Nvidia GeForce GTX 1080 review: de nieuwe koning?

300 reacties
12 besproken producten
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Modellen: GTX 1080 en GTX 1070
  3. 3. Founders Edition kaarten in detail
  4. 4. GP104: de eerste 16nm GPU
  5. 5. Sneller geheugen dankzij GDDR5X en betere compressie
  6. 6. Sneller in VR dankzij Simultaneous Multi-Projection
  7. 7. Nieuwe overklokmogelijkheden: GPU Boost 3.0
  8. 8. SLI versneld, maar beperkt tot twee kaarten
  9. 9. Andere nieuwe mogelijkheden: HDR, Fast Sync
  10. 10. Andere nieuwe mogelijkheden: Ansel en VR Audio
  11. 11. Specificaties
  12. 12. Hoe test Hardware.Info videokaarten
  13. 13. Benchmarks: 3DMark Fire Strike / Extreme / Ultra
  14. 14. Benchmarks: Anno 2205
  15. 15. Benchmarks: Battlefield 4
  16. 16. Benchmarks: Dirt Rally
  17. 17. Benchmarks: F1 2015
  18. 18. Benchmarks: Far Cry Primal
  19. 19. Benchmarks: GTA V
  20. 20. Benchmarks: Metro Last Light
  21. 21. Benchmarks: Project Cars
  22. 22. Benchmarks: Rainbow Six Siege
  23. 23. Benchmarks: The Division
  24. 24. Benchmarks: Hardware.Info GPU Prestatiescore 2016
  25. 25. Benchmarks: GTX 1080 versus voorgangers
  26. 26. Testresultaten: Stroomverbruik
  27. 27. Testresultaten: Geluidsproductie en temperatuur
  28. 28. Overkloktest
  29. 29. Conclusie
  30. 12 besproken producten
  31. 300 reacties

GP104: de eerste 16nm GPU

De GTX 1080 en 1070 maken dus gebruik de GP104 GPU. Zoals de laatste jaren gebruikelijk bij Nvidia verraadt de tweede letter de familie: de P staat voor Pascal. De GP104 is een kleinere uitvoering van de eerder aangekondigde GP100. Waar die GP100 primair gericht is op compute workloads, is de GP104 specifiek gericht op gamers. Dat maakt bijvoorbeeld dat de GP104 ondersteuning voor fullspeed double-precision floating-point berekeningen moet missen. Overigens hoef je geen glazen bol te hebben om te voorspellen dat er vermoedelijk nog wel een keer een GeForce GTX 1080 Ti op basis van de GP100 uitkomt.

De GP104 wordt geproduceerd bij TSMC op hun 16nm FinFET procedé. De GPU heeft 7,2 miljard transistors en meet 314 mm². Ter vergelijking: de GM204 GPU van de GTX 980 en 970 had 5,2 miljard transistors en mat 398 mm². De nieuwe chip is dus behoorlijk kleiner, maar heeft tegelijkertijd ook aanzienlijk meer transistors.

De chip heeft 2560 Cuda-cores aan boord, verdeeld over 20 zogenaamde shading multiprocessors (SM’s) die elk 128 cores bevatten. De cores an sich verschillen vrijwel niet van die uit de Maxwell-generatie en ook opdeling van 128 cores per SM is niet veranderd. Per SM bevat de GPU een geometry unit en 8 texture units, waarbij de verhouding tussen texture units en shader units ook niet veranderd is ten opzichte van de vorige generatie. Volgens Nvidia was dit ook niet nodig, want dit zou het ideale evenwicht voor games zijn. Bij de GP100 GPU, die we voorlopig enkel terugvinden in de Tesla P100, zijn er juist wel veranderingen in de opbouw van een SM doorgevoerd.

Met het extra aantal cores (2560 in plaats van 2048, 25% meer) en de hogere klokfrequentie (1733 MHz in plaats van 1217 MHz, 42% meer) heeft de GTX 1080 een theoretische maximum rekensnelheid die 78% hoger ligt dan bij voorloper GTX 980. Op basis hiervan beweert Nvidia dan ook dat de nieuwe kaart in bestaande games tot ruim 60 à 70 procent sneller kan zijn.

De GP104 biedt ondersteuning voor dezelfde API’s als de Maxwell chips. Specifiek hebben we het dan over DirectX 12 feature level 12_1 en Vulkan (de benaming voor de nieuwste versie van OpenGL). 

Qua opbouw lijkt de GP104 GPU dus erg op z’n voorloper, alleen dan geproduceerd op 16nm en met meer cores per chip. Toch zijn er een viertal duidelijke verschillen die uitgelicht moeten worden. De belangrijkste vernieuwing is ondersteuning voor wat Nvidia simultaneous multi-projection noemt, hier gaan we op de volgende pagina uitgebreider op in. Ook de ondersteuning voor GDDR5X geheugen en verbetere compressiemethodes dragen bij aan betere prestaties. Verder is de GPU ook meer geschikt gemaakt voor asynchronous compute, iets waar juist AMD tot nu toe in uitblonk.

Multi-tasken

De Pascal GPU's zijn dus beter geschikt gemaakt voor aynchronous compute, ofwel het verwerken van meerdere taken, multi-tasking dus. In moderne games wordt de GPU meer en meer ingezet voor andere zaken als puur het berekenen van de 3D-beelden. Denk aan physics berekeningen, audio berekeningen, maar ook steeds vaker ondersteuning bij AI-algoritmes. Wanneer er bij bestaande Nvidia-architecturen meerdere taken door dezelfde GPU moest worden uitgevoerd, was de applicatie (de game dus bijvoorbeeld) verantwoordelijk voor het opdelen van beschikbare rekenkracht. Zo zou de game dus kunnen bepalen dat 80% van de rekenkracht zou worden ingezet voor graphics en 20% voor compute. Bij Pascal GPU's is dat tot op zekere hoogte nog steeds het geval, maar dankzij dynamic load balacing kan de GPU zodra één van de threads klaar is direct de beschikbare GPU-rekenkracht toebedelen aan andere threads, waardoor er minder rekenkracht verloren gaat.

 

Een belangrijke extra reden waarom de nieuwe GPU beter geschikt is voor dergelijke gemixte workloads is de ondersteuning voor pre-emption, ofwel het voorrang geven van bepaalde threads die per se op een bepaald tijdstip voltooid moeten zijn. Dat kon bij de vorige generatie al voor compute workloads, maar is nu ook voor graphics workloads mogelijk. Wanneer nodig kan een GPU binnen 100 microseconden (0,1 ms) zijn huidige werkzaamheden tijdelijk wegschrijven naar het geheugen en overstappen naar een andere taak.

Een voorbeeld van hoe dit handig zou zijn voor games, is de door de GPU berekende zogenaamde asynchronous warp bij VR-applicaties. Wanneer je bij een Oculus Rift of een HTC Vive met je hoofd beweegt en er voor de volgende verversing van het geïntegreerde beeldscherm nog geen nieuwe berekend frame beschikbaar is, wordt het bestaande frame gepakt en een beetje verschoven, zodat er toch een effect is van het het bewegen van je hoofd. Dit om eventuele misselijkheid als gevolg van vertraging tegen te gaan. Die verschuiven, ofwel 'warpen' van het bestaande frame, moet door de GPU vlak voordat het beeld op het scherm opnieuw wordt opgebouwd toegepast worden. Het is een mooi voorbeeld van een snelle tussentaak waar de GPU in feite even kort alles waar hij mee bezig is uit handen moet laten vallen, de warp moet uitvoeren en daarna weer door kan gaan. Omdat deze pre-emption vroeger niet aanwezig was, moest bij Maxwell kaarten de normale werkzaamheden al eerder op een veilig tijdstip gestopt worden, om zo zeker te zijn dat de warp op tijd kon worden voltooid. Omdat bij Pacal de omschakeling precies op het juiste moment kan gebeuren, kunnen de normale berekeningen langer doorgaan, wat prestatiewinst oplevert.


12 besproken producten

Vergelijk   Product Prijs
Asus GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

Asus GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
EVGA GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

EVGA GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
Gainward GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

Gainward GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
Gigabyte GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

Gigabyte GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
Inno3D GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

Inno3D GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
KFA2 GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

KFA2 GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
MSI GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

MSI GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
Nvidia GeForce GTX 1070

Nvidia GeForce GTX 1070

  • GP104
  • 1920 cores
  • 1506 MHz
  • 8192 MB
  • 256 bit
  • DirectX 12 fl 12_1
  • PCI-Express 3.0 x16
Niet verkrijgbaar
Nvidia GeForce GTX 1080

Nvidia GeForce GTX 1080

  • GP104
  • 2560 cores
  • 1607 MHz
  • 8192 MB
  • 256 bit
  • DirectX 12 fl 12_1
  • PCI-Express 3.0 x16
Niet verkrijgbaar
Palit GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

Palit GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
PNY GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

PNY GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
Zotac GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

Zotac GeForce GTX 1080 Founders Edition 8GB

  • Nvidia GeForce GTX 1080
  • 1733 MHz
  • 8192 MB
Niet verkrijgbaar
0
*