ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini: 1080-Ti-Leistung auf gerade einmal 21 Zentimeter

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zotac gtx1080ti mini logoWir haben uns bereits mehr als ein Dutzend verschiedene Modelle der GeForce GTX 1080 Ti angeschaut. Mit von der Partie waren standard-luftgekühlte und wassergekühlte Modelle, mit All-in-One-Wasserkühlung und Custom-Open-Loop – die Vielfalt lässt sicherlich kaum Wünsche offen. ZOTAC hat nun aber eine Karte auf den Markt gebracht, die mit ihrer Größe punkten soll. Die ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini bringt es auf eine Länge von gerade einmal 211 mm. Ob sie die gleiche Leistung erbringen kann wie die anderen Modelle, schauen wir uns im Test genauer an.

In jüngster Vergangenheit ließ sich ein eindeutig größer werdender Bedarf an kompakten Grafikkarten feststellen, der von den Herstellern auch erkannt und umgesetzt wurde. Kleine Modelle der GeForce GTX 1060 und GTX 1070 sowie auch der GeForce GTX 1080 sind bereits seit einiger Zeit am Markt. Solch kompakte Modelle sind aber nicht so einfach zu konstruieren, denn alle Komponenten, die sonst auf einem PCB mit einer Länge von 270 mm untergebracht sind, müssen hier auf 211 mm passen. Dies ist eine der Herausforderungen. Die zweite ist die Kühlung, denn oftmals wird die Größe der Karte durch die notwendige Kühlung vorgegeben. Soll eine Grafikkarte also möglichst kompakt sein, muss dies vor allem auf die Kühlung zutreffen. Wie gut dies alles ZOTAC bei der GeForce GTX 1080 Ti Mini gelungen ist, wollen wir uns nun anschauen.

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Mit der Ankündigung der GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition sowie der Aussicht, dass es von der Karte auch Custom-Modelle der Boardpartner geben wird, begann auch ein Wettrennen der Hersteller, wer die schnellste Karte stellen wird. Daher hielten sich die Hersteller auch mit Informationen so lange zurück, bis eine offizielle Vorstellung des jeweiligen Modells erfolgen sollte. ZOTAC konnte das Pokerface am längsten aufrechterhalten und startet mit der GeForce GTX 1080 Ti AMP! Extreme Edition mit den höchsten Taktraten. Alles in allem aber sind sämtliche Boardpartner von NVIDIA sehr dicht beisammen und unterscheiden sich nur in wenigen Megahertz.

Alle Neuerungen der GeForce GTX 1080 Ti im Zusammenhang der Pascal-Architektur haben wir bereits zusammen mit der Founders Edition genannt. Hier sind auch alle Informationen zum Tiled Caching und schnellem GDDR5X zu finden.

Wir werden die fünfzehn bisher getesteten Modelle der GeForce GTX 1080 Ti in den Benchmarks mit den nun getesteten Modellen vergleichen. Die entsprechenden Links sind hier zu finden:

Zuletzt haben wir uns neun weitere Modelle in einem großen Round-up angeschaut, so dass wir inzwischen auf 15 Modelle kommen. Nun aber zur ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini:

Die technischen Daten der ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini in der Übersicht
Modell: ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini
Straßenpreis: ab 805 Euro
Webseite: www.ZOTAC.com
Technische Daten
GPU: GP102
Fertigung: 14 nm
Transistoren: 12 Milliarden
GPU-Takt (Basis): 1.506 MHz
GPU-Takt (Boost): 1.620 MHz

Speichertakt:

1.375 MHz
Speichertyp: GDDR5X
Speichergröße: 11 GB
Speicherinterface: 352 Bit
Bandbreite: 484 GB/s
DirectX-Version: 12
Shadereinheiten: 3.584
Textureinheiten: 224
ROPs: 88
Typische Boardpower: 250 W
SLI/CrossFire SLI

Aufgrund der Baugröße ist es sicherlich nicht weiter verwunderlich, dass sich ZOTAC bei den Taktraten etwas zurückhält. Während NVIDIA Taktraten von 1.480/1.582 MHz vorsieht, lässt ZOTAC die Karte mit 1.506/1.620 MHz arbeiten. Damit ist die Karte auf dem Papier schon so schnell, wie so manch anderes Standardmodell, welches deutlich größer ist. Alle weiteren Details sind mit jeder anderen GeForce GTX 1080 Ti identisch.

Bevor wir auf die Details der Karte eingehen, werfen wir noch einen Blick auf das Taktverhalten der Karte unter Last. Mit den Boost-Mechanismen kommt in die Messungen eine gewisse Dynamik und auch wird es wichtig, sich genauer anzuschauen, welchen Takt die Karte unter Last halten kann.

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Der GPU-Screenshots bestätigt die technischen Daten der ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini noch einmal.

Gegenüberstellung von Temperatur und Takt
Spiel Temperatur Takt
The Witcher 3: Wild Hunt 74 °C 1.860 MHz
Rise of the Tomb Raider 74 °C 1.860MHz
Hitman 74 °C 1.847 MHz
Far Cry Primal 74 °C 1.847 MHz
DiRT Rallye 74 °C 1.860 MHz
Anno 2205 74 °C 1.847 MHz
The Division 74 °C 1.847 MHz
Fallout 4 74 °C 1.860 MHz
DOOM 74 °C 1.860 MHz

ZOTAC verspricht einen Boost-Takt von 1.620 MHz. In der Praxis erreichte die Karte einen Boost-Takt von 1.847 bis 1.860 MHz. Damit gehört sie sicherlich nicht zu den schnellsten, ist aber auch nicht langsamer als so manch anderes Modell der GeForce GTX 1080 Ti. Die dazugehörige GPU-Temperatur liegt bei 74 °C und damit deutlich unterhalb der 80-°C-Grenze, die gerne als problematisch angesehen wird, weil bei ein paar Grad Celsius zusätzlich die Drosselung beginnt. Im Falle der ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini wird die Leistung bzw. der Takt durch das Power-Limit eingeschränkt.

Auf der folgenden Seite schauen wir uns die Karte etwas genauer an.


Bevor wir uns nun die Karte aus allen Winkeln anschauen, werfen wir noch einen Blick auf die wichtigsten technischen Daten in Form von Abmessung und Kühlung.

ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini
Länge des PCBs 205 mm
Länge mit Kühler 211 mm
Slothöhe 2 Slots
zusätzliche Stromanschlüsse 2x 8-Pin
Lüfterdurchmesser 1x 90 mm
1x 100 mm
Display-Anschlüsse

3x Displayport 1.3/1.4
1x HDMI 2.0
1x Dual-Link-DVI

Lüfter aus im Idle Nein

Zunächst noch einmal zu den Abmessungen, denn dies ist sicherlich die wichtigste Eigenschaft bei dieser Karte. Wir messen eine Länge von 210 mm, während das PCB mit 205 mm sogar noch etwas kürzer ist. Der Hersteller selbst gibt 211 mm an. Dieser Wert ist vor allem dann wichtig, wenn ein passendes und ebenso kompaktes Gehäuse gesucht wird. Mit einer Länge von 211 mm passt die ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini aber in fast jedes Mini-ITX-Gehäuse. Weiterhin hat sich ZOTAC für eine 2-Slot-Kühlung entschieden, sodass es auch hier zu keinerlei Problemen kommen sollte. Auf alle weiteren Details gehen wir nun zusammen mit den dazugehörigen Bildern ein.

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Auf den ersten Blick ist die Größe der ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti gar nicht ersichtlich. Erst wenn man den PCI-Express-Steckplatz in Relation setzt, wird die Kürze der Karte deutlich. Die Lüfter sind noch kein Hinweis darauf, wenn einige Modelle der GeForce GTX 1080 Ti werden mit nur zwei Lüftern gekühlt. Hinsichtlich der Optik hat sich ZOTAC für eine Kombination aus Schwarz und Grau entschieden. Auf eventuelle farbliche Akzente wird gänzlich verzichtet.

Die beiden Lüfter kommen auf einen Durchmesser von 90 bzw. 100 mm. Der vordere der beiden Rotoren ist etwas kleiner. Beide drehen auch im Idle-Betrieb weiter und stehen nicht still. Wir haben eine Idle-Temperatur der GPU von 31 °C gemessen. Unter Last wurde sie nicht wärmer als 74 °C, sodass wir sagen können, dass die Kühlung der Karte gewährleistet werden kann. Schade ist nur, dass die Lüfter auch im Idle-Betrieb weiterdrehen.

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Auch die Rückseite der Karte zeigt sich wenig spektakulär. ZOTAC verbaut eine Backplate, welche die komplette Rückseite des PCBs bedeckt. Damit beugt man Schäden vor, die beim Einbau entstehen können und sorgt auch für mechanische Stabilität in der Karte, die gewährleistet sein sollte, damit der Anpressdruck des Kühlers stimmt. Einige Öffnungen in der Backplate sorgen für die notwendige Belüftung.

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Legen wir eine Founders Edition von NVIDIA, hier die der GeForce GTX 1080 daneben, dann werden die geringen Abmessungen der ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini sicherlich am deutlichsten. Dort, wo bei der Founders Edition der Radiallüfter weitergeht, endet das gekürzte Modell bereits.

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Trotz der geringen Abmessungen will ZOTAC keinerlei Einsparungen bei der Strom- und Spannungsversorgung gemacht haben. Dementsprechend findet diese zusätzliche Versorgung über zwei 8-Pin-Anschlüsse statt. Laut ATX-Spezifikation lassen sich somit zusammen mit dem PCI-Express-Steckplatz bis zu 375 W an die Karte heranführen. Das Power-Limit ist standardmäßig auf 250 W gesetzt, sodass noch ausreichend Luft nach oben besteht.

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Die beiden SLI-Anschlüsse sind für eine aktuelle Grafikkarte aus dem Hause NVIDIA obligatorisch und ermöglichen den Betrieb von bis zu vier Karten in einem Multi-GPU-System. Der Einsatz von mehr als zwei Karten macht aufgrund der Treiberunterstützung aber keinen Sinn. Dementsprechend trifft man vielleicht noch zwei Karten in einem 2-Way-SLI an, mehr ist aber nur noch für Rekordjägern in den Benchmark sinnvoll.

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Am hinteren Ende der Karte ist der Überstand des Kühlers zum PCB noch einmal sehr schön zu sehen. Der Kühler ist demnach für die Länge von 211 mm verantwortlich, während das PCB auf gerade einmal 205 mm kommt. ZOTAC musste aber die beiden Lüfter samt darunter befindlichem Kühlkörper irgendwie unterbringen und ist daher bei den 211 mm gelandet.

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Bei einem seitlichen Blick auf die Karte sieht man sehr schön die Heatpipes, die zum Abtransport der Wärme zum Einsatz kommen. Fünf Heatpipes mit einem Durchmesser von jeweils 6 mm kommen zum Einsatz. Die Abwärme wird durch die Heatpipes in den Kühlkörper aus Aluminium überführt und dort an die Umgebungsluft abgegeben.

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Auf der Slotblende sehen wir fast schon eine Standardbestückung für die Display-Ausgänge. Hier zu finden sind dreimal DisplayPort 1.3/1,4 und jeweils einmal HDMI 2.0b sowie Dual-Link-DVI.


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Natürlich wollten wir uns auch das PCB und den Kühler etwas genauer anschauen und haben diesen entsprechend auch demontiert. Danach wird der Blick auf den Aufbau des PCBs frei. Wir sehen ein klassisches Design mit einer zentral platzierten GPU, darum verteilten Speicherchips und einer Strom- und Spannungsversorgung, die sich im hinteren Bereich der Karte befindet.

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Auch wenn bei einer solch kompakten Karte alles dichter zusammenrücken muss, so gibt es einige Einschränkungen. Diese betreffen vor allem die GPU und die Speicherchips. Enger als hier im Bild abgebildet lassen sich diese nicht zusammenbringen. Erst der Einsatz von High Bandwidth Memory, der sich dann zusammen mit der GPU auf einem Interposer im GPU-Package selbst befindet, kann hier eine weitere Einsparung des Platzbedarf erbringen. AMD hat dies mit der Radeon R9 Fury X vorgemacht. In Zukunft werden wir mit der Radeon RX Vega weitere solche Modelle sehen und auch NVIDIA wird früher oder später auf den HBM-Zug im Consumer-Bereich aufspringen müssen.

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Acht Spannungsphasen setzt ZOTAC für die Versorgung von GPU und Speicher ein. Schön zu sehen sind die acht Spulen, die von jeweils zwei MOSFETS in einem Dual-FET-Design befeuert werden. Dahinter befinden sich zahlreiche weitere Komponenten, die deutlich dichter zusammengepackt sind, als dies üblicherweise bei Grafikkarten der Fall ist. Hier wird der Platzbedarf einer solchen Konstruktion deutlich und wie viel Aufwand darin steckt, dies dichter zusammenzupacken.

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Auch rücken einige Komponenten in Bereiche des PCBs, die sonst nicht bestückt werden. So wie hier zwischen den Speicherchips. Hier verbaut ZOTAC auch einige der Shunt-Widerstände, die besonders niederohmig sind und zur Messung des Stromflusses dienen.

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Auch oberhalb der GPU und der Speicherchips sind einige Komponenten verbaut, die sogar dicht an die SLI-Anschlüsse heranrücken. ZOTAC muss die 205 mm des PCBs in allen Bereichen nutzen, um alle notwendigen Komponenten unterbringen zu können.

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Fast schon langweilige ist hingegen die Bestückung auf der Rückseite, die auch keinerlei Besonderheiten vorzuweisen hat. ZOTAC konnte sicherlich einige kleinere Komponenten auf die Rückseite verlagern, muss aber nicht größere und in der Bauhöhe schwierigere Komponenten auf dieser Seite platzieren.

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Zur Kühlung der GPU dient ein Kupferblock, der von den fünf Heatpipes durchzogen wird. Die elf GDDR5X-Speicherchips sitzen auf einem Aluminium-Rahmen auf, in den die Kupfer-Basisplatte eingelassen ist. Durch diesen Aluminiumrahmen sollen auch die Speicherchips ihre Abwärme an den Kühler abgeben können. Einige der Komponenten der Strom- und Spannungsversorgung sind ebenfalls mithilfe von Wärmeleitpads mit dem Kühler verbunden.

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Noch einmal ein genauer Blick auf die Kupfer-Basisplatte, die auf der GPU aufliegt. Hier entsteht ein Großteil der Wärme, die abgeführt werden muss. Oftmals vergessen wird aber, dass auch die übrigen Komponenten kritische Temperaturen erreichen können. Die VRMs sind davon häufig betroffen, werden von den meisten Hersteller inzwischen aber bei der Kühlung bedacht.


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

Wie bereits bei den technischen Daten beschrieben, verzichtet ZOTAC für die GeForce GTX 1080 Ti Mini auf ein Stillstehen der Lüfter im Idle-Betrieb. Daher vernehmen wir auch in diesem Zustand eine gewisse Lautstärke, die bei 37,1 dB(A) liegt. Damit ist die Karte sicherlich nicht als leise zu bezeichnen und im Gehäuse wahrnehmbar. Offen bleibt die Frage, ob es ZOTAC auch möglich gewesen wär,e die Karte semipassiv zu konstruieren. Aus eigener Erfahrung würden wir einmal vermuten, dass dies durchaus möglich gewesen wäre, die Temperaturen sind niedrig genug.

Lautstaerke

Last

in dB(A)
Weniger ist besser

Unter Last positioniert sich die ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini im Mittelfeld aller Modelle der GeForce GTX 1080 Ti. In Anbetracht der Größe der Karte kann man dies durchaus als positiv bewerten. Im Gegensatz zur Idle-Lautstärke hinterlässt die Karte hier also einen durchaus guten Eindruck.

Temperatur

Idle

in Grad C
Weniger ist besser

Die Idle-Temperatur ist mit 31 °C sehr niedrig und auf Niveau der bisher kühlsten Karten. Dies liegt natürlich auch daran, dass ZOTAC die beiden Lüfter weiterdrehen lässt, während sie bei vielen anderen Modellen stillstehen, was natürlich auch eine höhere Temperatur nach sich zieht.

Temperatur

Last

in Grad C
Weniger ist besser

Unter Last wird die Karte nicht wärmer als 74 °C. Damit gehört sie zwar zu den wärmsten Karten, ist aber noch immer weit von einer thermischen Drosselung entfernt. Aus dieser Sicht gibt es also keinerlei Grund zur Kritik und auch hier sollte man im Hinterkopf behalten, wie groß bzw. wie viel kleiner die Karte im Vergleich zur Konkurrenz ist.

Leistungsaufnahme (Gesamtsystem)

Idle

in W
Weniger ist besser

Der Idle-Stromverbrauch bietet keinerlei Besonderheiten. Die ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini wird nicht durch einen übermäßigen Stromverbrauch auffällig und daher bietet sie hier auch keinerlei Anlass zur Kritik.

Leistungsaufnahme (Gesamtsystem)

Last

in W
Weniger ist besser

Mit einem Stromverbrauch für das Gesamtsystem mit 412,3 W liegt die ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Mini im oberen Bereich des Testfeldes. Dies liegt natürlich auch daran, dass ZOTAC kein übermäßiges Overclocking vornehmen kann. Dennoch erbringt sie anhand der Boost-Taktraten eine entsprechende Leistung, die wir nun noch in den Benchmarks beurteilen müssen.

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
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Futuremark 3DMark

Fire Strike Extreme

Futuremark-Punkte
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Futuremark 3DMark

Fire Strike Ultra

Futuremark-Punkte
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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
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GPUPI 2.0

1000M

Sekunden
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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.

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