In diesem Artikel
- Seite 1 Geforce GTX 1070 im Test: Einführung und Technik
- 1.1Geforce GTX 1070 im Test: Spezifikationen
- 1.2Geforce GTX 1070 im Test: Lautheit, Leistungsaufnahme, Kühlung
- Seite 2 Geforce GTX 1070 im Test: Benchmarks und Fazit
- 2.1Geforce GTX 1070 im Test: Spiele-Leistung
- 2.1.1Geforce GTX 1070 im Test: Neue Benchmark-Spiele
- 2.1.2GTX 1070 im Test: 6K- und 8K-Benchmarks mittels DSR
- 2.2Geforce GTX 1070 im Test: Compute-Benchmarks
- 2.3Geforce GTX 1070 im Test: Fazit
- 2.1Geforce GTX 1070 im Test: Spiele-Leistung
- Seite 3 Bildergalerie
Bei Nvidia geht es Schlag auf Schlag: Nach der Mitte Mai vorgestellten und seit dem 27. desselben Monats kaufbaren Geforce GTX 1080 (Test) folgt nun die Geforce GTX 1070 in der Founders Edition. Die kleine Schwester der GTX 1080 (Übersicht der 1080-Herstellerdesigns) basiert ebenfalls auf der neuen, mit 16 Nanometer feinen Strukturen gefertigten Pascal-GPU GP104, bietet ebenfalls 8 GiByte Grafikspeicher - kostet bei höherer Leistung aber nur etwas mehr als die Hälfte der Titan X und wirkt somit relativ günstig.
Nvidia hat das die GTX 1070 betreffende Test-Embargo kurzfristig vorgezogen, sodass der Presse noch weniger Zeit zur Verfügung stand als bei der bereits knapp bemessenen GTX 1080. PC Games Hardware hat alle Kräfte und Überstunden mobilisiert, um Ihnen dennoch einen vollwertigen Test der neuen Nvidia-Grafikkarte zu liefern: Wir scheuchen die Geforce GTX 1070 Founders Edition durch unseren Benchmark-Parcours und vergleichen sie mit diversen Radeon- und Geforce-Modellen. Zudem gibt's ein paar Compute-Werte sowie unsere bewährten Messungen zur Lautheit und Leistungsaufnahme.
Zum Einstand empfehlen wir Ihnen das folgende Video, in dem wir die Geforce GTX 1070 vorstellen und auch einen ersten Overclocking-Ausflug wagen:
06:37
Geforce GTX 1070 Test-Video: Performance in The Witcher 3 Blood & Wine, OC auf 2 GHz
Geforce GTX 1070 im Test: Spezifikationen
Die wichtigste Neuerung des GP104-Chips ist seine topaktuelle Fertigungstechnik, welche die taiwanische Chipschmiede TSMC 16nmFF+ (FinFET+) nennt. Sie entspricht grob dem, was bei Intel als Trigate oder 3D-Transistoren vermarket wird, liegt in Sachen Dichte im Vergleich zu Intels 14-nm-Prozessen allerdings etwas zurück. Nichtsdestotrotz: Dank 16 Nanometer feiner Strukturen passen theoretisch knapp zwei Mal soviele Transistoren auf den Chip, als wäre er noch in alter 28-Nanometer-Fertigung hergestellt worden. So finden 7,2 Milliarden Schaltungen auf nurmehr 314 mm² Platz.
Die GTX 1070 verfügt über ein vollständiges 256-Bit-Interface ohne Segmentierung, alle 32-Bit-Speichercontroller besitzen ihre eigene Partition im L2-Cache und auch alle 64 ROPs sind vorhanden.
Von den in der GP104-GPU integrierten 2.560 Shader- und 160 Textureinheiten sind in der GTX 1070 noch 1.920 ALUs und ergo 120 TMUs aktiv. Von den ehemals 20 Shader-Multiprozessoren sind nur noch 15 übrig und auch einer der Graphics-Processing-Cluster (GPC) musste dran glauben - drei davon sind noch übrig. Doch das ist die einzige Überraschung, denn ein "Memory-Gate" wie bei der Geforce GTX 970 gibt es hier nicht: Die GTX 1070 verfügt über ein vollständiges 256-Bit-Interface ohne Segmentierung, alle 32-Bit-Speichercontroller besitzen ihre eigene Partition im L2-Cache und auch alle 64 ROPs sind vorhanden. Diese Daten machte Nvidia auf Nachfrage seitens PC Games Hardware unmissverständlich klar. Die Abgrenzung der GTX 1070 zur teureren GTX 1080 gelingt über den Speichertyp: Auf der GTX 1070 kommt herkömmlicher, wenn auch mit 8,0 GT/s (entsprechend 4 GHz) rekordverdächtig hoch taktender GDDR5-RAM zum Einsatz, während die 1080 über den neuen, 25 Prozent flotteren GDDR5X-RAM aus dem Hause Micron verfügt.
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Taktseitig gibt sich die Geforce GTX 1070 etwas konservativer als die GTX 1080 und führt 1.506 MHz Basis- und 1.683 MHz "typischen" Boost-Takt ins Feld. Je nach Lastszenario lagen während unserer Tests ohne Overclocking zwischen 1.911 (sehr kurzzeitig bei niedrigen Temperaturen unter 38 °C), 1.886 (etwas längerfristiger, Temperaturen unter 48°C) und zumeist 1.746-1.759 MHz an - ein kleines Plus unserer Testkarte zu den für typische Szenarien garantierten 1.683 MHz. Minimal haben wir außerhalb synthetischer Volllast-Tests wie dem Furmark im Aufheiz-Test mit Anno 2070 und Risen 3 in Ultra-HD eben jene 1.683 MHz (bei 0,913 Volt) gesehen. Wissenswert: Der Boost fällt bei jedem Grafikkartenexemplar etwas anders aus, abhängig von der Qualität des Grafikprozessors, der Umgebungstemperatur und grundsätzlichen Produktionsschwankungen. Insofern ist der typische Boost eine verlässliche Angabe, welche in der Praxis als Mindestleistung aufgefasst werden kann. In den meisten Fällen, vor allem bei Teilllast und guter Gehäusebelüftung, dürften viele Karten zwischen 1.700 und 1.800 MHz agieren. Ebenso realistisch ist jedoch eine Unterschreitung des typischen Boosts bei elektrisch weniger potenten GPUs, heißer Gehäuseluft (der Sommer kommt) und powerintensiven Applikationen.
Um die Lücke zur stärker gestiegenen Rechenleistung im Vergleich zur alten Generation zu schließen, hat Nvidia die verlustlos arbeitende Bildpuffer-Farbdifferenz-Komprimierung, auch bekannt als Delta-C-Kompression, verbessert und um einen 8:1-Modus erweitert. Insgesamt sollen so mehr Szenarien von der transferratenschonenden Technik profitieren und weitere 20 Prozent Bandbreite gewonnen, beziehungsweise weniger benötigt werden. Inwiefern das in der Praxis funktioniert oder ob Grafikkarten mit höherer Brutto-Transferrate hier und da Vorteile haben, klären wir mithilfe von Benchmarks.
Weitere technische Details finden Sie im Test der Geforce GTX 1080 von PCGH.
Modell | Geforce GTX 1080 | Geforce GTX 1070 | Geforce GTX Titan X | Geforce GTX 980 Ti | Geforce GTX 980 | Radeon R9 Fury X | Radeon R9 Nano | Radeon R9 390X |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Codename | GP104-400 | GP104-300 | GM200-400 | GM200-310 | GM204 | Fiji XT | Fiji LP | Hawaii XT |
DX-12-Feature-Level | 12_1 | 12_1 | 12_1 | 12_1 | 12_1 | 12_0 | 12_0 | 12_0 |
Chipgröße (reiner Die) | 314 mm² | 314 mm² | 601 mm² | 601 mm² | 398 mm² | 596 mm² | 596 mm² | 438 mm² |
Transistoren Grafikchip (Mio.) | 7.200 | 7.200 | 8.000 | 8.000 | 5.200 | 8.900 | 8.900 | 6.200 |
Shader-/SIMD-/Textureinheiten | 2.560/20/160 | 1.920/15/120 | 3.072/24/192 | 2.816/22/176 | 2.048/16/128 | 4.096/64/256 | 4.096/64/256 | 2.816/176/64 |
Raster-Endstufen (ROPs) | 64 | 64 | 96 | 96 | 64 | 64 | 64 | 64 |
GPU-Basistakt (Megahertz) | 1.607 | 1.506 | 1.002 | 1.002 | 1.126 | unbekannt | unbekannt | unbekannt |
GPU-Boost-Takt (Megahertz) | 1.733 | 1.683 | 1.075 | 1.075 | 1.216 | 1.050 | 1.000 | 1.050 |
Rechenleistung SP/DP (Mrd./s)* | 8.873/277 | 6.463/202 | 6.605/206 | 6.054/189 | 4.981/156 | 8.602/538 | 8.192/512 | 5.913/739 |
Durchsatz Pixel/Texel (Mrd./s)* | 110,9/277,3 | 101,0/202,0 | 103,2/206,4 | 94,6/189,2 | 77,8/155,6 | 67,2/268,8 | 64,0/256,0 | 67,2/184,8 |
Speicheranbindung (Bit) | 256 | 256 | 384 | 384 | 256 | 4.096 | 4.096 | 512 |
Geschw. Grafikspeicher (GT/s) | 10,0 | 8,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 1,0 | 1,0 | 6,0 |
Speicherübertragung (GB/s) | 320 | 256 | 336,6 | 336,6 | 224,4 | 512 | 512 | 384 |
Übliche Speichermenge (MiB) | 8.192 | 8.192 | 12.288 | 6.144 | 4.096 | 4.096 | 4.096 | 8.192 |
PCI-Express-Stromanschlüsse | 1 x 8-polig | 1 x 8-polig | je 1 x 6-/8-polig | je 1 x 6-/8-polig | 2 x 6-polig | 2 x 8-polig | 1 x 8-polig | je 1 x 6-/8-polig |
Typische Leistungsaufnahme | <180 Watt | <150 Watt | <250 Watt | <250 Watt | <165 Watt | 275 Watt | 175 Watt | 250 Watt |
*Angabe bei Standard-Boosttakt, abhängig vom automatischen GPU-Boost fallen die tatsächlichen, theoretischen Durchsatzwerte höher aus.
Geforce GTX 1070 im Test: Lautheit, Leistungsaufnahme, Kühlung
Der Kühler der GTX 1070 ist ein Hybrid aus dem winklig-stealthigen Design der GTX 1080 und dem Alu-Kühlblock der GTX 980 - die teurere Vapor-Chamber aus der GTX 1080 spart Nvidia hier ein. Darüber hinaus folgt die Kühlung dem bewährten Muster: Ein am Heck der Grafikkarte platzierter Radiallüfter bewegt die Luft durch ein Lamellenpaket hindurch direkt aus dem Gehäuse hinaus. Die Lamellen nehmen die Wärme über drei Heatpipes auf.
Quelle: PC Games HardwareKühler der GTX 1080 Founders Edition (links) neben GTX 1070 Founders Edition (rechts): Erstere verfügt über eine Vapor-Chamber, Letztere über einen Kupferkern inklusive Heatpipes.Die maximale Lautheit der GTX 1070 Founders Edition in unserem Spieleparcours beträgt vergleichsweise geringe 2,9 Sone. Die automatische Lüftersteuerung setzt in diesem Fall 53 Prozent PWM-Impuls, was circa 2.120 U/min entspricht. In vielen anderen Fällen beträgt die Drehzahl rund 2.000 bis 2.040 (50-51 % PWM), resultierend in einer Lautheit von 2,5 -2,6 Sone. Das ist zwar hörbar, das gleichmäßige Rauschen des Nvidia-Lüfters kommt ohne pfeifende Nebengeräusche aus und ist daher subjektiv erträglich. Gegen das (unter Last) leise Betriebsgeräusch der flüssiggekühlten Radeon R9 Fury X kommt das GTX-1070-Kühldesign jedoch nicht an. Interessant ist, dass die GTX 1080 wesentlich lauter wird (max. 4,2 anstelle von 2,9 Sone), hier wirkt sich die um 20 Prozent höhere Leistungsaufnahme - 180 anstelle von 150 Watt - direkt aus. Eine vielerorts als Wunderwaffe betitelte Vapor-Chamber bringt ergo nicht automatisch exzellente Resultate. Dazu passt auch die Erkenntnis, dass die GTX 1070 im Gegensatz zur 1080 zu keiner Zeit an ihr Temperaturziel von 83 °C knallte, wir haben im Freiluftaufbau höchstens 80 °C zu Gesicht bekommen.
Spulenfiepen weist unser Testmuster der GTX 1070 wie auch dasjenige der GTX 1080 der erst ab hohen drei- oder gar vierstelligen Bildraten auf, sofern eine passende 3D-Last anliegt, in ersten Tests im Compute-Bereich (z. B. unter Open CL) haben wir kein Spulenfiepen vernommen. Das Störgeräusch lässt sich auf fast allen leistungsfähigen Grafikkarten provozieren - über Ursachen und Folgen haben wir bereits ausführlich in der Heft-Ausgabe 01/2015 berichtet - und im Falle der GTX 1070/1080 liegt dessen Niveau auf dem anderer Referenzkarten von AMD und Nvidia.
In Sachen Leistungsaufnahme, welche wir separat vom Rest des PCs über einen PCI-Express-Extender messen, kann die GTX 1070 dank optimierter Fertigung und verglichen mit der GTX 1080 geringerer Taktraten auftrumpfen. Im Leerlauf benötigt Nvidias High-End-Karte nicht einmal 9 Watt an Energie, deutlich weniger als die besten Modelle der 28-nm-Ära. Unter Last steht die Karte relativ sogar noch besser da und zeigt, dass Nvidias TDP-Angabe von 150 Watt abermals korrekt ist. Unter Spiele-Volllast sieht die Steuer-Elektronik zu, dass die Leistungsaufnahme stets knapp unterhalb des Limits bleibt, mit von uns gemessenen 146 bis 149 Watt. Dafür muss sich die GP104-GPU mehr oder minder stark heruntertakten und die Spannung senken - wie oben beschrieben, liegen im Falle unseres Musters bei 1.683 MHz nur noch 0,913 Volt an.
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Im raschen Overclocking-Test mit maximal möglicher Spannung, 100 Prozent Lüfterdrezahl sowie 112 % Powerlimit, was 168 Watt Maximalverbrauch entspricht, gibt es keine Überraschungen. Der Boost bleibt im powerlimitierten Anno 2070 auf rund 1.759 anstelle von 1.683 MHz und wir messen einen Realverbrauch von rund 165 Watt. 2 GHz sind möglich, allerdings wacklig, wie Sie in unserem Video sehen.
Lautstärke | GTX 1080 | GTX 1070 | GTX Titan X | GTX 980 Ti | R9 Fury X | R9 Nano (Asus White) | GTX 980 | GTX 780 Ti | R9 290X 'Uber' |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Leerlauf (Windows-Desktop) | 0,4 Sone | 0,4 Sone | 0,3 Sone | 0,3 Sone | 1,4 Sone | 0,8 Sone | 0,3 Sone | 0,6 Sone | 0,6 Sone |
Anno 2070 (3.840 × 2.160) | 3,2 Sone | 2,9 Sone | 4,3 Sone | 4,5 Sone | 1,7 Sone | 2,9 Sone | 3,0 Sone | 4,3 Sone | 9,6 Sone |
Risen 3 EE (2.560 × 1.440) | 4,2 Sone | 2,7 Sone | 4,3 Sone | 4,5 Sone | 1,7 Sone | 2,7 Sone | 2,7 Sone | 4,6 Sone | 9,6 Sone |
Leistungsaufnahme | |||||||||
Leerlauf (Windows-Desktop) | 9,5 Watt | 8,5 Watt | 18 Watt | 15 Watt | 21 Watt | 14 Watt | 12 Watt | 16 Watt | 21 Watt |
Crysis 3 (1.920 × 1.080) | 175 Watt | 149 Watt | - | 230 Watt | 250 Watt | 195 Watt | 165 Watt | - | - |
Anno 2070 (3.840 × 2.160) | 171 Watt | 148 Watt | 242 Watt | 234 Watt | 313 Watt | 198 Watt | 163 Watt | 245 Watt | 289 Watt |
Risen 3 EE (2.560 × 1.440) | 175 Watt | 146 Watt | 245 Watt | 236 Watt | 329 Watt | 195 Watt | 160 Watt | 248 Watt | 269 Watt |
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Geforce GTX 1070 Test-Video: Performance in The Witcher 3 Blood & Wine, OC auf 2 GHz
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Bildergalerie
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