GeForce GTX 980 und GTX 970: 8K, 144 Hz und weitere Analysen auf Maxwell 2.0

Mit GeForce GTX 980 und GeForce GTX 970 hat Nvidia zwei Grafikkarten mit der zweiten Generation von Maxwell vorgestellt. Nach dem Test zum Auftakt hat ComputerBase die GPU GM204 zusätzlichen Tests unterzogen. Gegenüber Kepler zeigen sich so weitere interessante Übereinstimmungen und Veränderungen.

DSR-Screenshots in 7.680 × 4.320 Pixeln („8K“)

Nvidias neues Grafik-Feature „DSR“ hat auf den beiden Maxwell-Grafikkarten einen sehr guten Ersteindruck hinterlassen. Im Test wollte das Downsampling auf einem 4K-Monitor aber nicht mehr funktionieren. Diese Einschränkung hat sich als Treiberfehler herausgestellt. Nach der Neuinstallation kann die Auflösung für die interne Berechnung über den Faktor 4x auf 7.680 × 4.320 Pixel angehoben werden – „8K“.

Das Resultat ist zwar selbst auf einer übertakteten GeForce GTX 980 unspielbar; Nicht nur die GPU ist zu schwach, auch der vier Gigabyte große Speicher reicht nicht aus. Die Screenshots lassen sich trotzdem sehen. In fünf Spielen hat ComputerBase jeweils einen 8K-Screenshot mit Fraps erstellt. Fraps greift das Bild in der Rendering-Pipeline ab, bevor es auf 4K herunter skaliert wird.

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Taktspiele – Was limitiert auf Maxwell

Die GeForce GTX 980 hat in etwa die gleiche GPU-Rohleistung wie die GeForce GTX 780 Ti, aber nur zwei Drittel der Speicherbandbreite. Nvidia will durch eine bessere Komprimierung der Daten die Effizienz um 25 Prozent verbessert haben. Verglichen mit den nicht optimierten 384 Bit des GK110 kommt der GM204 auf hypothetische 320 Bit (256 Bit × 125 Prozent) – das Speicherinterface bleibt um siebzehn Prozent langsamer.

Ob das Speicherinterface der GeForce GTX 980 eine noch höhere Leistung verwehrt, hat ComputerBase versucht herauszufinden. Zu diesem Zweck wurde die Grafikkarte in vier verschiedenen Spielen abwechselnd GPU und Speicher übertaktet.

Das Resultat: Die GeForce GTX 980 kann von mehr Speicherbandbreite profitieren, gleichgültig wie die AMDs Radeon R9 285 zeigt sich die Grafikkarte nicht. Eine reine Speicherbandbreitenerhöhung bringt in Anno 2070 und Metro: Last Light zwar wenig, in Bioshock legt die Grafikkarte jedoch um fünf Prozent zu. In Tomb Raider betrifft der Wert immerhin zwei Prozent.

Besser zu erkennen ist das Verhalten, wenn gleichzeitig die GPU übertaktet und damit die Rohleistung erhöht wird. Dann bringt die zusätzliche Speicherbandbreite zwar immer noch nichts in Anno 2070, dafür aber vier Prozent in Metro: Last Light sowie Tomb Raider und gleich acht Prozent in Bioshock: Infinite.

Die GeForce GTX 980 erweist sich also in erster Linie durch die Rechenleistung limitiert, die Speicherbandbreite reicht in den meisten Fällen aus. Es gibt allerdings auch Spiele, in denen die Geschwindigkeit unter dem Interface leidet. Wer die GeForce GTX 980 übertaktet, der sollte also nicht nur den Chip- sondern auch den Speichertakt in die Höhe ziehen, um kein Potenzial zu verschenken. Bei der GeForce GTX 970 ist das „Problem“ weniger stark ausgeprägt. Die Rohleistung der Grafikkarte liegt deutlich niedriger, die Speicherbandbreite aber gleich hoch.

Maxwell und die Leistungsaufnahme auf 144-Hz-Monitoren

Bei Monitoren bis einschließlich 120 Hertz haben mittlerweile weder AMD- noch Nvidia-Grafikkarten Schwierigkeiten: Sie takten im Desktop-Betrieb immer auf die niedrige 2D-Frequenz herunter. Anders sieht es dagegen bei 144-Hz-Displays aus, auf diesen konnten auch die letzten GPUs nicht weit genug herunterschalten. Auch der GM204 ändert an diesem Problem nichts.

Ist der Rechner mit der älteren GeForce GTX 780 Ti ausgestattet, nimmt die Leistungsaufnahme des Systems beim Wechsel von 120 auf 144 Hz unter Windows um 87 Prozent zu. Bei GeForce GTX 980 und GeForce GTX 970 sind es zwar „nur“ noch rund 45 Prozent, der vermeintliche Vorteil gegenüber dem Vorgänger dürfte allerdings auf einen geringen Anteil der Grafikkarte am Gesamtenergieverbrauch zurückzuführen sein – und nicht auf einen besseren Umgang mit 144-Hz-Monitoren.

	Monitor bei 60/120 Hz	Monitor bei 144 Hz
Nvidia GeForce GTX 780 Ti	324/324 MHz	706/3.506 MHz
Gigabyte GeForce GTX 980	135/324 MHz	911/3.506 MHz
Nvidia GeForce GTX 970	135/324 MHz	950/3.506 MHz
AMD Radeon R9 290X	300/300 MHz	300/2.500 MHz

Die bessere Speicherkomprimierung

Die bessere Speicherkomprimierung bei Maxwell lässt sich schnell in einem theoretischen Test des alten 3DMark Vantage nachweisen. Der „Color Fill“-Test ist zwar stark GPU-limitiert, die Speicherbandbreite spielt allerdings eine ebenso wichtige Rolle. Für Kompressionsalgorithmen stellt dieses Szenario allerdings einen Optimalfall dar, in Spielen muss der Vorteil auf GM204 nicht vergleichbar groß ausfallen.

Der Color-Fill-Test zeigt, dass sowohl bei AMDs Tonga-GPU als auch bei Nvidias Maxwell 2.0 die bessere Speichereffizienz einwandfrei funktioniert. So schneidet die Radeon R9 285 trotz einer deutlich geringeren Rohleistung und Speicherbandbreite besser ab als die Radeon R9 290X. Und GeForce GTX 970 und GeForce GTX 980 sind schneller als die GeForce GTX 780 Ti.

ComputerBase wird sich GM204 auch in der Zukunft weiter annehmen. Aktuell arbeitet die Redaktion an einem umfangreichen Überblick über die am Markt verfügbaren Grafikkarten.