Nvidia GeForce GTX 960 im Test - ASUS vs Gainward vs MSI

Die GeForce GTX 960 - Maxwell in der Mittelklasse

Bereits vier aktuelle Serien der GeForce Grafikkarten von Nvidia basieren auf den neuen Maxwell GPUs, die GeForce GTX 750 und GTX 750 Ti, die GeForce GTX 970 und das aktuelle Flaggschiff die GeForce GTX 980. Betrachtet man die bisherigen Maxwell-Grafikkarten, so stellt man dort vor allem deutliche Verbesserungen bei der Energieeffizienz fest, die Karte brauchen also bei gleicher Leistung deutlich weniger Strom. Bei der Performance insgesamt sind zum Teil nur kleinere Steigerungen zu sehen. Die Energieeffizienz bringt aber einige weitere wesentliche Vorteile mit sich. So bleiben die Karten von der Temperatur her kühler und das wiederum bedeutet, dass sie einfacher zu kühler und damit auch leiser sind. In der Tat sind die Grafikkarten mit Maxwell GPUs die ersten, die auf breitet Front mit semipassiven Kühlern ausgestattet sind, die bei geringer Last die Lüfter komplett abschalten und so insbesondere im normalen Desktop-Betrieb keine Geräusche mehr von sich geben.

Was bislang in der Maxwell-Serie noch fehlte, war ein Mittelklasse Modell. Die Performancelücke zwischen GTX 750 Ti und GTX 970 ist ziemlich groß und wird noch von den alten Modellen, also der GTX 770 und GTX 780 gefüllt. Dies Lücke schließt Nvidia nun mit der neuen GeForce GTX 960.

Die GeForce GTX 960 ist der Nachfolger der an den Verkaufszahlen gemessen erfolgreichsten GeForce Serie, die mit der GTX 560 Ti, GeForce 660 Ti und GTX 760 immer interessante Modelle hervorgebracht hat, die vor allem den Mainstream-Kunden mit nicht ganz so dickem Geldbeutel ansprechen. Vor allem die GTX 660 (Ti) Serie gilt immer noch als eine der aktuell meist genutzten Grafikkarten. Mit der GTX 960 visiert Nvidia nun genau die Besitzer solcher Karten an und will ihnen ein attraktives "Update-Angebot" machen, dass eine moderne Architektur, mehr Features, bessere Performance  und vor allem einen erheblich geringeren Stromverbrauch und eine erheblich bessere Geräuschkulisse bietet.

Im Vergleich zu den bisherigen Maxwell-Karte basiert die GTX 960 wieder auf einer komplett neuen GPU mit dem Codenamen GM206. Die GM206 verfügt über alle Features, welche von der GTX 980 bekannt sind und ist ebenso wie die GM204 komplett auf Effizienz getrimmt. Die Steigerung der Performance war bei der Entwicklung von Maxwell offenbar nur zweites Ziel. Primär ging es Nvidia bei dieser GPU darum den ausufernden Stromverbrauch bei den GPUs zu reduzieren um damit in Zukunft wieder schnellere GPUs zu ermöglichen ohne diese gleich mit extrem aufwendigen Kühlungen betreiben zu müssen.

Die neuen Maxwell GPUs sind so optimiert worden, das eine bessere Auslastung der gesamten GPU erfolgt. Dazu wurde die GPU mit ihren insgesamt 1024 CUDA Cores in 32 CUDA Blöcken mit je 128 CUDA Cores pro SMM aufgebaut und jedem Block wurden eigene Scheduling-Einheiten zugewiesen, die für eine bessere Verteilung der Arbeit auf die einzelnen Cores sorgen. Dazu wurde insbesondere auch am internen Cache der GPU gearbeitet. So besitzt nun jede SMM Einheit der GM206 GPU einen eigenen 96 KB shared memory. Dazu gibt es einen separaten L1/Texture Cache von 48 KB pro SMM. Damit konnte die Performance eines Cores der GM206 GPU gegenüber dem GK106 etwa um den Faktor 1,4x gesteigert und zudem eine Verdopplung der Performance per Watt Leistung erreicht werden. Die GPU besitzt nun 2,94 Mrd Transistoren und wird weiterhin im 28nm Prozess gefertigt.

Blockdiagramme der SM206 GPU

Die Taktraten der neuen GeForce GTX 960 fallen wie folgt aus: Der Basis-Takt liegt bei 1126 MHz, wobei dieser je nach Hersteller und Modell stark schwankt. Der typische Boost-Takt liegt bei 1178 MHz. Aber auch dieser Wert ist eher ein Richtangabe, denn die Karten takten in der Praxis schnell auch über 1400 MHz.

Recht neu für eine Mittelklasse Karte ist, dass die GTX 960 lediglich über ein 128 Bit Memory Interface verfügt. Dank einer Datenrate des GDDR5 Speichers von 7010 MHz (1752 MHz Takt) und deutlicher Optimierungen beim Speicherdurchsatz fällt das allerdings gar nicht so schwer ins Gewicht wie man erwartet. Die Karte verfügt nämlich immer noch über eine Füllrate von 112,16 GB/s.

Die Verbesserung des Speicherdurchsatzes hat man vor allem durch neue Kompressionsverfahren und verbesserte Cache-Algorithmen bei den Texturen erreicht. So muss der GM206 im Vergleich zu Kepler-GPUs gut 25% weniger Daten pro Frame übertragen. Wenn Weniger Daten übertragen, bedeutet das am Ende nichts anderes als eine Verbesserung des maximal möglichen Durchsatzes.

Wie die GTX 980 verfügt auch die GTX 960 über eine neue Display-Engine und kann damit Auflösungen bis hin zu 5K unterstützen, die an 4 Bildschirmen gleichzeitig anliegen können. Dabei unterstützt die Karte auch den neuen HDMI 2.0 Standard und dazu den neue HDCP 2.2 Kopierschutz über HDMI. Ebenfalls mit an Board ist der neue und auf 4K optimierte H.265 Codec für de- und ecnodieren im NVENC Video Engine. Die GeForce GTX 980 unterstützt diesen Modus nur für das Encodieren. Im Ãœbrigen unterstützt die neue Karte auch bereits vollständig DirectX 12.

Nicht minder interessant ist die TDP des Modells, denn diese liegt bei gerade einmal 120 Watt. Daher kommen die Karten in der Regel mit einem einzigen PCIe 6-Pol-Anschluss aus. Ein 450 Watt Netzteil oder sogar geringer reicht aus, um die Karte zu betreiben.

Zum Launch erreichten uns gleich drei Testkandidaten der GeForce GTX 960, die wir in diesem Artikel vorstellen wollen. Und es dürften dazu auch gleich drei der interessantesten Karten sein, denn es handelt sich um die Modelle von MSI, ASUS und Gainward.

Die Karte von ASUS steht uns in Form der besonders beliebten STRIX-Serie zur Verfügung, die über einen semi-passiv Kühler verfügt und zudem deutlich übertaktet ist. Dazu fällt die Karte auch recht kompakt aus, was sie vor allem für den Einsatz in kleinen kompakten PC interessant macht.

Gainward liefert seine neue GTX 960 Karte als Modell der bekannten Phantom Serie aus. Diese Karte arbeitet zwar nicht in einem passiv Modus, verfügt dafür aber über ein Stealth-Design, bei dem die Lüfter unter dem Kühlkörper liegen und zudem leicht herausnehmbar sind. Die Karte ist von den drei Modellen am höchsten im Baseclock übertaktet.

Als Dritter gesellt sich die MSI GeForce GTX 960 Gaming in die Runde. Die Karte verfügt ebenfalls über einen semi-passiv Modus und besitzt eine stattlich Größe mit starkem Kühler. Der Kühler gleicht dabei dem, der bereits bei der GTX 970 Gaming eingesetzt wurde und setzt auf einen aggressiven schwarz roten Look. Die GTX 960 von MSI hat zwar den geringsten Baseclock, lässt sich aber manuell daher auch mehr übertakten.

Um die drei Modelle auch angemessen miteinander zu vergleichen, haben wir unsere Testmethoden in den letzten Reviews bereits deutlich aufgewertet und mehr auf Praxiswerte zurecht getrimmt. So ermitteln wir nun nicht mehr reine dBA Werte, sondern benutzen einen Soundanalyzer, um die Geräuschkulisse möglichst genau zu bestimmen. Den Energieverbrauch messen wir nicht mehr punktuell, sondern über einen festgelegten Zeitraum in sieben verschiedenen Games. So können wir eine exakte "Performance per Watt" Bewertung vornehmen. Bei den Benchmarks haben wir unseren Testparcours neben den vielen existierenden Benchmarks noch um die Titel Alien Isolation, Dragon Age Inquisition und Shadow of Mordor erweitert.

Testsystem: 

• GeForce GTX 960 von ASUS, Gainward, MSI
• Intel Core i7 3960X auf 4,4GHz
• MSI Big Bang-XPower II X79 Mainboard
• G.Skill TridentX 2400 - 4x8 GB DDR3 2400 MHz
• XFX 1000 Watt 80Plus Platinum Netzteil /Super Flower Leadex Platinum 1200 Watt (für SLI/Crossfire)
• Seagate SSHD 2 TB
• OCZ Vertex 3 240 GB