Pascal-Roundup #2: Nvidias GeForce GTX 1060 im Vergleich

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Mit der GeForce GTX 1060 XLR8 OC Gaming bietet PNY ein einfacheres Modell an, bei dem vor allem Wert auf möglichst moderate Kosten gelegt wurde. Trotzdem hat man den Werkstakt ordentlich angehoben und ist auch sonst recht optimistisch, was die Performance der Karte betrifft.

Im direkten Vergleich zu den Mitbewerben muss die Karte nun beweisen, dass dieser Spagat zwischen einem günstigen Angebot und den Wünschen der Spieler auch wirklich zufriedenstellend funktioniert. Wir sind jedenfalls schon einmal gespannt, denn auch die anderen bisher getesteten Karten der XL8R-Serie von PNY hinterließen allesamt keinen schlechten Eindruck.

Äußerer Aufbau und Anschlüsse

Die Kühlerabdeckung besteht auf der Oberseite komplett aus rabenschwarzem Kunststoff, sowie diversen, rot aufgedrucken Farbapplikationen und ist einschließlich der beiden 76-mm-Lüftermodule (Öffnung 80 mm) weder aufregend noch häßlich. Guter optischer Durchschnitt also, dem zudem neben den Lüfteröffnungen jeweils vier optisch hervorstechende Schrauben spendiert wurden, die das Ganze auf einem Skelett aus schwarz pulverbeschichtetem Leichtmetall halten. Kann man so lassen und akzeptieren.

Die Karte wiegt nur 679 Gramm und ist ziemlich kompakt. Sie misst nur 22 cm in der Länge, ist 11,7 cm hoch, 3,5 cm tief (Einbaumaße) und belegt damit zwei Slots.

Die Rückseite der Platine wird von einer einteiligen Backplate verdeckt, die nur wenige Lüftungsöffnungen und keinerlei Kühlfunktion besitzt. Man muss auch bei dieser Backplate noch weitere fünf Millimeter Tiefe auf der Rückseite einplanen und vor allem bei ITX-Systemen darauf achten, dass zwischen CPU-Kühler und Karte nichts kollidiert.

Die Oberseite der Karte trägt einen aufgedrucken Geforce-GTX-1060-OC-Schriftzug. Der 8-polige PCIe-Spannungsversorgunganschluss sitzt um 180° gedreht am Ende der Karte. Das macht technisch Sinn, da man die Kühllamellen so nicht weiter einkürzen muss.

Wir sehen von den Seiten sehr gut, dass der Kühlkörper aus einfachem Strangaluminium besteht, aus dem die betreffenden Öffnungen herausgefräst wurden. Mit zwei 4-mm-Heatpipes soll der Abtransport der entstehenden Abwärme beschleunigt werden. Wir werden gleich noch darauf im Detail zurückkommen.

Die horizontale Lamellenausrichtung sorgt dafür, das ein nicht unerheblicher Teil der Abwärme über die, Dank der vielen wabenförmigen Öffnungen sehr luftdurchlässige, Slot-Blende aus dem Gehäuse geführt wird. Man sieht dieses Prinzip der Luftführung auch am Kartenende, jedoch landet hier die Luft mitten im Gehäuse, was einen guten Airflow um so wichtiger macht.

Die Slot-Blende trägt die üblichen fünf Ausgänge, von denen maximal vier gemeinsam im Rahmen eines Multi-Monitor-Setup genutzt werden können. Neben dem Dual-Link-DVI-D (ein analoges Signal wird nicht durchgeschleift) finden sich auf der Rückseite noch ein HDMI-2.0-Ausgang sowie drei DisplayPort-1.4-Anschlüsse.

Platine und Bestückung

Werfen wir nun einen näheren Blick auf die von PNY selbst entworfene Platine, die durchaus einige markante Besonderheiten im direkten Vergleich zu Nvidias Referenz und den meisten anderen Board-Partner-Karten aufweist.

Zunächst sehen wir die insgesamt sechs Phasen, von denen vier der GPU und zwei dem Speicher zugeordnet sind. Allerdings arbeiten zwei der GPU-Phasen als verkappter Load-Balancer, der je nach Auslastung dafür sorgt, dass der Mainboard-Anschluss nicht überlastet wird und die Normen eingehalten werden. Womit es am Ende wohl eher drei echten Phasen sein dürften. Das kann man also so, oder so sehen.

PNY setzt als PWM-Controller auf einen uP9511 von UPI Semiconductor. Alle Spannungsregelkreise, egal ob für die GPU oder den Speicher, sind auf der High-Side mit einem M3054 von UBIQ bestückt, einem Tochterunternehmen von UPI.

Auf der Low-Side finden sich jeweils zwei parallel betriebene M3058 vom selben Hersteller. Die gekapselten Ferritkernspulen sind günstige Durchschnittsware.

Insgesamt merkt man der Platine schon an, dass man nicht den letzten Cent in teure Komponenten gesteckt hat, zumal auch glättende Solids und Spulen im Eingangsbereich komplett fehlen. Das betrifft alle beiden 12V-Rails.

Unterhalb der GPU sind noch zwei weitere Kondensatoren aufgelötet, die Spannungsspitzen abfangen und glätten sollen – genau das gleiche Prinzip wie bei Nvidias Refrenz.

Wir stellen erneut fest, dass auch auf diese Karte nur sechs der acht vorhandenen Felder für den Speicher mit Modulen belegt sind. Dabei handelt es sich um Samsung-Module vom Typ K4G80325FB-HC25, die eine Kapazität von jeweils acht Gigabit (32x 256 MBit) besitzen und je nach abgefordertem Takt mit Spannungen zwischen 1,305 und 1,597 Volt betrieben werden können. In Summe ergibt das einen Gesamtspeicher von sechs Gigabyte.

Taktraten, Spannungen und Leistungsaufnahme

Interessant sind natürlich auch die Verläufe von Boost-Takt und anliegender GPU-Kernspannung sowie der Zusammenhang von Taktfrequenz und Spannung, wobei die Taktkurve beim Gaming und bei voll aufgewärmter Karte ein wenig, aber nicht dramatisch einbricht.

Während die anfänglichen knapp 2 GHz Boost-Takt beim Gaming-Loop nach Erwärmung und unter Last auf akzeptable 1949 MHz im Durchschnitt fallen (kleinere Schwankungen nach oben und unten inbegriffen), sieht es bei den gemessenen Spannungswerten ähnllich aus: Es werden im Durchschnitt 1.031 Volt erreicht, wobei es hier ebenfalls etwas schwanken kann.

Dies liegt im Eingreifen von Boost 3.0 und dem recht niedrig angesetzten Power Target begründet, welches die Leistungsaufnahme auf 130 Watt und darunter begrenzt.

Aus diesen Spannungsverläufen und den fließenden Strömen ergibt sich die bereits erwähnte Leistungsaufnahme, die wir mit unserem exakten Equipment sehr gut an allen Anschlüssen messen können.

Der niedrigste GPU-Takt liegt für die Idle-Messung bei ca. 215 MHz. Wir haben bei den Messungen mit einem variablen Low-Pass-Filter gearbeitet, so dass wir mögliche, sehr kurze Lastspitzen nur noch am Rande erwähnen (ausgegrauter Balken), weil sie in der Praxis kaum relevant sind und zudem viele Leser eher irritiert haben.

Das niedrige Power Target ist es dann auch, welches beim Stresstest Boost 3.0 die Spannungen dermaßen kappt, dass die Leistungsaufnahme sogar noch leicht unter der beim Gaming liegt, wenn man dort den Worst-Case ansetzt.

Belastung der Spannungsversorgungsanschlüsse

Jetzt schauen wir uns die Aufteilung der Lasten bei maximaler Gaming-Last und beim Stresstest an: Da man den 3.3V-Mainboard-Anschlusss faktisch überhaupt nicht nutzt, haben wir auf diese Spannungschiene in den Diagrammen verzichtet.

Die Aufteilung der Phasen auf die jeweiligen Versorgungsanschlüsse ist völlig unkritisch, lässt allerdings auch keine größeren Spielräume für normgerechte Übertaktungsversuche – aber die werden sowieso von vornherein durch das BIOS (Power Target und Spannungsvorgabe) ausgebremst:

Nachfolgend das Ganze noch einmal als anklickbare Diagramme mit den jeweiligen Verlaufskurven für Gaming und Stresstest:

Da sich die Normen (PCI SIG) aber nur auf die fließenden Ströme beziehen, betrachten wir nun die nachfolgenden Diagramme, denn die Leistungsaufnahme ist nur die halbe Miete. Mit rund 4.7 Ampere am Mainboard-Slot ist man jedoch immer auf der sicheren Seite (PCI-SIG-Norm: max. 5,5 Ampere):

Natürlich gibt es auch für die gemessenen Ströme noch übersichtliche Großbilder:

Kühlsystem und Temperaturen

Kommen wir nun zum Kühler, der kaum Besonderheiten aufweist. Die für die Kühlung nicht relevante Backplate ist rein optischer Natur und von der Platinenoberseite noch einmal mit einigen Schrauben gegen allzu Neugierige gesichert.

Die Geometrie der insgesamt neun 9-cm-Rotorblätter, die bei PNU leicht wellenförmig ausfallen, ist auf maximalen Airflow (und Verwirbelungen) ausgelegt. Die Rotorblattoberfläche ist glatt und ohne Rillen. Wie bereits erwähnt besitzt der eher klobig wirkende Kühler horizontal ausgerichtete Finnen sowie zwei gewinkelte 4-mm-Heatpipes aus gesintertem Kompositmaterial.

Eine der Piepes ist umlaufend und führt die Wärme sowohl zum Kühlerende als auch zur Oberseite ab. Die andere, kürzere Heatpipe führt nur nach oben. Beide Heatpipes sind im Alu-Kühler eingepresst und abgeschliffen worden (DHT-Prinzip), so dass sie direkt auf der GPU aufliegen.

Gefallen kann der im Strang eingearbeitete Bereich für die Spannungswandler-MOSFETs, allerdings müssen die Spulen auf eine aktive Kühlung verzichten.

Mit den 64 bis 65°C beim Gaming Loop (geschlossenes Gehäuse maximal 66°C) verrichtet der Kühler seinen Dienst perfekt, ist aber am Ende áuch entsprechend laut, wie wir gleich noch sehen werden. Hier besteht also noch genügend Spielraum für manuelle Lüfterdrehzalanpassungen.

Die Messungen mit abgenommener Backplate zeigen, dass die Platine insgesamt richtig kühl bleibt und sogar die Hotspots stes deutlich unter 70°C liegen.

Der Stresstest sieht ähnlich aus, zumal die Leistungsaufnahme sogar noch unterhalb der des Gaming-Loops liegt. Das passt in jedem Fall und lässt riesige Reserven zu.

Es zeigt sich einmal mehr, dass einfache Lösungen nicht zwingend die schlechtesten sein müssen.

Geräuschentwicklung

Die Hysterese ist bei vielen Herstellern kein Thema, bei PNY verzichtet man gleich ganz auf eine Lüfterabschaltung, Permanente 50% Lüfterdrehzahlen im Leerlauf als Minimum sind aber alles andere als unhörbar und wir fragen uns wirklich, warum nicht auch 33% oder weniger gereicht hätten. Denn im Idle bleibt die Karte in diesem Setting locker unter 30°C.

Die Geräuschentwicklung im Idle ist mit 34,7 dB(A) viel zu hoch und kann leider auch nicht weiter abgesenkt werden, weil die festgelegte, viel zu hohe Mindestdrehzahl in der Firmware nicht überschrieben werden kann.

Die Geräuschentwicklung von 39,6 db(A) unter Last ist sicher noch akzeptabel, allerdings kein Spitzenwert. Dass man so viel Luft bewegen muss, liegt sicher auch am preisgünstigen Kühler, allerdings wohl auch an der viel zu aggressiv gestalteten Lüfterkurve, bei der PNY die GPU fast schon schockfrostet.