ARTIKEL/TESTS / ZOTAC GTX 980 Ti AMP! Extreme Edition

Der GM200, das High-End-Modell der aktuellen Generation, soll die GK100 ablösen. Die Beiten Vertreter Titan X und GTX 980 Ti werden mit diesem Chip bestückt wobei die GTX 980 Ti die Lücke zwischen Titan X und GTX 980 füllen soll. Während die ersten Maxwell-Generation noch mit einem Graphics Processing Cluster (GPC) an den Start ging, kommen bei der GTX 980 Ti mit GM200 bereits sechs dieser GPCs zum Einsatz. Jedoch ist Maxwell 2.0 nicht einfach nur eine hochskalierte Variante der ersten Ausführung, denn auch im Detail gibt es weitere Modifikationen. Innerhalb eines GPC befanden sich bei Maxwell 1.0 noch fünf Streaming Multiprocessors (SMMs), was man beim GM200 und GM204 auf deren vier reduziert hat. Bei der GTX 980 Ti sind allerdings nur 22 der 24 SMMs aktiv, wodurch sich hier ein Unterschied zur Titan X bildet. Der Aufbau eines einzelnen SMM wurde hingegen beibehalten, so dass jeweils 128 Shader und 8 TMUs enthalten sind. Jedem GPC stellt man zudem 16 ROPs zur Seite, was in Summe somit 96 ROPs ergibt. Zwölf Speicherkanäle sorgen für einen insgesamt 384 Bit breiten Speicherbus. Gefertigt wird der GM200-Chip im bewährten 28 nm Prozess durch Partner TSMC. Mehr zu den technischen Details in der Tabelle am Seitenende.

Die ZOTAC GeForce GTX 980 Ti AMP! Extreme mit drei Lüftern.

Bei der GeForce GTX 980 ist mit 2.048 die volle Anzahl der Shader-Einheiten für den GM204 verfügbar, bei der GTX 980 Ti sind es hingegen 2.816, bei der Titan X sogar 3.072. Kombiniert mit einem Basistakt von 1.126 MHz kommt die GTX 980 somit auf eine (SP-)Rechenleistung von satten 4.612 GFLOPS. Bei maximaler Taktfrequenz von 1.216 MHz erreicht die GM204-GPU sogar 4.981 GFLOPS. Bei der GTX 980 Ti beträgt der Basistakt 1.002 MHz, im Boost sind es 1.075 MHz. Das Resultat sind 5.643 bzw. 6.054 GFLOPS. Über das 256 Bit breite Interface der GTX 980 werden standardmäßig 4 GB GDDR5-Speicher betrieben. Die Frequenz beträgt dabei 3.506 MHz, was zu einem Speicherdurchsatz von 224.384 MB/s führt. Bei der GTX 980 Ti sind es 6 GB bei 384 Bit und der gleichenTaktfrequenz. Der Speicherbandbreite ist somit 336.576 MB/s. ZOTAC hat bei seiner übertakteten GeForce GTX 980 Ti AMP! Extreme sowohl Basis- als auch Boosttakt deutlich angehoben: 1.253 MHz treiben die GPU standardmäßig an und können im Boost-Modus sogar auf satte 1.355 MHz anwachsen! Damit übertrifft die ZOTAC-Karte unter anderem die iChill GeForce GTX 980 Ti HerculeZ X3 Air Boss Ultra von Inno3D (1.241 MHz). Der Speichertakt wurde auf 3610 MHz angehoben.

Die ZOTAC GeForce GTX 980 Ti AMP! Extreme von der Seite.

Gerade (ab Werk) übertaktete Grafikkarten sollten natürlich gut gekühlt werden. Daher verbaut nicht nur ZOTAC auf seiner AMP! Extreme nicht den Referenzkühler Nvidias, sondern eine leistungsfähigere und zugleich angenehm leise Drei-Lüfter-Kühlung. Das Heatpipe-basierte Kühlsystem nennt ZOTAC „IceStrom Cooling“ und wird von einer rückseitigen, massiven Backplate unterstützt und außerdem aktiv durch drei axiale 90-mm-Lüfter angetrieben. „Carbon ExoArmor“ bezeichnet man die Oberseite des Kühlers mit Karbonoptik sowie die Backplate. Die Bauhöhe der Karte entspricht zwei Slots und macht damit keine Probleme bei der Montage im PC-Gehäuse. Dank FREEZE-Lüftersteuerung werdem die Lüfterdrehzahlen im Idle-Mode auf ein Minimum reduziert bzw. bleiben sogar ganz stehehn. Für die Stromversorgung sind zwei PCIe-8-Pin-Anschlüsse vorgesehen.

Am Slot-Bracket zeigt sich die Karte erwartet anschlussfreudig.

Auch seitens der Features hat sich einiges getan. Wichtigste Neuerung ist dabei die vorhandene Unterstützung von DirectX 12 im Feature Level 12.1. D.h. das Feature-Level wird nun vollumfänglich durch Maxwell 2.0 unterstützt. Für gesteigerte Bildqualität sorgt man durch die Einführung von Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing (MFAA) und Dynamic Super Resolution (DSR). MFAA erzielt nach Hersteller-Angaben eine Leistungssteigerung von bis zu 30 Prozent, obwohl aufgrund wechselnder Musterberechnungen für jeden Frame und jeden Pixel die Bildqualität nicht leidet, sondern die gewohnt hochwertigen, weichen Kanten erhalten bleiben. Mit der Unterstützung von DSR sind Maxwell-2.0-basierte Grafikkarten die ersten am Markt, die offziell Downsampling integrieren. Intern berechnet die Grafikkarte jedes Bild in einer höheren Auflösung und skaliert vor der Ausgabe auf den Monitor wieder herunter, was positive Auswirkung auf die resultierende Bildqualität hat. Externe Lösungen durch zusätzliche Tools gehören damit der Vergangenheit an.

Für die Ausgabe auf Multi-Monitor-Systemen stehen gleich mehrere Schnittstellen bereit. Dazu gehören ein Dual-Link-DVI-I (maximale Auflösung 2560 x 1600) sowie HDMI (2.0) und drei DisplayPort (1.2), welche für 4K-Auflösungen geeignet sind. Folgend die technischen Eckdaten im Überblick und im Vergleich mit AMDs Radeon R9 290X.

Hersteller	AMD	Nvidia	Nvidia
Produktbezeichnung	Radeon R9 290X	GeForce GTX 980	GeForce GTX 980 Ti
Logo
Grafikchip	Hawaii	GM204	GM200
Fertigung	28 nm	28 nm	28 nm
Transistoren	ca. 6,2 Mrd.	ca. 5,2 Mrd.	ca. 8 Mrd.
Shader-Einheiten	2.816 (1D)	2.048 (1D)	2.816 (1D)
Basis-Frequenz	-	1.126 MHz	1.002 MHz
Boost-Frequenz	1.000 MHz	1.216 MHz	1.075 MHz
SP-Rechenleistung	5.632 GFLOPS	4.612 GFLOPS (Basis) 4.981 GFLOPS (Boost)	5.643 GFLOPS (Basis) 6.054 GFLOPS (Boost)
ROPs	64	64	96
TMUs	176	128	192
Pixelfüllrate	64.000 MPixel/s	72.064 MPixel/s (Basis) 77.824 MPixel/s (Boost)	96.192 MPixel/s (Basis) 103.200 MPixel/s (Boost)
Texelfüllrate	176.000 MTexel/s	114.128 MTexel/s (Basis) 155.648 MTexel/s (Boost)	192.384 MTexel/s (Basis) 206.400 MTexel/s (Boost)
Speicher-Frequenz	2.500 MHz	3.506 MHz	3.506 MHz
Speicher-Interface	512 Bit	256 Bit	384 Bit
Speicher-Bandbreite	320.000 MB/s	224.384 MB/s	336.576 MB/s
Speicher-Volumen	4 GB GDDR5	4 GB GDDR5	6 GB GDDR5
DirectX (vollständig)	12	12.1	12.1
Multi-GPU	4-Way CrossFireX	4-Way SLI	4-Way SLI
Stromsparmechanismus	√ (ZeroCore)	√	√
Leistungsaufnahme typ.	250 Watt	-	-
Leistungsaufnahme max.	-	165 Watt	250 Watt

Auf der Rückseite der GTX 980 Ti befindet sich eine großflächige Backplate.

Autor: Stefan Boller, Rafael Schmid