Launch-Analyse: nVidia GeForce GTX 780

Donnerstag, 23. Mai 2013
 / von Leonidas
 

Erstmals seit langem läutet nVidia mit der GeForce GTX 780 noch vor AMD eine neue Grafikkarten-Generation ein. Natürlich basiert die GeForce 700 Serie nur auf den schon bekannten Grafikchips der GeForce 600 Serie – aber dies ist bei nVidias Refresh-Generationen eigentlich normal und hat bisher noch keinen echten Nachteil im Markt bedeutet. Die GeForce GTX 780 ist zudem etwas sehr spezielles – eine Grafikkarte basierend auf dem GK110-Monsterchip der GeForce GTX Titan, aber ohne das "Titan" im Namen und mit demzufolge etwas humanerer Preisvorstellung.

Daß sich GeForce GTX 680 und 780 wegen ihrer differierenden Chip-Herkunft (GK104 und GK110) deutlich im Hardware-Aufbau unterscheiden, ist für nVidia natürlich von großem Vorteil zum Start der GeForce 700 Serie: Bei den nachfolgenden GeForce 700 Lösungen wird man dann die "Aufwärmung" alter Chips & Karten deutlich sehen – aber wenigstens hier wird etwas echt neues geboten. Denn die GeForce GTX 780 ist weder eine hochgetaktete GeForce GTX 680, noch eine GeForce GTX Titan unter anderem Namen, sondern vielmehr eine kleine Schwester der GeForce GTX Titan – mit etwas weniger Hardware-Einheiten, dafür aber geringfügig mehr Takt und weiterhin dem breiten 384 Bit DDR Speicherinterface. Daß ansonsten noch die Speichermenge halbiert wurde, dürfte wohl am wenigsten stören, denn trotzdem bringt die GeForce GTX 780 noch absolut konkurrenzfähige 3 GB GDDR5-Speicher mit.

Radeon HD 7970 "GHz Edition" GeForce GTX 680 GeForce GTX 780 GeForce GTX Titan
Chipbasis AMD R1000/Tahiti, 4,3 Mrd. Transistoren in 28nm auf 365mm² Chipfläche nVidia GK104, 3,54 Mrd. Transistoren in 28mn auf 294mm² Chipfläche nVidia GK110, 7,1 Mrd. Transistoren in 28nm auf 561mm² Chipfläche
Architektur GCN-Architektur, DirectX 11.1 Kepler-Architektur, DirectX 11.0
Technik 2 Raster-Engines, 2048 Shader-Einheiten, 128 TMUs, 32 ROPs, 384 Bit DDR Interface 4 Raster-Engines, 1536 Shader-Einheiten, 128 TMUs, 32 ROPs, 256 Bit DDR Interface 4 bis 5 Raster-Engines, 2304 Shader-Einheiten, 192 TMUs, 48 ROPs, 384 Bit DDR Interface 5 Raster-Engines, 2688 Shader-Einheiten, 224 TMUs, 48 ROPs, 384 Bit DDR Interface
Taktraten 1000/1050/3000 MHz 1006/1058/3000 MHz 863/902/3000 MHz 837/876/3000 MHz
Speicherausbau 3 GB GDDR5 2 GB GDDR5 3 GB GDDR5 6 GB GDDR5
Layout DualSlot DualSlot DualSlot DualSlot
Kartenlänge 28,1cm 26cm 26,9cm 26,5cm
Stromstecker 1x 6pol. + 1x 8pol. 2x 6pol. 1x 6pol. + 1x 8pol. 1x 6pol. + 1x 8pol.
TDP 250W 195W 250W 250W
Idle-Verbrauch 14W 15W 12W 12W
Spiele-Verbrauch 235W 169W 189W 203W
3DC Perf.Index
(1920x1080 4xAA)
390% 360% 440% 480%
Listenpreis 499$ 499$ 649$ 999$
Straßenpreis 360-390€ 410-440€ 630-660€ 900-950€
Launch 22. Juni 2012 22. März 2012 23. Mai 2013 21. Februar 2012

Grob gesehen stellt die GeForce GTX 780 somit eine GeForce GTX Titan mit halbierter Speichermenge und zwei Shader-Clustern weniger dar – was im Endeffekt aber nur eine um 11,9% niedrigere Rechenleistung zur absolut identischen Speicherbandbreite ergibt, sprich keinen so weltbewegenden Unterschied. Die Rohleistungen der GeForce GTX 780 und Titan sind derart nah beieinanderliegend, daß gemäß diesen Rohleistungen ein Performance-Unterschied von nur 7 bis 10 Prozent zu erwarten ist.

Keine echten Performance-Einfluß dürfte dagegen der nominell große Nachteil bei der Rasterizer-Power haben, sprich der Rechenkraft des Frontends. Jenes ist mit 4 Raster-Engines immer noch ausreichend groß dimensioniert, nur bei sehr hohen Frameraten dürfte sich hier eventuell ein Bechmark-technischer (geringer) Nachteil ergeben, jedoch kein Nachteil in der Praxis. Dabei wird die GeForce GTX 780 teilweise auch mit 5 Raster-Engines ausgeliefert werden (obiges Diagramm bezieht sich auf 4 Raster-Engines), was sich leider jedoch nicht vor dem Kauf ermitteln läßt.

Die gewissen Hardware-Abspeckungen zeigen sich dann auch beim Stromverbrauch der GeForce GTX 780, welcher mit gemittelt 12W Idle und 189W unter Spielen leicht unterhalb der GeForce GTX Titan (12W/203W) und etwas oberhalb der GeForce GTX 680 (15W/169W) rangiert. Die Radeon HD 7970 "GHz Edition" liegt in dieser Frage nominell viel höher (14W/235W) – wobei diese Werte üblicherweise mit der AMD-Reviewerversion entstanden sind, welche speziell bei dieser Karte aber so nie in den Handel gegangen ist. Inzwischen gibt es einige Hinweise, daß die Herstellerausführungen bei der Radeon HD 7970 "GHz Edition" einen etwas humaneren Stromverbrauch aufweisen als diese AMD-Reviewerversion – exakte Meßwerte hierzu fehlen leider noch.

Hardware.fr Heise HT4U PCGH TechPowerUp Ø
Radeon HD 7970 "GHz Edition" 13W
225W
13W
206W
13,0W
254,3W
15W
247W
14W
209W
14W
235W
GeForce GTX 680 16W
169W
14W
164W
14,5W
170W
15W
174W
14W
166W
15W
169W
GeForce GTX 780 13W
171W
12W
173W
12,0W
198,9W
14W
222W
10W
199W
12W
189W
GeForce GTX Titan 13W
180W
11,9W
198,1W
13W
214W
10W
208W
12W
203W

Bezüglich der Geräuschentwicklung der GeForce GTX 780 gibt es keinerlei Beanstandungen – dank dem Kühler der GeForce GTX Titan läuft die Karte gemessen an anderen HighEnd-Modellen vergleichsweise leise, ohne natürlich echte Silent-Anforderungen erfüllen zu können. Je nach Test wird die Lautstärke auf einem Niveau mit der GeForce GTX 680 bis hin zu als deutlich niedriger gegenüber der GeForce GTX 680 angegeben – und damit in jedem Fall besser als bei den meisten von AMDs HighEnd-Grafikkarten in deren Referenzdesign. Guten Herstellerdesigns von AMD- und nVidia-basierten Grafikkarten muß sich die GeForce GTX 780 in ihrem Referenzdesign allerdings gtrotzdem noch eschlagen geben – was aber letztlich nur bedeutet, daß es auch bei der GeForce GTX 780 noch Spielraum für die Grafikkarten-Hersteller mit eigenen, besseren Designs gibt.

Von der GeForce GTX Titan bringt die GeForce GTX 780 allerdings das Problem der sehr harschen Boost-Limits von nVidias GPU Boost 2.0 mit: Zwar steht das Power-Limit bei unproblematischen 250 Watt, das Temperatur-Limit jedoch erneut bei sehr knausrigen 80°C. Die hieraus sich ergebende Frage ist, wie stark dies die GeForce GTX 780 einbremst. Dafür müssen die Hardware-Tester natürlich gewohnte Bahnen verlassen und die Grafikkarte (wie im übrigen auch von nVidia empfohlen) im geschlossenen Gehäuse testen, zudem empfiehlt sich speziell wegen der Wirkungsweise von GPU Boost 2.0 eine gewisse Vorwärmzeit von 10 bis 15 Minuten, um die Grafikkarte wie in der Praxis des Spielebetriebs ordentlich auf Temperaturen zu bringen.

HT4U ComputerBase
default Base-Takt: 863 MHz, durchschnittlicher Boost-Takt: 902 MHz, maximaler Boost-Takt: 993 MHz
Ø Praxis-Boost 899 MHz 888 MHz
Bedingungen geschlossenes Gehäuse, 21°C Raumtemperatur, 15 Minuten Vorwärmzeit, Schnitt aus 15 Spielen geschlossenes Gehäuse, 15 Minuten Vorwärmzeit, Schnitt aus 18 Spielen

Leider haben sich nur zwei der heutigen Hardware-Tests wirklich eingehend mit diesem eigentlich interessanten und natürlich auch für die endgültige Performance-Bewertung hochwichtigem Thema beschäftigt – aber die Ergebnisse sind wohl eindeutig: Wie schon die GeForce GTX Titan wird auch die GeForce GTX 780 – primär durch das niedrige Temperatur-Limit – in der reinen Praxis sehr häufig von GPU Boost limitiert bzw. um wirklich hohe Boost-Taktraten gebracht. Die von nVidia als "durchschnittlicher Boost-Takt" angegeben 902 MHz werden wohl knapp erreicht, aber eigentlich war man von den bisherigen Kepler-Grafikkarten teilweise deutlich höhere Boost-Taktraten gewöhnt – bis die GeForce GTX Titan mit ihrer Temperatur-Limitierung kam, welche nun auch die GeForce GTX 780 ereilt.

Käufer der GeForce GTX 780 sollten ergo unbedingt die von nVidia angebotenen Möglichkeiten nutzen, die Boost-Limits ohne Garantieverlust nach oben zu setzen. Dabei braucht man wohl noch nicht einmal bis zum Maximum (Power bei 265 Watt und Temperatur bei 95°C) zu gehen – da das Power-Limit nahezu nie berührt wird, reicht allein die Hochsetzung des Temperatur-Limits, um der GeForce GTX 780 nochmals deutlich auf die Sprünge zu helfen. Leider liegen keine Performance-Messungen zu einer mittleren Empfehlung von 250W Power-Limit und 90°C Temperatur-Limit vor, sondern nur Performance-Messungen zum maximal möglichen in Form von 265W Power-Limit und 95°C Temperatur-Limit. Diese Messungen sehen jedoch mit runden 9% Performancegewinn durch diese Maßnahme sehr ansprechend aus – jene 9% reichen im übrigen locker aus, um die GeForce GTX 780 auf das Niveau einer im default-Zustand laufenden GeForce GTX Titan zu bringen.