Geforce GTX Titan Black - Extrem-Geforce für über 900 Euro

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Inhaltsverzeichnis

1

Einleitung
Titan-Besonderheiten
Technische Daten
Testsystem

2

Benchmark-Tests ohne Kantenglättung

3

Benchmark-Tests mit Kantenglättung

4

Performance-Rating insgesamt

5

Lautstärke, Stromverbrauch und Temperatur

6

Fazit

7

Wertung

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Da Nvidia selbst keine Samples zur Verfügung stellt, bedanken wir uns bei Zotac für die Bereitstellung einer Geforce GTX Titan Black im Referenzdesign.

Für den Preis von etwas über 900 Euro stellt die Geforce GTX Titan Black im Test zumindest preislich die momentane Spitze der Geforce-Grafikkarten von Nvidia dar. Die 3D-Leistung der aufgebohrten Titan Black soll den Titan-Vorgänger übertreffen, nachdem dieser sich der später veröffentlichten (und erheblich günstigeren) Geforce GTX 780 Ti geschlagen geben musste und damit als Spielergrafikkarte obsolet wurde. Um das zu erreichen, hat Nvidia bei der Tian Black sowohl die Taktrate der (auch auf der GTX 780 Ti eingesetzten) GK110-GPU als auch die Anzahl der Shader-Einheiten im Vergleich zum Vorgänger erhöht. Das Kühlsystem und der 6,0 GByte große Videospeicher sind hingegen gleich geblieben.

Mit der im Februar 2013 veröffentlichten Geforce GTX Titan kam Nvidia laut eigenen Aussagen den Wünschen vieler PC-Hersteller entgegen, die sich von der kalifornischen Grafikkartenschmiede eine extrem leistungsfähige Grafikkarte wünschten. Solch ein Bolide wäre den meisten Kunden lieber als die stromhungrigen, lauten und teilweise von Treiberproblemen geplagten SLI-Verbünde aus mehreren Grafikkarten. Viele Käufer legten zwar durchaus viel Wert auf hohe 3D-Leistung, allerdings würden die meisten eine SLI-Konfiguration meiden. Daher entwickelte Nvidia die Geforce GTX Titan auf Basis der GK110-GPU, die vorher nur in den sündhaft teuren Tesla-Grafikkarten für Workstations und Supercomputer zu finden war.

Der GK110-Grafikkern basiert auf der mit den Geforce-Karten der GTX-600-Generation eingeführten Kepler-Architektur und verfügt über insgesamt 15 »Next-Generation Streaming Multiprocessors« (SMX). Während in der ersten Geforce GTX Titan nur 14 dieser Shader-Cluster freigeschaltet sind, kann die Geforce GTX Titan Black genau wie die Geforce GTX 780 Ti auf alle 15 zugreifen. Da jede SMX-Einheit 192 Shader-Einheiten beherbergt, kommt die Titan Black somit auf 2.880 der von Nvidia Cuda-Cores genannten Recheneinheiten (15x192). Im Vergleich zur Geforce GTX 780 Ti taktet die Geforce GTX Titan Black mit 889 Mhz statt 875 MHz minimal schneller und verfügt mit 6,0 statt 3,0 GByte über doppelt so viel Videospeicher.

Titan-Besonderheiten

Nvidia bewirbt die Geforce GTX Titan Black genau wie den Vorgänger auch mit der hohen Double-Precision-Leistung, die allerdings weniger für Spieler als vielmehr beim Einsatz im professionellen Workstation-Bereich interessant ist. Sowohl Spiele-Entwickler als auch Forscher und Designer sind bei ihrer Arbeit auf die schnelle Berechnung von und mit Fließkommazahlen (im Gegensatz zu Ganzzahlen) angewiesen. Diese Zahlen werden auch »Floats« genannt und sind ein essenzieller Bestandteil bei der Arbeit mit Programmiersprachen, mit deren Formeln und Algorithmen Entwickler virtuelle Welten erschaffen. Ähnlich verhält es sich bei der Berechnung von 3D-Modellen in der Autoindustrie oder der Standortbestimmung von Satelliten in der Weltraumforschung. Im Normalfall belegt jede Fließkommazahl dabei 4 Bytes beziehungsweise 32 Bits Speicher, dann spricht man von »single precision«. Der Vorteil der »einfachen Genauigkeit« besteht darin, dass diese Floats schnell berechnet werden können und somit auch die Performance steigt. Ein Nachteil liegt jedoch in dem auf 32 Bit beschränkten Speicherplatz pro Float, denn wenn die Fließkommazahl zu viele Stellen nach dem Komma besitzt, reichen die 32 Bit nicht mehr aus und die Zahl wird automatisch gerundet und somit ungenauer. Bei der Programmierung von Videospielen ist diese Ungenauigkeit in der Fließkomma-Berechnung vernachlässigbar und der Fokus liegt besonders auf der guten Performance.

Insgesamt verfügt die Geforce GTX Titan Black über 7,1 Milliarden Transistoren.

Im Bereich der Forschung können ungenaue Rechenergebnisse jedoch fatalere Folgen haben. Wenn beispielsweise die Positions-Berechnungen eines Astrophysikers, bedingt durch eine gerundete Kommastelle zu ungenau ausfallen und die NASA auf dieser Grundlagen etwas ins All schickt, können wegen Distanz und Winkel tausende Kilometer zwischen dem eigentlich gewünschten und dem »gerundeten« Ergebnis liegen. Daher kommt in diesen Bereichen das Zahlenformat der »Double Precision« zum Einsatz. Bei der doppelten Genauigkeit stehen jedem Float 64 statt 32 Bit zur Verfügung. Durch den doppelten »Platz« können deutlich längere Floats gespeichert werden, was auch die Genauigkeit der Berechnungen, die mit diesen Fließkommazahlen durchgeführt werden, erhöht. Der Nachteil von double precision besteht jedoch in der schlechteren Performance, denn die genauere Berechnung dauert im Vergleich zu single precision etwa eineinhalb Mal länger.

Technische Daten

Testsystem

Herzstück unseres aktuellen Grafikkarten-Testsystems bildet der Intel Core i7 4770K, den wir auf 4,5 GHz übertaktet haben. Die vier Kerne samt Hyperthreading und der hohe Takt sorgen dafür, dass der Prozessor nicht zum Flaschenhals wird und die Grafikkarten ihr volles Leistungspotenzial ausschöpfen können. Die Speicherbänke des MSI Z87-GD65-Mainboards sind mit 16,0 GByte DDR3-1600-Arbeitsspeicher bestückt. Als Betriebsystem kommt Windows 8.1 zum Einsatz, das auf einer 512 GByte großen Samsung SSD 840 Pro Platz findet.

Wie alle Grafikkarten muss sich auch die Geforce GTX Titan Black in sechs DirectX-11-Spielen beweisen (Anno 2070, Battlefield 4, Crysis 3, Grid 2, Rome 2 und Metro: Last Light). Alle Benchmarks führen wir mit maximalen Details in den Auflösungen 1920x1080 und 2560x1440 durch. Dabei überprüfen wir die Leistung sowohl ohne als auch mit vierfacher Kantenglättung sowie sechzehnfacher anisotroper Filterung und nehmen den Mittelwert aus jeweils drei Messungen.