Nach dem Mainstream/Performance-Chip GM206 sowie dem HighEnd-Chip GM204 bringt nVidia mit dem GM200-Chip nun auch noch seinen Enthusiasten-Chip der Maxwell-Generation in Form der GeForce GTX Titan X Grafikkarte in den Markt. Dabei soll wieder kompromißlose Leistung am oberen Ende der Leistungsskala und natürlich auch die schnellste derzeitige SingleChip-Lösung geboten werden – was angesichts der fehlenden Konkurrenz natürlich gelingt, dies ist auch nicht die Frage. Die eigentlichen Fragen zur GeForce GTX Titan X sind eher, wie deren Eignung speziell für für die 4K-Auflösung ist, was für reale Taktraten, Stromverbrauch und Geräuschentwicklung die Karte hat, und was man vor allem unter Entfesselung aller Möglichkeiten noch aus der Karte herausholen kann – Fragen, denen wir uns nachfolgend in Auswertung der vorliegenden Testberichte zur GeForce GTX Titan X widmen wollen.

nVidia GeForce GTX Titan X Referenzdesign

Für die GeForce GTX Titan X benutzt nVidia den GM200-Chip im Vollausbau, welcher 6 Raster-Engines, 24 Shader-Cluster mit 3072 Shader-Einheiten und 192 Textureneinheiten an einem 384 Bit DDR Speicherinterface mit 96 Raster Operation Unit aufweist. Aufgrund der leicht höheren Anzahl an Shader-Einheiten zum vorherigen Enthusiasten-Chips GK110 (2880 -> 3072 Shader-Einheiten) sowie des etwas größeren Platzbedarfs von Maxwell-basierten Shader-Einheiten steigt die Transistoren-Menge zwischen GK110- und GM200-Chip von 7,1 auf 8 Milliarden Transistoren, der Platzbedarf des Grafikchips geht von 551mm² auf stolze 601mm² hinauf. Gefertigt wird der GM200-Chip wie üblich in der 28nm-Fertigung von TSMC, da andere Fertigungsverfahren derzeit wohl noch keine so großen Chips backen können – die 20nm-Fertigung ist hierfür grundsätzlich schlecht geeignet, die 14/16nm-Fertigung noch (lange) nicht spruchreif für so große Chips.

Technologisch ist der GM200-Chips den vorhergehenden GM206- und GM204-Chips sehr nahe: Alle diese Grafikchips der Maxwell-2-Architektur benutzen denselben Aufbau der Shader-Cluster (mit jeweils 128 Shader- und 8 Texturen-Einheiten) und haben dasselbe Feature-Set sowie DirectX-Level. Was die Maxwell-2-Architektur an neuen Features mitbringt, wurde bereits beim Launch von GeForce GTX 970 & 980 notiert – einzig abweichend davon ist das DirectX-Level, welches gemäß neueren Informationen nunmehr auf "DirectX 12.1" bei allen Grafikkarten der Maxwell-2-Architektur – und damit auch bei der GeForce GTX Titan X – lautet. Irgendwelche abweichenden Features zu GeForce GTX 970 & 980 hat die GeForce GTX Titan X also nicht – sie ist schlicht wie eine GeForce GTX 980 mit durchgehend um 50% stärkerer Hardware.

nVidia GeForce GTX Titan X Block-Diagramm

nVidia GM200-Chip Shader-Cluster (SMM)

Ebenfalls gleichlautend zu den bisherigen Maxwell-basierten Grafikchips, aber abweichend von den früheren Enthusiasten-Grafikchips von nVidia (wie dem GK110) verfügt der GM200-Chip allerdings nicht über besondere DoublePrecision-Fähigkeiten, sondern muß eine schwache DP-Rate von nur 1/32 hinnehmen (GK110: 1/3). Diese Funktionalität hat wohl schlicht nicht mehr in die zur Verfügung stehende Chipfläche gepasst (oberhalb von 600mm² wird es schnell unwirtschaftlich), dies wäre nur bei einer neuen Fertigungsstufe möglich gewesen. Da selbige noch nicht verfügbar ist, musste nVidia gewisse Abstriche hinnehmen – welche aus Gamer-Sicht aber eher glücklich sind, denn die DoublePrecision-Fähigkeiten werden im Spiele-Einsatz überhaupt nicht benötigt, haben aber bei früheren Enthusiasten-Lösungen nutzlos Chipfläche belegt und sogar hier und da teilweise an eventuell möglichem Chiptakt gekostet.

Die GM200-basierte GeForce GTX Titan X kommt hingegen mit 1002 MHz nominellem Chiptakt, 1075 MHz nominellem Boost-Takt und bei der ComputerBase ermittelten 1067 MHz real anliegendem Chiptakt auf recht hohen Chip-Taktraten für einen derart großen Chip daher, auch wenn das Niveau anderer Maxwell-basierter Grafiklösungen damit noch nicht ganz erreicht wird. Hier spielen auch die von nVidia gesetzten Limits für die Chip-Temperatur von 83°C sowie für den Stromverbrauch von 250 Watt mit hinein, welche die Karte doch etwas ausbremsen. Leider sind diese Limits per Treiber nicht großartig weiter beeinflußbar: Bei der Temperatur kann man maximal 91°C erreichen, beim Stromverbrauch maximal 275 Watt (jeweils +10%). Mittels BIOS-Mods oder freigeschalteten Hersteller-Karten sollte hier noch mehr möglich sein – was sich lohnen dürfte, die GeForce GTX Titan X erscheint jetzt schon als recht taktfreudig in Richtung von 1300 MHz real anliegendem Takt.

Dabei scheint in aller Regel nicht zuerst das Power-Limit, sondern zuerst das Temperatur-Limit erreicht zu werden – und selbst im Overclocking-Betrieb keine exorbitanten Stromverbrauchswerte herauszukommen. Dafür aber liegt die GeForce GTX Titan X in der Praxis mit einem realen Spiele-Stromverbrauch von 242 Watt knapp an der Grenze zu ihrer TDP von 250 Watt – aber immer noch besser als GeForce GTX 970 & 980, deren realer Stromverbrauch ihre jeweiligen TDP-Werte klar überbietet (was so eigentlich nicht sein darf, weil sich nVidia somit ungerechtfertigte Vorteile auf dem Papier holt). Geringfügig ist der Stromverbrauch der GeForce GTX Titan X natürlich trotzdem nicht – es werden halt nur keine neuen Stromverbrauchs-Rekorde aufgestellt: