Nvidia GeForce GTX 1080 Founders Edition: Pascal im Test

Temperaturen und Taktrate

Kommen wir nun zur Kühlung und damit zur Stunde der Wahrheit: Während auf der Nvidia-Präsentation noch euphorisch von einer luftgekühlten Karte gesprochen wurde, die in der gezeigten Demo die 65°-Marke nicht überschritt, sieht dies in der Realität etwas anders aus – auch wenn der Temperaturanstieg immerhin drei Minten dauert. Dann aber muss auch bei dieser Karte das gesetzte Temperatur-Target von etwa 83-84°C helfend eingreifen. Beim Stresstest werden es dann auch schon einmal 85°C.

Wir haben uns aber die ganze Zeit gewundert, wie Nvidia bei der Präsentation die gezeigten 65°C erreicht haben will. Um das Temperaturlimit zu umgehen, haben wir dann zum Test einfach mal den Lüfter auf (laute!) 100 Prozent gestellt – und genau das war des Rätsels Lösung!

Bei unserem Standard-Setup mit 22°C Raumtemperatur sind es nur noch 68 bis 69°C und in einem Raum bei 20°C sowie der weniger fordernden Full-HD-Auflösung dann exakt die 65°C von der Produktvorstellung. Dass diese Geräuschentwicklung in einem voll gefüllten Saal mit Hintergrundmusik nicht weiter auffällt, war dabei sicher einkalkuliert reiner Zufall.

Die Folgen dieser Schaumbremse sind nur logisch, denn in gleichem Maße sinkt der tatsächlich anliegende Takt im Gaming-Loop auf den Basistakt ab – und vom Boost bleibt überhaupt nichts mehr übrig. Beim Stresstest ist es sogar noch ärger, denn der Takt fällt unter das, was Nvidia bei 1607 MHz als Basistakt definiert hat.

Kommen wir erneut zur orangenen Kurve des Übertaktungsdurchlaufs zurück. Wir registrieren am Anfang erstaunliche 2126 MHz, die sich im weiteren Verlauf bei 2088 MHz einpendeln. Lässt man das Spiel bei Full-HD laufen, spart man nicht nur satte 34 Watt Leistungsaufnahme ein, die nicht in Wärme umgesetzt werden, sondern wird dann von der Karte sogar mit einem konstanten Boost-Takt oberhalb der 2,1-GHz-Marke belohnt!

Zusammenfassend kann man also sagen, dass die Mission DHE-Kühlung durchaus funktioniert, jedoch auch bei dieser Karte enge technische Grenzen gesetzt werden und bei echten und herausfordernden Lasten sogar eine Übertaktung sinnlos wird. In Full-HD war die Last merklich geringer – aber wer kauft schon so eine performante Karte für kleine Bildschirme?

Infrarotmessung im Idle

Der wärmste Punkt im Idle ist einer der Dual-Channel-MOSFETS bei den Spannungswandlern mit zu vernachlässigenden 38°C – aber wo soll auch Abwärme herkommen, wenn die Leistungsaufnehme unter sieben Watt liegt? Das ganze Testobjekt hat quasi Körpertemperatur, mehr nicht.

Infrarotmessung beim Gaming-Loop

Man merkt es am Wert und sieht es optisch auch an der Platine: Die Vapor-Chamber verrichtet ihren Dienst annehmbar, denn die Platinentemperatur unter der GPU liegt zwei bis drei Kelvin unterhalb des Messwertes der GPU-Diode! Wäre die Kühlung noch einen Tick besser, würde wohl auch das thermische Limit keine Rolle mehr spielen. Im Notfall kann der Anwender also auch gern mit einem eigenen Lüfterprofil experimentieren.

Infrarotmessungen im Stresstest

Bemerkenswert auch hier: Die Spannungswandler spielen beim thermischen Schaulaufen keine Rolle! Einzig die GPU heizt, was die Grillkohle hergibt, und die Platinentemperatur erreicht nach angemessener Zeit das gleiche Temperaturniveau wie die GPU. Jetzt laufen nach der “thermischen Durchweichung” des PCBs auch die Speicherchips hart an der Grenze ihrer Spezifikation, aber noch nicht im roten Bereich.

Da jedoch kaum jemand in der Praxis längere Stresstests laufen lässt, ist dieser Anwendungsfall in der Praxis wohl eher auszuschließen.

Lüfterdrehzahlen und Geräuschentwicklung

Gemessen wird wie immer in unserem refexionsarmen Raum auf einem wassergekühlten, speziellen Silent-System. Die praktische Untergrenze unseres Raum-im-Raum-Konzeptes liegt bei circa 22 dB(A) – bedingt durch die laufende Hardware. Allerdings werden wir diesen Wert mit einer solchen Karte wohl nie benötigen.

Wer weitere Details zu unseren Messungen wissen möchte, sei auf den Grundlagenartikel Tom’s Hardware intern: So testen wir Geräuschemissionen verwiesen.

Testsystem und Hardware
Mikrofon: NTI Audio M2211 (mit Kalibrierungsdatei, Low Cut bei 50 Hz)
Verstärker: Steinberg UR12 (mit Phantomspeisung für die Mikrofone)
Hardware: Grafikkarten-Testsystem mit optimierter Wasserkühlung:
– Intel Core i7-5930K @ 4,2 GHz, wassergekühlt
– Crucial Ballistix Sport, 4x 4 GByte DDR4-2400
– MSI X99S XPower AC
– 1x Crucial MX200, 500-GByte-SSD (System)
– 1x Corsair Force LS, 960-GByte-SSD (Anwendungen, Daten)
– Be Quiet! Dark Power Pro, 850-Watt-Netzteil
Wasserkühlung: – Alphacool VPP655 Pumpe (abgeregelt)
– Alphacool NexXxos-CPU-Kühler
– Phobya Balancer
– Alphacool 24-cm-Radiator
– 2x 12 cm Noiseblocker eLoop-Lüfter @400 U/min
Software: Smaart v.7
Messraum: eigener reflexionsarmer Messraum, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxTxH)
Kontrollmessungen: Axialmessungen, lotrecht zur Mitte der Schallquelle(n), Messabstand 50 cm
Ausgabewerte: – Geräuschentwicklung in dBA (Slow) als RTA-Messung
– Frequenzspektrum der emittierten Geräusche (Grafik)

Werfen wir jetzt einen Blick auf die Geräuschentwicklung im Gaming-Loop, nachdem die Karte ihre Maximaltemperaturen erreicht hat (siehe Temperatur-Diagramme oben).

Mit den gemessenen 41,6 dB(A) liegt die DHE-Karte noch recht gut im Rennen, wenn wir dieses Ergebnis mit preiswerteren Custom-Designs der GeForce GTX 980 vergleichen. Außerdem schafft man im direkten Vergleich zur GeForce GTX 980 im Referenz-Design immerhin einen um zwei Dezibel niedrigeren Geräuschpegel.

Bei Torture-Test stehen für die GeForce GTX 1080 dann 46,8 dB(A) auf der Anzeige, was sogar deutliche 3,2 dB(A) unter dem damaligen Messwert für die GeForce GTX 980 liegt.

Das entstehende, nach oben hin sehr breitbandige Lüftergeräusch ist angenehm, weil es ein fast reines Rauschen ist und man den Motor des Lüfters nie einzeln heraushören kann. Im Gegensatz zu den brummigen und sehr billigen Axiallüftern der ehemaligen AMD-Referenzkarten und dem, was manche Board-Partner verbauen, ist der Geräuschteppich durchaus erträglich und tolerierbar.

Zwischenfazit

Die Kühllösung ist per se nicht schlecht, auch wenn die Karte unnötig an Performance verliert, weil sie bei richtiger Last dann doch ins thermische Limit läuft. Hier können wir uns dann auch die Board-Partner-Lösungen freuen, die garantiert deutlich leiser und vor allem auch wesentlich kühler agieren werden.

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