NVIDIA GeForce GTX 980 Ti mit 6 Gigabyte Hauptspeicher im Test

Das Preisgefüge, das NVIDIA ab dem heutigen Tage schafftIntro

NVIDIAs GeForce GTX Titan X stellt aktuell die Speerspitze bei Grafikkarten dar, doch mit deutlich über 1.000 Euro Anschaffungspreis klafft eine riesige Lücke zum nächsten NVIDIA-Modell GeForce GTX 980. Diese Lücke schließt der Hersteller am heutigen Tag mit der Vorstellung der GeForce GTX 980 Ti und rüstet sich preislich auch für die kommende neue AMD-Radeon-Grafikkarte mit Fiji-Chip und HBM-Speichertechnik. Unser Test klärt, wo die GTX 980 Ti steht.

Im Ergebnis bezeichneten wir die NVIDIA GeForce GTX Titan X als erste Single-GPU-Grafikkarte, welche meist in der Lage ist, aktuelle Monitore mit 4K-Auflösung in Spielen zu befeuern, ohne dass man auf Einschränkungen in Qualitätseinstellungen verzichten muss. Aber die Preise für solche Grafikkarten sind doch enorm und auf Grund des schlechten Euro-Wechselkurses teils bei 1.200 Euro angesiedelt.

Die bislang nächst kleinere NVIDIA-Grafikkarte – die GeForce GTX 980 – ist zirka 25 bis 40 Prozent langsamer als die GTX Titan X und meist nicht in der Lage, 4K-Auflösungen in modernen Spielen bei vollen Details zu liefern. Dafür ist diese Leistung mit zirka 500 Euro aber noch einigermaßen erschwinglich. Die Preislücke zwischen beiden Modellen ist jedoch enorm und soll am heutigen Tag gefüllt werden.

Die NVIDIA GeForce GTX 980 Ti ist der jüngste Spross der GeForce-Serie und geht heute in den Handel. Preislich zeigt sie sich klar günstiger als die Titan X, sie kommt aber auch mit weniger Leistung daher. Wo genau sich die Leistung einpendelt, zeigt der heutige Artikel – und natürlich ebenso, mit welcher Leistungsaufnahme oder gar mit welcher Geräuschkulisse der interessierte Kunde rechnen muss.

Das ist aber nicht das einzige Ziel, welches NVIDIA verfolgt, denn in wenigen Wochen will Mitbewerber AMD seine neue Fiji-GPU vorstellen, und diese soll angeblich im Preisbereich um 700 Euro agieren. Zu den Performance-Werten lässt sich noch keine Einschätzung abgeben, die Spekulationen rechnen jedoch mit einem Angriff auf die GTX-Titan-X-Leistung. Zumindest im erwarteten Preisrahmen hätte NVIDIA dann eine passende Lösung bereits jetzt anzubieten.

Ein letztes Wort, bevor wir starten: Wir haben diesen Test zum Anlass genommen und unsere Teststation überarbeitet. Hier gab es leichte Modifikationen bei CPU, Speicher und Festplatte. Natürlich haben wir in diesem Zuge auch die Software auf den neuesten Stand gebracht und zusätzlich die Benchmarks radikal überarbeitet. All das hat natürlich zur Folge, dass die heutigen Resultate nicht mehr mit früheren Messungen vergleichbar sind. Das bitten wir zu berücksichtigen. Details sind wie üblich der ausführlichen Testumgebung zu entnehmen.

Lesezeichen:

• NVIDIA GeForce GTX Titan X
• NVIDIA GeForce GTX 970 und 980
• NVIDIA GeForce GTX 960
• ASUS GTX 980 STRIX
• EVGA GeForce GTX 980 Superclocked ACX 2.0
• ASUS GeForce GTX 970 Strix
• Inno3D iChill GTX 970 Herculez X2
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• NVIDIA GPU-Boost 2.0
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• NVIDIA GeForce GTX 600 Technik
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• NVIDIA GeForce GTX 680
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• NVIDIA GeForce GTX 690 (Dual-GPU)

Testumgebung

Hardware: Grafikkarten

Der Testkandidat

• NVIDIA GeForce GTX 980 Ti

Firmware TestmusterReferenz-Grafikkarten

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Monitor-Auflösungen und Boost-Taktraten

Auflösungen

Wir testen aktuell in den Auflösungen 1.680 x 1.050, 1.920 x 1.080 und 2.560 x 1.440. Während erstgenannte Auflösung noch die am meisten verbreitete darstellt, mausert sich aktuell die Auflösung von 1.920 x 1.080 Bildpunkten dazu, die kleinere Auflösung dauerhaft zu ersetzen. Die höchste Auflösung von 2.560 x 1.440 Bildpunkten kommt aktuell nur bei Enthusiasten zum Einsatz. Entsprechende Monitore, welche dies unterstützen, sind weiterhin noch recht teuer. Langsam erschwinglich werden hingegen Bildschirme mit 4K-Auflösungen, die aber noch immer nicht den Mainstream darstellen.

Die Auflösungen wirken sich jedoch fordernd auf die Leistung der Grafikkarten aus. Je höher die Auflösung, desto langsamer werden die Grafikkarten in der Darstellung ihrer Bilder pro Sekunde, und natürlich finden sich unter den vorstehenden Grafikkarten einige Vertreter, welche nicht in der Lage sind, Spiele in höchster Auflösung darzustellen.

Von daher haben wir die Testkandidaten in drei Gruppen unterteilt:

• Ultra High Quality (bis zu 3840 x 2160)
• High Quality (bis zu 2560 x 1440)
• Quality (bis zu 1920 x 1080)
• Low Quality (bis zu 1680 x 1050)

Nur in der Ultra- und High-Quality-Gruppe lassen wir zudem in den Qualitätseinstellungen auch Durchläufe mit Supersampling und/oder achtfacher Kantenglättung zu. Diese fehlen meist in den kleineren Gruppen. Ein paar Ausnahmen finden sich dennoch.

In der Ultra-High-Gruppe finden sich hingegen allerdings nur absolute High-End-Grafikkarten. Bislang ist dieses Segment vorrangig noch den Dual-GPU-Lösungen vorbehalten.

4K-Auflösung und Kantenglättung

Irgendwann hat vermutlich irgendjemand seitens der Presse ausgesprochen, dass man mit einer Ultra-HD-Auflösung von 3.840 x 2.160 Pixeln keine Kantenglättung mehr benötigt. Das hat sich in den Köpfen vieler Anwender festgesetzt und als Fakt verankert. Diese Verallgemeinerung ist so allerdings absolut nicht korrekt.

Die viel höhere Pixeldichte in 4K sorgt in der Tat für ein klar schärferes Bild, beseitigt allerdings nur in manchen Fällen unschöne Treppenbildung bei Kanten. In einigen Spielen sorgt die Auflösung tatsächlich dafür, dass sich normales Multi-Sample-Antialiasing erübrigt, aber in einigen Spielen leider überhaupt nicht.

Wenn Treppenbildung oder flimmernde Kanten zurückbleiben, werden insbesondere die Bildfetischisten mit einem solchen Umstand nicht leben wollen und dann über alle möglichen Stellschrauben des Spiels versuchen, dies zu beseitigen. Genau dies ist auch der Grund, warum wir nach wie vor bei Applikationen, welche wir mit Multi-Sampling-AA benchmarken, auch diese Einstellung bei 4K-Auflösung beibehalten. Zugegeben: Die 8-fach-MSAA-Benchmarks könnte man sich in der Tat schenken – die Ergebnisse sind nach den Durchläufen allerdings vorhanden und werden dann schlicht der Vollständigkeit halber mit angegeben.

Tomb Raider bei 4K-Auflösung4K-Auflösung und Monitor

Bislang war immer die Rede von Full HD, worunter man die Auflösung von 1.920 x 1.080 Bildpunkten auf einem Display verstanden hat. 4K beziehungsweise Ultra HD erhält seinen Namen von den Bildpunkten der horizontalen Auflösung des Monitors von fast 4.000 Pixeln. Korrekterweise stellt ein Ultra-HD-Monitor 3.840 x 2.160 Bildpunkte dar – 4.000 Pixel in der Horizontalen sind also ein wenig aufgerundet.

Während die Technik noch recht jung ist und bislang üblicherweise mit IPS-Displays an den Start geht, folgen aktuell allerdings ein paar Hersteller im PC-Bereich, welche auf die günstigeren TN-Panels setzen, wodurch diese Technik erschwinglicher wird. Die Angebote haben partiell allerdings ihre Tücken! So hatten wir unseren Dell P2815Q* sehr schnell wieder ausrangiert, da hier lediglich ein 30-Hertz-Betrieb möglich war, was beim täglichen Arbeiten sehr schnell zu Ermüdungserscheinungen führen kann. Es folgte schließlich der Samsung U28D59P*, welcher in der Lage ist, über DisplayPort-Anschluss einen Betrieb bei 60 Hz zu gewährleisten.

Darüber hinaus werden auch sämtliche gängigen kleineren Auflösungen unterstützt, was für unsere Testzwecke optimal erschien. Durch das eingesetzte Panel ist aber auch dieser Monitor (und andere) kaum für Profi-Anwender aus dem Grafikbereich verwendbar. Die Blickwinkel-Abhängigkeit, aber insbesondere die Farbtreue lässt für diesen Bereich zu wünschen übrig.

Im TV-Bereich gibt es einige teure Angebote, welche auf 4K setzen, doch gibt es bislang keinerlei passendes Bildmaterial auf DVD oder Blu-ray-Disc, geschweige denn passende Geräte unter den Abspielern. Einige rühmen sich mit Upscale-Funktionen, was aber nur ein Trostpflaster darstellt. Im PC-Bereich sieht das Ganze durchaus ein wenig anders aus. Die 4K-Auflösung bringt – sofern das Bildmaterial es unterstützt – ein deutlich schärferes Bild mit sich.

Allerdings gibt es eben bei dieser Auflösung am PC – zumindest unter Spielen – den unschönen Nebeneffekt, dass eine wirklich leistungsfähige Grafikkarte an den Start muss. In unseren Testläufen mussten wir feststellen, dass selbst High-End-Single-GPU-Grafikkarten à la Radeon HD 290X oder GeForce GTX 780 Ti prinzipiell überfordert sind, will man Toptitel mit maximaler Detailstufe und Kantenglättung spielen.

Genau an jenem Punkt ergibt sich die Krux. Entweder Abstriche, trotz teurer Grafikkarte, oder eben auf ein Dual-Gespann setzen, welches die Hürden nehmen kann. Aktueller Status quo ist definitiv, dass 4K-Monitore wie Dual-GPU-Grafikkarten ins absolute High-End-Segment fallen, dort ihre Daseinsberechtigung, aber auch mit gewissen Schwächen zu kämpfen haben.

GPU-Takt

Auf die GPU-Boost-Spielereien, welche sich vermehrt einstellen und Benchmark-Resultate verfälschen, sind wir bislang oft genug eingegangen. Normalerweise wirken wir hier mittels Eingriffen in den Treiber entgegen. Bei NVIDIA-Grafikkarten zeigen wir in aller Regel nur die Leistung auf typischem Boost, wie vom Hersteller angegeben. In manchen Fällen ist gar das zu hoch – orientiert an einer Referenz-Grafikkarte. Aber auch bei AMD-Grafikkarten finden sich zwischenzeitlich solche Augenwischereien ein, weshalb wir auch dort einschreiten müssen. Die Taktraten erwähnen wir separat in den Benchmark-Diagrammen.

Hardware: Testsystem

Geschlossenes Gehäuse

Ein geschlossenes Computergehäuse ist nicht repräsentativ, und darauf werden wir in den folgenden Zeilen auch noch einmal eingehen. In manchen Fällen ist es aber eben unerlässlich, um gewisse Dinge beurteilen zu können. Und diese Fälle sind fast ausschließlich durch neue Techniken wie Boost 2.0 von NVIDIA oder eben AMDs Neuauflage von PowerTune ausgelöst worden.

Darum haben wir für diesen Test zusätzlich Messungen in einem geschlossenen Gehäuse vorgenommen. Entschieden haben wir uns dabei für ein Spielergehäuse von Cooler Master, und zwar das CM Storm Enforcer. Das Enforcer zeigte als größtes Manko in unserem Test seine Lautstärke. Darum haben wir die beiden rückwärtigen Lüfter durch Silent Wings von be quiet! ersetzt (einer hinten, einer im Deckel) und diese samt dem 200-mm-Lüfter in der Front an eine Lüftersteuerung angeschlossen und auf kleinster Regelstufe betrieben.

Damit arbeiten die Gehäuselüfter inklusive des CPU-Kühlers flüsterleise, und in ein solches Bild platzieren wir ebenfalls unsere Testkandidaten. An diesem Punkt kann man rügen, wie man möchte, denn im Endeffekt bleibt die Geräuschkulisse etwas Subjektives. Die von uns gewählte Umgebung kann man als flüsterleise akzeptieren.

Zusätzlich haben wir zwei schnell reagierende Temperaturfühler angebracht. Der erste Fühler sitzt vor dem Gehäuse in Höhe des Frontlüfters und überwacht die angesaugte Raumtemperatur. Der zweite Fühler wurde direkt unterhalb des Grafikkartenlüfters befestigt und überwacht damit die Lüfteransaugtemperatur der Grafikkarte.

Die Messungen im Gehäuse erfolgen bei üblichen 21 °C Raumtemperatur.

Typische Teststation

Auch hier wollen wir noch ein paar ergänzende Worte zu den folgenden Listen sprechen. Absichtlich haben wir beim eingesetzten Prozessor Intel Core i7 4820 die Turbofunktion, aber auch Hyper-Threading deaktiviert. Dies ist grundsätzlich praxisfremd, ermöglicht es uns aber, in den Tests mögliche Fehlerquellen auszuschließen. Die CPU beziehungsweise deren Takt spielt in unseren Fällen meist auch nur eine sehr untergeordnete Rolle, da die gewählten Spielszenen sehr GPU-limitierend sind und damit der Prozessor meist nur wenig gefordert wird. Darum genügt es, in den Tests auch auf ein kleineres Kühlermodell von Scythe zu setzen, da dieses praktisch nie gefordert wird. In unseren Tests arbeitet der Lüfter des Prozessors praktisch unhörbar.

Ein Wort gilt auch unserem offenen Teststand. Da es praktisch kein PC-Gehäuse gibt, welches sich in irgendeiner Weise repräsentativ für den Anwender zu Hause zeigen könnte, setzen wir auf einen offenen Teststand. Dieser kann sich – je nach dem heimisch eingesetzten Gehäuse – von Vor- oder von Nachteil zeigen. In gut durchdachten Gehäusebelüftungen dürfte sich so mancher Grafikkartenkühler besser im Geräuschverhalten zeigen, in durchschnittlichen Konzepten vermutlich auf dem Niveau des offenen Teststandes, und in schlecht belüfteten Gehäusen mit deutlichen Nachteilen. Aber auch das wiederum ist alles abhängig von sehr vielen Faktoren, und darum sehen wir in unserem Teststand einen vernünftigen und reproduzierbaren Weg. Die zuvor genannte Ausnahme greift natürlich in besonderen Fällen, welche wir abzuwägen wissen.

Teststation:

Aufmerksame Beobachter werden feststellen, dass es leichte Änderungen bei der Teststation gibt. Einerseits haben wir dem System ein CPU-Upgrade verpasst. Der Intel Core i7-3820K musste nun einem i7-4820K weichen. Diesen haben wir zudem über die Turbostufen übertaktet, so dass er immer alle vier Kerne mit 3,9 GHz anspricht.

• CPU:Intel Core i7-4820K @ 4 x 3,9 GHz (Turbo/HT: off) [Auf Amazon finden]
• Mainboard: ASUS P9X79 Pro (X79-Chipsatz) – BIOS: 4801 07-2014 [Auf Amazon finden]
• Speicher:16 GByte (4 x 4 GB) Kingston HyperX-Beast – SPD-Betrieb: DDR3-1600 9-9-9-24-1T bei 1,5 Volt [Auf Amazon finden]
• Kühler: Scythe Samurai ZZ Rev. B LGA2011 [Auf Amazon finden]

Natürlich mussten wir im Zuge dessen auch das Mainboard-BIOS unseres ASUS-Mainboards auf den aktuellsten Stand bringen, und zusätzlich haben wir uns von 8 GByte Hauptspeicher verabschiedet und setzen nun auf ein 16-GByte-Kit von Kingston aus der Hyper-X-Beast-Serie.

Eine letzte Änderung im Testsystem fand dann noch bei der Festplatte statt. Hier kommt nun aktuell ein 2-TB-Modell von Western Digital aus der Enterprise-Reihe zum Einsatz. Und selbstverständlich haben alle diese Änderungen auch zum Resultat, dass sich frühere Messergebnisse nicht mehr mit den aktuellen Ergebnissen vergleichen lassen. Das bitten wir zu berücksichtigen.

Weitere Hardware:

• Western Digital WD2003FYYS RE4 2TB [Auf Amazon finden]
• LG GSW H20L (Blu-ray/DVD-Brenner) [Auf Amazon finden]
• be quiet! Dark Power Pro 950 Watt [Auf Amazon finden]
• G.Skill 100 GByte SSD als Cache-Laufwerk [Auf Amazon finden]

• Teac Floppy Drive/USB-Floppy Drive [Auf Amazon finden]
• Dell 27-Zoll-Monitor [Auf Amazon finden]
• Samsung U28590P 4K-Monitor [Auf Amazon finden*]
• Lian Li T60 (offener Teststand) [Auf Amazon finden]

• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-02.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-03.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-04.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-05.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-06.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-07.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-08.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-09.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-10.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-11.jpg
• http://images.ht4u.net/reviews/2011/amd_radeon_hd_6570_hd_6670_turks_im_test/t60-12.jpg

Bildergalerie Lian Li T60

Hardware: Messgeräte

Wir setzen in unseren Tests sehr gerne auf hochwertige Messgeräte. Dabei kommen Lautstärke-Messstationen, Thermografiekameras, Infrarotthermometer, Zangenamperemeter oder schlicht nur Spannungsmessgerätschaften (Voltmeter) zum Einsatz.

Je nach Bereich und Zweck setzen wir hierbei mal auf bekannte Hersteller wie Fluke oder Tenma, in anderen Fällen auch einmal auf die Conrad-Hausmarke Voltcraft. Bei den Geräusch-Emissionen setzen wir auf Spezialgeräte von ulteeaudiotechnik, welche uns in die Lage versetzen, neben dB(A)- auch sone-Messungen vorzunehmen. Weitere Details zu der von uns eingesetzten Messtechnik finden sich hier.

• DAAS USB
• Tenma 72-2065A (Temperaturemessgerät)
• Voltcraft DT2L/K (Drehzahlmessgerät)
• Voltcraft MS-9160 Messstation
• Tenma 72-6185 (Zangenamperemeter)
• Wärmebildkamera PCE-TC 3
• HT4U-GPU-Power-Estimator (Eigenentwicklung zur Messung der Leistungsaufnahme von Grafikkarten)

Software: Treiber

• Windows 7 64 bit, inkl. aller Updates bis April 2015
• Intel Chipsatz-Treiber 10.0.27
• DirectX 9.0c (Juni 2010 Update)
• Intel LAN-Driver V. 16.6.0.0
• Audio-Treiber: Realtek (Windows 7 integrated)
• Marvell SATA 6GB/s V. 1.2.0.1014
• ASMedia USB 3.0 V. 1.14.3.0
• ASUS-AI-Center-II-Treiber für Marvell-Caching-Funktion

Grafikkartentreiber

Treiber im Test

• AMD Catalyst 15.5 Beta
• NVIDIA GeForce-Treiber Version 352.90 Beta

Software: Testphilosophie

Natürlich überarbeiten wir unseren Testparcours hier und dort aufs Neue. Dabei gesellen sich neue Spieltitel hinzu, manche Benchmarks fallen heraus. Im heutigen Test gibt es die Besonderheit, dass wir im Zuge unserer Validierungen nun eine ganze Menge neuer Titel aufgenommen haben und sich damit ältere Vertreter natürlich verabschieden mussten. An The Witcher 3: Wild Hunt sind wir derzeit noch dran, hier sind unsere Prüfungen noch nicht abgeschlossen, und bevor wir etwas Halbgares zeigen, warten wir lieber noch etwas länger.

Es zählt mit zu unseren Ambitionen bei der Auswahl der Titel, dass wir eine gesunde Mischung aus DirectX-9-, DirectX-10- und DirectX-11-Titeln sowie OpenGL aufbieten können, welche unterschiedliche Spielgenres oder Spiel-Engines abdeckt. Allerdings zeigen uns die vergangenen 30 Monate mehr als deutlich, dass kaum noch DirectX-9-Titel veröffentlicht werden, und auch die Menge an OpenGL-Titeln, welche interessant sind und neu erscheinen, lassen sich an einer Hand abzählen. Zudem rüttelt DirectX 12 nun an der Tür. Die jüngste Auswahl an neuen Titeln konnte aktuell ausschließlich auf DirectX-11-Titel fallen.

Festzuhalten bleibt, dass man sich anstrengen kann, wie man möchte: kein Benchmark-Parcours ist durchgehend fair. Dafür gibt es eben viel zu viele Applikationen auf dem Markt, welche einmal zur einen oder anderen Seite ausschlagen. Und würden wir nun AMD oder NVIDIA bei den Empfehlungen in der Auswahl folgen, so würde in jedem Test eben immer das eine oder andere Produkt des jeweiligen Herstellers seinen Sieg für sich erzielen.

Damit bleibt Status quo, dass wir unsere Schlussfolgerungen und Erkenntnisse eben aus jenen Applikationen ableiten, welche wir in diesen Tests zu Rate gezogen haben.

Software: Die Benchmarks

Spiele-Benchmarks

Ein Blick auf die Liste der neuen Benchmarks zeigt sehr schnell, dass sich einiges geändert hat und manches beim Alten blieb – dort aber auch nur auf den ersten Blick, denn auch bei den älteren Titeln wurden wir teils massiv tätig.

Ein Beispiel: Von The Elder Scrolls V: Skyrim wollten wir uns einfach nicht trennen. Warum? Es hat weiterhin eine große Fangemeinde, es wird weiterhin gespielt, aber mit Modifikationen. Wir haben uns darum dazu entschlossen, einige Modifikationen zu installieren und TES V weiter einzusetzen. Die gezeigten Resultate haben somit natürlich nichts mehr mit dem Originalspiel zu tun.

Aber auch von Crysis 3 oder Tomb Raider wollten wir uns nicht trennen – ebenfalls zwei ehemalige Toptitel, welche der eine oder andere noch einmal gerne hervorkramt und spielt und die zudem über ihre Engines weiterhin als fordernd zu bezeichnen sind. Bei Crysis 3 haben wir ab dem heutigen Tag nicht nur die Testszene im Spiel geändert, wir haben zudem die Einstellungen nun auf ultrahohen Details voreingestellt. Bei Tomb Raider kam es lediglich zu einer Änderung der Testsequenz.

Die nachfolgenden Spiele wurden jeweils auf den neuesten Stand Mai 2015 gebracht!

• Anno 2070 (DX 11 – Savegame)
• Alien: Isolation (DX 11 Savegame)
• Assassin’s Creed Unity (DX 11 – Savegame)
• Battlefield 4 (DX 11 – Savegame)
• BioShock Infinite (DX 11 – Savegame)
• BRINK V. 1.023692.48133 (OpenGL – Savegame)
• Call of Duty: Advanced Warfare (DX11 – Savegame)
• Crysis 3 ( DX 11 – Savegame)
• Dying Light (DX 11 – Savegame)
• Far Cry 4 (DX 11 – Savegame)
• Grand Theft Auto V – GTA V (DX 11 – Savegame)
• Metro: Last Light Redux (DX 11 – Savegame)
• Ryse: Son of Rome (DX 11 – Savegame)
• The Elder Scrolls V: Skyrim inklusive diverser Mods (DX 9 – Savegame)
• Thief (DX 11 – Savegame)
• The Witcher 2: Assassins of Kings V. 1.35 (DX 9 – Savegame)
• Tomb Raider (DX 11 – Savegame)
• Wolfenstein: The New Order (OpenGL – Savegame)

Damit stehen wir abermals vor 18 Spiele-Benchmarks, die wir bewältigen müssen, und wenn nichts schief läuft, benötigen wir für diesen Testparcours rund fünf Stunden für eine High-End-Grafikkarte.

Wir tätigen hier nur einen Schnitt über die ausgewählten Applikationen und die dafür herangezogenen Szenen. Dabei versuchen wir sehr wohl darauf zu achten, dass die gewählte Szene auch dem entspricht, was das Spiel mit sich bringt. Treffen wir Worst-Case-Szenarien an, so wählen wir jedoch lieber eine solche Szene, denn eben das ist es, was den Spielfluss entscheidend schädigen kann.

Warum fehlt XYZ?

Warum fehlt Battlefield Hardline als Nachfolger von Battlefield 4? Warum schaffte es Lords of the Fallen nicht in den Test? Warum haben wir Mordors Schatten nicht im Parcours?

Dazu gibt es gewisse Faktoren zu erwähnen, welche das verhindert haben. Battlefield Hardline kommt mit einem neuen Prüfmechanismus daher. Innerhalb von 24 Stunden ist es lediglich möglich, vier Mal die Grafikkarte zu wechseln, bevor das Spiel eine Sperre ausruft. Darüber hatten wir berichtet, dazu hatten wir Kontakt zu Electronic Arts, aber wir wurden schlicht an den Endkunden-Support verwiesen – und so können wir nicht arbeiten. Battlefield 4 bleibt aktuell im Benchmark-Parcours wegen der Frostbite-3-Engine, die überarbeitet auch bei Hardline im Einsatz ist.

Lords of the Fallen – mehrfach als bestes deutsches Spiel ausgezeichnet – hat im Test unsere Speicherspielstände gefressen, und im Ernst: so gut war es dann nicht, dass wir es erneut spielen wollten. Mordors Schatten hat das Problem, dass man jede Benchmark-Stelle erneut erspielen muss, was für uns deutlich zu langwierig, insbesondere aber auch zu ungenau für unsere Messungen wäre, denn es gibt keine Option, dass man die exakt gleiche Spielposition erneut erreicht und dabei auch Blickrichtung und Ähnliches beibehält.

Rennsimulationen: Da sind wir aktuell leider sehr enttäuscht, gleichzeitig auch überrascht. DiRT Showdown wollten wir durch einen Codemasters-Nachfolger ablösen. Da haben die Hersteller sich aber offenbar nicht ins Zeug legen wollen und präsentieren kaum optische Verbesserungen – die Hardware-Anforderungen blieben gleich. Assetto Corsa oder Project CARS wären höchst interessant von ihren Anforderungen her, bieten jedoch leider keine Optionen der Vergleichbarkeit oder einen reproduzierbaren internen Benchmark. Unser geheimer Favorit wäre eigentlich Ubisofts The Crew gewesen, da der Titel nicht nur Freude macht, sondern auch einiges an optischen Optionen mit sich bringt. Nach Monaten der Testphasen scheidet der Titel aus ähnlichen Gründen aus, aber vielmehr darum, weil es schlicht nur möglich ist, The Crew im permanenten Online-Status zu spielen. Da unsere Teststation aber auf gleichem Stand X bleibt, damit Ergebnisse vergleichbar bleiben und da wir auf Antivirenprogramme und ähnliche Schutzmaßnahmen aus gleichen Gründen verzichten müssen, scheidet dieser Titel damit leider ebenfalls aus. Damit warten wir an diesem Punkt auf unseren möglichen Favoriten, der nicht nur Spaß macht und das Auge befriedigt, sondern auch dauerhaft reproduzierbare Resultate erlaubt.

GPU-Computing-Benchmarks

Es ist ein wenig traurig zu beobachten, dass jüngste GPGPU-Umsetzungen auf modernen Anwendungen die Leistung von Grafikkarten nicht vollends ausschöpfen. Da setzen plötzlich Applikationen wie Adobe Photoshop oder GIMP – höchst beliebte Grafikprogramme – auf GPGPU-Beschleunigung, doch wird dies nicht strikt umgesetzt. Letztlich ist dies auch der Grund, warum sich manche leistungsfähigeren Grafikkarten in einem solchen Vergleich nicht absetzen können. Gleichzeitig ist das auch der Grund, weshalb sich so wenige Applikationen in diesem Testbereich einfinden, und darüber hinaus oft Exoten. Noch hat die Software-Industrie das Potenzial von Grafikkarten als Rechenwerk nicht erkannt – oder die Lobby aus dem CPU-Lager ist zu groß.

• Adobe Photoshop CS6
• Luxmark V 2.0

Und abermals ist all das der Beweggrund, dass wir uns von einem weiteren Vertreter trennen. Nachdem wir uns bereits von OCL-Hashcat als Hobbyprojekt trennen mussten, verabschieden wir uns (zumindest vorübergehend) vom CL-Benchmark, welcher sich plötzlich in der bislang gewohnten Version nicht mehr verwenden lässt und auf eine neuere Variante verweist. Die Resultate lassen sich absolut nicht mehr vergleichen. Der CL-Benchmark wird vermutlich die nächste Baustelle unserer Arbeit, um diesen noch einmal in neuer Version aufzunehmen. Zum heutigen Test war dies leider nicht möglich.

Weitere Software im Test:

• Tom Clancy’s HAWX (Leistungsaufnahme Spiele)
• Furmark 1.6.5 (Leistungsaufnahme simulierte Volllast)
• PowerDVD 9 Ultra V. 9.0.4105.51 (Leistungsaufnahme Blu-ray-Wiedergabe)
• MSI Afterburner

NVIDIA GeForce GTX 980 Ti

Technische Betrachtung

Die GeForce GTX 980 Ti basiert auf dem GM200-Chip, welcher über 8 Milliarden Transistoren verfügt. Erstmals vorgestellt hatte NVIDIA den GM200 im April mit dem derzeitigen Grafikkartenflaggschiff GeForce GTX Titan X.

Blockschaltbild der GeForce GTX 980 Ti mit beispielhafter Markierung von zwei deaktivierten SMMs
Zwar nutzt NVIDIA für die GeForce GTX 980 Ti den GM200-Chip, im Vergleich zur GeForce GTX Titan X wurden jedoch einige Funktionseinheiten deaktiviert. Hierdurch ist es NVIDIA möglich, eine Leistungsabstufung herbeizuführen und zeitgleich teildefekte GM200-Chips in den Verkauf zu bringen. Von den Deaktivierungen betroffen sind bei der GeForce GTX 980 Ti ausschließlich die Streaming Multiprocessors (SMM): Während die GTX Titan X mit 24 SMMs an den Start geht, wurde die Anzahl der SMMs bei der GeForce GTX 980 Ti auf 22 reduziert.

Jeder SMM verfügt über acht Vec16-Rechenwerke und acht Texturierungseinheiten (TMU), womit die GeForce GTX 980 Ti bei 22 SMMs auf insgesamt 176 TMUs und 176 Vec16-Recheneinheiten (entspricht 2.816 CUDA-Cores [176 SMMs * 16 Slots]) kommt. Beim Speicher-Interface (384 bit) und den ROPs (96) erfährt die Karte jedoch keine Einschränkungen. Allerdings kommen bei der GeForce GTX 980 Ti keine 4-Gbit-GDDR5-Chips, sondern Chips mit einer Kapazität von 2 Gbit zum Einsatz. Hierdurch reduziert sich die Speichermenge der GTX 980 Ti auf 6 GB, im Vergleich zu den 12 GB der GTX Titan X.

Da die GTX 980 Ti mit den gleichen Taktraten wie die GeForce GTX Titan X an den Start geht, gibt es bei der Speicherbandbreite und Füllrate keine Unterschiede bei den theoretischen Eckdaten. Aufgrund der zwei deaktivierten SMMs liegt die GTX 980 Ti bei der Rechen- und Texturierungsleistung rund 8 Prozent hinter dem Flaggschiff GTX Titan X.

Taktraten und Limitierungen

Boost- und Base-Clock

Wie inzwischen üblich, gibt NVIDIA zwei Taktangaben für die GPU heraus: den Basis- und den gemittelten Boost-Takt. Der Basistakt liegt bei der GeForce GTX 980 Ti in identischen Bereichen zur Titan X, also bei 1.000 MHz, und soll in keiner Applikation unterschritten werden. Die Boost-Takt-Angabe ist mit 1.075 MHz ebenfalls identisch zur Titan X, und unser Muster schaffte bestenfalls 1.215 MHz, mit Spannungszugabe 1.240 MHz.

Unter dem gemittelten Boost-Takt versteht NVIDIA allerdings lediglich jenen Takt, welchen alle Grafikkarten dieser Serie im Markt maximal erreichen können – die Angabe stellt keinesfalls eine Garantie dar, dass der Takt auch immer anliegen wird. Lediglich die Base-Clock stellt einen garantierten Takt dar.

Erstmals trafen wir bei der GTX 970 und GTX 980 den Umstand an, dass der Takt unterschritten wurde; beim Test der Titan X abermals, allerdings nur bei Verwendung von Furmark. Diesen Umstand konnten wir im heutigen Test der GTX 980 Ti nicht antreffen. Selbst unter Furmark wurde der Basistakt nicht unterschritten. NVIDIA scheint also etwas in der Firmware verändert zu haben. Das könnte möglicherweise das Temperaturlimit sein.

Limitierungen

Wie bislang von Boost 2.0 bei NVIDIA bekannt, gibt es zwei Faktoren, welche den Takt der GPU limitieren können. Die ist zum einen das gesetzte Temperaturlimit von 83 °C, zum anderen die Leistungsaufnahme von 250 Watt. Über Chips auf dem Board überwacht NVIDIA die Faktoren, und sollten die Limits erreicht werden, greift der Treiber ein und drosselt den GPU-Takt und die Spannung.

Im Fall der relativ hoch gewählten TDP von 250 Watt ist es in der Praxis nur selten, dass das Powerlimit eingreift. Diese Spitzen ergeben sich meist zu Beginn eines Benchmarks, der fordernd bei der Leistungsaufnahme ist (beispielsweise Anno 2070). In diesem Fall wurden die Taktraten von maximal 1.215 MHz sofort abgesenkt. Wird das Temperaturlimit von 83 °C erreicht und kann der Lüfter mit vorgesehenen, aus NVIDIA-Sicht akzeptablen Geräuschmaßnahmen den Temperaturpunkt halten, so taktet die GPU weiter herunter, bis auch diese Vorgabe erreicht wird.

Ungewöhnlich: Furmark brachte die Karte sehr schnell auf 87 °C und ließ dem Lüfter Zeit zum Arbeiten, um dann auf 85 °C herunterzudrosseln. Obgleich wir in keine Optionen eingegriffen haben, senkte sich die Temperatur nicht auf 83 °C und die Taktrate blieb bei 999 MHz. Aber lassen wir Furmark einmal außen vor, denn Worst-Case-Verhalten gibt es auch in Spielen.

Vorstehende Aufzeichnungen dienen exemplarisch einem 30-Minuten-Spielgang in den genannten Titeln (in einem geschlossenen Gehäuse – siehe Testumgebung).

Bei Crysis 3 erblickten wir gewohntes Verhalten. Schon nach fünf Minuten waren die Taktraten dauerhaft bei 1.075 MHz, fielen in hitzigen Gefechten und je nach Szene auf 1.050 MHz. Daran änderte sich im Verlauf auch nach 20 Minuten nichts mehr.

Dying Light stellt für die NVIDIA-Technik offenbar eine absolute Herausforderung dar. Schon unmittelbar nach dem Laden des Levels und dem Eintritt in das Spiel brach der Boost komplett ein. Er organisierte sich bei 999 MHz Basistakt erst einmal neu, um dann bestenfalls kurzfristig auf 1.075 MHz zu arbeiten und sofort wieder abzufallen. In dem gewählten Level und in besagten Szenen sahen wir im Verlauf von 30 Minuten meist nur Taktraten um 1.025 MHz. Erst wenn actionlastige Szenen ausblieben (auf Dächern beispielsweise), erholten sich die Taktraten etwas. 1.100 MHz waren aber auch dann eine Seltenheit.

Auch das Spielen in Tomb Raider brachte die GTX 980 Ti schnell ins Schwitzen. Nach spätestens fünf Minuten im Game war hier Schluss mit lustig und die Taktruckelorgie zeigte sich im Bereich von 1.063 bis 1.088 MHz. Im Worst Case waren es dann auch einmal 1.050 MHz, und wenn es gut lief, blitzte für einen Moment ein Takt um 1.100 MHz auf.

Manuelle Möglichkeiten

Mögliche Lockerungen der Limits mittels Tools
Und wieder bleibt dem Anwender natürlich die Option, mittels Tools die von NVIDIA gesetzten Limitierungen in einem gewissen Rahmen zu lockern. Das billigt der Hersteller, das billigen bislang auch die Board-Partner in diesem Maße.

Im Falle der Titan X kann man die Temperaturgrenze von 83 auf 91 °C anheben. Die Einschränkung bei der Leistungsaufnahme kann man um 10 Prozent anheben und landet damit auf 275 Watt. Das klingt auf der einen Seite viel, und in der Praxis ist es das auch. Für Enthusiasten und Tweaker, welche bereit sind, einen solch hohen Preis zu zahlen, stellen diese Optionen – gerade bei der Leistungsaufnahme – aber einen schlechten Scherz dar, denn mit schlichtem Übertakten kann man die GTX 980 Ti bereits in Regionen von 275 Watt treiben, ohne dass man noch an der Spannungsschraube dreht.

Das Drehen an der Spannungsschraube (wie üblich limitiert auf maximal +0,87 mV) ist allerdings weder von NVIDIA noch von den Board-Partnern ein erlaubtes Mittel und geht auf eigenes Risiko.

Speicherauslastung in Spielen

Der Speicherausbau ist im Marketing aktuell ein großes Thema und wird im Zuge von 4K-Auflösungen gerne genannt. Und natürlich brauchen höhere Auflösungen auch mehr Speicher. Es ist aber auch immer die Frage, wie der Spiele-Entwickler den fehlenden Speicher kompensiert.

Wir haben nicht alle Spiele des heutigen Benchmark-Parcours zu Rate gezogen, die gewählten 18 Titel bilden allerdings eine gute Basis für einen Gesamteindruck. Und Ausreißer, welche in den jeweiligen Szenen klar mehr als 4 Gigabyte für sich beanspruchen, sind selten.

Aber selbst in diesen Titeln lässt sich dann auch mit einer GeForce GTX 780 Ti mit lediglich 3 GByte Hauptspeicher immer noch problemlos spielen. Das Spiel haushaltet dann eben einfach in anderer Form mit dem vorhandenen Speicher. Spielen in 4K-Auflösung ist dabei dann mehr davon abhängig, wie performant die Grafikkarte selbst arbeitet, und hier stoßen fast alle Single-GPU-Varianten in höchsten Detailstufen schnell an ihre Grenzen. Schraubt man die Detailstufen herunter, sinkt meist auch sehr schnell der Speicherbedarf des Spiels.

Letzten Endes ist die GeForce GTX 980 Ti wirklich sehr gut mit ihren 6 Gigabyte GDDR5-Hauptspeicher aufgestellt. Die 12 GByte der GTX Titan X sind aktuell als Marketing-Schachzug aufzufassen und bringen dem Endkunden nur in den allerwenigsten Fällen etwas.

Der Testkandidat im Überblick

Eckdaten und Lieferumfang

Titan X und 980 Ti bringen etwas weniger Gewicht auf die Waage, als die GeForce GTX 980. Geschuldet wird dies lediglich der nun fehlenden Alu-Backplate auf der Rückseite, und die war wirklich unsinnig. Eine Berührung mit Bauteilen gab es nicht, und damit war sie nie als Kühlplatte, sondern nur als optisches Gimmick zu verstehen. Dass dies allerdings zu einer Temperatursteigerung führt, hätte NVIDIA von Beginn an einleuchten sollen.

Zum Lieferumfang gibt es nicht viel zu sagen, da wir es mit Referenzmodellen zu tun haben. Das Spiele-Bundle mit The Witcher 3: Wild Hunt und dem kommenden Batman: Arkham Knight läuft am heutigen 1. Juni 2015 aus. Es ist unklar, ob NVIDIA dies verlängern wird. Das wäre natürlich ein netter zusätzlicher Kaufanreiz. Aber hier muss man abwarten, ob NVIDIA noch einmal nachlegen wird.

Das I/O-Shield zeigt sich typisch mit einem DVI- und einem HDMI-Anschluss sowie drei DisplayPort-Anschlüssen. Maximal vier Monitore können gleichzeitig angesteuert werden, wovon dann lediglich drei zum Spielen gedacht sind – einer dient der Ausgabe von Chats oder Ähnlichem.

Die Preise werden mit Eintritt der GTX 980 Ti nur wenig verändert. Der Listenpreis des neuen Modells liegt bei 649 US-Dollar, die Titan X bleibt bei 999 US-Dollar und die GTX 980 liegt bei 499 US-Dollar. Mit Steuern soll die GTX 980 Ti hierzulande zirka 749 Euro kosten – High-End-Grafikkarten sind wieder teuer geworden, und das liegt nicht nur am aktuell schlechten Wechselkurs, sondern an NVIDIAs Einwirken seit ein paar Jahren, aber auch dem Endkunden, der die Preise so annimmt. Die 500-US-Dollar-Marke ist Schnee von gestern, und AMDs Fiji wird ebenfalls zu Preisen um 700 Euro erwartet.

Impressionen

Wir sind in ein kurzes Kapitel eingestiegen, denn es gibt nichts Neues zu berichten. NVIDIA verwendet seinen Standard-Referenzkühler weiter, welcher uns nun schon seit der ersten GTX Titan begleitet. Hier nun wieder in Silber und nicht in Schwarz.

Das hohe Lob an dem Kühler können wir nur bedingt teilen. Es steht vollkommen außer Frage, dass NVIDIA wohl den ersten Radial-Referenzkühler geschaffen hat, welcher nicht mit ganz so viel Radau einhergeht. Wer aber über 30 dB(A) als leise empfindet, der ist als keinesfalls sensibel für die Geräuschkulisse einzustufen.

Darüber ergibt sich bauartbedingt ein weiteres Problem, denn das verkapselte Kühlerdesign soll seine erwärmte Abluft über das I/O-Shield und die dortigen Öffnungen abtransportieren. Dazu gibt es dort Luftauslassschlitze. Durch die vielfältigen Monitor-Anschlussmöglichkeiten ergibt sich nun aber das Problem, dass Teile dieser Öffnungen von der Gehäusearretierung verdeckt werden, wodurch die warme Luft langsamer entweichen kann und damit der Lüfter höher drehen muss.

Trotzdem bleibt NVIDIA hier seinem Konzept treu. Sobald man aber den Partnern erlaubt (das ist nicht immer der Fall), mit einem anderen Kühler zu arbeiten, erblickt man sofort separate Entwürfe der Board-Partner. Die sind nicht immer besser, in manchen Fällen aber schon. Es dürfte zu erwarten sein, dass NVIDIA im Falle der GTX 980 Ti ebenfalls eigene Designs erlaubt, schließlich sind inzwischen auch erste alternative Kühler für die Titan X erschienen. Allerdings noch keine separaten Ankündigungen von solchen Titan-Modellen, welche mit diesem Lüfter verkauft werden – hier scheint NVIDIA weiterhin Verbote auszusprechen.

Bei der externen Stromversorgung zeigt sich GTX 980 Ti natürlich identisch zur Titan X – immerhin sind beide mit einer TDP von 250 Watt ausgerufen. Theoretisch wären beide Modelle aber in der Lage, durch die Anschlüsse 300 Watt zu stemmen. Die würden sicherlich auch anfallen, aber geschickterweise verhindert NVIDIA das durch seine Limitierungen mittels Temperatur- und Powertarget.

Bei der Wandlerumsetzung gibt es ebenfalls keine Änderung – wir haben es mit einem 1:1-Design der Titan X zu tun. Die einzige Änderung liegt am Hauptspeicher, welcher nun nur noch 6 GByte beträgt, und darum befinden sich auf der Rückseite der Platine auch keine Speicherchips.

Praxiserfahrungen

Spannungen und Taktraten

Wesentliche Details unserer Artikel bestehen bekanntermaßen in dem Einsatz spezieller Messgerätschaften aus den verschiedensten Bereichen. Gerade bei Spannungen hat uns die Vergangenheit gelehrt, dass Monitoring-Tools zwar Anhaltspunkte liefern können, oft aber deren Anzeige nicht der Realität entspricht. Darum vergewissern wir uns an diesem Punkt. Dabei kommen – je nach Einsatzgebiet – unterschiedliche Geräte zum Einsatz.

Im Falle dieses Testbereiches setzen wir dabei vorrangig auf unsere MS-9160-Messstation oder auf das Fluke Clampmeter 345. Die Voltcraft-Messstation wurde dabei auf den sechsstelligen Voltmeter-Einschub eines kalibrierten Hewlett-Packard HP5328B und eines kalibrierten BBC-MA5D-Voltmeters abgeglichen – die Messwerte unserer Geräte waren danach auf zwei Nachkommastellen mit denen der Referenzen identisch. Über eine entsprechende Software sind wir natürlich auch in der Lage, Aufzeichnungen der Messungen zu erstellen.

Beim Idle-Takt erblicken wir übliche Werte für moderne NVIDIA-Grafikkarten. Die GPU der GTX 980 Ti taktet hier mit 135 MHz und der Speicher mit 202 MHz. Unter Last taktet unser Muster auf maximal 1.215 MHz hoch. Der Speichertakt liegt unter Last bei 1.750 MHz.

Die weiteren Taktstufen und dabei anliegenden Spannungen haben wir wie folgt ermittelt (reale Messwerte, keine Tool-Auslesung):

Es gibt kaum neue Erkenntisse in diesem Kapitel zu gewinnen. Taktraten und Spannungen liegen sehr ähnlich zu den bisherigen Maxwell-GPU-Vertretern. Interessanterweise fällt der Takt unter Furmark-Last nicht unter den Basistakt, wie wir dies bei der Titan X erlebt haben.

Referenzen

Anmerkung: Die Spannungen des Speichers bleiben wir schuldig, da wir durch die Backplate keinen Messpunkt erreichen konnten.

Temperaturverhalten

Die Bestandsaufnahme erfolgt hier mittels Überwachungs-Tools wie beispielsweise dem MSI-Afterburner oder GPU-Z. Die Idle-Werte werden nach einer gewissen Last- und Abkühlungsphase aufgenommen, was Messtoleranzen mit sich führen kann.

3D-Spielelast emulieren wir mittels Tom Clancy’s HAWX, was sich ähnlich verhält wie Aliens vs. Predator oder The Witcher 2. Wir verstehen diese Messung als Worst-Case-Szenario bei Spielen, wobei aktuell unsere Testszene von Anno 2070 die Grafikkarten noch etwas mehr auslastet.

Abschließend sei auch in diesem Kapitel noch einmal der Hinweis gestattet, dass wir auf Wunsch vieler Leser die Vergleichstabellen ausgedünnt haben, um eine bessere Übersicht zu ermöglichen. Im Anhang des Artikels finden sich dann umfassendere Gegenüberstellungen.

Ruhender Desktop

Im ersten Test des Kapitels gibt es nicht viel zu erzählen. Die Karten bewegen sich auf unkritischen Temperaturniveaus, und hervorzuheben gilt, dass die Geräuschkulisse der GeForce GTX 980 Ti praktisch nicht wahrnehmbar ist. Unser Testmuster zeigt im Vergleich zur Titan X eine etwas höhere Idle-Temperatur, was aber nicht relevant in diesen Regionen ist.

Spiele (HAWX)

Auch im Lasttest erwarten uns keine Überraschungen bei der Temperatur – wie sollte es auch, da hier ein Temperaturlimit gesetzt ist. Und das liegt nun einmal bei 83 °C, so dass ein Sprung auf 84 °C das Maximum ist, was man kurz erblicken kann, sofern man nicht über Tools die Limits aushebelt. Die Lautstärke des GTX-980-Ti-Lüfters ist, wie zu erwarten, klar wahrzunehmen.

Überraschenderweise erblickten wir unter Furmark ein anderes Verhalten, als gewohnt. Zwar wurde entgegen der Titan X die Base-Clock von 1.000 MHz gehalten, die Temperatur lag aber für einen gewissen Zeitraum auf einer Spitze von 87 °C. Der Lüfter ackerte und schaffte es innerhalb von etwa fünf Minuten, die Temperatur auf 85 °C zu drosseln – dort blieb der Wert dann aber stehen. Es hat den Anschein, dass NVIDIA entweder über den Treiber oder die Firmware der Karte hier eine Veränderung vorgenommen hat.

Wandlertemperaturen

Die Ermittlung der möglichen kritischen Bereiche auf dem PCB erfolgt bei uns mittels Wärmebildkamera. Wir tasten damit die Rückseite der Platine ab und schauen uns mögliche Hotspots näher an, welche in aller Regel vorrangig im Bereich der Bauteile der Spannungsversorgung auftreten. Bisherige Erfahrungswerte zu in manchen Fällen möglichen Vergleichen mit internen Temperaturdioden zeigen Messunterschiede im Bereich von 5 bis 10 °C – in besonders heißen Situationen gar weniger. Allerdings gibt uns dieses Vorgehen eben auch einen Einblick in die gesamte Wärmeverteilung, insbesondere auf umliegende Bauteilgruppen, was eben durch das Auslesen von internen Dioden oder etwa Laserthermometern nicht möglich ist.

Aufnahme mittels Thermografiekamera der Board-Rückseite

Die Temperaturentwicklung zeigt sich in diesem Bereich bei der GTX 980 Ti durchaus positiv. Der abgenommene Wert von rund 81 °C ist nicht nur unkritisch, sondern eher kühl für eine High-End-Lösung. Hier tragen sicherlich Herstellermaßnahmen dank Bauteiloptimierung und Verarbeitung positiv bei, zuletzt aber auch, dass dieses High-End-Modell „nur“ 250 Watt verarbeiten muss.

Geräuschkulisse

Lautstärkemessung – So misst HT4U.net

Wer unsere Artikel bereits eine Weile liest, der weiß, dass wir das Thema Lautstärke nicht auf die leichte Schulter nehmen, sondern diesem Bereich sehr intensiv nachgehen. Aktuell haben wir nun unsere bisherige Teststation auf ein weiteres aktuelles Gerät aus dem Hause ulteeaudiotechnik erweitert und zwar in Form des neuen DAASUSB, welches zudem auf unsere Bedürfnisse auch noch mit einer Subsonic-Funktion erweitert wurde.

Das kalibrierte Gerät erlaubt es uns Messungen im Bereich dB(A) und sone vorzunehmen und die Messresultate geben wir, wie üblich, normiert an, was 1 Meter Abstand entspricht. Die Spektralanalysen erlauben zudem einen Eindruck des Lüfterverhaltens der einzelnen Testkandidaten.

Nachdem wir gerade das Temperaturverhalten betrachtet haben, wollen wir uns im nächsten Schritt natürlich die Geräuschkulisse aus der Nähe anschauen, denn schließlich geht beides Hand in Hand im Verhalten einher.

Im Idle-Zustand treffen wir auf keine Überraschungen. Der altbekannte Kühler von NVIDIA treibt auf unserem Muster ein leises Spiel, leiser gar als auf der GTX 980. Mit lediglich 11,9 dB(A) darf man das Verhalten als flüsterleise bezeichnen, und diese Geräuschkulisse ist aus einem geschlossenen Gehäuse heraus definitiv nicht mehr wahrzunehmen.

Natürlich ist bei maximaler 3D-Last dann Schluss mit lustig. Die 250 Watt Leistungsaufnahme der GTX 980 Ti müssen gekühlt werden, und das Kühlkonstrukt bleibt eben das bekannte. Waren es bei der GTX 980 noch 26 bis 30 dB(A), liegen wir hier nun bereits bei 31 dB(A). Wir reden an dieser Stelle noch nicht von Lärm, aber einem Geräusch, welches sich immer aus einem geschlossenen Gehäuse heraus klar identifizieren lässt.

In heißen Sommermonaten und bei anhaltender Volllast oder bei händischem Eingriff in die Limitierungen kann sich natürlich auch ein Worst-Case-Szenario einstellen – das simulierten wir mittels Furmark, und die Lautstärke steigert sich auf 37,6 dB(A) oder eben 4,9 sone. Das ist gar etwas höher als bei der Titan X und definitiv nichts für verwöhnte Ohren und Silent-Freaks. Andere werden sich an dem Geräusch vielleicht noch nicht stören, denn als Radau würden wir dieses Verhalten noch nicht bezeichnen – für uns ist es aber definitiv zu laut.

Kurzvergleich [db(A)]

Da wir in jüngster Zeit immer wieder Anmerkungen über die Länge unserer Vergleichsdiagramme erhalten haben, haben wir die vollständige Gegenüberstellung, auch mit älteren Grafikkarten, nun ans Ende des Artikels in den Anhang gepackt und zeigen nachfolgend „ausgedünnte“ Vergleiche.

Kurzvergleich [sone]

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.

Die Einwirkungsmöglichkeiten in diese Limitierungen sind bei der GeForce GTX 980 Ti wie üblich über Tools möglich und erlauben 91 °C beim Temperatur- (statt 83 °C) und 110 Prozent beim Powerlimit.

Maximale Lockerung bei GTX 980 Ti
Leistungsaufnahme und Boost

Wir sind auf dieses Thema bereits recht ausführlich eingegangen und fassen uns darum hier kürzer. Das Powerlimit ist auf 250 Watt gesetzt und wird von einigen Titeln zu Beginn erreicht, so dass eine Limitierung des maximalen Taktes unseres Musters von 1.215 MHz relativ schnell erfolgt, allerdings erst einmal in Regionen um die 1.180 MHz.

Danach wird die GTX 980 Ti nach kurzer Zeit über die Temperatur limitiert, denn die Kühllösung und NVIDIAs Vorgaben an die Lautstärke erlauben dauerhaft keinen solch hohen Takt. In vielen unserer fordernden Titel fällt der Takt relativ schnell unter den gemittelten Boost-Takt von 1.075 MHz, mit Dying Light hatten wir im Test gar Taktraten im Bereich des Basistaktes angetroffen, wenn wir nur an passende Stellen in Actionphasen gerieten.

Durch die erwähnten Limitierungen fällt dann aber nicht nur der Takt, sondern auch die Leistungsaufnahme. Bei 1.075 MHz brachte die GTX 980 Ti dann auch nur noch 217 Watt, statt 250 Watt auf die Waage, was letztlich auch den gesenkten Spannungen geschuldet wird.

Wer mehr möchte, der kann die Limits lockern und erreicht dann in aller Regel maximal 275 Watt und Temperaturen um die 84 bis 87 °C. Letzteres sorgt dann allerdings auch dafür, dass die Geräuschkulisse massiv ansteigt, und hier tritt man dann schon in Regionen ein, wie wir sie im Worst Case im Kapitel „Geräuschkulisse“ beschrieben haben.

Leistungsaufnahme: Idle – Spiele – Volllast

Grafikkarten-Leistungsaufnahme – So misst HT4U.net

Die Leistungsaufnahme der Grafikkarte bestimmen wir über einen, für diesen Zweck in unserem Labor modifizierten, PCI-Express-Adapter. Die ermittelten Werte entsprechen somit ausschließlich dem Verbrauch der Grafikkarte selbst und nicht der Leistungsaufnahme des Gesamtsystems. Die Leistungsaufnahme über den PCI-Express-Slot, sowie jene über die 12-Volt-Netzteilleitungen, werden gleichzeitig mittels eines Zangenamperemeters vermessen. Die (konstante) Leistungsaufnahme der 3,3 Volt-Schiene wird separat ermittelt und ist im gezeigten Gesamtergebnis enthalten. Weitere Details und Hintergründe zu den Messungen finden sich in unserem initialem Artikel zum Thema Stromverbrauch von Grafikkarten

Im Idle-Betrieb waren wir etwas überrascht. Die gezeigten 15,59 Watt stellen zwar keinen schlechten Wert an sich dar, doch im unmittelbaren Vergleich zu den erblickten Resultaten der GTX 980 oder der Titan X zeigt sich unser Muster der 980 Ti doch relativ hoch. Den Spannungen ist dies definitiv nicht geschuldet. Ob es an einer schlechten Chipgüte liegt, können wir an dieser Stelle nicht mit Sicherheit sagen – möglich wäre es.

Update 01.06.15:
Bei dieser Messung ist uns ein Fehler unterlaufen. Wie uns soeben aufgefallen ist, erfolgte die Messung der Idle-Leistungsaufnahme an einem anderen Monitor mit höherer Auflösung, was die höheren Werte erklären könnten. Wir reichen den korrekten Weg im Laufe des Tages nach!

Update 2 01.06.15:
Unsere Vermutung hat sich bestätigt. Die neue aufgenommenen Messwerte mit korrekter Auflösung zeigen unser Muster der GTX 980 Ti mit 12,77 Watt in etwa auf dem gleichen Niveau wie Titan X oder GTX 980 – ein klar besserer Wert also.

Die Leistungsaufnahme unter fordernden Spielen liegt gleich zu Beginn bei 250 Watt – das Maximum, was NVIDIA dem Modell werkseitig erlaubt. Durch die beiden Limits (Power- und Temperaturlimit) wird die Karte aber nach kurzer Zeit im Takt gedrosselt, so dass wir in den meisten Fällen dann lediglich noch auf Taktraten im Bereich des gemittelten Boost-Taktes blickten und so mit einer Leistungsaufnahme zwischen 217 und 225 Watt konfrontiert wurden.

Lockert man die Limits händisch und legt gar auch noch Hand an die Taktraten an, so wird man mit der GTX 980 Ti meist auf den erlaubten 275 Watt agieren.

Leistungsaufnahme: Blu-ray-Wiedergabe – Multi-Monitor-Betrieb

Blu-ray-Wiedergabe

Für diese Messungen nutzen wir die Blu-ray „Stirb Langsam 4.0“ von Twentieth Century Fox Home Entertainment. Die Blu-ray nutzt den H.264-Codec, auch bekannt unter der Bezeichnung MPEG4-AVC, der mittlerweile bei den meisten Filmen Verwendung findet. Als Software kommt PowerDVD aus dem Hause Cyberlink zum Einsatz, für Versionsdetails sei auf die Testumgebung des Artikels verwiesen.

Wie üblich glänzt NVIDIA in diesen Vergleichen, da man eben die Taktraten der GPU und des Speichers auf Idle-Stufen belassen kann, somit auch keine höheren Spannungen anlegt und im Ergebnis die Leistungsaufnahme bei der Wiedergabe von Blu-ray-Material (HD-Material) mehr oder minder auf dem Niveau der Idle-Leistungsaufnahme bleibt.

Multi-Monitor-Betrieb

Während die GPU-Hersteller inzwischen sehr genau darauf achten, die Leistungsaufnahme im Idle-Betrieb möglichst weit zu senken, bleibt der Betrieb von mehreren Bildschirmen bei diesen Optimierungen jedoch oft außen vor. Laut den Herstellern können gerade die Taktabsenkungen beim Speicher zu Bildflackern führen, weshalb gerne auf eine Absenkung dort verzichtet wird und eine separate Power-Stufe mit unterschiedlichen Spannungen sowie Taktraten zum Tragen kommt.

Mit NVIDIAs GTX-600-Familie durften wir zumindest eine kleinere Änderung feststellen. Sofern lediglich zwei Monitore (auch mit unterschiedlichen Auflösungen) betrieben werden, arbeitet die Karte mit der Idle-Power-Stufe, und erst beim Einsatz von drei Monitoren schaltet man in eine Multi-Monitor-Power-Stufe. Mit drei Monitoren verhält sich die Leistungsaufnahme bei NVIDIA dann sehr ähnlich zu jener der AMD-Modelle.

Auch in diesem Vergleich sind abermals sehr gute Werte zu erkennen.

Besonderheiten müssen hier klar herausgestellt werden. Wir haben diese auch im Kapitel zu den technischen Neuerungen bei den Monitor-Anschlüssen beschrieben. Betreiben wir an GTX 980 und 970 drei Geräte an DVI, HDMI und Display-Port, wechseln die Karten wie gewohnt in eine andere Power-Stufe. In diesem Fall sind die Taktraten gar etwas höher, als bei den Vorgängermodellen. Das kann allerdings daran liegen, dass die Base-Clocks auch höher gewählt sind.

Haben wir allerdings bei der GTX 970 die Monitore über 2 x DVI und 1 x DP angebunden, blieb die Grafikkarte auf Idle-Taktstufen und wir erblickten maximal 15 Watt bei der Leistungsaufnahme! Details dazu hat NVIDIA bislang nicht bekannt gegeben.

Damit wäre NVIDIA – je nach Anschlusskonfiguration – nun auch in der Lage, drei unterschiedliche Monitore im Idle-Takt zu betreiben. Es wäre vorteilhaft, wenn solche Änderungen ebenfalls kommuniziert würden. Bislang weiß der Hersteller aber noch immer nicht – so unser Feedback –, von was genau wir sprechen.

Im Falle der GTX 980, GTX 980 Ti und Titan X ist dies aber nicht von Belang. Es gibt nur die erwähnten Anschlussoptionen, und beim Anschluss von drei Geräten liegt die Power-Zwischenstufe an. Damit gibt es hier eine Leistungsaufnahme von rund 70 Watt. Das ist dann absolut kein guter Wert und liegt im oberen Drittel unserer Vergleiche.

Übertakten

Overclocking ist nicht allein von Kühllösungen abhängig. Man muss ausführen, dass die Übertaktbarkeit von Grafikkarten – sei es GPU oder Speicher – von vielen Faktoren und den einzelnen Bauteilen abhängig ist. Dazu gesellt sich natürlich der Umstand, dass ein manueller Eingriff in die Taktraten sogleich zum Garantieverlust führen kann.

Wir können das Resultat durchaus als positiv bezeichnen, denn wir waren in der Lage, unser Muster der GTX 980 Ti auf maximalem GPU-Takt von 1.380 MHz zu treiben, den Speicher auf 1.950 MHz realen Takt.

Natürlich haben wir dazu im Vorfeld die Limitierungen für Temperatur und Leistungsaufnahme auf das erlaubte Maximum erhöht, und natürlich wurden wir mit unseren Übertaktungsversuchen dann dennoch über die maximalen Limits ausgebremst. In den meisten Fällen wurde hier nun das Powerlimit aktiv, welches bei 275 Watt liegt und die GPU-Taktraten in unseren Benchmarks auf bis zu 1.329 MHz herunterdrosselte. Dennoch zeigen unsere Eingriffe, dass die GeForce GTX 980 Ti absolut noch Reserven hat und wunderbar skaliert.

Die Performance legte in den nachfolgend gezeigten Applikationen im Bereich von 17 bis 21 Prozent zu. Die Leistungsaufnahme muss man aber im Verhältnis der automatischen Drosselung betrachten, denn dort benötigt die GTX 980 Ti dann in aller Regel nur zirka 220 bis 225 Watt bei anliegendem Boost von 1.075 MHz. Damit stieg die Leistungsaufnahme aber ebenfalls mit an.

Spiele-Benchmarks (OpenGL)

Wolfenstein: The new Order

Testszene des Spiels

Spiele-Benchmarks (DirectX 9)

The Elder Scrolls V: Skyrim [Modded]

 

Benchmarkszene im Test
Bei unserer Herangehensweise des Moddens von Skyrim ist uns leider der Fehler unterlaufen, dass wir die Resultate nicht auf den Vertretern beider Grafikkarten-Hersteller gleichzeitig verglichen haben. Eine der installierten Mods sorgt leider dafür, dass AMD mit diesen Einstellungen kaum noch zurechtkommt, und das kann natürlich bei der Herangehensweise nicht fair sein, denn AMD wird sich niemals treibertechnisch um eine Mod kümmern (wollen und können), welche aus einem Hobbyprojekt heraus entstanden ist. Wir müssen an die Baustelle Skyrim und Modding also noch einmal heran. Von daher bleiben im Performance-Index die Resultate dieses Tests unberücksichtigt.

Spiele-Benchmarks (DirectX 11)

Alien: Isolation

Testszene im Spiel

Anno 2070

Testszene im Spiel

Assassin’s Creed Unity

Battlefield 4

Testszene im Spiel

Bioshock: Infinite

Benchmarkszene im Test
Wir schreiben es nun absichtlich noch einmal hier in den Benchmark-Parcours hinein, denn es scheint sich um ein breites Verständnisproblem zu handeln. Wir verwenden nicht den unnützen BioShock-Benchmark (unnütz, weil er in seinen Durchläufen Szenen nicht wertet und nicht im Ansatz ein Worst-Case-Szenario aufzeigt). Wir verwenden ein Savegame, welches ein Worst-Case-Szenario darstellt, wie man es in BioShock immer wieder antrifft! Das hat inzwischen immer wieder zu Diskussionen und Rückfragen geführt, weshalb wir es hier noch einmal deutlich klarstellen möchten. Und da es immer noch Leute gibt, die „überlesen“, setzen wir diesen Absatz gar in Fett gedruckter Schrift.

Call of Duty: Advanced Warfare

Testszene im Spiel

Crysis 3

Testszene im Spiel
In den nachfolgenden Diagrammen steht 1 x AA für deaktiviertes Antialiasing und den Post-Processing-Filter FXAA. 2 x AA steht für die Sonderstufe 4 x SMAA. Das Spiel setzt dabei auf zweifache, reguläre Kantenglättung (MSAA) und zusätzliche Filter. Die Bezeichnung 4 x AA entspricht üblicher vierfacher Kantenglättung (MSAA).

Dying Light

Testszene im Spiel

Grand Theft Auto V (GTA V)

Testszene im Spiel

Far Cry 4

Testszene im Spiel

Metro: Last Light Redux

Testszene im Spiel

Ryse: Son of Rome

Testszene im Spiel

Thief (2014)

Testszene im Spiel