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Verschiedene Binnings bei NVIDIAs GeForce RTX 4070 – MSRP-Karten mit unbeabsichtigtem OC-Feature und die technischen Hintergründe (von Boost) | Exklusiv

Mir ist vor allem bei den sogenannten MSRP-Karten von NVIDIAs GeForce RTX 4070 aufgefallen, dass NVIDIA immer noch ein intensives Binning betreibt und hier zwei Qualitätsabstufungen (“Buckets”) wieder ziemlich restriktiv in bin 0 (schlechter) und bin 1 (besser) trennt.  Wir kennen das noch von den sogenannten “Non-A” und “A” Chips bei NVIDIAs höherklassigen Turing-Karten. Anderer Name, gleiches Thema. Wobei sich jetzt bei diesem Artikel echt die Frage stellt, womit ich am besten anfangen soll: der Praxis und wie ich es gefunden habe oder der nicht weniger spannenden Theorie dahinter, die man für das bessere Verständnis braucht.

Nach einigem Überlegen habe ich mich dann zunächst für die Spurensuche als Einleitung entschieden, denn der morgige Test einer “betroffenen” Karte benötigt den heutigen Artikel zum besseren Verständnis der Umstände. Letztendlich hat sich NVIDIA nämlich eine Art brachiales Eigentor geschossen und einige Boardpartner haben, ganz legal, die eigentlich mit einem restriktiven Power Limit versehenen Boardpartner-Karten zu verkappten OC-Karten machen können. Den Kunden freut es natürlich, die anderen Beteiligten, bis hin zu NVIDIA, wohl eher weniger.

 

Zwei-Klassen-Gesellschaft beim AD104-250-A1

Eigentlich bin ich schon etwas erstaunt, dass es bisher keinem aufgefallen ist, dass es sogenannte MSRP-Karten (also die billigen Einstiegs-Modelle der jeweiligen Hersteller) sowohl mit einem festgesetzten Power Limit (Default/Enforced und Maximum) von 200 Watt als auch mit 215 Watt gibt. Alle OC Karten haben hingegen einen deutlich höheren Maximalwert, der aber manuell ausgereizt werden muss. Doch warum haben die Nicht-OC-Karten dann unterschiedliche Power Limits? Betrachten wir zunächst zwei MSRP-Karten mit unterschiedlichen Festwerten (Slider):

200 Watt BIOS
215 Watt BIOS

 

Was ich aber aus meinen Quellen in Erfahrung bringen konnte ist, dass es (natürlich) das übliche Binning der Chips gibt, wobei man diese Festlegung äußerlich mittlerweile nicht mehr sieht. Da hat NVIDIA aus dem letzten Shitstorm mit den “A-Chips” natürlich gelernt. Da braucht man schon NVIDIA-eigene Programme wie MODS (NVIDIA Modular diagnostic software), die dann mit einem versteckten Kommandozeilen-Aufruf den sogenannten Binning-Wert bin ausgeben. Doch da diese Dinge als “Confidential” eingestuft sind, werde ich aus rechtlichen und kollegialen Gründen weder einen Download der aktuellen Software anbieten, noch den Parameter offenlegen. Es reicht zu wissen, dass es so etwas gibt.

Palit RTX 4070 Dual mit gutem bin 1 Chip und 200 Watt BIOS

Jetzt will ich den nächsten Absätzen auf der Folgeseite natürlich nicht vorgreifen, aber die gebinnten Chips erfüllen normalerweise ja eine bestimmte Funktion. Jedes Chip-Modell hat dabei eine maximale Leistungsspezifikation, die als TGP (auch bekannt als Total GPU Power) bezeichnet wird, also den Wert, den die GPU als solche aufnehmen darf. Dieser ist normalerweise als Festwert gesetzt. Je nach Chipqualität sind dann bei gleicher Leistungsaufnahme und unter identischen Rahmenbedingungen wie u.a. die Temperatur unterschiedlich hohe Frequenzen möglich. Deshalb wird man nur in wenigen Ausnahmefällen ein Einsteigermodell eines Herstellers mit gleichem Power Limit auf die gleichen Taktfrequenzen bringen können. Das wird seit Jahren so gehandhabt und ist auch nie wirklich kritisiert worden. You get what you paid for. Ganz einfach.

 

Bei der GeForce RTX 4070 hat NVIDIA anfangs entweder mit deutlich höheren Absatzzahlen oder einen niedrigeren Ausbeute (“Yield”) gerechnet (oder vielleicht sogar beidem) und das mit dem Binning und dem Takt einfach umgedreht! Ergo sollten alle MSRP-Karten in etwa den gleichen Takt unter Last erreichen, unabhängig von der Chipqualität. Meine internen Informationen (und Gegentests) besagen, dass man für Taktraten um die 2745 MHz unter Volllast (Gaming) bei rund 60 °C Temperatur Edge zwischen 195 Watt und knapp 212 Watt benötigt, je nach Chip-Güte. Daher auch die Trennung in zwei Gruppen bis 200 und 215 Watt. So weit, so unspektakulär.

KFA2 RTX 4070 EX Gamer mit gutem bin 1 Chip und 215 Watt BIOS

OC-Karte wider Willen (der Hersteller)

Und genau an dieser Stelle wird es wirklich lustig. Manche Boardpartner, die sehr frühzeitig mit den Karten fertig wurden, haben mit den schlechteren bin 0 Chips für die MSRP-Karten gerechnet und das 215 Watt BIOS verwendet (und für den Fall der Fälle auch so belassen). Nur dass NVIDIA bisher überwiegend bin 1 Chips geliefert hat, die dann bereits bei 200 Watt den gewünschten (voreingestellten) Takt hätten erreichen können. Ich habe diesen Gegentest mit der KFA2 RTX 4070 EX Gamer aus dem morgigen Test getan und das Power Target mit dem Afterburner auf 200 Watt gesetzt. Läuft…

Im Gegenzug konnte ich die Karte gehörig übertakten (was so nicht vorgesehen sein dürfte). Mit einem 250 MHz Offset schaffte es die extrem gut gekühlte Karte bis zur 3-GHz-Marke. Wohl gemerkt: als eigentliches MSRP-Modell! Wer soll dann noch die ganzen teuren OC-Modelle kaufen, die statt acht (Founders Edition sechs) vielleicht noch ein oder zwei (eigentlich unnötige) Spannungswandler mehr haben und auf den 12VHPWR-Anschluss setzen? Jetzt ist natürlich so ein Glücksgriff nicht garantiert und die nächste Batch der gelieferten Bundles aus Chip und Speicher könnte schon wieder ganz anders aussehen. Aber zumindest ist mir nicht kolportiert worden, dass NVIDIA die Binning-Flags absichtlich herunterstufen würde, denn dann müsste man noch viel mehr abändern. Was das ist, das erkläre ich Euch gleich im zweiten Teil.

Doch selbst OC-Karten nutzen die 215 Watt als  Untergrenze. Ich hatte die MSI GeForce RTX 4070 Gaming X Trio ja ebenfalls im Test und diese Karte scheiterte letztendlich genauso an den stabilen 3 GHz (mal abgesehen von kurzeitigen Spikes), trotz des maximalen Power Limits von sogar 240 Watt. Die Karte kam mit dem bin 1 Chip  selbst bei maximalem Takt nur knapp über 215 Watt. Die 240 Watt hätte man vielleicht gebraucht, um einen schlechteren bin 0 Chip in ähnliche Regionen zu prügeln.

Und was ist nun das Ergebnis der ganzen BIOS-Limits? MSRP-Karten mit 215 Watt Power Limit besitzen derzeit die große Chance, als echte OC-Karten genutzt werden zu können, solange die bin 1 Chips verbaut werden! Aber eine Garantie dafür gibt es natürlich nicht, wie auch? NVIDIAs Yield scheint allerdings deutlich besser zu sein als erwartet und es liegen wohl auch zu viele Chips noch auf Halde, um hier groß nach Binning zu selektieren. Das war Teil Eins des heutigen Artikels und Ihr könnt morgen sehen, wie sich so eine “Nicht-OC-Karte” mit der normalen Übertaktung auf dem Level der üblichen, viel teureren OC-Karten so schlägt! Auf der nächsten Seite wird es jetzt etwas technischer, aber sicher nicht weniger interessant. Also bitte umblättern und weiterlesen!

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openyoureyes76

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Wie lässt sich da dann die FE mit ihren 220 W Powerlimit einstufen? Verwendet man da dann auch eher einen besseren Bin 1 Chip?

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eastcoast_pete

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Danke, interessanter Hintergrund Artikel, und wieder einmal Fakten, die man woanders eher nicht findet. Verdacht bzw Vermutung: NVIDIA hat die relative Ausbeute von guten (Bin 1) GPU Chips weit unterschätzt, weil sie ihre Annahmen für die Ausbeute (Bin 1 <-> Bin 0) auf den (schlechten) Erfahrungen mit Samsung VLSI basierten. TSMC scheint ihre EUV Fertigungsknoten eben doch weit besser im Griff zu haben.
Und, zum Thema "Speedo": Bis dato habe ich da eher an die australische Badeklamottenfirma gedacht (https://www.speedo.com). Vielleicht haben sich NVIDIAs Ingenieure ja auch davon inspirieren lassen, als sie ihre Regulierung so benannten. Die superglatten Schwimmanzüge (zuerst von Speedo für Schwimm WMs und Olympiaden entwickelt, Adidas zog bald nach) waren vor ~ 23 Jahren heiß diskutiert, als die Rekorde deshalb nur so purzelten.

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Igor Wallossek

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Es ist eine OC Karte, das Power Target steht bei 200 Watt. Bin 1

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RX480

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Hat die FE vom Typ her andere Spawas, so das nur 6 statt 8 reichen?

Welche "schlechten" 215W-Modelle sind dann eigentlich gut bestückt mit 8 Spawas und taugen die was?
(das die Chancen auf bin1 so gut stehen, ist mal ne gute Nachricht für OCer für lau, ... gefällt mir)

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Igor Wallossek

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Wer meine Tests liest, der weiß, dass nur OnSemi oder A&O verbaut sind (Bis auf Asus, die nehmen meist Vishay von den Billig-Motherboards). Theoretisch reichen auch noch 4 Phasen. Jede weitere Phase senkt die Grundlast pro Phase etwas und entzerrt vor allem die thermischen Hotspots. Man kann unterm Strich günstigere SpaWas verbauen und ist trotzdem noch effizienter. Deswegen bekomme ich bei den ganzen Listen, welche Karte "gut" oder "schlecht" bestückt ist, jedes Mal einen Lachanfall. Man sieht an solchen Laien-Urteilen, wessen Marketing aufgeht (z.B. Asus). Gefährliches Halbwissen, wenn man nur in die Spec-Sheets guckt, aber weder Schaltfrequenz noch Layout berücksichtigt. :D

Manchmal ist ein gut gekühlter "Billig"-DrMOS um Welten effizienter als ein High-End Power Stage, der mangels guter Wärmeabfuhr viel heißer wird. Ohne dies alles zu kennen, kann man doch kein Urteil fällen.

Morgen kommt die KFA2 RTX 4070 EX Gamer. Brutale Kühlung, 8 Phasen und 215 Watt BIOS. Meine Retail-Karte hat den bin 1 Chip und geht mit OC bis 3 GHz. Das war auch der Auslöser für den Artikel heute

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Perdakles

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Danke Igor für diese lehrreiche Morgenlektüre. Sehr interessant. So detaillierte Artikel mit so vielen Hintergrundinformationen findet man sonst einfach nirgendwo. (y) :geek:

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Derfnam

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Mal davon ab, dass du sicher die olympischen Spiele meinst: die Dinger wurden gerüchteweise zuerst von einem chinesischen Geschwisterpaar ausgiebig getestet und um die und das zu würdigen war der ursprünglich geplante Name 'Speedoping'. Zum Glück hatten die ne gute Praktikantin: Miss Understanding.

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Igor Wallossek

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Speedo ist ein Recht gebräuchlicher Begriff aus der Halbleitertechnik und der Rennszene 😎🫵

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openyoureyes76

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Ich hab noch nicht ganz verstanden warum gerade KFA2 jetzt das 215 W Bios bei der "Standard"-Karte verbaut. War man der Meinung einen "schlechten" Bin 0 Chip zu erhalten und wollte die Karte trotzdem mit höherem Takt betreiben?

Eine weitere Frage die sich für mich stellt: wenn jetzt alle Chips so "individuell" gesteuert werden, sind dann nicht die ganzen Tests immer nur für genau diese eine jeweilige Karte wirklich aussagekräftig? Es dürfte dann ja auch innerhalb der Bin-Einstufungen noch zu Unterschieden kommen. Die tatsächliche Spieleleistung im Standardbetrieb wird sich nicht unterscheiden, aber die Stromaufnahme und in weitere Folge das Lüftergeräusch können da schon je nach Qualität des Chips anders sein. Oder hab ich da etwas falsch verstanden? Mir ist schon klar, daß hier Platinenlayout, Kühlsystem, Lüfteranzahl auch eine Rolle spielen, aber diese sind ja bei jeder Karte eines Typs diesselben - da sollte es keine großen Veränderungen geben. Nur die Chipqualität kann dann doch recht abweichend sein. Oder seh ich das falsch bzw. zu extrem?

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Igor Wallossek

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Steht eigentlich im Artikel. Manche haben die Untergrenze auf 215 Watt gesetzt, zur Sicherheit, weil man am Anfang nicht so recht wusste, was im Detail dann kommt. Andere haben mit Bin 1 gerechnet.

Das mit den Unterschieden der Karte habe ich doch auch erklärt. Die Hersteller kaufen für die Modelle eine bestimmte Qualität (Bucket), dann sind diese Karten innerhalb der Reihe in etwa gleich. Deshalb schreibe ich aber auch immer, dass es Toleranzen gibt und die ganzen Nachkommastellen eigentlich Augenwischerei sind. :D

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openyoureyes76

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Auch auf die Gefahr hin, daß diese Frage schon beantwortet wurde, aber wäre es zukünftig vielleicht möglich diese Powerlimit doch irgendwie anzupassen oder ist das fix hinterlegt ohne jegliche Chance auf Veränderung?

Theoretisch müsste dann ja eine MSI Gaming X Trio mit 240 W Powerlimit UND einem sehr guten Bin 1 Chip doch merkbare Vorteile im OC bieten oder?

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Igor Wallossek

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Auch das steht im Artikel. Mehr als 215 Watt braucht die nicht, weil man dann schon ins Spannungs-Limit läuft. Ist auf Seite 2 doch extrem ausführlich erklärt. Speedo und VFE :)

Diese Gaming X Trio und die KFA2 EX Gamer rennen bei 3 GHz ins Voltage limit. Power Limits sind fest in der Firmware hinterlegt.

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big-maec

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So was aber auch jetzt habe ich mir den Artikel durchgelesen und bin neugierig geworden auf MODS und MATS. Werde mir mal einen bootstick machen.

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Igor Wallossek

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Na du aber auch, das ist doch verboten :D

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Nulight

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Insgesamt eine wirklich interessante Geschichte, dabei freue ich mich immer wieder, wenn zum Beispiel die KFA2 4090 bei 80% Powerlimit, bei 59 C* Hotspot mit 2790 taktet, zu 2745 bei 100% Powerlimit. ( Wobei sie 100 % ja eigentlich gar nicht braucht. )
Da stimme ich Igor vollkommen zu, dass eine sehr gute Kühlung, quasi OC für lau ist. 👍🏼

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big-maec

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Hab schon mal geschaut man findet ja einiges und auch für Reparatuzwecke wohl brauchbar. Im Internet ist ja einiges vorhanden mit How-to's und Videos, zu verlockend.

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Igor Wallossek

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LurkingInShadows

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1,373 Kommentare 573 Likes

das klingt für mich irgendwie nach AMDs Ansatz.... "wir fahren 2,5GHz, und schauen dann wieviel wir dabei verbrauchen" und nicht mehr wie NV immer meinte "wir verbrauchen 200W und schauen wie schnell wir werden"

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meilodasreh

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572 Kommentare 284 Likes

solche Artikel sind immer der Moment, wo ich mich diebisch freu,
weil ich besagtes Stück hardware zufälligerweise verbaut habe...aber trotzdem nie auch nur ansatzweise dran rumfummel.
Es genügt mir, daß ich könnte 😄

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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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