De eerste Volta: Nvidia Titan V review

64 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. De Volta-architectuur doorgelicht
  3. 3. Het Titan V-recept: Meer cores & HBM2
  4. 4. Testprocedure
  5. 5. Benchmarks: 3DMark Firestrike / Timespy
  6. 6. Benchmarks: Unigine Superposition
  7. 7. Benchmarks: Battlefield 1 (DX12)
  8. 8. Benchmarks: Doom (Vulkan)
  9. 9. Benchmarks: F1 2017 (DX11)
  10. 10. Benchmarks: Forza Motorsport 7 (DX12)
  11. 11. Benchmarks: Ghost Recon: Wildlands (DX11)
  12. 12. Benchmarks: GTA V (DX11)
  13. 13. Benchmarks: Rise of the Tomb Raider (DX12)
  14. 14. Benchmarks: The Division (DX12)
  15. 15. Benchmarks: The Witcher 3 (DX11)
  16. 16. Benchmarks: Total War: Warhammer (DX12)
  17. 17. Benchmarks: Hardware.Info GPU Prestatiescore 2018
  18. 18. Testresultaten: Stroomverbruik
  19. 19. Testresultaten: Geluidsproductie
  20. 20. Testresultaten: Duurtest
  21. 21. Testresultaten: Mining
  22. 22. Testresultaten: GPGPU
  23. 23. Overklokken
  24. 24. Conclusie
  25. 25. Besproken producten
  26. 26. Reacties

Inleiding

Eindelijk bereikte hij afgelopen week het Hardware.Info-testlab: de eerste Nvidia Volta-videokaart. De Titan V is extreem in alle opzichten - zeker ook wat prijs betreft. Hoe ultiem zijn de prestaties van deze 3100 euro kostende videokaart en wat zegt het ons over wat we kunnen verwachten van toekomstige, meer betaalbare Volta-gpu's?

Nvidia Titan V

De Titan-reeks is sinds de eerste Titan in 2013 dé manier om als eerste over de prestaties van een nieuwe generatie videokaarten te beschikken. In zekere zin past de Titan V als eerste Volta-kaart in dat rijtje, maar toch zijn er dit keer een aantal dingen anders.

Allereerst natuurlijk de prijs. Waar de Titans de afgelopen jaren doorgaans een adviesprijs van pakweg 1000 tot 1300 euro hadden, plakt aan de Titan V een prijskaartje van maar liefst 3100 euro. In de afgelopen jaren werden de Titans echter ook steeds meer een gamingkaart, omdat ze featureset steeds minder op zakelijke Quadro's en Tesla's en steeds meer op normale GeForce-modellen gingen lijken. De Titan Xp werd zelfs gebaseerd op de GP102-chip, waar alle zakelijke features van de GP100 uit waren gestript.

Met de Titan V slaat Nvidia juist weer meer een brug tussen de zakelijke en particuliere series. De Titan V is gebaseerd op de volledige GV100-gpu, waardoor de prestaties in wetenschappelijke programmatuur stukken beter zijn dan die van de vorige Titans. Bovendien maakt de Titan V gebruik van hbm2-geheugen, dat we uiteraard kennen van AMD's Vega's, maar door Nvidia nog niet eerder op consumentenkaarten is toegepast.

Nvidia Titan V

In dit artikel nemen we een duik in de Nvidia Volta-architectuur en presenteren we je natuurlijk alle benchmarkscores van de Titan V. Want we verklappen alvast: sneller dan een GTX 1080 Ti, dat is hij zeker! We houden het echter niet alleen bij gaming, maar hebben ook bekeken hoe de Titan V zich staande houdt bij het minen van diverse populaire cryptocoins en voor zakelijk gebruik. Ten slotte konden we het niet laten om te kijken hoe ver we Nvidia's peperdure topmodel kunnen overklokken...

De Volta-architectuur doorgelicht

Nvidia laat er geen misverstand over bestaan: Volta is ontwikkeld voor in het datacenter. De tagline van de nieuwe architectuur luidt 'The Core of AI', waarbij AI uiteraard staat voor artificial intelligence oftewel kunstmatige intelligentie. De grootste vernieuwing die Volta extreem geschikt maakt voor dergelijke toepassingen is de nieuwe tensor core, maar er zijn ook diverse andere aanpassingen die Volta onderscheiden van zijn voorganger Pascal.

De GV100-gpu bestaat net als alle andere hedendaagse Nvidia-chips uit zogenaamde streaming multiprocessors. Deze SM's zijn clusters van diverse grafische rekeneenheden, enigszins vergelijkbaar met AMD's compute units. GV100 bestaat uit 84 SM's, waarvan er in de Titan V tachtig daadwerkelijk bruikbaar zijn. Elke SM bevat 64 FP32-cores en 64 INT32-cores voor het oplossen van berekeningen met kommagetallen (floating point) en hele getallen (integer). Daarnaast zijn er 32 FP64-cores aanwezig, waarmee double-precisionberekeningen op halve snelheid kunnen worden uitgevoerd. Ter vergelijking: bij een consumentenkaart als de GTX 1080 gebeurt dat slechts op 1/32ste van de FP32-snelheid. Verder zijn er in elke SM vier texture-units aanwezig.


Een blokdiagram van de Nvidia GV100-gpu.

Tensor cores

Nieuw is dat elke SM ook over een achttal tensor cores beschikt. Dit nieuwe type rekeneenheid is gespecialiseerd in het uitvoeren van matrixberekeningen, oftewel het vermenigvuldigen van twee FP16-matrixen om er vervolgens een FP16- of FP32-matrix bij op te tellen. In jargon staan dergelijke instructies bekend onder de naam fused multiply add (FMA). Door deze specialisatie kunnen de acht tensor cores die instructies vier keer zo snel uitvoeren als alle normale CUDA-cores in één SM bij elkaar bij de Pascal-generatie.

In deeplearning-achtige toepassingen zijn dat type matrixinstructies schering en inslag. Mits de gebruikte software geschikt is om gebruik te maken van Nvidia's tensor cores, kunnen de prestaties daardoor meerdere keren over de kop gaan ten opzichte van Pascal-gebaseerde GPU's. Nu volgt de grote maar: die cores zijn voor alle andere toepassingen onbruikbaar, terwijl ze uiteraard wel flink wat ruimte innemen. Alleen al daarom zullen we ze in de toekomst waarschijnlijk niet terugzien op 'gaming-Volta's.


Een voorbeeld van een matrix-FMA-berekening waarvoor de tensor cores bedoeld zijn.

Andere wijzigingen: interne lay-out op de schop

De tensor cores zijn niet de enige veranderingen aan de Volta-architectuur. Sinds de 'Fermi' GF100-chip, bekend (of berucht) van de GTX 480, gebruikt Nvidia in elke SM een duale warp-scheduler. Een warp is een reeks van maximaal 32 identieke instructies, die door de warp-scheduler op een zo slim mogelijke manier bij elkaar worden gezocht. Op die manier kunnen er zo veel mogelijk berekeningen gelijktijdig worden verwerkt. De dubbele warp-scheduler leverde feitelijk twee sets berekeningen aan, zodat de cores op elk moment iets te rekenen hebben. Je zou het bijna een mini-implementatie van zeer lokale hyperthreading kunnen noemen.

Bij Volta is die tweede scheduler verdwenen. Het volledig verzadigen van de cores moet zodoende vanuit de threads komen en kan niet meer hardwarematig op instructieniveau gebeuren. Het nut van de tweede scheduler hing volledig van de workload af. In elk geval voor deze grote Volta-chip gaf Nvidia er de voorkeur aan ruimte te besparen door de tweede warp-scheduler weg te laten, boven de potentiële prestatiewinst die hij zou kunnen opleveren. Gezien de reusachtige afmetingen die de GV100-gpu in deze staat al heeft, valt dat te begrijpen.

Nvidia Titan V

Een ander, deels gerelateerde wijziging is dat de shader-units (bestaande uit floating-point en integer units) uit elkaar zijn getrokken. Ze kunnen nu dus los van elkaar berekeningen doen, al wordt dat voor een deel bemoeilijkt doordat de tweede warp-scheduler is verdwenen. Zodoende kan er maar één warp-instructie per kloktik worden klaargezet. Echter, als de floating-point cores aan het werk worden gezet met berekeningen die meerdere kloktikken in beslag nemen, kunnen de integer cores bij de tweede kloktik worden aangestuurd. Zo kan dit toch een efficiëntieslag opleveren, zij het in specifieke workloads. Onder meer de latency van FMA-berekeningen en bepaalde geheugenadresseringen hebben hier voordeel bij, volgens Nvidia.

Op 12 nanometer bij TSMC

Naast alle architecturale vernieuwingen is Volta ook nog eens de eerste gpu die wordt gebakken op het gloednieuwe 12nm-productieprocedé bij TSMC. Nu moeten we het enthousiasme direct enigszins temperen, want de naamgeving is niet helemaal representatief voor de technische aspecten van het nieuwe proces. 12 nanometer is een doorontwikkelde versie van TSMC's 16nm-procedé en zou onder andere wat minder last van leakage moeten hebben, maar is geen daadwerkelijke fysieke verkleining van het proces.

Puristen doen de naamgeving daarom af als marketing, wellicht om het 14nm-proces van Globalfoundries en Samsung 'in te halen', al zal '12nm' ongetwijfeld een kleine verbetering in efficiëntie brengen ten opzichte van het 16nm-proces dat voor Pascal werd gebruikt.

Het Titan V-recept: Meer cores & HBM2

In vergelijking met de vorige titaan, de Titan Xp uit de Pascal-serie, heeft is het aantal rekenkernen fors toegenomen. Waar de Titan Xp (een volledig ingeschakelde GP102-chip) nog over 3840 CUDA-cores beschikte, zitten er in de GV100-chip van de Titan V maar liefst 33% meer. Die 5120 cores klokken volgens de specificaties wel iets lager dan bij de Titan Xp, vermoedelijk om binnen hetzelfde tdp van 250 watt te blijven.

Nvidia Titan V

Hoewel de geheugenhoeveelheid met 12 GB gelijk is gebleven, wordt er wel gebruik gemaakt van een totaal andere soort videogeheugen. Nvidia zet voor de Titan V namelijk HBM2-geheugen in, het type vram dat we kennen van AMD's Vega-kaarten. Met een totaal van ruim 650 GB/s ligt de geheugenbandbreedte zo'n 18 procent hoger dan bij de Titan Xp. Eén van de vier HBM2-stacks is bij de Titan V overigens uitgeschakeld; alleen de Tesla V100 heeft de volle 16 GB tot zijn beschikking met een snelheid van maar liefst 900 GB/s.

Opvallend is het grote verschil in aantal transistors en die size tussen de GP102-gpu uit de Titan Xp en de nieuwe GV100. De oppervlakte is met 815 mm² ronduit gigantisch, wat uiteraard komt door het enorme aantal van ruim 21 miljard transistors; de productiekosten zullen dan ook aanmerkelijk hoger liggen. Het weglaten van alle voor gaming niet relevante zaken, zoals de besproken tensor cores, zal voor een gaming-editie van Volta al flink schelen in aantal transistors. Aan de andere kant rijst dan wel de vraag wat er dan meer overblijft dan 'Pascal op 12 nm'. Er gaan inmiddels de nodige geruchten over de naamgevingen Ampere of Turing voor de consumenten-tegenhanger van Volta.


De GV100-gpu is, mede dankzij de vier HBM2-stacks, reusachtig te noemen.

Aan de koeler van de Titan V is weinig veranderd, op de opvallende gouden tint na. Op de printplaat zien we meer veranderingen: de stroomvoorziening is met 16 fasen duidelijk sterker - de Titan Xp had er in totaal negen. Ook zijn de SLI-connectors vervangen door een potentieel veel snellere NVLink-aansluiting, maar op de Titan V is die uitgeschakeld. SLI draaien met twee Titan V's is daardoor niet mogelijk.

Algemeen
 
MerkNvidiaNvidia
ProductnaamTitan VTitan Xp
ProductcodeTitan V
DetailsProductinfoProductinfo
Chip
CodenaamGV100GP102
ArchitectuurVoltaPascal
Rekenkernen5120 cores3840 cores
Kloksnelheid1200 MHz1405 MHz
Kloksnelheid boost1455 MHz1582 MHz
Transistors21000 mln12000 mln
Die-grootte815 mm²471 mm²
Productieprocedé12 nm16 nm
Geheugen
Geheugengrootte12228 MB12288 MB
Type geheugenHBM2GDDR5X
Geheugensnelheid850 MHz1426 MHz
Geheugencontroller3072 bit384 bit
Bandbreedte652.8 GB/s548 GB/s
Functionaliteit
DirectX versieDirectX 12 fl 12_1DirectX 12 fl 12_1
SLI compatible
Crossfire compatible
HDMI versie2.0b2.0b
DisplayPort versie1.41.4
Geïntegreerde H.264 videodecoder
Geïntegreerde H.264 video-encoder
Geïntegreerde H.265 videodecoder
Geïntegreerde H.265 video-encoder
Geïntegreerde VC-1 videodecoder
Kaartontwerp
InterfacePCI-Express 3.0 x16PCI-Express 3.0 x16
Extra power-connector
Type power connector(s)PEG6+PEG8PEG6+PEG8
Total board power250 W250 W
Lengte26.9 cm27 cm

Testprocedure

Om 2018 met verse resultaten te beginnen, hebben we alle 3D-chips de afgelopen weken volledig hertest. Daarbij hebben we enkele games vervangen door nieuwere titels, maar voor het grootste deel zijn de benchmarks wat je van ons gewend bent. Hardware.Info test alle videokaarten in een ruime selectie van games in een drietal resoluties met elk twee settings. Daarnaast gebruiken we een aantal synthetische 3D-benchmarks. Bij de selectie van games is rekening gehouden een goede mix te hebben tussen gebruikte API's (DX11, DX12, Vulkan), game engines, genres (FPS, RPG, open world, etc.) en eventuele bias richting AMD of Nvidia.

De volgende benchmarks vind je terug in deze review:

  • 3DMark Firestrike Extreme / Ultra (DX11)
  • 3DMark Timespy (DX12)
  • Unigine Superposition
  • Battlefield 1 (DX12)
  • Doom (Vulkan)
  • F1 2017 (DX11)
  • Forza Motorsport 7 (DX12)
  • Ghost Recon: Wildlands (DX11)
  • GTA V (DX11)
  • Rise of the Tomb Raider (DX12)
  • The Division (DX12)
  • The Witcher 3 (DX11)
  • Total War Warhammer (DX12)

We testen de games in deze resoluties / settings:

  • 1920x1080 (Full HD) - Medium
  • 1920x1080 (Full HD) - Ultra / Highest
  • 2560x1440 (WQHD) - Medium
  • 2560x1440 (WQHD) - Ultra / Highest
  • 3840x2160 (Ultra HD) - Medium
  • 3840x2160 (Ultra HD) - Ultra / Highest

Op basis van de scores van de tien genoemde games berekenen we de Hardware.Info GPU-prestatiescore, die in feite voor elk van de resoluties/settings het gemiddelde van de gemeten framerates is. Deze GPU-prestatiescore geeft met één blik de beste indruk van de prestaties van videokaarten.

In de grafieken op de volgende pagina's vind je telkens in eerste instantie gemiddelde framerates, ofwel het gemiddelde aantal beelden per seconde dat een videokaart kan berekenen. Daarnaast doen we waar mogelijk ook een 99ste percentiel frametime analyse, om het minimale prestatieniveau van GPU's in kaart te brengen. De tijd die het kost om beelden binnen een 3D-game en dus binnen onze benchmark te renderen varieert van frame tot frame. Bij de 99ste percentiel analyse worden de rendertijden van alle individuele frames opgeslagen. Daarna gooien we de 1% langzaamste frames weg - dit om vreemde invloeden van incidentele externe oorzaken uit de analyse te houden. De hoogste rendertijd van de resterende 99% van de frames (oftewel: het langzaamste frame) is de 99ste percentiel frametijd. Om de grafieken ook voor wie wat minder diep in de materie zit duidelijk te houden, rekenen we die frametijd vervolgens weer om naar een FPS-waarde (1 / frametijd). Deze kun je dus opvatten als een minimale FPS, maar dan een verbeterde versie, aangezien deze is gebaseerd op daadwerkelijk de langzaamste frames en niet op letterlijk het minimale aantal frames dat ooit in een willekeurig tijdbestek van een seconde is berekend. De 99ste percentiel frametijden in milliseconden vind je in de productdatabase bij de gekoppelde producten op het tabblad Testresultaten.

Nvidia Titan V

Voor de benchmarks maken we gebruik van een testsysteem met de volgende specificaties:

  • Intel Core i9 7900X Skylake-X 10-core CPU @ 4.5 GHz
  • ASUS Strix X299-XE Gaming moederbord
  • G.Skill Trident Z 32 GB DDR4-3200 CL14 geheugen
  • 2x Samsung 840 Evo 1 TB SSD
  • Windows 10 x64 Fall Creators Update

We houden vanaf deze hertestronde bij met welke driver elke videokaart is getest, per game. Op de testresultatenpagina van een 3D-chip vind je boven de resultaten van elk spel een extra regel met de gebruikte driverversie. Hardware.Info hertest vrijwel continu 3D-chips als daar aanleiding voor is (bijvoorbeeld game- of driverupdates met impact op de prestaties) én herziet minstens drie keer per jaar de gebruikte set games, wat tevens gepaard gaat met een grondige check of de resultaten nog actueel zijn.

Naast de prestaties meten we natuurlijk ook het stroomverbruik en de geluidsproductie van de kaarten. Voor het stroomverbruik gebruiken we nieuwe hardware, waardoor we het verbruik geïsoleerd van de rest van het systeem kunnen meten. In tegenstelling tot oudere reviews tonen de grafieken in deze test dus enkel het verbruik van de kaarten, niet van het hele systeem. We meten het verbruik zowel idle (gemiddelde van vijf minuten) als onder load. De load test is een gemiddeld verbruik tijdens een minuut in de Rise of the Tomb Raider benchmark in Ultra HD met maximale settings.

De geluidsproductie meten we in een geluidsdichte box op 10 centimeter afstand. Ook hier doen we een meting bij idle en onder load. Voor de load test laten we de videokaart eerst circa 5 minuten opwarmen in een verlengde 3DMark Fire Strike Extreme test. Daarna meten we de gemiddelde geluidsproductie tijdens 30 seconden.

Benchmarks: 3DMark Firestrike / Timespy

In 3DMark Firestrike is de Nvidia Titan V 12 tot 17 procent sneller dan de GTX 1080 Ti, afhankelijk van naar welke test je kijkt. In het op DirectX 12 gebaseerde Timespy is het verschil nog groter: de graphics-score komt daar maar liefst 34% hoger uit.

  • Firestrike
  • Firestrike Graphics
  • Firestrike Extreme
  • Firestrike Ultra

  • Timespy
  • Timespy Graphics

Benchmarks: Unigine Superposition

De Unigine Superposition 3D-benchmark toont resultaten in Full HD en Ultra HD resoluties en maakt gebruik van state-of-the-art rendering technieken. De benchmark werd in april 2017 uitgegeven en stelt hedendaagse videokaarten behoorlijk op de proef.

Ook in Superposition is de Titan V nipt meer dan 30 procent sneller dan de GTX 1080 Ti.

  • 1080p high - score
  • 1080p high
  • 4K optimized - score
  • 4K optimized

Benchmarks: Battlefield 1 (DX12)

Battlefield 1 maakt gebruik van de Frostbite engine en draaien we in DirectX 12 modus. Op 4K ultra noteren we een gemiddelde framerate van bijna 82 fps, waar de GTX 1080 Ti nog op 69 fps strandde. Op wqhd ultra scoort hij zelfs 130 fps.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Frametimes

In de 4K ultra frametimes is het verschil wat kleiner, maar bij 1440p ultra zien we bijvoorbeeld wel weer 10% verschil met de 1080 Ti.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Doom (Vulkan)

Doom is de enige game in deze review die gebruik maakt van de Vulkan-api.

De id Tech 6-engine van Doom heeft een limiet van 200 fps en bij lage settings halen kaarten van dit kaliber dat makkelijker. Op 4K ultra schaalt de Titan V werkelijk subliem. Met een score van 157 fps is hij maar liefst 36% sneller dan de GTX 1080 Ti.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Frametimes

De frametimes bevestigen dat beeld.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: F1 2017 (DX11)

F1 2017 is ontwikkeld door Codemasters en draait op DX11. Ook hier pakt de Titan V overtuigend de leiding met 88 fps op 4K ultra, 29% sneller dan de 1080 Ti.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Forza Motorsport 7 (DX12)

Forza Motorsport 7 lijkt nauwelijks iets te kunnen met de extra rekenkracht van de Titan V. De framerate op 4K met ultra settings ligt slecht een paar fps hoger, maar bijna 86 fps is natuurlijk reeds uitstekend speelbaar.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Ghost Recon: Wildlands (DX11)

Ghost Recon: Wildlands is een open world game gebaseerd op de Anvil Next engine, gebruik makend van DirectX 11. Het spel is voorzien van GameWorks-effecten en mede daardoor uiterst zwaar. De Titan V haalt 41 fps op 4K ultra. Dat speelt al comfortabeler dan de 36 fps van de 1080 Ti, maar om de 'magische grens' van 60 fps te doorbreken zul je terug moeten naar wqhd-resolutie, of de settings verlagen.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: GTA V (DX11)

GTA V draait op RAGE (Rockstar Advanced Game Engine), en doet het traditioneel goed op Nvidia-videokaarten. De ingebouwde benchmark meet zelf zowel framerates als frametimes in verschillende segmenten. De Titan V zet een topscore van 90 fps op 4K ultra neer, waarmee hij 15% sneller is dan de 1080 Ti. Op lagere settings lopen snelle videokaarten al gauw tegen een cpu-bottleneck aan.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Frametimes

Ook de frametimes gaan erop vooruit, vooral bij zware instellingen.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Rise of the Tomb Raider (DX12)

Rise of the Tomb Raider is een adventure game die ook gebruik maakt van DirectX 12. Tot nu toe is het nog geen enkele videokaart gelukt om gemiddeld 60 fps te scoren in deze benchmark. De Titan V verlost ons uit die situatie. We meten bijna 70 fps en de game ziet er op 4K ultra niet alleen prachtig uit, maar speelt dus ook nog eens vloeiend met dit monster.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: The Division (DX12)

The Division, een third-person shooter waarin je vecht tegen de agressieve overlevenden van een pandemie in New York, was ook zo'n game waarin de 60fps-grens nog niet was geslecht. De Titan V scoort maar liefst 38% beter dan de 1080 Ti en zet een resultaat van 75 fps neer.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: The Witcher 3 (DX11)

The Witcher 3 is een action role-playing game gebaseerd op de Red Engine 3 en gebruik makend van DirectX 11. Deze game blijkt in de praktijk iets beter te presteren op Nvidia kaarten dan op AMD kaarten. Ook hier levert de Titan V uitstekend speelbare 4K ultra gameplay op 74 fps af, waarmee hij 28% sneller is dan de 1080 Ti. Zelfs op 1080p blijft dat eigenlijk prima schalen.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Frametimes

De frametimes laten geen rariteiten zien.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Total War: Warhammer (DX12)

Total War: Warhammer is een RTS game gebaseerd op de Warscape engine. Ook hier knalt de Titan V ruim door de 60 fps op 4K ultra. Hij is 26% sneller dan de 1080 Ti en om maar eens de vergelijking met het rode kamp te maken, zelfs bijna 60% sneller dan de RX Vega 64.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Hardware.Info GPU Prestatiescore 2018

De Hardware.Info GPU Prestatiescore 2018 is de gemiddelde framerate in alle geteste games. Veruit het meest relevante scenario voor deze Titan V is natuurlijk 4K-resolutie met ultra settings. Daar zet hij een Prestatiescore van 83,5 fps neer, waarmee hij bijna een kwart sneller is dan de GTX 1080 Ti en 58% sneller dan de AMD Radeon RX Vega 64.

Hoe lager de resolutie en hoe minder zwaar de grafische instellingen, hoe minder nuttig de Titan V wordt. Op wqhd ultra is hij nog 11% sneller dan een 1080 Ti, op full hd nog maar 9%.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Testresultaten: Stroomverbruik

Voor het stroomverbruik gebruiken we nieuwe hardware, waardoor we het verbruik geïsoleerd van de rest van het systeem kunnen meten. In tegenstelling tot reviews tot dusver tonen de grafieken in deze test dus enkel het verbruik van de kaarten, niet van het hele systeem. We meten het verbruik zowel idle (gemiddelde van vijf minuten) als onder load. De load test is een gemiddeld verbruik tijdens een minuut in de Rise of the Tomb Raider benchmark in Ultra HD met maximale settings.

Opvallend is dat het idle verbruik van de Titan V aan de hoge kant is. Hij verbruikt bijna 27 watt in idle, ruim tweeënhalf keer zoveel als de Pascal-kaarten. Wellicht is dit een erfenis van de server-origine van deze kaart.

Onder load houdt de Titan V zich keurig aan zijn tdp, met een verbruik dat bijna tot op de watt identiek is aan dat van de 1080 Ti: 255 watt. Aangezien de Titan V in de geteste game 27% sneller was dan de 1080 Ti, mogen we wel concluderen dat de efficiëntie van de videokaart een stuk hoger ligt. Een nuance daarbij is dat het verbruik van het hbm2-geheugen hierin ook een rol speelt.

In onderstaande grafiek zie je de verdeling van het stroomverbruik onder load; groen = totaal, blauw = PEG-connector 1, paars = PEG-connector 2, rood = stroom vanuit het PCI-Express slot. De verdeling van het verbruik is opnieuw bijna identiek aan dat van de 1080 Ti: er wordt 136 watt uit één PEG-stekker getrokken, 68 watt uit de tweede connector en net iets meer dan 50 watt uit het PCI-Express slot.

De oplettende lezer zal opvallen dat in onderstaande grafiek de waarden van de blauwe, paarse en rode balken opgeteld telkens net niet gelijk is aan het totaalverbruik uit de groene balk. Dat komt omdat videokaarten ook nog een heel klein beetje vermogen over de 3,3V lijn via het PCI-Express slot verbruiken. Dat hebben we in het totale vermogen ook meegerekend, maar niet verder uitgesplitst.

  • Groen = totaal
  • Blauw = PEG-connector 1
  • Paars = PEG-connector 2
  • Rood = Stroom vanuit het PCI-Express slot

Testresultaten: Geluidsproductie

De geluidsproductie meten we in een geluidsdichte box op 10 centimeter afstand. Ook hier doen we een meting bij idle als onder load. Voor de load test laten we de videokaart eerst circa 5 minuten opwarmen in een verlengde 3DMark Fire Strike Extreme test. Daarna meten we de gemiddelde geluidsproductie tijdens 30 seconden.

Wanneer gemeten op 10 centimeter afstand mag je de geluidsproductie van hardware als volgt interpreteren: alles onder de 30 dB(A) is onhoorbaar stil. Waarden tussen de 30 en 40 dB(A) mag je beschouwen als stil. Tussen de 40 dB(A) en 50 dB(A) zijn producten duidelijk hoorbaar. Waarden boven de 50 dB(A) zijn luidruchtig.

In idle is de Titan V aan de luidruchtige kant. Ook als je niets doet, hoor je aan de 40 dB(A) al dat je een high-end videokaart in je pc hebt zitten. Onder load loopt de geluidsproductie op tot bijna 57 dB(A), waarmee hij nog net niet zo luidruchtig is als een referentie RX Vega 64.

Testresultaten: Duurtest

De kloksnelheid waarop een videokaart tijdens het gamen werkt, heeft vaak weinig meer te maken met de frequentie die fabrikanten opgeven. Nvidia's nieuwste kaarten maken gebruik van GPU Boost 3.0, waardoor de gpu veel hoger kan klokken mits het verbruik en de temperatuur dat toelaten. Hoewel het technisch net even anders werkt, heeft AMD sinds de Polaris-generatie een vergelijkbare techniek.

Voor de uiteindelijke in-game prestaties maakt het zodoende steeds meer uit of de koeling voldoende is om de kloksnelheid op een hoog niveau te houden. Immers, als de kaart na enkele minuten gamen te warm wordt en de klokfrequentie daalt, zullen ook de prestaties achteruit gaan. Daarom voeren we de duurtest uit, die uitwijst of de behaalde prestaties ook na langere tijd gamen haalbaar blijven.

De duurtest houdt in dat we Project Cars een half uur geautomatiseerd laten racen. In de tussentijd houden we de kloksnelheden en temperaturen in de gaten door ze elke seconde weg te laten schrijven naar een logbestand. Achteraf analyseren we die gegevens om tot de onderstaande grafiek te komen.

Aan het begin klokt de Titan V heel even richting de 1750 MHz, maar de klokfrequentie varieert uiteindelijk tussen de 1610 en 1550 MHz. Het gemiddelde is 1588 MHz. Daarmee lijkt de Titan V minder goed te boosten dan de Titan Xp, die zo rond de 1650 MHz uitkwam. De temperatuur is de belangrijkste limiterende factor: zodra de 83 graden Celsius is bereikt, stopt de kloksnelheid met dalen.

Testresultaten: Mining

Uiteraard waren wij ook benieuwd wat de Volta-architectuur in zijn mars heeft als het om het minen van cryptocurrencies gaat. Omdat veel algoritmes sterk afhankelijk zijn van de geheugensnelheid en/of latency is het interessant hoe de Titan V het er vanaf brengt met zijn extreem brede geheugenbus en HBM2 geheugen. Om de prestaties in kaart te brengen hebben we de Titan V de interne benchmark van Nicehash Legacy laten doorlopen en los ook Lyra2Z en X17 tests gedraaid, waarbij we tijdens het benchmarken van de verschillende algoritmes steeds ook het energieverbruik hebben genoteerd. Op deze pagina zullen we de Titan V vergelijken met de GeForce 1080 Ti, de beste mainstream kaart als het op allround miningprestaties aankomt.

Het eerste dat opvalt is dat de Titan V niet alle deeltests succesvol weet te doorlopen. De DaggerHashimoto (ethminer), CryptoNight (ccminer), Equihash (excavator) tests van Nicehash gaven foutmeldingen. Cryptonight - het protocol dat voor Monero wordt gebruikt - hebben we daarom met een ander miner gebenchmarkt, omdat de AMD Vega kaarten hier enorm goed scoren.

Bij alle andere onderdelen, behalve Lyra2REv2 (ccminer) dat wordt gebruikt voor Vertcoin, scoort de Titan V aanzienlijk beter dan de 1080 Ti, terwijl het energieverbruik juist significant lager uitvalt. Gemiddeld verbruikt de Titan V namelijk 146 watt en scoort daarbij 41,5% hoger dan de 1080 Ti, die gemiddeld 225 watt nodig heeft. Een overzicht van alle hashrates van de Titan V en het verschil met de GeForce 1080 Ti vind je in de tabel hieronder.

Zetten we de Titan V tegenover AMD's Vega 64, dan zien we dat de de Titan V bij alle geteste protocollen behalve Cryptonight veel beter presteert, hetgeen logisch is omdat dat ook geldt voor 1080 Ti tegenover de Vega 64. In Cryptonight behaalt de Vega 64 zonder optimalisaties echter 1800 hashes per seconde, terwijl de Titan V niet verder komt dan 1108 hashes.

Hashrate stock 1080 Ti Titan V Verschil
Keccak (ccminer) - Maxcoin 1196 1465 22,5%
NeoScrypt (ccminer) - Feathercoin 1,375 1,759 27,9%
Lyra2REv2 (ccminer) - Vertcoin 62,2 44 -29,3%
DaggerHashimoto (Claymore) - Ethereum 32,0 68,6 114,1%
Decred (ccminer) - Decred 4165 5167 24,1%
Lbry (ccminer) -Lbry 446 661 48,2%
Equihash (EWBF) 672,6 871,9 29,6%
Pascal (excavator) - PascalCoin 1683 2720 61,6%
CryptoNight (ccminer) - Monero 0,0767 0,1108 44,5%
X11Gost (ccminer_alexis) - SIBCoin 18,9 27,2 43,9%
Sia (ccminer) - Siacoin 2832 3760 32,8%
Blake2s (ccminer) - Verge 5828 6607 13,4%
Skunk (ccminer) - Signatum 48,3 51,1 5,8%
Lyra2Z (ccminer_cuda9) - Zcoin 2,826 6,215 119,9%
X17 (ccminer) - Verge 14,9 23,4 57%

Optimalisaties

Bij het minen van Ethereum (DaggerHashimoto) via de Claymore miner genereert de GeForce 1080 Ti zonder optimalisaties 32 Mh/s bij een energieverbruik van precies 200 watt, terwijl de Titan V onder gelijke omstandigheden 68,6 MH/s laat noteren en daar slechts 118 watt voor nodig heeft.

Verhogen we de GPU snelheid met 120 MHz en het geheugensnelheid met 130 MHz - de maximale waarden waarop wij stabiele resultaten konden behalen - en schroeven we de power limit terug naar 60%, dan weet de Titan V 79,7 MH/s te behalen bij een verbruik van 155 watt. Vergelijkbaar goede resultaten zien we ook bij het minen van Zcash (Lyra2Z via ccminer), waarbij na optimalisatie 7,14 MH/s bij 93 watt wordt behaald, terwijl de GeForce 1080 Ti na optimalisaties blijft steken op 2,98 MH/s en 139 Watt. Ook bij Lbry, Pascal, X11Gost en X17 scoort de Titan V minimaal 40% beter dan de GeForce GTX 1080 Ti.

De Titan V is door de bank genomen dus érg efficient, maar dat wil niet zeggen dat het een slimme keus is om een mining-rig te bouwen rond een of meerdere Titan V kaarten. Door de extreem hoge aanschafprijs is de hashpower-per-euro juist heel laag. Op het moment van schrijven - en we hebben bij crypto uiteraard te maken met sterk wisselende dagprijzen - weet de Titan V na aftrek van stroomkosten zo'n 7 euro per dag te generenen. Een snelle rekensom leert dat het bij die opbrengst dus ruim 442 dagen duurt om alleen al die aanschafprijs terug te verdienen.

Testresultaten: GPGPU

Zoals we aan het begin van deze review al schreven, is de Titan V ook een interessante kaart voor wie professioneel bezig is met videokaarten, bijvoorbeeld voor wetenschappelijke berekeningen. In de resultaten van de Aida64-test zien we dat de single-precision (FP32) prestaties niet opvallend veel beter zijn dan bij de GTX 1080 Ti. Bij double-precision (FP64) berekeningen zien we echter dat de Titan V een 22x zo hoge snelheid behaalt! Dat komt uiteraard doordat de FP64-rekenunits in de GV100-chip van de Titan V in veel grotere getale aanwezig zijn dan bij de 1080 Ti (en Titan Xp), die op een 'gestripte' GP102-gpu gebaseerd was.

Ook het verwerken van integer-instructies gaat flink vlotter. Mogelijkerwijs is dat voor een deel te danken aan het architectureel loskoppelen van de integer-cores, zoals we dat op pagina 2 beschreven. Als gevolg hiervan scoort de Titan V in vrijwel alle (semi-)wetenschappelijke benchmarks goed, al zien we de grootste verschillen uiteraard zodra er FP64-instructies aan te pas komen.

  Titan V GTX 1080 Ti
Single precision (FP32) 13031 GFLOPS 12668 GFLOPS
Double precision (FP64) 6284 GFLOPS 414,3 GFLOPS
32-bit integer (INT32) 13475 GIOPS 4351 GIOPS
64-bit integer (INT64) 2898 GIOPS 714,4 GIOPS
AES-256 72985 MB/s 35036 MB/s
SHA-1 hash 193021 MB/s 55715 MB/s
Julia (FP32) 3986 fps 2476 fps
Mandel (FP64) 1970 fps 134 fps

Overklokken

Wat doe je als je 's werelds duurste videokaart die nog enigszins op consumenten is gericht in huis hebt, die alle records op standaardsnelheid al doet sneuvelen? Bij Hardware.Info hebben we maar één antwoord: proberen om er nóg meer uit te persen. Overklokken dus!

Zoals hij uit de doos komt, wordt de Titan V voornamelijk tegengehouden door de geproduceerde warmte. Alleen al het opvoeren van de ventilatorsnelheid tot standje 'oorverdovend' zorgt al voor hogere kloksnelheden en dus hogere prestaties. De kaart bleek niet heel goed te schalen met een hogere stroomlimiet, dat leidde al gauw tot crashes.

Voor de hoogste stabiele overklok stelden we de Titan V in op 100% fanspeed, 110% powerlimit, +100 MHz op de gpu en +150 MHz op het hbm2-geheugen. Tijdens het draaien van 3DMark bleef de kloksnelheid stabiel op 1987 MHz, 400 MHz hoger dan de standaard kloksnelheid in de duurtest! De temperatuur liep niet verder op dan 70 graden, al zal de kaart bij een langere workload ongetwijfeld nog wat warmer worden.

Wat levert die overklok dan op? Wij behaalden op deze snelheid een 3DMark Timespy-score van 13.987 punten met een graphics-score van 14.429 punten. Dat is toch weer 15 procent sneller dan standaard, terwijl de Titan V natuurlijk al veruit de snelste videokaart ooit getest was. Om je een idee te geven van hoe monsterlijk deze score is: als we hem hadden geüpload naar overklokkerscommunity Hwbot, was hij goed geweest voor een tiende plek op de wereldranglijst!

Conclusie

Is het een genot om te gamen op de Nvidia Titan V? Ja! Hoewel niet elke game op dezelfde manier reageert op de extra rekenkracht van Nvidia's eerste Volta-videokaart, is hij gemiddeld een kwart sneller dan de GTX 1080 Ti en zien we uitschieters tot boven de 30%. In vrijwel elke game kun je zonder na te denken alle settings opschroeven tot de hoogste optie, zelfs op 4K-resolutie.

De Titan V is voor meer professionele toepassingen echter minstens zo potent. Waar Nvidia de afgelopen Titans kortwiekte op het gebied van bijvoorbeeld FP64-rekenkracht, staan de kranen bij deze nieuwe editie zo ver als mogelijk open. Nu heeft elke (semi-)wetenschappelijke toepassing zijn eigen typerende eigenschappen, maar over het algemeen kunnen we wel stellen dat de Titan V voor deze doelgroep een stuk interessanter is dan zijn voorgangers.

Wat velen zich nu waarschijnlijk afvragen: wat zegt deze Titan V ons over toekomstige, minder dure nieuwe videokaarten van Nvidia? We durven aan de hand van de resultaten te concluderen dat de efficiëntie van deze kaart wat beter is dan die van de Pascal-generatie, al zou dat deels ook aan het gebruik van zuiniger hbm2-geheugen kunnen liggen. Voor een gamingvariant van Volta zullen voor consumenten niet-relevante features ongetwijfeld worden wegbezuinigd, waardoor de die-size en productiekosten van gamingkaarten een stuk lager zullen liggen dan bij deze peperdure Titan V.

Nvidia Titan V

Precies die prijs is wel een beetje het punt bij de Nvidia Titan V. Zelfs nu de prijzen van bijvoorbeeld een GeForce GTX 1080 Ti flink zijn gestegen, is de aanschaf van een Titan V vanuit prijs/prestatie-oogpunt niet te verantwoorden, of althans niet voor gaming. Aan de andere kant; als je het snelste van het snelste wil hebben en geld absoluut geen rol speelt, is de Titan V je enige keuze - zeker nu SLI een steeds minder aantrekkelijke oplossing wordt.

Trouwens, die absurd hoge prijs heeft nog een voordeel. De Titan V blijkt qua efficiëntie een ware droom voor miners: hij minet bijvoorbeeld ruim dubbel zoveel ethereum als een 1080 Ti, terwijl hij ook nog eens veel minder stroom verbruikt. De hoge prijs voorkomt echter dat hij wordt opgekocht door miners en zodoende is de nieuwe Titan gewoon uit voorraad leverbaar op de site van Nvidia. Dat kun je op dit moment niet van veel andere videokaarten zeggen, helaas.

De indrukwekkende prestaties van de Titan V mogen dan indrukwekkend zijn, ons algemene gevoel bij de nabije toekomst in videokaartenland is enigszins somber. Er lijkt op korte termijn geen oplossing voor het videokaartentekort dat onder andere wordt veroorzaakt door cryptomining, en als we de miningprestaties van de Titan V ook terug gaan zien in consumenten-Volta's belooft dat niet veel goeds voor de verkrijgbaarheid daarvan... In de tussentijd geeft ook de magere concurrentie van AMD weinig reden voor Nvidia om nieuwe, rappe kaarten te introduceren. Hoe dan ook, alleen het voortschrijden van de tijd zal ons vertellen hoe de videokaartensituatie zich verder gaat ontwikkelen, en wie een Titan V koopt heeft daar in ieder geval weinig last van.


Besproken product

Vergelijk  

Product

Prijs

Nvidia Titan V

Nvidia Titan V

  • GV100
  • 5120 cores
  • 1200 MHz
  • 12228 MB
  • 3072 bit
  • DirectX 12 fl 12_1
  • PCI-Express 3.0 x16
Niet verkrijgbaar
0
*