Grafikkarten Testberichte VGA

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

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Die Gigabyte GeForce GTX 1060 G1 Gaming ist mit Sicherheit nicht das Low-Cost-Modell des Herstellers, sondern zielt wohl eher auf den eher preisbewussten Gamer ab, der trotz des eher moderaten Preises nicht auf gewisse Extras verzichten möchte.

Damit stellt diese werksübertaktete Karte dann auch eher das eigentliche Volumenmodell bei den GeForce-GTX-1060-Karten von Gigabyte dar, da man die kurzen ITX-Karten bei Gigabyte wie immer eher fürs SI-Business reserviert und nicht aggressiv für Endkunden bewirbt.

Die Gigabyte GeForce GTX 1060 G1 Gaming kommt stattdessen mit einer Full-Size-Platine daher, über der ein relativ großer Kühler sitzt. Es wird interessant sein zu sehen, wie schnell und laut bzw. leise diese Kombination am Ende funktionieren wird.

Äußerer Aufbau und Anschlüsse

Die Kühlerabdeckung besteht komplett aus schwarzem Kunststoff und wirkt trotz der kleinen, orange abgesetzten Applikationen eher auffällig-unauffällig. Die beiden 9-cm-Lüfter sind gute, alte Bekannte aus den letzten Windforce-Modellen und wirken rein optisch auf der ansonsten recht langen Karte fast schon etwas verloren.

Die Karte ist mit ihren 813 g für ihre Größe sehr leicht, denn sie misst immerhin 28,0 x 11,0 x 3,5 cm (LxHxT, Einbaumaße). Sie belegt also zwei volle Slots und ist damit nicht besonders platzsparend, allerdings auch nicht wirklich übergroß.

Immerhin hat Gigabyte hier auf den dritten, fast schon obligatorischen Lüfter verzichtet, der allerdings auch komplett überflüssig gewesen wäre. Allerdings wäre ein etwas größerer Abstand zwischen den beiden Lüftern vielleicht sinnvoller gewesen.

Die Rückseite der Platine wird von einer einteiligen Backplate verdeckt, die keinerlei Lüftungsöffnungen besitzt, jedoch inzwischen mit Wärmeleitpads zwei Bereiche aktiv zu kühlen hilft – doch dazu gleich noch mehr. Man muss übrigens auch bei dieser Backplate noch weitere fünf Millimeter Tiefe auf der Rückseite einplanen, wenn man den ersten Mainboard-Slot nutzen  möchte.

Die Oberseite der Karte trägt den beleuchteten Gigabyte-Schriftzug sowie die LED für den Fan-Stop-Indikator (Silent-Mode) – beides als steuerbare RGB-LED-Ausführungen. Der 8-polige PCIe-Spannungsversorgunganschluss sitzt um 180° gedreht am Ende der Karte, was technisch Sinn macht, da man die Kühllamellen so nicht weiter einkürzen muss.

Die vertikale Lamellenausrichtung sorgt dafür, das kaum Abwärme über die Slot-Blende aus dem Gehäuse geführt wird, obwohl deren schmale Lüftungsschlitze eigentlich genau dies implizieren. Aufgrund der einfacheren Heatpipe-Anordnung ist die vertikale Lamellenführung jedoch kostengünstiger, selbst wenn dies die Abwärme zunächst eher im Gehäuse belässt und auf einen im Gehäuse verhandenen Airflow setzt.

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

Ein Blick auf die Platine zeigt, dass man sich an der GeForce GTX 1080 G1 Gaming und GeForce GTX 1070 G1 Gaming orientiert hat, jedoch die Bestückung drastisch reduziert hat, da auch die benötigte elektrische Leistung weiter gesunken ist.

Gigabyte setzt hier auf ein eher ungewöhnliches 6+1-Phasen-Design mit dem uP9511P von uPI Semiconductor Corp als PWM-Controller für die sechs untereinander angeordneten GPU-Phasen, wobei zwei der acht möglichen Bereiche für die einzelenen Phasen unbestückt bleiben.

Die Spannungsversorgung für den Speicher erfolgt über eine weitere Phase, die separat von einem uP1666 angesteuert wird und aus einem einzigen Wandlerzug besteht. Auch hier bleibt einiges auf der Platine frei.

Da der PWM-Controller die MOSFETs der einzelnen Spannungswandler-Phasen nicht direkt ansprechen kann, setzt auch Gigabyte auf passende, separate PWM-Treiber (gate driver) für die Ansteuerung der insgesamt zwei Single-Channel-MOSFETs pro Phase für den DC/DC-Spannungswandlerbereich (Low- und High-Side).  Der bei den größeren Modellen rückseitig eingesetzte zweite Low-Side-MOSFET entfällt jedoch.

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

Es fällt natürlich auch auf, dass bei der GTX 1060 nur sechs der acht vorhandenen Felder für den Speicher mit Modulen belegt sind. Dabei handelt es sich um Samsung-Module vom Typ K4G80325FB-HC25 mit einer Kapazität von jeweils acht Gigabit (32x 256 MBit), die 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

Bevor wir zur Leistungsaufnahme kommen betrachten wir noch die Verläufe von Boost-Takt und anliegender GPU-Kernspannung. Man sieht hier auch sehr schön den Zusammenhang von Taktfrequenz und Spannung, wobei die Taktkurve beim Gaming bei voll aufgewärmter Karte deutlicher einbricht. Taktraten und Spannungen verhalten sich als Kurvenverläufe dabei sehr ähnlich.

Während die anfänglichen 2000 MHz Boost-Takt nach Erwärmung und unter Last auf sehr gute 1974 MHz fallen, sieht es auch bei den gemessenen Spannungswerten nicht viel schlechter aus. Es werden im Durchschnitt 1,05 Volt erreicht, nur sporadisch fällt dieser Wert leicht ab.

Aus diesen Spannungsverläufen und den fließenden Strömen ergibt sich dann die 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. 240 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.

Belastung der Spannungsversorgungsanschlüsse

Jetzt gehen wir etwas näher ins Detail und schauen uns die Aufteilung der Lasten bei maximaler Gaming-Last und beim Stresstest an. Da Gigabyte bei der GeForce GTX 1060 G1 Gaming den 3.3V-Mainboard-Anschlusss faktisch überhaupt nicht nutzt, haben wir auf diese Spannungschiene in den Diagrammen verzichtet.

Wir sehen hier die gelungene Aufteilung, die – wie bereits weiter oben erwähnt – auch sehr deutlich die Gewichtung hin zum PCIe-Anschluss zeigt:

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 deutlich unter drei Ampere am Mainboard-Slot ist man jedoch auf jeden Fall deutlich 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, auch wenn die anfallenden Verlustleistungen trotz des höher ausgelegten Power Targets ja eher moderat ausfallen. Bei der Backplate hat Gigabyte (zunächst) auf aktiv mitkühlende Wärmeleitpads verzichtet, dies aber später in der Massenproduktion nach Kontaktaufnahme wieder geändert.

Da die geänderte Ausführung erst jetzt in die Massenproduktion überführt wurde und somit auch noch keine Samples zur Verfügung standen, haben wir unseren eigenen Empfehlungen folgend nun genau das gemacht, was Gigabyte jetzt auch in der Produktion selbst realisiert hat.

So sehen wir wie schon bei der größeren Gigabyte GTX 1080 G1 Gaming zwei Wärmeleitpads, die man nach unseren Vorschlägen jetzt öfters einsetzt. Allerdings ist diese Anordnung im Vergleich zur GeForce GTX 1080 G1 Gaming auf Grund der abweichenden Hotspots (siehe Infrarot-Bilder weiter unten) noch einmal leicht modifiziert worden, so dass das größere der beiden Pads nunmehr in der Massenproduktion direkt unterhalb der GPU sitzt.

Allerdings haben wir unsere Messungen fairerweise erst einmal mit der originalen Karte gemacht und werden unseren Umbau exemplarisch an den betreffenden Stellen samt der erzielbaren Ergebnisse mit erwähnen.

Der nicht allzu wuchtig wirkende Kühler besitzt vertikal ausgerichtete Finnen sowie ganze zwei gewinkelte 6-mm-Heatpipes aus gesintertem Kompositmaterial, die als DHT-Ausführung direkt und anschliffen auf der GPU aufliegen. Der Heatsink ist aus Kostengründen nur aus Aluminium gefertigt; die tragende Basisplatte besteht aus Stahl, um die Stabilität zu verbessern.

Löblich ist der im Kühler fest integrierte Heatsink für die Spannungswandler-MOSFETs und die Spulen, der seinen Dienst wirklich hervorragend verrichtet.

Mit den 67 bis 68°C beim Gaming-Loop (geschlossenes Gehäuse maximal 70°C) verrichtet der Kühler seinen Dienst akzeptabel, könnte aber durch die nachträgliche Änderung bei den Wärmeleitpads in der nunmehr geänderten Version noch einmal für etwa zwei Kelvin niedrigere Temepraturen sorgen. Da uns diese Version noch nicht zur Verfügung stand, blieb uns nur der Eigenbau zur Abschätzung des möglichen Zugewinns.

Die Messungen mit abgenommener Backplate zeigen ein ähnliches Resultat, wobei die maximal erreichten rund 71°C bei den Spannungswandlern ein hervorragender Wert sind. Mit den zusätzlichen Wärmeleitpads sollten hier noch leichte Verbesserungen möglich sein.

Egal ob Gaming-Loop oder Stresstest – das Kühlkonzept geht voll auf, denn auch im Stresstest zeigt sich das gleiche, recht erfreuliche Bild.

Die Kühlung ist somit voll auf der Höhe der Zeit, auch wenn uns die Umsetzung mit den beiden angeschlieffenen Heatpipes immer noch nicht vollends überzeugt, da sie auch eine eigene Modifikation mit Flüssigmetall ausschließt. Zwei 8-mm-Heatpipes oder drei 6-mm-Heatpipes wären zudem sicher deutlich sinnvoller gewesen, weil sie die GPU komplett abgedeckt hätten.

Wir freuen us jedoch, dass Gigabyte nunmehr verstärkt auf den Einsatz von Wärmeleitpads zwischen Backplate und PCA setzt und somit auch unser Feedback im Interesse der Kunden aktiv aufgenommen hat.

Geräuschentwicklung

Eine vorbildlich implementierte Hysterese ist bei Gigabyte wie eigentlich immer absolute Ehrensache, nur die Drehzalen von leicht über 1400 U/min lassen erahnen, wie die ausgezeichnete Kühlperformance am Ende zustande kommt. Man könnte auch bei dieser Karte sicher noch etwas mit der Lüfterkurve spielen. Wir wollen aber erst einmal abwarten, was unser gleich folgender Test der Geräuschemission sagt.

Die Geräuschentwicklung im Idle ist auf Grund des semi-passiven Modus ja sowieso nicht messbar, so dass wir auf diese eine Messung komplett verzichtet haben.

Die Geräuschentwicklung fast 34 db(A) lässt die Karte recht gut dastehen, wenn auch nicht flüsterleise agieren. Aber das ist schon fast Jammern auf recht hohem Niveau, denn im geschlossenen Gehäuse nimmt man – wenn überhaupt – nur noch eine Art Säuseln wahr. Die Lagergeräusche sind ebenfalls akzeptabel. Es tritt zudem kaum potenziell unerwünschter Körperschall auf.

Der Rest gestaltet sich eher unauffällig, woran auch die mittelpreisigen Magic-Chokes von Foxconn einen nicht geringen Anteil haben. Denn bis in den Hochtonbereich hinein ist kaum etwas Störendes hör- und messbar.

Technische Daten und Zwischenfazit

Betrachten wir nun noch einmal zusammenfassend die technischen Daten und individuellen Details der Grafikkarte:

 

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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