Nvidia GeForce GTX 980 Ti

NVIDIAs neues Flaggschiff im Test

Seite 2: Die Grafikkarte im Detail

Gefertigt wird die GPU weiterhin im 28nm Verfahren bei TSMC. Der GM200 Chip kommt dabei auf 8 Milliarden Transistoren und ist damit der komplexeste Chip, den NVIDIA bisher in die Fertigung gegeben hat. Zum Vergleich, der GM204, den NVIDIA auf der GeForce GTX 980 einsetzt, kommt auf 5,2 Milliarden Transistoren, das sind rund 53 Prozent weniger Transistoren.

Insgesamt 2.816 Shadereinheiten, oder auch CUDA-Cores, hat NVIDIA auf der GM200-310 GPU der GeForce GTX 980 Ti aktiviert. Damit verzichtet man auf genau 256 Shadereinheiten gegenüber dem Vollausbau, wie er auf der GeForce GTX Titan X zum Einsatz kommt. Die 2.816 Shadereinheiten setzen sich aus 22 Maxwell-Streaming-Multiprozessoren (SMM) á 128 ALUs zusammen, damit verzichtet man genau auf zwei SMMs gegenüber dem Vollausbau.


Genauer sind diese Einheiten in 6 GPCs (Graphics-Processing-Cluster) x 4 SMM x 4 SMM-Blöcke x 32 ALUs zu den 3.072 Shadereinheiten organisiert, wovon durch die Teildeaktivierung zweier SMMs 256 Shadereinheiten abgezogen werden müssen, um letztendlich auf 2.816 aktive Shadereinheiten zu kommen. Jeder SMM besitzt zusätzlich jeweils acht Textureinheiten (TMUs), somit kommt die GeForce GTX 980 Ti auf 176 TMUs (GeForce GTX Titan X: 196 TMUs). Weiterhin vorhanden sind 96 Raster-Operation-Processors (ROPs) und sechs Speichercontroller mit jeweils 64 Bit.

Das 384 Bit breite Speicherinterface bindet insgesamt 6 GByte GDDR5 Speicher an. Im Vergleich zur GeForce GTX Titan X ist das die Hälfte, allerdings 2 GBye mehr als bei der GeForce GTX 980. Bei der ersten GeForce GTX Titan klangen 6 GByte Videospeicher noch nach übermäßig viel, doch spätestens mit der Einführung von 4K oder auch dem immer beliebteren DSR, sowie dem größer werdenden Speicherhunger der Spiele durch hochauflösende Texturen, werden 4 GByte Videospeicher heute schnell zum Flaschenhals. Jüngst haben Titel wie Mittelerde: Mordors Schatten oder Rockstars Grand Theft Auto V für den PC gezeigt, dass 6 GByte hier längst zum guten Ton gehören, wenn man das Maximum an Bildqualität herausholen möchte, vor allem bei Auflösungen jenseits von 1080P. Die Speicherbandbreite der GeForce GTX 980 Ti liegt bei 336,6 GByte pro Sekunde. Zusätzlich kommt hier die mit der Maxwell-Architektur eingeführte Speicherkomprimierung, mit der die Speicherbandbreite je nach Szenario um bis zu 30 Prozent erhöht wird (mehr zur Maxwell-Architektur hier).

Die Thermal Design Power gibt NVIDIA auch bei der GeForce GTX 980 Ti mit 250 Watt an. Damit liegt die Grafikkarte hier mit der GeForce GTX Titan X gleichauf. Die Stromversorgung gewährleistet NVIDIA, neben der PCIe-Schnittstelle, jeweils über einen 6-Pin- und 8-Pin-Anschluss. Damit können in Lastsituationen rein rechnerisch bis zu 300 Watt aus dem Netzteil angefordert werden.

Auch beim Referenzmodell der GeForce GTX 980 Ti setzt NVIDIA auf seine altbekannte Kühllösung, die in der jüngsten Vergangenheit bereits mehrfach auf anderen High-End-Grafikkarten zum Einsatz gekommen ist und sicherlich nicht zu den schlechtesten Lösungen auf dem Markt gehört. Mit dem Launch der Grafikkarte dürften auch die NVIDIA Partner, wie schon bei der GeForce GTX 980, 970 und 960, entsprechend mit eigenen Kühllösungen und erhöhten Taktraten auf Kundenfang gehen.


Entgegen dem Trend, den viele Hersteller mit ihren Eigendesigns verfolgen, kommt die GeForce GTX 980 Ti, wie schon die GeForce GTX Titan X, ohne eine Backplate daher. Sicherlich hätte NVIDIA das auch bei der Referenzversion realisieren können, doch eine Notwendigkeit scheint hier nicht zu bestehen. Ob dies letztendlich ein Nachteil sein muss, sei erst einmal dahingestellt. Neben einem gewissen Schutz für das PCB, wäre dies zudem der mechanischen Stabilität zugute gekommen.

Der Radiallüfter der GeForce GTX 980 Ti misst im Durchmesser 65mm. Ein 0 dB Modus im Idle Zustand, wie es beispielsweise Partner bei Grafikkarten der GeForce GTX 980, 970 und 960 Serie realisiert haben, gibt es leider nicht. In unserem Test hat der Lüfter auch im Idle-Modus stetig rotiert.


Geblieben ist dem Kühler auch das Sichtfenster, das den Blick auf den Kühlkörper freigibt. Die Luft wird durch den Radiallüfter in Richtung der Slotblende durch den Kühlkörper geblasen, der wiederum die Abwärme nach außen führt. Das Sichtfenster selbst hat, bis auf die Optik, keine tiefergehende Funktion. Am vorderen Ende der Grafikkarte befindet sich obligatorisch, der in die Abdeckung eingelassene, GTX 980 Ti Schriftzug. Darüber hinaus bleibt es beim grün beleuchteten GeForce GTX Schriftzug an der Oberseite des Kühlers.

Wie bereits erwähnt, wird die GeForce GTX 980 Ti zusätzlich von einem 6 Pin- und 8 Pin-Anschluss mit Strom versorgt, wodurch die Karte insgesamt 300 Watt aus dem Netzteil anfordern kann. Weiter können über zwei SLI-Schnittstellen 2-Way-, 3-Way- oder gar 4-Way-SLI-Setups betrieben werden. Leider hat NVIDIA bisher noch keine Lösung vorgestellt, die hier ohne eine SLI-Brücke auskommt. Das PCI-Express-Interface sollte die benötigte Bandbreite hierfür zur Verfügung stellen können, um die Grafikkarten untereinander kommunizieren zu lassen. AMD hat es bereits vorgemacht und lässt seine Grafikkarten auf Basis der Hawaii-GPU ohne CrossFire-Brücke die Pixel beschleunigen.


Beim Blick auf die Slotblende zeigt sich die übliche Schnittstellenkonfiguration, die sich bei den High-End-Modellen der Maxwell-Grafikkarten als Standard bewährt hat. Jeweils einmal Dual-Link-DVI und HDMI 2.0, sowie dreimal DisplayPort 1.2a sind hier zu finden. Der ungenutzte Platz in der Slotblende ist mit Kühlöffnungen versehen, durch welche die warme Abluft aus dem Grafikkartenkühler geblasen wird.

Das PCB der GeForce GTX 980 Ti misst 265mm in der Länge. Auf den ersten Blick offenbart das PCB die 12 GDDR5 Speicherchips, aus denen sich die insgesamt 6 GByte Videospeicher zusammensetzen. Für möglichst gleichmäßige und kurze Signalwege sind diese in direkter Nähe rund um die GPU platziert.


Sechs Phasen hat NVIDIA für die Spannungsversorgung der GeForce GTX 980 Ti vorgesehen. Fünf Phasen kommen hierbei für die GPU zum Einsatz, eine Phase kümmert sich um den Speicher. Durch den Einsatz robuster Bauteile soll die Geräuschentwicklung durch Schwingungen respektive das berühmte Spulenfiepen verhindert werden. Dabei hat NVIDIA, wie schon bei der GeForce GTX Titan X die VRMs rund 10 Prozent größer dimensioniert, dass auch dem Overclocking der Grafikkarte zuträglich sein soll.

Bei den Speicherchips setzt NVIDIA auf Module von SK Hynix. Die genaue Bezeichnung lautet "H5GQ4H24MFR-R2C". Diese Chips weisen jeweils eine Kapazität von 512 MByte (4.096 MBit) auf und sind mit einer Taktrate von 1.750 MHz bei einer Betriebsspannung von 1,5 Volt spezifiziert


Der Blick auf die Rückseite des Kühlers zeigt, wie die GPU, der Speicher, sowie einige Komponenten der Spannungsversorgung auf der Kühlfläche aufliegen. Die GPU wird hierbei durch den Vapor-Chamber-Kühlkörper abgedeckt, die anderen Komponenten liegen auf dem Metallrahmen der Kühlerkonstruktion auf und werden durch diese mitgekühlt.
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