GeForce GTX 1060 im Test: Drei Mal GP106 im Vergleich mit der Radeon RX 480

GTX 1060 im Test: Einleitung

Nvidias neuen Pascal-Architektur kam bisher nur im High-End-Markt auf der GeForce GTX 1080 und GeForce GTX 1070 zum Einsatz, während AMD mit der Radeon RX 480 die Mittelklasse bedient. Mit der GeForce GTX 1060 kommt nun jedoch der direkte Konkurrent zur Radeon RX 480 zu einem Preis von etwa 300 Euro und AMD und Nvidia duellieren sich direkt im umkämpften Massenmarkt.

Während für AMD in diesem Test nur das Referenzdesign der Radeon RX 480 an den Start gehen kann, gibt es neben der GeForce GTX 1060 Founders Edition direkt zum Start auch erste Partnerkarten, die ihr Können im Vergleichstest zeigen dürfen. ComputerBase wirft deshalb schon einen Blick auf die MSI GeForce GTX 1060 Gaming 6G und die Palit GeForce GTX 1060 Super JetStream. Ein direkter Vergleich mit ersten Partnerkarten der Radeon RX 480 wird in Kürze folgen.

Änderungen beim Testparcours

Der Grafikkarten-Testparcours hat sich noch einmal etwas geändert. Der Benchmark 3DMark wurde um den DirectX-12-Test Time Spy erweitert, der wie die anderen Szenarien aber nicht ins Rating einfließt. Anders sieht dies bei Doom sowie Total War: Warhammer aus. Wenn Vulkan bzw. DirectX 12 in den Titeln mehr Leistung als DirectX 11 bietet, werden die Low-Level-APIs genutzt. Darüber hinaus wurde Rise of the Tomb Raider neu getestet, da das Spiel per Update eine bessere DirectX-12-Unterstützung erhalten hat, die auf manchen AMD-Grafikkarten mehr Leistung als mit DirectX 11 bietet. Genauere Details gibt es wie gewohnt im Benchmark-&-Methodik-Artikel.

Vor den Ergebnissen mit zahlreichen Benchmarks wird in diesem Test zunächst die Architektur der GTX 1060 beleuchtet und die Custom-Modelle vorgestellt. Im Anschluss wird die maximale Taktrate untersucht und die Leistungsfähigkeit in umfangreichen Benchmark-Charts dargestellt. Auf der zweiten Seite findet sich das Gesamt Performance-Rating der Karten im Vergleich zu anderen Modellen. Im Anschluss werden Leistungsaufnahme, Lautstärke, Kühlung und Übertaktbarkeit unter die Lupe genommen, gefolgt von einer Einordnung des Preis-Leistungs-Verhältnisses.

• Zum Thema: GeForce GTX 1060: Partnerkarten im Vergleichstest mit zahlreichen Benchmarks

Die Technik der GeForce GTX 1060

Die GeForce GTX 1060 basiert anders als die GeForce GTX 1080 und die GeForce GTX 1070 nicht auf der GP104-GPU, sondern nutzt eine abgespeckte Variante namens GP106. Diese ist mit einer Größe von 200 mm² deutlich kleiner als der größere Bruder und somit kostengünstiger herzustellen. Der 4,4 Milliarden Transistoren schwere Rechenkern ist abgesehen von der Anzahl der Einheiten technisch jedoch identisch, es handelt sich genauso um „Pascal“. Ebenso identisch ist die 16-nm-FinFET-Fertigung, die TSMC übernimmt.

GP106 hat genau halb so viele Einheiten wie GP104

Von den vier Graphics Processor Cluster (GPC) des GP104 sind beim GP106 nur noch zwei übrig geblieben, die GPCs an sich sind hingegen gleich geblieben. Entsprechend gibt es jeweils fünf Streaming Multiprocessors (SMM) mit 128 Shadereinheiten, sodass der GP106 über 1.280 Shadereinheiten verfügt, die auf der GeForce GTX 1060 auch aktiv sind. Es soll sich laut Nvidia um den Vollausbau handeln. Halbiert sind damit auch die Textureinheiten auf 80 TMUs. Der GP106 ist ein halber GP104.

Bei dem Speicherinterface fehlt hingegen nur ein Viertel. Der GP106 verfügt insgesamt über sechs 32 Bit breite Speichercontroller, was ein 192 Bit breites Speicherinterface ergibt. Somit muss auf der GeForce GTX 1060 ein „krummer“ Speicherausbau genutzt werden, wenn die Bandbreite über alle Speichermodule identisch hoch sein soll. Im Fall der GeForce GTX 1060 sind es 6.144 MB. Die klassischen 8.192 MB wären dagegen nur mit Einschränkungen möglich.

Sowohl der L2-Cache als auch die ROP-Partitions sind auf dem GP106 ebenso gedrittelt. Er verfügt über sechs ROP-Partitions mit je acht ROPs, sodass die GPU auf 48 ROPs kommt. Der L2-Cache ist 1.536 Kilobyte groß.

Nvidia lässt auch die GeForce GTX 1060 sehr hoch takten. Der Basis-Takt beträgt 1.506 MHz, der durchschnittliche Turbo ist mit 1.708 MHz angegeben – in der Praxis ist die Frequenz noch höher. Der Speichertakt beträgt 4.000 MHz, das Maximum für klassischen GDDR5-Speicher. Die TDP ist mit 120 Watt angegeben.

Dieselben Features wie beim großen Pascal

Wie bereits erwähnt ist der GP106 bezüglich der Features identisch zum GP104. Entsprechend gibt es das für Pascal übliche Simultaneous Multi-Projection (für VR), Async Compute wurde gegenüber Maxwell verbessert und auch der runderneuerte Videoprozessor ist mit an Bord. Eine (ungewöhnliche) Ausnahme gibt es jedoch: Der GP106 unterstützt kein SLI. Der Betrieb von zwei Grafikkarten ist also, zumindest ohne Low-Level-API, nicht mehr möglich.

Die Nvidia GeForce GTX 1060 FE im Detail

Auch von der GeForce GTX 1060 wird ein Referenzdesign erhältlich sein, das wie bei der GeForce GTX 1080 und der GeForce GTX 1070 auf den Namen Founders Edition hört. Anders als bei den größeren Karten wird es die Version jedoch nur bei Nvidia selbst zu kaufen geben, während die Boardpartner ausschließlich eigene Designs anbieten werden. Die Founders Edition ist darüber hinaus nur in Deutschland, Frankreich sowie Großbritannien erhältlich. Der Kaufpreis liegt bei 319 Euro.

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Kürzer und Aluminium statt Kupfer

Optisch orientiert sich die GeForce GTX 1060 Founders Edition an den größeren Varianten. Im Detail unterscheiden sich die Modelle jedoch deutlich. Die GeForce GTX 1060 ist mit 25 Zentimetern kürzer als bei den größeren Modellen, wobei der Dual-Slot-Kühler über das PCB herausragt – dieses kommt nur auf 17,5 Zentimeter. Auf eine Backplate wird verzichtet.

Um die Produktionskosten bei der GTX 1060 zu senken, setzt Nvidia zudem auf einen Aluminium-Kühlkörper mit zwei Kupfer-Heatpipes über der GP106-GPU, der auch die Stromversorgung kühlt. Ein alter, schon langer bekannter ist der 65 Millimeter breite Radial-Lüfter, der dafür sorgt, dass die erwärmte Luft bei der GeForce GTX 1060 Founders Edition aus dem Gehäuse befördert wird.

Nvidia hält sich bei der Founders Edition an die Referenztaktraten. Die TDP beträgt 120 Watt, sodass ein Sechs-Pin-Stromanschluss ausreichend ist. Unter Windows taktet sich die GPU auf 135 MHz herunter und erreicht damit den niedrigsten Power-State. Der Radiallüfter schaltet sich jedoch nicht ab. Als Monitoranschlüsse stehen ein Mal Dual-Link-DVI, ein Mal HDMI 2.0b sowie drei Mal DisplayPort 1.4 zur Verfügung.

Merkmal		Ausprägung
Karte	PCB-Design	Nvidia
	Länge	25 cm
	Stromversorgung	1 x 6 Pin
Kühler	Design	Founders Edition, 2 Slot
	Kühlkörper	Alu-Kern, Alu-Radiator, 2 Heatpipes
	Lüfter	1 x 65 mm (radial)
	Lüfter abgeschaltet (2D)	Nein
Takt (Stromsparmodus)	GPU-Basis	1.506 (139 MHz)
	GPU-Maximum	1.911 MHz
	Speicher	4.004 MHz (405 MHz)
Speichergröße		6.144 MB GDDR5, Samsung
Anschlüsse		1 x Dual-Link-DVI 1 x HDMI 2.0b 3 x DisplayPort 1.4

Partnerkarten von MSI und Palit

Die Partnerkarten im ComputerBase-Test unterscheiden sich deutlich von der GeForce GTX 1060 Founders Edition. Das fängt bereits beim PCB an. Während die Founders Edition auf eine nur 17,5 Zentimeter lange Platine setzt, ist diese bei den Partnerkarten teils zehn Zentimeter länger. Betrachtet man die komplette Länge der Grafikkarten, sind die Unterschiede jedoch deutlich kleiner. Die MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G ist zum Beispiel 28 Zentimeter lang – und ähnelt sehr dem Design der hauseigenen GeForce GTX 1070 und GTX 1080. Die Palit GeForce GTX 1060 Super JetStream kommt wie die Founders Edition auf 25 Zentimeter. Bei der Stromversorgung geht die MSI-Karte eigene Wege und setzt auf einen Acht-Pin-Stromstecker. Palit vertraut hingegen auf die Nvidia-Vorgabe.

Modell	PCB	Länge	6-Pin	8-Pin
MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G	MSI	28 cm	–	1×
Palit GeForce GTX 1060 Super JetStream	Palit	25 cm	1×	–
Nvidia GeForce GTX 1060 Founders Edition	Nvidia	25 cm	1×	–

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Auch bei den Kühlsystemen sind die Unterschiede groß. MSI verbaut den bekannten und im Vergleich zur Founders Edition deutlich größeren Twin-Frozr-Kühler in der neusten Iteration – denselben wie auf der GeForce GTX 1080 Gaming. Palit verzichtet auf den großen GameRock-Kühler und setzt ein deutlich kleineres Design ein. Allerdings ist auch dieses höher als die üblichen Zwei-Slot und blockiert damit zwei PCI- oder PCIe-Anschlüsse.

In Sachen Lüfter setzen beide Partnerkarten auf Axial-Versionen und verwirbeln die erhitzte Luft somit im Gehäuse. Auf der Palit GeForce GTX 1060 Super JetStream sind zwei 90 Millimeter breite Axial-Lüfter platziert, auf der MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G zwei 95 Millimeter breite Exemplare. Anders als die Founders Edition werden bei beiden Partnerkarten die Lüfter bei niedrigen Temperaturen angehalten.

Modell	Slots	Kühler	Lüfter	Lüfter anhalten (2D)
MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G	2,0	3 Heatpipes Alu-Radiator	2 × 95 mm (axial)	ja
Palit GeForce GTX 1060 Super JetStream	2,5	4 Heatpipes Alu-Radiator	2 × 90 mm (axial)	ja
Nvidia GeForce GTX 1060 Founders Edition	2,0	2 Heatpipes Alu-Radiator	1 × 65 mm (radial)	nein

Beide Partnerkarten sind von Haus aus übertaktet. Palit übertaktet die GP106-GPU der GeForce GTX 1060 Super JetStream um 114 MHz auf 1.620 MHz. MSI erhöht die Frequenz um 63 MHz auf 1.569 MHz im Gaming- und um 88 MHz auf 1.594 MHz im OC-Modus. Wie die beispielhaften Frequenzen in Anno 2205 Zeigen bedeutet das aber nicht unbedingt, dass die Grafikkarte mit den höheren Frequenzangaben auch unbedingt höher takten muss. Der Speicher bleibt bei den Standardeinstellungen durchweg unangetastet. MSI übertaktet diesen im OC-Modus aber leicht um 50 MHz auf 4.050 MHz.

Modell	GPU-Basistakt	Maximaltakt	Takt (Anno 2205)	Speichertakt
MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G	1.569 MHz	1.974 MHz	1.936 MHz	4.000 MHz
Palit GeForce GTX 1060 Super JetStream	1.620 MHz	2.025 MHz	1.924-1.949 MHz	4.000 MHz
Nvidia GeForce GTX 1060 Founders Edition	1.506 MHz	1.911 MHz	1.810-1.823 MHz	4.000 MHz

Bei den Monitorausgängen gibt es nur Gemeinsamkeiten. Alle drei Versionen der GeForce GTX 1060 setzen auf einen Dual-Link-DVI, einen HMDI-2.0b- sowie drei DisplayPort-1.4-Ausgängen.

Modell	DVI	HDMI (2.0b)	DisplayPort (1.4)
MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G	1×	1×	3×
Palit GeForce GTX 1060 Super JetStream	1×	1×	3×
Nvidia GeForce GTX 1060 Founders Edition	1×	1×	3×

Testergebnisse

Wie ComputerBase Grafikkarten testet sowie die verwendete Hardware und Treiber kann in einem separaten Artikel nachgelesen werden. Ab Mai 2016 hat ComputerBase das Testverfahren deutlich geändert, um moderne Grafikkarten besser bewerten zu können. Ein Blick in den Artikel wird entsprechend viele Unklarheiten beseitigt. Als durchweg vertretende Partnerkarte nimmt in diesem Artikel die MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G teil. Die Grafikkarte wird mit dem Retail-BIOS getestet, mit dem diese auch verkauft wird. Die Partnerkarte von Palit wird in einem extra Abschnitt separat betrachtet.

Taktraten der Founders Edition und MSI Gaming

Nvidia hat die GeForce GTX 1060 mit dem Pascal-üblichen GPU-Boost 3.0 ausgestattet. Es gibt ein Temperaturlimit von maximal 83 Grad Celsius und ein Power-Target, das auf Wunsch auf 116 Prozent erhöht werden kann.

Das Boost-Verhalten selbst hat Nvidia bei der GeForce GTX 1060 Founders Edition im Vergleich zur GeForce GTX 1070 FE und GeForce GTX 1080 FE jedoch grundsätzlich verändert. Während die zwei schnelleren Pascal-Grafikkarten die Frequenzen andauernd verändern, arbeitet die GeForce GTX 1060 Founders Edition sehr konstant. Selbst wenn die Frequenz zwischen zwei Werten schwankt, geschieht das nur in verhältnismäßig langen Abständen.

Spiel (2.560 × 1.440)	Nvidia Founders Edition	MSI Gaming X 6G
Anno 2205	1.810-1.823 MHz [PT]	1.936 MHz
Ashes of the Singularity	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Assassin's Creed Syndicate	1.835 MHz [PT]	1.936 MHz
Call of Duty: Black Ops III	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
DiRT Rally	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Doom	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
F1 2015	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Fallout 4	1.835-1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Far Cry Primal	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
GTA V	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Hitman	1.835 MHz [PT]	1.936 MHz
Just Cause 3	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Metal Gear Solid V	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Might & Magic: Heroes VII	1.835 MHz [PT]	1.936 MHz
Rainbow Six: Siege	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Rise of the Tomb Raider	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
Star Wars: Battlefront	1.835 MHz [PT]	1.936 MHz
The Division	1.835-1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
The Talos Principle	1.823-1.835 MHz [PT]	1.936 MHz
The Vanishing of E. C. Redux	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
The Witcher 3	1.823-1.835 MHz [PT]	1.936 MHz
Total War: Warhammer	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
XCOM 2	1.848 MHz [PT]	1.936 MHz
[P] = Power-Target limitiert, [T] = Temperature-Target limitiert

Die GeForce GTX 1060 Founders Edition taktet durchweg deutlich höher als der von Nvidia angegebene durchschnittliche Boost-Takt. Der maximale Takt der Karte liegt bei 1.911 MHz, in Spielen zeigen sich nach kurzer Zeit jedoch höchstens 1.848 MHz. In einigen Spielen schafft es die Grafikkarten diese 1.848 MHz zu halten. Der niedrigste Takt der GeForce GTX 1060 Founders Edition liegt in den getesteten Spielen bei 1.810 bis 1.823 MHz.

MSI geht bei der GeForce GTX 1060 Gaming X 6G einen anderen Weg. Der Hersteller setzt das Power Target hoch an, sodass die Grafikkarte nicht durch diesen Parameter ausgebremst wird. Der maximale Takt liegt bei 1.974 MHz, nach wenigen Minuten arbeitet die Grafikkarte noch mit höchstens 1.936 MHz. Diesen Takt behält die MSI GeForce GTX 1060 Gaming 6G dann auch in jedem Spiel und taktet zu keiner Zeit herunter. Damit taktet die MSI-Karte im Schnitt knapp 100 MHz schneller als die Founders Edition.

Benchmarks in 1.920 × 1.080 und 2.560 × 1.440

Die GeForce GTX 1060 soll die Radeon RX 480 schlagen – und das tut sie auch, wenn auch nicht so dominant, wie Nvidia zunächst vermuten hat lassen. So ist die GeForce GTX 1060 Founders Edition in 1.920 × 1.080 im Durchschnitt sechs Prozent schneller als die AMD Radeon RX 480. Das anvisierte zweite Ziel, die GeForce GTX 980 zu erreichen, wird mit Ach und Krach geschafft. Die GeForce GTX 1060 liegt in Full HD somit auch knapp auf dem Niveau der AMD Radeon R9 390X.

Die Differenz der GeForce GTX 1060 zur GeForce GTX 1070 liegt bei 36 Prozent. Der Abstand zum namentlichen Vorgänger, der GeForce GTX 960, beträgt hohe 75 Prozent. Die MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G kann als von Haus aus übertaktetes Modell moderat zulegen. Die Grafikkarte ist im Durchschnitt sieben Prozent zügiger unterwegs als die Founders Edition. An die im Test vertretene übertaktete Partnerkarte der GeForce GTX 980, die Asus GeForce GTX 980 Strix, kommt die MSI-Grafikkarte nicht ganz heran. Diese ist noch einmal drei Prozent schneller.

In der höheren Auflösung 2.560 × 1.440 ändert sich an den Abständen kaum etwas. Die GeForce GTX 1060 Founders Edition ist erneut sechs Prozent schneller als die Radeon RX 480. Mit der GeForce GTX 980 schafft Nvidia in dieser Auflösung einen völligen Gleichstand. Anders verhält sich hingegen die Differenz zur MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G, die in der höheren Auflösung nur noch drei Prozent schneller ist. Während sie erneut die Radeon R9 390X schlägt, liegt die Founders Edition der GTX 1060 in der höheren Auflösung zwei Prozent hinter der R9 390X.

Im Vergleich zur GeForce GTX 980 schneidet die GeForce GTX 1060 in den einzelnen Spielen unterschiedlich ab. Dies ist davon abhängig, ob das Spiel mit der höheren Speicherbandbreite der GeForce GTX 980 umgehen kann und wie gut die bessere Bandbreitenkompression auf Pascal funktioniert.

Dementsprechend gibt es Spiele, in denen die GeForce GTX 980 ein gutes Stück schneller als die GeForce GTX 1060 ist. In Anno 2205 sind es zum Beispiel fünf und in Doom acht Prozent. Ebenso gibt es allerdings auch Spiele, in denen die GeForce GTX 1060 schneller als die GeForce GTX 980 ist. In Ashes of the Singularity ist die neue Pascal-Karte gleich um neun Prozent zügiger, in Assassin's Creed Unity sind es beispielsweise noch vier Prozent.

„Massenphänomene“: World of Warcraft und World of Tanks

In World of Warcraft schneidet die GeForce GTX 1060 gut ab und arbeitet ein wenig schneller als die GeForce GTX 980. In World of Tanks hat die GeForce GTX 1060 hingegen das Nachsehen in Full HD. Dort ist die alte Maxwell-Karte neun Prozent flotter. In beiden Spielen ist die GeForce GTX 1060 ein gutes Stück schneller als die AMD Radeon RX 480.