dies lässt die Speicherbandbreite am 128-Bit Speicherinterface auf maximal 106 GByte/s ansteigen - ein Plus von 26 GByte/s gegenüber der Quadro K2200.

Die Karte unterstützt nunmehr dank der GM206-GPU auch PCI Express 3.0. Wie schon bei der Quadro K2200 lasen sich insgesamt bis zu vier Monitore anschließen, die 4K-Auflösungen ebenfalls mit bis zu 60 Hz Bildwiederholfrequenz unterstützen. Vergleicht man beide Karten direkt, dann erkennt mann die vier DisplayPort-Anschlüsse (Standard 1.2) der Quadro M2000, während die Quadro K2200 über einen DVI-I-Port (mit durchgeschleiftem Analogsignal) und zwei DisplayPort-Anschlüsse verfügt.

Hier muss bei vier Monitoren noch ein DVI-Splitter genutzt werden, was bei der Quadro M2000 logischerweise entfällt. Wir haben an den DisplayPort-Anschlüssen der Quadro M2000 sowohl aktive als auch passive DP-zu-HDMI- und DP-zu-DVI-Adapter getestet und keine Probleme feststellen können. Lediglich bei höheren Auflösungen muss ein natives DisplayPort-Kabel angeschlossen sein, wenn die maximal möglichen Bildwiederholraten real erreicht werden sollen.

Weitere Features der Quadro M2000

Die Quadro M2000 unterstützt Nvidia Mosaic, so dass die Karte auch für Quadro SVS (Scalable Visualization Solutions) zur Realisierung größerer Multi-Display-Lösungen genutzt werden kann. So können alle vier Ausgänge einer solchen Karte mit vier Monitoren zu einem großen "virtuellen" Einzelbildschirm zusammengefasst werden, der dann vom Betriebssystem als ein einziges Display erkannt wird.

Jede weitere Karte kann - das richtige Betriebssystem vorausgesetzt - die neue Multi-Monitor-Lösung um einen weiteren virtuellen Einzelbildschirm ergänzen, dessen Eigenschaften sich wie gewohnt so einstellen lassen, als handele es sich um ein normales, physikalisch vorhandenes Einzeldisplay.

Der implementierte NVENC-Encoder ist Bestandteil der Maxwell-GPU und beschleunigt das Enkodieren von H.264- und HEVC-Videos (High Efficiency Video Coding) bis hin zur 4K-Auflösung. Der integrierte HEVC-Dekoder unterstützt sogar 8K Ultra-HD (8192 x 4320 Pixel), was die CPU-intensive Software-Wiedergabe überflüssig macht. Darüber hinaus ist auch nView für die individuelle Gestaltung des Desktops wieder mit an Board, über das wir als Lösung bereits genügend geschrieben haben.

Die Eckdaten der Quadro M2000 kann man nun dem GPU-Z-Screenshot entnehmen, der noch nicht ganz komplett ist, weil die Karte ja während useres Tests noch nicht gelauncht war:

Auswahl der Test-Samples

Natürlich vergleichen wir die Quadro M2000 mit der direkten Vorgängerin K2200 sowie der ähnlich positionierten FirePro W5100 von AMD. Darüber hinaus wollen wir zeigen, wo man im Vergleich zu den kleineren Karten im Einsteigersegment steht und haben dafür noch die oft unterschätzte FirePro W4300 sowie die Quadro K1200 ausgewählt.

Da die FirePro W5100 in den meisten Tests bereits arg mit der älteren Quadro K2200 zu kämpfen hatte und der Straßenpreis der FirePro W7100 unter 700 Euro gefallen ist, wird diese Karte als Wegweiser in Richtung Mittelklasse fungieren. Wir werden jedoch sowohl die kleineren Karten als auch die FirePro W7100 in den Benchmark-Grafiken fairerweise optisch etwas in den Hintergrund rücken (hellgraue Balken).

Testsystem und -Methoden

Wir nutzen unsere neue, zusammen mit der Hamburger Firma Happyware entwickelte Standard-Workstation für die Messungen von Performance und Leistungsaufnahme sowie unsere Audio-Chamber mit dem bekannten Equipment. In diesem Zusammenhang wollen wir auch schon einmal unser großes Workstation-How-To anteasern, bei dem es um die sinnvolle und gut ausbalancierte Auslegung einer solchen Workstation einschließlich der möglichen (und wohl überlegten) Überschneidung von Workstation- und Consumer-Komponenten geht.

So soll es dann auch gelingen, die Kosten für so ein Projekt zu optimieren. Unsere geplante Basis wird nämlich sehr vieles ohne Modifikation der Grundkomponenten können: sie wird sowohl Xeon-, als auch Core-I-Prozessoren nutzen können, die Verwendung von ECC- oder normalem RAM ermöglichen, uns helfen, auch bei den Datenträgern flexibel zu bleiben und natürlich noch vieles andere mehr.

Für die genauen Messmethoden und Testaufbauten empfehlen wir unsere Grundlagenartikel zum jeweiligen Thema, denn Transparenz und Nachvollziehbarkeit sind wichtig für die Einordnung der so ermittelten Werte und Ergebnisse:

Leistungsaufnahme
Messverfahren:
berührungslose Gleichstrommessung am PCIe-Slot (Riser-Card)
berührungslose Gleichstrommessung an der externen PCIe-Stromversorgung
direkte Spannungsmessung am Netzteil
Infrarotüberwachung in Echtzeit
Messgeräte:
2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz Mehrkanal-Oszillograph mit Speicherfunktion
4x Rohde & Schwarz HZO50, Stromzangenadapter (1 mA bis 30 A, 100 KHz, DC)
4x Rohde & Schwarz HZ355, Tastteiler (10:1, 500 MHz)
1x Rohde & Schwarz HMC 8012, Digitalmultimeter mit Speicherfunktion
1x Optris PI640, Infrarotkamera + PI Connect
Geräuschemission
Mikrofon:NTI Audio M2211 (mit Kalibrierungsdatei)
Hardware:Steinberg UR12 (mit Phantomspeisung für die Mikrofone)
Creative X7
Software:
Smaart v.7
Messraum:eigener reflexionsarmer Messraum, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxTxH)
Kontrollmessungen:Axialmessungen, lotrecht zur Mitte der Schallquelle(n), Messabstand 50 cm
Ausgabewerte:Geräuschentwicklung in dBA (Slow) als RTA-Messung
Performance
Testsystem:
Intel Xeon E3-2180V5 3,7 GHz
4x 4 GByte Kingston DDR4-2133 ECC
Asus P10 WS
2x Samsung SM863 (3D V-NAND)
Seagate Constellation Server HDD
Windows 10 Enterprise (alle Updates)
Treiber:
Catalyst Pro 15.201.2401
Quadro ODE 362.13 WHQL
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