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NVIDIA GeForce GTX 10

Die NVIDIA GeForce GTX 10 Serie wurde am 16. August 2016 vorgestellt und ist eine Grafikkartenreihe, die im High-End-Segment angesiedelt ist. NVIDIA hat die Modellbezeichnung für den mobilen Markt komplett aufgegeben und hat stattdessen Notebook-Grafikkarten auf den Markt gebracht, bei denen es sich nicht mehr um deutlich abgespeckte Versionen der Desktop-Grafikkarten handelt. Die neuen High-End-GPUs entsprechen nun größtenteils ihren Desktop-Gegenstücken und haben lediglich etwas niedrigere Taktfrequenzen. Die mobile Version der GTX 1070 verfügt sogar über 2048 CUDA-Kerne, während die Desktop GTX 1070 nur 1920 CUDA-Kerne hat. Die Grafikkarten werden mit der 16 nm Prozesstechnologie von TSMC hergestellt und verfügen über einen 6-8 GB großen GDDR5-Speicher mit einer Taktfrequenz von 8 GHz (GTX 1060 und GTX 1070) bzw. GDDR5X-Speicher mit einer Taktfrequenz von 10 GHz (GTX 1080).

Architektur
Die Grafikkarten der NVIDIA GeForce GTX 10 Serie basieren auf der Pascal-Mikroarchitektur, die nach dem französischen Mathematiker Blaise Pascale benannt wurde. Pascal benutzt eine ähnliche Graphics-Processing-Cluster-Architektur (GPC) wie die Vorgänger-Mikroarchitektur Maxwell. Die Grafikkarten sind aus diesen GPCs zusammengesetzt, auf denen wiederum die Streaming-Multiprozessoren (SM) verbaut sind, die ebenfalls nur geringfügig verändert wurden. Die SM integrieren Warp-Scheduler, CUDA-Kerne (Shadereinheiten), Texture-Mapping-Units (TMUs) und Dispatch-Units. Wie bei Maxwell ist der SM wieder in 4 Stücke aufgeteilt, in welchen jeweils ein Warp-Scheduler für 32 Shadereinheiten zuständig ist. In der GTX 1060 kommt der kleinere GP106-Grafikchip zum Einsatz, der eine Größe von 200 mm2 hat und über 4,4 Milliarden Transitoren verfügt. Die GTX 1070 und GTX 1080 benutzen hingegen den GP104-Grafikchip, der eine Größe von 314 mm2 hat und über 7,2 Milliarden Transistoren verfügt. Während die GTX 1080 über einen voll ausgestatteten GP104-Chip mit 2560 Shadereinheiten und 160 TMUs verfügt, wurden bei der GTX 1070 4 SM und damit 512 Shadereinheiten sowie 32 TMUs deaktiviert. Die GTX 1070 und GTX 1080 haben ein 256-Bit Speicherinterface, das sich aus 8 Speichercontrollern ergibt. Bei der GTX 1060 sind es 2 Speichercontroller weniger, wodurch das Interfache auf 192-Bit begrenzt ist.

Funktionen
Die Grafikkarten unterstützen die APIs DirectX 12 FL12_1, OpenGL 4.5, OpenCL 1.2 und Vulkan 1.0. Die neue GPU Boost 3.0 Technologie ermöglicht, dass nun auch im Akkubetrieb höhere Frameraten erreicht werden, indem die Taktfrequenzen individuell an die einzelnen Spannungspunkte angepasst werden. Mit der GeForce Experience und der BatteryBoost-Funktion kann die Framerate im Akkumodus frei gewählt werden, um die Akkulaufzeit zur erhöhen. Mehrere Bildschirme können über DisplayPort 1.4, HDMI 2.0b und DVI angeschlossen und mit der simultanen Mulit-Projektion zu einem Bild zusammengefügt werden. Durch die korrigierte Geometrie dieser Technologie werden die sonst üblichen Verzerrungen an den Bildrändern verhindert. Mit der Ansel-Technologie können Screenshots aus beliebigen Blickwinkeln und mit sehr hoher Auflösung aufgenommen werden. Die GPUs unterstützen Hardware-Decodierung für HEVC und VP9 und HDCP 2.2 für die Wiedergabe von DRM-geschützten Inhalten in 4K-Auflösung.

Leistung
Die NVIDIA GeForce GTX 10 Grafikkarten sind VR-Ready und für Gaming mit 120 FPS und Auflösungen über FullHD geeignet. Sie erreichen über 90% der Leistung ihrer Desktop-Gegenstücke und haben dennoch nur eine ca. 10-15 Watt höhere Leistungsaufnahme als die Vorgängergrafikkarten GTX 970M, GTX 980M und GTX 980 (Notebook). Durch die Verbesserungen in der Fertigung haben die GPUsbis zu 3-mal mehr Overclocking-Headroom und können sogar mit Factory-Overclocking ausgeliefert werden. Damit liegen die mobilen GPUs erstmals nur minimal unter der Leistung der Desktop-GPUs.
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