NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test

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NVIDIA GPU Boost 2.0 (Praxis)



NVIDIAs Präsentationsfolien haben wir im letzten Kapitel aufgezeigt. In diesem Kapitel wollen wir uns ein wenig mehr der Praxis widmen. Unsere nachfolgenden Diagramme basieren auf Mitschnitten, welche wir unter Anno 2070 aufgezeichnet haben und dabei verschiedene Konstellationen in Relation setzen. Damit möchten wir aufzeigen, wie sich eine solche Titan-Grafikkarte in der Praxis verhält.

Default-Einstellungen

Wir betrachten nachstehend einen Durchlauf mit unserer Gigabyte GeForce GTX Titan auf einem offenen Teststand. In diesem Durchlauf betrachten wir einen längeren Zeitabschnitt (hier zirka 12 Minuten), welchen wir aufgezeichnet haben – als Basis dient hier Anno 2070.

Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
Takt- und Temperaturabhängigkeit Power Target – Temperature Target Lüfterdrehzal – Temperatur


Schnell ist zu erkennen, wie stark das TT (Temperatur Targte) hier limitierend eingreift. Für die Darstellung in diesem Diagramm brechen wir beim Erreichen von 836 MHz Base-Clock ab. Auf dem offenen Teststand nimmt die Taktrate später noch einmal zu, was aber nicht Gegenstand dieser Betrachtung sein soll.

Das Diagramm zeigt sehr deutlich, dass die Titan relativ schnell ihr Temperatur-Limit erreicht. Im Falle der Applikation Anno 2070 zusätzlich auch ihr Power-Limit und die Taktraten werden Stück für Stück heruntergefahren. Das Minimum stellt dabei die versprochene Base-Clock von 836 MHz dar. Darunter geht der Takt nie, es sei denn, dass die Grafikkarte in gefährliche Bereiche rutscht – etwa bei deutlich zu hohe Temperaturen. Dann greifen weitere Schutzmechanismen bis hin zur Abschaltung.

Ebenfalls sehr gut zu erkennen ist, dass das TT dem PT nun überlegen gewertet wird. Zu schnell wird das Temperatur-Target erreicht und selbst wenn die maximale Leistungsaufnahme lediglich noch bei 80 Prozent oder darunter liegt, taktet die Grafikkarte weiter herunter. Die Abhängigkeit zur Lüfterdrehzahl bleibt dabei ein wesentlicher Punkt. Erreicht die Temperatur dauerhaft etwa 80 °C mit einer einhergehenden Drehzahl von zirka 2350 Umdrehungen pro Minute, erreicht man die nächste Taktabsenkung. Damit versucht NVIDIA in seinen Vorgaben die Karte auf einer angenehmen Geräuschkulisse zu halten. Letzteres ist allerdings noch nicht Bestandteil dieser Betrachtung.

TT und PT auf Maximum

Wir spielen nun aktuell in den Optionen separater Tools – der NVIDIA Treiber bietet solche Optionen nicht. Das Temperatur-Target (TT) und das Power-Target (PT) sind dabei auf Maximum gesetzt, darüber hinaus haben wir keine weiteren Eingriffe getätigt. Maximumg beim TT bedeutet hier 95 °C GPU-Temperatur und beim PT lässt sich der Schiebregler auf 106 Prozent verstellen. Die Auswirkungen auf den dauerhaft anliegenden Takt zeigen sich allerdings höchst wirksam. Nur hier kann Titan in der Praxis dann wirklich unter Beweis stellen, was tatsächlich möglich wäre. Alles andere ist nur Marketing.

Wir zeichnen nachstehend eine deutlich kürzere Zeitkurve auf (zirka 3 Minuten), was in diesem Fall weniger von Belang ist, denn es stellen sich kaum noch Änderungen im weiteren Verlauf ein.

Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
Takt- und Temperaturabhängigkeit Power Target – Temperature Target Lüfterdrehzal – Temperatur


Schlussendlich zeigt sich an diesem Punkt, wie Titan arbeiten könnte, NVIDIA es aber nicht von Hause aus erlaubt. Zwar ist das PT – hier gezeigt – recht schnell erreicht, doch schon die Absenkung auf 914 MHz genügt, um aus dem PT-Limit zu gelangen. Es bleibt abermals nur das TT und jenes wird durch unsere manuellen Eingriffe praktisch nicht erreicht.

Die Lüfterdrehzal legt jedoch beachtlich zu. Der NVIDIA-Radiallüfter kann also laut werden. Während man in Default-Einstellungen mit Bereichen von maximal 2350 Umdrehungen pro Minute konfrontiert wird, können es in dieser Einstellung schnell auch 2800 rpm oder auch mehr werden.

Overvoltage

Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
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Wie bereits erwähnt, erlaubt NVIDIA den Partnern nun offiziell erstmals eine Overvoltage-Funktion – allerdings auf eigenes Risiko. Klickt man in entsprechenden Tools wie EVGA Precision X oder MSI Afterburner auf diese Option, erhält man Hinweise darauf, dass man die Hardware beschädigen kann und dies außerhalb der Garantie auf eigenes Risiko erfolgt.

Danach sollte in aller Regel die Option erscheinen, die Spannung um bis zu 38 mV zu erhöhen, limitiert aber von einer maximalen Spannung von 1,2 Volt. Die GPU unserer Titan verleibt sich typisch höchstens 1,15 Volt ein. Das Hochsetzen der Spannung auf +38 mV führte dann aber nur zum erwähnten Maximum von 1,2 Volt.

Laut NVIDIA haben die Partner die Möglichkeit die maximalen Zugaben zu ändern, nach unten wie nach oben und so kann es grundsätzlich auch vorkommen, dass es bei dem einen oder anderen Hersteller diese Option überhaupt nicht gibt.

Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
Bild: NVIDIA GeForce GTX Titan von ASUS und Gigabyte im Test
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Takt- und Temperaturabhängigkeit Power Target – Temperature Target Lüfterdrehzal – Temperatur


Wie von NVIDIA versprochen, steigert sich durch die automatische Spannungszugabe nun auch der maximale Boost-Takt der Karte und zwar von 993 MHz auf 1032 MHz. Unsere vorstehend gezeichneten Diagramme – abermals auf Basis Anno 2070 als Applikation – zeigen jedoch, dass der hohe Takt nur von kurzer Freude ist. In weniger als einer Minute fällt die Titan hier auf 993 MHz zurück, nach etwas mehr als einer Minute auf 888 MHz und nach zirka 2 Minuten auf 836 MHz.

Sind die ersten Taktreduzierungen hier noch dem Power Target geschuldet, zeigen unsere Aufzeichnungen, dass dies sich schnell in den Bereich von 75 Prozent reduziert. Ab dort limitiert dann wiederum das Temperature Target. Der Lüfter bleibt weiterhin bei Spitzen von 2350 Umdrehungen pro Minute, um diesen Temperaturbereich halten zu können.

Der schnellere Verlust der Taktraten erklärt sich hier praktisch von selbst. Die höhere Spannung führt zu höherer Leistungsaufnahme und schneller steigender Temperatur und die beiden überwachten Limits werden damit um so schneller erreicht. Abhilfe kann hier schlicht nur der zusätzliche, manuelle Eingriff in das PT und TT bringen.

GPU-Boost-Taktstufen



Boost-Status Taktstufen [MHz] Spannung [Volt]
Max Boost-Clock Overvoltage 1032 1,200
1019 1,187
1005 1,175
Max Boost-Clock 993 1,150
980 1,150
967 1,137
953 1,125
940 1,100
927 1,087
914 1,075
901 1,062
888 1,050
Gemittelte Boost-Clock 875 1,037
862 1,025
849 1,012
Base-Clock 836 1,000


Hier wollen wir abschließend noch ein Wort zur gemittelten Boost-Clock von 875 MHz verlieren. Diese Nennung von NVIDIA stellt keinen garantierten Wert dar, sondern soll lediglich als Einschätzung verstanden werden, wie sich Grafikkarten mit Titan-GPU im Taktmittel über verschiedenste Anwendung verhalten dürften. Garantiert wird von NVIDIA lediglich der Basis-Takt von 836 MHz. Dieser wird bei normaler Funktion der Grafikkarte nicht unterschritten. Erst bei Fehlfunktionen oder Temperaturen von über 105 °C (was wir in der Praxis nicht im Ansatz erreichen konnten), greifen Schutzmechanismen ein, takten weiter herunter oder führen letztlich zur Systemabschaltung.

 

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