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Temperaturen und Lautstärke

Nvidia GeForce GTX 980 und GTX 970: Maxwell mit maximaler Power?
Von , Don Woligroski, Gerald Strömer, Kai Tubbesing

Temperaturentwicklung im laufenden Betrieb

Eine geringere Leistungsaufnahme vespricht natürlich auch eine geringere Temperatur der GPU unter Last sowie eine einfachere und leisere Kühlung. Soweit die Theorie - doch wie sieht es in der Praxis aus? Wir werten diesmal auf vielfache Nachfragen hin vor allem den Betrieb im geschlossenen Gehäuse aus und nutzen dafür die Inrarottechnik

Infrarotmessungen mit der Optris PI450

Jetzt wird es interessanter als das, was wir normalerweise in einem Kurvendiagramm darstellen können, denn wir verwenden zum Gegentest dessen, was uns die Sensoren sowieso schon liefern, mit der PI450 eine von Optris speziell für die Prozessüberwachung entwickelte Infrarotkamera.

Mit einer Rate von 80 Hz liefert sie uns Echtzeit Wärmebilder in Höchstgeschwindigkeit, die via USB auf ein separates System übertragen werden, so dass wir diese Vorschau auch als Video aufzeichnen können. Mit einer thermischen Empfindlichkeit von 40 mK eignet sie sich speziell zur Erkennung minimaler Temperaturunterschiede, was uns natürlich sehr entgegenkommt.

Startpunkt: Nach 15 Minuten Idle

Betrachten wir zunächst den Zustand, nachdem sich das Mainboard und die Grafikkarte normal im Leerlauf aufgewärmt haben. Die Seitentür des Gehäuses ist dazu natürlich geschlossen und wir öffen diese nur ganz kurz für die Aufnahme des Infrarot-Bildes:

Moderate Grill-Party: 1 Stunde harter Gaming Loop

Nun schaut das Bild schon ganz anders aus und wir erkennen auch ganz deutlich die Unterschiede zwischen den jeweiligen Kühllösungen. Zunächst analysieren wir die Referenzkarte von Nvidia.

Der DHE-Kühler (Direct Heat Exhaust) befördert die Abwärme brav aus dem Gehäuse heraus. Der heißeste Punkt des Kartengehäuses liegt bei den Spannungswandlern, die intern schon mal die 90 °C überschreiten können. Das Mainboard bleibt von der Abwärme fast komplett verschont und heizt sich nur im Bereich der eigenen Spannungswandler und des Chipsatzes selbst auf:

Bei der Gigabyte GTX 970 Windforce OC liegen die Spannungswandler analog zur Referenzkarte links (auch wenn die Platine insgesamt etwas kürzer ist), so dass auch hier der heißeste Punkt fast an der gleichen Stelle liegt wie eben bei der Referenzkarte.

Man sieht aber auch deutlich den Unterschied der Kühlung: Die Axiallüfter liegen über den vertikal angeordneten Lamellen, so dass auch das Mainboard die Abwärme der Karte zu spüren bekommt. Aber - so fair muss man auch sein - es hört sich schlimmer an, als es in Wirklichkeit gefährliche Spuren hinterlässt. Mit reichlich 40 bis 45 °C auf der Platinenoberseite kann man nämlich durchaus leben.

Die übertaktete Gigabyte GTX 980 Windforce OC besitzt ebenfalls eine Platine im Eigendesign, bei der zudem die Spannungswandler wieder wie früher rechts neben der GPU liegen. Man sieht es recht eindeutig an der Infrarot-Aufnahme, zumal hier auch die gemessenen Werte wegen der höheren Leistungsaufnahme der Karte etwas höher ausfallen:

Insgesamt kann man Maxwell zumindest beim Gaming eine sehr unproblematische Kühlung bescheinigen, was vielen Gehäusekonzepten mit Sicherheit entgegen kommt, da man die Gehäuselüfter weiter herunterregeln kann. Im von uns eingesetzten Corsair Graphite 760T laufen diese auf niedrigster Stufe.

Temperaturen im Gaming-Loop
offener Bench-Table
geschlossenes Gehäuse
VRM
Gigabyte GTX 970 Windforce OC:
61-62°C
64-66°C
91°C
GeForce GTX 980 Reference:
80-81°C (Limit)
80-81°C (Limit)98°C
Gigabyte GTX 980 Windforce OC:60-61°C
64-65°C
93°C

Messung der Geräuschentwicklung

Wie messen die Geräuschentwicklung der Grafikkarte mit einem kalibrierten, sehr hochwertigen Studiomikrofon (Super-Niere) in einem Abstand von 50 cm lotrecht zur Grafikkartenmitte. Dieser Abstand ist zusammen mit der sehr ausgeprägten Nierencharakteristik des Mikrophons ein notweniger Kompromiss zwischen der Vermeidung von Windgeräuschen durch den Lüfter einerseits und den störenden Einflüssen der Nebengeräusche andererseits, die nie völlig auszuschließen sind. Auch wenn unsere Schallschutzmaßnahmen helfen können, Letzeres zu minimieren - ganz ausschließen kann man es eben nie. Deshalb werden diese Messungen auch überwiegend nachts durchgeführt.

Doch wie sieht es mit der Geräuschentwicklung nun genau aus? In Zahlen drückt sich dies dann so aus:

Schallpegel (offener Bench-Table)
Idle
Gaming-Loop
Gigabyte GTX 970 Windforce OC:
31,8 dB(A)
41,8 dB(A)
GeForce GTX 980 Reference:
31,4 dB(A)
43,6 dB(A)
Gigabyte GTX 980 Windforce OC:30,4 dB(A)
40,2 dB(A)


Auch diesmal fällt das Fazit also positiv aus. Egal ob Referenzkarte oder Board-Parter-Lösung - man kann Maxwell beim Gaming-Loop auch ohne Wasserkühlung leise und sicher kühlen.

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  • Derfnam , 19. September 2014 16:10
    Ich möchte, da ich den Test schon auf der Amiseite gelesen hatte, den dort 1. Kommentator zitieren: Wow. Ohne Ausrufezeichen, weil ich die Leistungsaufnahmeproblematik unter GPGPU-Volllast sehr ärgerlich finde.
  • zeedy , 19. September 2014 16:20
    Vielen Dank für den Test. Ich glaub es gibt einen Fehler in der Gesamtübersicht Leistungsaufnahme Gaming:
    die GTX980 zieht in der Detailbetrachtung 185W und keine 200W. Oder?
  • zeedy , 19. September 2014 16:24
    Vielen Dank für den Test. Ich glaub es gibt einen Fehler in der Gesamtübersicht Leistungsaufnahme Gaming:
    die GTX980 zieht in der Detailbetrachtung 185W und keine 200W. Oder?
  • Tesetilaro , 19. September 2014 16:27
    hmpf, wo kann ich meine 290X gegen eine 970 eintauschen? ;) 
  • morchel , 19. September 2014 18:24
    Die 320€ für eine GTX 970 kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen. NVidia ist nicht gerade dafür bekannt, eine gleichwertige karte (r9 290x) 60€ billiger anzubieten als die Konkurrenz. Wenn die wirklich so kommt, werden die AMD Preise purzeln: R9 290 dann für 260€ und 280x für 199€?
  • alterSack66 , 19. September 2014 18:47
    Die GTX 970 ist so gut wie gekauft :) 
  • diem_ , 19. September 2014 18:47
    Vielen Dank für den tollen Test.
    Ich habe mich schon den halben Tag gewundert, warum auf anderen Seiten bereits die neuen Artikel veröffentlicht wurden, während die Seite mit dem liebevollsten Grafikparcours sich brav zurück hält. Aber jetzt ist ja alles da. :-)
  • alterSack66 , 19. September 2014 19:32
    Weiß jemand was an der Evga ACX 2.0 gegenüber der ACX außer der Stromversorgung anders ist? https://geizhals.de/?cmp=1168341&cmp=1168428#xf_top
  • Myrkvidr , 19. September 2014 19:46
    Jetzt schon ab 309 Euro lieferbar? Cool!
  • FormatC , 19. September 2014 21:14
    Ich schätze einen Straßenpreis von deutlich unter 300 Euro in 2-3 Wochen
  • alterSack66 , 19. September 2014 21:20
    Meinst du wirklich? Dann muss AMD die Preise aber auch stark senken.
  • FormatC , 19. September 2014 21:42
    Ja, das wird wohl so kommen (müssen)
  • PULARITHA , 19. September 2014 23:32
    @alterSack66
    Ist ein überarbeiteter Kühler verbaut. Angeblich gab es vom Neuen nicht genug (Produktion), deshalb werden beide Varianten angeboten.
  • Michalito , 19. September 2014 23:56
    So, danke für den schönen Test. Kommen doch die Shots der Infracam? Ich weiß, die Zeit..
    Tatsächlich ist für mich auch die 970 die Karte die ich wählen würde zur Zeit. Allerdings fühle ich mit meiner 7870 (1080p Moni) noch keinen Aufrüstdruck. Vlt. beim Witcher? Mal sehen. Und das ist auch für mich das Problem aller aktuellen Performance / High End Karten zu stark für 1080p und zu schwach für 4k. Angesichts dessen was so in ca. 2 Jahren in Monitormarkt ansteht (Oled 4K) finde ich den kauf eines neuen Monitors auch blöd, und damit auch den Kauf einer GK zur Zeit. Na, kommt Zeit, kommt Rat.
  • Jolly91 , 20. September 2014 00:09
    Rein vom Gaming könnte man eine GTX 780Ti gegen eine GTX 970 wechseln, aber wenn die Karte unter Vollast rendern darf und keine Möglichkeiten der Lastanpassung zur Stromaufnahme hat, kann auch Maxwell weit mehr verbrauchen als eine GTX 780Ti.

    Wobei ich sehe, das eure GTX 780Ti mit Standardtakt arbeitete, und da zum einen noch viel Luft nach oben ist, und zum anderen könnte das den Maxwell Karten konkurrenz machen.

    Es wäre durchaus interessant die GTX 780Ti, die GTX 970 / GTX 980 und die R9-280X und R9-290X im moderat übertakteten Zustand auf Effizienz zu testen, dann könnte viel Licht ins Dunkel gebracht werden.

    Vor allem im GPGPU Bereich, wo die Maxwell Architektur punkten soll, könnte man noch einen Benchmark durchführen, um zu sehen wie sich die höhere Leistungsaufnahme auf die Geschwindigkeit auswirkt.
  • jjensson , 20. September 2014 00:35
    An die Experten hier: Habe zur Zeit eine GTX660Ti und einen alten Intel Core i5-2400. Mein Netzteil ist ein Be Quiet! Straight Power E9 400Watt (laut PC-Experience Test Leistungsreserven bis 546W!). Ist es OK, wenn ich eine referenzgetaktete GTX 970 dranhänge, oder könnte das Ärger machen? Die TDP ist bei beiden Karten gleich.
  • Big-K , 20. September 2014 00:58
    @jjensson
    Du kannst maximal 10% überlasten solltest das aber nicht darauf hin auslegen.
    Im Prinzip sollte es gehen im schlimmsten Fall schaltet das NT ab. Überlastschutz.
    Empfehlen würde ich es aber nicht, ein paar Watt mehr wären schon gut.
    Sinnvoll ist es nur bedingt da der Prozessor viel zu schwach ist zumindest für viele games.
  • jjensson , 20. September 2014 01:09
    Sorry wegen der Mehrfachpostings - jedesmal, wenn ich Refresh drücke, postet Tom's einen neuen Kommentar. Schlechtes Webdesign?

    Danke, Big-K. Das Netzteil habe ich mir letzten Winter geholt, extra-"schwach" wegen der Effizienz. Nun rächt sich das.

    CPU wahr hier noch nie der Flaschenhals (geht ja bis 3,1/3,4GHz und wirklich deutlich mehr bekommt man ohne übertakten heute sowieso noch nicht von der Intel-Stange).
  • Korner , 20. September 2014 01:14
    Moin zusammen, ich habe das mit der Lastaufnahme noch nicht ganz kapiert.
    Wenn ich jetzt v.a spielen will (1080p, Ultra Details) die GTX970 also richtig fordere, verbraucht sie dann also doch deutlich mehr als die angegebene TDP von ~165W? (Xeon E3 1231, Corsair CS 550W, 8GB Ram)
    Hintergrund ist einfach nur die Überlegung der Stromkosten wegen: Möchte meine HD6850 (TDP ~140W) upgraden und hatte an eine R9 280x gedacht (TDP~250W), und bei dem doch deutlich niedrigerem TDP der GTX970 hätte ich den Aufpreis von ~ 80€ nach ein paar Jahren wieder raus....dachte ich, aber wie muss ich die Spitzen der Lastaufnahmen denn jetzt interpretieren? Verbraucht die GTX970 dann am Ende doch soviel wie zB eine R9 280x bei hoher Gaming-Auslastung? Sind die 165W TDP also am Ende nur Augenwischerei?
  • Big-K , 20. September 2014 01:29
    Diese Forensoftware, schrecklich.
    Als angekündigt wurde das die 980 nur 16 sm haben wird dachte ich nicht das die so gut abschneidet aber der Takt machts wohl möglich.
    Was mir nur nicht ganz klar ist, wenn powertune schon mit 100 kHz arbeitet wie hochfrequent arbeitet nv boost?
    Da die Leistungsaufnahme in games nur etwa die Hälfte wie im GPGPU beträgt könnte man daraus schließen das die Hälfte der Zeit gar nichts berechnet wird? Vielleicht sollte man mal verschiedenen Spiele einzeln auf ihren Stromverbrauch untersuchen.
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