Nvidia GeForce GTX 1070 F.E. 8GB im Test: Pascal, die Zweite

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Vor ein paar Wochen publizierten wir unseren Test der schnellsten Desktop-Grafikkarte der Welt – den der Pascal-basierte Nvidia GeForce GTX 1080. Die Reaktionen waren wenig überraschend durchwachsen: Wenn man sich mit einem so umstrittenen Thema wie einer Flaggschiff-Grafikkarte befasst, ist die eine Hälfte der Leserschaft beeindruckt, während die andere den Mangel an Fortschritt beklagt.

Aber die Benchmark-Ergebnisse lassen sich nicht wegdiskutieren: Die GeForce GTX 1080 schlägt die GeForce GTX Titan X in allen Belangen. Sie schlägt die Radeon R9 Fury X in allen Belangen. Und die Chancen stehen gut, dass es 2016 keine ernsthafte Herausforderung für den neuen Platzhirsch geben wird, denn AMD richtet seine Polaris-Architektur mehr auf einen Einsatz in der eher Volumen-orientierten Mittelklasse aus.

Mit der Entscheidung, zusätzliche 100 Dollar für seine “Founders Edition” genannte Referenzkarte zu verlangen, hat Nvidia sich allerdings in die Nesseln gesetzt. Nicht nur THDE-Leser haben keine Lust, mehr als die UVP für ein nach dem DHE-Prinzip arbeitendes industrielles Design zu bezahlen, das durch seinen Radiallüfter und die Fensterabdeckung populär geworden ist – und bei der GTX 1080 anscheinend an seine thermischen Grenzen stößt und das Overclocking der Karte limitiert.

Die gleiche Debatte wird es auch bezüglich Nvidias neuer, heute enthüllter GeForce GTX 1070 und ihrer Performance geben. Laut Nvidia wird die Founders Edition der Karte für 449 US-Dollar in den Handel kommen. Die in Vorbereitung befindlichen Custom-Designs der Board-Partner sollen dagegen schon für 379 US-Dollar an den Start gehen. Mit einer Marktverfügbarkeit wird aber nicht vor dem 10. Juni gerechnet – und es bleibt abzuwarten, ob die UVPs sich halten oder sie durch die Nachfrage am Launch-Tag sogar noch steigen werden. Das ist nun mal das generelle Problem von Paper-Launches wie diesem hier…

Aber immerhin wissen wir mit Sicherheit, dass die Performance der GeForce GTX 1070 sich nicht ändern wird. Die Grafikkarte in unserem Testlabor entspricht dem, worauf jeder Käufer in unter zwei Wochen Zugriff haben wird – und die Karte ist wirklich ein beeindruckendes Stück Hardware.

Nvidias GeForce GTX 1070

Ihr werdet feststellen, dass die GeForce GTX 1070 fast genauso aussieht wie die GTX 1080. Und in der Tat übernimmt die Karte eine Menge vom großen Bruder – sowohl elektrisch als auch mechanisch.

Zum einen ist da natürlich die GP104-GPU. Aber während die GeForce GTX 1080 über einen Vollausbau der GP104 mit 20 Streaming-Multiprozessoren in vier GPCs (Graphics Processing Cluster) verfügt, hat die GTX 1070 einen GPC und damit auch fünf SMs weniger an Bord. Damit beherbergt sie 15 SMs (und damit 1920 CUDA-Kerne im Vergleich zu den 2560 CUDA-Kernen der GTX 1080) sowie 120 Textur-Einheiten (vs. 160 bei der GTX 1080). 

Nvidia vergrößert den Abstand zwischen beiden Karten noch weiter, indem der GPU-Basistakt und -Boost-Takt auf 1506 bzw. 1683 MHz reduziert wird – die GTX 1080 kann 1607 bzw. 1733 MHz vorweisen.

Das Backend lässt Nvidia allerdings unangetastet: Auch die GTX 1070 hat acht 32-Bit-Speicher-Controller, zu denen jeweils acht ROPs und 256 Kilobyte L2-Cache gehören. Zusammen sind das 64 ROPs und zwei Megabyte L2-Cache.

Aber während die GeForce GTX 1080 acht Gigabyte GDDR5X-Speicher beherbergt, der mit 10 GBit/s zu Werke geht, sind auf der GeForce GTX 1070 acht Gigabyte normalen GDDR5-Speichers verbaut, der mit nur acht GBit/s arbeitet. Die Speicherbandbreite liegt damit bei 256 GByte/s – 14 Prozent mehr als die GeForce GTX 980. Die GeForce GTX 980 Ti und die GeForce GTX Titan X dagegen haben dank ihrer 384 Bit breiten Interfaces mehr Bandbreite als die GTX 1070 – und das Gleiche gilt für etliche AMD-Karten mit 384 oder 512 Bit breitem Speicherbus.

Nvidia will dies wiederum mit der verbesserten Delta-Farbkompression wettmachen, die wir ausführlich in unserem Test der GeForce GTX 1080 beschrieben haben und die laut Nvidia eine um 20 Prozent höhere effektive Bandbreite ergibt.

GPU GeForce GTX 1070 (GP104)
GeForce GTX 970 (GM204)
GeForce GTX 1080 (GP104)
GeForce GTX 980 (GM204)
SMs 15 13 20 16
CUDA Cores 1920 1664 2560 2048
Base Clock 1506MHz 1050MHz 1607MHz 1126MHz
GPU Boost Clock 1683MHz 1178MHz 1733MHz 1216MHz
GFLOPs (Base Clock) 5783 3494 8228 4612
Texture Units 120 104 160 128
Texel Fill Rate 201.9 GT/s 122.5 GT/s 277.3 GT/s 155.6 GT/s
Memory Data Rate 8 Gb/s 7 Gb/s 10 Gb/s 7 Gb/s
Memory Bandwidth 256 GB/s 196 GB/s and 28 GB/s 320 GB/s 224 GB/s
ROPs 64 56 64 64
L2 Cache 2MB 1.75MB 2MB 2MB
TDP 150W 145W 180W 165W
Transistors 7.2 billion 5.2 billion 7.2 billion 5.2 billion
Die Size 314mm² 398mm² 314mm² 398mm²
Process Node 16nm 28nm 16nm 28nm

Abgesehen von dem in die Abdeckung geschnittenen Modellnamen sieht die GeForce GTX 1070 Founders Edition genauso aus wie die GTX 1080 – und das ist gut. Seit der GTX 690 hat Nvidias industrielles Design nach dem DHE-Prinzip (Direct Heat Exhaust) unsere Erwartungen an eine High-End-Grafikkarte beeinflusst.

Der Vergleich zwischen den klaren Linien der Vorgänger und dem aktuellen, etwas zerklüfteteren Design mag Geschmackssache sein – eine gute Kühlung und ein niedriges Betriebsgeräusch sind ungleich wichtiger. Wir erwarten, dass die Custom-Designs der Board-Partner überlegene Kühlfähigkeit bieten werden – aber die meisten dieser Design verteilen die Abwärme der Karten typischerweise im Gehäuse und führen sie nicht direkt über die Slot-Blende aus ihm heraus.

Enthusiasten mit größeren Systemen haben damit in der Regel keine Probleme, weil sie ihr System entsprechend anpassen können. Aber wer ernsthaftes Gaming im Small-Form-Factor-Format betreiben will, wir wohl auf ewig ein Fan von DHE-Kühlkonzepten sein.

Unter der Abdeckung sind die Unterschiede zwischen GTX 1070 und GTX 1080 augenscheinlicher. Wo die 1080 eine echte Vapor Chamber mitbringt, hat die 1070 einen Alu-Kühlkörper mit drei Heatpipes aus Kupfer.

Mit ziemlicher Sicherheit ist dies eine Maßnahme zur Kostenreduktion, die man mit den 150 Watt TDP der GTX 1070 begründen kann. Denn eine Karte mit niedrigerer Energieaufnahme braucht einfach keine überstarke Kühllösung – auch wenn sie der GeForce GTX 1070 sicherlich bei der Vermeidung der thermischen Limits helfen würde, von denen die GTX 1080 betroffen war.

Auf dem PCB-Level gibt es weitere Unterschiede: Während die GTX 1080 eine 5-phasige Stromversorgung nutzt, implementiert Nvidia bei der GTX 1070 ein 4-phasiges Dual-FET-Design. Schaut euch einfach mal das bloße PCB der GTX 1070 (oben) und der GTX 1080 (unten) im Vergleich an.

Die Slot-Blende der GTX 1070 zieren die gleichen drei DisplayPort-1.3/1.4-Anschlüsse, die wir schon bei der GTX 1080 gesehen haben. Dazu kommen noch je ein HDMI-2.0b- und DVI-Port (Dual-Link).

An der Oberseite findet man auch hier zwei SLI-Konnektoren für Nvidias neue HB-Brücken (High Bandwidth). Bezüglich der SLI-Unterstützung hat sich nichts geändert: Zwei GPUs stellen auch hier das Maximum dar. Allerdings will Nvidia GTX-1070-Käufern die gleiche Unlock-Key-Option bieten wie Besitzern einer GTX 1080, mit der auch 3- und 4-Wege-SLIs wieder möglich sind.

Und wie ihr großer Bruder vefügt auch die GTX 1070 über einen einzelnen 8-Pin-Stromanschluss, der die Energieaufnahme über den 16-Lane-PCIe-Slot ergänzt.

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