[UPDATE] Nvidia Titan X 12 GB: Neues Single-GPU-Flaggschiff

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Messmethodik und grafische Darstellung

Unsere neue Auswertungs- und Messsoftware ergänzt die Frametime-Messungen von PresentMon synchron um vielfältige Sensorwerte.

Dadurch haben wir nun die Möglichkeit, Diagramme mit den Auswirkungen einzelner Eigenschaften (z.B. Temperatur) auf andere Messwerte (z.B. Leistungsaufnahme) im echten Zeitverlauf darzustellen.

Ergänzt wird dies durch die leserfreundlichere Auswertung unserer Oszillographenmessungen. Neben den doppelt so großen Messintervallen sorgen hier vor allem ein Low-Pass-Filter in der Hardware und ein zusätzlicher, variabler Filter in der Auswertungssoftware dafür, die sehr kurzzeitigen Lastspitzen (und Lastabfälle) in ihrer zeitlichen Aufeinanderfolge so zu bewerten, dass sie in jedem Fall plausibel bleiben.

Der daraus resultierende Kurvenverlauf ist nun deutlich flacher als in älteren Diagrammen, wird aber im Gegenzug auch weniger irritieren.

Zur Erinnerung: Wie wir generell messen und welche Methodik sowie welches Equipment wir dabei benutzen, kann man jederzeit im Artikel Grundlagen GPUs: Leistungsaufnahme, Netzteilkonflikte & andere Mythen nachlesen.

Wir haben zudem deutlich großformatigere Kurvendiagramme hinterlegt, die man für ein Vollbild anklicken kann. Außerdem haben wir die Themenbereiche neu gegliedert und nutzen mehr vergleichende Balkengrafiken und von uns gemessene Szenarien. Parallel zur Leistungsaufnahme untersuchen wir auch die fließenden Ströme und die Einhaltung der entsprechenden Normen.

Das Test-Equipment als solches hat sich gegenüber den vorangegangenen Tests jedoch nicht geändert:

Leistungsaufnahme
Messverfahren:
berührungslose Gleichstrommessung am PCIe-Slot (Riser-Card)
berührungslose Gleichstrommessung an der externen PCIe-Stromversorgung
direkte Spannungsmessung an den Stromschienen
Messgeräte:
2x Rohde & Schwarz HMO 3054, getriggert
(500 MHz Mehrkanal-Oszillograph mit Speicherfunktion)
4x Rohde & Schwarz HZO50, Stromzangenadapter
(1 mA bis 30 A, 100 KHz, DC)
4x Rohde & Schwarz HZ355, Tastteiler (10:1, 500 MHz)
1x Rohde & Schwarz HMC 8012
(Digitalmultimeter mit Speicherfunktion)

Leistungsaufnahme und Temperaturprobleme

Wir haben die interessanten Möglichkeiten unserer neuen Software ja weiter oben schon kurz angeschnitten – und greifen hier gleich auf sie zurück: Wir stellen zunächst die gemessene Leistungsaufnahme bei Doom in den direkten Bezug zur Temperaturentwicklung.

Egal ob WQHD oder UHD – die Leistungsaufnahme würde ohne thermische Limitierung knapp 249 Watt betragen. Wir haben jedoch für alle Messungen, die eine Temperaturkomponente erhalten, absichtlich die geringere Auflösung gewählt, weil hier der Effekt der Erwärmung einen kleinen Tick langsamer vor sich geht. Somit lassen sich die Kurven besser interpretieren.

Da diese Karte nach nur einer Minute Volllast bereits in ihr thermisches Limit läuft, haben wir für alle Messungen die Lüfterdrehzahl auf 75 Prozent gesetzt, um durch die bessere Kühlung eine Negativbeeinflussung unserer Messwerte zu vermeiden. Denn sonst würde die Leistungsaufnahme nach über zehn Minuten um rund 30 Watt absinken, was einen Endwert von unter 220 Watt im Gaming-Loop bedeuten würde.

Leistungsaufnahme bei verschiedenen Lasten

Wir haben neben den üblichen Messungen natürlich auch zusätzlich weitere Spiele mit unterschiedlichen Renderpfaden und Settings mit einbezogen. Doom in Ultra-HD (4K) mit TSSAA (8TX) war dabei am forderndsten und kam mit immerhin fast 249 Watt dem gesetzten Power-Limit von 250 Watt sehr nahe. Nur der Torture-Loop war mit reichlich 252 Watt noch extremer – allerdings wird wohl niemand Furmark “spielen” wollen.

Die niedrigste Leistungsaufnahme beim Gaming markiert ebenfalls Doom, diesmal als OpenGL-Variante und unter TXAA (1TX). Die anderen Spiele liegen in der Mitte dieser beiden Grenzwerte, wobei Metro Last Light als Spiel mit der bisher höchsten Leistungsaufnahme diesmal knapp geschlagen wurde.

Der als grauer Balken ausgeführte Peak-Wert stellt die trotz der eingangs beschriebenen Glättung verbliebenen kurzen Lastspitzen in Form eines Maximalwertes dar und ist für die Praxis ohne wirklichen Belang. Denn die Zeiträume sind immer noch viel zu kurz, um mögliche Folgen zu haben und somit auch nicht relevant genug für einen Einfluss auf unsere Bewertung. Die richtig kurzfristigen extremen Lastspitzen werden aufgrund der Glättung ja sowieso nicht mehr berücksichtigt. Ergo ist er eher als informative Messlatte anzusehen.

Belastung der Spannungsversorgungsanschlüsse

Jetzt gehen wir etwas näher ins Detail und schauen uns die Aufteilung der Lasten bei ordentlicher (und realer) Gaming-Last sowie beim Stresstest an. Wichtig ist uns hier die Balance zwischen den beiden 12-Volt-Versorgungsschienen, also dem Mainboard-Slot und dem externen PCIe-Anschluss. Mit noch nicht einmal 55 Watt am Mainboardslot liegt die neue Titan X normgerecht im tiefgrünen Bereich.

Nachfolgend das Ganze noch einmal als anklickbare Diagramme mit den jeweiligen Verlaufskurven für Gaming und Stresstest:

Da sich die Normen (PCI SIG) aber nur auf die fließenden Ströme beziehen, betrachten wir nun die nachfolgenden Diagramme, denn die Leistungsaufnahme ist nur die halbe Miete. Mit deutlich unter 4,5 Ampere am Mainboard-Slot ist man auch in dieser Betrachtungsweise voll im Normbereich, was uns nach der Ermittlung der niedrigen Leistungsaufnahmewerte für diesen Versorgungsanschluss auch nicht wundert.

Natürlich gibt es auch für die gemessenen Ströme noch übersichtliche Großbilder:

Leistungsaufnahme im Vergleich zu anderen Karten

Abschließend wollen wir noch sehen, wo sich die Titan X mit Pascal-GPU im Vergleich zu den anderen Karten einordnet, denn wir haben hierfür die höchsten gemessenen Werte der Benchmarks verwendet, die auch den Messungen der älteren Karten zugrunde lagen:

Nvidia bleibt sich treu und tackert das Power Target auf 250 Watt fest. Die Karte könnte mit Sicherheit noch viel mehr leisten, würde man ihrem Durst freieren Raum lassen.

Da Nvidia jedoch für unser deutsches Labor kein eigenes Muster zur Verfügung stellen konnte (oder wollte) und wir uns das Exemplar unserer US-Kollegen ausleihen mussten, können wir weder einen echten Übertaktungstest durchführen noch die eigentlich sonst üblichen Umbauten mit Wasserkühlung usw. vornehmen. Das ist zwar mehr als schade, aber leider nicht zu ändern.

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