Launch-Analyse nVidia GeForce GTX 980 Ti

Dienstag, 2. Juni 2015
 / von Leonidas
 

Nach dem Launch der GeForce GTX Titan X im März schickt nVidia mit der GeForce GTX 980 Ti nunmehr die zweite Grafikkarte auf Basis des GM200-Chips in den Handel. Wie schon eine Generation früher zwischen GeForce GTX 780 Ti und GeForce GTX Titan Black ist die neue nVidia-Grafikkarte ebenfalls angetreten, um faktisch attraktiver als die Titan-Lösung herauszukommen – ähnliche Performance zum niedrigeren Preis, es fehlt halt nur der Titan-Name und der verdoppelte Speicher. Bei der vorhergehenden Generation war dieses Vorhaben so gut gelungen, daß die GeForce GTX Titan Black eine unbedeutende Randerscheinung blieb – heuer nun hat nVidia die Grafikkarten feiner austariert und bliebt die GeForce GTX Titan X auf dem absoluten Performance-Thron. Wie nahe die GeForce GTX 980 Ti allerdings herankommt und welches Urteil sich damit im Enthusiasten-Feld ergibt, wollen wir nachfolgend anhand der Auswertung der Launch-Reviews zur GeForce GTX 980 Ti herausarbeiten.

Wie es zuletzt alle Spatzen von den Dächern pfiffen, hat die GeForce GTX 980 Ti nur arg geringfügige Abspeckungen gegenüber der GeForce GTX Titan X zu beklagen: Da wäre zuerst die Halbierung der Speichermenge zu nennen – was aber ausgehend von 12 GB bei der GeForce GTX Titan X dann immerhin noch 6 GB bei der GeForce GTX 980 Ti ergibt. Dies ist als absolut ausreichend für aktuelle und mittelfristige Aufgaben zu sehen – und ganz langfristig müssen die Käufer des Enthusiasten-Segments wiederum nicht planen, dafür werden die Grafikkarten in diesem Segment einfach zu schnell gewechselt. Die zweite Abspeckung betrifft die Anzahl der freigeschalteten Shader-Cluster, welche von 24 auf 22 sinkt – damit stehen der GeForce GTX 980 Ti dann 8,3% weniger Shader- und Textureneinheiten zur Verfügung. Durch eine technische Limitierung sind ohne Multisampling Anti-Aliasing dann auch nur 88 der physikalisch vorhandenen 96 ROPs nutzbar, erst unter Multisampling Anti-Aliasing kann man auf die volle Anzahl der ROPs zugreifen.

Radeon R9 290X GeForce GTX 980 GeForce GTX 980 Ti GeForce GTX Titan X
Chipbasis AMD Hawaii, 6,2 Mrd. Transistoren in 28nm auf 438mm² Chip-Fläche nVidia GM204, 5,2 Mrd. Transistoren in 28nm auf 398mm² Chipfläche nVidia GM200, 8 Mrd. Transistoren in 28nm auf 601mm² Chipfläche
Architektur GCN-Architektur 1.1, DirectX 11.2b, Mantle & TrueAudio Maxwell-Architektur 2.0, DirectX 11.2b & PhysX
Technik 4 Raster-Engines, 2816 Shader-Einheiten, 176 TMUs, 64 ROPs, 512 Bit DDR Interface, 1 MB Level2-Cache 4 Raster-Engines (mit verdoppelter Raster-Power), 2048 Shader-Einheiten, 128 TMUs, 64 ROPs, 256 Bit DDR Interface, 2 MB Level2-Cache 6 Raster-Engines (mit verdoppelter Raster-Power), 2816 Shader-Einheiten, 176 TMUs, 96 ROPs, 384 Bit DDR Interface, 3 MB Level2-Cache 6 Raster-Engines (mit verdoppelter Raster-Power), 3072 Shader-Einheiten, 192 TMUs, 96 ROPs, 384 Bit DDR Interface, 3 MB Level2-Cache
Taktraten ≤1000/2500 MHz
(Ø-Chiptakt: 1000 MHz *)
1126/1216/3500 MHz
(Ø-Chiptakt: 1144 MHz)
1000/1075/3500 MHz
(Ø-Chiptakt: 1114 MHz)
1000/1075/3500 MHz
(Ø-Chiptakt: 1067 MHz)
Speicherausbau 4 GB GDDR5
(8 GB gegen Aufpreis)
4 GB GDDR5 6 GB GDDR5 12 GB GDDR5
Layout DualSlot DualSlot DualSlot DualSlot
Kartenlänge 27,5cm 27,0cm 27,0cm 27,0cm
Stromstecker 1x 6pol. + 1x 8pol. 2x 6pol. 1x 6pol. + 1x 8pol. 1x 6pol. + 1x 8pol.
TDP 250W 165W 250W 250W
Idle-Verbrauch 19W 12W 13W 13W
Spiele-Verbrauch 279W * 174W 237W 240W
Ausgänge 2x DualLink DVD-D, HDMI 1.4a, DisplayPort 1.2 DualLink DVI-I, HDMI 2.0 (kein HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.2 DualLink DVI-I, HDMI 2.0 (kein HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.2 DualLink DVI-I, HDMI 2.0 (kein HDCP 2.2), 3x DisplayPort 1.2
3DC Perf.Index 520% * 600% 730% 760%
3DC 4K-Index 70% * 75% 95% 100%
Eigen/OC-Designs / / / /
Listenpreis 549$ 549$ 649$ 999$
Straßenpreis 330-360€ 530-560€ erwartet für 740€ 1050-1150€
Release 24. Oktober 2013 19. September 2014 31. Mai 2015 17. März 2015
* Diese Angaben beziehen sich auf die Eigendesigns der Grafikkarten-Hersteller zur Radeon R9 290X, welche die Performance im Uber-Modus des Referenzdesigns schon per default halten können.

Jene Abspeckungen bei den Hardware-Einheiten werden allerdings durch die Eigenheiten der heutigen an Power- und Temperatur-Limits arbeitenden Grafikchips abgemildert. Denn das Power-Limit der GeForce GTX 980 Ti beträgt wie bei der GeForce GTX Titan X seine 250 Watt, das Temperatur-Limit steht genauso auf 83°C. Mit zwei weniger aktiven Shader-Cluster wird die GeForce GTX 980 Ti jedoch für die gleiche Aufgabe beim gleichen Takt weniger Energie verbrauchen als die GeForce GTX Titan X, tendentiell auch geringere Chiptemperaturen erzeugen – und hat demzufolge Reserven unter den Power- und Temperatur-Limits, welche der Grafikchip dann automatisch für (leicht) höhere reale Taktraten nutzen wird. Die offiziellen Taktraten von 1000/1075/3500 MHz sind zwar zwischen GeForce GTX 980 Ti und Titan X gleich, aber die real erreichten Taktraten sind auf der neuen nVidia-Grafikkarte dann doch leicht höher:

GeForce GTX 980 Ti GeForce GTX Titan X
SE & TMU 2816 & 176  (-8,3%) 3072 & 192
nominelle Taktraten 1000/1075/3500 MHz 1000/1075/3500 MHz
Power-Limit 250W  (+10% möglich) 250W  (+10% möglich)
Temperatur-Limit 83°C  (+10% möglich) 83°C  (+10% möglich)
maximaler Boost-Takt @ ComputerBase 1240 MHz 1202 MHz
maximaler Boost-Takt @ HT4U 1215 MHz 1190 MHz
durchschnittlicher realer Takt @ ComputerBase 1114 MHz 1067 MHz
reale Rechenleistung  (SE * realer Takt) 6,27 TFlops  (-4,3%) 6,55 TFlops

Die hierzu vorliegenden exakten Werte sind zwar nicht zahlreich, aber alle sich damit beschäftigenden Testberichte sprechen diesbezüglich über dieselbe Tendenz: Die GeForce GTX 980 Ti taktet in der Praxis leicht höher als die GeForce GTX Titan X – und vermindert damit den durch die zwei deaktivierten Shader-Cluster aufgerissenen Abstand bei der Rechenleistung um ungefähr die Hälfte. Anstatt es also 8,3% weniger Rechenleistung sind, kommen in der Praxis nur 4,3% weniger Rechenleistung heraus – bei gleicher Speicherbandbreite eine exzellente Ausgangsbasis für die GeForce GTX 980 Ti, um in absoluter Schlagdistanz zur GeForce GTX Titan X ins Ziel zu kommen.

Nicht besonders verwunderlich ist es daher, daß die GeForce GTX 980 Ti beim Stromverbrauch nur minimal hinter der GeForce GTX Titan X zurückliegt (in einem Test sogar mehr verbraucht als jene): Die Rechenleistung ist nur geringfügig niedriger, das Speicherinterface dasselbe und die geringere Speichermenge für den Stromverbrauch nicht relevant (üblicherweise verbraucht das Speicherinterface viel Energie, nicht aber die Speicherchips selber):

Hardware.fr Heise HT4U PCGH TechPowerUp Tom's HW Ø Perf./TDP
GeForce GTX Titan X 15W
228W
11,8W
250,0W
18W
242W
11W
223W
9W
224W
13W
240W
760%
250W
GeForce GTX 980 Ti 15W
226W
13W
244W
12,8W
250,0W
15W
236W
11W
211W
10,4W
233,5W
13W
237W
730%
250W
GeForce GTX 980 12W
155W
?
173W
11,2W
180,0W
11,5W
160W
8W
156W
15W
185W
12W
174W
600%
165W
GeForce GTX 780 Ti 15W
220W
?
243W
12,9W
260,0W
16W
248W
10W
229W
10W
244W
13W
245W
530%
250W
GeForce GTX Titan Black 13,3W
243,0W
11W
226W
~13W
~230W
500%
250W
GeForce GTX Titan 13W
180W
11,9W
198,1W
13W
214W
10W
208W
11W
233W
12W
206W
480%
250W
Radeon R9 290X (Quiet) 21W
219W
?
266W
20,0W
231,1W
21W
249W
16W
236W
16W
248W
19W
241W
480%
250W
Radeon R9 290X (Uber) 22W
278W
20,0W
306,9W
21W
269W
17W
246W
16W
242W
19W
276W
520%
250W
Der obere Wert einer Zelle ist immer der Idle-Stromverbrauch, der untere Wert einer Zelle immer der Spiele-Stromverbrauch. In der Durchschnitts-Spalte ("Ø") fettgedruckte Werte basieren auf Berechnungen, die nicht fettgedruckte Werte sind Schätzungen. Die letzte Spalte enthält Angaben zum 3DCenter Performance-Index (oben) sowie zur offiziellen TDP (unten).

Wegen des zur GeForce GTX 980 und GeForce GTX Titan X nahezu identischen Kühlsystems gibt es ebenfalls keine großen Überraschungen bei den Bewertungen der Karten-Lautstärke: Die GeForce GTX 980 Ti macht hierbei – angesichts ihrer Performance-Klasse und der abzutragenden 237 Watt Stromverbrauch unter Spielen eine gute Figur, kann aber natürlich niemals das Prädikat "silent" (im Spieleeinsatz) erreichen. Die für die GeForce GTX 980 Ti freigegebenen Herstellerkarten können dies dann natürlich noch besser machen, dies bliebe das Erscheinen dieser Eigendesigns abzuwarten.

Idle Spiele-Last
HT4U 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.
TweakPC Wie zu erwarten überrascht das Referenzdesign im Idle bei der GTX 980 Ti nicht mit schlechten Werten. Im Desktop-Betrieb ist die Kare tatsächlich sehr leise und liegt bei etwa 24 dBA oder 0,52 Sone. Der Lüfter der Karte produziert ein minimales Tickern, dass zu hören ist, wenn man dicht mit dem Ohr herangeht. Im eingebauten Case wird man die Karte von anderen Modellen allerdings kaum unterscheiden können. Neben Furmark vermessen wir wie immer auch noch Crysis 3, da dieses Game besonders stark dazu neigt Spulenfiepen aus den Grafikkarten zu kitzeln. Nicht so bei der GTX 980 Ti. Die Karte geht hier sogar etwas leiser zu Werke als im Furmark und liegt nur noch bei 39 dBA. Die Karte könnte man am besten durch ein nicht nervendes aber deutlich hörbares Rauschen klassifizieren.
PC Games Hardware Der Radiallüfter erreicht seine (gute) 0,3 Sone Idle-Lautheit bereits bei 22 Prozent PWM-Signal. Die Lautheit des Radialgebläses liegt dabei zwischen 3,7 Sone (49% PWM) und 4,5 Sone (53% PWM), im Mittel ist die GTX 980 Ti also vergleichber laut wie ihre große Schwester Titan X. Spulenfiepen weist unser 980-Ti-Testmuster nur im Lastbereich ab etwa 250 bis 300 Fps auf, tendenziell ist die Fieplautstärke aber etwas höher als bei der Titan X. Das ist nicht außergewöhnlich, mehr oder minder auffälliges Spulenfiepen lässt sich auf fast allen leistungsfähigen Grafikkarten provozieren und im Falle der GTX 980 Ti liegt dessen Niveau auf dem anderer Referenzkarten von AMD und nVidia.
ComputerBase Beim selben Kühlsystem wundert es nicht, dass unter Windows dieselbe Lautstärke heraus kommt: Mit 30 Dezibel ist die GeForce GTX 980 Ti im 2D-Modus genauso laut beziehungsweise leise wie zum Beispiel das Referenzdesign der GeForce GTX 980 und der GeForce GTX Titan X. Die Grafikkarte ist damit hörbar, stört aber nicht. Unter Last schafft es die GeForce GTX 980 Ti dann auf 47 Dezibel, was gerade noch akzeptabel ist. Mit maximierten Einstellungen und damit den höchstmöglichen Standard-Frequenzen ist der 3D-Beschleuniger mit 51 Dezibel dann schon störend laut. Vor allem in leisen Spielsequenzen ist ein andauerndes Rauschen zu hören. In puncto Spulenfiepen gibt es bei der Referenzkarte nichts Negatives zu berichten. Ja, auch die GeForce GTX 980 Ti gibt, wie jede andere Grafikkarte, Störgeräusche von sich. Diese fallen aus einem geschlossenen Gehäuse aber weder bei hohen noch bei niedrigen FPS-Raten auf.
Hardwareluxx Da nVidia für die GeForce GTX 980 Ti den gleichen bzw. nahezu identischen Kühler verwendet wie bei einigen anderen Karten erwarten wir uns bei der Messung der Idle-Lautstärke auch keinerlei Überraschungen. Mit einem Wert von 37,2 dB(A) liegt die GeForce GTX 980 Ti innerhalb des zu erwartenden Bereichs. Im Vergleich zu den anderen Karten gewöhnlich deutlich besser verhält sich das Referenzdesign unter Last und auch das wird von der GeForce GTX 980 Ti bestätigt. Mit 48,3 dB(A) können wir zwar auch hier nicht von einer wirklich leisen Kühlung sprechen, wir bewegen uns aber in einem sehr erträglichen Rahmen, der vor allem in Anbetracht der gebotenen Leistung positiv zu bewerten ist.
Tom's Hardware - Betrachten wir jedoch zunächst das entstehende Frequenzspektrum, wenn der Lüfter im Gaming-Loop die Karte auf 83°C bändigen muss. Die Werte für die Titan X und die GTX 980 Ti bleiben dabei deckungsgleich, da sowohl Kühleraufbau als auch Drehzahlen komplett identisch sind. Wir können kein tieferfrequentes Motorgeräusch messen, wie es bei den meisten Board-Partner-Lüftern leider oft genug der Fall ist. Was wir hören, ist ein angenehmes und relativ breitbandiges Rauschen, das über den zwei etwas ausgeprägteren Bereichen bei 1,2 und 1,9 KHz einsetzt. Spannungswandlergeräusche ("Spulenfiepen"), die meist bei etwa sechs bis sieben Kilohertz nachweisbar wären, glänzen hier durch Abwesenheit. Der Rest ab etwa 10 KHz ist dann nur noch reine Luftbewegung.