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Gigabyte GTX 960 G1 Gaming im Test

22.01.2015 | 15:00 Uhr |

200 Euro soll die Nvidia Geforce GTX 960 kosten: Wobei Nvidia gespart hat und ob das negative Einflüsse auf die Leistung hat, haben wir für Sie im ausführlichen Test herausgefunden. Wir haben stellvertretend die übertaktete Gigabyte GTX 960 G1 Gaming im Test, da es kein offizielles Referenz-Design der neuen Grafikkarte gibt.

Mit der Geforce GTX 960 stellt Nvidia seine neuste Grafikkarte vor, die auf der energieeffizienten Grafikchip-Architektur Maxwell basiert. Die führte der Hersteller mit der GTX 980 ein und beweist bis heute, dass hohe Grafik-Leistung nicht zu Lasten des Stromverbrauchs gehen muss. Der aktuelle 960-Ableger soll auch diesem Grundsatz huldigen: Nvidia verspricht Gaming in 1080p bei flüssigen 60 Bildern pro Sekunde bei einer TDP (Thermal Design Power) von nur 120 Watt im Referenz-Design.

Da es aber laut Nvidia kein offizielles Referenz-Design der GTX 960 gibt, arbeitet der Chip-Hersteller mit seinen Board-Partnern zusammen, um die Fachpresse mit dem neuen Grafikchip zu versorgen. Deshalb haben wir stellvertretend die Gigabyte GTX 960 G1 Gaming im Test.

Direkt zum Fazit und Benchmark-Vergleich auf Seite 2!

GM207: Jüngster Maxwell im Technik-Check

Der jüngste Maxwell-Ableger führt die Bezeichnung GM206 – und kann das, was seine großen Brüder auch können: Die GPU beherrscht ebenfalls die globale Beleuchtungs-Technik auf Voxel-Basis namens VXGI (Voxel Global Illumination), das Downsampling-Feature DSR (Dynamic Super Resolution) sowie das Kantenglättungsverfahren MFAA (Multi-Frame Sampled Antialiasing). Hinzu kommt, dass der Chip auch das kommende DirectX 12 unterstützen wird, das als maßgebliche Programmierschnittstelle für zukünftige PC-Spiele gelten soll. Übrigens ist VXGI in der kommenden Unreal Engine 4 bereits komplett integriert.

Nach wie vor verantwortlich für die gestiegene Energieeffizienz sind die überarbeiteten Streaming-Multiprozessoren (SMM) der Maxwell-Architektur. Die unterteilen sich jeweils in vier gesonderte Kernverarbeitungsblöcke mit je 32 Cuda-Shader-Einheiten (also 128 Cuda-Kerne pro SMM). Da jeder Block über seine eigenen Ressourcen für Befehlsabläufe verfügt, ist es möglich, die Shader-Einheiten öfters vollständig auszureizen. Dies verbessert die Effizienz und verringert die Verlustleistung. Zusammengefasst kommen wir also auf acht SMMs mit insgesamt 1024 Cuda-Einheiten, die über ein 128 Bit breites Interface an den zwei Gigabyte großen GDDR5-Speicher angebunden sind. In der folgenden Tabelle haben wir die technischen Daten der Referenz-Version mit der direkten Konkurrenz verglichen. Wenn Sie mehr über die Maxwell-Architektur erfahren möchten, dann lesen Sie unseren Launch-Artikel zur Nvidia Geforce GTX 980.

Der Aufbau der neuen Maxwell-Chip GM204 im Detail.
Vergrößern Der Aufbau der neuen Maxwell-Chip GM204 im Detail.
© Nvidia

Nvidia Gameworks: Fluch oder Segen?

Mit Nvidia Gameworks erhalten Spiele-Entwickler die Auswahl aus verschiedenen Techniken, um diese dann in Ihr PC-Game zu implementieren. Dabei handelt es sich beispielsweise um realistische Physik-Effekte (PhysX und der neuste Zusatz FleX), Zerstörungs-Effekte (Destruction) oder auch Kantenglättungs-Techniken wie das vorhin angesprochene MFAA oder auch Umgebungsverdeckungs-Features wie HBAO+. Erwähnenswert sind auch noch die Features wie G-Sync, da hier auch bald Modelle mit IPS-Panel auf den Markt kommen werden. Und Geforce Experience hat sich ebenfalls zu einem attraktiven Tool für Gamer etabliert, inklusive Gameplay-Aufnahmen mit Shadowplay oder Gamestream mit dem Shield Tablet. Um diese Techniken allerdings am heimischen PC zu genießen, ist eine Nvidia-GPU notwendig. Besitzer von Grafikkarten mit AMD-Prozessor bleiben hier außen vor.  

Mehr Pufferspeicher und Effizienz

Darüber hinaus haben die Nvidia-Ingenieure Hand angelegt, um die Effizienz der Onboard-Pufferspeicher zu erhöhen, indem sie einige Änderungen an der Cache-Speicher-Hierarchie vorgenommen haben: Jede SMM-Einheit stehen dedizierte 96 KB des gemeinsamen Caches zur Verfügung, während die Level-1- und Textur-Caching-Funktionen kombiniert in einem 24 KB großen Speicherbereich stattfinden, die jedem Kernverarbeitungsblock zur Verfügung stehen (insgesamt also 48 KB pro SMM). Die direkten Vorgänger der Kepler-Architektur (GK106) teilten sich einen 64 KB großen Cache, der auch noch die L1-Caching-Funktionen übernahm. All diese Änderungen ermöglichen laut Nvidia eine 1,4 Mal höhere Leistung pro Cuda-Kern im Vergleich zu Kepler sowie ein zweimal so hohes Leistung-pro-Watt-Verhältnis.

Verbesserungen am Speicher-Subsystem

Im Vergleich mit der Konkurrenz wirkt die Speicher-Ausstattung der GTX 960 recht mager mit nur einem 128 Bit breitem Speicher-Interface sowie einem 2 GB großen GDDR5-Speicher. Allerdings kommt auch hier die dritte Generation der Speicher-Komprimierungs-Technik „Delta Color Compression“ zum Einsatz, die es der GPU ermöglicht, die verfügbare Bandbreite effektiver auszunutzen.

Farbblöcke kann die Delta Color Compression der dritten Generation nun bis zu einem Verhältnis von 8:1 komprimieren.
Vergrößern Farbblöcke kann die Delta Color Compression der dritten Generation nun bis zu einem Verhältnis von 8:1 komprimieren.
© Nvidia

Kombiniert mit den etwas weiter oben erwähnten Cache-Optimierungen verwendet der GM206 rund 25 Prozent weniger Bytes pro Bild im Vergleich zu Kepler. Mit anderen Worten ausgedrückt: Der Vorgänger GK106 müsste mit einer Speicherbandbreite von 9,3 GBit/s arbeiten, um eine ähnliche Bandbreite wie der überarbeitete Maxwell-Speicher zu bieten.

Grafikkarten: Technische Daten im Vergleich

Grafikkarte

Nvidia Geforce GTX 960

Nvidia Geforce GTX 760

Nvidia Geforce GTX 660

Nvidia Geforce GTX 970

AMD Radeon R9 285

Grafikchip

GM207

GK104

GK106

GM204

Tonga

Fertigung

28 Nanometer

Chipfläche

294 mm²

221 mm²

398 mm²

366 mm²

GPU-Standard-Takt / Boost-Takt

1126 / 1178 MHz

980 / 1032 MHz

980 / 1032 MHz

1050 / 1178 MHz

bis zu 918 MHz

Shader-Einheiten

1024

1152

960

1664

1792

TMUs

85

96

80

104

112

ROPs

32

32

24

64

32

GDDR5-Speicher

2048 MB

2048 MB

2048 MB

4096 MB

2048 MB

Speichertakt (effektiv)

7000 MHz

6008 MHz

6008 MHz

7012 MHz

5500 MHz

Speicheranbindung

128 Bit

256 Bit

192 Bit

256 Bit

256 Bit

Speicherbandbreite

112 GB/s

192 GB/s

144 GB/s

224 GB/s

176 GB/s

Maximaler TDP (Herstellerangaben)

120 Watt

170 Watt

140 Watt

148 Watt

190 Watt

Preis

245 Euro (UVP)

190 Euro (Straßenpreis)

150 Euro (Straßenpreis)

315 Euro (Straßenpreis)

220 Euro (Straßenpreis)

Video-Engine der GTX 980 inklusive - und mehr

Nvidia stattet die GTX 960 auch mit einer überarbeiteten Video-Engine aus, die schon bei der GTX 980 zum Einsatz kam: Die Grafikkarten unterstützen somit auch die Wiedergabe der 5K-Auflösung (5120 x 2880 Pixel) auf insgesamt vier Monitoren oder auch den Betrieb von vier parallel betriebenen 4K-Displays. Mit von der Partie ist auch HDMI 2.0, um 4K-Inhalte mit 60 Hertz wiederzugeben.

Da der TDP der GTX 960 recht niedrig ist, steht dem Einsatz der Karte in einem HTPC (Home Entertainment Personal Computer) kaum etwas im Wege. Hinzu kommt, dass der GM206 nun auch erstmalig sowohl das Kodieren, als auch das Dekodieren von H.265-Material (HEVC) unterstützt - die Engine der GTX 980 beherrschte nur das Kodieren. Hinzu kommt die native Unterstützung des Verschlüsselungssystems HDCP 2.2 über die HDMI-Schnittstelle, die in nicht allzu ferner Zeit zum Standard werden dürfte.

Nvidia Geforce GTX 960: Der Himmel für Overclocker?

Laut Nvidia soll die GTX 960 bis zu 50 Prozent schneller arbeiten als die GTX 660. Dank der Energieeffizienz der Maxwell-Architektur verfügt sie zudem über einen größeren Spielraum in Sachen Übertaktung, was die Leistungs-Kluft zwischen den beiden noch einmal deutlich erweitern soll. In internen Tests soll Nvidia GPU-Taktraten von 1450 MHz erreicht haben, ohne dabei Änderungen an der Lüftergeschwindigkeit oder der Spannungsversorgung vorzunehmen. Selbst die Temperaturgrenze will der Hersteller nicht überschritten haben.

Da ist noch Luft nach oben: Ab Werk liegt der Standard-GPU-Takt bereits bei 1241 (Referenz: 1126) MHz, der Boost-Takt bei 1304 (Referenz: 1178) MHz. Doch in der Praxis arbeitet die Karte sogar stabil mit 1404 MHz!
Vergrößern Da ist noch Luft nach oben: Ab Werk liegt der Standard-GPU-Takt bereits bei 1241 (Referenz: 1126) MHz, der Boost-Takt bei 1304 (Referenz: 1178) MHz. Doch in der Praxis arbeitet die Karte sogar stabil mit 1404 MHz!

Aus diesen Gründen wird es auch viele Versionen der GTX 960 geben, die über eine semi-passive Kühlung verfügen: Halten sich die Leistungsanforderungen auf einem niedrigen Niveau, dann arbeiten diese Karten komplett lautlos. Nvidia spielte beispielsweise das beliebte MOBA-Spiel „League of Legends“ in 1080p mit maximalen Details bei einer Leistungsaufnahme von lediglich 30 Watt und ohne drehende Lüfter.

Besonderheiten der Gigabyte GTX 960 G1 Gaming

Über die vorhin erwähnte semi-passive Kühlung verfügt unser übertaktetes Testmodell der GTX 960 von Gigabyte. In unseren Tests sprangen die Lüfter erst ab einer Chip-Temperatur von 55 Grad Celsius an und hörten wieder auf, sobald die Temperatur bei 36 Grad Celsius angekommen war. Zwei LED-Indikatoren flankieren das beleuchtete Windforce-Logo und informieren Sie mit der Aufschrift „Stop“ und „Silent“ darüber, dass die drei Lüfter ruhen. Die Messungen der Betriebslautstärke ergeben somit im Desktop-Betrieb lautlose 0 Sone und unter maximaler Auslastung lediglich 0,4 Sone - damit arbeitet die Karte praktisch geräuschlos, insbesondere in einem geschlossenen Gehäuse. Die Betriebstemperaturen lagen bei 28 sowie 70 Grad Celsius, was absolut keinen Grund zur Besorgnis gibt.

Mit der Flex-Display-Technik von Gigabyte und dem zusätzlichen DVI-Anschluss lassen sich vier Monitore parallel betreiben.
Vergrößern Mit der Flex-Display-Technik von Gigabyte und dem zusätzlichen DVI-Anschluss lassen sich vier Monitore parallel betreiben.
© Gigabyte

Interessant ist außerdem der Umstand, dass der von Gigabyte angegebene GPU-Boost-Takt in der Praxis sogar noch höher lag: Anstelle von 1304 arbeitete der Chip mit satten 1404 MHz bei großer Auslastung. Insbesondere das überarbeitete Kühl-Design in Form von drei Kühlern sowie vier Kupfer-Heatpipes und einem Aluminium-Kühlkörper sind für den höheren Boost-Takt verantwortlich. Des Weiteren ist die Grafikkarte mit sechs anstelle von drei Stromphasen ausgestattet, was eine TDP von 160 Watt und eine bessere Verteilung der Stromlast ermöglicht.

Darüber hinaus erfolgt bei Grafikkarten der G1-Gaming-Serie eine handverlesene Auswahl des Grafikprozessors, das sogenannte „Gauntlet Sorting“. Hiermit möchte der Hersteller bestmögliches Overclocking-Potenzial bieten. Bei den Schnittstellen kommt eine zweite hauseigene Technik zum Einsatz, die „Flex Display Technik“: Dank eines zusätzlichen DVI-Anschlusses lassen sich vier Monitore parallel an der Karte betreiben, beim Referenz-Design gibt es nämlich nur einmal DVI.

Die Gigabyte GTX 960 G1 Gaming verfügt über drei Lüfter, Kupfer-Heatpipes, sechs Stromphasen, ein Backplate sowie einen zusätzlichen DVI-Anschluss.
Vergrößern Die Gigabyte GTX 960 G1 Gaming verfügt über drei Lüfter, Kupfer-Heatpipes, sechs Stromphasen, ein Backplate sowie einen zusätzlichen DVI-Anschluss.
© Gigabyte

Spiele-Tests und Leistungsaufnahme

Spielspaß in 60 Bildern pro Sekunde auf 1080p - so verspricht es uns Nvidia. Der Hersteller selbst meint hier aber den Durchschnitt aus selbst durchgeführten Messungen verschiedener Spiele. Deshalb haben wir auch einen Mittelwert gebildet und kommen bei der Full-HD-Auflösung auf rund 55 Bilder pro Sekunde, da wir unter anderem auch andere Spiele für unsere Bildratenmessungen herangezogen haben. Allerdings verwenden wir eine stark übertaktete Version der GTX 960.

Das Grafikkarten-Testverfahren der PC-WELT

Welche Hardware wir für unsere Grafikkarten-Tests verwenden, wie wir die Tests durchführen und welche Gewichtungen wir in den jeweiligen Kategorien vornehmen, entnehmen Sie dem Artikel  „Wie PC-WELT Grafikkarten testet“.

Zusätzlich haben wir die Bildrate auch noch in 2560 x 1600 Pixel gemessen. Weitaus interessanter dürfte allerdings der Vergleich mit der direkten Konkurrenz sein: Mit den übertakteten Modellen einer Geforce GTX 970 sowie Radeon R9 285 und dem direkten Vorgänger GTX 660. Für einen besseren Vergleich haben wir einmal den Mittelwert aus den Bildraten unter 1080p sowie 1600p gebildet und miteinander verglichen, wir sprechen hier also von Durchschnittswerten, die wir Ihnen auf der nächsten Seite erläutern.

AUSSTATTUNG

Gigabyte GTX 960 G1 Gaming (Note: 3,42)

Video-Anschlüsse

Displayport

3

HDMI

1

DVI

2

beigelegte Adapter

2x Stromkabel

beigelegte Programme

Gigabyte OC Guru II

beigelegte Spiele

nicht vorhanden

Anzahl der gleichzeitig anschließbaren Bildschirme

4

TECHNISCHE DATEN

Gigabyte GTX 960 G1 Gaming

Grafikprozessor (Takt)

Nvidia GM206

GPU-Takt

1241 MHz

Anschluss

PCI Express x16 3.0

Anzahl der Shader

1024

Shader-Takt

1241 MHz

DirectX-Version

12

Speicher-Größe

2048 MB

Speicher-Typ

GDDR5-RAM

Speicher-Takt

1753 MHz

Speicher-Busbreite

128 Bit

Grafikkarten-Bios

84.06.0D.00.76

Grafikkarten-Treiber

Forceware 347.25 (9.18.13.4725)

Kartenlänge

31,0 Zentimeter

Kartenbreite

2 Steckplätze

Stromanschluss

2x 6polig

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