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Höchstgeschwindigkeit: HD 5770, HD 4890 und GTX 275 voll übertaktet

Höchstgeschwindigkeit: HD 5770, HD 4890 und GTX 275 voll übertaktet
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Kann man durch Übertaktung die nächst höhere Chipklasse einholen, wie reagiert der Stromverbrauch und vertragen die Kühler die Mehrleistung? Drei aktuelle Grafikkarten stellen sich dem Vergleich und werden auf Höchstgeschwindigkeit gebracht.

Ein Overclocking-Test wird immer von gemischten Gefühlen begleitet, denn es gibt so viele Faktoren, die den Nutzen beeinflussen oder den Spaß ziemlich schnell beenden können. Da wäre zum Beispiel der Kühler, der schon mal besser als das Referenzmodell sein sollte. Hat er mehr und dickere Heatpipes sowie eine größere Kühlfläche, dann wird die Hitze vom Grafikchip besser verteilt. Das ist wichtig, da ein Referenzkühler so konzipiert ist, dass er den Grafikchip bei Standardwerten und angemessener Lautstärke auf einer Temperaturschwelle von 80 bis 90 Grad halten kann. Erzeugt man nun durch Übertaktung mehr Hitze, wird einfach nur der Lüfter lauter, bis der seine maximale Drehzahl erreicht, dann ist mit dem Overclocking Schluss. Der Lüfter versucht dann die Hitze durch mehr Pusten vom kleinen Kühlkörper abzutragen. Viel Spielraum gibt es hier allerdings nicht, da der geringe Anstieg des Luftdurchsatzes kaum eine fehlende Kühlfläche ausgleichen kann.

Übertaktet: Radeon HD 5770, Geforce GTX 275 und Radeon HD 4890Übertaktet: Radeon HD 5770, Geforce GTX 275 und Radeon HD 4890

Dieses Problem kennt jeder mit dicken Grafikkarten im SLI- oder Crossfire-Verbund. Wenn die sich mal gegenseitig aufheizen, macht eine Steigerung der Lüfterdrehzahl von 85 auf 100 Prozent zwar mehr Lärm, aber die Überhitzung ist kaum noch aufzuhalten. Denn es gelangt einfach zu wenig Frischluft in das geschlossene Gehäuse und die warme Innenluft wird nur noch verwirbelt, bis sie richtig heiß ist, wodurch Kühlkörper kaum noch Wirkung zeigen. Infolge dessen heizt sich alles gegenseitig auf. Der Grafikchip heizt den Kühler, die warme Innenluft kann die Hitze vom Kühler nicht mehr abtragen, der dann mehr Wärme an die Komponenten der Grafikkarte abgibt. Wodurch man zum nächsten Faktor kommt: Ein gut belüftetes Gehäuse, das einen Luftkanal braucht. Kühle Luft wird vorne durch Gehäuselüfter angezogen und die warme Abluft hinten durch Gehäuselüfter aus dem PC gedrückt. Netzteil- und CPU-Lüfter sollten den Luftstrom unterstützen, sind aber kein Ausgleich für fehlende Gehäuselüfter. Es ist eigentlich ganz einfach, je höher die Gehäuseinnentemperatur steigt, desto schlechter ist die Kühlleistung der Grafikkarte.

Die nächsten Punkte sind  der Grafiktreiber und das Bios der Grafikkarte. Beide sollten die Übertaktung unterstützen und im 2D-Modus den Grafikchip auch wieder heruntertakten. Es kommt immer wieder vor, dass Hersteller dabei nicht sehr sorgfältig sind. Der Grafikprozessor wird um 5 Prozent übertaktet und als OC-Edition verkauft. Testet man die Karte, hat man zwar mehr 3D-Leistung unter Volllast, aber der Grafikchip taktet nicht mehr herunter und läuft auch im 2D-Modus mit voller Leistung. In solch einem Fall freut sich nur der Stromanbieter. Der Grafikchip wird immer voll belastet und erzeugt dadurch maximale Abwärme, die die Kühler und Lüfter dauernd kompensieren müssen, egal ob man nur im Internet surft, einen Video anschaut oder ein 3D-Game spielt. Bei Nvidia sollten die Taktraten ohne Belastung auf 300/600/100 MHz (GPU/Shader/Speicher) runter gehen. Bei ATI kommt es auf das Modell an. Der Grafikchip wird auf 240 oder 500 MHz untertaktet, beim GDDR5-Speicher bleibt bei den alten Modellen fast immer volle Power. Wird übertaktet, merkt man das sofort im Stromverbrauch, da der Mehrtakt auch im 2D-Modus aktiv bleibt.

Der letzte Punkt wird ebenfalls vom Hersteller bestimmt. Es geht um die Spannung, mit der der Grafikprozessor (GPU) versorgt wird. Wenn man Pech hat, ist diese auf den Standardbetrieb ausgelegt. Versucht man etwas zu übertakten, bleibt sofort der Rechner stehen. In solch einem Fall wird es schwierig. Es gibt zwar Möglichkeiten, bei einigen Modellen die Spannung mit ATI-Tool oder Bios-Modifikation zu erhöhen. Allerdings gibt es keine Pauschalaussage, die auf alle Grafikkarten zutrifft. Durch Übertaktung verliert man schon die Herstellergarantie, da man die Hardware außerhalb der Spezifikationen benutzt. Fast alle aktuellen Grafikchips sind gegen Überhitzung geschützt, da es eine Kernschwellentemperatur von 100 bis 110 Grad gibt, bei der sie automatisch heruntertakten. Bei Überspannung, durch eine zu hohe Voltzahl, steigt die Gefahr, einen dauerhaften Schaden anzurichten.

MSI bewegte sich mit der GTX 260 Lightning auf dieses Terrain. Die Karte verfügt über einen speziellen Zusatztreiber, der mehr Spannung (Volt) zulässt, um den Grafikprozessor bei höheren Taktraten zu stabilisieren. Beim Nachfolgemodell GTX 275 Lightning stellt MSI schon einen deutlichen Warnhinweis voran, dass man jetzt zwar die Möglichkeiten zum Manipulieren der Hardware besitzt, die Grafikkarte aber beschädigt werden könnte.

Für den Test wurden zwei spezielle Modelle von MSI geordert, die über einen besseren Kühler verfügen und vom Hersteller als OC-Edition verkauft werden. Es handelt sich dabei um die GTX 275 Lightning und die HD 4890 Cyclone SOC. Bei der GTX 275 ist das Testziel einfach erreicht, denn durch Übertaktung lässt sich die Leistung einer höheren Grafikchipklasse abrufen. Ein interessanter Aspekt daran ist, dass MSI diese Aussage sogar auf der Verpackung bewirbt. Bei ATI ist die HD 4890 schon die größte Karte in der 4000er-Serie, wobei wir hier die Leistungssteigerung mit dem Referenzmodell vergleichen. Den Test rundet die brandneue ATI Radeon HD 5770 ab, die sich ebenfalls in die Tuningwerkstatt begibt. So viel sei schon mal verraten: Das Ergebnis hat komplett beeindruckt und zeigt deutlich, der Umstieg auf den 40-nm-Fertgungsprozess war überfällig.

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  • Anonymous , 23. Oktober 2009 19:33
    Zur Tabelle FPS/Watt: So wie es aussieht ist das doch der Strom für das Gesamtsystem. Es ist ja noch ok, damit irgendeinen Index zu machen (über den Sinn dessen sich auch streiten lässt.)
    "Interessant an dieser Tabelle: Alle übertakteten Testkarten schneiden besser ab, als die Versionen mit Referenztakt."
    Dieser Satz sugeriert, dass die Effizienz der übertakteten Karten besser ist als diejenige der Karten im Standardtakt. Wer kommt den bitte auf sowas? Schließlich steigt die Leistungsaufnahme des restlichen Systems nicht beim Übertakten. Die Effizienz der Karten wird trotzdem nicht besser. Wie soll man denn bitte eure Messungen ernst nehmen, wenn ihr aus den Werten dann solche Schlüsse zieht. Das kommt gleich mal in die Negativbeispielkiste bei Auswertungen für meine Studenten...

    lg hs
  • 3D Mann , 23. Oktober 2009 22:20
    Die Messungen betreffen immer das Gesamtsystem, steht direkt bei der Leistungsaufnahme im Artikel.

    In der Kritik fehlen 2 Fakten:
    1. Die Leistungsaufnahme ist nicht festgesetzt, als Grundlage wird eine Referenzkarte verwendet, allerdings können Hersteller sogar mal bis zu 20% davon abweichen. Beispiel MSI und Sparkle:

    http://www.tomshardware.com/de/GeForce-GTX-260-Radeon-HD-4870,testberichte-240390-16.html

    Hier kann eine Übertaktung niemals hoch genug sein, um diese stark erhöhte Leistungsaufnahme durch zusätzliche Framerate auszugleichen.

    2. Ein gutes Übertaktungspotential kann auch vom Grundtakt der Karte abhängen. Es könnte ja auch sein, dass der Grundtakt der Karte zu niedrig angesetzt wurde und die Leistungsaufnahme für einen höheren Takt ausgelegt ist. Würde man jetzt übertakten, siehe 5770 und 4890, bei der 5770 steigt die Leistungsaufnahme kaum an, aber die Framerate geht deutlich hoch.

    Ein gutes Verhältnis zwischen Watt zu fps sagt nur aus, der Chip ist besser ausgelastet.

    Wird das Verhältnis zwischen Leistungsaufnahme und fps durch OC besser, ist entweder der Grundtakt der Karte zu niedrig oder die Versorgung für den Grundtakt zu hoch.

    Vergleicht man nun die MSI GTX 275 mit dem Referenzmodell

    http://www.tomshardware.com/de/GeForce-Radeon-Overclocking-Nvidia-ATi,testberichte-240423-16.html

    kann man sofort erkennen, die Karte mit Standardtakt hat die gleiche Leistungsaufnahme, wie die MSI mit Maximum-Takt. Mit anderen Worten, das Referenzmodell fordert zu viel Leistung an, MSI hat das Testmodell an der Stelle optimiert.

    Wie bei allen Auswertungen mit Watt/fps, Faktoren sind:
    Die Wahl der Spiele, Auflösung, Qualitätseinstellung, Treiberoptimierung, Betriebssystem, CPU-Leistung, Kühler, thermische Grenze, Produktion...

    Das liegt ja sowieso nur am Gesamtsystem, ist nur die halbe Wahrheit. Selbst bei identischen Systemen müsste Chiprevision, Hersteller, Treiber, Spiel und Patch abgestimmt sein, ein sinnloses Unterfangen bei einem 2-4 Wochen Zyklus in der IT-Branche. Es bleibt eine Momentaufnahme für diese Hardware und genau diese Konfiguration. Schon nächste Woche könnte ein neuer Treiber wieder alles umwerfen, obwohl man die identische Hardware verwendet.

    Zitat http://de.wikipedia.org/wiki/Nvidia-Geforce-200-Serie
    Weitaus üblicher als die Messung des Verbrauchs an der Grafikkarte ist die Bestimmung der Leistungsaufnahme eines Gesamtsystems. Dazu wird ein Referenzsystem zusammengestellt, in dem die verschiedenen Grafikkarten eingebaut werden; daraufhin findet die Messung mithilfe eines Energiekostenmessgerätes oder einer vergleichbaren Apparatur direkt an der Steckdose statt. Allerdings ist die Aussagekraft der Messwerte begrenzt: Es ist nicht klar, welcher Verbrauch von der Grafikkarte stammt und was dem restlichen PC-System zuzuschreiben ist. Der Unterschied im Verbrauch zwischen Idle- und 3D-Lastbetrieb ist bei dieser Messmethode nicht nur davon abhängig, mit welchem Programm die Last erzeugt wurde; die Auslastung und Effizienz des restlichen PC-Systems inklusive Netzteil, Mainboard und Prozessor beeinflussen die gemessene Differenz ebenfalls. Da sich die getesteten Systeme in der Regel von dem eigenen PC-System zuhause unterscheiden, lassen sich die dort angegebenen Werte nicht auf das eigene System abbilden. Nur Messdaten von sonst identischen Systemen taugen (bedingt) für den Vergleich untereinander. Wegen dieser Abhängigkeit sind Gesamtsystem-Messwerte in der hiesigen Tabelle nicht aufgeführt. Da sie aber ein besseres Bild von der praktischen Leistungsaufnahme eines konkreten Systems mit einer bestimmten Grafikkarte vermitteln können, werden unter den Weblinks Seiten aufgelistet, die solche Messungen vornahmen.

    Selbst bei einem Autotest hat man Fahrbahn, Fahrer und Reifen als Variable, z.b. 12.3 Liter gilt dann auch nur für diesen Fahrer + diese Fahrbahn + diese Witterung. Auch bei Grafikkartentest ist mehr als Strom nötig, damit fps rauskommen. Benchmarksuite, Auflösung und Treiber sind nun mal nicht das Gesamtsystem.
  • jean luc bizarre , 23. Oktober 2009 23:23
    @ 3D Mann
    Ich bin zwar auch Wikipedia-Fan, aber als Referenz sollte man dieses Lexikon nicht hernehmen, da es ein Laienwerk ist und nicht wissenschaftlich akzeptiert ist.

    Ansonsten sehr informativer Test. Weiter so
  • bully , 24. Oktober 2009 06:26
    Ich weis ja nicht welche verson der 275 lightning ihr zur verfügung habt aber bei meiner war eine version von afterburner dabei bei der auch der shader takt veränderbar ist. grüsse bully
  • fbd1788 , 24. Oktober 2009 12:19
    Wieso peilen die Hersteller mit ihren Lüftereinstellungen eigentlich Idle Temps von <50°C an? Das ist doch völlig übertrieben - zumal Chips afaik vorallem durch Temperaturzyklen oder Hochtemperatur kaputt gehen aber nicht dadurch dass sie idle mit 60°C anstatt 40 °C laufen.
  • Jack67 , 25. Oktober 2009 07:17
    Ein interessanter Aspekt daran ist, dass MSI diese Aussage sogar auf der Verpackung bewirbt.@tgh

    von güntigeren moddellen lässt detlich mehr verkaufen als von teureren
  • Jack67 , 25. Oktober 2009 07:19
    religion 1 schreiben 6 lol
  • 3D Mann , 25. Oktober 2009 22:15
    @Jean Luc Bizzare
    Nicht falsch verstehen, im Raum steht, die Messung ist mit Gesamtsystem und deshalb wenig übertragbar. Woher manche Leser-Aussagen stammen, vielleicht steckt die Quelle in Wiki? Das Zitat spiegelt nicht meine Meinung, selbst Wiki verlinkt dann genau auf diese Seiten, die diese Messungen durchführen. Meine Meinung, eine Grafikkarte braucht ein Gesamtsystem/CPU/Treiber und das sind Faktoren, die nie ein 100% übertragbares Ergebnis erzeugen, weil sich schon nach 4 Wochen der Treiber ändert.

    @bully
    Beim Test der GTX 260 war auch eine erweiterte Software mit Shader dabei, es war auch eine Black Edition. Keine Ahnung warum die Software der GTX 275 keinen Shader unterstützt, der ist ja auch bei der Karte unangetastet, während die anderen OC-Werte GPU und Speicher im BIOS der Karte verankert sind, also Absicht.

    @fbd1788
    Das liegt an der angepeilten Lautstärke, die eingestellte Lüfterdrehzahl setzt die Temperaturschwellen fest. Wenn du viel in 2D arbeitetest, dann hilft z.b. ein Tool wie Precision, da kannst du die Lüfterdrehzahl von Auto auf Manuell umstellen, etwas mehr Power geben und der Chip wird kühler. Mit Powerstrip sollte man sogar Profile anlegen können, ob es geht, ist je nach Karte und Chipgeneration unterschiedlich.

    @jack67
    Ziel von OC bei Grafikkarten, mit Übertaktung die nächst höhere Karte schlagen, damit man für weniger Geld, die gleiche Leistungsklasse erreicht.

    MSI bewirbt diesen Aspekt auf dem Karton, dass sie schneller als eine GTX 285 sind. Bild der Verpackung in der Galerie oder hier der Direktlink, der Aufkleber (rechts) ist eigentlich nicht zu übersehen:
    http://media.bestofmicro.com/9/3/227127/original/MSI%20N275GTX%20Lightning%20Pack.jpg

    Als aufmerksamer Beobachter und Journalist ist es nun mal meine Aufgabe, aus mehreren 1000 Einzelwerten und Begriffen die wichtigsten Aspekte herauszuziehen.

    Wenn du den Test gelesen hast, MSI hat es nicht geschafft, eine GTX 285 mit Referenztakt 100% zu schlagen, egal wie dein versteckter Vorwurf lautet, mir fehlt der Bezug dazu.

    Falls es um die Auswahl der GTX 275 geht, statt einer schnelleren GTX 285, GTX 275 und HD 4890 sind die gleiche Leistungsklasse (Gesamtergebnis).
  • HNT73 , 2. November 2009 01:36
    Also ich hab 2 davon im SLI laufen. Die Leistung ist schon brachial. Verzichtet aber wie schon oben gesagt auf den "Lightning Afterburner" und nehmt stattdessen den "MSI Afterburner" in Version 1.30 den es als Download auf der MSI-Homepage gibt. Tolles Tool mit dem man wie beim EVGA Precision alles einstellen kann. Sogar die Lüftersteuerung läßt sich nach eigenen Vorstellungen dynamisch anpassen.
  • jean luc bizarre , 5. November 2009 13:56
    Lieber 3D Mann,
    bitte auch mich nicht falsch verstehen, ich habe deine Aussage nicht angezweifelt :-)
    Methodisch ist es nur einfach nicht zulässig WIKI zu zitieren, da es eben nicht wissenschaftlich ist. Wenn auf Wiki auf Primärquellen verlinkt wird, dann beim nächsten Mal einfach diese angeben. Wir sind hier zwar nicht in der Uni oder in irgendwelchen Ministerien, jedoch macht sich eine korrekte Quellenangabe immer sehr gut.
    Liebe Grüße, der Flo
  • 3D Mann , 16. November 2009 14:01
    Ich lese oft die Behauptung: Watt-Messungen sind nicht nachvollziehbar, übertragbar oder man kann so keine Vergleiche ziehen. Da bin ich genau deiner Meinung und denke ebenfalls, hier wird einfach Wiki als Referenz genommen und als eigene Meinung wiedergegeben.

    Typische Diskussion zur Wattmessung:
    Leser: Die Auswertung ist komisch.
    Tester: Was speziell.
    Leser: Chip A kann nicht besser als Chip B sein oder schon gar nicht bei höherem Takt.
    Tester: Bei diesem Testsystem entstehen diese Ergebnisse.
    Leser: Warum wird nicht nur die Karte gemessen, sind die Angaben das Gesamtsystem.
    Tester: Ja.
    Leser: Dann sind die Ergebnisse nicht übertragbar.

    An dieser Stelle wird einfach nicht verstanden, dass nicht nur der Chip gemessen wird, sondern ein Leistungsindex aus Gesamtsystem, Grafikkarte, Treiber und Spiel entsteht. Da in meinen Artikeln keine Gesamtsysteme getestet werden, bezieht sich das Fazit natürlich nur auf die entsprechende Grafikkarte.

    Wenn ich als Käufer sehe, eine HD 5770 bietet fast die gleiche Leistung wie eine HD 4870 oder GTX 260 und das Gesamtsystem benötigt 50 Watt weniger, dann werde ich doch eher zur neuen 40-nm-Karte greifen. Egal wie mein eigenes System aussieht, warum sollte die HD 5770 bei mir plötzlich schlechter abschneiden als eine HD 4870 oder GTX 260.