NVIDIA Maxwell Next Gen: GeForce GTX 970 und GTX 980 im Test

Grafikkarten | HT4U.net | Seite 23

Power- und Temperaturlimitierungen



Power- und Temp-Target

Dreh- und Angelpunkt der NVIDIA GPU-Boost-Technik 1.0 war das Power-Target – die maximal erlaubte Leistungsaufnahme. Ab GeForce GTX Titan gibt es GPU Boost 2.0 und damit zusätzlich das Temperature-Target. Jede NVIDIA-basierende Grafikkarte mit dieser Technik kommt mit einem maximalen Takt (GPU-Boost) daher. Unter Last arbeitet eine solche NVIDIA-Karte dann aber nur so lange auf diesem hohen Takt, wie die beiden genannten Limits nicht erreicht werden. Bei Erreichen dieser gesetzten maximalen Leistungsaufnahme oder Temperatur werden sodann Taktraten und Spannungen der GPU reduziert, und zwar so lange, bis die Grafikkarte eine Taktstufe findet, bei welcher diese Grenzen nicht mehr überschritten werden.

Bild: NVIDIA GeForce GTX 780 im Test


Die Einwirkungsmöglichkeiten in diese Limitierungen sind bei der GeForce GTX 980 und bei der GTX 970 über Tools möglich. Während bei der GTX 970 hier die typische Zugabe von +6 Prozent auf das PT und bis zu 94 °C beim PT möglich sind, erlaubt NVIDIA bei der GeForce GTX 980 die Erhöhung des Powerlimits auf 125 Prozent!

Bild: NVIDIA Maxwell Next Gen: GeForce GTX 970 und GTX 980 im Test

Maximale Lockerung bei GTX 980


Leistungsaufnahme und Boost

Obgleich nun überall im Web verbreitet ist, dass die TDP der GeForce GTX 980 bei 165 Watt und jene der GTX 970 bei 145 Watt liegt, entspricht dies nicht ganz der Realität. Die vom Werk aus gesetzte Beschränkung der TDP der GeForce GTX 980 liegt bei 180 Watt – NVIDIA hat uns diese Messwerte bestätigt. Die genannten 165 Watt beziehen sich auf die typische Leistungsaufnahme unter Spielen. Das beleuchten wir anhand einer Tabelle:

GeForce-GTX-980-Referenz im geschlossenen Gehäuse

Spiel Takt nach dem Laden der Spielszene Takt nach 2 Minuten Takt nach 5 Minuten
Anno 2070 1.202 MHz 1.139 MHz 1.126 MHz
BioShock: Infinite 1.240 MHz 1.164 MHz 1.126 MHz
Skyrim 1.240 MHz 1.164 MHz 1.126 MHz
Hitman: Absolution 1.240 MHz 1.139 MHz 1.139 MHz
Metro: Last Light 1.227 MHz 1.126 MHz 1.126 MHz
Tomb Raider 1.240 MHz 1.126 MHz 1.126 MHz
Witcher 2 1.240 MHz 1.126 MHz 1.126 MHz
Battlefield 3 1.240 MHz 1.126 MHz 1.126 MHz
Far Cry 3 1.240 MHz 1.152 MHz 1.126 MHz
Assassin\'s Creed III 1.240 MHz 1.164 MHz 1.152 MHz
Crysis 3 1.127 MHz 1.139 MHz 1.126 MHz


Betreibt man die GeForce GTX 980 ohne manuelle Eingriffe in die Limitierungen, hält sich der Boost-Takt nur sehr kurze Zeit. Innerhalb dieses Zeitraums wird die maximale Leistungsaufname von 180 Watt erreicht. Ist der Takt letzten Endes auf 1.126 MHz Basistakt gesunken und sind die Spannungen entsprechend (automatisiert) angeglichen, so sinkt natürlich ebenfalls die Leistungsaufnahme. Im Mittel liegt diese dann zwischen 160 und 165 Watt. Damit ist NVIDIAs Aussage richtig, dass die typische Leistungsaufnahme unter Spielen bei 165 Watt liegt, auch wenn man es in dieser Form nicht kommuniziert hat.

Im Ergebnis sollte man die GTX 980 ohnehin mit der freigeschalteten Limitierung betreiben, um die maximale Performance zu erreichen. Man legt dann in Spielen im gemittelten Schnitt etwa sieben Prozentpunkte zu. Andererseits steigt die Leistungsaufnahme dann aber auch auf bis zu 225 Watt (180 Watt TDP plus der 25-%-Zugabe über Tools), was wir so ebenfalls messen konnten. Will man hingegen die Leistungsaufnahme schonen, sollte man die Limits nicht anrühren, trifft dann aber eben auf weniger 3D-Performance.

Die letzte Auffälligkeit im Test der GTX 980 war der Umstand, dass der Boost-Takt von 1.126 MHz in drei Szenarien unterschritten wurde. Wir erblickten im Heaven-Benchmark, im Tessmark und in Tom Clancy's: HAWX eine Absenkung auf 1.113 MHz. NVIDIA kann sich dies bislang nicht erklären.

Die Beurteilung der GeForce GTX 970 ist natürlich schwieriger, da NVIDIA keine Referenzdesigns an die Presse lieferte. Auf konkrete Nachfrage teilte uns NVIDIA mit, dass das Power-Limit bei 150 Watt bei den Referenzkarten gesetzt sei. Wir auf ein Muster von Inno3D zurückgegriffen welches sich relativ moderat verhält.

Gemessen haben wir typisch 160 Watt und bei einer Zugabe über Tools von +6 Prozent 170 Watt. Das scheinen die werkseitigen Grenzen zu sein. In der Praxis bedeutet dies, dass die Inno3D-Angabe eines maximalen Boosts von 1.291 MHz nur auf dem Papier gilt. Nach Bruchteilen von Sekunden im Spiel HAWX gab es nur noch 1.228 MHz Takt, doch in den meisten Fällen konnten wir beobachten, dass der gemittelte Boost-Takt (Angabe NVIDIA) von 1.178 MHz bei der GTX 970 gehalten wurde. Den Basistakt unter Spielen erreichten wir nie!

Der manuelle Eingriff über Tools in die Limits sorgte dafür, dass die Performance sich um maximal sechs Prozent im Mittel steigerte; das entspricht hier ausnahmsweise dann auch der Zunahme der Leistungsaufnahme.

 

Inhalt dieses Testberichtes