Pascal-Roundup #2: Nvidias GeForce GTX 1060 im Vergleich

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Die Palit GeForce GTX 1060 SuperJetstream ist fast baugleich zur Gainward GeForce GTX 1060 Phoenix GS, variiert jedoch in einigen kleineren Details. Wir werden in Folge an den betreffenden Stellen auch darauf eingehen.

Ansonsten ähneln sich die Gene ziemlich auffällig, was ja am Ende dann auch nicht verwundert, weil eh alles aus der gleichen Fabrik kommt. Doch wo landet die SuperJetstream nach dem Test und kann sie aufgrund leichter Unterschiede vielleicht sogar eher begeistern als die Gainward-Verwandschaft?

Die SuperJetstream markiert bei Palit seit langem das obere Ende der werksinternen Übertaktungsstrategie. Nur bei den größeren Modellen der GeForce GTX 1070 und GTX 1080 gibt es noch eine Game Rock Premium Edition als Sahnehäubchen obendrauf. Bei den 1060ern hat man sich dies aus gutem Grund geschenkt, denn übermäßige Fragmentierung kostet Geld.

Äußerer Aufbau und Anschlüsse

Die Kühlerabdeckung besteht wie bei der konzerninternen Schwester komplett aus schwarzem Kunststoff sowie diversen Metallapplikationen und ist einschließlich der Lüftermodule als extra Aufsatz konzipiert. Somit ließe sich über das Lösen von nur vier Schrauben eine Palit-Karte optisch in eine Gainward verwandeln und umgekehrt. Allerdings setzt Palit auf eine silber-metallsche Abdeckung mit Chrom-Zierrat.

Die Karte wiegt moderate 878 Gramm und ist recht kompakt. Sie misst wie ihre Schwester von Gainward nur 24 cm in der Länge, ist 11,7 cm hoch und immerhin stolze 4,7 cm tief (Einbaumaße) und belegt damit faktisch drei Slots, was den Einbau in kleinere ITX-Systeme eher schwierig macht.

Die Rückseite der Platine wird von einer einteiligen Backplate verdeckt, die keine Lüftungsöffnungen und keinerlei Kühlfunktion besitzt. Man muss auch bei dieser Backplate noch weitere fünf Millimeter Tiefe auf der Rückseite einplanen und vor allem bei ITX-Systemen darauf achten, dass zwischen CPU-Kühler und Karte nichts kollidiert.

Die Oberseite der Karte trägt den hintergrundbeleuchteten Palit-Schriftzug als steuerbare RGB-LED-Ausführung. Der lediglich 6-polige PCIe-Spannungsversorgunganschluss sitzt um 180° gedreht am Ende der Karte. Das macht technisch Sinn, da man die Kühllamellen so nicht weiter einkürzen muss.

Ein näherer Blick auf die Heatpipes am Boden zeigt uns, dass diese wie auch beim Schwestermodell nicht in einem Kühlerblock oder den Heatspreader eingegebettet wurden, sondern nur flach hinter der Basisplatte aufliegen. Ob und wie sich diese doch sehr kostengünstige Variante bewährt, werden wir gleich noch sehen.

Die horizontale Lamellenausrichtung sorgt dafür, das ein nicht unerheblicher Teil der Abwärme über die dank der vielen wabenförmigen Öffnungen sehr luftdurchlässige Slot-Blende aus dem Gehäuse geführt wird. Man sieht dieses Prinzip der Luftführung auch am Kartenende, jedoch landet hier die Luft mitten im Gehäuse, was einen guten Airflow um so wichtiger macht.

Die Slot-Blende trägt die üblichen fünf Ausgänge, von denen maximal vier gemeinsam im Rahmen eines Multi-Monitor-Setup genutzt werden können. Neben dem Dual-Link-DVI-D (ein analoges Signal wird nicht durchgeschleift) finden sich auf der Rückseite noch ein HDMI-2.0-Ausgang sowie drei DisplayPort-1.4-Anschlüsse.

Platine und Bestückung

Werfen wir nun einen näheren Blick auf die von Palit und Gainward gemeinsam genutzte Platine, die durchaus einige markante Besonderheiten im direkten Vergleich zu Nvidias Referenz und den meisten anderen Board-Partner-Karten aufweist.

Zunächst sehen wir wiederum die insgesamt vier Phasen, von denen drei der GPU und eine dem Speicher zugeordnet sind. Zwei der drei GPU-Phasen werden aus dem PCIe-Anschluss gespeist, die dritte sowie die Phase für den Speicher aus dem Mainboard-Slot.

Das Mainboard böte zwar auch hier die theoretische Möglichkeit, eine Phase mehr zu nutzen, jedoch setzt Gainward beim PWM-Controller auf einen recht selten verwendeten und zudem recht preiswerten NCP81174 von ON Semiconductor, der ohnehin nur maximal vier Phasen ansteuern kann. Die noch freie Beschaltungsmöglichkeit könnte also nur noch für einen weiteren, parallel laufenden Wandlerzug (Doubling) genutzt werden.

Die drei GPU-Phasen setzen auf einen höherintegrierten SiC632 von Vishay, der Gate-Treiber, High- und Low-Side-MOSFET sowie Schottky-Diode in einem Package vereint.

Nur beim Speicher setzt man dann ganz konventionell auf ein Paar N-Channel-MOSFETS (einen SM4503NHKP (30A, High-Side) und einen SM4377NSKP (50A, Low-Side) von Sinopower), die ebenfalls eher am günstigen Rand anzusiedeln sind.

Insgesamt merkt man der Platine schon an, dass man nicht den letzten Cent in teure Komponenten gesteckt hat, zumal auch glättende Solids recht rar gesät sind. Die Magic Chokes von Foxconn sind gute Mittelklassse und verrichten ihren Dienst zudem ausgesprochen unauffällig.

Unterhalb der GPU sind noch zwei weitere Kondensatoren aufgelötet, die Spannungsspitzen abfangen und glätten sollen – genau das gleiche Prinzip wie bei Nvidias Refrenz.

Wir stellen fest, dass auch auf diese Karte nur sechs der acht vorhandenen Felder für den Speicher mit Modulen belegt sind. Dabei handelt es sich um Samsung-Module vom Typ K4G80325FB-HC25, die eine Kapazität von jeweils acht Gigabit (32x 256 MBit) besitzen und je nach abgefordertem Takt mit Spannungen zwischen 1,305 und 1,597 Volt betrieben werden können. In Summe ergibt das einen Gesamtspeicher von sechs Gigabyte.

Taktraten, Spannungen und Leistungsaufnahme

Interessant sind natürlich auch die Verläufe von Boost-Takt und anliegender GPU-Kernspannung sowie der Zusammenhang von Taktfrequenz und Spannung, wobei die Taktkurve beim Gaming und bei voll aufgewärmter Karte deutlich einbricht. Ob es an der besseren GPU-Qualität lag, dass die Taktraten vor allem Anfangs noch ein klein wenig höher lagen als bei der Gainward-Karte, lässt sich hingegen nur mutmaßen.

Doch ansonsten ist alles so ziemlich deckungsglgleich. Während die anfänglichen 2025 MHz Boost-Takt nach Erwärmung und unter Last auf akzeptable 1949 MHz im Durchschnitt fallen (häufige Schwankungen nach oben und unten inbegriffen), sieht es bei den gemessenen Spannungswerten recht ähnlich aus: Es werden im Durchschnitt 0,975 Volt erreicht, wobei es hier ebenfalls zwischen 1,025 und 0,9 Volt schwankt.

Dies liegt im Eingreifen von Boost 3.0 und dem recht niedrig angesetzten Power Target begründet, welches die Leistungsaufnahme auf 130 Watt und darunter begrenzt.

Aus diesen Spannungsverläufen und den fließenden Strömen ergibt sich die bereits erwähnte Leistungsaufnahme, die wir mit unserem exakten Equipment sehr gut an allen Anschlüssen messen können.

Der niedrigste GPU-Takt liegt für die Idle-Messung wie schon bei der Gainward-Schwester bei ca. 253 MHz. Wir haben bei den Messungen mit einem variablen Low-Pass-Filter gearbeitet, so dass wir mögliche, sehr kurze  Lastspitzen nur noch am Rande erwähnen (ausgegrauter Balken), weil sie in der Praxis kaum relevant sind und zudem viele Leser eher irritiert haben.

Was jedoch auffällt, ist die vor allem bei kleineren Bildschirmauflösungen deutlich höhere Leistungsaufnahme, während die Maxima deckungsgleich zur Gainward-Karte ausfallen. Da bei Full-HD jedoch auch die Gaming-Performance etwas höher ausfällt, bleibt das Ergebnis im entsprechenden Verhältnis, weil die Karte deutlich länger die höheren Boost-Taktraten halten kann.

Das niedrige Power Target ist es dann auch, welches beim Stresstest Boost 3.0 die Spannungen dermaßen kappt, dass die Leistungsaufnahme sogar noch leicht unter der beim Gaming liegt, wenn man dort den Worst-Case ansetzt.

Belastung der Spannungsversorgungsanschlüsse

Jetzt schauen wir uns die Aufteilung der Lasten bei maximaler Gaming-Last und beim Stresstest an: Da man den 3.3V-Mainboard-Anschlusss faktisch überhaupt nicht nutzt, haben wir auf diese Spannungschiene in den Diagrammen verzichtet.

Die Aufteilung der vier Phasen auf die jeweiligen Versorgungsanschlüsse ist völlig unkritisch, lässt allerdings auch keine größeren Spielräume für normgerechte Übertaktungsversuche – aber die werden sowieso von vornherein durch das BIOS (Power Target und Spannungsvorgabe) ausgebremst:

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 rund fünf Ampere am Mainboard-Slot, also ebenfalls wieder etwas mehr als bei der Gainward-Karte, ist man jedoch immer noch locker auf der sicheren Seite (PCI-SIG-Norm: max. 5,5 Ampere):

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

Kühlsystem und Temperaturen

Kommen wir nun zum Kühler, der einige Besonderheiten aufweist, jedoch bei Palit und Gainward identisch ausfällt. Die für die Kühlung nicht relevante Backplate ist rein optischer Natur und von der Platinenoberseite noch einmal mit vier Schrauben gegen allzu Neugierige gesichert.

Die bereits erwähnte Abdeckung besitzt bei Gainward und Palit eine etwas abweichende Optik und auch die Lüfter, die von FirstD stammen, unterscheiden sich etwas. Der Antrieb der Gainward-Karte ist stärker (6,6 Watt, max. 2700 U/min), währen Palit bei der SuperJetstream auf ein etwas schwächeres 4,8-Watt-Modell setzt, das mit maximal 2500 U/min drehen kann.

Dazu kommt noch die abweichende Schaufelgeometrie der 9-cm-Rotorblätter, die bei Palit leicht wellenförmig ausfällt, zumal hier die Rotorblattoberfläche glatt und ohne Rillen bleibt. Erwähnenswert ist auch die entgegengesetzte Drehrichtung der beiden Lüfterblätter, was man an den Rotorblättern gut erkennen kann. Im Endeffekt sollte man hier eine etwas größere Effizienz erreichen und in Folge der Umsetzung auch eine stärkere Verwirbelung der Luft (was ja gewollt ist).

Wie bereits erwähnt besitzt der eher filigran wirkende Kühler horizontal ausgerichtete Finnen sowie vier gewinkelte 4-mm-Heatpipes aus gesintertem Kompositmaterial. Letztere sind jedoch nicht massiv im Kühlerboden verlegt, sondern liegen nur hinten auf der recht dünnen Basisplatte auf. Teures Kupfer ist hier genauso Fehlanzeige wie ein wenigstens massiv ausgefüllter Heatsink.

Gefallen kann der in der Basisplatte eingearbeitete Bereich für die Spannungswandler-MOSFETs, allerdings müssen die Spulen auf eine aktive Kühlung verzichten.

Mit den 72 bis 73°C beim Gaming Loop (geschlossenes Gehäuse maximal 76°C) verrichtet der Kühler seinen Dienst akzeptabel, könnte aber besser performen, wäre da nicht die einfache Anbringung der Heatpipes. Beim Stresstest zeigt sich dann ein sehr ähnliches Bild. Insgesamt liegen die gemessenen Temperaturen ein bis zwei Kelvin über denen des Schwestermodells, was aber auch an der leicht höheren Leistungsaufnahme und den etwas schwächeren Lüftern liegen mag.

Die Messungen mit abgenommener Backplate zeigen ebenfalls ein akzeptables Resultat, wobei die maximal erreichten reichlich 82°C bei den Spannungswandlern so in Ordnung gehen. Interessant ist, dass die abweichende Lüftergeometrie die Platine selbst ganz offensichlich besser kühlen kann, weil die Verwirbelungen etwas größer ausfallen und mehr kühle Luft auch die Außenbereiche des Kühlers erreichen kann.

Die knapp reichlich 87 °C beim Stresstest folgen dieser Erkenntnis und sind ebenfalls noch im grünen Bereich.

Die Kühlung ist somit als akzeptabel zu betrachten, auch wenn man der Lösung anmerkt, dass neben jedem Ingenieur wohl mindestens ein Buchhalter gesessen haben dürfte.

Geräuschentwicklung

Die Hysterese ist bei vielen Herstellern kein Thema. Jedoch setzt auch Palit hier eine Lüfterkurve ein, deren Ausgangswert nach dem Einschaltimpuls beim Übergang von passiven in den aktiven Modus zu niedrig gewählt ist, da die Lüfter auf Grund ihrer Spezifikationen einfach stehen bleiben und dann erneut angeschoben werden müssen.

Da nützt auch die beste Hystere nichts, wenn man die eigenen Komponenten qualitativ überschätzt. Hier hätte man als Mindestwert bei 400 bis 450 U/min einsteigen müssen (ca. 600 U/min als Anschubimpuls), was am Ende ca. 18 Prozent als PWM-Steuersignal entspricht. Das Wissen um diesen Umstand hilft jedoch, die Kurve manuell dahingehend leicht abzuändern und siehe da: Der Laden läuft plötzlich wie geschmiert auch ohne Hoppler.

Die Geräuschentwicklung im Idle ist auf Grund des semi-passiven Modus eh nicht messbar, so dass wir auf diese eine Messung komplett verzichtet haben.

Die Geräuschentwicklung 35,8 db(A) ist akzeptabel, allerdings auch kein Spitzenwert. Dass man so viel Luft bewegen muss, liegt wiederum am (preisgünstigen) Kühler (siehe oben), der nicht ganz so effizient arbeitet, wie er es mit wenigen Euro mehr Materialeinsatz vielleicht durchaus könnte. Der Rest gestaltet sich eher unauffällig – und positiv fällt auf, dass tieffrequente Lagergeräusche fast komplett fehlen. Es bleibt also eher ein Rauschen, welches sich vom Gehäuse (Dämmung) besser schlucken lässt.

Technische Daten und Zwischenfazit

Betrachten wir nun noch einmal zusammenfassend die technischen Daten und individuellen Details der Grafikkarte:

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