Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE bei 2.171 MHz im Test

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caseking kingmod gtx0180ti logoModerne GPU-Architekturen profitieren enorm von einer möglichst guten Kühlung. Diesen Umstand haben wir uns schon oft angeschaut und die Krönung für den Heimgebrauch ist sicherlich der Einsatz einer Custom-Wasserkühlung. Zuletzt schauten wir uns diese in Form der KingMod GeForce GTX 1080 FE an, heute folgt nun das Ti-Modell mit ähnlicher wenn nicht identischer Kühlerausstattung. Welche Leistung sich aus einer GeForce GTX 1080 Ti abrufen lässt, schauen wir uns auf den kommenden Seiten an.

Zum Thema Kühlung haben wir bereits einen gesonderten Artikel verfasst, der sich diesem Thema etwas genauer annimmt. Damals haben wir die Kühlung der Founders Edition gegen ein Custom-Modell aus dem Hause Gigabyte verglichen. Die Ergebnisse lassen sich aber auch problemlos auf andere Custom-Modelle der GeForce GTX 1080 Ti übertragen.

Eine Wasserkühlung ist natürlich noch einmal deutlich effektiver im Vergleich zu jedem Luftkühler. Welches Potenzial eine verbesserte Kühlung bereitstellen kann, haben wir aber bereits mehrfach gesehen. So haben wir uns einige Karten mit Hybrid-Kühlung angeschaut, unter anderem die Corsair Hydro GFX GTX 1080, Inno3D GeForce GTX 1080 iChill Black Edition und auch die Zotac GeForce GTX 1080 ArcticStorm. Die Caseking KingMod GeForce GTX 1080 FE setzte dem zuletzt die Krone auf. Allesamt konnten diese Modelle ihren GPU-Takt unter Last auf über 2.000 MHz bringen, manche sogar deutlich darüber. Mit der GeForce GTX 1080 Ti erwarten wir demnach ähnliche Ergebnisse.

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Die Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE besteht aus einer wassergekühlten Karte, die sofort einsatzbereit ist. Caseking liefert also nicht nur die Karte selbst, sondern auch gleich den dazugehörigen Wasserkreislauf mit Pumpe, Ausgleichsbehälter und Radiator mit. Das Paket besteht also aus den folgenden Komponenten:

Caseking will auch noch andere Hersteller als Basis für seine KingMod-Karten anbieten. Beim Kühler kann der Kunde sich entscheiden, welche Abdeckung montiert werden soll – durchsichtig oder geschlossen. Ansonsten liefert Caseking ein Komplettpaket, welches direkt einsatzbereit ist. Dabei kann der Kunde mit Caseking abstimmen, ob der Radiator auch in das Gehäuse passt und auch die Schlauchlänge ist anpassbar.

Die technischen Daten der Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE in der Übersicht
Modell: Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE
Straßenpreis: 1.199,90 Euro
Technische Daten
GPU: GP102
Fertigung: 16 nm
Transistoren: 12 Milliarden
GPU-Takt (Basis): 1.481 MHz
GPU-Takt (Boost): 1.582 MHz

Speichertakt:

1.375 MHz
Speichertyp: GDDR5X
Speichergröße: 11 GB
Speicherinterface: 352 Bit
Bandbreite: 484 GB/s
DirectX-Version: DirectX 12
Shadereinheiten: 3.584
Textureinheiten: 224
ROPs: 88
Typische Boardpower:

250 W

SLI/CrossFire SLI

Die Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE verwendet eine Founders Edition als Basis und daher sind auch die Taktraten identisch zu einer jeden solchen Karte. Der Basis-Takt beläuft sich auf 1.481 MHz, während unter Last ein Boost-Takt von 1.582 MHz möglich sein soll. Mit der Wasserkühlung sollte dieser Takt ohne Probleme erreicht und gehalten werden können. Der 11 GB große GDDR5X-Speicher läuft mit 1.375 MHz und kommt zusammen mit dem 352 Bit breiten Speicherinterface auf eine Speicherbandbreite von 484 GB/s. Alle weiteren Daten sind mit einer jeden GeForce GTX 1080 Ti identisch.

Hinsichtlich der Architektur empfehlen wir einen Blick auf den Launch-Artikel der GeForce GTX 1080, in dem wir die Pascal-Architektur, die Fertigung in 16 nm FinFET sowie die neuen Funktionen genauer betrachtet und erläutert haben. Auf die Verbesserungen der Strom- und Spannungsversorgung sowie die Besonderheiten des GDDR5X-Speichers sowie des Tiled Caching sind wir im Launch-Artikel zur GeForce GTX 1080 Ti genauer eingegangen.

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Der GPU-Z-Screenshot bestätigt die technischen Daten noch einmal. An dieser Stelle werden wir den Artikel etwas anders aufbauen als üblich, da wir zunächst auf die Karte nebst Kühlung eingehen wollen und uns dann mit dem Overclocken beschäftigen.


Zunächst einmal aber werfen wir einen Blick auf die wichtigsten Eckdaten der Hardware.

Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE
Länge des PCBs 266 mm
Länge mit Kühler 266 mm
Slothöhe 2 Slots
zusätzliche Stromanschlüsse 1x 8-Pin
1x 6-Pin
Lüfterdurchmesser -
Display-Anschlüsse

1x HDMI 2.0b
3x Displayport 1.3/1.4

Lüfter aus im Idle -

Da Caseking die Founders Edition der GeForce GTX 1080 Ti als Basis nimmt, liegen die Abmessungen des PCBs bei den hier üblichen 266 mm. EKWB hat den Kühler so konstruiert, dass er in der Länge nicht übersteht – somit kommt die Karte auch auf eine Gesamtlänge von 266 mm. Die Slothöhe beträgt weiterhin zwei Höheneinheiten, dies aber nur, weil Caseking keine Single-Slotblende verbaut, was aufgrund des flachen Kühlers aber möglich wäre. Auf die weiteren Details gehen wir nun mit den dazugehörigen Bildern ein.

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Caseking stellte uns ein Sample der Karte zur Verfügung, welche über eine Acetal-Abdeckung verfügt und damit komplett schwarz ist. Der Charakter der Full-Cover-Wasserkühlung wird sehr schön ersichtlich, da von der Karte eigentlich nicht mehr viel zu sehen ist.

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Auf Wunsch verbaut Caseking die von EKWB passende Backplate für die Karte, in unserem Fall ist aber noch die von NVIDIA angedachte Backplate verbaut. Diese sieht unter anderem einen Schriftzug vor und lässt sich im hinteren Bereich teilweise entfernen, um dem Kühler der zweiten Karte im SLI-Betrieb etwas mehr Luft zu geben. Dies wäre bei einer wassergekühlten Karte nicht notwendig.

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Da die GeForce GTX 1080 Ti in der Founders Edition und die NVIDIA Titan X hinsichtlich des PCBs fast identisch sind, kann auch der entsprechende Wasserkühler eingesetzt werden. Dieser hört auf den Namen EK-FC Titan X Pascal und ist mit der GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition kompatibel. Der Kühler deckt alle Komponenten der Karte ab – also GPU, Speicherchips und VRMs. Damit sind alle kritischen Bereiche ausreichend abgedeckt. Über der GPU sieht EKWB eine besonders feine Struktur der Kühlkanäle vor, so dass die Oberfläche hier besonders groß ist.

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Da es sich um die Founders Edition handelt, sehen wir jeweils einen 8-Pin- und einen 6-Pin-Anschluss an der Karte. Damit kann die Karte zusammen mit dem PCI-Express-Steckplatz bis zu 300 W aufnehmen. NVIDIA sieht für die Karte aber eine Thermal Design Power von 250 W vor. Mit erweitertem Power-Target kommen wir auf 300 W und lasten die Versorgung damit theoretisch aus.

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Über die beiden SLI-Anschlüsse lassen sich theoretisch bis zu vier solcher Karten in einem SLI betreiben. In der Praxis dürfte man aber selten mehr als zwei Karten in einem System sehen. Abhängig von der gewünschten Auflösung und der Bildwiederholungsrate müssen dann auch die neuen SLI-Brücken zum Einsatz kommen.

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Für die Founders Edition sieht NVIDIA einen HDMI-2.0-Ausgang sowie dreimal DisplayPort 1.3/1.4 vor. Damit sollten sich alle aktuellen Monitore anschließen lassen. Wer noch einen DVI-Eingang verwendet, muss einen Adapter verwenden. Die zweite Hälfte der Slotblende mit den großen Öffnungen ist im Falle einer wassergekühlten Karte eigentlich überflüssig.

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Am Anschlussterminal sieht EKWB zwei G1/4-Zoll-Anschlüsse für den Wasserkreislauf vor. Dieser ist im Falle der KingMod Custom Loop aber bereits geschlossen und damit sind auch die Schläuche bereits angebracht. Es ist auch möglich die Schläuche auf der anderen Seite des Terminals anzubringen. Die Richtung des Wasserflusses spielt keine Rolle, so lange eine Seite für den Zulauf und eine für den Rücklauf verwendet wird.

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Für den Transport des Wassers verbaut Caseking eine Kombination aus Ausgleichsbehälter und Pumpe zum Einsatz. Auch diese stammt aus dem Hause EKWB und hört auf den Namen EK-XRES 100 SPC-60 MX PWM. Die Pumpe weist eine Leistung von maximal 6 W auf und erreicht damit maximale 450 l/h bei einer Förderhöhe von 3,2 m. Das Reservoir kommt auf einen Durchmesser von 60 mm bei einer Höhe von 117 mm. Der Inhalt des Ausgleichsbehälters beläuft sich auf 125 ml. Die Pumpe kann per PWM-Steuerung von 20 bis 100 Prozent gesteuert werden.

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Wie bereits erwähnt kann der Käufer einer solchen Karte die Schlauchlänge bestimmen. In unserem Fall reichte die Länge aus, um die Karte im PC-Gehäuse zu verbauen und den Radiator vorne einzubauen. Dann stand der Ausgleichsbehälter auch aufrecht und konnte seinen Dienst verrichten.

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Auch bei der Farbe des Wassers hat der Käufer ein Mitspracherecht, je nachdem welche Vorliebe hier vorhanden ist oder welche Farbgebung das restliche Systeme aufweist.

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Der Single-Slot-Charakter der Karte wird bei einem Blick von oben besonders deutlich. Umso deutlicher wird natürlich auch, dass eine Dual-Slotblende gar nicht mehr notwendig wäre.


Mit den Standardeinstellungen einer Founders Edition wollten wir die KingMod-Karte natürlich nicht betreiben und haben daher an den dazugehörigen Reglern gedreht, um die Leistung der Karte zu steigern. Dazu haben wir zunächst einmal das Power-Limit auf +20 % gesetzt, sodass wir hier nun auf 300 anstatt 250 W kommen. Alleine diese Maßnahme trägt bereits dazu bei, dass die Karte einen Boost-Takt von 1.898 MHz erreicht. Aufgrund der niedrigen Temperatur wird weder das Temperatur-Limit noch das Power-Limit erreicht und damit läuft die Karte auf ihrem maximalen Boost-Takt.

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In der Folge haben wir an der Taktschraube gedreht und diesen Schritt für Schritt gesteigert. Als letzten Schritt konnten wir einen Boost-Takt von 2.171 MHz erreichen, der je nach Anwendung maximal erreicht wurde. Allerdings liegt dieser Takt je nach Anwendung nicht an, da die Karte ab jetzt immer am Power-Limit lief. Dennoch konnten wir den Takt der Karte noch einmal um etwas mehr als 14 % steigern. Den Speicher haben wir von 1.375 auf 1.450 MHz übertaktet. Mit diesen Werten haben wir letztendlich auch die Benchmarks vorgenommen, zu denen wir nun kommen.

Nun wollen wir uns auch noch anschauen, bei welcher Temperatur welcher Takt anlag:

Gegenüberstellung von Temperatur und Takt
Spiel Temperatur Takt
The Witcher 3: Wild Hunt 55 °C 2.145 MHz
Rise of the Tomb Raider 55 °C 2.132 MHz
Hitman 55 °C 2.132 MHz
Far Cry Primal 55 °C 2.132 MHz
DiRT Rallye 55 °C 2.145 MHz
Anno 2205 55 °C 2.132 MHz
The Division 55 °C 2.132 MHz
Fallout 4 55 °C 2.132 MHz
DOOM 55 °C 2.145 MHz

Um ein solches Ergebnis zu erreichen, mussten wir die Spannung auf ein Maximum einstellen, waren aber dennoch wie gesagt durch das Power-Target limitiert.


Die Software in Form der Spiele und Benchmarks haben wir umgestellt, die Hardware ist aber weitestgehend identisch geblieben. Um möglichst praxisnah zu testen, befindet sich das Testsystem in einem geschlossenen Gehäuse. Zudem befindet sich zwar das Windows 10 auf der SSD, die Spiele mussten wir aber auf eine Festplatte auslagern. Den Tests tut dies aber keinen Abbruch.

Das Testsystem
Prozessor Intel Core i7-3960X 3,3 @ 3,9 GHz
Kühlung Corsair H110i GT All-in-One-Wasserkühlung
Mainboard ASUS P9X97 Deluxe
Arbeitsspeicher G.Skill
SSD OCZ Arc 100 240 GB
Netzteil Seasonic Platinum Series 1.000 Watt
Betriebssystem Windows 10 64 Bit
Gehäuse Fractal Design Define R5

Folgende Treiber kamen für die Tests zum Einsatz:

Folgende Spiele und Benchmarks haben wir verwendet:


Die Messungen beginnen wir wie immer mit der Lautstärke, schauen uns dann aber auch die Leistungsaufnahme und GPU-Temperaturen an.

Lautstaerke

Idle

in dB(A)
Weniger ist besser

Eigentlich setzen nur noch AMD und NVIDIA bei den Referenzkarten auf eine nicht aktive Abschaltung der Lüfter und lassen diese auch im Idle-Betrieb weiterdrehen. Wie wir im ersten Test einer GeForce GTX 1080 Ti von Inno3D bereits gesehen haben, ist ein semipassiver Betrieb durchaus möglich. Im Falle der Caseking KingMod GeForce GTX 1080 FE mit Custom Loop nehmen wir die Karte als solches aber als passiv an, da auf der Karte keine aktiven Komponenten vorhanden sind. Der Radiator samt Lüfter kann beliebig im System platziert werden und ermöglicht es den beiden Lüftern auch extrem langsam im Idle-Betrieb zu arbeiten.

Lautstaerke

Last

in dB(A)
Weniger ist besser

Ebenso wie im Idle-Betrieb gehen wir auch für die Last vor. Wir können unsere Messergebnisse aus den klassischen Grafikkarten-Tests nicht so einfach übertragen, da die Lüfter auf dem Radiator auf dem Mainboard angeschlossen und darüber gesteuert werden können. Je nachdem welche Einstellungen man hier wählt, drehen die Lüfter mal schneller und mal langsamer. Wir gehen für die Karte selbst wieder vom passiven Betrieb aus.

Temperatur

Idle

in Grad C
Weniger ist besser

Spannend wird es dann bei der Messung der Temperatur. 32 °C sind für eine Wasserkühlung im Idle-Betrieb üblich. Die hier gemessene Temperatur hängt aber auch davon ab, wieviel Wasser sich im Kreislauf befindet, wie schnell die Pumpe arbeitet und wie groß der Radiator ist. Je nach eigenem Setup können die Werte also stark schwanken.

Temperatur

Last

in Grad C
Weniger ist besser

Unter Last macht sich die zusätzliche Abwärme der GP102-GPU im Vergleich zur GP104-GPU dann bemerkbar, denn beide GPUs haben wir uns auf den KingMod-Karten mit EKWB-Kühler angeschaut. Eine GPU-Temperatur von 55 °C stellt aber keinerlei Problem dar und wurde nach den ersten 60 Minuten der Spieletests ermittelt. Auch hier spielen die Drehzahl der Lüfter eine Rolle und ebenso die Menge des Wassers im Kreislauf. Der Vorteil der Wasserkühlung wird anhand dieser Werte aber besonders deutlich.

Leistungsaufnahme (Gesamtsystem)

Idle

in W
Weniger ist besser

Die Idle-Leistungsaufnahme spielt sicherlich keine große Rolle. Hier ließe sich allenfalls erkennen, wenn es Probleme mit dem Stromsparmechanismus gibt. Der zusätzliche Stromverbrauch der Pumpe und der beiden Lüfter auf dem Radiator fallen im Vergleich zum Axiallüfter der Founders Edition sicherlich nicht auf.

Leistungsaufnahme (Gesamtsystem)

Last

in W
Weniger ist besser

Unter Last steigt der Stromverbrauch im Vergleich natürlich enorm an, da wir die Karte manuell übertakten. Wichtig ist dann eigentlich nur noch, ob der Mehrverbrauch sich auch in einer Mehrleistung rechtfertigen lässt. Dazu kommen wir auf den folgenden Seiten in den Benchmarks.

Leistungsaufnahme (Gesamtsystem)

Idle - 2 Monitore

in W
Weniger ist besser

Keinerlei Probleme sehen wir für den Multi-Monitor-Betrieb. Der Verbrauch steigt zwar leicht an, ein großes Problem sollte dies jedoch nicht sein.


Der 3DMark von Futuremark gehört zu den beliebtesten synthetischen Benchmarks und bietet damit eine breite Basis für den Vergleich unterschiedlicher Systeme oder einzelner Komponenten. Dabei bieten die unterschiedlichen Presets die Möglichkeit das System auf unterschiedliche Herausforderungen zu testen - bis hin zu UltraHD/4K-Auflösungen. Ursprünglich als reiner DirectX-11-Benchmark entwickelt bietet der 3DMark inzwischen auch die Möglichkeit sich eine Leistungs-Domäne von DirektX 12 genauer anzuschauen, die sogenannten Draw Calls.

Futuremark 3DMark

Fire Strike

Futuremark-Punkte
Mehr ist besser

Futuremark 3DMark

Fire Strike Extreme

Futuremark-Punkte
Mehr ist besser

Futuremark 3DMark

Fire Strike Ultra

Futuremark-Punkte
Mehr ist besser


Der Luxmark 3.0 ist ein Render-Benchmark, der auf die OpenCL-Schnittstelle zurückgreift und damit eine breite Hardware-Basis adressiert. Der Luxmark wurde als Programm zur Leistungsbestimmung für den LuxRender entwickelt. Die LuxRender-2.x-API wird verwendet um eine Szene zu berechnen. Die Ausgabe erfolgt in Samples pro Sekunde.

Luxmark 3.0

Sala

Punkte
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Mit Hilfe von GPUPI wird Pi auf Basis unterschiedlicher Schnittstellen berechnet. Möglich ist die Berechnung auf Prozessoren sowie Grafikkarten und Programme wie SuperPi und ähnliche dienen schon lange als Möglichkeit die Rechenleistung von Hardware zu bestimmen. GPUPI verwendet, wie der Name schon sagt, die GPU der Grafikkarte zu Berechnung. Wir verwenden dazu die OpenCL-API und lassen Pi auf 500 Millionen oder 1 Milliarde Stellen berechnen. GPUPI beschreibt besonders gut die 64 Bit Integer Performance der Hardware.

GPUPI 2.0

500M

Sekunden
Weniger ist besser

GPUPI 2.0

1000M

Sekunden
Weniger ist besser


The Witcher 3: Wild Hunt ist ein Rollenspiel und basiert auf der Hintergrundgeschichte und Spielwelt der Buchvorlage von Andrzej Sapkowski. Als Geralt von Riva gilt es sich durch eine mittelalterliche Fantasiewelt zu schlagen und sich dabei zahlreichen Aufgaben zu stellen. Als Spieleengine kommt die von CD Project Red eigens entwickelte Red Engine in der Version 3 zum Einsatz. Für ein Open-World-Rollenspiel setzt sie neue Maßstäbe bei der grafischen Darstellung.

The Witcher 3

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Mit Dirt Rally legte Codemasters den Fokus im Gegensatz zu seinen Vorgängern wieder mehr auf Simulation. Im Spiel enthalten sind 17 Autos, u. a. Audi S1 quattro, Lancia Delta und Ford Fiesta RS WRC, sowie 36 Etappen in drei Gebieten: Wales, Griechenland und Monte Carlo. Im Laufe des Jahres sollen weitere Inhalte in Form von Updates über Steam in das Spiel gebracht werden, dazu gehören Pikes Peak, Rally Deutschland sowie Inhalte der FIA Rallycross Championship.

DiRt Rally

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Anno 2205

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