GeForce GTX 1080 im Test: Ein Paukenschlag in 16 nm mit 1,8 GHz und GDDR5X

Testergebnisse mit neuem Testsystem

ComputerBase stellt mit diesem Artikel das Testverfahren für Grafikkarten massiv um. Dies fängt bei der Spieleauswahl an und hört bei dem Testsystem auf. Wie genau Grafikkarten getestet werden, die Taktraten, die genutzten Hardwarekomponenten und noch viele weitere Details lassen sich im aktualisierten Benchmark-&-Methodik-Artikel für Grafikkartentests finden.

Als kleiner Hinweis an dieser Stelle sei erwähnt, dass ab sofort neben den Referenzkarten ebenso jeweils stellvertretend ein Partnerdesign mit einem anderen Kühler und höheren Taktraten zum Einsatz kommt. Als Treiber werden der GeForce 368.13 für die GeForce GTX 1080, der GeForce 364.72 für die restlichen Nvidia-Grafikkarten und der Crimson 16.4.2 für die AMD-Modelle verwendet. Sämtliche Benchmarks wurden nach dem Aufwärmen der Grafikkarte durchgeführt, um einem nur kurzzeitig sehr hohen Boost-Takt entgegen zu wirken.

Bis zu 1.785 MHz Takt unter Dauerlast

Die GP104-GPU der GeForce GTX 1080 Founders Edition arbeitet mit einem Basis-Takt von 1.607 MHz, der außer in Notfällen (wie extrem hohen Temperaturen) nicht unterschritten wird. Nvidia gibt den durchschnittlichen Turbo-Takt mit 1.734 MHz an, während das Testmuster – vor Übertaktung – 1.886 MHz hinauf taktet.

Temperatur- und Power-Target lassen sich anpassen

Unangetastet geblieben sind bei GPU Boost 3.0 die Faktoren Power- und Temperature-Target. Die Zieltemperatur beträgt bei der GeForce GTX 1080 – wie bei der GeForce GTX 980 Ti – 83 Grad Celsius und kann auf bis zu 92 Grad erhöht werden. Das Power Target lässt sich von den standardmäßigen 100 Prozent auf 120 Prozent maximieren.

Liegen die Parameter der Grafikkarte innerhalb der Vorgaben, arbeitet die Grafikkarte mit dem vollen „Volllasttakt“ (der nicht dem maximalen Takt entspricht). Wird der Chip zum Beispiel wärmer oder benötigt mehr Energie, taktet sich die GPU so lange herunter, bis die Vorgaben wieder eingehalten werden. Der GDDR5X-Speicher spielt auch bei GPU-Boost 3.0 keine Rolle.

Spiel (3.840 × 2.160)	Maximaler Takt	Takt nach 20 Minuten	Takt nach 20 Minuten (maximales PT/TT)
Anno 2205	1.886 MHz	1.607 MHz [TT]	1.721 MHz [PT]
Ashes of the Singularity	1.886 MHz	1.759-1.785 MHz [TT]	1.785 MHz
Assassin's Creed Syndicate	1.886 MHz	1.683-1.721 MHz [TT]	1.785 MHz
Call of Duty: Black Ops III	1.886 MHz	1.645-1.683 MHz [TT]	1.785 MHz
Dirt Rally	1.886 MHz	1.683-1.721 MHz [TT]	1.785 MHz
F1 2015	1.886 MHz	1.759-1.785 MHz [TT]	1.785 MHz
Fallout 4	1.886 MHz	1.696-1.734 MHz [TT]	1.785 MHz
Far Cry Primal	1.886 MHz	1.607-1.645 MHz [TT]	1.785 MHz
GTA V	1.886 MHz	1.645-1.683 MHz [TT]	1.785 MHz
Hitman	1.886 MHz	1.658-1.696 MHz [TT]	1.785 MHz
Just Cause 3	1.886 MHz	1.683-1.696 MHz [TT]	1.785 MHz
Metal Gear Solid V	1.886 MHz	1.683-1.759 MHz [TT]	1.785 MHz
Might & Magic: Heroes VII	1.886 MHz	1.645-1.683 MHz [TT]	1.785 MHz
Rainbow Six: Siege	1.886 MHz	1.607-1.620 MHz [TT]	1.785 MHz
Rise of the Tomb Raider	1.886 MHz	1.607-1.620 MHz [TT]	1.785 MHz
Star Wars: Battlefront	1.886 MHz	1.607 MHz [TT]	1.759-1.785 MHz [PT]
The Division	1.886 MHz	1.645-1.658 MHz [TT]	1.785 MHz
The Talos Principle	1.886 MHz	1.607 MHz [TT]	1.739-1.759 MHz [PT]
The Vanishing of E.C. Redux	1.886 MHz	1.645-1.683 MHz [TT]	1.785 MHz
The Witcher 3	1.886 MHz	1.607 MHz [TT]	1.759-1.772 MHz [PT]
XCOM 2	1.886 MHz	1.645-1.696 MHz [TT]	1.785 MHz
Durchschnittlicher Takt		~1.667 MHz	~1.778 MHz
[P] = Power Target limitiert, [T] = Temperature Target limitiert

Die maximal erreichbaren 1.886 MHz der GeForce GTX 1080 Founders Edition sind mehr ein theoretischer Wert: In Spielen sieht man diesen Takt nie. Dort betrug die höchste je gemessene Frequenz während der Testreihen 1.835 MHz, doch war auch der Takt nach wenigen Sekunden Geschichte. In fordernden Titeln hat sich schlussendlich 1.785 MHz als höchster, realistischer Takt heraus gestellt.

Die Founders-Edition wird oft zu warm

Mit den Standardeinstellungen ist dieser jedoch oftmals ebenfalls nicht von langer Dauer. In manchen Titeln greift sofort das Power Target ein, schlussendlich bremst in allen Spielen spätestens nach wenigen Minuten jedoch das Temperature Target die GPU ein. Der höchste dauerhaft erreichte Takt in einem Spiel war 1.785 MHz. In Ashes of the Singularity und F1 2015 liegt er immer wieder an.

Im Schnitt taktet die GPU bei 1.667 MHz

In Anno 2205, Star Wars: Battlefront sowie The Witcher 3 kommt die GeForce GTX 1080 Founders Edition nach wenigen Minuten nicht mehr über den Basistakt von 1.607 MHz. Die meisten Spiele arbeitet dagegen mit einer Frequenz, die irgendwo in der Mitte zwischen den Extremen liegt. Im Durchschnitt arbeitet die Testkarte mit 1.667 MHz.

Wem das nicht reicht, der kann ohne Garantieverlust das Power- und das Temperature-Target anheben. Sind beide maximiert, arbeitet die GeForce GTX 1080 in 17 von 21 Spielen mit den vollen 1.785 MHz. In Anno 2205 muss man sich mit 1.721 MHz begnügen, der niedrigste Wert. Auch in Star Wars: Battlefront, The Talos Principle und in The Witcher 3 liegt nicht der volle Takt an. In allen vier Fällen limitiert dann das Power Target und nicht mehr die Temperatur

Je höher die Auflösung, desto niedriger der Takt

Was nicht in der Tabelle zu erkennen ist, ist das etwas variierende Taktverhalten zwischen den Auflösungen. Je höher die Auflösung und damit die GPU-Auslastung ist, desto niedriger fällt der Takt aus. Sprich: Ein und dasselbe Spiel taktet in 1.920 × 1.080 höher als in 2.560 × 1.440 und in 3.840 × 2.160 entsprechend nochmal ein wenig niedriger. Die Frequenzunterschiede sind meistens gering, jedoch reproduzierbar.