Test: Nvidia GeForce GTX 970 & 980

Das taugt die neue Maxwell-Generation

Geschrieben von Niklas Ludwig am 17.11.2014.

GTX 970 Startbild

Nvidia möchte mit seiner neuen Maxwell-Generation zeigen, dass aktuelle Grafikkarten immense Leistungsreserven bieten und dennoch stromsparend und leise zu Werke gehen. Schonen die GeForce GTX 970 und GTX 980 wirklich Geldbeutel und Ohren und bieten dabei viel Leistung? Wir haben diese Kriterien anhand der KFA2 GeForce GTX 970 EXOC und ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition getestet.




 Technische Daten

GPU

KFA2 GeForce GTX 970 EXOC

ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition

 

MSI Radeon R9 290X Gaming 4G

Chip

Maxwell

Maxwell

Hawaii XT

Fertigung

28 nm

28 nm

28 nm

Speicher

4 GB GDDR5

4 GB GDDR5

4 GB GDDR5

Takt (Kern)

1.126 MHz, Boost: 1.266 MHz

1.202 MHz, Boost: 1.304 MHz

1.030 MHz, Boost: 1.250 MHz

Takt (Speicher)

7.010 MHz

7.046MHz

5.000 MHz

Speicheranbindung

256 Bit

256 Bit

512 Bit

DirectX-Version

12

12

11.2

Interface

PCIe 3.0 x 16

PCIe 3.0 x 16

PCIe 3.0 x 16

Bauweise

Dual-Slot

Dual-Slot

Dual-Slot

Stromversorgung

1x 6-Pin PCIe 1x 4-Pin PCIe

2x 8-Pin PCIe

1x 6-Pin PCIe

Leistungsaufnahme

150 W

165

115 W

Grafikausgänge

1x DVI, 1x HDMI, 3x DisplayPort

1x DVI, 1x HDMI, 3x DisplayPort

2x DVI, 1x HDMI, 1x DisplayPort

Abmessungen (LxBxH)

271x124x41

268x137x40

Preis

~ 330 Euro (Stand 13.11.2014, Geizhals Preisvergleich)

~ 550 € (Stand 13.11.2014, Geizhals Preisvergleich)

~ 310 € (Stand 13.11.2014, Geizhals Preisvergleich)

Der GM204-Chip

Die GeForce GTX 970 und GTX 980 sind nicht die ersten Grafikkarten mit Maxwell-Architektur, sondern stellen die zweite Stufe dar. Neben gesteigerter Leistung verspricht Nvidia vor allem eine höhere Effizienz. Normalerweise wird ein kleineres Fertigungsverfahren gewählt, um dies zu erreichen. Der GM204 getaufte Chip wird hingegen weiterhin im 28-Nanometer-Verfahren gefertigt. Auf seiner Fläche von 398 mm² hat Nvidia 5,2 Milliarden Transistoren untergebracht. Theoretisch beherrschen die neuen Karten DirectX 12, wobei die Betonung auf theoretisch liegt: Da die offiziellen Anforderungen für DirectX 12 nicht feststehen, kann Nvidia nicht garantieren, ob die Karten die Voraussetzungen letztendlich erfüllen werden.

KFA2 GeForce GTX 970 EXOC

Die Bezeichnung im Name verrät es bereits: KFA2 hat die GeFore GTX 970 nicht eins zu eins von Nvidia übernommen, sondern leicht an der Taktschraube gedreht. Der Chip taktet mit einer Frequenz von 1.126 Megahertz und erreicht per Boost 1.266 MHz, also noch mal gute 140 MHz mehr. Mit 4 GB GDDR5-Speicher ist der Speicher üppig bemessen und wurde über ein 256-Bit-Interface angebunden. Der Takt des Speichers liegt bei 7.010 MHz. Im Gegensatz zur GTX 980 verfügt die GTX 970 über 1.664 Shader-Einheiten und 104 Textureinheiten, während die große Schwester auf alle 2.048 Shader- und 128 Textureinheiten zurückgreifen kann.

Galax GeForce GTX 970 EX OC - DraufsichtGalax GeForce GTX 970 EX OC - Heatpipes

Beim Einbau der KFA2 GeForce GTX 970 EXOC müssen zwei Slotblenden weichen, da sie über ein Dual-Slot-Design verfügt. Die graue Abdeckung des Kühlkörpers umzäunt die zwei verbauten Radiallüfter. Zwei Heatpipes an der Oberseite des Kühlkörpers sollen die Hitze noch besser abführen. Die Grafikkarte nimmt 41 Millimeter in der Höhe ein und misst eine Länge von 271 mm. Das Bild kann die KFA2 GeForce GTX 970 EXOC entweder per DVI- oder HDMI-Anschluss ausgeben oder man wählt einen der drei verfügbaren DisplayPorts.

Temperatur- & Geräuschentwicklung

Besonders gut gefallen uns die niedrige Temperatur und daraus resultierende geringe Geräuschentwicklung der KFA2 GTX 970. Selbst unter Volllast klettert der Wert nicht über 62 Grad Celsius. Da wir auf einem offenen Bench-Table messen, dürfte die Temperatur in einem geschlossenen Gehäuse entsprechend etwas höher liegen.

Galax GeForce GTX 970 EX OC - Lüfter Detail Galax GeForce GTX 970 EX OC - Rückseite

Wird die Grafikkarte richtig gefordert, sind die Lüfter deutlich wahrnehmbar. Wir empfanden die Geräuschentwicklung jedoch zu keiner Zeit unangenehm. Bei Büroarbeiten schaltet die KFA2 GeForce GTX 970 EXOC einen Lüfter ab. Dadurch ist sie im Idle-Modus flüsterleise und quasi nicht zu hören.

ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition

Wie bereits erwähnt, verfügt die GTX 980 über alle 2.048 Shader-Einheiten und 128 Textureinheiten. Der Chiptakt fällt mit 1.202 MHz ebenfalls höher aus und erreicht im Boost-Modus 1.304 MHz. Bis auf den Speichertakt, der bei der ZOTAC GeForce GTX 980 7.046 MHz beträgt, gleichen sich beide Modelle hinsichtlich des Speichers und seiner Anbindung: dem Kunden werden 4 GB und eine 256-Bit-Anbindung geboten.

ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition - Abdeckung ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition - Kühlkörper

Die ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition misst 268 x 137 x 40 mm und ist dadurch etwas kürzer und tiefer als die KFA2 GeForce GTX 970 EXOC. Dafür nimmt sie mehr Platz in der Breite ein. Durch den Kühler müssen wie bei der GTX 970 zwei Slotblenden Platz machen.

Temperatur- & Geräuschentwicklung

Zotac verbaut ebenfalls zwei Radiallüfter, die die am Kühlkörper entstehende Hitze wegschaufeln sollen. Im Gegensatz zur KFA2 GeForce GTX 970 EXOC bleiben bei der ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition stets beide Lüfter aktiv. Im Idle-Modus geht die Drehzahl jedoch so weit nach unten, dass die Grafikkarte mit dem bloßen Ohr nicht mehr wahrnehmbar ist.

ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition - Draufsicht ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition - Rückseite 

Unter Volllast geht das von Zotac gewählte Kühlkonzept etwas leiser zu Werke als die im Test befindliche GTX 970. Die Temperaturen befinden sich mit 32 Grad im Idle und 64 Grad unter Volllast ebenfalls im grünen Bereich und unterstreichen die höhere Energieeffizienz des GM204-Grafikchips.

Leistung

Der Test der Grafikkarten wurde unter Windows 7 Ultimate x64 durchgeführt. Dazu wurden verschiedenste Stresssituationen für die Grafikkarte simuliert. Neben synthetischen Benchmarks kamen auch richtige Spiele wie beispielsweise Crysis 3 und Battlefield 4 zum Einsatz. Um einen Vergleich mit der Konkurrenz ziehen zu können, haben wir die MSI Radeon R9 290X Gaming 4G herangezogen. Ihr Chiptakt beläuft sich auf 1.030 MHz und erreicht im Boost-Modus 1.250 MHz. Der Speicher ist, wie bei den Nvidia-Modellen, 4 GB groß und arbeitet mit 5.000 MHz. Die Anbindung erfolgt dafür über ein 512-Bit-Speicherinterface, wodurch der geringere Speichertakt kompensiert wird.

Unser Testsystem besteht aus folgenden Komponenten:

  • Prozessor: Intel Core i7-4790 3,6 GHz (Haswell), Turbo Boost aktiv, Hyperthreading aktiviert
  • Mainboard: Asus Asus ROG Maximus VII Hero
  • Arbeitsspeicher: 16 GB G.Skill DDR4 3.000 MHz CL 11-11-11-28
  • Kühler: Noctua NH-D15
  • Systemlaufwerk: Intel SSD 510 Series 250 GB
  • Betriebssystem: Windows 7 Ultimate x64
  • Netzteil: be quiet! Straight Power 1.000 Watt

Verwendete Software & Einstellungen

  • Battlefield 4
    • Ultra Details, 1.920 x 1.080 Pixel, MSAA deaktiviert
    • Ultra Details, 1.920 x 1.080 Pixel, 4x MSAA aktiviert
    • Ultra Details, 3.840 x 2.160 Pixel, MSAA deaktiviert
    • Ultra Details, 3.840 x 2.160 Pixel, 4x MSAA aktiviert
  • Crysis 3
    • Sehr hohe Details, 1.920 x 1.080 Pixel, MSAA deaktiviert
    • Sehr hohe Details, 1.920 x 1.080 Pixel, 4x MSAA aktiviert
    • Sehr hohe Details, 3.840 x 2.160 Pixel, MSAA deaktiviert
    • Sehr hohe Details, 3.840 x 2.160 Pixel, 4x MSAA aktiviert
  • Watch Dogs
    • Ultra Details, 1.920 x 1.080 Pixel, MSAA deaktiviert
    • Ultra Details, 1.920 x 1.080 Pixel, 4x MSAA aktiviert
    • Ultra Details, 3.840 x 2.160 Pixel, MSAA deaktiviert
    • Ultra Details, 3.840 x 2.160 Pixel, 4x MSAA aktiviert
  • Synthetische Benchmarks
    • 3DMark Fire Strike Ultra
    • 3DMark Fire Strike Extreme
    • 3DMark Fire Strike Default
  • Unigine Benchmarks
    • Heaven Extreme Settings, 1.920 x 1.080 Pixel, 4x MSAA aktiviert
    • Heaven Extreme Settings, 3.840 x 2.160 Pixel, 4x MSAA aktiviert
    • Valley Extreme Settings, 1.920 x 1.080 Pixel, 4x MSAA aktiviert
    • Valley Extreme Settings, 3.840 x 2.160 Pixel, 4x MSAA aktiviert
  • Leistungsaufnahme (gemessen mit Voltcraft Energy Monitor 3000); entspricht dem Leistungsbedarf des gesamten Systems
  • Temperatur per GPU-Z gemessen




Los geht es mit Crysis 3: hier zeigt sich, dass die neuen Nvidia Grafikkarten vor allem in Full HD Auflösung einen Leistungsvorsprung für sich verbuchen können. Während die GTX 980 klar vor der R9 290X liegt, unterliegt die GTX 970 dieser nur knapp mit einem Bild pro Sekunde (fps=Frames per Second) Unterschied. Bei Ultra HD-Auflösung (3.840 x 2.160 Pixel) sind sich GTX 980 und R9 290X hingegen nahezu ebenbürtig. Die GTX 970 liegt nur knapp hinter den anderen beiden Modellen. Crysis 3 macht vor allem eines deutlich: das Spiel ist für alle Grafikkarten zu fordernd, als dass es flüssig in UHD-Auflösung läuft.




In Battlefield 4 hat die GTX 980 ganz klar die Nase vorn – und das bei allen Testdurchläufen. Zwar schlägt die R9 290X die GTX 970 in Full HD-Auflösung, muss sich in UHD dann aber geschlagen geben beziehungsweise ist fast gleichauf. Interessant ist, dass alle Grafikkarten genug Leistung bieten, um Battlefield 4 in UHD-Auflösung zu spielen. Theoretisch lässt sich sogar vierfache Kantenglättung hinzuschalten, wobei es zumindest bei der GTX 970 und R0 290x vereinzelt zu Bildeinbrüchen kommt.




In dem Open World Spiel Watch Dogs können sich die beiden Nvidia-Modelle insbesondere unter Full HD-Auflösung beweisen und bringen deutlich mehr Bilder pro Sekunde auf den Bildschirm als die R9 290X. Beim Zuschalten von Kantenglättung holt die R9 290X allerdings stark auf, wodurch alle Modelle nahezu gleichauf liegen. Bei höherer Auflösung kann sich die GTX 980 vor der R9 290X behaupten, sei es mit oder ohne Kantenglättung. Überraschenderweise fällt die GTX 970 weit zurück und rechnet beinahe 30 fps langsamer. Das reicht zwar noch, um ohne Kantenglättung flüssig zu spielen, wird diese aber hinzugeschaltet, reicht die Leistung der Grafikkarte nicht mehr aus.







In den synthetischen Benchmarks setzt sich der Trend aus den Spielen fort. Die ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition liegt meist mit deutlichem Vorsprung vorn. Die KFA2 GTX 970 EXOC wechselt sich mit der MSI Radeon R9 290X Gaming 4G ab und liegt mal mit etwas Vorsprung vor ihr oder muss sich knapp geschlagen geben.




Besonders gespannt waren wir auf die Leistungsaufnahme der neuen Nvidia-Generation. Schließlich hat der Hersteller diese im Vorfeld angepriesen. Und tatsächlich: der GM204-Grafikchip scheint vergleichsweise effizient zu arbeiten. Während sich die R9 290X satte 373 Watt unter Volllast genehmigt (gemessen wurde die Leistungsaufnahme des gesamten Systems) geben sich GTX 980 und GTX 970 deutlich genügsamer und ziehen 296 und 284 Watt aus der Steckdose. Im Leerlauf verbraucht das komplette System 71 bzw. 68 Watt.  

Fazit

Nvidia hat mit dem GM204 sehr gute Arbeit geleistet und präsentiert einen Chip, der nicht nur schnell ist, sondern für einen Grafikchip auch vergleichsweise genügsam. Im direkten Vergleich zur AMD R9 290X ist die Leistungsaufnahme deutlich geringer bei gleicher bis höherer Leistung. Für die meisten Spieler ist sicherlich die GeForce GTX 970 interessant. Das von uns getestete Modell, die KFA2 GTX 970 EXOC, liefert sehr viel Leistung bei geringer Lärmentwicklung und moderatem Stromverbrauch. Da sie mit 330 Euro zudem nur geringfügig teurer ist als die MSI Radeon R9 290X Gaming 4G, die ungefähr gleichschnell aber deutlich lauter und stromhungriger ist, erhält sie unseren Preis/Leistungs-Award. Wahre Enthusiasten, denen es um das letzte Quäntchen Leistung geht, greifen etwas tiefer in das Portemonnaie und holen sich die ZOTAC GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition, die für circa 550 Euro erhältlich ist. Sie bietet Leistung pur und verbraucht dabei nur geringfügig mehr Strom als die GTX 970. Das von Zotac gewählte Kühlkonzept verhilft ihr sogar zu einem leiseren Betrieb. Wir sind gespannt, wann AMD nachlegt und was die neuen Chips des Konkurrenten zu leisten vermögen. Bis dahin führt hinsichtlich Leistung Energieeffizienz kein Weg an der neuen Maxwell-Generation von Nvidia vorbei.

KFA2 GeForce GTX 970 EXOC Zotac GeForce GTX 980 AMP! Omega Edition

 

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Niklas Ludwig

Niklas Ludwig

...ist stellvertretender Chefredakteur und zeichnet sich insbesondere für die Tests der Hardwarekategorie verantwortlich und füttert den APC-YouTube Kanal mit neuen Videos zu allerlei Produkten. Stehen keine größeren Hardwaretests an, widmet er sich Produkten der Consumer Electronics-Welt und fühlt neuen Lautsprechern, Kopfhörern oder mobilen Geräten auf den Zahn.

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