Test der Nvidia Geforce GTX 680: Ist AMDs Radeon HD 7970 geschlagen?

Grafikkarten

Test der Nvidia Geforce GTX 680: Ist AMDs Radeon HD 7970 geschlagen?

Carsten Spille, Raffael Vötter, Marc Sauter
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22.03.2012 14:00 Uhr
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Neu
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Nvidias Geforce GTX 680 auf Basis der Kepler-Architektur im PC-Games-Hardware-Test: Kann sich die GK104-Karte gegen AMDs Radeon HD 7970 behaupten? PC Games Hardware prüft Leistung, Stromverbrauch, Geräuschkulisse, Overclocking-Potenzial und vieles mehr.

Test der Nvidia Geforce GTX 680Test der Nvidia Geforce GTX 680 [Quelle: ]Während AMDs aktuelles Portfolio auf Basis der Graphics-Core-Next-Architektur (GCN), also die Radeon HD 7970/7950, die Radeon HD 7870/7850 und die Radeon HD 7770/7750, beinahe vollständig und im Handel erhältlich ist, hinkte Nvidia hinterher - bis heute. Die Geforce GTX 680 soll dank 28-Nanometer-Fertigung und Kepler-Architektur die Konkurrenz das Fürchten lehren, Nvidia verspricht nichts weniger die schnellste und energieeffizienteste GPU der Welt. Ob die Kalifornier dieser Ankündigung Taten folgen lassen, zeigt unser Test der Geforce GTX 680 - selbstverständlich mit aktuellen Treibern: Geforce 300.99 (modifiziert, damit er auf GTX 580 läuft) und Catalyst 8.95.5 (von AMD empfohlener Treiber).

GPU-z Übersicht Geforce GTX 680GPU-z Übersicht Geforce GTX 680 [Quelle: PC Games Hardware]Geforce GTX 680 im Test: Marktposition
Nvidia will die Geforce GTX 680 analog zur Namensgebung als Nachfolger der GTX 580 vermarkten und sieht sie folgerichtig als deren Ablösung im Enthusiasten-Bereich. Das hat natürlich zur Folge, dass der direkte Konkurrent AMD Radeon HD 7970 heißt und (leider) auch, dass man sich an deren sowie dem Einführungspreis der Geforce GTX 580 orientiert. In einer E-Mail-Benachrichtigung teilte Nvidia kurz vor dem Launch mit, dass die Geforce GTX 680 419 Euro zzgl. Mehrwersteuer kosten solle - die MwSt. ist im Euro-Raum natürlich verschieden, für den deutschen Satz von 19% bedeutet das eine UVP von ca. 499 Euro. Erste Shops wie Caseking listen ihre Karten zu einem Preis ab 479 Euro. Entsprechend des maßgebenden Zwischenstandes unserer Forenumfrage (bitte beachten Sie, dass die Ergebnisse der offenen Umfrage sich inzwischen geändert haben können) haben wir uns für diesen Online-Test der Geforce GTX 680 dafür entschieden, Ihnen alle wichtigen Benchmarks an die Hand zu geben, dafür aber auf eine größere Anzahl an Vergleichskarten zu verzichten - dies holen wir in der PCGH-Printausgabe 05/2012 auf 12 Seiten nach.

Geforce GTX 680 im Test: Architektur
GK104 Blockdiagramm SMGK104 Blockdiagramm SM [Quelle: PC Games Hardware]GT200, GF100, GK104: Auf Nikola T(esla) folgte Enrico F(ermi), nun soll es Johannes K(epler) richten. Nvidias Namensgebung orientiert sich nicht zufällig an großen Erfindern und Wissenschaftlern vergangener Tage, die Ausrichtung der Grafikchips entfernte sich etwas von reinen Spielemaschinen hin zu Allzweck-Rechenwundern, auch für den professionellen Bereich (High Performance Computing, HPC). Umso interessanter ist, dass es sich beim GK104 gar nicht um das HPC-Flaggschiff der Kepler-Reihe handelt - GK104 ist technisch gesehen vielmehr der Nachfolger des beliebten GF104/114 (GTX 460/560). Nvidias Geforce GTX 680 ist also eindeutig an Gamer adressiert. Ob das Auswirkungen auf die Compute-Leistung hat? Auch das überprüfen wir im Anschluss. GK110, sozusagen die "volle Packung" der Kepler-Architektur mit HPC-Fokus, soll Gerüchten zufolge nicht vor Herbst sein Stelldichein in Form von Desktop-Karten geben.

Die GPU rechnet mit einem Basistakt von 1.006 MHz. Durch die Turbofunktion legt die Karte allerdings mindestens 1.058 MHz an - wir sahen in Spielen praktisch immer 1.097 MHz, selten aber auch bis zu 1.124 MHz (Starcraft 2) - da sowohl Temperatur als auch Leckstromanfälligkeit und mehr als ein Dutzend weitere Parameter in die Taktentscheidung mit einfließen, können diese Werte von Exemplar zu Exemplar variieren. Lediglich für die 1.058 MHz Boost-Clock will Nvidia garantieren, dies aber auch nur für Anwendungen, welche die TDP von 195 Watt nicht überschreiten.

Und ja, Sie haben richtig gelesen, die seit vielen Jahren von Nvidia eingesetzte "Hotclock", also eine zweite, deutlich höhere Taktdomäne für die ALUs, ist mit Kepler Geschichte. Damit wandeln AMD und Nvidia erstmals seit Jahren auf vergleichbaren Pfaden: Viele Einheiten, von denen jede einzelne relativ schwach ist, treten an die Stelle weniger schneller/starker Rechenwerke.

Das Speicherinterface der Geforce GTX 680 ist - wie für einen Performance-Chip üblich - nur 256 Bit breit, dafür kombiniert Nvidia dies mit schnellerem GDDR5-Speicher als noch bei der Geforce GTX 580: Unser Referenzmuster nutzt Hynix' R0C-RAM, welcher spezifikationsgemäß mit 3,0 GHz (6 Gbps) arbeitet. Somit verfügt die GTX 680 über dieselbe Transferrate wie die GTX 580. Auf dem Papier liefert die Geforce GTX 680 die doppelte (nicht dreifache) Rechenleistung einer Geforce GTX 580, für die Radeon HD 7970 reicht es aber nicht - zumal deren Double-Precision-Durchsatz nicht derart stark beschnitten ist. In der Theorie weist die Geforce GTX 680 ergo eine stärkere Limitierung durch ihre Speicherbandbreite auf als die GTX 580. Wie das in der Praxis aussieht, sehen wir uns später an.

Weitere Technikdetails in der Geforce GTX 680, die wir erst später testen können: Der Kepler-Chip verfügt über einen Hardware-Enkoder zu stromsparenden Transkodierung von Videos. Nvidia möchte laut eigener Aussage später auch die Wahl des in Intel-CPUs integrierten Quick-Sync-Features ermöglichen. Weiterhin wurde mit TXAA eine Antialiasing-Technik angekündigt, für die jedoch Unterstützung durch die Anwendung nötig ist und die wir daher bisher nicht selbst testen konnten. Neben Epic Games (und damit der Unreal Engine 4) stellt Nvidia Developer-Support für TXAA auch in Borderlands 2, Mechwarrior Online, Eve Online sowie von den Entwicklern Crytek, Slant Six Game, Bit Squid und im MMO The Secret World in Aussicht. TXAA soll dabei auf Hardware-Multisampling basieren und auch bei HDR-Rendering korrektes Downsampling ermöglichen - optional soll ein Sample-Jittering eine Art Supersampling ermöglichen. Nvidia bewirbt derzeit zwei TXAA-Verfahren: Das erste soll etwa soviel Leistung kosten wie 2x MSAA, Kanten aber bereits besser glätten als 8x MSAA. TXAA2 soll so viel Kosten wie 4x MSAA, aber eine Qualität jenseits von 8x MSAA bieten - wir sehen uns das demnächst für Sie an!

Geforce GTX 680 im Test: Spezifikationen
Die Spezifikation der schnellsten Single-GPU-Karten auf einen Blick:

ModellGeforce GTX 680Geforce GTX 580Radeon HD 7970
Codename/Direct-X-VersionGK104/11.1GF110/11.0Tahiti XT/11.1
Fertigungstechnik/Chipgröße28 nm/294 mm²40 nm/550 mm²28 nm/365 mm²
Transistoren Grafikchip (Mio.)3.5403.0004.313
SP-Rechenleistung (GFLOPS)3.0901.5813.788
DP-Rechenleistung (GFLOPS)129198947
Dreiecksdurchsatz (Mio./s)4.0243.0881.850
Pixeldurchsatz (GPix/s)32,224,729,6
Texturleistung (GTex/s)128,849,4118,4
Takt Grafikchip (Megahertz)1.006 zzg. Turbo772925
Takt Shader-ALUs (Megahertz)1.006 zzg. Turbo1.544925
Takt Grafikspeicher (Megahertz)3.0002.0042.750
Shader-/SIMD-/Textureinheiten1.536/8/128512/16/642.048/32/128
Rasterendstufen (ROPs)324832
Speicheranbindung (Bit)256384384
Speichertransferrate (GByte/s)192192,4264
Übliche Speichermenge2.048 MiB1.5363.072
PCI-E-Stromanschlüsse2x 6-polig1x6- & 1x8-polig1x6- & 1x8-polig
TDP laut Hersteller195 Watt244 Watt210 Watt
 
Volt-Modder(in)
19.05.2012 05:05 Uhr
Hör auf zu trollen...
Im Moment gibt es eh nichts weiteres zu diskutieren!
Software-Overclocker(in)
19.05.2012 02:56 Uhr
dann wart mal ab, dann kannst du noch was lernen
PCGH-Community-Veteran(in)
19.05.2012 02:23 Uhr
Was willst du den Diskutieren, den nächsten AMD-Treiber im GTX680-Testartikel
Sieht mir eher nach Trolling aus
Software-Overclocker(in)
19.05.2012 01:43 Uhr
Nix mehr los hier?
Ok...
Wann kommt der Treiber der die 7970 wieder um 15-20% schneller macht.Nom Nom 680GTX^^
Lötkolbengott/-göttin
11.04.2012 00:23 Uhr
Zitat: (Original von PCGH_Marc;4118476)
kA wie OBR auf nur 25 Prozent kommt ...


Er hat gewürfelt, was sonst...

Könnte sich am Ende aber dennoch bewahrheiten, auch wenn ich nicht davon aus gehe, dass das der Fall sein wird. Eher im Bereich 30-35%.

Mehr als 50% sollte man aber auf keinen Fall erwarten. Dazu hat GK104 einfach zu viele GPGPU Maken, die man erst mal ausbügeln muss, und sich eben auf die Perf/W negativ nieder schlägt. GK104 wird dieses Jahr wohl der Effizienteste Gamer-Chip bleiben, es sei denn es kommt noch ein Refresh von Tahiti bzw. GK104 wegen besserer Produktion (Stichwort VCore/Taktraten).

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