Nvidias Goldjunge: Titan V im Test beim Arbeiten und Spielen
PCGH Plus: Was leistet die teuerste Titan-Grafikkarte aller Zeiten beim Arbeiten und Spielen? Wir haben Nvidias Titan V zur Beantwortung dieser Frage durch unzählige Tests gescheucht. Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 04/2018.
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Die Titan-Grafikkarten aus dem Hause Nvidia übten schon immer eine besondere Anziehungskraft aus und werden kontrovers diskutiert. Ursächlich dafür ist der preisliche Höhenflug, den Nvidia vor genau fünf Jahren mit der Geforce GTX Titan startete. Seitdem tastet sich das Unternehmen in immer luftigere Gefilde vor. Mittlerweile sind wir bei 3.100 Euro angekommen, eine Summe, bei der die meisten Leser vermutlich eher an einen Gebrauchtwagen denn eine Grafikkarte denken. Für wen sich die Investition lohnt und ob auch Spieler dazugehören, klären wir im ausführlichen Test des Nvidia-Flaggschiffs.
V wie Volta
Die Titan V spielt nicht nur preislich in einer eigenen Liga, sondern auch architekturell, denn sie ist die einzige Endkunden-Grafikkarte auf Basis des Volta-Chips GV100. Mit 815 Quadratmillimetern Kerngröße handelt es sich um den größten Grafikprozessor überhaupt. Gefertigt wird er bei Nvidias Haus-und-Hof-Lieferanten TSMC im "12 nm FFN"-Prozess, bei dem es sich um einen verbesserten 16FF+ handelt, welcher laut Nvidia für die eigenen GPUs optimiert wurde.
Mit 21,2 Milliarden Transistoren steigt die Packdichte gegenüber dem Vorgänger GP100 - der nie auf einer Consumer-Grafikkarte zum Einsatz kam - von 25,08 Mio. auf 26,01 Mio. Transistoren pro Quadratmillimeter. Physisch im GV100 vorhanden sind 6 Graphics Processing Clusters (GPCs), die sich in 84 Shader-Multiprozessoren (SMs) mit 5.376 FP32-ALUs, 2.688 FP64-ALUs und 672 sogenannte "Tensor"-Kerne unterteilen. Bei den Tensor-Cores handelt es sich um spezielle Rechenwerke, welche für den Industrietreiber Deep Learning optimiert wurden. Im GP100 steckten dafür noch dedizierte FP16-Einheiten. Beim GV100 spricht Nvidia von einer bis zu sechsfachen Leistung - nur nicht für Spiele, denn hier zählt vorwiegend der FP32-Durchsatz, also die Leistung bei einfacher Genauigkeit alias Single Precision (SP).
Bereits der GP100 setzt auf 16 GiByte High Bandwidth Memory zweiter Generation und auch der GV100 wandelt auf diesem Pfad. Insgesamt 4.096 Bit-Bahnen verbinden den Kern mit vier HBM-Stapeln à 4 GiByte (sogenannte "4-hi stacks") aus dem Hause Samsung. Die enorme Breite der Speicherschnittstelle erzielt hohe Transferraten selbst bei geringem Takt. So verwundert es nicht, dass die Tesla V100 mit weniger als 900 MHz noch stattliche 900 Gigabyte pro Sekunde hin und her schaufelt. Mit 977 MHz fiele theoretisch erstmals die Schallmauer von 1 Terabyte pro Sekunde.
Doch je größer die Chipfläche, desto größer auch des Risiko eines Fertigungsfehlers. Aus diesem Grund existiert bislang keine GV100-Lösung mit vollständig aktiver Volta-GPU, nicht einmal im High-Performance-Computing-Segment (HPC). Sowohl die Tesla V100 als auch die Titan V müssen mit 80 aktiven SMs auskommen. Das resultiert in 5.120 aktiven und für die Leistung der meisten Anwendungen relevanten SP-ALUs.
Die Titan V - und hier verlassen wir das HPC-Segment - muss außerdem auf 1.024 der 4.096 Bits verzichten. Ob dies der Fertigung geschuldet ist, Nvidia ergo Teile verwendet, die einen Defekt im RAM-Controller oder beim Interposer aufweisen, oder ob es sich um eine reine Produktdifferenzierung handelt, ist unbekannt. Unterm Strich muss die Titan V mit einem Viertel weniger Transferrate und Speicher auskommen als ihre Profi-Kollegin. Somit ist die Titan V zwar die erste (verkappte) Geforce mit HBM gen2, aber bereits die vierte mit 12 GiByte Kapazität. Apropos: Nvidia wird nicht müde zu betonen, dass die Titan V kein "Spielzeug" darstellt, sondern für professionelle Anwendungen ausgelegt ist. Faktisch schlägt das Produkt jedoch in dieselbe Kerbe wie vorherige Titanen und AMDs Vega Frontier Edition. Dass die Titan V nicht als Quadro behandelt, sondern vom normalen Gaming-Treiber befeuert wird, unterstreicht dies.
Kühlung und Platine
Äußerlich entspricht die Titan V einer Titan X(p) mit goldfarbenem Chassis - es handelt sich jedoch trotz des hohen Preises nicht um Blattgold. Unter der Haube befindet sich, wie bei allen Nvidia-Grafikkarten der vergangenen Jahre, die mit mehr als 150 Watt Leistungsaufnahme arbeiten, eine Vapor-Chamber, welche einen klassischen Lamellenkörper kontaktiert und mithilfe eines Radiallüfters am Heck gekühlt wird. So weit, so bekannt. Die Platine wartet hingegen mit interessanten Details auf. Da wäre einerseits das gigantische GV100-Package, welches beinahe die ganze Mitte der Platine beansprucht und - Überraschung - vier HBM-Stapel zur Schau stellt. Der Verdacht, dass Nvidia für die Titan V gezielt Komponenten einsetzt, die dem Anspruch an eine Tesla nicht genügen, erhärtet sich an dieser Stelle. Nichtsdestotrotz bietet die große Siliziumfläche reichlich Angriffsfläche für die Verdampfungskammer, während eine dicke Metallplatte die Hitze der Spannungswandlerphalanx (acht gedoppelte Phasen) aufnimmt.
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Der Test der Titan V umfasst:
- Messwerte zu Kühlung, Lautheit und Leistungsaufnahme
- 30 Benchmarkwerte im Vergleich
- Anwendungs-Benchmarks mit Compute Shader, Tesselation, Capture One, AIDA 64 (GPGPU), Low-Level-Messungen
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