ARTIKEL/TESTS / Neuzugang: ZOTAC GeForce GTX 770

Wie Fermi, setzt auch Kepler auf insgesamt vier Graphics Processing Clusters (GPCs), die den Großteil der Ausführungseinheiten des Chips beinhalten. Neben jeweils einer Raster-Engine, besteht ein solcher GPC aus zwei Streaming Multiprocessor Blöcken (SMX), die die Streaming Multiprocessors (SM) von Fermi ersetzen. Jeder SMX beherbert 192 Shadereinheiten (1D), die pro Takt eine MADD-Operation durchführen können. In Summe erreicht der GK104, die erste Ausbaustufe der Kepler-Architektur, somit 1.536 Shadereinheiten. Jeder dieser SMX hat Zugriff auf 16 TMUs (Texture Mapping Units), was insgesamt 128 dieser Einheiten ergibt. Vier ROP-Cluster mit jeweils acht Raster Operation Processors ergänzen die technischen Eckdaten des GK104 (siehe Tabelle unten). Für die Anbindung von GDDR5-Speicher stehen insgesamt vier Speicher-Controller mit jeweils 64 Bit zur Verfügung. Der Referenztakt ist höher als bei der GeForce GTX 680 und beträgt 3.506 MHz.

Die ZOTAC GeForce GTX 770 mit eigenem Kühlsystem im Überblick.

Wie bereits oben erwähnt, basiert die GeForce GTX 770 (GK104) auf 1.536 Shadereinheiten mit einer Taktung von 1.046 MHz, verglichen mit 1.006 MHz einer GTX 680 (+4 Prozent). ZOTAC hat bei der eigenen GTX 770 etwas an der Stellschraube gedreht und den Basistakt auf 1.059 MHz angehoben – die maximale Frequenz für GPU Boost beträgt 1.098 MHz statt 1.058 MHz wie bei der Referenz. Daraus ergibt sich eine theoretische Rechenleistung von 3.250 GFLOP/s (Referenz: 3.213 GFLOP/s), verglichen mit 3.789 GFLOP/s der Radeon HD 7970 bzw. 4.096 GFLOP/s der GHz Edition. Die 32 ROPs erreichen dank der zusätzlichen MHz eine Pixelfüllrate von 33.472 MPixel/s, die TMUs eine Texelfullräte von 133.888 MTexel/s – ausgehend von 1.046 MHz Basistakt. Die aufgebohrte ZOTAC-Variante erreicht etwa 33.888 MPixel/s respektive 135.552 MTexel/s. Kommt GPU Boost zum Tragen, wird der Takt bis zum Erreichen der maximal erlaubten Thermal Design Power (TDP) angehoben, so dass auch die Durchsatzraten proportional steigen. Neu im Vergleich zur GTX 680: Die GTX 770 darf sich über die Boost-Funktion 2.0 freuen: Bei Version 2.0 der GPU Boost Technologie wird erstmals auch die GPU-Temperatur (Temperature Target von 80 °C) mit in die Berechnungen einbezogen, was vor allem in Multi-GPU-Systemen die Lebenserwartung der Grafikkarten erhöhen soll.

Die ZOTAC-Karte unterscheidet sich optisch klar von der Referenz.

Bei Speicherausbau und -taktung setzt die ZOTAC-Grafikkarte auf 2 GB GDDR5-Speicher, der bei 3.506 MHz arbeitet – dies entspricht den Referenzwerten. Daraus ergibt sich am 256 Bit (4x 64 Bit) breiten Interface der GK104-GPU ein Durchsatz von 224.384 MB/s. Mehr zur 3D-Performance des Probanden erfahren Sie auf den folgenden Seiten. Als maximale Leistungsaufnahme gibt Nvidia 230 Watt an, so dass je ein 6 Pin- und ein 8-Pin-PCIe-Anschluss zur Versorgung ausreichend sind.

Um einen kühlen Betrieb der GPU ermöglichen zu können, basiert die Kühlung im Referenzdesign auf einem Vapor-Chamber-Kühlsystem, das auf einen massiven Alu-Block mit zahlreichen Lamellen setzt. Ein 75 mm Radiallüfter saugt Frischluft aus dem Gehäuseinneren an und bläst die erwärmte Luft über das Slotblech nach außen. Die Lüftersteuerung wurde im Vergleich zur Titan überarbeitet und soll für den Benutzer wesentlich angenehmer zu Werke gehen. Ziel der Regelung ist es aber noch wie vor die GPU auf einer Temperatur von 80 Grad Celsius zu halten. ZOTAC hat den Nvidia-Kühler kurzerhand durch den bei der GTX 680 erfolgreich eingesetzten Dual-Silencer ersetzt. Genauere Untersuchungen lesen Sie ab Seite 13.

Am Slot-Bracket zeigt sich die Karte gewohnt anschlussfreudig.

Für den Anschluss von (3D-)Monitoren stehen zwei Dual-Link-DVI-Anschlüsse (max. 2.560 x 1.600 Bildpunkte), HDMI 1.4a und DisplayPort 1.2 zur Verfügung. Einer der DVI-Ports ist als DVI-I ausgeführt, so dass mithilfe eines Adapters auch per VGA/D-Sub angeschlossen werden kann (max. 2.560 x 1.536 Bildpunkte). Dank der überarbeiteten Surround Technologie, können einzelne Nvidia-Grafikkarten erstmals Bilder auf mehr als zwei Monitoren darstellen – hierfür waren bei älteren Generationen zwei Grafikkarten notwendig. Dies gilt auch für 3D Vision Surround auf Kepler-basierten Karten. Folgend die technischen Eckdaten, verglichen mit AMDs Single-GPU Flaggschiff, im Überblick.

Hersteller	Nvidia	AMD	AMD
Grafikchip	GeForce GTX 680	GeForce GTX 770	Radeon HD 7970 GHz Edition
Logo
Codename	GK104	GK104	Tahiti XT2
Fertigung	28 nm	28 nm	28 nm
Transistoren	ca. 3,54 Mrd.	ca. 3,54 Mrd.	ca. 4,31 Mrd.
Shader-Einheiten	1.536 (1D)	1.536 (1D)	2.048 (1D)
Chip-Frequenz	1.006 MHz	1.046 MHz	1.000 MHz
Boost-Frequenz	1.058 MHz	1.085 MHz	1.050 MHz
Rechenleistung	3.090 GFLOP/s	3.213 GFLOP/s	4.096 GFLOP/s
ROPs	32	32	32
TMUs	128	128	128
Pixelfüllrate	32.192 MPixel/s	33.472 MPixel/s	32.000 MPixel/s
Texelfüllrate	128.768 MTexel/s	133.888 MTexel/s	128.000 MTexel/s
Speicher-Frequenz	3.004 MHz	3.506 MHz	3.000 MHz
Speicher-Interface	256 Bit	256 Bit	384 Bit
Speicher-Bandbreite	192.256 MB/s	224.384 MB/s	288.000 MB/s
Speicher-Volumen	2.048 MB GDDR5	2.048 MB GDDR5	3.072 MB GDDR5
Shader-Model / DX	5.1 / DX11	5.1 / DX11	5.1 / DX11.1
Multi-GPU	SLI	SLI	CrossFireX
Stromsparmechanismus	√	√	√

Die Rückseite der ZOTAC GeForce GTX 770.

Autor: Stefan Boller, Patrick von Brunn