Der GP104-Grafikchip ist das Hochleistungs-Modell der aktuellen Generation und soll die GM200-GPU ablösen – schneller ist nur noch die überholte TITAN X. Die beiden Vertreter GeForce GTX 1080 und GTX 1070 werden mit diesem Chip bestückt und sind die ersten Modelle der GTX-10-Serie. Während die erste Maxwell-Generation noch mit einem Graphics Processing Cluster (GPC) an den Start ging, kommen bei der GTX 1080 mit GP104 vier dieser GPCs zum Einsatz. Diese beinhalten jeweils wieder fünf Streaming Multiprocessors (SMs) anstatt der vier bei Maxwell (GM200 und GM204). Der Aufbau der einzelnen SM wurde beibehalten und besteht weiterhin aus 128 Shadereinheiten und acht Texture Mapping Units. Insgesamt kommt man so auf 2.560 Shader- und 160 Textureinheiten. Jedem GPC stellt man zudem 16 ROPs zur Seite, was in Summe somit 64 ROPs ergibt. Acht Speicherkanäle sorgen für einen insgesamt 265 Bit breiten Speicherbus. Bei der sogenannten Pascal-Architektur hat sich zu den bisherigen Maxwell-Generationen vor allem der Fertigungsprozess zu einem 16-nm-FinFET-Prozess von Partner TSMC gewandelt, wodurch die Taktraten stark erhöht werden konnten. Insgesamt sind etwa 7,2 Milliarden Transistoren vorhanden.
Die GeForce GTX 1060 geht auf Basis der GP106-GPU an den Start und darf sich über das komplette Featureset des GP104 freuen. Reduziert wurde die Anzahl der GPCs auf zwei, weshalb nur noch 1.280 Ausführungseinheiten zur Verfügung stehen und auch die TMUs auf 80 herunter skaliert sind. Die ROP-Partitionen wurden hingegen um ein Drittel reduziert, was in Summe noch 48 ergibt. Am wenigsten beschnitten hat man das Speicherinterface, das mit 192 Bit nur um ein Viertel eingedampft wurde. Mehr zu den technischen Details in der Tabelle am Seitenende.
Pascal-basiert: Die ZOTAC GeForce GTX 1070 AMP! Extreme Grafikkarte.
Bei der GeForce GTX 1080 ist mit 2.560 die volle Anzahl der Shader-Einheiten für den GP104 verfügbar. Kombiniert mit einem Basistakt von 1.607 MHz kommt die GTX 1080 somit auf eine (SP-)Rechenleistung von satten 8.228 GFLOPS. Bei maximaler Taktfrequenz von 1.785 MHz erreicht die GP104-GPU sogar 9.139 GFLOPS. Bei der abgespeckten GeForce GTX 1070 stehen 1.920 Ausführungseinheiten (und ergo 120 TMUs) zur Verfügung, die mit einem Basistakt von 1.506 MHz betrieben werden – der Boosttakt liegt auch hier bei 1.785 MHz. Über das 256 Bit breite Interface der GTX 1080 werden standardmäßig 8 GB GDDR5X-Speicher von Micron betrieben. Die Frequenz beträgt dabei 5.000 MHz, was zu einem Speicherdurchsatz von 320.000 MB/s führt. Die GTX 1070 muss hingegen mit herkömmlichem GDDR5-Speicher auskommen und erreicht deshalb nur effektiv 4.000 MHz bzw. einen Durchsatz von 256.000 MB/s. Die GPU-Taktraten der GTX 1060 liegen bei 1.506 (Basis) bzw. 1.848 MHz (Boost), der 6 GB große GDDR5-Speicher arbeitet bei 4.000 MHz (192.000 MB/s).
Die ZOTAC GeForce GTX 1070 AMP! Extreme von der Seite.
Seitens der Taktraten packt ZOTAC bei seiner AMP!-Variante der GTX 1060 noch einige MHz drauf: Der Basistakt liegt bei 1.556 MHz (+3,3%) und damit exakt 50 MHz über der Founders Edition, dem Referenzdesign von Nvidia. Auch bei der maximal zulässigen GPU-Betriebsfrequenz (Boosttakt) hat ZOTAC an der Stellschraube gedreht und spezifiziert die Karte mit 1.771 MHz, was einem Plus von 3,7% bzw. 63 MHz entspricht. Daher verbaut ZOTAC auf dieser Karte nicht den Referenzkühler Nvidias, sondern eine leistungsfähigere und zugleich angenehm leise Dual-Fan-Kühlung namens IceStorm (zwei Slots Bauhöhe). Zwei 90-mm-Lüfter, kombiniert mit zwei 8-mm-Kupfer-Heatpipes, sollen für bestmögliche Kühlung aller Komponenten sorgen. Über FireStorm ist außerdem Monitoring, Overclocking und die Anpassung der Lüftersteuerung problemlos möglich. Für die Stromversorgung (120 Watt) ist ein 6-Pin-PCIe-Anschluss vorgesehen.
Zahlreiche Anschlussmöglichkeiten sind am Slot-Bracket verfügbar.
Auch seitens der Features ist Pascal wieder gut ausgestattet. Wichtigstes für Spieler ist wohl dabei die vorhandene Unterstützung von DirectX 12 im Feature Level 12_1. D.h. das Feature-Level wird vollumfänglich unterstützt. Pascal soll nun Asynchronous Compute besser beherrschen als der Vorgänger. Mit Hilfe von Simultaneous Multi-Projection werden Inhalte für VR, 3D und Curved schneller bzw. verbessert dargestellt. Durch Fast Sync soll bei besonders hohen Bildwiederholraten auch bei geringer Latenz das Tearing vermieden werden. Über die neue Turbo-Funktion GPU Boost 3 freuen sich sicherlich einige Übertakter, da sich nun Spannungen und Taktraten noch besser aufeinander abstimmen lassen. Durch DisplayPort 1.4 ist Pascal theoretisch auch für HDR und Auflösungen jenseits von UHD gewappnet.
Für die Ausgabe auf Multi-Monitor-Systemen stehen gleich mehrere Schnittstellen bereit. Dazu gehören ein Dual-Link-DVI-D sowie HDMI (2.0b) und drei DisplayPort (1.4), welche für 4K-Auflösungen und höher geeignet sind. Gleichzeitig sind vier Bildschirme bedienbar. Im Gegensatz zu den Modellen GTX 1080 und 1070, ist der Aufbau von SLI-Systemen für die GTX 1060 nicht vorgesehen. Folgend die technischen Eckdaten im Überblick und im Vergleich mit den GP104-Varianten.
| Hersteller | Nvidia | ||
| Produktbezeichnung | GeForce GTX 1080 | GeForce GTX 1070 | GeForce GTX 1060 |
| Logo |  |
|
|
| Grafikchip | GP104 | GP106 | |
| Fertigung | 16 nm FinFET | ||
| Transistoren | ca. 7,2 Mrd. | ca. 4,4 Mrd. | |
| Shader-Einheiten | 2.560 (1D) | 1.920 (1D) | 1.280 (1D) |
| Basistakt | 1.607 MHz | 1.506 MHz | |
| Maximaltakt | 1.785 MHz | 1.708 MHz | |
| SP-Rechenleistung | 8.228 GFLOPS (Basis) 9.139 GFLOPS (Boost) |
5.783 GFLOPS (Basis) 6.854 GFLOPS (Boost) |
3.855 GFLOPS (Basis) 4.372 GFLOPS (Boost) |
| ROPs | 64 | 48 | |
| TMUs | 160 | 120 | 80 |
| Pixelfüllrate | 102.848 MPixel/s (Basis) 114.240 MPixel/s (Boost) |
96.384 MPixel/s (Basis) 114.240 MPixel/s (Boost) |
72.288 MPixel/s (Basis) 88.704 MPixel/s (Boost) |
| Texelfüllrate | 257.120 MTexel/s (Basis) 285.600 MTexel/s (Boost) |
180.720 MTexel/s (Basis) 214.200 MTexel/s (Boost) |
120.480 MTexel/s (Basis) 147.840 MTexel/s (Boost) |
| Speichertakt | 5.000 MHz | 4.000 MHz | |
| Speicherinterface | 256 Bit | 192 Bit | |
| Speicherbandbreite | 320.000 MB/s | 256.000 MB/s | 192.000 MB/s |
| Speichermenge | 8 GB GDDR5X | 8 GB GDDR5 | 6 GB GDDR5 |
| DirectX (Feature-Level) | 12_1 | ||
| Multi-GPU | 2-Way SLI | – | |
| Stromsparmechanismus | √ | ||
| Leistungsaufnahme typ. | – | ||
| Leistungsaufnahme max. | 180 Watt | 150 Watt | 120 Watt |
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