NVIDIA Pascal-Architektur: GeForce GTX 1060, 1070 und 1080 im Test

Grafikkarten | HT4U.net | Seite 9

Impressionen



Bild: NVIDIA Pascal-Architektur: GeForce GTX 1060, 1070 und 1080 im Test
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Der Auftritt der GeForce GTX 1070 und GTX 1080 darf in der äußerlichen Erscheinung gleich beschrieben werden, denn die beiden Grafikkarten ähneln sich wie ein Ei dem anderen. Maße und Gewicht sind identisch, und auf den ersten Blick erkennt man ein typisches NVIDIA-Referenzdesign. Geändert haben sich dabei eben nur zwei Dinge. Einerseits nennt NVIDIA die Referenz-Entwicklungen nun wohlklingend Founders Edition, andererseits ist der neue Kühler äußerlich optisch überarbeitet worden und tritt nun deutlich eckiger und kantiger auf. Die bisherigen NVIDIA-Referenzkarten zeigten sich in allen Segmenten runder. Optisch steht dies den Karten recht gut zu Gesicht, praktisch macht es allerdings keinen Unterschied.

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Wieder hinzugesellt hat sich eine Backplate bei diesen beiden Modellen, welche fast nur optische Gründe mit sich bringt. NVIDIA hatte in der Vergangenheit bereits einmal auf eine Backplate gesetzt, musste dann in der Praxis allerdings feststellen, dass es zu Überhitzungen kommen könnte, weshalb man sich wieder davon trennte. Mit GTX 1070 und 1080 gibt es zwei wesentliche Neuerungen. Einerseits benötigen diese Grafikkarten nicht mehr so viel Energie wie die Vorgänger, welche gekühlt werden muss, andererseits hat NVIDIA nun an bestimmten Bauteilen der Rückseite Wärmeleitpads befestigt und funktioniert damit die Backplate an diesen Stellen als Heatspreader um. Allerdings sprechen wir hier nur von zwei Bauteilen, welche mit einem direkten Kontakt versehen wurden. Der restliche Bereich der Backplates ist mit einer Kunststofffolie überzogen, um bei etwaigen Berührungen mit Bauteilen Kurzschlüsse zu vermeiden. Falls es also zu warm werden sollte, stellt das Entfernen der Backplates eine Option dar.

Beim Kühler selbst haben sich praktisch keine Neuerungen eingefunden. NVIDIA setzt weiterhin auf ein Vapor-Chamber-System mit Kupfereinheit zur Kühlung. Hier wird ein direkter Kontakt zur GPU geschaffen, um die Temperaturen schnell aufzunehmen und an das schwarz eloxierte Alukühlsystem abzuleiten. Der Radiallüfter zieht wie üblich die frische Luft in das verkapselte Grafikkarten-Gehäuse, treibt sie über die Finnen des Alu-Kühlkörpers und schließlich über die Schlitze im I/O-Shield aus dem Gehäuse heraus.

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Darüber hinaus verfügen beide Grafikkarten über einen 8-Pin-Stromanschluss, welcher in Kombination mit dem PCI-Express-Slot eine maximale Leistungsaufnahme von 225 Watt erlaubt. Das sollte mehr als ausreichend sein, denn die TDP der GeForce GTX 1070 wird mit lediglich 150 Watt genannt, jene der GTX 1080 mit 180 Watt. Das riegeln dann in aller Regel die Überwachungsmechanismen konsequent ab, und selbst bei Zugaben zur Leistungsaufnahme über Tools erreicht man diese 225 Watt dann eben nicht.

Apropos Leistungsaufnahme: NVIDIA hat den Überwachungs- und Steuerchip für die Leistungsaufnahme und die Spannungen geändert. Zu dem neuen Controllerchip gibt es aber aktuell noch keine Details zu finden, so dass eine Erklärung der Unterschiede zwischen dem bisherigen und dem neuen Controller möglich wäre. Wir unterstellen, dass dieser auf Grund von GPU-Boost 3.0 erforderlich wurde – das ist allerdings reine Spekulation.

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Bildquelle: TechPowerUp!
Bei der GeForce GTX 1080 kommt nun erstmals GDDR5X-Speicher zum Einsatz. Dieser stammt aktuell natürlich vom Erfinder und Entwickler Micron und taktet die I/O-Eingangsfrequenz mit 1.250 MHz – effektiv auf Grund der Quad-Data-Rate-Technik blicken wir auf 5.000 MHz Takt. Zum Vergleich: Auf GTX 1060 und GTX 1070 kommen die aktuell schnellsten GDDR5-Modelle mit I/O-Takt von 2.000 MHz zum Einsatz und damit effektiv 4.000 MHz. Damit erreicht man einen höheren Durchsatz von 320 GByte pro Sekunde gegenüber 256 GByte pro Sekunde oder eben 10.000 Gigatexel pro Sekunde gegenüber 8.000 Gigatexel pro Sekunde.

Die GeForce GTX 1060 will äußerlich sehr ähnlich auftreten, macht sie aber nicht. Sie ist klar kürzer, es fehlt die Backplate, und man agiert auch lediglich über einen 6-Pin-Stromanschluss. Der sollte dann auch mehr als ausreichend sein, soll diese Grafikkarte eben eine TDP von 120 Watt besitzen.
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Durch den PCI-Express-Slot dürfen maximal 75 Watt aufgenommen werden, durch den 6-Pin-Grafikkartenstecker noch einmal 75 Watt, was in der Summe dann eben 150 Watt maximal bedeutet. Und auch das steuert NVIDIA exakt über seinen Controllerchip und den Treiber aus und liegt damit – auch bei zusätzlichen Zugaben über den Treiber – noch nicht bei 150 Watt. Natürlich werden unsere späteren Messungen prüfen, ob dies in der Praxis auch den Tatsachen entspricht.

Äußerlich hat man dann aber auch kleinere Korrekturen vorgenommen. Die Founders Edition der GTX 1060 unterscheidet sich wohl von den GTX-1070- oder GTX-1080-Umsetzungen. Ein wenig kürzer, etwas weniger Aluminium, andere Farben an gewissen Stellen, und ohne Backplate. Damit ist dann die günstigere Variante geboren. Die optischen Aufzählungen gelten jedoch erst einmal äußerlich. Im Inneren wird dann auch das Kühlkonstrukt etwas kleiner, und was keiner verrät, aber doch logisch ist: bei solch geringer TDP benötigt man auch weniger Lagen bei den Platinen, weniger Kupferschichten in den Lagen, weniger hochwertige Bauteile. Alles in allem wird es eben günstiger in der Fertigung.

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Dazu ist natürlich die Platine geschrumpft – lediglich 17,4 Zentimeter messen wir, statt der bisherigen 26,7 Zentimeter. Nur der Kühler, welcher irgendwie in das Gehäuse passen musste, sorgt dafür, dass die GeForce GTX 1060 Founders Edition eine gesamte Länge von 25,2 Zentimetern mit sich bringt. Alleine dieser Umstand dürfte dafür sorgen, dass gerade bei der GTX 1060 die Founders Edition die wohl am wenigsten gefragte Umsetzung werden wird, weil es eben die Preise noch mehr in die Höhe treiben dürfte. Dabei gefällt in der Praxis gerade diese Kühllösung deutlich besser, zeigt produktionstechnisch über die Platine aber eben auch manche geringen Schwächen. Das werden wir dann näher in den Praxiskapiteln erläutern, wo es eben hingehört.

Was die "internen Werte" anbelangt, so ähneln sich die GeForce GTX 1070 und GTX 1080 auch hier wieder sehr deutlich. Obgleich bei der GeForce GTX 1080 anderer Speicher in Form des GDDR5X-Speichers zum Einsatz kommt, braucht NVIDIA für die GTX 1070 mit GDDR5-Speicher kaum ein anderes Design vorzuhalten. In beiden Fällen genügt auch lediglich eine Ein-Phasen-Spannungswandlung für den Speicher.

Bild: NVIDIA Pascal-Architektur: GeForce GTX 1060, 1070 und 1080 im Test
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GeForce GTX 1060 GeForce GTX 1070 GeForce GTX 1080
Bild: NVIDIA Pascal-Architektur: GeForce GTX 1060, 1070 und 1080 im Test
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Für die GPU sieht NVIDIA bei der GeForce GTX 1080 ein Vier-Phasen-Design vor; bei der GTX 1070 genügen drei Phasen, weshalb man einen Platz schlicht unbestückt lässt. So startet dann auch die GeForce GTX 1060 ähnlich wie die GTX 1070 mit einem Drei-Phasen-GPU-Design und einer Ein-Phasen-Wandlung für den Speicher. Bei der GTX 1060 geht es allerdings deutlich günstiger zu Werke. Die Drosseln der GPU-Wandlung sind in diesem Fall nicht intern kontaktiert und in den Layern verlötet, sondern komplett durch die Lagen der Platine durchkontaktiert und auf der Rückseite verlötet. Das gilt wiederum nicht für die eine Drossel der Spannungsversorgung des Speichers. Diese ist wiederum intern in den Lagen kontaktiert. Wir unterstellen, dass NVIDIA zur Umsetzung der GTX 1060 mit lediglich 120 Watt TDP nicht mit der Menge der Platinenlagen arbeiten musste, wie bei den beiden größeren Modellen, obgleich die GPU das Konstrukt mit Frequenzen von bis zu 2.000 MHz in Spitzen konfrontieren kann. Beim Speicher scheint dies aber etwas kritischer zu sein. Die schnellsten Modelle der GDDR5-Speichergeneration takten aktuell mit 2.000 MHz. Hier scheint die Signalqualität deutlich mehr im Vordergrund zu stehen, weshalb NVIDIA bei der Umsetzung der Wandlung andere Wege beschritt, als bei der GPU.

 

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