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Testbericht Nvidia GeForce GTX 780: Der kleine Titan erwacht

Testbericht Nvidia GeForce GTX 780: Der kleine Titan erwacht
Von , Chris Angelini, Benjamin Kraft

Eine 900 Euro teure GeForce GTX Titan lohnt sich am ehesten für Anwender mit kleinem Gehäuse oder Multi-GPU-Ambitionen. Jetzt kommt eine beinahe gleich schnelle Alternative mit leicht abgespeckter GPU und viel niedrigerem Preis: die GeForce GTX 780.

Es ist schon lustig, wenn man sich so anschaut, wie sich manch Fazit zu vergangenen Grafikkartenlaunches heute liest. Als Nvidia die GeForce GTX 680 vorstellte, lag AMDs Preisempfehlung für die Radeon HD 7970 noch bei 500 Euro, und das GK104-Board machte dem damaligen AMD-Flaggschiff das Leben mächtig schwer. Die Nvidia-Karte war schneller, kühler, leiser und kleiner als AMDs Spitzenmodell. Da fiel es uns nicht besonders schwer, die GeForce GTX 680 zu empfehlen. Und bis Nvidia die beinahe gleich schnelle GeForce GTX 670 für noch weniger Geld an den Start brachte, blieb die GeForce GTX 680 auch eine hervorragende Wahl.

Heute findet man eine Radeon HD 7970 ab rund 330 Euro, während die GeForce GTX 680 in einschlägigen Online-Shops ab 420 Euro als verfügbar gelistet ist. Die Ausgangssituation hat sich also komplett umgekehrt! Zudem hat AMD kräftig am Treiber gefeilt, sodass die Radeon HD 7970 ihre GeForce-Rivalin heute schlägt – und das zum niedrigeren Preis. Sicher, dafür muss man bei AMD mit einer höheren Lautstarke und einem höheren Stromverbrauch leben, aber dafür bekommt man bei den Tahiti-Boards auch eine Rechenleistung in allgemeinen Anwendungen, die der Gaming-Geschwindigkeit in nichts nachsteht. Wenn man also nicht gerade mit einer Multi-GPU-Konfiguration liebäugelt, ist die Radeon HD 7970 eine kluge Wahl.

Wer mit einer Karte mehr Grafikpower erreichen will, muss deutlich tiefer in die Tasche greifen – unter 900 Euro geht hier nichts. Egal ob die Karte der Wahl GeForce GTX Titan, GeForce GTX 690 oder AMD Radeon HD 7990 heißt, erst wenn man mehr als doppelt so viel Geld in die Hand nimmt wie für eine einzelne Radeon HD 7970, bekommt man auch wirklich merkliche Mehrperformance. Damit vergrätzen sich AMD und Nvidia gleichermaßen potentielle Kunden, die durchaus gewillt wären, ein wenig mehr in ihre Grafikausrüstung zu investieren – aber der Schritt von rund 400 auf mindestens 900 Euro ist dann schon ein wenig schwer zu verdauen.

GK110 findet in der GeForce GTX 780 ein neues Zuhause

Mit der GeForce GTX 780 versucht Nvidia etwas gegen diese riesige preisliche Lücke zwischen der GeForce GTX 680 und den superteuren High-End-Boliden zu tun. Auch wenn der Name einen neuen Chip vermuten ließe, ist die GeForce GTX 780 eigentlich ein Titan-Derivat und basiert auf der gleichen riesigen GK110-GPU.

Natürlich kommt auf der GeForce GTX 780 eine etwas abgespeckte Variante der GK110-GPU zum Einsatz um der Titan nicht das Wasser abzugraben. Wie wir wissen, enthält eine GK110-GPU im Vollausbau 15 Streaming Multiprocessors (SMX), von denen jeder 192 CUDA Cores und 16 Textureinheiten umfasst. Bei der GeForce GTX Titan sind davon noch 14 SMX aktiv, und die Karte bringt es auf 2.688 CUDA Cores und 224 Textureinheiten. Noch weiter geht die GK110-Verschlankung bei der GeForce GTX 780, wo noch 12 SMX, 2.304 CUDA Cores und 192 Textureinheiten übrig bleiben.

Je nachdem, welche Karte man bekommt, verteilen sich die 12 SMX-Blöcke entweder auf vier oder fünf Graphics Processing Clusters (GPC). Der GK110-Chip ist mit seinen 7,1 Milliarden Transistoren alles andere als klein, und ein solches GPU-Monster herzustellen ist keine leichte Aufgabe. So kommt es, dass an verschiedenen Stellen Defekte auftreten. Nvidia kann also keine exakte Konfiguration für jede einzelne GK110-GPU, die sich auf einer GTX 780 findet, angeben. Stattdessen bleibt man eben bei der allgemeineren aber ebenso aussagekräftigen Angabe, dass die GPU mit 12 aktiven SMX antritt.

Nvidias Einschnitte wirken sich so gut wie gar nicht auf die Taktraten aus. Der Basistakt liegt genau wie bei der GTX Titan bei 863 MHz, doch beim GPU Boost beschleunigt die GTX 780 auf bis zu 900 MHz, wo es bei der großen Schwester offiziell nur 876 MHz sind.

Das Render-Back-End der GK110-GPU bleibt hingegen vollständig erhalten, womit sechs ROP-Partitionen zur Verfügung stehen, die jeweils über acht 32-Bit-Pixel pro Takt  ausgeben können. Nvidia spricht deshalb von 48 ROP-Einheiten. Zudem bindet ein Sextett von 64-Bit-Speichercontrollern den Grafikspeicher mit 384 Bit an. Doch wo Nvidia die Titan mit 6 GB GDDR5-Speicher ausstattete, hat die GTX 780 nur 3 GB an Bord. Hier wie dort läuft er aber mit 1.502 MHz und liefert in der Spitze einen Durchsatz von 288,4 GB/s.

Trotz aller Übereinstimmungen gibt es auch einen nicht unwichtigen Unterschied zur Titan: die Rechenleistung in allgemeinen Anwendungen. Wie wir bereits in unserem Artikel Nvidia GeForce GTX Titan 6 GB: GK110 auf einer Gamer-Karte berichteten, lässt sich bei Nvidias Single-GPU-Flaggschiff per Treiber die Performance bei Berechnungen in doppelter Genauigkeit erhöhen. Dann laufen die entsprechenden FP64-Einheiten mit voller Geschwindigkeit, doch im Gegenzug muss man auf den GPU Boost verzichten. Das machte die GeForce GTX Titan für Entwickler, die mehr Rechenleistung brauchten als andere Nvidia-GPUs liefern konnten, zu einer echten Alternative. In diesem Modus kann sie sogar mit AMDs Tahiti-Chips konkurrieren.

Auch die GeForce GTX 780 bringt 64 FP64-CUDA-Cores pro SMX mit. Die Treiberoption, um deren volle Dual-Precision-Geschwindigkeit freizuschalten, fehlt hier allerdings, weshalb die Performance bei doppelter Genauigkeit bei nur 1/24 der FP32-Leistung liegt. In Sachen Fließkommaleistung sollte die Radeon HD 7970 die Nase also deutlich vorn haben, da der FP64-Durchsatz künstlich beschränkt ist.


GeForce GTX Titan
GeForce GTX 690
GeForce GTX 780
GeForce GTX 680
Radeon HD 7970 GHz Ed.
Shader2.688
2 x 1.536
2.304
1.536
2.048
Textureinheiten
224
2 x 128
192
128
128
Full Color ROPs
48
2 x 32
48
32
32
GPU-Takt
836 MHz
915 MHz
863 MHz
1.006 MHz
1.000 MHz
Texturfüllrate187,5 Gtex/s
2 x 117,1 Gtex/s
165,7 Gtex/s
128,8 Gtex/s
134,4 Gtex/s
Speichertakt1.502 MHZ
1.502 MHz
1.502 MHz
1.502 MHz
1.500 MHz
Speicherbus384-bit
2 x 256-bit
384-bit
256-bit
384-bit
Speicherdurchsatz288,4 GB/s
2 x 192,3 GB/s
288,4 GB/s
192,3 GB/s
288 GB/s
Speichermenge
6 GB GDDR5
2 x 2 GB GDDR5
3 GB GDDR5
2 GB GDDR5
3 GB GDDR5
Die-Größe
551 mm22 x 294 mm2551 mm2294 mm2365 mm2
Transistoren (Milliarden)
7,1
2 x 3,54
7,1
3,54
4,31
Strukturbreite28 nm
28 nm
28 nm
28 nm
28 nm
Stromanschlüsse
1 x 8-pin, 1 x 6-pin2 x 8-pin
1 x 8-pin, 1 x 6-pin2 x 6-pin
1 x 8-pin, 1 x 6-pin
max. Stromverbrauch
250 W
300 W
250 W195 W
250 W
Straßenpreisab 890 Euro
ab 880 Euro
640 Euro (UVP)
ab 420 Euro
ab 370 Euro


Namensspielchen

Nun kann man sich fragen, warum Nvidia die Karte dann überhaupt GeForce GTX 780 genannt hat. Immerhin ist sie ganz klar von der Titan abgeleitet und basiert auf der gleichen Kepler-Architektur, die auch den Großteil der GTX-600-Serie antreibt. Etwas Ähnliches hat Nvidia schon bei der GTX-500-Familie getan, die auf der Fermi-Architektur der GTX-400-Karten aufbaute. Allerdings handelte es sich bei den 500ern um überarbeitete GPUs, die mehr Performance bei geringerer Leistungsaufnahme lieferten und dementsprechend viel effizienter waren.

Nvidia wollte uns dazu nur sagen, dass ein solcher Schritt bei der GeForce GTX 780 nicht nötig war, da man ja gerade erst die ersten Desktop-Boards mit GK110-Chip vorgestellt hat. Zudem ist in der GTX-600-Familie nicht mehr viel Platz für neuere und schnellere Modelle. Es wird sich zeigen, wie Nvidia die 700-Familie in Bezug auf Performance und Preisgestaltung von hier aus fortführt. Wir werden jedenfalls ganz genau hinschauen um zu prüfen, ob das neue Namensschema mit Zahlensprung sich auch in der Performance widerspiegelt. Zudem brauchen wir auch weiterhin überzeugende Produkte von AMD, damit Nvidias Preise nicht aus dem Ruder laufen. Heute heißt der beste Gegenkandidat Radeon HD 7970.

Alle 24 Kommentare anzeigen.
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  • Andy_for_ever , 23. Mai 2013 16:17
    But will it run Crysis? :D 
    ne kleiner Scherz, richtig geiles Teil aber ich glaub da steck ich mir lieber ne 2te gtx680 zu und bin preiswerter :)  Und es sieht auch noch geiler aus :) 
    Aber sonnst sehr gute Karte von Nvidia <3 freut mich
    PS: mal wieder sehr guter Artikel.
  • Jolly91 , 23. Mai 2013 17:24
    Eigentlich kann man darüber streiten, zum einen ist die Karte gut, schnell, aber auch teuer, zum anderen könnte man fast zur 200€ teureren GTX 690 greifen, hätte 2GPU´s, aber leider auch nur 2gb Vram pro GPU.

    Eine Titan ist eine Titan, da kann man wenig sagen, Prestige Objekt, und wer andere Berechnungen durchführt kann da zugreifen.

    Jedenfalls hat NVIDIA nichts ordentliches oberhalb der GTX 680, oder GTX 670 zu bieten, irgendwo fehlt immer was.
    Also wollen wir mal abwarten, was die GTX 770 so zaubert, die könnte immer noch die attraktivste Karte in NVIDIA´s Lager werden.

    Und bei AMD findet man ohnehin nur Leistung für weit weniger Geld, dafür darf man mit Softwareseitigen Probleme rechnen, die einen nerven können.
  • FormatC , 23. Mai 2013 18:05
    Naja, das ist Jammern auf sehr hohem Niveau :) 
  • Big-K , 23. Mai 2013 20:05
    Danke für den tollen Test.
    Das Capture-tool wird wohl google (yt) einige neue Festplatten kosten :-)
    Dann bin ich mal gespannt was die, bei potenter Kühlung, auf max. OC leisten!
  • 7664stefan , 23. Mai 2013 21:17
    Schöner Test! Vielen Dank!
    Wenn man mal beim GH nach der 780 sucht, sind auch schon die ersten Custommodelle mit alternativen Kühlern zu finden. Gigabyte wird mit x3 wohl die Nase vorne haben. Auf die OC-Benchmarks, die sicher die Titan in den Sack stecken werden, bin ich gespannt. Mal sehen wie sich der Preis der 780 entwickelt. Um die 550 Euro wären meiner Meinung nach realistisch, dennoch zu viel wenn ich dafür auch ein triple-SLI aus GTX 660ern bekommen kann. :D 
  • FormatC , 24. Mai 2013 05:59
    Wer die letzte Seite gelesen hat, der weiß auch, das wir den Test der Gigabyte erst heute haben, weil es Nvidia gestern gar nicht wollte. :) 
  • _1u21 , 24. Mai 2013 09:24
    Igor, was ist deine Meinung zu der Stiefmütterlichen Behandlung von OpenCL durch Nvidia? Durch die AMD-APUs in den nächsten Konsolen sollten die OpenCL doch massiv aufwerten. Sonst bleibt das Debakel bei Tomb Raider nicht das einzige.
  • FormatC , 24. Mai 2013 11:25
    @Perique:
    Das an einzelne Boardpartner verschickte NDA war in Bezug auf deren Karten eigentlich eindeutig. Die dürfen ab dem 23. an die Reviewer verschickt werden. Nun erkläre mal einer, wie das funktionieren soll. ;) 

    @_1u21:
    OpenCL und das Nvidia-eigene CUDA konkurrieren. Damit ist die Präferenz ja eigentlich schon klar. Man macht halt auch OpenCL, weil man muss, nicht weil man es so toll findet. Und alles, was man so halbherzig angeht...
  • oXe , 24. Mai 2013 11:31
    Was stimmt mit euch denn nicht, dass ihr um 3:59 und 5:38 schon Kommentare schreibt!?
  • FormatC , 24. Mai 2013 12:34
    Ich arbeite quasi auch nachts :D 
  • _1u21 , 24. Mai 2013 16:02
    @Igor:

    Nvidia demonstriert es ja aktuell, was es bringt.
    Ihr habt ja schon öfters Artikel zu OpenCL-Software gebracht und der Trend geht klar in Richtung OpenCL statt CUDA, da man sich so keinen Kundenkreis verprellen will. AMD hat auch das Pendant Stream einfach nicht mehr weiter vermarktet und setzt sich nun voll für OpenCL ein. Sony hat das Potential der APUs von AMD erklärt und womit man in den nächsten zwei Jahren rechnen könnte. Nvidia bietet aktuell nichts von dem ordentlich an, was Sony/Microsoft verwenden will und wird. Wollen die AMD das Feld im Bereich der Grafikkarten kampflos überlassen oder sind die so arrogant und gehen davon aus, dass deren Grakas weiterhin top sind und es bleiben werden?
  • 7664stefan , 24. Mai 2013 16:29
    Den Kampf scheint nVidia ja teilweise schon gewonnen zu haben. ;) 
    http://www.tomshardware.de/Haswell-Geforce,news-249124.html
    Wenn man sich auf den Laptop/Desktop-Markt konzentriert, verzichtet nVidia vielleicht bewusst auf zu viel Energie im Tablet und Mobilfunkbereich!?
  • FormatC , 24. Mai 2013 17:24
    Das CUDA-Problem ist der Fokus auf der Pro-Markt, wo aber eben auch das eigentliche Geld verdient wird. Bei fast allen wichtigen Großprojekten wie Hochleistungs-Rechnern etc. führt (derzeit) an CUDA kein Weg vorbei. GPGPU im Consumerbereich mag im Vormarsch sein, aber die großen Margen gibts nur im professionellen Einsatz. Und da ist OpenCL aus einigen Gründen aktuell noch nicht allzu weit verbreitet.
  • _1u21 , 24. Mai 2013 23:38
    Da hast du recht. Aktuell führt da kein Weg dran vorbei. Mal abwarten, was hUMA bringen wird.
  • derGhostrider , 25. Mai 2013 14:55
    Schöner Test!
    Checkliste:
    - Grafikleistung: OK (fast Titan-Niveau)
    - Lautstärke: OK
    - Preis: OK
    - Stromverbrauch: OK
    Dann werde ich mir wohl die kleine bestellen. Kostet ja nicht viel und Leistung hat sie wohl auch genug.
    Danke & Gruß...
  • FormatC , 25. Mai 2013 17:30
    Das Teil rockt wirklich. Mit der Gigabyte bin ich derweil bei konstanten 1.2 GHz Boost im GPGPU angelangt. Die haut den Titan auch bei CUDA glatt in die Ecke. Schade, dass treiberseitig FP64 weggekrüppelt wurde.

    Allerdings:
    Ich nutze die GTX Titan aktuell mit dem Engineering-BIOS (und dem 450 Watt-Kühler von Gigabyte), da geht noch weitaus mehr als mit der GTX 780, denn der Takt ist nun fast der gleiche. Aber auf eigenes Risiko. :D 
  • derGhostrider , 25. Mai 2013 18:26
    Na, übertakten will ich nichts. Bestellt ist die Karte auch: 588 Ocken, versandkostenfrei.
    So im direkten Vergleich zu meinen FX4800ern wird das schon merkbar sein. *g*
    Und sobald dann die Haswells oder sonstige 6 bis 8 Kerner in ansprechender Konfiguration zu haben sind, tausche ich Board, CPU(s) und RAMs halt auch noch aus. Muß dann nur noch schauen, ob ich dual-CPU oder single-CPU verwende.
    Am liebsten hätte ich ja 8 Kerne bei ~3.4 GHz oder sowas. 4-Kerne sind mir auf jeden Fall zu wenig und etwas Takt wäre halt auch nicht schlecht.
    Na, mal gucken, was da die nächsten Monate kommt.
  • FormatC , 25. Mai 2013 19:44
    Ja, mehr richtige Kerne wären auch für mich ein Traum. SMT ist nur eine Hilfskrücke. Aktuell läuft der 3770K mit 4.8 GHz unter Wasser, mit mehr oder weniger 8 Threads geht da schon einiges. Aber mehr wäre nice ;) 
  • Faboan , 27. Mai 2013 16:28
    wann fängt nvidia eigentlich wieder an vernünftig anzubieten?
    die 780 ist schlappe 100€ teurer als die 680 es bei release war.
    vom preis/leistungswitz titan will ich gar nicht erst anfangen.
    GTX 880 dann also ~750€?
  • 7664stefan , 27. Mai 2013 16:59
    Es muss ja nicht immer die Königsklasse sein. Vorteil ist, dass aktuell die GTX 650/660 (ti) günstig zu haben sind. Auf dem Markt findest du auch noch neue GTX4xx und 5xx. Es möchte sich wohl niemand leisten, die schon heute in den E-Schrott zu werfen.
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