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Zotac GeForce GTX Titan Black Edition im Test

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Seite 1: Zotac GeForce GTX Titan Black Edition im Test

zotac-titan-black-logoMit der GeForce GTX Titan startete NVIDIA den Verkauf des Vollausbaus der "Kepler"-Architektur in Form des GK110. Selbst hier ließ man sich noch einige Reserven, die erst mit der GeForce GTX 780 Ti ausgeschöpft sein sollten. Doch der im Vergleich zur GeForce GTX Titan nur halbe Speicherausbau und der fehlende Support für die volle Double-Precision-Performance stellte die High-End-Nutzer nicht zufrieden und letztendlich entschied man sich bei NVIDIA doch noch dazu den GK110 im Vollausbau mit 2.880 Shadereinheiten und 6 GB Grafikspeicher zu kombinieren. Die GeForce GTX Titan Black Edition war geboren, warf aber auch einige Fragen auf. Für wen die Karte das Richtige ist, versuchen wir im nun folgenden Artikel zu klären.

Die Entwicklungsschritte von der GeForce GTX Titan zur GeForce GTX 780 Ti zur GeForce GTX Titan Black Edition sind exemplarisch für die Weiterentwicklung aktueller Fertigungstechnologien und in diesem Fall eine gute Möglichkeit, dies zu erklären. 7,1 Milliarden Transistoren auf einer Chipfläche von 533 mm2 sind kein einfaches Unterfangen und auch für erfahrene Fertiger wie TSMC eine Herausforderung. Ende 2012 brauchte NVIDIA die ersten GK110-GPUs auf Tesla-Karten unter und versorgte damit einige Supercomputer-Projekte. Von einem möglichen Vollausbau war man zu diesem Zeitpunkt noch weit entfernt und konnte nur 14 der möglichen 15 SMX-Cluster mit 2.688 Shadereinheiten verwenden. Die Ausbeute (Yield Rate) war einfach zu gering, für den Massenmarkt also ungeeignet. Im Februar 2013 brachte man dann die GeForce GTX Titan auf den Markt, eine Desktop-Karte, die Spieler und semiprofessionelle Nutzer gleichermaßen ansprechen sollte. Mit einem Preis von 999 Euro (UVP) stand sie aber in keinem Verhältnis zu dem, was üblicherweise am Grafikkartenmarkt verlangt wird. Auch damals waren 2.688 Shadereinheiten das Maximum des sinnvoll Möglichen.

Im Mai 2013 erschien dann die GeForce GTX 780, eine noch einmal in der Anzahl der Shadereinheiten reduzierte Version des GK110, die durch geringere Kosten aber endlich auch dem Spielermarkt nähergebracht werden konnte. Einige Monate später, genauer gesagt im November 2013 hatte man den Fertigungsprozess dann insoweit im Griff, dass man endlich auch den Vollausbau der GK110-GPU mit 15 SMX-Clustern und 2.880 Shadereinheiten in Angriff nehmen konnte, ohne dabei fast 1.000 Euro für die Grafikkarte zu verlangen. Die GeForce GTX 780 Ti kam auf den Markt und sorgte mit höheren Taktraten neben der größeren Architektur auch gleich für einen weiteren Performance-Schub. Vermutlich auch aus strategischen Gründen entschied man sich aber gegen die Verwendung von 6 GB Grafikspeicher, wie man es bei der GeForce GTX Titan getan hat. Dazu muss man aber auch sagen, dass alle consumer-orientierte Karten dieser Generation von NVIDIA mit 3 GB ausgestattet waren und die GeForce GTX 780 Ti damit nur eine logische Folge fortsetzte.

Ziemlich genau ein Jahr nach der GeForce GTX Titan präsentierte NVIDIA nun die GeForce GTX Titan Black. Nachdem bereits die professionellen Quadro- und Tesla-Produktreihen mit Karten ausgestattet waren, welche den GK100 mit 2.880 Shadereinheiten verwendeten, wollte man vermutlich auch dem semiprofessionellen Feld nun eine Karte bieten, welche dieses Merkmal aufweist. Gepaart mit den 6 GB Grafikspeicher ist die GeForce GTX Titan Black Edition der Nachfolger der ersten Titan und soll diese ersetzen. Im Vergleich zur GeForce GTX 780 Ti geht man sogar mit einem etwas höheren Takt heran, sodass die GeForce GTX Titan Black Edition die derzeit schnellste Single-GPU-Karte aus dem Hause NVIDIA ist.

Unser Dank geht an dieser Stelle an Zotac, die als einziger Hersteller ein Sample der GeForce GTX Titan Black Edition zur Verfügung stellen wollten. NVIDIA wollte aufgrund der geringen Stückzahlen keine anbieten und auch die großen Partner zeigten sich eher zurückhaltend. Etwas anders wird dies bei der GeForce GTX Titan Z sein, die als Dual-GPU-Modell mit zwei GK110-GPUs ein wahres Rechenmonster darstellt, denn hier hat man uns bereits ein Sample in Aussicht gestellt. Kommen wir nun aber zu den technischen Daten der Zotac GeForce GTX Titan Black Edition:

Zotac GeForce GTX Titan Black Edition im Vergleich
Modell NVIDIA GeForce GTX 780 Ti NVIDIA GeForce GTX Titan NVIDIA GeForce GTX Titan Black Edition
Straßenpreis ab 570 Euro ab 855 Euro ab 860 Euro
Homepage www.nvidia.de www.nvidia.de www.nvidia.de
Technische Daten
GPU GK110 (GK110-425-B1) GK110 (GK110-400-A1) GK110 (GK110-425-B1)
Fertigung 28 nm 28 nm 28 nm
Transistoren 7,1 Milliarden 7,1 Milliarden 7,1 Milliarden
GPU-Takt (Base Clock) 876 MHz 837 MHz 889 MHz
GPU-Takt (Boost Clock) 928 MHz 876 MHz 980 MHz
Speichertakt 1.750 MHz 1.502 MHz 1.750 MHz
Speichertyp GDDR5 GDDR5 GDDR5
Speichergröße 3.072 MB 6.144 MB 6.144 MB
Speicherinterface 384 Bit 384 Bit 384 Bit
Speicherbandbreite 336 GB/Sek. 288,4 GB/Sek. 336 GB/Sek.
DirectX-Version 11.1 11.1 11.1
Shadereinheiten 2.880 2.688  2.880
Texture Units 240 224 240
ROPs 48 48 48
TDP 250 Watt 250 Watt 250 Watt

Die Schritte von der GeForce GTX Titan zur GeForce GTX Titan Black Edition sind am deutlichsten anhand der gestiegenen Anzahl der Shadereinheiten von 2.688 auf 2.880 sowie dem höheren Speichertakt zu erkennen. Dies hat zur Folge, dass man sich architektonisch auf Niveau der GeForce GTX 780 Ti bewegt, aber über den doppelten Speicherausbau und einen etwas höheren Takt verfügt. Die Verbesserungen in der Fertigung sind auch hier sehr schön in den Entwicklungsschritten des GPU-Taktes von der GeForce GTX Titan, zur GeForce GTX 780 Ti bis hin zur GeForce GTX Titan Black Edition zu erkennen. Von zunächst 837 MHz ging es auf 876 und nun auf 889 MHz herauf. Damit einher geht natürlich auch eine Steigerung des Boost-Taktes von 867 auf 928 und nun 980 MHz.

Alle weiteren architektonischen Eckdaten sind mit der GeForce GTX 780 Ti identisch. So sehen wir 240 Textureinheiten und 48 Renderbackends. Auch die TDP gibt NVIDIA weiterhin mit 250 Watt an. Der Performance-Vorsprung der GeForce GTX Titan Black Edition gegenüber der GeForce GTX 780 Ti dürfte aufgrund des nur leicht gestiegenen Taktes nicht sonderlich groß sein. Wer bereits eine GeForce GTX Titan besitzt, wird ebenfalls wenig Gründe finden auf die Black Edition zu wechseln.

GPU-Z-Screenshot der Zotac GeForce GTX Titan Black Edition
GPU-Z-Screenshot der Zotac GeForce GTX Titan Black Edition

Ein Blick in den Screenshot von GPU-Z bestätigt die bisher gewonnen Erkenntnisse noch einmal.

Double-Precision-Einstellung im NVIDIA Control Center
Double-Precision-Einstellung im NVIDIA Control Center

Um eine höhere Double-Precision-Performance zu erreichen, hat NVIDIA in der GK110-GPU pro SMX-Cluster 64 Floating-Point-Kerne eingebaut. Per Default laufen die Double-Precision-CUDA-Kerne allerdings nur mit 1/8 des Taktes. Im NVIDIA Control Panel ist in den 3D-Settings ein Menüpunkt namens "Doppelte Genauigkeit" zu finden. Wird dieser aktiviert, laufen die Double-Precision-CUDA-Kerne mit einem höheren Takt, allerdings nicht dem vollen 3D-Takt. Dies ist also nur für Nutzer interessant, die für wissenschaftliche Anwendungen die volle Double-Precision-Performance benötigen. Spieler werden diese Option nicht nutzen wollen, da die Rendering-Performance durch den niedrigeren Takt reduziert wird.

Zum Abschluss der Theorie wollen wir bereits einen Blick auf den Zusammenhang mit Takt und Temperatur bei der Zotac GeForce GTX Titan Black Edition werfen.

Gegenüberstellung von Temperatur und Takt
Spiel Temperatur Takt
The Elder Scrolls V Sykrim 82 °C 954 MHz
Company of Hereos 83 °C 941 MHz
Grid 2 83 °C 941 MHz
Metro: Last Light 83 °C 941 MHz
Crysis 3 83 °C 928 MHz
Battlefield 4 83 °C 928 MHz
Assassin's Creed IV: Black Flag 82 °C 941 MHz
Bioshock: Infinite 82 °C 928 MHz
Tomb Raider 82 °C 954 MHz

Theoretisch könnte die Zotac GeForce GTX Titan Black Edition einen Boost-Takt von 1.058 MHz erreichen. Aufgrund des Boost-Mechanismuses, der sowohl den maximalen Verbrauch wie auch die GPU-Temperatur mit einbezieht, ergeben sich die bereits erwähnten Zusammenhänge zwischen Takt und Temperatur. Die Zotac GeForce GTX Titan Black Edition zeigt sich hier deutlich anfälliger, als dies beispielsweise bei der GeForce GTX 780 Ti der Fall ist. Der reelle GPU-Takt bewegte sich je nach Anwendung zwischen 928 und 954 MHz und damit weit entfernt vom theoretischen Maximum.

 

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Kommentare (166)

#157
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Registriert seit: 08.08.2006
Weinböhla (Sachsen)
Moderator
Beiträge: 31174
Zitat LSSJBroly;22171793
Da muss ich dir widersprechen;) Die ist mehr als genau. PCGH hat damals den Verbrauch der GTX Titan gemessen - im Furmark bei 99-100% PT-Auslastung. Rausgekommen sind fast auf die Nachkommastelle genaue 250 Watt, mit 106% dann genaue 265 Watt :)


Offensichtlich passen aber die Werte bei HeinzNeu irgendwie nicht?
Weis nicht, ich würde der Software da nicht 100% trauen. Eventuell stimmt auch das ganze nur mit ModBios nicht? Kann ja sein...
#158
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Registriert seit: 10.02.2008

Admiral
Beiträge: 15048
Ich hatte zwar nur eine GTX 670, aber da kam die Anzeige des PT auch nie an die 100%. Egal wie ich es eingestellt habe und zu heiß wurde die Karte nicht... Tools sind jetzt nicht gerade "Wahrheits"-Garanten.
#159
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Registriert seit: 17.08.2011

Vizeadmiral
Beiträge: 6907
ich hatte auch noch nie ne Auslastung über 99% im OSD
#160
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Registriert seit: 12.09.2007

RS-Fahrer
Beiträge: 6064
Hab den Test erst jetzt gesehen, Danke an dieser Stelle dafür.
Mal vom Preis ganz abgesehen, stelle ich fest, dass die Titan BE in meinem Lieblingsspiel bei entsprechender Auflösung/Qualität rund 30 % schneller ist als meine aktuelle Pixelschleuder.
Das einzige, was mich somit an diesem Test freut, ist die kommende Grafikkartengeneration, da ich ggü. meiner jetzigen Karte auf ein realistisches Leistungsplus von + 50 % spekuliere.

Früher hätte solch ein Leistungsschub niemanden vom Hocker gehauen aber Zeiten ändern sich ;)

Jetzt noch den Preis für Maxwell abwarten :-[
#161
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Berlin/Leipzig
Flottillenadmiral
Beiträge: 5498
Zitat slot108;22174389
ich hatte auch noch nie ne Auslastung über 99% im OSD

Man darf die GPU-Auslastung nicht mit dem PT verwechseln. Die GPU-Auslastung beträgt 99 %, wenn sich das PT im Bereich von über 100 Prozent bewegt.
#162
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Registriert seit: 10.02.2008

Admiral
Beiträge: 15048
Man kann sich auch PT anzeigen lassen, so ist es ja nicht. ;)
#163
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Registriert seit: 08.08.2006
Weinböhla (Sachsen)
Moderator
Beiträge: 31174
Zitat Mick_Foley;22174358
Ich hatte zwar nur eine GTX 670, aber da kam die Anzeige des PT auch nie an die 100%. Egal wie ich es eingestellt habe und zu heiß wurde die Karte nicht... Tools sind jetzt nicht gerade "Wahrheits"-Garanten.


Mit oder ohne Spielen an den Reglern?
Weil die GK104 based GPUs lassen doch bis 132% zu. Meine 680er damals haben die 100% auch idR spielend überschritten.
Dreht man halt den Regler nicht hoch, deckelt der Spaß bei 100%. Die 100% selbst wird man aber wohl fast nicht erreichen, oder wenn dann nur äußerst kurz. Denn schlägt man an, dreht der Takt (und womöglich auch dei Spannung) gleichsam runter bis es nicht mehr limitiert.
Soll heißen, lässt du alles Std. schlägt es zwar ggf. oben an, kann den Spaß aber nicht überschreiten :wink:

[COLOR="red"]- - - Updated - - -[/COLOR]

Zitat CloudStrife81;22174426
Früher hätte solch ein Leistungsschub niemanden vom Hocker gehauen aber Zeiten ändern sich ;)


Alles eine Frage, von wo aus man "kommt".
Ich habe seinerzeit das 680er SLI aufgelöst um mir eigentlich Titan zu kaufen. War dann aber zu teuer für den Preis und bin dann bei ner Single 780TI eingecheckt.
Das sind auf die 680er gerechnet OC vs. OC knapp 100% mehr Performance! -> in 1,5 Jahren. Was gar nicht mal schlecht ist. Von ner 780er auf ne 780TI/TitanBE sind ja "nur" 9,5 Monate zwischen. Entsprechend auch der Leistungszuwachs etwas geringer.
#164
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Flottillenadmiral
Beiträge: 5498
Zitat Mick_Foley;22174496
Man kann sich auch PT anzeigen lassen, so ist es ja nicht. ;)

Ja, genau das habe ich mir neben der GPU-Auslastung im OSD anzeigen lassen.
Hier ein Screenshot eines Benchmarks mit meiner alten Titan-Classics. man sieht die GPU-Auslastung von 99 % und das PT mit 131 %.
#165
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Registriert seit: 10.02.2008

Admiral
Beiträge: 15048
Zitat fdsonne;22174752
Mit oder ohne Spielen an den Reglern?


Mit Spielen an den Reglern, fand ich selbe komisch, bin glaube ich mit Ach und Krach an die 90% in der Anzeige für die Power gekommen, egal wie weit rechts die Regler waren.
#166
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Hier mal ein Beispiel mit 111 % (Titan-Black@Vantage):
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