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

MSI GeForce GTX 1080 Sea Hawk

Pascal trifft auf Wasser? Corsair hat es irgendwie geschafft, MSI von ihrer AiO-Wasserkühlung für die GeForce GTX 1080 zu überzeugen. Am Ende haben die beiden mit der MSI GeForce GTX 1080 Sea Hawk mehr oder weniger gemeinsam ein Produkt lanciert, das der Einfachheit halber auf der Referenzplatine von Nvidia basiert, dafür aber deutlich besser gekühlt ist - zumindest was die GPU betrifft.

AiO-Wasserkühlungen für Grafikkarten können durchaus einen Sinn ergeben, solange alle Kriterien erfüllt sind und das Produkt auch das entsprechende Fein-Tuning erfahren hat. Wir wollen klären, ob Corsair und MSI das gelungen ist, was in der jüngeren Vergangenheit bei anderen Produkten und Anbietern nur allzu oft schief ging.

Wir wissen selbstredend nicht, welche Geschäftspolitik und -verbindungen hinter solchen Lösungen stecken, werden uns nun aber voll und ganz dem Resultat dieser Partnerschaft widmen.

Äußerer Aufbau und Anschlüsse

Die Kühlerabdeckung besteht aus schwarzem Kunststoff mit einer Metallapplikation im Aluminium-Look, die optische Akzente setzt. Mit einem Gesamtgewicht von 1253 Gramm einschließlich Radiator und Schäuchen liegt die Karte natürlich weit über dem GTX-1080-Durchschnitt, belastet die Hauptplatine jedoch deutlich geringer als so manch andere Karte mit extrem großem Luftkühler. Die sonstigen Einbaumaße entsprechen in etwa denen der Founders-Edition, da man ja auch die gleiche Platine setzt.

Man sieht auch deutlich, dass es sich eigentlich nicht um eine reine Full-Cover-Kühlung handelt, sondern um einen sogenannten Hybriden, bei dem nur die GPU wassergekühlt betrieben wird und der Rest auf eine konventionelle Luftkühlung setzt. In diesem Fall ist es ein Radial-Lüfter, der recht vernehmlich seinen Dienst versieht. Doch darauf werden wir später noch detaillierter eingehen.

Die Rückseite der Platine ist von einer einteiligen Backplate verdeckt, die über keinerlei Lüftungsöffnungen verfügt und rein optischer Natur ist. Man muss durch diese Backplate zudem weitere fünf Millimeter Tiefe auf der Rückseite einplanen, was für Multi-GPU-Systeme wichtig sein könnte. Allerdings wäre auch der Betrieb ohne Backplate bedenkenlös möglich, jedoch riskiert man dann einen möglichen Garantieverlust.

Die Oberseite der Karte ist schlicht und der 8-polige PCIe-Spannungsversorgunganschluss sitzt  am Ende der Karte. Das Design ist sicher Geschmackssache, aber es kann durchaus ge- und sogar auffallen. Die rote Beleuchtung sitzt unter dem Cover und ziert somit nur die Front (Lüfteröffnungen), nicht jedoch die Rückseite der Karte.

Das Ende der Karte zeigt, dass die Lamellen vertikal ausgerichtet sind und somit der Luftstrom überwiegend in Richtung Slot-Blende geht. Die Lamellen am offenen Kartenende sind ein optischer Fake, auf den wir noch im Detail eingehen werden, denn sie haben keinerlei messbare Funktion.

Die Slot-Blende zieren insgesamt fünf Ausgänge, von denen maximal vier gemeinsam betrieben werden können (Multi-Monitor-Setup). Neben dem Dual-Link-DVI-D-Anschlüssen (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, die jedoch keine echte Funktion erfüllen.

Platine und Bestückung

MSI setzt bei der Sea Hawk auf Nvidias Referenzdesign - mit allen bekannten Vor- und Nachteilen. Dabei entspricht die Komponentenbestückung fast vollständig der Mustervorlage von Nvidia.

Beim Speicher kommen GDDR5X-Module von Micron zum Einsatz, die gleich zusammen mit der GPU von Nvidia an die Board-Partner verkauft werden.

Ingesamt acht dieser mit 1251 MHz (Basis) getakteten Speicherchips sind an einem 256 Bit breiten Speicher-Interface angebunden, was eine theoretische Bandbreite von 320 GByte/s ergibt. Dabei setzt man auf ein 170-Pin-Package (statt 190 Pins bei DDR5).

Das 5+1-Phasen-System setzt wie Nvidias Referenzkarten auf den µP9511P als PWM-Controller für die GPU und eine Kombination aus passenden N-Channel-MOSFETs, Gate-Treiber und Schottky-Diode. MSI setzt bei der Low- und High-Side auf eine Kombination aus zwei 4C85N, die im Impulsbetrieb völlig ausreichend sind.

Die verwendeten Spulen sind nahezu baugleich mit Foxconns Magic-Coils, was normaler Mittelklasse-Standard ist.

Der Speicher wird über eine separate Phase versorgt, die vom gleichen undokumentierten Chip angesteuert wird wie Nvidias Referenzplatine, statt auf einen up1728 zu setzen, der allerdings weitgehend baugleich sein dürfte und zudem Pin-kompatibel ist. Das Monitoring der fließenden Ströme geschieht wie so oft über den altbekannten INA3221.

Unterhalb der GPU sind ebenfalls 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, die sich nämlich sehr auffällig ähneln und die wir bewusst untereinander gestellt haben.

Wir sehen sehr schön den Zusammenhang von Taktfrequenz und Spannung, wobei sich die Kurven auf Grund der sich kaum ändernden GPU-Temperaturen kaum signifikant ändern. Eine wirkliche Erwärmung oberhalb von 50°C findet nicht statt, so dass fast alle Boost-Steps gehalten werden können.

Während der Boost-Takt nach Erwärmung und unter wechselnden Lasten (Gaming) zwischen 1936 und 1875 MHz schwankt, fällt er bei Dauerlast (Torture) logischerweise deutlicher ab. Dies sieht auch bei den Spannungswerten ähnlich aus: Werden anfangs noch bis zu 1,05 Volt erreicht,  fällt diese Spannung dann später stellenweise bis auf 0,985 Volt ab.

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 mogliche Taktrate verzichten, um durch diesen Kunstgriff quasi einen Boost-Step mehr zu erhalten, steigt die Leistungsaufnahme im Idle unverhältnismäßig stark an - allerdings hat MSI den Takt nur sehr moderat angehoben. Der niedrigste GPU-Takt liegt somit bei 215 MHz - und das schägt nicht ganz so extrem auf die Leistungsaufnahme im Idle durch wie bei Karten mit über 300 MHz:

Leistungsaufnahme
Idle
11 Watt
Idle Multi-Montor
13 Watt   
Blu-ray
11 Watt
Browser-Games
112 bis 125 Watt
Gaming (Metro Last Light 4K)
192 Watt
Torture (Furmark)
198 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

Im direkten Zusammenhang zur aufgenommenen Leistung steht natürlich die erzeugte Abwärme, für deren optimale Abführung die Kühllösung verantwortlich ist. Die Backplate kann da nicht weiterhelfen, denn sie ist nur reine Optik und dient noch nicht einmal der Stabilisierung der Karte. Verpasste Chance, denn man hätte durch den Einsatz von passenden Wärmeleit-Pads oberhalb der Spannungswandler mit Sicherheit auch eine aktive Kühlwirkung hinbekommen.

Corsair nutzt einen massiven Frame, um die Pumpe oberhalb der GPU zu fixieren. Dieser Rahmen kühlt dank passender Wärmeleitpads auch die Komponenten wie den Speicher und die MOSFETs mit. Nur am Sitz der Spulen ist im Frame eine Aussparung, die aber nicht ausreicht, um den Luftstrom auch auf auf die Platine gelangen zu lassen.

Betrachtet man den Frame von oben, dann sieht man, dass der Radiallüfter zum rückwärtigen Teil hin komplett mit einer Art Luftleitblech abgedeckt ist, so dass kein nennenswerter Luftstrom zur Rückseite gelangen kann. Die Lamellen an der Rückseite sind somit pure Optik und weitgehend funktionslos.

Der verwendete Radiallüfter dreht auch im Idle mit mindestens 33 Prozent, was eine Mindestdrehzahl von reichlich 1100 U/min ergibt. Die Lüfterkurve wurde augenscheinlich von der Founders Edition unverändert übernommen - was reichlich albern ist, da die GPU dank der Wasserkühlung selten oberhalb der 50°C-Marke agieren wird.

Negativ ist auch, dass der Radiallüfter exakt über den Spannungswandlern sitzt und es somit unterhalb des Lüfters kaum nennenswerten Airflow gibt. Außerdem besitzt der Frame keinerlei Kühlfinnen, die die Oberfläche evrgrößern könnten. Das wirkt am Ende etwas uninspiriert und nicht bis zu Ende durchdacht, leider.

Bei der Pumpe hat Corsair ganz tief in Aseteks Mottenkiste gegriffen: Dieses Modell kennen wir seit Jahren von allen möglichen CPU- und GPU-Kühllösungen - und das Betriebsgeräusch ist deutlich vernehmbar. Es gibt mittlerweile deutlich leisere und bessere Pumpen - auch von Asetek.

Die Schläuche fallen leider recht kurz aus, denn alles unter etwa 35 Zentimetern Länge ist beim Einbau in größere Gehäuse bereits problematisch, wenn man den Radiator nicht anstelle des rückwärtigen Gehäuselüfters verbauen kann.

Der 120er Slim-Radiator aus Aluminium besitzt recht eng gesetzte Lamellen. Der auf Corsair gelabelte Lüfter läuft (je nach Anschluss) konstant mit etwa 1100 bis 1200 U/min und kann nicht durch die Karte geregelt werden. Somit ist bereits im Leerlauf zusammen mit dem unablässig drehenden Radiallüfter ein gewisser akustischer Grundpegel vorprogrammiert.

Die deutlich bessere Performance des Kühlers im Vergleich zur Founders Edition spiegelt sich auch im Temperaturverlauf wieder, denn die Grenze von 50°C wird nicht überschritten, was vor allem auch am ziemlich kräftigen Lüfter liegt.

Betrachtet man aber die Infrarot-Bilder der Platine, dann sieht man sogar deutlich, dass die Abwärme der MOSFETs zum Teil sogar noch durch die GPU abgeführt wird. Mit etwas Fein-Tuning hätten die Gesamttemperaturen von Spannungswandlern und Speicher sicher auch noch niedriger ausfallen können.

Beim Torture Loop zeigt sich nämlich die Kehrseite des Hybriden, denn die Tmepraturen sind kaum besser als bei einer luftgekühlten Karte. Ein Full-Cover-Kühler wäre sicher in jedem Fall die ehrlichere und bessere Lösung gewesen.

Geräuschentwicklung

Da die Temperaturen beim Gaming und im Stresstest sehr ähnlich ausfallen, kann man bei den Lüfterdrehzahlen eigentlich das Gleiche erwarten. So verwundern uns die gemessenen Werte dann auch nicht sonderlich, wenngleich die Lüfterdrehzahlen beim Gaming-Loop noch einmal auf 1200 U/min ansteigen, weil es die Kurve der Founders Edition für diesen Temperaturbereich eben so vorsieht. Warum man hier keine eigene Abstimmung vorgenommen hat, wird wohl Corsairs Geheimnis bleiben.

Corsair verzichtet wie bereits geschrieben auf den semi-passiven Modus im Idle und lässt die Kühler ständig mitlaufen. Das ergibt am Ende auch ohne Last und Not einen Grundgeräuschpegel von knapp 36 dB(A), was eindeutig zu hoch ist.

Die 36,7 dB(A) bei Volllast sind für eine Wasserkühlung eigentlich indiskutabel und entstehen als Summe aller Komponenten. Pumpe, Radial- und 12-cm-Radiatorlüfter - nichts ist wirklich leise, was eigentlich schade ist. AMD hat mit dem geregelten Nidec-Lüfter der Radeon Fury X ja gezeigt, dass man so etwas auch deutlich leiser hinbekommen kann. Auch wenn Cooler Master (AVC als OEM) das mit der Pumpe anfangs versemmelt hat - die Kühleinheit an sich war deutlich besser durchdacht.

Was bleibt uns an dieser Stelle als Fazit? Kühlt gut, aber etwas zu laut und auch nicht alles. Die kühle GPU hätte auch etwas mehr Übertaktungspotential bieten können, das hier grundlos verschenkt wurde. Warum man die Referenzplatine nicht voll bestückt hat, wie es eigentlich möglich gewesen wäre (mehr Wandlerzüge), ist ebenfalls kaum nachvollziehbar.

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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