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Turbo Pascal: Nvidia stellt GeForce GTX 1080 und GeForce 1070 vor

Die GeForce GTX 1080 und GTX 1070 verbrauchen dank ihrer Pascal-Architektur weniger Strom und sind leistungsstärker als GTX 980 und Titan X beziehungsweise GTX 980 Ti.

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Nvidia-CEO Jen-Hsun Huang präsentiert stolz die GeForce GTX 1080 mit Pascal-Architektur.

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Im April dieses Jahres stellte Nvidia auf seiner Hausmesse GPU Technology Conference in San Jose die neue Grafikarchitektur Pascal vor. Die erstmals im 16-nm-FinFET-Verfahren gefertigten Grafik-Chips sind verglichen mit denen aus der in 28 nm gefertigten Maxwell-Generation deutlich energieeffizienter und gaben ihr Debüt in der Profikarte Tesla GP 100. Im texanischen Austin präsentierte Nvidia nun die ersten GeForce-Gamer-Grafikkarten mit Pascal-GPU.

Nvidia-Gründer Jen-Hsun Huang war um große Worte nicht verlegen: Doppelt so schnell und drei Mal so effizient wie das Spitzenmodell Titan X der Vorgängergeneration soll die GTX 1080 sein. Doch wer das Kleingedruckte liest, erfährt, dass dieser Leistungswert sich auf die VR-Demo Mech VR bezieht. Immerhin soll eine einzige GTX 1080 fixer als zwei parallel betriebene GTX 980 sein – und auch eine Titan X bei herkömmlichen Spielen übertreffen. Von einer während der Präsentation gezeigten Folie kann man von einem Wert von 15 bis 20 Prozent mehr Leistung gegenüber einer Titan X ausgehen. Dabei benötigt die GTX 1080 nur rund 180 Watt – gut 20 Watt mehr als eine GTX 980, doch 70 Watt weniger als eine Titan X.

Die GTX 1080 verfügt dabei über 2560 Shader-Kerne, die im Turbo-Modus mit 1733 MHz getaktet sind und so auf eine Gesamtrechenleistung von 8,87 TFLOPS kommen.

(Bild: Nvidia)

Die GTX 1080 verfügt über 2560 Shader-Kerne, die im Turbo-Modus mit 1733 MHz getaktet sind und so auf eine Rechenleistung von 8,87 TFLOPS kommen. Der 10 Gbit/s schnelle, 8 GByte große GDDR5X-Speicher besitzt ein 256 Bit breites Speicherinterface mit einer Bandbreite von 320 GByte pro Sekunde. Die maximale Auflösung der GTX 1080 beträgt 7680 mal 4320 Bildpunkte bei einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hertz. Erscheinen soll die Karte bereits am 27. Mai in einer 699 US-Dollar teuren "Founders Edition", einem von Nvidia als besonders übertaktungsfreudig angekündigten Referenzdesign. Die von Hardware-Partnern entwickelten Modelle sollen ab 599 US-Dollar erhältlich sein.

Die GTX-1070-Modelle von Nvidias Hardware-Partnern sollen schon ab 379 US-Dollar erhältlich sein, deutlich günstiger als die leistungstechnisch vergleichbare GTX 980 Ti.

(Bild: Nvidia)

Etwas weniger Details gab es zur GTX 1070, der kleinen Schwester der GTX 1080. Auch hier setzt Nvidia Pascal-GPUs ein, wobei diese eine Rechenleistung von rund 6,5 TFLOPS erzielen sollen. Dabei handelt es sich um Chips, die im neuen Herstellungsprozess das technische Anforderungsprofil für die 1080er-Ausgabe nicht erreicht beziehungsweise bei denen Nvidias Entwickler nicht alle Shader-Kerne aktiviert haben. Auch kommen hier 8 GByte des etwas langsameren GDDR5-RAM zum Einsatz. Der Preis der ab dem 10. Juni verfügbaren Founders Edition beträgt daher nur 449 US-Dollar. Die Partnermodelle sollen schon ab 379 US-Dollar erhältlich sein – deutlich günstiger als die von der Leistung her vergleichbare GTX 980 Ti.

Eine GTX 1080 hat etwa 15 bis 20 Prozent mehr Leistung als eine Titan X, benötigt dabei aber 70 Watt weniger.

(Bild: Nvidia)

In einer Demo, bei der einige Charaktere der MOBA "Paragon" von Epic Games in Echtzeit berechnet wurde, erreichte eine leicht übertaktete GTX 1080 luftgekühlt einen Systemtakt von 2144 MHz bei einem Speichertakt von 5508 MHz. Die Demo belegte 2655 MByte Speicher und lief mit 61 Bildern pro Sekunde. Währenddessen blieb die GPU mit 67 Grad relativ kühl. Allerdings darf man von diesen Werten nicht auf fertige Spiele schließen, denn in der Demo waren schließlich weder die komplett beleuchtete Spielwelt noch andere Charaktere beziehungsweise deren KI-Routinen enthalten.

Die schon in Maxwell-GPUs mögliche gleichzeitige Berechnung mehrerer Ansichten oder Viewports erweiterten die Nvidia-Entwickler für die GTX 1080 stark: In einem Rechendurchgang können gleich 16 individuelle Ansichten ausgegeben werden. Ein Beispiel für diese "Simultaneous Projection Pipeline" genannte Technik sind Spiele, die auf mehreren Monitoren dargestellt werden. Hier hakte es vor allem bei der Perspektive der einzelnen Bilder, die insbesondere an den Übergängen von einem Bildschirm zum nächsten verzerrt dargestellt wurden. Die bisherige Lösung: drei Grafikkarten, die ein Bild für jeden Monitor berechnen. Mit der Pascal-Architektur ist dies nun mit einer einzigen Karte möglich. Ein weiteres Einsatzgebiet ist Virtual Reality: Hier "faltet" die neue Karte vier Einzelbilder pro Auge zu zwei Gesamtbildern zusammen, die dann im VR-Display dargestellt werden, und zwar mit 96 statt wie beim Vorgängermodell mit 71 Bildern pro Sekunde.

Neben der neuen Hardware zeigte Jen-Hsun Huang in Austin das Tool "Ansel". Es ist ein neuer Bestandteil des GeForce-Treibers, mit dem man in unterstützten Spielen und Anwendungen die Kamera frei positionieren, Ausschnitte wählen, mit Filtern verschönern und mit bis zu 32-facher Auflösung oder gar im VR-Format ausgeben kann. Eine Erweiterung der VR-Works-Softwarebibliothek ist hingegen "VR Works Audio": Das Tool greift auf Raytracing-Technologien zurück, um den Verlauf von Tonquellen physikalisch korrekt und in Echtzeit zu berechnen und in Stereo auszugeben. Insbesondere für VR-Anwendungen ist dies eine wichtige Angelegenheit, um eine noch realistischere Geräuschkulisse zu erzeugen.

Nvidia VR Works Audio soll mit Hilfe von Raytracing-Technologien den Verlauf von Tonquellen physikalisch korrekt in Echtzeit berechnen.

(Bild: Nvidia)

GeForce GTX Titan X GeForce GTX 980 Ti GeForce GTX 980 GeForce GTX 1080
GPU GM200 GM200 GM204 GP104
Fertigung 28 nm 28 nm 28 nm 16 nm (FinFET)
Transistoren 8 Mrd. 8 Mrd. 5,2 Mrd. 7,2 Mrd.
Shader-Rechenkerne 3072 2816 2048 2560
GPU-/Turbo-Takt 1002 / 1075 MHz 1000 / 1075 MHz 1126 / 1216 MHz 1607 / 1733 MHz
Rechenleistung (SP) 6,2 TFlops 5,63 TFlops 4,61 TFlops 8,87 TFlops
Speicher 12 GByte GDDR5 6 GByte GDDR5 4 GByte GDDR5 8 GByte GDDR5X
Speicher-Takt 3506 MHz 3506 MHz 3506 MHz 5508 MHz
Speicher-Anbindung 384 Bit 384 Bit 256 Bit 256 Bit
Datentransferrate 336 GByte/s 336 GByte/s 224 GByte/s 320 Gbyte/s
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
3 × DP 1.2, HDMI 2.0, DL-DVI

3 x DP 1.4, HDMI 2.0b, DL-DVI
TDP 250 Watt 250 Watt 165 Watt 180 Watt
Preis ab über 1000 Euro 730 Euro 540 Euro ab 599 US-Dollar

(bkr)