Launch-Analyse nVidia GeForce GTX 1070 Ti

Freitag, 17. November 2017
 / von Leonidas
 

Mittels der GeForce GTX 1070 Ti hat Grafikchip-Entwickler nVidia am 2. November 2017 eine weitere Grafikkarte basierend auf dem GP104-Chips ins Rennen geschickt. Technisch, von der Performance und ihrem Preispunkt her zwischen den bereits im Frühling des letzten Jahres veröffentlichten GP104-basierten Karten GeForce GTX 1070 & 1080 liegend, mutet die GeForce GTX 1070 Ti etwas seltsam an – und läßt sich wohl nur darüber erklären, das nVidia unbedingt einen schnelleren Kontrahenten zur Radeon RX Vega 56 erschaffen wollte, nachdem selbige AMD-Karte letztlich leicht schneller als die GeForce GTX 1070 herausgekommen ist. Die GeForce GTX 1070 Ti soll dies mit einer Rechenleistung nahe der GeForce GTX 1080 und aber weiterhin einer Speicherbandbreite auf Höhe der GeForce GTX 1070 erreichen. Wir werden nachfolgend herausarbeiten und verdichten, was die Launch-Reviews zu Taktraten, Stromverbrauch, Performance und Overclocking-Fähigkeiten der neuen nVidia-Karte zu sagen hatten.

Ausgehend vom GP104-Chip und dessen physikalisch vorhandenen 2560 Shader-Einheiten benutzt nVidia für die GeForce GTX 1070 Ti nur 2432 Shader-Einheiten hiervon – was aber immer noch wesentlich mehr als bei der GeForce GTX 1070 und deren "nur" 1920 Shader-Einheiten ist. Das Speicherinterface aller drei GP104-basierten Grafikkarten ist jeweils 256 Bit breit – wobei allerdings nur die GeForce GTX 1080 den zu höheren Datenraten erhältlichen GDDR5X-Speicher benutzen darf, GeForce GTX 1070 und GeForce GTX 1070 Ti müssen mit dem gewöhnlichen GDDR5-Speicher auskommen. Grob gesehen kann man die GeForce GTX 1070 Ti somit als "nahezu GeForce GTX 1080 mit allerdings nur GDDR5-Speicher" einordnen.

Radeon RX Vega 56 Radeon RX Vega 64 GeForce GTX 1070 GeForce GTX 1070 Ti GeForce GTX 1080
Chipbasis AMD Vega 10 nVidia GP104
Fertigung 12,5 Mrd. Transistoren auf 486mm² Chipfläche in 14nm bei GlobalFoundries 7,2 Mrd. Transistoren auf 314mm² Chipfläche in 16nm bei TSMC
Architektur GCN5, DirectX 12 Feature-Level 12_1 Pascal, DirectX 12 Feature-Level 12_1
Features Vulkan, Asynchonous Compute, VSR, FreeSync, TrueAudio Next, XConnect Vulkan, Asynchonous Compute, DSR, SLI, PhysX, G-Sync
Technik 4 Raster-Engines, 3584 Shader-Einheiten, 224 TMUs, 64 ROPs, 2048 Bit HBM2-Interface (Salvage) 4 Raster-Engines, 4096 Shader-Einheiten, 256 TMUs, 64 ROPs, 2048 Bit HBM2-Interface (Vollausbau) 3 Raster-Engines, 1920 Shader-Einheiten, 120 TMUs, 64 ROPs, 256 Bit GDDR5-Interface (Salvage) 4 Raster-Engines, 2432 Shader-Einheiten, 152 TMUs, 64 ROPs, 256 Bit GDDR5-Interface (Salvage) 4 Raster-Engines, 2560 Shader-Einheiten, 160 TMUs, 64 ROPs, 256 Bit GDDR5X-Interface (Vollausbau)
Taktraten 1156/1471/800 MHz Air: 1247/1546/945 MHz
LC: 1406/1677/945 MHz
1506/1683/4000 MHz 1607/1683/4000 MHz 1607/1733/2500 MHz
Speicherausbau 8 GB HBM2 8 GB HBM2 8 GB GDDR5 8 GB GDDR5 8 GB GDDR5X
Layout DualSlot DualSlot DualSlot DualSlot DualSlot
Kartenlänge 27,0cm 27,0cm 27,0cm 27,0cm 27,0cm
Ref./Herst./OC / / Air: / /
LC: / /
/ / / / / /
Stromstecker 2x 8pol. 2x 8pol. 1x 8pol. 1x 8pol. 1x 8pol.
off. Verbrauch 210W (TBP) Air: 295W (TBP)
LC: 345W (TBP)
150W (GCP) 180W (GCP) 180W (GCP)
Idle-Verbrauch 14W Air: 14W
LC: ~14W
8W 9W 8W
Spiele-Verbr. 226W Air: 291W
LC: ~340W
145W 176W 174W
Ausgänge HDMI 2.0b, 3x DisplayPort 1.4 HDMI 2.0b, 3x DisplayPort 1.4 DualLink DVI-D, HDMI 2.0b, 3x DisplayPort 1.4 DualLink DVI-D, HDMI 2.0b, 3x DisplayPort 1.4 DualLink DVI-D, HDMI 2.0b, 3x DisplayPort 1.4
FHD Perf.Index 820% Air: 900%
LC: 970%
800% 900% 960%
4K Perf.Index 114% Air: 129%
LC: 139%
107% 122% 132%
Listenpreis 399$ Air: 499$
LC: 699$
379$ 449$ 499$
Straßenpreis 470-530€ Air: 550-590€
LC: 700-770€
400-450€ 450-490€ 490-540€
Release 14. August 2017 14. August 2017 30. Mai 2016 2. November 2017 17. Mai 2016

Dazu passen auch die von nVidia für die Referenzausführung sowie alle Herstellerdesigns gesetzten Taktraten auf nahezu dem Niveau der GeForce GTX 1080 sowie das Power-Limit von 180 Watt, welches direkt von der GeForce GTX 1080 übernommen wurde. Erst mit diesem (gegenüber der GeForce GTX 1070) höherem Power-Limit kann die GeForce GTX 1070 Ti letztlich ihre höhere Anzahl an Shader-Einheiten sowie die anliegenden Taktraten wirklich ausspielen. Wie bekannt, wird es für die GeForce GTX 1070 Ti keinerlei werksübertakteten Ausführungen geben, teilweise umgehen dies einige Grafikkartenhersteller allerdings über Overclocking-Profile in Hersteller-eigenen Tweaktools, welche nach Aktivierung dann doch wieder eine (innerhalb der Herstellergarantie liegende) Werksübertaktung ermöglichen.

Wie üblich, konzentrieren wir uns an dieser Stelle allerdings auf die Daten des Referenzdesigns, sprich der Founders Edition – weil alle Vergleiche nun einmal immer einen gut repoduzierbaren Referenzpunkt benötigen. Leider wurden von den Launch-Reviews trotz der Verfügbarkeit des Referenzdesigns oftmals doch alleinig Herstellerdesigns getestet – nicht verkehrt, um deren Vorteile darzustellen, aber schlecht für eine Launch-Analyse, welche erst einmal diesen Referenzpunkt setzen will, von dem aus weitere Vergleiche möglich sind. So gab es leider nur vergleichsweise wenige Angaben über die real anliegenden Boost-Taktraten der GeForce GTX 1070 Ti im Referenzdesign – wobei hierbei zu beachten wäre, das solche Werte immer erst nach einer ordentlichen Vorwärmphase wirklich Sinn ergeben.

GeForce GTX 1070 GeForce GTX 1070 Ti GeForce GTX 1080
Temperatur-Limit 83°C  (max. 90°C möglich) 83°C  (max. 90°C möglich) 83°C  (max. 90°C möglich)
Power-Limit 150W  (max. +12% möglich) 180W  (max. +20% möglich) 180W  (max. +20% möglich)
nominelle Taktraten 1506/1683/4000 MHz 1506/1683/4000 MHz 1607/1733/2500 MHz
maximaler Boost-Takt 1911 MHz 1911 MHz 1886 MHz
durchschn. realer Takt ComputerBase: 1695 MHz (21 Tests)
Hardware.fr: 1774 MHz (16 Tests)
PCGH: ~1750 MHz
PC Perspective: 1775 MHz (1 Test)
Hardware.fr: 1848 MHz (1 Test)
PC Perspective: ~1800 MHz (1 Test)
Tom's Hardware: ~1800 MHz (1 Test)
ComputerBase: 1667 MHz (21 Tests)
Hardware.fr: 1693 MHz (17 Tests)
PCGH: 1722 MHz (20 Tests)
Tom's Hardware: ~1610 MHz (1 Test)

Trotz der wenigen vorliegenden Werte ist allerdings die Tendenz zu erkennen, das die GeForce GTX 1070 Ti von allen drei GP104-basierten Karten mit dem höchsten real anliegenden Boost-Takt glänzen kann. Die einfachste Erklärung hierfür dürfte darin liegen, das bei der GeForce GTX 1070 Ti den freigeschalteten 2432 Shader-Einheiten dasselbe Power-Limit von 180 Watt zur Verfügung steht wie bei der GeForce GTX 1080 – während sich dort eben gleich 2560 Shader-Einheiten ins selbe Power-Limit zu drängen versuchen. Eventuell spielt hier auch die Speicherwahl noch eine (kleine) Rolle: Die GeForce GTX 1070 Ti hat den niedrigen Datentakt gegenüber der GeForce GTX 1080, was einen etwas geringeren Stromverbrauch in Speicherinterface und Speicherchips auf der GeForce GTX 1070 Ti ergeben sollte – und damit (etwas) mehr Platz für den Grafikchip, das Power-Limit der Karte auszufüllen.

In der Summe der Dinge rückt die GeForce GTX 1070 Ti damit bezüglich der real erbrachten Rechenleistung noch näher an die GeForce GTX 1080 heran: Schließlich hat die größere Karte nur um +5,3% mehr Shader-Einheiten zur Verfügung – während die GeForce GTX 1070 Ti augenscheinlich mit einem um ca. 100 MHz höherem Realtakt operiert. Dies ergibt eine Taktraten-Differenz von +6% zugunsten der GeForce GTX 1070 Ti und sollte somit die höhere Anzahl an Shader-Einheiten gegenüber der GeForce GTX 1080 perfekt ausgleichen bzw. teilweise sogar der GeForce GTX 1070 Ti einen minimalen Vorteil bei der reinen Rechenleistung geben. Gestützt wird selbige These auch durch die Messungen der realen Stromaufnahme, welche die GeForce GTX 1070 Ti mit einem durchschnittlichen Spiele-Verbrauch von 176 Watt sogar minimal vor der GeForce GTX 1080 (174W) sehen.

CB Golem HW.fr Heise HT4U LesNum. PCGH TPU Tom's Ø
Radeon RX Vega 64 12W
300W
13,2W
282,5W
13W
298,5W
13W
280W
?
311W
14,5W
288,5W
14W
292W
18,6W
284,6W
14W
291W
Radeon RX Vega 56 12W
233W
13,3W
230W
13W
227W
13W
213W
?
249,5W
15W
216W
14W
229W
14W
226W
GeForce GTX 1070 8W
139W
7,1W
146W
9W
147W
7,2W
150,0W
8W
139W
8,5W
148,5W
6W
145W
8W
145W
GeForce GTX 1070 Ti 10W
176,5W
8W
165W
10W
183W
7W
177W
10,9W
180,1W
9W
176W
GeForce GTX 1080 9W
157W
7,5W
174W
8W
184,5W
6W
178W
7,7W
180,0W
7W
176W
9,5W
173W
6W
166W
7W
173W
8W
174W
GeForce GTX 1080 Ti 10W
212W
11,2W
249,5W
11W
255,5W
9W
248W
10W
224W
12,5W
227,5W
10W
231W
13,2W
229,0W
11W
236W

Aufgrund desselben Power-Limits sollten die Herstellerdesigns der GeForce GTX 1070 Ti ziemlich exakt dasselbe verbrauchen (trotzdem stammen vorstehende Werte ausschließlich von Referenzdesign der GeForce GTX 1070 Ti) – allerdings dürfte die Performance der Herstellerdesigns trotzdem leicht besser ausfallen. Denn durch die bessere Kühllösungen stoßen die Herstellerdesigns der GeForce GTX 1070 Ti seltener ans Temperaturlimit an, können somit in Temperatur-limitierten Szenen höhere Boost-Taktraten erreichen. Selbiger Effekt ist bei den Taktraten-Ermittlungen der ComputerBase mit zwei Herstellerdesigns zur GeForce GTX 1070 Ti seitens Asus und Inno3D zu sehen: Beide Karten takten trotz Vorwärmphase mit grob 1850 MHz – und damit nochmals höher als beim Referenzdesign zu sehen. Im Test von PC Perspective wurde dies sogar anhand eines direkten Vergleichs zwischen Referenz- und Herstellerdesign nachgewiesen. Hierbei erreichte zum einen die Herstellerkarte mit ~1860 MHz gegenüber ~1800 MHz beim Referenzdesign wiederum beachtbar höhere Taktraten, zum anderen war deutlich zu sehen, daß nur das Referenzdesign im Gegensatz zum Herstellerdesign ans Temperaturlimit stieß: