ARTIKEL/TESTS / Kompaktes Kraftpaket: ZOTAC GTX 1080 Mini

Der GP104-Grafikchip ist das Hochleistungs-Modell der aktuellen Generation und soll die GM200-GPU ablösen. Die beiden Vertreter GeForce GTX 1080 und GTX 1070 werden mit diesem Chip bestückt und sind die ersten Modelle der GTX-10-Serie. Während die erste Maxwell-Generation noch mit einem Graphics Processing Cluster (GPC) an den Start ging, kommen bei der GTX 1080 mit GP104 vier dieser GPCs zum Einsatz. Diese beinhalten jeweils wieder fünf Streaming Multiprocessors (SMs) anstatt der vier bei Maxwell (GM200 und GM204). Der Aufbau der einzelnen SM wurde beibehalten und besteht weiterhin aus 128 Shadereinheiten und acht Texture Mapping Units. Insgesamt kommt man so auf 2.560 Shader- und 160 Textureinheiten. Jedem GPC stellt man zudem 16 ROPs zur Seite, was in Summe somit 64 ROPs ergibt. Acht Speicherkanäle sorgen für einen insgesamt 265 Bit breiten Speicherbus. Bei der sogenannten Pascal-Architektur hat sich zu den bisherigen Maxwell-Generationen vor allem der Fertigungsprozess zu einem 16-nm-FinFET-Prozess von Partner TSMC gewandelt, wodurch die Taktraten stark erhöht werden konnten. Insgesamt sind etwa 7,2 Milliarden Transistoren vorhanden.

ZOTACs GeForce GTX 1080 Mini ist besonders kurz im Vergleich zu herkömmlichen Grafikkarten der gleichen Gewichtsklasse.

Bei der GeForce GTX 1080 ist mit 2.560 die volle Anzahl der Shader-Einheiten für den GP104 verfügbar. Kombiniert mit einem Basistakt von 1.607 MHz kommt die GTX 1080 somit auf eine (SP-)Rechenleistung von satten 8.228 GFLOPS. Bei maximaler Taktfrequenz von 1.785 MHz erreicht die GP104-GPU sogar 9.139 GFLOPS. Bei der abgespeckten GeForce GTX 1070 stehen 1.920 Ausführungseinheiten (und ergo 120 TMUs) zur Verfügung, die mit einem Basistakt von 1.506 MHz betrieben werden – der Boosttakt liegt auch hier bei 1.785 MHz. Über das 256 Bit breite Interface der GTX 1080 werden standardmäßig 8 GB GDDR5X-Speicher von Micron betrieben. Die Frequenz beträgt dabei 5.000 MHz, was zu einem Speicherdurchsatz von 320.000 MB/s führt. Die GTX 1070 muss hingegen mit herkömmlichem GDDR5-Speicher auskommen und erreicht deshalb nur effektiv 4.000 MHz bzw. einen Durchsatz von 256.000 MB/s.

In Sachen Bauhöhe begnügt sich die Mini-Version mit zwei Slots.

Neben den zahlreichen AMP!-Grafikkarten, für die sich ZOTAC in den vergangenen Jahren einen Namen gemacht hat, bietet man mit der Mini-Version der GTX 1080 eine ebenso interessante Grafikkarte für spezielle Einsatzgebiete an. Dank geringer Abmessungen von 211 mm x 125 mm (L x B) passt die sehr kurze Karte auch in kleinere Gehäuse – laut ZOTAC passt die Mini in 99 Prozent aller Systeme. Leistungsmäßig muss man dabei keine Abstriche machen, denn dank GTX 1080 sind auch für aktuelle 3D-Kracher genug Reserven vorhanden. Trotz der kompakten Bauweise liefert der Hersteller den Boliden mit Overclocking ab Werk aus. Statt der üblichen 1.607 MHz der Founders Edition (Nvidia Referenzdesign), geht die GTX 1080 Mini mit einem Basistakt von 1.620 MHz an den Start. Das entspricht einer Steigerung von 13 MHz. Ebenso erhöht hat man die maximal mögliche GPU-Frequenz (Boosttakt), die bei 1.759 MHz beträgt – gleichbedeutend mit einem Plus von 26 MHz. Unverändert ist hingegen der Speichertakt, der weiterhin bei 5.000 MHz effektiv liegt.

Ein Kühler im Dual-Slot-Design sorgt für ausreichende Kühlung aller Komponenten auf der Grafikkarte. Das Heatpipe-basierte Konzept (5 x 6-mm-Kupfer-Heatpipes) wird von zwei axialen Lüftern (90 mm + 100 mm) angetrieben. Änderungen gab es zudem was die farbliche Gestaltung der Karte betrifft, denn das für ZOTAC typische Gelb musste für ein „Gunmetal-Grey“ weichen. Außerdem ist die LED-Beleuchtung fest auf Weiß programmiert und ergänzt somit den Schwarz-Grau-Look der Karte. Beleuchtet sind zwei seitliche Pfeile/Streifen im Profil der Karte sowie ein großes ZOTAC-Logo. Kombiniert wird der Kühler auf der Oberseite mit einer massiven Backplate auf der Rückseite der Grafikkarte. Dank FireStorm-Software sind weitere Anpassungen an der Karte möglich. Mithilfe dieses Tools ist beispielsweise weitreichendes Monitoring und Overclocking sowie das Feintuning von Temperature- und Power-Targets möglich. Für die Stromversorgung (180 Watt) ist ein einzelner 8-Pin-PCIe-Anschluss vorgesehen.

Zahlreiche Anschlussmöglichkeiten sind am Slot-Bracket verfügbar.

Auch seitens der Features ist Pascal wieder gut ausgestattet. Wichtigstes für Spieler ist wohl dabei die vorhandene Unterstützung von DirectX 12 im Feature Level 12_1. D.h. das Feature-Level wird vollumfänglich unterstützt. Pascal soll nun Asynchronous Compute besser beherrschen als der Vorgänger. Mit Hilfe von Simultaneous Multi-Projection werden Inhalte für VR, 3D und Curved schneller bzw. verbessert dargestellt. Durch Fast Sync soll bei besonders hohen Bildwiederholraten auch bei geringer Latenz das Tearing vermieden werden. Über die neue Turbo-Funktion GPU Boost 3 freuen sich sicherlich einige Übertakter, da sich nun Spannungen und Taktraten noch besser aufeinander abstimmen lassen. Durch DisplayPort 1.4 ist Pascal theoretisch auch für HDR und Auflösungen jenseits von UHD gewappnet.

Für die Ausgabe auf Multi-Monitor-Systemen stehen gleich mehrere Schnittstellen bereit. Dazu gehören ein Dual-Link-DVI-D sowie ein HDMI (2.0b) und drei DisplayPorts (1.4), welche für 4K-Auflösungen und höher geeignet sind. Gleichzeitig sind vier Bildschirme bedienbar. Folgend die technischen Eckdaten im Überblick und im Vergleich mit weiteren GP102- und GP104-Varianten, zu denen auch die brandneue TITAN Xp zählt.

Hersteller	Nvidia
Produktbezeichnung	GeForce GTX 1080	GeForce GTX 1080 Ti	GeForce GTX TITAN Xp
Logo
Grafikchip	GP104	GP102-350	GP102-400
Fertigung	16 nm FinFET
Transistoren	ca. 7,2 Mrd.	ca. 12,0 Mrd.
Shader-Einheiten	2.560 (1D)	3.584 (1D)	3.840 (1D)
Basistakt	1.607 MHz	1.480 MHz	1.404 MHz
Boosttakt	1.733 MHz	1.582 MHz
SP-Rechenleistung	8.873 GFLOPS	11.333 GFLOPS	12.150 GFLOPS
ROPs	64	88	96
TMUs	160	224	240
Pixelfüllrate	110.912 MPixel/s	139.216 MPixel/s	151.872 MPixel/s
Texelfüllrate	277.280 MTexel/s	354.368 MTexel/s	379.680 MTexel/s
Speichertakt	5.000 MHz	5.500 MHz	5.700 MHz
Speicherinterface	256 Bit	352 Bit	384 Bit
Speicherbandbreite	320.000 MB/s	484.000 MB/s	547.200 MB/s
Speichermenge	8 GB GDDR5X	11 GB GDDR5X	12 GB GDDR5X
DirectX (Feature-Level)	12_1
Multi-GPU	2-Way SLI
Stromsparmechanismus	√
Leistungsaufnahme typ.	–
Leistungsaufnahme max.	180 Watt	250 Watt

Die ZOTAC GTX 1080 Mini setzt auf eine großflächige Backplate.

Autor: Patrick von Brunn, Stefan Boller