Nvidia GeForce GTX 780 Ti: GK110, endlich komplett - muss Titan dran glauben?

Nachdem AMDs Radeon R9 290X Lob für hohe Performance zu einem Hammerpreis eingefahren hat, launcht Nvidia seine bisher schnellste Single-GPU-Grafikkarte. Die GeForce GTX 780 Ti ist schneller als die R9 290X, aber auch viel teurer. Lohnt sich der Aufpreis...

Die GeForce GTX Titan ist eine extrem schnelle Grafikkarte, richtig? Wir wissen, dass sie auf einer zurechtgestutzten Version von Nvidias GK110-GPU basiert und haben uns natürlich schon oft gewundert, welche Leistung wohl eine vollwertige GK110 abliefern würde. Aber angesichts des bis zur Markteinführung von AMDs Radeon R9 290X unangefochtenen Leistungsvorsprungs und des abschreckenden Straßenpreises von zuletzt immer noch über 820 Euro war es jedoch nie eine absolut sichere Sache, dass es in absehbarer Zukunft eine unbeschnittene GK110-Version für Desktop-PCs geben würde.

Schließlich ist GK110 eine GPU mit 7,1 Milliarden Transistoren und Nvidia ist munter dabei, sie in Form der rund 4200 Euro teuren Quadro-K6000-Karten zu verkaufen. Warum also eine "günstige" Gaming-Karte damit bestücken, wenn man auch eine vier bis fünf mal so teure Workstation-Grafikkarte daraus bauen kann?

Ein Wort: Konkurrenzdruck. Denn Konkurrenz verändert gefestigte Perspektiven. Zugegeben: Der Launch von AMDs Radeon R9 290X war nicht perfekt. Dennoch zeigte er uns, dass eine ordentlich gekühlte Hawaii-GPU Nvidias mächtigen Titanen in die Knie zwingen und demütigen konnte – und das zu einem Bruchteil des Preises.

Um einer Überraschung vorzubeugen begann Nvidia schon vor einiger Zeit damit, einen Teil seiner GK110B-GPUs, die seit diesem Sommer auf GTX-780- und GTX-Titan-Karten verbaut werden, auszusieben und einzulagern. Das Unternehmen rückte nicht mit der Sprache heraus, nach welchen Kriterien es dabei vorging. Aber die Vermutung liegt nahe, dass so makellose Prozessoren mit den geringsten Leistungsverlusten zur Seite gelegt wurden, um einen spirituellen Nachfolger der GeForce GTX 580 zu erschaffen. Diese absolut funktionsfähigen GPUs kommen nun in der GeForce GTX 780 Ti zum Einsatz.

GK110 in seiner ganzen Pracht

Ganz genau: wir können endlich einen einen Blick auf einen GK110 werden, dessen Streaming-Multiprozessoren allesamt aktiv sind. Die GeForce GTX 780 Ti hat damit insgesamt 2880 CUDA-Kerne und 240 Textur-Einheiten. Um das Ganz zu komplettieren, können wir es zur Abwechslung auch mal rückwärts herunterbeten: Bei 192 Shadern pro SMX kommen wir auf 15 arbeitende Blöcke und mit drei SMX-Blöcke pro GPC (Graphics Processing Cluster) ergibt das fünf GPCs, die parallel arbeiten.

Das ist ein SMX mehr, als die GeForce GTX Titan mit ihren auf 14 SMX-Blöcke verteilten 2688 CUDA-Kernen vorweisen kann. Man bekommt also 192 Shader und 16 Textur-Einheiten zusätzlich dazu. Und weil es ja so richtig krachen soll, hat Nvidia außerdem auch noch den GPU-Takt angehoben. Der Basis-Takt der Titan liegt bei 837 MHz, der typische Boost-Takt bei 876 MHz. Die GTX 780 Ti startet mit einem Basis-Takt von 875 MHz und kann laut Nvidia auf bis zu 928 MHz hochtakten.

Am Backend des GK110 scheint sich nicht viel geändert zu haben. Sechs ROP-Partitionen handhaben bis zu acht Pixel pro Taktzyklus, was 48 ROP-Einheiten ergibt. Dazu kommt noch ein Sextett von 64-Bit-Speicher-Controllern, die zusammengenommen den wohlbekannten 384 Bit breiten aggregiertem Speicher-Bus ergeben. Lediglich beim Speicher selbst hat Nvidia Hand angelegt. Anstatt die 1500-MHz-Module zu verbauen, die auf der Titan zum Einsatz kamen, setzt Nvidia hier auf die neuesten 1750-MHz-Module, was in einer 7000 GBit/s schnellen Datenrate und einer Bandbreite von bis zu 336 GByte/s resultiert.

Eine ganz spezielle Design-Entscheidung wird wahrscheinlich heftigste Diskussionen auslösen: Nvidia hat sich entschlossen, der neuen Karte nur drei GByte GDDR5-Speicher mit auf den Weg zu geben – die Titan hatte deren sechs. In aktuellen Spielen haben wir 3-GByte-Karten wie die Radeon R9 280X bereits bei Auflösungen von bis zu 3840 x 2160 Pixeln (Ultra-HD, 4K) getestet und sind nie auf Probleme gestoßen, die auf zu knappen Speicher zurückzuführen wären. Mit drei Quad-HD-Bildschirmen, die mit 7680 x 1440 Pixeln laufen, wird man dann allerdings doch Probleme bekommen. Battlefield 4 belegt bei dieser Auflösung beispielsweise mehr als drei GByte Speicher. Mit einem einzelnen Ultra-HD- oder drei Full-HD-Monitoren (5760 x 1080 Pixel) ist man heute noch auf der sicheren Seite, aber die Menge des verbauten GDDR5-Speichers wird künftig einen zunehmend größeren Stellenwert haben.

Ist die GeForce GTX 780 Ti titanischer als die Titan?

An diesem Punkt kommt einem unwillkürlich eine ganz bestimmte Frage in den Sinn: Was ist denn nun mit der im Handel mindestens 820 Euro teuren GeForce GTX Titan? Nvidia selbst bezeichnet die GeForce GTX 780 Ti jedenfalls als die schnellste Gaming-Grafikkarte überhaupt und schickt sie für 649 Euro auf den Markt – UVP, wohlgemerkt; dieser Preis wird recht rasch unterboten werden. Aber selbst so bezahlt man für sie weniger als für eine Titan, bekommt aber technisch überlegene Spezifikationen.

Titan findet seine Nische letztlich nur als Lösung für CUDA-Entwickler und jedermann sonst, der die Double-Precision-Rechenleistung der GK110 braucht, aber auf Workstation-orientiere Features wie ECC-Speicherschutz, RDMA-Funktionalität oder Hyper-Q verzichten kann, die man bei einer – deutlich teureren – Tesla- oder Quadro-Karte bekommen würde. Zur Erinnerung: Jeder SMX-Block auf dem GK110 beinhaltet 64 FP64-CUDA-Kerne. Eine Titan-Karte mit 14 aktiven SMX's, die mit 847 MHz taktet, sollte eine Double-Precision-Performance von 1,5 TFLOPS abliefern können.

Die GeForce GTX 780 Ti wird diesbezüglich dagegen genauso von Nvidia kastriert wie die GTX 780: Der Treiber der Karte betreibt die FP64-Einheiten der GK1110 absichtlich mit einem Achtel des GPU-Taktes. Wenn man das mit dem 3:1-Ratio von Single- zu Double-Precision-CUDA-Kernen multipliziert, kommt man auf 1/24 der Taktrate. Rechnet man das aus kommt man auf eine Single-Precision-Rechenleistung von schmucken 5 TFLOPS, aber nur auf eine Double-Recision-Rechenleistung von 210 GFLOPS.

Das ist ein Kompromiss, keine Frage. Aber Nvidias musste irgendwas machen, um der Titan weiterhin einen Wert und einen Sinn zu geben und gleichzeitig zu verhindern, dass die GeForce GTX 780 Ti die Verkaufszahlen der deutlich teureren Profi-Karten kannibalisiert. AMD geht bei seinen Hawaii-Karten übrigens ganz ähnlich vor (wenn auch nicht ganz so heftig): Deren Double-Precision-Performance ist auf ein Achtel der FP32-Performance limitiert.

Und hier stehen wir nun mit einer GeForce GTX 780 Ti, die in Sachen Gaming fraglos Nvidias neuer Fackelträger wird, während die Titan de facto auf den Alterswohnsitz geschickt wird und künftig als Nischenlösung für die Entwicklungs- und Forschungs-Community herhalten muss. Die gute Nachricht für den Desktop-Enthusiasten, der mit Nvidia-Karten liebäugelt: Der Preis für das (neue) Topmodell sinkt ganz erheblich, während die Performance ansteigt.

Aber reicht das aus, um AMD und seine Radeon R9 290X in die Schranken zu weisen? Immerhin geht das neue Flaggschiff des Konkurrenten zu einem – für den Highend-Bereich – regelrechten Schnäppchenpreis von 475 Euro (UVP) über den Ladentisch.

Wie ihr ja sicherlich in unserem Launch-Artikel zur R9 290 vor zwei Tagen gelesen habt, trudeln immer mehr Retail-Karten in unseren Testlaboren ein – und sie haben einfach nicht die gleiche Titan-Killer-Performance, die das Presse-Sample im R9-290X-Launch-Artikel vorweisen konnte. Die Ergebnisse streuen von einer Performance zwischen GeForce GTX 770 und 780 bis hin zu knapp über der Leistung einer Titan – mangelnde Konsistenz scheint derzeit AMDs größter Feind zu sein.

Der Grund dafür ist nach unseren Ermittlungen in der realen Lüfterdrehzahl zu suchen: Wenn man im OverDrive bei zwei verschiedenen Karten identische 40 Prozent (R9 290X) bzw. 47 Prozent (R9 290) einstellt, heißt das noch lange nicht, dass die effektiven Lüfterdrehzahlen ebenfalls identisch sind. Denn bei den verbauten Lüftern scheint es ziemliche Qualitätsunterschiede zu geben. Und wenn die Lüfter unterschiedlich schnell drehen und somit unterschiedliche Kühlleistung haben, differiert die Performance dieser in Sachen Thermik sehr sensiblen Karten doch sehr stark, solange sie mit dem Referenzkühler bestückt sind. Wir reden hier als nicht von Golden Samples, sondern von Golden Lüftern... AMD-Vertreter haben bestätigt, dass es Diskrepanzen zwischen absoluter Lüfterdrehzahl und dem PWM-Controller gibt; das Unternehmen arbeitet nach eigener Aussage an einem Software-Update, dass dieses Problem beheben soll. Aber wie es aussieht, haben auch die Umgebungsbedingungen – konkret die Lufttemperatur – einen Einfluss; wir werden diese Sache jedenfalls weiter verfolgen.

Zwischenzeitlich profitiert Nvidia natürlich von dieser Kontroverse. Aufgrund von Taktfrequenzen, die sich bei den R9-290X-Karten zwischen 727 und 1000 MHz bewegten, und der Tatsache, dass AMDs Referenzkühlung die Performance der Karte in verschiedenen Games bei unterschiedlichen Taktfrequenzen limitiert, kamen wir in unserem Launch-Artikel zur R9 290 zu keinem eindeutigen Schluss. Werden wir bezüglich Nvidias Antwort auf die Hawaii-Karten eine klare, definitive Aussagen treffen können? Warten wir es ab.

Erstelle einen neuen Thread im Artikel-Forum über dieses Thema
Dieser Thread ist für Kommentare geschlossen
24 Kommentare
    Dein Kommentar
  • 7664stefan
    :D Jetzt ist also doch schon Weihnachten! :D Der gleiche Preiswahn also, wie bei der 780, die ja jetzt nur noch 'nen Appel und 'en Ei kostet.
    Meine Meinung ist weiterhin: Kauft euch eine HD 7990! Die liegt in allen aktuellen Benchmarks vor den neuen Single GPUs und kostet weniger als 500 Euro. ;)

    @Igor: Ich kann in dem schönen Artikel teilweise den Text nicht lesen, da der von den Images überlagert wird. Liegt das Problemchen bei mir?
    0
  • Big-K
    Wusst ichs doch das es bei der Geheimniskrämerei um die Ti ging. ;-)
    Die beste Werbung ist wenn die Kongruenz so in Panik gerät wie NV jetzt und ihre Kronjuwelen verhökern muss.
    Naja für den Preis von ZWEI 290. Beide Spieler haben ihre "Karten" auf den Tisch gelegt, bis auf den Custom-Kühler Joker von AMD zumindest, mal sehen wer sich den Marktanteile-Pot sichern kann.
    0
  • gst
    @7664stefan: Kannst Du mir sagen, auf welchen Seiten das der Fall ist? Dann schaue ich mir das gleich mal an. Danke!
    0
  • alterSack66
    Und ich kann die Zahlen in den Diagrammen kaum lesen so winzig sind die. Denkt doch mal an ältere Leute :P
    0
  • Big-K
    Auch wenn die doppelposts nerven das kann der Opera wiederum fehlerfrei.
    Ihr müsst alle ipv6 und javaskript ausmachen dann gehts ;-)
    0
  • gst
    @7664stefan: Kannst Du mir sagen, auf welchen Seiten das der Fall ist? Dann schaue ich mir das gleich mal an. Danke!
    0
  • 7664stefan
    @gst. Muss am IE8 liegen, den mein Brötchengeber mir gönnt. Ab IE9 tritt das nicht mehr auf.

    @Sack: Ich schenk dir zu Weihnachten ne neue Brülle! :D
    0
  • 7664stefan
    Sagt mal: mit welcher Spannung erkauft sich die 780 Ghz Edition den hohen Takt? Ich würde mal auf 1,175V tippen. Das sollten viele der 'alten' 780er mit Custom-Kühler auch schaffen. Die Frage ist nur, wie lange?
    0
  • Jolly91
    Ist doch ein ganz nettes Stück Hardware.
    0
  • avatar_87
    Die Aussage im Artikel und auch sonstwo, dass die gtx 780 Ti fast schon günstig weil billiger als die Titan ist, geht mir ziemlich auf den Sack. Alles nur eine clevere Marketingstrategie. Der einzige Sinn einer Nvidia Titan war die gtx 780 und jetzt die gtx 780 Ti für fette Kohle zu verkaufen, da sie im Vergleich zur Titan günstig erscheinen, aber im Vergleich zur Vorgängergeneration teuer sind!
    0
  • FormatC
    Solange die Leute kaufen was sie kaufen und dafür gern zahlen, kann die Strategie doch nicht so schlecht sein. Warum sollte sie es billiger hergeben, wenn es auch so geht? System Apple :D
    1
  • avatar_87
    Jo letztlich ist der Kunde selbst schuld. Beim wöchentlichen Einkauf muss man sich ja schließlich auch bücken oder strecken um an die günstige Ware zu kommen. Fies ist es trotzdem :D
    0
  • gst
    @7664stefan: Dann past das ja - juut. :)

    @avatar_87: Korrekt. Außerdem ist im Artikel ziemlich deutlich (und ich meine mehrfach) zu lesen, dass das mit dem Schnäppchencharakter relativ zu verstehen ist. Relativ günstig im Vergleich zur Titan? Definitiv. Absolut günstig, wenn man die R9 290(x) ins Kalkül zieht? Nö. Aber wie Du schon sagst: Letztlich entscheidet der Kunde, was er kauft. Es gab ja anscheinend auch genug Leute, die die noch teurere Titan gekauft haben... Und wie Igor schon treffend sagte: System Apple. ;)
    0
  • Derfnam
    Die Diagramme mit den Benchergebnissen sind immer noch zu schmal, jedenfalls bei mir mitm Feuerfux.
    0
  • bigreval
    Ich brauche neue Karten zum Zocken.... Da ich aber Skyrim spiele, vor allem mit den High-End-Texturen ist die 780Ti mit 3GB nicht wirklich prickelnd... Auch in BF4 wird es sicherlich zu Laderucklern kommen wenn man alles ausreizt. Und wenn schon so eine Karte, dann will ich aber auch wirklich alles rausholen... Wie schon im anderen Artikel geschrieben: die 290X wird es werden, unter Wasser. Wenn das alles dann sauber läuft, dann noch ´ne zweite dazu und ich bin wieder für 3 Jahre gerüstet....

    Die 3GB, sind nicht zeitgemäß. Nicht bei so teuren Karten, die zumindest ich nicht wechsle wie Unterhosen... Dann lieber die AMD´s.... (und das von einem (ehemaligen) Nvidia-Fanboy...)
    0
  • 7664stefan
    Nun sag mir doch mal, warum BF4 mit einer 780 ti nicht laufen sollte, wenn schon eine 780 (ohne ti) mit Ultra-Settings in FullHD keine Probleme hat?
    Warum nVidia sich beim Speicher/-ausbau so zurückhält, verstehe ich auch nicht. Da ginge sicher noch etwas.
    In Sachen P/L bin ich auch bei AMD. :)
    0
  • avatar_87
    Speicherfressende Mods sind ja auch eher die Ausnahme. Mit SSAA und mehr Texturen bringt man jede Grafikkarte irgendwann an ihre Grenzen.
    Normal langen die 3 GB auch für hohe Auflösungen wie 1440p.

    Finde es nur unnötig mit der gtx 780 Ti wieder 4-Way SLI zuzlassen statt 3-Way wie bei der gtx 780. Da limitieren die 3 GB Speicher dann schon.

    @gst AMD profitiert ja auch von Nvidias Strategie! Hawai wäre ohne eine Titan wahrscheinlich auch günstiger! Alle Oberklasse Karten wären das. Der einzige der nicht profitiert ist der Kunde :(.
    Aber zumindest sieht die R9 290 halbwegs vernünftig aus. Langsam wollen einige auf 1440p umsteigen und da passt die Karte gut, zumal sie sich mit gutem Kühler auch ordentlich takten lassen sollte.
    0
  • FormatC


    Die vier Jahreszeiten des GK110 und ein kleiner Teaser. :D
    0
  • 7664stefan
    Wie gemein! :D Ist das die Titan mit ordentlichen Giggerbreit-Cooler und vernünftigem Takt? Haste wieder mal gebastelt? Ach ne, das ist ja die R290X mit Windfurz. :)
    0
  • BlackX
    Beim CUDA Benchmark GTX 680 = 690? Da kann was nicht stimmen! Die zweite GPU rechnet da wohl nicht mit!
    0