Geforce GTX 780 Ti im Test: Der wahre Titan-Killer kommt von Nvidia - auch beim Preis
Das ging ganz schön schnell. Genau zwei Wochen konnte sich AMD brüsten, im Uber-Mode der Radeon R9 290X Nvidias schnellste Single-GPU-Karte, die Geforce Titan, oft zu schlagen – nun dreht Nvidia den Spieß wieder um. Die 780 Ti ist etwas fixer als die Titan, vor allem aber viel günstiger.
Die unverbindliche Preisempfehlung für die Ti liegt laut Nvidia bei 649 Euro inklusive Mehrwertsteuer, die Titan ist derzeit ab rund 850 Euro zu haben. Die schnellere Karte ist also 200 Euro billiger? Die Antwort lautet: Ja, aber...
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Nvidia will die Titan nicht gänzlich unattraktiv machen, auch wenn es sich voll bewusst ist, dass "Spieler die 780 Ti der Titan vorziehen werden" , wie das Unternehmen bei der Vorstellung der 780 Ti sagte. Das liegt an dem höheren Tempo beim Spielen. Für Rechenanwendungen, bei denen die Titan eine günstige Alternative zu den Tesla-Karten ist, bleibt die Karte aber attraktiv.
Im Gegensatz zur Titan mit ihrem 6-GByte-GDDR5-Speicher ist die 780 Ti nur mit 3 GByte ausgestattet, zudem hat ihr Nvidia die hohe Rechenleistung bei doppelter Genauigkeit verwehrt. Während Letzteres beim Spielen nicht ins Gewicht fällt, kann der große Speicher mit drei Monitoren oder 4K-Displays noch Vorteile bringen.
Daher bleibt die Titan am Markt, und auch eine Preissenkung hat Nvidia nicht vorgesehen, wie das Unternehmen Golem.de sagte. Die 780 Ti ist nach den aktuellen Marktpreisen rund 150 Euro teurer als die 290X, so dass sich vor allem die Frage stellt, was sie für den Aufpreis mehr leistet. So viel sei vorweggenommen: Sie leistet vor allem in einem wichtigen Punkt weniger, nämlich bei der Lautstärke.
Den Zuwachs der Rechenleistung beim Spielen hat Nvidia mit der Ti erreicht, indem der Grafikprozessor GK110 im neuen Stepping 425-B1 erstmals in einer Geforce mit dem Vollausbau von 2.880 Rechenwerken in 15 SMX-Einheiten zum Einsatz kommt. Die Geforce Titan besitzt nur 2.688 der Shader-Einheiten und 14 SMX-Module. Zudem wurden Basis- und Boost-Takt von 837 und 875 auf 876 und 928 MHz erhöht. Die Ti soll also auch unter hoher Last fast so schnell wie der maximale Boost-Takt der Titan arbeiten.
Um AMDs mit 320 GByte/s bisher schnellsten Grafikspeicher zu schlagen, hat Nvidia den Takt auf effektiv 7.008 MHz erhöht, physikalisch liegen 1.752 MHz an. Das ergibt eine Bandbreite von 336 GByte/s für die 780 Ti.
Wir testen im Folgenden ein von Nvidia gestelltes Exemplar der Geforce GTX 780 Ti im Referenzdesign, es verfügt über den gleichen Kühler wie die Referenzmodelle der 780 und der Titan.
Garantierter Takt und Spielebundle
Nvidia wurde von Preis und Leistung der 290-Serie von AMD offenbar kalt erwischt. Seitdem liefern sich die Unternehmen einen Preis- und Marketingkrieg. Als erste Reaktion senkte Nvidia die Preise für alle High-End-Karten unterhalb der Titan, woraufhin AMD der 290 einen geringeren Preis und mehr Leistung durch mehr Lärm verordnete .
Der technische Grund dahinter ist die bereits beschriebene Nanometer-Falle : Im Jahr 2013 ist vom Chiphersteller TSMC, bei dem sowohl AMD als auch Nvidia ihre GPUs fertigen lassen, keine geringere Strukturbreite zu erwarten. Seit Ende 2011 steht sie bei 28 Nanometern, und auch größere Chips mit mehr Rechenwerken als die aktuellen Architekturen GCN (AMD) und Kepler (Nvidia) sind so kaum möglich. Bei beiden Anbietern sind die Bausteine schon rund 500 Quadratmillimeter groß, für einen Halbleiter in Massenproduktion ist das riesig.
Mehr Leistung gibt es also nur mit mehr Takt, aber auch das ist bei den großen Chips, die ihren Maximalausbau jetzt erreicht haben, nicht so einfach. Wärme entsteht auf dem Chip ungleichmäßig, und die Leistungsaufnahme ist bei 200 bis 300 Watt – was die Karten in der Praxis tatsächlich erreichen – nur noch für extrem gut belüftete PCs kontrollierbar.
Folglich setzen beide Unternehmen verstärkt auf Boost. Die GPUs variieren ihren Takt und die Drehzahl der Lüfter so, dass das verfügbare Energiebudget stets ausgeschöpft wird. Während AMDs 290 und 290X nach unseren Praxiserfahrungen ihren Takt dabei aber zwischen 700 und 1.000 MHz einstellen, also um bis zu 30 Prozent in der Leistung schwanken können, hat Nvidia der 780 Ti einen "garantierten Mindesttakt" verordnet.
Dieser liegt bei 876 MHz und soll, so das Unternehmen, "auch in der Werbung und auf jeder Packung" versprochen werden. Im gleichen Testverfahren wie bei der Serie 290 mit vorgeheizten Grafikkarten konnte die 780 Ti bei Spielen wie synthetischen Benchmarks diesen Takt auch bei Golem.de halten. Lediglich mit dem nur auf höchste Leistungsaufnahme ausgelegten Furmark fiel die Karte nach zehn Minuten ohne Zusatzkühlung knapp unter 800 MHz. Direkt danach gestartete Spiele ergaben wieder den Basistakt oder mehr. Der Boost kann auch 933 MHz erreichen, wenn die Karte kühl ist und nicht voll ausgelastet wird.
Anders als bei den 290-Karten, die sich ohne manuelle Eingriffe des Anwenders – die aber sehr einfach über das Catalyst Control Center möglich sind – von selbst auf die Umgebung einstellen, kann man sich bei der 780 Ti also eher auf die gebotene Leistung verlassen. Das ist der Hauptgrund für die 150 Euro Aufpreis gegenüber der 290X.
Da bei den GPUs derzeit nur wenig Innovation möglich ist, konzentrieren sich beide Unternehmen auch mehr auf das Umfeld. Nvidia hat mit G-Sync eine direkte Synchronisation zwischen GPU und Monitor angekündigt, die viel geringere Latenzen und flüssigere Bildabstände ergeben soll. Das lässt sich derzeit noch nicht testen, das direkte Aufzeichnen des Spielgeschehens als H.264-Video namens Shadowplay schon. In unserem Test von Shadowplay überzeugte die erste Version, auch wenn andere Formate als 1080p noch nicht möglich sind.
Die beiden interessantesten neuen Funktionen bei AMD, das Direkt-API Mantle und das hardwarebeschleunigte Trueaudio , lassen sich bisher noch gar nicht testen, Mantle soll mit Patches für Battlefield 4 im Dezember 2013 Premiere feiern.
Wo AMD mit dem Programm "Never Settle" schon seit Jahren attraktive Spiele-Bundles anbietet, zieht nun auch Nvidia gleich. Bei bestimmten Onlinehändlern gibt es(öffnet im neuen Fenster) mit dem Kauf der 780 Ti die Spiele Assassin's Creed IV: Black Flag, Batman Arkham Origins und Splinter Cell: Black List als Downloadcodes gratis dazu. Hier hat Nvidia jetzt einen Vorteil gegenüber der 290-Serie, denn außer den teuren Battlefield-4-Bundles der 290X sind keine Never-Settle-Angebote für 290 und 290X angekündigt – das dürfte aber nicht mehr lange auf sich warten lassen.
Testsystem und Verfahren
Wie schon bei der 290 und 290X wurde jeder Test zur Rechenleistung mit der 780 Ti mindestens viermal ausgeführt, bis sich keine Änderungen mehr ergaben, das erste Ergebnis haben wir gestrichen und aus dem Rest den Mittelwert gebildet.
Die Reihe der Ergebnisse sieht dann beispielsweise bei Tomb Raider auf der neuen Geforce mit 1.920 x 1.080 Pixeln mit maximalen Details so aus: 88,3 85,8, 84,2, 84,9, 84,7. Die Karte wird also im Rahmen der Messgenauigkeit nicht mehr langsamer. Um die Benchmark-Diagramme übersichtlich zu halten, haben wir nur die gemittelten Ergebnisse darin verzeichnet und bei allen Karten mit Boost so verfahren. Nach einer Diskussion in der Redaktion erschien uns dieses Verfahren am besten abzubilden, was der Spieler in der Praxis von einer der Grafikkarten hat.
Dabei ist auch zu beachten, dass es sich bei allen High-End-Karten über 300 Euro um sehr schnelle Geräte handelt, die mit einem einzelnen Full-HD-Monitor leicht zurechtkommen. Die Unterschiede bewegen sich höchstens im Bereich von 20 Prozent und sind damit für technisch interessierte Spielefans relevant, aber beim Spielen nicht drastisch unterschiedlich. Im Einzelfall kann je nach Art des Spiels schon der Verzicht auf eine Funktion wie Bewegungsunschärfe (Motion Blur) oder das stark auf AMD-Karten optimierte TressFX bei Tomb Raider deutlich höhere Bildraten ergeben.
Für den Test der neuen Grafikkarten setzt Golem.de seit den kleineren Radeons der R-Serie eine neue Plattform ein, die Ergebnisse sind folglich nicht mit früheren Tests vergleichbar. Wir verwenden ab sofort Intels Core i7-4960X mit sechs Kernen und 3,7 bis 4,0 GHz Standardtakt auf dem Mainboard X79A-GD65 8D von MSI. 4 x 4 GByte DDR3-1600 mit 9-9-9-24-Timings nutzen die vier Speicherkanäle aus.
Auch wenn die meisten Spiele mit vier Kernen leicht auskommen und in der Single-Thread-Leistung Intels Haswell schneller ist , dürften Games durch die acht Kerne der neuen Konsolen in Zukunft viel stärker in Threads aufgeteilt werden. Die sechs Cores von Intels Extreme-CPU samt sechs virtuellen Hyperthreading-Kernen sollen dem Rechnung tragen.
Auch die Messungen zur Leistungsaufnahme ändern sich, bedingt durch das Netzteil AX760i von Corsair. Es ist sowohl bei geringer als auch bei sehr hoher Last sehr effizient und bietet zudem Funktionen zum Monitoring der Spannungen. Als Massenspeicher dient die SSD 520 mit 240 GByte von Intel.
Schneller als Titan und meistens als 290X
Einen klaren Sieger bei der Rechenleistung gibt es nicht – genauso wie die 290X, welche die Titan manchmal, aber eben nicht immer schlagen konnte, ist auch die 780 Ti oft, aber nicht immer schneller als die 290X. Das zeigt sich sowohl bei den synthetischen Benchmarks als auch bei Spielen.
Der größere Grafikspeicher der 290X wirkt sich nur bei Auflösungen über Full-HD aus, also beispielsweise bei einem 27-Zoll-Monitor mit 2.560 x 1.440 Pixeln, drei Full-HD-Monitoren oder einem der teuren 4K-Displays, wie auch die Benchmarks unserer Kollegen bei PC Games Hardware zeigen(öffnet im neuen Fenster) . Dort finden sich auch Tests mit zahlreichen weiteren Spielen und Grafikkarten.
Manche Spiele liegen der einen, manche der anderen Architektur mehr, und die optimierten Treiber tun ein Übriges dazu. So ist Crysis 3 mit maximalen Details, das jede Single-GPU-Karte in die Knie zwingt, wie auch bei früheren Geforce-Karten auf der 780 Ti schneller. Umgekehrt ist es bei dem unter Mitarbeit von AMD entwickelten Battlefield 4, hier gewinnt in hohen Auflösungen die 290X. EA empfiehlt für das Spiel 4 GByte Grafikspeicher, die bietet die 290X, die 780 Ti nur 3 GByte – dafür ist der Speicher dann aber schneller.
Klar messbar, aber nur wenig spürbar, absetzen kann sich die 290X von der 780 Ti aber nun in ihrem Uber-Mode, der zu einem sehr lauten Lüfter führt. Im Quiet-Mode, der in einem geschlossenen PC gerade noch erträglich ist, liegen die Kontrahenten näher zusammen. In Nvidias eigenen Benchmarks, die wir der Vollständigkeit halber in der Galerie veröffentlichen, wird die 290X aber nur im Quiet-Mode getestet, wir haben beide Versionen in unseren eigenen Diagrammen aufgeführt.
Es ist gut möglich, dass beide Unternehmen mit verbesserten Treibern die Leistung bei Spielen noch steigern. Bei Nvidia lag der Betatreiber für die 780 Ti mit der Versionsnummer 331.70 nur zwei Zähler über der letzten WHQL-Version, ist also offenbar noch kaum groß überarbeitet worden.
Lauter als Titan, aber viel leiser als 290X
Dass Nvidia die 290X nicht im Uber-Mode vermessen hat, begründete das Unternehmen mit dessen geringer Praxistauglichkeit: "Das Ding klingt dann wie ein Düsentriebwerk" – und nach zwei Wochen mit der Grafikkarte in offenen wie geschlossenen PCs kann Golem.de das bestätigen.
Ganz so flüsterleise wie die Titan ist aber auch die 780 Ti nicht. Da die Kühlkonstruktion ähnlich wie bei AMD ist – allerdings mit einer Metall- statt Kunststoffverkleidung -, muss der einzelne Radiallüfter durch die engen Rippen des Kühlkörpers bei hohen Drehzahlen viel Luft bewegen.
Das gibt viele Stellen, an denen Verwirbelungen auftreten können, zudem ist auch das Geräusch des Motors des Lüfters deutlich wahrnehmbar. Insgesamt treten nun auch bei der 780 Ti hochfrequente Anteile in der Klangkulisse auf, die in offenen Testaufbauten etwas nerven können. Aus einem geschlossenen PC unter dem Schreibtisch ist die neue Geforce unter Last deutlich wahrnehmbar, aber bei weitem nicht so lästig wie die 290 oder 290X im Uber-Mode.
Im direkten subjektiven Vergleich aus 50 Zentimetern Abstand ähnelt das Geräusch der 780 Ti dem der ersten Radeon HD 7970 (also nicht der lauten GHz-Edition), 290 und 290X sind im Quiet-Mode schon deutlich lauter und durch das zunehmende Pfeifen im Uber-Mode unerträglich.
Bei der Leistungsaufnahme bleibt die 780 Ti wie schon die Titan für die gebotene Leistung genügsam. Das Gesamtsystem nimmt mit 3D-Last nur rund 10 Watt mehr auf, mit dem extremen Furmark 30. Damit ist die 780 Ti sparsamer als die 290X, und zwar sowohl im Quiet- als auch im Uber-Mode.
Beim 2D-Betrieb auf dem Windows-Desktop patzt die 780 Ti aber etwas, mit nur einem Monitor benötigt der Rechner 6 Watt mehr als mit der Titan. Dafür sind auch mit zwei Displays verschiedener Auflösung nur 2 Watt mehr gefragt, die Radeons benötigen hier unverhältnismäßige 20 Watt mehr. Mit drei Displays gleicher Auflösung steigt aber auch bei Nvidia die Leistungsaufnahme des gesamten Rechners auf 125 Watt, ebenso wie bei AMD.
Wir haben die 290X und die 780 Ti auch mehrere Stunden beim Spielen von Battlefield in der Leistungsaufnahme vermessen. Mit der Nvidia-Karte kam der Rechner im Mittel auf 314 Watt – mehr als bei reiner 3D-Last, weil BF4 recht CPU-intensiv ist, und mit der Radeon auf 370 Watt. Mit Reserven reicht also auch ein zuverlässiges 500-Watt-Netzteil für beide Grafikkarten; soll noch Luft für SLI oder Crossfire sein, empfehlen wir 700 Watt. Ein gut gelüftetes Gehäuse ist für beide Karten Pflicht, nur reagiert die 780 Ti nicht so empfindlich auf höhere Temperaturen wie die 290X, die dann ihren Takt stärker senkt.
Fazit
Die Geforce GTX 780 Ti ist die Grafikkarte, die sich Spieler zu Weihnachten wirklich wünschen: Auch unter Last verlässlich schnell, ohne Multi-GPU-Probleme und das bei erträglicher Geräuschkulisse – aber auch sehr teuer. Der Aufpreis von derzeit rund 150 Euro zur ähnlich schnellen 290X erscheint angesichts der Vorteile noch fair. Wer auf Zukunftssicherheit Wert legt, wird sich aber am mit 3 GByte für eine High-End-Grafikkarte heute als knapp erscheinenden Speicher stören. Viel Luft für 4K-Displays – wenn diese einmal bezahlbar werden – und Filterfunktionen ist da nicht mehr.
Daher ist die 780 Ti auch nicht die "Titan Ultra", die viele Technikfans vorausgesehen haben. Dennoch dürften Titan-Besitzer nun enttäuscht sein, denn sie haben in den sieben Monaten seit dem Marktstart zwar die schnellste Single-GPU-Karte besessen, die ist aber rein für Spiele mit einem Display nun um 200 Euro entwertet worden.
Wer sich schon für eine Radeon R9 290 oder 290X entschieden hat oder das noch vorhat, kann nur neidisch auf die 780 Ti schielen, wenn die Lautstärke und das für die AMD-Karten nötige Feintuning am eigenen PC eine Rolle spielen. Sonst entscheidet schlicht der Preis, denn einen klaren Sieger in der Leistung gibt es nicht, und das wissen auch die Unternehmen: Weder AMD noch Nvidia haben ihre neuen Topmodelle bisher wie sonst üblich eindeutig nur als "schnellste Grafikkarte mit einer GPU" bezeichnet. Solche zweifelhaften Werbeaussagen können vor allem in den USA schnell zu juristischen Verwicklungen führen.
Das letzte Wort scheint ohnehin noch nicht gesprochen. Unbestätigten Angaben zufolge plant Nvidia noch eine "780 Ti Unlimited" , die nicht mehr die Temperaturgrenze von 84 Grad der 780 Ti aufweist – aber wohl auch deutlich lauter werden könnte. Und da die Platine auf der Titan basiert, können die Anbieter von Grafikkarten auch den Speicher von 3 auf 6 GByte erweitern, die nötigen Lötkontakte sind vorhanden.
Wem das Spielen am PC allein für die Grafikkarte nicht den Preis einer der neuen Konsolen wert ist, der hat von den neuen Pixelboliden aber immerhin einen Preisvorteil bei den kleineren Modellen. GTX 770 und 780 sowie Radeon R9 270X und 280X sind viel billiger geworden, und für nur ein Full-HD-Display in fast allen Fällen ausreichend.
Nachtrag vom 7. November 2013, 16:40 Uhr
Die GTX 780 Ti ist bei deutschen Hardwareversendern bereits gelistet, sie kostet bei Verfügbarkeit rund 10 Euro mehr als die von Nvidia empfohlenen 649 Euro. Nach Angaben des Unternehmens wollen Asus, EVGA, Gainward, KFA2, Gigabyte, Inno3D, MSI, Palit, PNY, Point Of View und Zotac die Grafikkarte anbieten. Bisher gibt es nur Modelle im Referenzdesign.