Endlich hat das Spekulieren ein Ende. Seit Wochen beherrschen immer neue Gerüchte zur Geforce GTX 680 die Berichterstattung auf den verschiedenen Hardware-Seiten, täglich schlugen neue Meldungen auf mit teils absurdem Inhalt auf. Einzig eine chinesische Webseite verbreitete vorab so gut wie alle Details zur neuen Nvidia Geforce GTX 680, weil sich die Kollegen aus Asien nicht an die Sperrfrist des Herstellers gehalten haben.
So landeten schon eine Woche vor der offiziellen Vorstellung auch erste Benchmarks zur Geforce GTX 680 im Internet. Im Test der Geforce GTX 680 können wir jetzt mit den unzähligen Falschmeldungen aufräumen, die neuen Funktionen im Detail erklären und die Leistung mit der Konkurrenz vergleichen. Die Geforce GTX 680 ist Nvidias Spitzenmodell der Geforce-600-Serie und nicht, wie von vielen erwartet, das Mittelklassemodell.
Update: Gut ein Jahr nach Veröffentlichung der aktuellen Radeon- und Geforce-Generation haben wir das komplette Portfolio von AMD und Nvidia erneut getestet. Durch permanente Treiber-Optimierungen haben sich die Relationen der einzelnen Karten zueinander leicht verschoben, so dass die in diesem Artikel stehenden Benchmarks nicht mehr das aktuelle Leistungsgefüge abbilden. Ständig aktualisierte Benchmarks finden Sie im Artikel Die besten Grafikkarten.
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Test-Video zur Nvidia Geforce GTX 680
Nvidia zielt mit der Geforce GTX 680 auf Spieler, die extrem viel Leistung wünschen, aber auch bereit sind dafür entsprechend zu zahlen: Mit rund 500 Euro kostet die Geforce GTX 680 etwa genausoviel wie die direkte Konkurrenz.
Wie die Radeon-HD-7000-Serie unterstützt auch die Geforce GTX 680 DirectX 11.1 und PCI Express 3.0, bietet darüber hinaus aber eine Fülle von exklusiven, neuen Funktionen. Neben Leistung und Energieeffizienz will Nvidia auch bei der Bildqualität der Konkurrenz davoneilen: Beispielsweise die neue TXAA-Kantenglättung soll nicht nur sauberer arbeiten als MSAA, sondern zudem auch noch weniger Leistung benötigen. Welche der selbst gesteckten Ziele Nvidia mit der neuen Grafikkarte erreicht und welche nicht, klären wir in unserem großen Test der Geforce GTX 680.
Geforce GTX 680 im Detail
Der GK104-Chip der Geforce GTX 680 (Codename »Kepler«) basiert technisch auf dem Vorgänger »Fermi« von Anfang 2010. Fermi hatte in Form der Geforce GTX 480anfangs mit starken Problemen zu kämpfen – der Chip wurde zu heiß und die Produktionsausbeute war mehr als nur dürftig. Nvidia-Chef Jen-Hsun Huang gestand später ein: »Fermi war anfangs völlig kaputt«. Mit der Geforce GTX 500 überarbeitete Nvidia große Teile des Chips und schnellere Transistoren mit höherer Lebensdauer ersetzten die zunächst verwendeten Modelle. Im Ergebnis zählt beispielsweise die Geforce GTX 580noch immerzu den schnellsten Ein-Chip-Grafikkarten, und die davon abgeleitete Mittelklasse in Form der Geforce GTX 560 Tigehört nicht nur bei unseren Lesern zu den beliebtesten Modellen. Mit GK104 und der Geforce GTX 680 will Nvidia an diese Erfolge anknüpfen und verspricht gleich drei Dinge auf einmal: mehr Leistung, weniger Verbrauch und leisere Kühlung.
Kepler wird vom asiatischen Auftragsfertiger TSMC im strom- und platzsparenden 28nm-Prozess gefertigt. Dadurch schrumpft allein die Chipfläche im Vergleich zum Vorgänger um fast 50 Prozent! Nahm der GF110-Chip der GTX 580 noch einen Platz von 520 mm² ein, sind es bei der Geforce GTX 680 trotz gestiegener Leistung nur noch 294 mm². Zum Vergleich: Der Chip der Radeon HD 7970belegt rund 365 mm² und ist in der Herstellung entsprechend teurer.
Aber auch die Struktur des Grafikchips unterzog Nvidia einer Revision. Während in der GTX 580 jede Kontrolleinheit nur 32 Shader-Prozessoren verwaltet, sind es bei der GTX 680 nun 192 Shader pro Kontrolleinheit. Auf diese Weise spart Nvidia nicht nur wertvolle Chipfläche, sondern reduziert durch die geringere Anzahl an Kontrolleinheiten auch den Stromverbrauch. Nach eigenen Aussagen steigert Nvidia alleine durch diese Maßnahme die Rechenleistung pro Watt auf das Doppelte! Auf die Geforce GTX 680 packt Nvidia acht dieser als SMX bezeichneten Einheiten, die jeweils aus einer Kontrolleinheit und 192 Shader-Prozessoren bestehen. Im Endeffekt verfügt die Geforce GTX 680 mit 1.536 statt 512 Shadern über dreimal so viele Rechenwerke wie die GTX 580, die Textureinheiten verdoppelt Nvidia von 64 auf 128. Durch Anpassungen will Nvidia zudem die Leistung der Tesselatoren um den Faktor zwei verbessert haben und somit die ohnehin schon hohe Tesselation-Leistung der Radeon HD 7970 um bis zu 400 Prozent übertreffen.
Wohl um AMD ein wenig den Wind aus den Segeln ihrer Gigahertz-Editionen Radeon HD 7870und Radeon HD 7770zu nehmen, taktet die Geforce GTX 680 nicht mit 1.000 MHz, sondern mit 1.006 MHz und ist damit die ab Werk am höchsten getaktete Grafikkarte derzeit. Die Shader-Einheiten laufen ebenfalls mit 1.006 MHz und nicht wie bei Geforce GTX 400 und 500 mit doppeltem Chiptakt. Mit dem neuen, eingebauten und von aktuellen Prozessoren bekannten Turbo-Modus, von Nvidia GPU-Boost genannt, kann sich die GTX 680 über dieses Niveau hinaus dynamisch hochtakten. Wie das genau funktioniert, zeigen wir auf den folgenden Seiten.
Bei der Speicheranbindung macht Nvidia eine Kehrtwende weg von den dicken 384-Bit-Verbindungen der Vergangenheit, wie sie mittlerweile auch AMD bei seinen HD-7900-Karten einsetzt, hin zu einem etwas günstigeren, aber entsprechend langsameren 256-Bit-Interface. Durch den extrem hohen Takt von effektiv 6.000 MHz erreicht der 2,0 GByte große GDDR5-Videopeicher aber trotzdem eine sehr hohe Speicherbandbreite von 192 GByte/s. Die direkte Konkurrenz HD 7970 schafft aber immer noch 264 GByte/s. Wie sich das in der Praxis auswirkt, werden unsere Benchmark-Tests klären.
Als erste Geforce-Karte überhaupt unterstützt die Geforce GTX 680 auch DirectX 11.1, wobei Nvidia diesen Aspekt bei der eigenen Präsentation komplett ignorierte. Erst auf Nachfrage der anwesenden Journalisten bejahte der für Geforce-Produkte zuständige Manager Drew Henry die Unterstützung von DirectX 11.1 mit den Worten: »Ja, tun wir, aber wen interessiert das?«.
Auch bei der Anschlussvielfalt, in der Vergangenheit ein Punkt bei der AMD mit Eyefinity Erfolge feierte, hat Nvidia entscheiden Fortschritte gemacht. So unterstützt die Geforce GTX 680 von Haus aus vier Monitore und ist dabei nicht zwingend auf Displayport-Modelle angewiesen. Nur wenn Sie vier TFTs an eine Grafikkarte anbinden wollen, muss ein Monitor über Displayport angesprochen werden, drei Monitore lassen sich auch über die zwei DVI-Anschlüsse und die HDMI-Buchse verbinden.
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