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

Sneller in VR dankzij Simultaneous Multi-Projection

Met afstand de belangrijkste nieuwe functionaliteit van de Pascal-generatie GPU’s is een technologie getiteld Simultaneous Multi-Projection. Het maakt dat dezelfde 3D-scene gelijktijdig berekend kan worden vanuit verschillende gezichtspunten. Het biedt een gigantische prestatiewinst voor gebruikers van een VR-headset en kan ook gebruikt worden voor het verbeteren van de weergave van 3D-games in multi-monitor setups.

Om precies te begrijpen wat SMP doet, moeten we even terug naar de basale werking van een GPU. Voor ieder te berekenen beeld krijgt de GPU allereerst vanuit de processor alle data aangeleverd over wat er precies gebeurt in de game. Daarna gaat de zogenaamde front-end van de GPU aan de slag en draaien algoritmes die de opbouw van objecten de virtuele 3D-wereld regelen. Alle 3D-objecten worden zoals bekend opgebouwd uit driehoeken, triangles in jargon. Vertex shader algoritmes kunnen de exacte plaatsing en opbouw van de triangles aanpassen, tesselation kan een object opbouwen uit meer segmenten door triangles op te delen in meerdere kleinere driehoeken en geometry shader algoritmes kunnen daarna meer detail toevoegen door bijvoorbeeld op basis van die extra driehoeken reliefwerking e.d. toe te voegen. Na deze stap is de virtuele 3D wereld opgebouwd en vindt zogenaamde rasterization plaatsen. Hierbij de 3D-wereld vanuit een specifiek camera standpunt geprojecteerd tot een 2D-beeld en omgezet in daadwerkelijke pixels zoals die uiteindelijk op het scherm verschijnen. Zodra dat gebeurd is zorgen pixel shader algoritmes samen met zaken als texturing (het plaatsen van afbeeldingen op driehoeken) voor de daadwerkelijke inkleuring voor de textures.

Tijdens de rasterization komt SMP om de hoek kijken. Traditionele GPU’s doen hun berekeningen op basis van één camerastandpunt, namelijk het standpunt van het huidige beeld op je monitor. Dankzij SMP kunnen Pascal GPU’s gelijktijdig tot 16 projecties berekenen. Zelfs wanneer van dezelfde scene meerdere projecties worden gemaakt, worden alle eerste stappen van de GPU-pipeline (alles tot en met de geometry shader) maar één keer uitgevoerd. Omdat traditionele GPU’s dit niet kunnen, moet wanneer er twee of meer projecties nodig zijn alles meerdere keren gebeuren. En juist bij VR, waar er voor elke beeld twee ietwat afwijkende camerastandpunten nodig zijn voor het linker en het rechter oog, scheelt dat flink. Maar VR is niet de enige toepassing waar SMP profijt brengt…

Multi-monitor

Misschien de belangrijkste verbetering die SMP brengt, is de betere ondersteuning voor gamen op meerdere schermen. Wanneer je bijvoorbeeld speelt op drie schermen wordt er een projectie gemaakt als één breed 2D-vlak en is het beeld enkel kloppend wanneer je de monitoren recht naast elkaar ziet. Wie drie schermen in een hoek plaatst om zo 'midden in de actie' te zitten, kijkt vanuit een andere hoek naar scherm 1 en 3 dan waarvoor de beelden berekend zijn, wat een vertekening tot gevolg heeft. Een klein aantal games biedt de mogelijkheid om dit te verhelpen, maar daarvoor had je tot nu toe drie losse videokaarten nodig. Dat is bij Pascal voorbij! Dankzij SMP kan je in de drivers aangeven onder welke hoek je schermen ten opzichte van elkaar geplaatst zijn. De 3D-beelden worden voor elk van de schermen door één en dezelfde GPU vervolgens vanuit een kloppend camerastandpunt gerenderd. Wie dus bijvoorbeeld drie schermen als het ware om zich heen zet, zal daardoor ook meer van de zijkant kunnen zien dan puur een breder gezichtsveld naar voren.


Een surround opstelling met drie schermen, links met perspectief correctie, rechts zonder. In de oude situatie (rechts) is het beeld op de buitenste schermen vertekend. Links klopt het beeld en heb je daardoor een breder blikveld.

Onderstaande afbeeldingen, waarbij je ingezoomd naast elkaar de middelste en de rechter monitor van een 3-weg opstelling onder een hoek ziet, tonen het effect nog veel duidelijker.

Het mooie van SMP is niet alleen dat deze correctie überhaupt met een enkele videokaart mogelijk is, maar ook dat het zonder enig prestatieverlies kan, aldus Nvidia.

VR versneld

SMP is echter primair ontwikkeld ten behoeve van virtual reality. Bij VR-headsets moeten 3D-beelden zoals gezegd vanuit twee licht verschillende camerastandpunten (voor je linker- en rechteroog) worden berekend, waarna die camerastandpunten worden samengevoegd in één beeld, dat naar de VR-headset wordt gestuurd. Om dat met traditionele GPU's te doen zijn er de nodige software trucs nodig om beide beelden los van elkaar te berekenen en vervolgens samen te voegen. SMP maakt het mogelijk om dit één keer te doen, zonder tussenstappen die ten koste van de prestaties gaan.

Maar Nvidia gaat nog een stap verder. Wie zich heeft verdiept in VR weet dat GPU’s beelden voor headsets als de Oculus Rift en de HTC Vive met een soort van conische vervorming moeten berekenen om te compenseren voor het effect van de lenzen in de headsets. Vierkanten 2D-beelden moeten na het renderen worden omgezet in VR-vriendelijke beelden (zoals te zien op de onderstaande screenshots), om daarna achter de lenzen te worden geprojecteerd. Bij die omzetting gaan veel berekende pixels verloren, vooral uit de hoeken. Verspilling van rekenkracht dus!


Links een 3D-beeld zoals berekend door een GPU, rechts de aangepaste variant zoals die wordt gestuurd naar een VR-headset waarbij rekening wordt gehouden met de vertekening van de lenzen. Bij deze aanpassing worden veel pixels uit de randen weggegooid.

Dankzij multi-projection maakt men voor beide ogen vier verschillende projecties (acht in totaal) die aantal elkaar geplakt dicht in de buurt komen van de projectie zoals nodig voor de lenzen. Op die manier is er minder nabewerking nodig en is de beeldkwaliteit beter, maar het belangrijkste voordeel is nog wel dat er veel minder overbodige pixels worden berekend.

Om even het voordeel van SMP te illustreren: traditionele GPU’s moeten per frame voor de Oculus Rift zo’n 4,2 miljoen pixels berekenen. Pascal videokaarten kunnen echter dankzij SMP echt optimale projecties berekenen en deze vervolgens samenvoegen, waardoor ze met een stuk minder pixels (2,8 miljoen) zelfs betere beeldkwaliteit bereiken.

Het maakt dus dat voor VR bij de eerste stappen van de 3D-pipeline er 50% van het GPU-rekenkracht wordt bespaard en in de laatste stappen 33%. We schreven op de voorgaande pagina al dat de GTX 1080 dankzij de extra shader units en de hogere klokfrequenties in theorie tot 1,7x de prestaties van voorloper GTX 980 moet kunnen bieden. Dankzij de SMP-trukendoos moet de nieuwe kaart in VR-applicaties dus zelfs tot 2,7x zo snel zijn dan de GTX 980.

Voor SMP is volgens Nvidia uitdrukkelijk hardwarematige ondersteuning nodig. Het is dus niet mogelijk de technologie via een driver-update ook voor bestaande kaarten beschikbaar te maken.


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
*