[UPDATE] Pascal-Roundup: GeForce GTX 1070 und GeForce GTX 1080 im Vergleich

MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G

MSI hat sich seit einigen Generationen mit der Gaming-Serie ein gewisseses Image erarbeitet, dem man auch bei der GeForce GTX 1070 treu bleiben möchte: Eher konservative Auslegung beim Werkstakt, dafür eine ausreichend dimensionierte und vor allem leise Kühllösung.

Ob und wie gut dies gelungen ist, wollen wir in diesem Test natürlich klären.

Da MSI zudem mit der hauseigenen, deutlich aufgewerteten Lightning-Serie stets einen ähnlichen Weg geht wie viele andere Anbieter mit ihren Premium-Varianten, bleibt offen, wie viel Herzblut man seitens MSI in die Gaming X gesteckt hat.

Allerdings geht es ja auch bei MSI noch deutlich simpler: Mit der Armor 8G und der Aero 8G hat MSI gleich zwei doch deutlich einfacher gehaltene Karten im Portfolio.

Wir testen ein Presse-Sample mit dem von MSI ausgelieferten BIOS, bei dem standardmäßig der OC-Mode aktiviert ist, was zusätzlich ca. 20 MHz mehr Basis- und Boost-Takt bringt.

Da die in der Praxis auftretenden Unterschiede vor allem bei voll aufgewärmter Karte nicht wirklich ins Gewicht fallen, haben wir die Karten vor dem Test nicht auf das Retail-BIOS umgeflasht sondern nutzen lediglich den Standard- anstelle des OC-Modus über die beiliegende Software.

Die von uns getestete Karte entspricht also den Taktungen der Retail-Version.

Äußerer Aufbau und Anschlüsse

Die Kühlerabdeckung besteht wie bei den meisten Mitbewerbern komplett aus relativ dünnen Kunststoff. Jedoch sorgt hier ein sehr massiver Montagerahmen unter dem Deckel für mehr Stabilität. Die Karte ist mit 1080 Gramm kein Leichtgewicht und 28,4 cm lang, 13,5 cm hoch und die für ein Dual-Slot-System üblichen 3,5 cm tief. Die zwei Rotorblätter des doppelt kugelgelagerten Lüfters besitzen einen Durchmesser von immerhin 9,5 Zentimetern.

Die Rückseite der Platine ist von einer einteiligen Backplate verdeckt, die zwar über Lüftungsöffnungen, jedoch über keine mit Wärmeleitpads verbundenen Bereiche verfügt und somit kühltechnisch absolut funktionslos ist. Man muss wegen dieser Backplate zudem weitere fünf Millimeter Tiefe auf der Rückseite einplanen, was für Multi-GPU-Systeme wichtig sein könnte.

Ein Betrieb ohne Backplate gestaltet sich schwierig, da diese über fest integrierte Abstandshalter verfügt und zudem mit Schrauben befestigt ist, deren Gewindeanteil  zu kurz ist, um den mit ihnen auf der Vorderseite gemeinsam gehaltenen Frame sowie den VRM-Kühler richtig zu befestigen. Dies ist auch der Grund, warum wir aus Sicherheitsgründen auf einen Betrieb ohne Backplate verzichtet haben (Stichwort IR-Messung).

Die Oberseite der Karte ist vom leuchtenden MSI Schriftzug und drei sichtbaren Heatpipes geprägt (zweimal sechs und einmal acht Millimeter); die beiden PCIe-Spannungsversorgunganschlüsse (je einmal 8- und 6-polig) sitzen um 180° gedreht am Ende der Karte. Das Design folgt farblich MSIs Corporate Identity in Schwarz und Signalrot und die Formgebung kennen wir bereits so ähnlich schon von älteren Modellen.

Das Ende der Karte ist völlig offen, da die Lamellen horizontal ausgerichtet sind und somit der Luftstrom in Richtung Kartenende bzw. Slot-Blende geht. Das ist insofern vorteilhaft, weil einerseits ein nicht unerheblicher Teil bereits über die Slot-Blende aus dem Gehäuse befördert wird und sich der Airflow im Gehäuse mit etwas Überlegung zudem gezielt nutzen lässt, um einen möglichen CPU-Luftkühler nicht indirekt gleich mit aufzuheizen.

 Die Slot-Blende bietet insgesamt fünf Ausgänge, von denen maximal vier gemeinsam betrieben werden können (Multi-Monitor-Setup). Neben dem Dual-Link-DVI-D (kein analoges Signal durchgeschleift!), finden sich auf der Rückseite noch ein HDMI-2.0-Ausgang sowie drei DisplayPort-1.4-Anschlüsse. Der Rest der Slot-Blende ist mit einigen Öffnungen für den Luftauslass versehen.

Hätte man den meist überfüssigen DVI-Anschluss gleich ganz weggelassen (und optional einen Adapter beigelegt), dann hätte man die Wirksamkeit der Entlüftung sicher noch stiegern können.

Platine und Bestückung

Ein Blick auf die Platine zeigt uns ein sehr aufgeräumt wirkendes Layout. Beim Speicher kommt GDDR5-Speicher von Samung zum Einsatz. Die acht Module vom Typ K4G80325FB-HC25 besitzen eine Kapazität von jeweils acht Gigabit (32x 256 MBit), die je nach abgefordertem Takt mit Spannungen zwischen 1,305 und 1,597 V betrieben werden können.

Das 8+2-Phasen-System setzt wie Nvidias Referenzkarten auf einen kaum dokumentierten µP9511P als PWM-Controller, der im Vergleich zur Referenz von der Rück- auf die Vorderseite gewandert ist.

Da der PWM-Controller die MOSFETs der einzelnen Spannungswandler-Phasen nicht direkt ansprechen kann, setzt auch MSI auf passende PWM-Treiber (gate driver) für die Ansteuerung der platzsparenden Dual-Channel-MOSFETs für den DC/DC-Spannungswandlerbereich. Die Spulen sind als SFC (Super Ferrite Chokes) ausgelegt, was zumindest etwas hochwertiger ist als die üblichen Verdächtigen auf den Referenz-Designs.

Unterhalb der GPU sind auch bei MSIs GTX 1070 Gaming X zwei Kondensatoren aufgelötet, die Spannungsspitzen abfangen und glätten sollen.

Taktraten, Spannungen und Leistungsaufnahme

Bevor wir zur Leistungsaufnahme kommen, betrachten wir noch die Verläufe von Boost-Takt und anliegender GPU-Kernspannung. Wir sehen sehr schön den Zusammenhang von Taktfrequenz und Spannung, wobei die Taktkurve beim Gaming durch das sehr hoch angesetzte Power Target auch bei voll aufgewärmter Karte nicht signifikant einbricht. Übrigens passen auch hier Taktraten und Spannungen als Kurvenverläufe schön schwesterlich zusammen.

Während der Boost-Takt nach Erwärmung und unter Last stellenweise bis auf einen Wert von 1962 MHz fällt, sieht es auch bei den Spannungswerten ähnlich aus. Werden anfangs noch bis zu 1,062 Volt wie bei der Founders Edition erreicht, fällt diese Spannung dann später stellenweise auf 1,05 Volt ab, wobei der Verlauf wie schon beim Takt auffällig ausgeglichen bleibt.

Aus diesen Spannungsverläufen und den fließenden Strömen ergibt sich dann auch die Leistungsaufnahme, die wir mit unserem exakten Equipment sehr gut an allen Anschlüssen messen können. Da die Hersteller auf Grund von Nvidias Restriktionen auf die unterste mögliche Taktrate verzichten, um durch diesen Kunstgriff quasi einen Boost-Step mehr zu erhalten, steigt die Leistungsaufnahme im Idle unverhältnismäßig stark an. Der niedrigste GPU-Takt liegt bei 253 MHz.

In der folgenden Tabelle sieht man, wie sich das in der Messung auswirkt:

Leistungsaufnahme
Idle
16 Watt
Idle Multi-Montor
17 Watt   
Blu-ray
18 Watt
Browser-Games
103 bis 127 Watt
Gaming (Metro Last Light 4K)
181 Watt   
Torture (Furmark)
177 Watt

Natürlich wollen wir euch auch die gewohnten Detailgrafiken der Leistungsaufnahme im Idle, beim 4K-Gaming und beim Stresstest nicht vorenthalten, die sowohl die Lastverteilung auf den einzelnen Spannungs- und Versorgungsschienen abbilden, als auch einen guten Überblick über die anfallenenden Lastschwankungen und Leistungsspitzen geben können:

Kühlsystem und Temperaturen

Hinsichtlich der verbauten Kühllösung hat MSI einiges zu bieten: Der sehr massive Montage- und Kühlrahmen bedeckt fast den kompletten Teil der Platine, der nicht bereits die Spannungswandlerkühlung trägt, die ebenfalls als großflächige Platte mit angedeuteten Kühlfinnen umgesetzt wurde. Für anfallende Wandlerverluste sollte diese Lösung sicher vollends reichen.

Wärmeleitpads zwischen den Speichermodulen und diesem Rahmen sowie dem VRM und der Kühlplatte sorgen für die nötige Wärmebrücke zu den kühlenden Flächen. Allerdings hätten wir uns dafür etwas dünnere und effizientere Ausführungen gewünscht, da die Lüfterdrehzahlen und damit der Airflow sehr niedrig ausfallen.

Der massive Kühler besitzt horizontal ausgerichtete Finnen sowie vier vernickelte 6-mm-Heatpipes und eine mit acht Millimetern Durchmesser. Deren Einbaurichtung ist mehr oder weniger egal, da sie aus gesintertem Kompositmaterial bestehen - die Zeit der anfälligen Axialrillen oder des eingebrachten Gewebes sind schon lange vorbei. MSI setzt zudem auf einen massiven und ebefalls vernickelten Heatsink.

Das ziemlich restriktiv gesetzte Temperatur Target von nur 65°C führt zwar zum recht schnellen Ansprechen und Hochdrehen der Lüfter, aber das ist in in Anbetracht von deren Fördermenge und der maximal nötigen Drehzahl eher relativ zu betrachten.

Da sich der Betrieb ohne Backplate schwierig gestaltet (siehe oben), haben wir mit Backplate messen müssen. Eine der Öffnungen in der Backplate liegt dabei genau über einem der Speichermodule, das wiederm exakt zwischen den VRM und der GPU liegt. Die gemessenen 80°C gehen in Ordnung, sind aber schon hart an der Grenze dessen, was wir als "grünen Bereich" bezeichnen würden.

Beim Torture-Loop wird es zudem kühler, da die Karte stark heruntertaktet und auch die Leistungsaufnahme dadurch etwas sinkt.

Geräuschentwicklung

Da die Leistungsaufnahme beim Gaming und beim Stresstest durch das gesetzte Power Target sehr ähnlich ausfällt, liegen auch beide Lüfterkurven ziemlich deckungsgleich aufeinander.

Gut zu beobachten sind auch hier das Anlaufverhalten und die gut implementierte Hysterese, die ein mehrfaches An/Aus beim Erreichen der Einschalttemperatur sicher verhindert. Außerdem ist die Anlaufdrehzahl so gewählt, dass die Lüfter auch nach ihrer Alterung noch sicher anlaufen dürften. Das Gleiche gilt auch für das Abschalten der Lüfter nach Abkühlung der Karte.

Die Geräuschentwicklung im Idle ist wegen des semi-passiven Modus nicht messbar, so dass wir auf diese Messung komplett verzichtet haben.

Bei lang anhaltender Volllast erreicht man knapp die 33-dB(A)-Marke, beim Torture-Test wird es auch nicht lauter. Das ist insgesamt derart leise, dass wir sogar Spannungswandlergeräusche (oberhalb von fünf KHz) messen können, die man mit dem bloßen Ohr gar nicht bewusst wahrnimmt. Erst bei den üblichen 200-FPS-Szenarien werden die Zikaden etwas lebhafter, aber auch dies hält sich in sehr eng gesteckten Grenzen

Der Kühler scheint für die geforderte Abwärmeabfuhr fast schon ein wenig überdimensioniert - aber lieber so, als andersherum. MSI hat hier einen guten Job gemacht, das steht mit Sicherheit fest.

Technische Daten und Zwischenfazit

Betrachten wir nun noch einmal zusammenfassend die technischen Daten und individuellen Details der Grafikkarte:

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191 Kommentare
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    Dein Kommentar
  • Ironical
    Guter übersichtlicher Test, bei dem auch mal auf die technische Ausführung des PCB genauer eingegangen wird. Mich würde im Roundup die Zotac 1080 Amp Extreme interessieren, die vermutlich zwar den Stromverbrauch sprengt aber mit einem 8+"3" Phasendesign (meine Info) auwarten kann. Da ja bei der 1080 wohl der Speicher limitiert, würde mich interessieren wie sich das auch aufs OC des VRAMs + Temperaturen auswirkt.
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  • Plitz
    Echt schön, dass hier auch mal der Kühler von unten angeschaut wird und auch ein Blick auf das PCB geworfen wird. Zwar ist die Auswahl noch ein wenig schmal, aber das wird sich ja mit der Zeit erledigen.

    Noch ist keine Karte dabei, welche ich bei dem Preis kaufen würde ... Hoffentlich findet sich eine, die nicht irgendwelche Patzer eingebaut hat.
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  • klomax
    Die Palit Game Rock hinterlässt mal wieder einen guten Eindruck. :)
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  • FormatC
    @Ironical:
    Bei Zotac hänge ich gerade mit deren R&D ab, die haben die Hysterese vergessen. Reviewer prüfen sowas scheinbar nicht mehr :D
    Ich würde also noch warten, aktuell nervt das Dingens total. Speicher-OC oberhalb 5500 MHz bringt nichts. Der RAM wird sogar langsamer.

    Hier stehen noch 8 Karten physisch rum und warten auf Papa. Roundup geht also weiter :P
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  • amd64
    Na hoffentlich schreit die Zotac nachher nicht "nicht die Mama!" statt "Papa!" :D

    https://youtu.be/I8xy4RuzQVw
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  • FormatC
    Doe Zotac ist durch. Guter Boost, beschissene Lüfterteuerung. Rest beim Update vom Roundup :)
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  • Ironical
    Danke für die Vorab-Info. Das zum Thema Lüftersteuerung haben die bei Zotac bestimmt auch gedacht. Folgerung: Wir lassen es lieber weg :D
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  • amd64
    Dank MSI Afterburner u.a. kann man ja selbst Hand anlegen. Nur unter Linux könnte das ein Problem sein.
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  • FormatC
    bei einigen Karten nutzt auch der AB nix, weil die min. Lüfterzahl zu hoch eingestellt ist
    Gibt ja nicht nur semi-passiv
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  • mohn_daniel
    Guter Test. In vielen Bereichen sogar ein sehr geiler Test. Leider strotzt der Artikel nur so vor Rechtschreib- und Grammatikfehlern. Dies macht das Lesen leider etwas mühsamer und weniger Unterhaltsam. Schade.
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  • FormatC
    Problem: ich habe die knapp 80.000 Zeichen in nur wenigen Tagen durchgepeitscht und scheinbar ist nicht komplett korrigiert worden.
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  • mohn_daniel
    Das ist natürlich sehr schade, dass du dich so abgemüht hast und der Artikel dann so "lieblos" veröffentlicht wird. Ich kann verstehen, dass es schnell gehen soll und muss. Weniger kann ich verstehen, dass da wirklich viele Fehler drin sind, die schon die Word-Rechtschreibkontrolle mühelos finden würde. Zum Beispiel sowas hier: "... wie bei Nvidias Refrenz"
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  • FormatC
    Es steht Dir frei, dich bei der Redaktion zu beschweren, im Gegenteil, das ist erwünscht. Denn dafür ist die Feedback-Funktion ja da. Das Forum ist eher der falsche Platz dafür. :)

    Aber mal im Ernst - wenn es sowas ist, was Dir die Lesbarkeit erschwert, dann hole ich schon mal einen Sack Erbsen zum Zählen. Und nein, ich schreibe direkt im CMS, da gibts kein Word. ;)
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  • mohn_daniel
    Es ist halt einfach sehr schade. Man (also ich) bleibt beim Lesen halt immer mal wieder kurz stecken und stutzt. Natürlich ist es Jammern auf hohem Niveau. Der Artikel an sich ist halt wirklich toll. So ziemlich das Fundierteste, was man so im Internet zum Thema finden kann. Ist halt wie eine richtig geile Ledercouch. Aber du findest bei genauem Hinsehen immer wieder schiefe Nähte. Muss nicht sein :-P

    Und mal unter uns. Du bist beim Testen doch auch extrem kleinlich! Und das zu Recht! Du suchst mit den ausgefeiltesten Methoden nach der Erbse unter den 10 Matratzen. Und meistens findest du sie sogar. Kein Wunder, dass du einen ganzen Sack voll hast. ;-)
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  • FormatC
    Müsste ich mich auch noch selbst korrigieren, dann müsste der Tag 36 Stunden haben. 14-16 Stunden reichen mir aktuell völlig. Es soll übrigens User geben, die ab und an die gröbsten Schnitzer einfach per Feedback posten. :)
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  • mohn_daniel
    Ich verrate dir was Geheimes. Das hab ich. Gerald Strömer hat mir auch eine nette Antwort geschrieben. Mehr als 24 Stunden später sind die Fehler aber noch immer drin. ;-)
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  • FormatC
    Dann war es Deine Mail, ich las mit. Nur: aktuell kocht hier die Suppe total auf Limit, Du kannst nicht ahnen, was gerade los ist. Wenn Frieden einkehrt, geht da sicher auch was... :)
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  • mohn_daniel
    Hehe, okay. Ich wollte dazu ja auch nicht wirklich ein Fass aufmachen. Aber als "Software-Tester" gehört String-Kontrolle bei mir zur DNA. Da fällt es dann auch Privat machmal schwer, keinen "Bug-Report" zu erstellen. Finds übrigens richtig super, wie viel Community Arbeit zu betreibst. Auch im 3DCenter-Forum. Weiter so!
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  • FormatC
    Elfenbeinturm funktioniert nicht. Ohne Community ist man nur halb so viel wert. Schwarmdenken hat eben auch was Gutes :D
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  • Chemidemi
    Hi,

    ich wollte mal fragen wie es bei der GRP von Palit mit den Temperaturen aussieht, wenn die Backplate montiert ist. Oder besser gefragt, um wieviel verschlechtern die sich denn?
    Normalerweise kauft sich ja keiner eine Graka um dann erstmal die Backplate vor inbetriebnahme zu demontieren. ^^
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