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Effizienzwunder: Maxwell 2.0 auf GeForce GTX 970 und 980

Nvidia lüftet den Schleier über den Spieler-Grafikkarten GeForce GTX 970 und 980. Auf ihnen sitzen neue Maxwell-Chips, die sehr effizient sind, HDMI 2.0 bieten und Direct3D 11.2 voll beherrschen.

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Die GeForce GTX 980: Massig 3D-Leistung und hohe Effizienz.

(Bild: c't)

Maximale Leistung, hohe Effizienz und endlich volle Unterstützung aktueller 3D-Standards: Nvidia enthüllt seine neuen High-End-Grafikkarten GeForce GTX 970 und GTX 980. Auf ihnen sitzen Maxwell-GPUs der Serie GM204, die nicht direkt vergleichbar sind mit ihren kleinen Ablegern auf der GeForce GTX 750/Ti. Denn GM204 unterstützt erstmals auch das DirectX-11-Funktionsniveau 11_2 statt bisher 11_0 und soll laut Nvidia eventuell sogar kompatibel zu den Funktionsniveaus 11_3 und 12_0 werden. Nvidia erklärte weiter, dass Microsoft aber bis jetzt weder Direct3D 11.3 noch Direct3D 12.0 fertig definiert habe und man deswegen noch keine genauere Aussage treffen könne.

Das Highlight der neuen Karten ist die hohe Effizienz. Die GeForce GTX 980 erreicht im Turbo-Modus satte 5 Teraflops, bietet 4 GByte schnellen GDDR5-Speicher und schluckt laut Nvidia maximal 165 Watt. Im Vergleich schafft eine GeForce GTX 780 "nur" 4 TFlops und schluckt 250 Watt. Obwohl die Grafikchips beider Karten mit 28-Nanometer-Transistoren gefertigt werden, hat es Nvidia nach diesen offiziellen Zahlen geschafft, die GFlops pro Watt bei der GTX 980 zu verdoppeln (30 zu 15). Selbst die für damalige Verhältnisse sparsame High-End-Karte GeForce GTX 680 erreicht bei 195 Watt nur 3 TFlops.

Laut Nvidia schluckt die GTX 980 bis zu 165 Watt.

(Bild: c't)

Unter realer 3D-Last maßen wir für die GeForce GTX 980 allerdings 173 Watt, während wir bei einer GeForce GTX 780 durch ihr Temperaturlimit auf ähnliche Werte kamen. Im Vergleich zur GeForce GTX 780 Ti (gemessene 243 Watt) ist das neue Flaggschiff aber tatsächlich viel effizienter.

Die GeForce GTX 980 hat laut Nvidia 2048 Shader-Rechenkerne, die mit 1126 MHz laufen -- im Turbo-Modus garantiert Nvidia 1216 MHz. Der 4 GByte fassende GDDR5-Speicher arbeitet mit 3500 MHz, was bei einer 256-Bit-Anbindung zu einer Transferrate von 224 GByte/s führt. Die GeForce GTX 970 speckt Nvidia lediglich bei der Anzahl der Shader-Kerne (1664 Stück) und ihrem Takt (1050/1178 MHz) ab.

Neue Effekte mit der GTX 980: Mondlandungs-Demo mit VXGI, Wassersimulation mit beweglichen Objekten und erste DirectX-12-Demo von Fable Legends

Beide Karten werden jeweils über zwei sechspolige Stromanschlüsse mit dem Netzteil verbunden und bieten fünf Display-Ausgänge: einmal Dual-Link-DVI, dreimal DisplayPort 1.2 und erstmals auch HDMI 2.0. Ein Wermutstropfen: Leider beherrscht der GM204 kein HDCP 2.2 und kann daher keine kopiergeschützten 4K-Filme wiedergeben. Blu-ray & Co. funktionieren aber natürlich.

Der Maxwell-Chip GM204 hat 2048 Shader-Rechenkerne und unterstützt Direct3D 11.2 vollständig.

(Bild: Nvidia)

Neben der Hardware kündigte Nvidia auch noch ein paar Neuerungen im Software-Bereich an. Etwa die verbesserte Kantenglättung Multi-Frame Sample AA (MFAA), die eine ähnliche Qualität wie MSAA bieten soll, allerdings schneller arbeite und Bildinformationen aus mehreren, aufeinanderfolgenden Frames nutze. Im ersten Treiber war MFAA noch nicht enthalten. Überdies ergänzt Nvidia eine Art Downsampling nun unter dem Namen Dynamic Super Resolution im Treiber – Spieler-Freaks müssen nun also nicht mehr mit Extra-Tools lange herumfrickeln. Diese Funktion soll zunächst nur für die neuen Maxwell-GPUs freigeschaltet werden.

Beim Spielen ist die GeForce GTX 980 ein wenig schneller als eine GeForce GTX 780 Ti. In Battlefield 4 schafft der Neuling bei maximaler Full-HD-Detailstufe 90 fps, die 780 Ti noch 81 fps. In 4K steht es 29 zu 26 fps, die GTX 970 packt 24 fps. Wer in 4K die anspruchsvollsten Spiele in jedweder Situation ruckelfrei spielen möchte, muss also weiterhin auf Dual-GPU-Gespanne setzen.

Im 3DMark Firestrike Extreme schafft die GeForce GTX 980 satte 5593 Punkte und ist damit rund 15 Prozent schneller als eine GeForce GTX 970 (4880 Punkte). Wer nach dem Zocken auch mal in Ruhe arbeiten will, kann das tun: Die GeForce GTX 980 ist dank des guten Referenzkühlers im Leerlauf quasi nicht hörbar (0,1 Sone).

Die GeForce GTX 980 kostet rund 540 Euro, die GTX 970 ist mit etwa 330 Euro wesentlich günstiger. Die Vorgänger GTX 780 und GTX 780 Ti werden laut Nvidia aus dem Programm genommen und die GTX 760 im Preis gesenkt.

Update: Wie Ende Januar 2015 bekannt wurde, hat Nvidia falsche Angaben bei den technischen Daten der GeForce GTX 970 gemacht. Nvidia musste nach großem öffentlichen Druck zugeben, dass sich nur 3,5 GByte des insgesamt 4 GByte fassenden Speichers der GeForce GTX 970 mit voller Geschwindigkeit nutzen lassen. Überdies kam heraus, dass die Grafikkarte weniger Rasterendstufen (56 statt 64) und weniger L2-Cache (1792 statt 2048 KByte) enthielt, als von Nvidia zum Marktstart angegeben wurde. Die Angaben wurden in der Tabelle korrigiert.

GeForce GTX 980 GeForce GTX 970 GeForce GTX 780 GeForce GTX 780 Ti
GPU GM204 GM204 GK110 GK110
Fertigung 28 nm 28 nm 28 nm 28 nm
Transistoren 5,2 Mrd. 5,2 Mrd. 7,1 Mrd. 7,1 Mrd.
Shader-Rechenkerne 2048 1664 2304 2880
Rechengruppen 16 SMM 13 SMM 12 SMX 15 SMX
Textureinheiten 128 104 192 240
Texeldurchsatz 144,1 GTex/s 109,2 GTex/s 165,7 GTex/s 210 GTex/s
Rasterendstufen 64 56 48 48
GPU-/Turbo-Takt 1126 / 1216 MHz 1050 / 1178 MHz 863 / 902 MHz 875 / 928 MHz
Rechenleistung (SP) 4,61 TFlops 3,49 TFlops 3,97 TFlops 5,04 TFlops
Rechenleistung (DP) 0,192 TFlops 0,145 TFlops 0,165 Tflops 0,21 Tflops
Speicher 4 GByte GDDR5 3,5+0,5 GByte GDDR5 3 GByte GDDR5 3 GByte GDDR5
Speicher-Takt (R/W) 3506 MHz 3506 MHz 3004 MHz 3500 MHz
Speicher-Anbindung 256 Bit 224+32 Bit 384 Bit 384 Bit
Datentransferrate 224 GByte/s 196+28 GByte/s 288,3 GByte/s 336 GByte/s
Stromanschlüsse 2 × 6-pin 2 × 6-pin 1×6-pin, 1×8-pin 1×6-pin, 1×8-pin
Formfaktor Dual-Slot Dual-Slot Dual-Slot Dual-Slot
Display-Anschlüsse 3 × DP 1.2, HDMI 2.0, DL-DVI 3 × DP 1.2, HDMI 2.0, DL-DVI 2 × DL-DVI, HDMI, DP 2 × DL-DVI, HDMI, DP
Mehrschirmbetrieb 4 4 3+1 3+1
Temperatur-Grenzwert 95 °C 95 °C 95 °C 95 °C
TDP 165 Watt 145 Watt 250 Watt 250 Watt
Direct3D Feature Level 11_2 11_2 11_0 11_0
Preis ab 540 Euro 330 Euro 350 Euro 429 Euro

(mfi)

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