Inleiding
Al sinds maart 2012 fabriceert Nvidia gpu's die op de Kepler-architectuur zijn gebaseerd, met als eerste topmodel de GTX 680. Later volgden de GTX Titan en de GTX 780 Ti. Sinds kort is de GTX Titan Black Edition het allersnelste dat Nvidia heeft uitgebracht. Voor Kepler is het ook meteen de laatste keer dat de gpu in een high-end videokaart wordt gebruikt, want opvolger Maxwell staat in de startblokken en mag uiteindelijk het stokje overnemen.
Zo ver is het voorlopig nog niet, want opmerkelijk genoeg verschijnen de eerste Maxwell-gpu's die Nvidia uitbrengt in twee bescheiden midrange-modelletjes. De GTX 750 en GTX 750 Ti moeten de GTX 650 Ti en 650 Ti Boost opvolgen en daarmee prestaties leveren waarmee ze tussen de gewone GTX 650 en de GTX 660 in vallen.
/i/1392564840.jpeg?f=imagenormal)
De Maxwell-gpu in de GTX 750 en 750 Ti wordt net als de Kepler-processors op 28nm gebakken. Toch moet het energieverbruik een stuk lager liggen dan bij de vorige generatie gpu's, terwijl de prestaties wel gestegen zijn. Ook in vergelijking met concurrent AMD moet Maxwell veel minder energie verstoken.
Die concurrent heeft overigens niet stilgezeten en bracht, wellicht als preventieve reactie op Maxwell, de R7 265 uit. Wij ontvingen van Nvidia een GTX 750 Ti en keken naar de prestaties en het energieverbruik. Daarnaast klokten we een HD 7850 over naar de snelheden van de R7 265 en keken of AMD zich zorgen moet gaan maken over Nvidia's nieuwste.
De gpu: Maxwell
Nvidia laat de Maxwell-gpu debuteren in twee midrange-videokaarten, in de vorm van de GTX 750 en GTX 750 Ti. Tijdens de presentatie aan de pers maakte de fabrikant ook duidelijk dat het hierbij om de eerste generatie Maxwell-processors gaat. Er komt dus nog een tweede generatie en het vermoeden is dat die tweede generatie op 20nm wordt gebakken, in tegenstelling tot de 750 en 750 Ti, die op 28nm zijn blijven hangen.
/i/1392628732.jpeg?f=imagenormal)
Voor de chipproductie is Nvidia afhankelijk van TSMC, dat nog chips fabriceert op 28nm. Het bedrijf heeft al wel aangekondigd dat de massaproductie van 20nm-chips begin 2014 van start gaat. Nvidia kon blijkbaar niet zo lang wachten en brengt daarom in februari al twee Maxwell-videokaarten uit, in de vorm van de GTX 750 en GTX 750 Ti.
De twee Maxwell-kaarten moeten de GTX 650 Ti en 650 Ti Boost gaan vervangen. De gewone GTX 650 en GTX 660 blijven nog gewoon van de band rollen, waardoor er een nogal verwarrende line-up ontstaat. Vermoedelijk trekt Nvidia de naamgeving bij de volgende generatie GeForce-gpu's weer recht.
Nieuwe architectuur
Maxwell vormt dus Nvidia's nieuwste gpu-architectuur en is uiteraard gericht op hogere prestaties dan de Kepler-processors, maar moet vooral efficiënter met energie omgaan en een betere verhouding in prestaties per watt neerzetten.
/i/1392629056.jpeg?f=imagenormal)
De grootste verandering ten opzichte van Kepler is de opbouw van de smx-units, die Nvidia vanaf Maxwel sm-units noemt. De smx-units bevatten bij de Kepler-gpu's 192 Cuda-cores, die door een eigen control logic werden aangestuurd. Bij de Maxwell-gpu's zijn de sm-units kleiner geworden en bestaan ze uit 128 Cuda-cores. Daarnaast krijgt ieder blok van 32 cores zijn eigen control logic, waardoor er op kleinere schaal cores in- en uitgeschakeld kunnen worden, wat weer tot een gunstiger energieverbruik moet leiden.
/i/1392631515.png?f=thumb)
Nvidia heeft ook een groter deel van de scheduling van de hardware naar de software verplaatst. Dat heeft een iets hogere cpu-belasting tot gevolg, maar volgens Nvidia is dat een klein offer voor de energiebesparing die Maxwell met zich meebrengt. Een andere grote verandering is de vergroting van het L2-cachegeheugen, dat is toegenomen van 256KB (GK107) naar 2MB (GM107). Alles bij elkaar moet de 750 Ti per core 35 procent sneller zijn dan Kepler en een verdubbeling van de prestaties per watt opleveren.
| GTX 750 | GTX 750 Ti |
Cuda-cores |
512 |
640 |
Smx-units |
4 |
5 |
Texture-units |
32 |
40 |
ROP-units |
16 |
16 |
L2-cache |
2MB |
2MB |
Klokfrequentie |
1020MHz |
1020MHz |
Boostfrequentie |
1085MHz |
1085MHz |
Geheugensnelheid |
5GHz gddr5 |
5,4GHz gddr5 |
Geheugenbus |
128bit |
128bit |
Geheugenbandbreedte |
80GB/s |
86,4GB/s |
Tdp |
55 watt |
60 watt |
Prijs |
111 euro |
139 euro |
Testsysteem en drivers
We hebben de 750 Ti vergeleken met zijn voorganger, de GTX 650 Ti, en met de GTX 660 en GTX 760. Vanuit het rode kamp lieten we de R7 260X en de R9 270 aanrukken. We wilden natuurlijk ook de vergelijking trekken met de R7 265, maar omdat we van die kaart nog geen sample hadden, hebben we ervoor gekozen om een HD 7850 over te klokken, om dezelfde snelheden te halen.
Testsysteem | |
Moederbord |
Asus RoG Rampage IV Extreme |
Processor |
Intel Core i7 4960X @ 4,4GHz |
Geheugen |
Kingston HyperX KHX1866C9D3K4/16GX |
Ssd |
Kingston HyperX 240GB |
Koeler |
Intel Thermal Solution RTS2011LC |
Voeding |
Corsair Professional Gold AX750 |
Monitor |
Dell U2713H |
Besturingssysteem |
Windows 8.1 Enterprise |
Voor zowel de AMD- als de Nvidia-kaarten hebben we gebruikgemaakt van de nieuwste bètadrivers. Bij AMD gaat het om de 14.1 beta v1.6-driver, terwijl we van Nvidia de 334.69-driver ontvingen. We hebben voor de benchmarks Nvidia's eigen referentieontwerpen van de GTX 650 Ti, GTX 750 Ti en GTX 760 gebruikt. We hebben ook een GTX 660 meegenomen, maar daarvan hadden we geen referentiekaart liggen, dus hebben we gekozen voor een standaard overgeklokte Asus GTX 660 DirectCU II.
Het vergelijkingsmateriaal van AMD komt in de vorm van de R7 260X en een R9 270 Gaming van MSI. Daarnaast hebben we gebruikgemaakt van het referentieontwerp van de HD 7850, dat ook de basis vormt voor de R7 265. We verhoogden de core-snelheid naar 925MHz en krikten de geheugensnelheid op naar 1400MHz, zodat de kaart hetzelfde presteert als een R7 265.
GTX 750 Ti (links) en GTX 650 Ti
Synthetische benchmarks
We stellen de Maxwell-gpu met behulp van wat benchmarks graag op de proef en zijn begonnen met 3DMark en Heaven. Beide benchmarks geven een score in punten, die weinig over framerates zegt, maar die we toch goed kunnen gebruiken om de onderlinge verhoudingen te laten zien.
In 3DMark laat de 750 Ti een dertig procent hogere score zien dan de 650 Ti en daarmee komt hij gelijk met de R7 260X.
In Heaven komt het resultaat van de 750 Ti zelfs vijftig procent hoger uit dan dat van zijn voorganger, waarmee AMD's R7 265 wordt geëvenaard. Uit de benchmarks in games zal ook blijken dat de framerates over het algemeen te vergelijken zijn met die van de 260X en 265 van AMD en tussen de framerates van de 650 Ti en GTX 660 uit eigen stal in vallen.
Gamebenchmarks: Battlefield, Crysis, Far Cry
Heaven en 3DMark geven een aardige indruk van de prestaties van de 750 Ti, maar we willen natuurlijk ook weten hoe de kaart per game presteert.
Battlefield 4 - 1920x1080 - Ultra |
Videokaart | Minimum- / gemiddelde framerate in fps, hoger is beter |
GTX 760 |
*****
+
***
28,7 / 43,0 |
R9 270 |
****
+
***
27,3 / 41,9 |
Asus GTX 660 DirectCU II |
****
+
**
23,4 / 37,0 |
HD 7850 / R7 265 |
****
+
**
25,7 / 36,2 |
GTX 750 Ti |
***
+
**
19,0 / 28,2 |
R7 260X |
***
+
**
17,0 / 28,0 |
GTX 650 Ti |
*
+
**
8,0 / 20,2 |
In Battlefield 4 hebben we de framerate tijdens de laatste scène van de Shanghai-missie gemeten. We hebben voor zowel AMD- als Nvidia-kaarten de DirectX-renderer gebruikt en noteerden hele nette framerates voor de 750 Ti, zeker als we in het achterhoofd houden dat Battlefield 4 geoptimaliseerd is voor AMD-kaarten. De framerate op ultra-instellingen is niet echt speelbaar, maar met de instellingen een tandje lager vormt het spel geen probleem voor de nieuwe Nvidia-kaart.
Crysis 3 - 1920x1080 - Very High |
Videokaart | Minimum- / gemiddelde framerate in fps, hoger is beter |
GTX 760 |
******
+
*
33,7 / 41,3 |
Asus GTX 660 DirectCU II |
*****
+
*
29,7 / 37,0 |
R9 270 |
*****
+
*
29,0 / 35,1 |
HD 7850 / R7 265 |
****
+
*
25,0 / 30,4 |
R7 260X |
****
+
*
23,0 / 27,2 |
GTX 750 Ti |
***
+
*
21,0 / 26,4 |
GTX 650 Ti |
***
+
*
15,7 / 21,3 |
In Crysis 3 is de nieuwe Maxwell-gpu goed voor een nette winst van 24 procent ten op zichte van de 650 Ti. De 260X is iets sneller.
Far Cry 3 - 1920x1080 - Ultra |
Videokaart | Minimum- / gemiddelde framerate in fps, hoger is beter |
GTX 760 |
******
+
*
36,0 / 42,6 |
Asus GTX 660 DirectCU II |
*****
+
*
32,0 / 37,6 |
R9 270 |
****
+
*
26,0 / 33,6 |
HD 7850 / R7 265 |
****
+
*
22,0 / 28,2 |
GTX 750 Ti |
****
+
*
22,0 / 28,2 |
R7 260X |
***
+
*
19,0 / 23,2 |
GTX 650 Ti |
***
+
*
17,6 / 21,6 |
In Far Cry 3 presteert een 750 Ti exact even goed als een R7 265. De Nvidia-gpu's doen het over het algemeen in Far Cry 3 wat beter dan de AMD-concurrentie.
Gamebenchmarks: Grid, Shogun, Sleeping Dogs
Naast Battlefield 4, Crysis 3 en Far Cry 3 draaiden we Grid 2, Shogun 2 en Sleeping Dogs. Grid 2 en Sleeping Dogs zijn ook voor de wat minder snelle videokaarten soepel te draaien. Shogun 2 is het oudste spel van dit trio, maar stelt de gpu's toch het zwaarst op de proef.
Grid 2 - 1920x1080 - Ultra - 8xMSAA |
Videokaart | Minimum- / gemiddelde framerate in fps, hoger is beter |
GTX 760 |
*****
+
**
52,3 / 67,4 |
R9 270 |
*****
+
*
51,3 / 64,5 |
Asus GTX 660 DirectCU II |
*****
+
**
45,9 / 59,7 |
HD 7850 / R7 265 |
****
+
*
43,0 / 54,5 |
R7 260X |
****
+
*
38,4 / 47,2 |
GTX 750 Ti |
****
+
*
34,8 / 45,6 |
GTX 650 Ti |
***
+
*
28,9 / 37,2 |
Ten opzichte van de 650 Ti noteert de 750 Ti een ruime verbetering in Grid 2. De game draait het beste op AMD-gpu's en dat is te zien; de R7 260X en 265 zijn sneller.
Shogun 2: Total War - 1920x1080 - Ultra |
Videokaart | Minimum- / gemiddelde framerate in fps, hoger is beter |
GTX 760 |
*****
+
**
38,0 / 52,3 |
Asus GTX 660 DirectCU II |
*****
+
**
35,7 / 46,6 |
R9 270 |
****
+
*
34,0 / 42,6 |
HD 7850 / R7 265 |
****
+
*
27,3 / 35,5 |
GTX 750 Ti |
***
+
*
25,3 / 34,0 |
R7 260X |
**
+
*
17,0 / 23,0 |
In Shogun, waarin Nvidia-kaarten vaak het voordeel hebben, streeft de 750 Ti de 260X ruim voorbij en komt hij bij de R7 265 in de buurt. Onze GTX 650 Ti weigerde de benchmark te draaien, waardoor van die kaart geen resultaat is opgenomen.
Sleeping Dogs - 1920x1080 - Ultra |
Videokaart | Minimum- / gemiddelde framerate in fps, hoger is beter |
GTX 760 |
****
+
***
44,4 / 77,4 |
R9 270 |
****
+
**
48,5 / 70,7 |
Asus GTX 660 DirectCU II |
****
+
***
42,6 / 68,8 |
GTX 750 Ti |
*****
+
**
50,8 / 68,7 |
HD 7850 / R7 265 |
****
+
**
40,9 / 60,1 |
R7 260X |
***
+
**
33,6 / 49,0 |
GTX 650 Ti |
**
+
*
26,8 / 41,8 |
In Sleeping Dogs scoort de 750 Ti opvallend goed. De gemiddelde framerate ligt even hoog als die van de GTX 660, terwijl de minimale framerate de hoogste is van de geteste kaarten en daarmee hoger is dan die van de GTX 760.
Energie
Nvidia heeft zijn best gedaan om ondanks het gelijkgebleven procedé toch meer prestaties bij een lager verbruik uit het silicium te halen. De GTX 750 Ti krijgt daardoor een tdp van 60 watt mee, terwijl de GTX 650 Ti nog maximaal 110 watt zou verstoken.
Uitgangspositie van de energietest is het idle-verbruik, dat gemeten wordt als het testsysteem volledig is gestart en waarbij onnodige software is uitgeschakeld. Daarbij varieert het verbruik van de zes videokaarten onderling met 6 watt.
Voor de ingame-verbruikstest simuleerden we continue gamebelasting door Unigine Valley te draaien. Met behulp van een Voltcraft Energy Logger 3500 registreerden we het energieverbruik van het hele systeem gedurende de test, waarna we een gemiddelde hebben berekend. We hebben de opgegeven tdp's in de tabel genoteerd, waarbij wel opgemerkt moet worden dat AMD en Nvidia het maximale verbruik vermoedelijk op andere manieren berekenen. Desondanks valt op dat de 750 Ti in de verbruikstest nauwelijks zuiniger is dan zijn voorganger, terwijl die 650 Ti een tdp heeft die bijna twee keer zo hoog ligt.
Energieverbruik systeem - Grid 2 |
Videokaart | Vermogen (watt) |
GTX 650 Ti |
*******
165 |
GTX 750 Ti |
*******
168 |
R7 260X |
********
196 |
R9 270 |
**********
252 |
Omdat de 750 Ti in de normale verbruikstest opvallend veel energie nodig had, lieten we vier videokaarten ook nog eens een halfuur de benchmark van Grid 2 draaien, terwijl we het verbruik weer bijhielden. In deze test blijkt het systeem met de 750 Ti zelfs meer energie nodig te hebben dan de 650 Ti.
Energieverbruik processor - Grid 2 |
Videokaart | Vermogen (watt) |
GTX 750 Ti |
**********
42,8 |
GTX 650 Ti |
*********
38,6 |
Hoewel we Unigine Valley en Grid 2 hebben uitgezocht om hun lage cpu- en hoge gpu-belasting, is het meten van het verbruik van het totale systeem om iets te zeggen over de videokaart niet perfect. De cpu, of andere hardware kan immers ongemerkt roet in het eten gooien, daarom hebben we met behulp van HWiNFO het verbruik van de processor bijgehouden tijdens het draaien van de Grid 2-test.
De processor blijkt inderdaad in het geval van de 750 Ti iets meer energie nodig te hebben, misschien doordat de software, zoals eerder genoemd, een groter deel van de scheduling voor zijn rekening neemt. Toch verklaart dat niet waarom het systeem met de 750 Ti tijdens games ongeveer evenveel verbruikt als een 650 Ti of R7 260X, terwijl de tdp een stuk lager ligt.
Tot slot gebruiken we Furmark om de gpu's volledig te belasten. Furmark levert een onrealistisch hoge belasting op en in de praktijk zullen dergelijke waarden niet gehaald worden. Toch is het interessant om te zien dat de 750 Ti in Furmark ongeveer net zo veel verbruikt als tijdens de Grid 2-energietest, terwijl de 650 Ti 28 watt meer gaat verbruiken.
Waarschijnlijk is het geringe verschil tussen de 650 Ti en 750 Ti het gevolg van Gpu Boost 2.0, waarmee de nieuwe Maxwell-gpu zijn energieverbruik binnen de gegeven tdp beter weet te maximaliseren dan de 650 Ti, die niet over die techniek beschikt. Het is in ieder geval duidelijk dat een tdp die 50 watt lager ligt niet meteen betekent dat het energieverbruik ook met 50 watt daalt.
Overklokken
Ook al is het een midrange-videokaart, we wilden de GTX 750 Ti toch eens overklokken om te zien hoeveel meer we nog uit de gpu konden persen. De gpu is er volgens Nvidia in ieder geval geschikt voor; de fabrikant noemt de headroom die de kaart nog heeft voor hogere kloksnelheden 'tremendous'.
Die bewering stelden we natuurlijk graag op de proef, vooral omdat de videokaart niet over een externe voedingsaansluiting beschikt, waardoor het verbruik niet enorm kan oplopen. We hebben dan ook niets veranderd aan spanningen of koeling.
/i/1392708530.jpeg?f=imagenormal)
We werden niet teleurgesteld. Het schuifje in de Afterburner-software die we gebruikten, kon op een gegeven moment niet verder naar rechts, terwijl de gpu stabiel 3DMark bleef afdraaien. Het resultaat was +135, oftewel 135MHz opgeteld bij de boost-snelheid van 1085MHz, wat neerkomt op 1220MHz. Omdat Gpu Boost ook op de kaart actief blijft, bleek de uiteindelijke gpu-frequentie tijdens benchmarks nog iets verder te kunnen oplopen, met als maximum 1267MHz.
Vervolgens hebben we gekeken of het geheugen, dat op 1350MHz tikt, nog wat harder wilde lopen. Ook dat bleek het geval en uiteindelijk bleef het schuifje hangen op 1667,5MHz, of een effectieve gddr5-snelheid van 6670MHz.
Benchmarks
In 3DMark levert de overklok een snelheidsverhoging van iets meer dan twaalf procent op, terwijl het in Heaven net geen twaalf procent is. De 260X is dankzij de overklok geen partij meer voor de 750 Ti.
Voor de volledigheid draaiden we ook nog twee gamebenchmarks om het resultaat van de overklok in de praktijk te zien.
Crysis 3 - 1920x1080 - Very High |
Videokaart | Minimum- / gemiddelde framerate in fps, hoger is beter |
GTX 760 |
******
+
*
33,7 / 41,3 |
Asus GTX 660 DirectCU II |
*****
+
*
29,7 / 37,0 |
R9 270 |
*****
+
*
29,0 / 35,1 |
HD 7850 / R7 265 |
****
+
*
25,0 / 30,4 |
GTX 750 Ti OC |
****
+
*
24,0 / 29,7 |
R7 260X |
****
+
*
23,0 / 27,2 |
GTX 750 Ti |
***
+
*
21,0 / 26,4 |
GTX 650 Ti |
***
+
*
15,7 / 21,3 |
Grid 2 - 1920x1080 - Ultra - 8xMSAA |
Videokaart | Minimum- / gemiddelde framerate in fps, hoger is beter |
GTX 760 |
*****
+
**
52,3 / 67,4 |
R9 270 |
*****
+
*
51,3 / 64,5 |
Asus GTX 660 DirectCU II |
*****
+
**
45,9 / 59,7 |
HD 7850 / R7 265 |
****
+
*
43,0 / 54,5 |
GTX 750 Ti OC |
****
+
*
40,5 / 51,1 |
R7 260X |
****
+
*
38,4 / 47,2 |
GTX 750 Ti |
****
+
*
34,8 / 45,6 |
GTX 650 Ti |
***
+
*
28,9 / 37,2 |
Ook in Crysis 3 en Grid 2 bedraagt de winst twaalf procent. Crysis 3 wordt op de hoogste instellingen net wat beter speelbaar dankzij de overklok, en ook in deze games laat de 750 Ti AMD's 260X definitief achter zich, terwijl dat voor de overklok nog niet het geval was. Al met al een prima resultaat voor een videokaart die in principe niet op overklokken gericht is en ook niet uitgevoerd is met een extra stroomtoevoer. Bovendien leek de gpu nog sneller te kunnen lopen dan wat we tijdens onze korte overkloksessie hebben bereikt.
Conclusie
Na een klein weekje gegamed te hebben met de Maxwell-gpu houden we een enigszins dubbel gevoel over aan Nvidia's nieuwste gpu. Enerzijds zijn de prestaties prima en is de 750 Ti een mooie opvolger van de 650 Ti en de 650 Ti Boost. Anderzijds zien we het lage energieverbruik niet terug in onze metingen. Dat komt wellicht doordat Nvidia's Gpu Boost 2.0 de gpu steeds tot het uiterste weet te belasten zonder dat de tdp-limiet wordt overschreden. De 650 Ti, die niet over Gpu Boost beschikt, klokt zichzelf niet automatisch over en zoekt daardoor ook niet automatisch de limiet op.
Hoe het verbruik ook uitvalt, feit is dat de 750 en 750 Ti geen extra stroomtoevoer nodig hebben. Dat is de grootste troef van de twee Maxwell-kaarten, omdat een behoorlijke prestatiewinst daardoor nu ook voor gebruikers van oem-computers binnen handbereik is. Dergelijke systemen beschikken meestal niet over een zespinsstroomaansluiting en zijn vaak voorzien van voedingen die maximaal 300 watt leveren.
In dat licht is de 750 Ti dus een absolute topkaart, die een stuk sneller is dan Nvidia's GT 640, de vorige videokaart die zonder zespinsaansluiting werd geleverd. Ook concurrent AMD heeft op dit moment geen weerwoord. De snelste AMD-kaart zonder zespinsaansluiting is de R7 250, die een stuk langzamer is dan de 750 Ti.
/i/1392708459.jpeg?f=imagenormal)
GTX 650 Ti (links) en GTX 750 Ti
De stap om een zuinige gpu op 28nm uit te brengen is interessant, omdat TSMC binnenkort de overstap naar 20nm maakt en Nvidia, als grote afnemer, snel zal volgen. Door het kleinere productieprocedé kan Maxwell dus nóg zuiniger worden, en dat is ook interessant voor gebruik in laptops en in de Tegra-processors voor smartphones en tablets.
Als de sm-units ook nog eens goed schalen, kunnen we over niet al te lange tijd snelle gpu's op 20nm verwachten, waarbij de prestatie per watt-verhouding nog hoger ligt dan de verdubbeling die de GTX 750 Ti laat zien. Voorlopig is dat echter toekomstmuziek en moeten we het met de GTX 750 en 750 Ti op 28nm doen.
Tot slot kijken we nog naar de prijs-prestatieverhouding, waarbij concurrent AMD twee interessante ijzers in het vuur heeft. De prestaties van de 750 Ti, die 139 euro gaat kosten, zijn te vergelijken met die van de R7 260X en de R7 265. Die laatste videokaart werd onlangs aangekondigd door AMD en tegelijk voerde de fabrikant een prijsverlaging door voor de 260X, die 108 euro gaat kosten. De R7 265 komt op iets meer dan 130 euro uit en is sneller dan de 750 Ti.
Ga je voor snelheid, dan is de R7 265 de interessantste keuze, zo blijkt uit onze benchmarks. Wil je echter een zuinigere videokaart of biedt je computer geen ruimte voor een energieverslindende videokaart met een tdp van 150 watt, dan is de GTX 750 Ti het snelste dat op dit moment te krijgen is.