Geforce GTX 1080 Ti (GP102) und GTX 1080 (GP104) - die schnellsten Desktop-Grafikkarten

Wer sich in der ersten Hälfte des Jahres 2017 etwas gönnen und seine Gaming-Hardware aufrüsten möchte, der kommt um eine Geforce GTX 1080 (Ti) nicht herum. Nvidia setzt seine erfolgreiche Strategie fort und bringt mit den beiden Modellen Geforce GTX 1080 Ti und der kleineren Variante Geforce GTX 1080 die schnellsten Grafikkarten im Desktop-Segment in die Händlerregale. Die direkte Konkurrenz AMD Radeon R9 Fury X oder AMD Radeon R9 Nano sind gegen die starken Nvidia-Modelle chancenlos. An dieser Stelle zählt auch nicht die Ausrede, dass beide AMD-Grafikkarten bereits im Jahr 2015 veröffentlicht wurden, schließlich hatte AMD genügend Zeit, schnellere Grafikkarten nachzuliefern. Wer einen Blick in unsere Grafikkarten-Rangliste wirft, findet aber eine AMD-Grafikkarte an der Leistungsspitze. Die AMD Radeon Pro Duo lassen wir aber einmal außen vor, da es sich hierbei um eine Dual-GPU-Grafikkarte handelt. Wenn wir es genau nehmen, muss der Satz zu Beginn dieses Artikels "die Geforce GTX 1080 und GTX 1080 Ti sind die schnellsten Single-GPU-Grafikkarten" lauten.

Teaser Nvidia Geforce GTX 1080 und GTX 1080 Ti

Auch wenn beide Geforce-Grafikkarten einen ähnlichen Namen besitzen und sich hinter dem Kürzel "Ti" eine leichte Modifikation vermuten lässt, unterscheiden sich die GTX 1080 und GTX 1080 Ti grundlegend. Die kleinere Variante Geforce GTX 1080 wurde bereits im Jahr 2016 eingeführt und tritt quasi in die Fußstapfen der Maxwell-Grafikkarte Geforce GTX 980 Ti. Da die Leistung in etwa auf demselben Niveau liegt, ist die GTX 1080 für Besitzer einer Geforce GTX 980 Ti keine Aufrüstoption. Viel interessanter ist die 8 Monate später im Mai 2017 eingeführte Geforce GTX 1080 Ti, die rund 32% schneller als die kleinere GTX 1080 ist.

Um die beiden Nvidia-Modelle besser einschätzen zu können, hat PC-Erfahrung.de mithilfe der Grafikkarten-Rangliste die aktuell am Markt befindlichen Desktop-Grafikkarten herausgefiltert und das Preis-Leistungsverhältnis analysiert. Zum aktuellen Zeitpunkt (05/2017) blättert man für die kleinere Geforce GTX 1080 rund 490 Euro, für die große Geforce GTX 1080 Ti rund 710 Euro hin. Beide Angebote sind sicherlich keine Schnäppchen, aber eine hohe Leistung muss eben auch bezahlt werden. Positiv ist, dass sich das Preis-Leistungsverhältnis (siehe Seite 3 von 3) in einem gesunden Maß befindet, welches bspw. bei der Radeon Pro Duo oder Geforce Titan X aus dem Ruder gelaufen ist. Auffällig ist, dass sich der Leistungsunterschied zwischen beiden GTX 1080 Modellen auch im Preis widerspiegelt.

Aktuelle Grafikkarten-Preise nach Leistung1 von 3

Aktueller Grafikkartenvergleich
Eine aktuelle Preisanalyse vergleicht die Konkurrenten in den einzelnen Marktsegmenten High-End, Mittelklasse und Einsteiger. Die Grafik vermittelt einen schnellen Marktüberblick der Grafikkarten aus dem aktuellen und den letzten ein, maximal zwei Jahren.

Preis-/Leistungsverhältnis nach Leistungsklassen2 von 3

High-End
AMD Radeon Pro Duo1200 Euro971 Score
Nvidia Titan X1050 Euro813 Score
Nvidia Geforce GTX 1080 TI710 Euro848 Score
Nvidia Geforce GTX 1080490 Euro639 Score
Nvidia Geforce GTX 1070390 Euro529 Score
AMD Radeon RX 580275 Euro409 Score
AMD Radeon RX 470225 Euro332 Score
Mittelklasse
AMD Radeon RX 480 8 GB255 Euro388 Score
Nvidia Geforce GTX 1050 Ti130 Euro188 Score
AMD Radeon RX 560120 Euro177 Score
Nvidia Geforce GTX 1050110 Euro180 Score
AMD Radeon RX 460105 Euro156 Score
AMD Radeon RX 55090 Euro133 Score
Einsteiger
Nvidia Geforce GT 103075 Euro102 Score
Wir vergleichen nun den Preis (roter Balken) im Verhältnis zur Leistung (grüner Balken), der sich durch den PCE-Score ergibt. Die Grafikkarte mit dem besten Preis-Leistungsverhältnis ist die Geforce GTX 1050. Hier bekommt man die meiste Leistung fürs Geld. Deutlich wird, dass zwischen Geforce GTX 1080 und 1080 Ti ein großer preislicher Unterschied liegt.

Preis-/Leistungsverhältnis3 von 3

Wie viel Mehrleistung bekomme ich pro investierten Euro? Die Rechnung ist simple: Preis / PCE-Score bei dessen Ergebnis "höher = besser" gilt. In der Regel wird deutlich, dass eine Leistungssteigerung in höheren Preisregionen teuer erkauft wird.

Zusammengefasst lässt sich noch einmal sagen, dass die Geforce GTX 1080 leistungsstarke Grafikkarten aus dem oberen High-End-Bereich sind, die mit Preisen zwischen 400 und 700 Euro die Zielgruppe des ambitionierten PC-Spielers anspricht.

Technische Spezifikationen

Im Vergleich zur Vorgeneration Geforce GTX 900, die auf der Maxwell-Architektur basierte, hat Nvidia einen Wechsel der Grafikkarten-Architektur vorgenommen. Die Geforce GTX 1080 basiert auf der Pascal-Architektur und somit kommen beide GTX 1080 Modelle in den Genuß der aktuellen Technologie. Wie bereits zu Beginn erwähnt unterscheidet sich die GTX 1080 Ti von ihrer kleinen Schwester. So basiert die Ti-Variante auf dem GP102-Kern, welcher mit 12 Milliarden Transistoren zu den komplexesten Chips zählt und auch in der Geforce Titan X zum Einsatz kommt. Die kleinere Geforce GTX 1080 basiert auf dem GP104-Kern, der mit 7,2 Milliarden Transistoren fast die Hälfte der Menge aufnimmt. Beide Kerne werden im modernen 16nm Herstellungsverfahren produziert, was im Vergleich zur Maxwell-Architektur (28nm) eine Optimierung darstellt, welches sich in einem verbesserten Stromverbrauch positiv bemerkbar macht.

Geforce GTX 1080 Ti
Geforce GTX 1080 Ti "Founders Edition"
D.h. Referenzdesign

Die GTX 1080 Ti ist technisch nahezu identisch zur semi-professionellen Geforce Titan X, was im Anbetracht des Preises sehr erstaunlich ist. Immerhin handelt es sich bei der Titan X um eine Profi-Karte, die zur Einführung über 1200 Euro kostete. Dabei muss der Anwender nur minimale Einschnitte verkraften: 88 statt 96 Rasterendstufen (ROPs), 352 Bit statt 384 Bit Speicherinterface, 11 statt 12 GB Grafikspeicher und deaktivierte 256 KB L2-Cache. Ansonsten fährt die Geforce GTX 1080 Ti in der Vollausstattung. D.h.: 3584 Streamprozessoren, 224 Textureinheiten oder DirectX 12.1. Das Highlight: durch die höheren Taktraten bei Chip und Speicher liegt die Geforce GTX 1080 Ti sogar über der Geforce Titan X. Man bekommt also für deutlich weniger Geld sogar etwas mehr Leistung.

Die kleinere Geforce GTX 1080 schließt die Lücke zwischen der teuren Ti-Variante und der oberen Mittelklasse-Grafikkarte Geforce GTX 1070. Das macht sich nicht nur in einem günstigeren Preis, sondern auch durch eine spürbar geringere Leistungsfähigkeit aus. Der GP104-Chip ist deutlich limitierter als der GP102-Chip. So kommen bei der GTX 1080 nur 2560 Streamprozessoren (-29%), 160 Textureinheiten  (-29%) und 64 Rasterendstufen  (-28%) zum Einsatz. Da hilft es kaum, dass Nvidia die Taktraten höher angesetzt hat. Der Chip der kleineren GTX 1080 wird mit 1607 MHz (1733 MHz Boost) getaktet, der Chip der Ti-Variante "nur" mit 1480 MHz (1582 MHz Boost).  Ein Unterschied von ca. 9% zugunsten der Geforce GTX 1080.

Geforce GTX 1080 GP104
Geforce GTX 1080 "Founders Edition"
aka GP104

Grafikkartenvergleich

HerstellerNvidiaNvidiaNvidiaNvidiaAMDAMDAMD
GrafikchipTitan X Geforce GTX 980 TiGeforce GTX 1080 TIGeforce GTX 1080 Radeon RX 580 Radeon R9 Nano Radeon R9 Fury X
Rang (Rangliste)3. Platz11. Platz2. Platz5. Platz17. Platz12. Platz6. Platz
LeistungsklasseHigh-EndHigh-EndHigh-EndHigh-EndHigh-EndHigh-EndHigh-End
Veröffentlicht2Q 20162Q 20151Q 20172Q 20162Q 20174Q 20152Q 2015
Anzahl Kerne1111111
CodenameGP102
(Pascal)
GM204
(Maxwell)
GP102
(Pascal)
GP104
(Pascal)
Polaris 20FijiFiji
Transistoren12.000 Mio.8000 Mio.12.000 Mio.7200 Mio.5700 Mio.8900 Mio.8900 Mio.
Herstellungunbekannt28nm16nm16nm14nm28nm28nm
Chip
Chiptakt:1417 MHz1000 MHz1480 MHz1607 MHz1257 MHz1000 MHz1050 MHz
Chiptakt (BOOST):1531 MHz1075 MHz1582 MHz1733 MHz1340 MHznicht unterstütztnicht unterstützt
Shadertakt1417 MHz1000 MHz1480 MHz1607 MHz1257 MHz1000 MHz1050 MHz
Pixelshadernicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstützt
Vertexshadernicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstütztnicht unterstützt
Streamprozessoren3584281635842560230440964096
ROP96968864326464
TMU224176224160144256256
Speicher (RAM)
Speichertakt10000 MHz *7000 MHz *11000 MHz *10000 MHz *8000 MHz *1000 MHz *1000 MHz *
Speichergröße12288 MB6144 MB11264 MB8192 MB8192 MB4096 MB4096 MB
SpeichertypGDDR-5xGDDR-5GDDR-5xGDDR-5xGDDR-5HBMHBM
Speicherinterface384 Bit384 Bit352 Bit256 Bit256 Bit4096 Bit4096 Bit
Herstellung
APIPCI-E 3.0PCI-E 3.0PCI-E 3.0PCI-E 3.0PCI-E 3.0PCI-E 3.0PCI-E 3.0
DirectX12.112.012.112.112.012.012.0
OpenGL4.54.54.54.54.54.54.5
Multi-GPU fähig?SLISLISLISLISLICFCF
Hybrid GraphicsNvidia OptimusunbekanntNvidia OptimusunbekanntAMD Endurounbekanntunbekannt
Vulkan1unbekannt1unbekannt1unbekanntunbekannt
Leistungswerte
PCE-Score
812.6
521
847.5
638.9
409.1
521
623.7
Pixelfüllrate136.032 MP/s96.000 MP/s130.240 MP/s102.848 MP/s40.224 MP/s64.000 MP/s67.200 MP/s
Texelfüllrate317.408 MT/s176.000 MT/s331.520 MT/s257.120 MT/s181.008 MT/s256.000 MT/s268.800 MT/s
Shaderleistung
(Single Precision)
10.157 GFlops5630 GFlops11.470 GFlops8870 GFlops6170 GFlops8200 GFlops8600 GFlops
Shaderleistung
(Double Precision)
317 GFlops176 GFlops358 GFlopsunbekanntunbekannt512 GFlops538 GFlops
Speicherbandbreite480.000 MB/s336.000 MB/s484.000 MB/s320.000 MB/s256.000 MB/s512.000 MB/s512.000 MB/s
Stromverbrauch
Maximal250 Watt250 Watt250 Watt180 Watt185 Watt175 Watt275 Watt
Leerlauf (IDLE)unbekannt13,0 Watt9,0 Watt7,0 Watt12,0 Watt13,0 Watt21,0 Watt
Weitere Informationen
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Tech. DetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetailsDetails

* Theoretische Taktrate. Abhängig von der RAM-Technologie.
  Bei DDR-Speicher ist dies nicht der Realtakt, sondern entspricht der theoretischen Leistungsfähigkeit

Ansonsten sind die Geforce GTX 1080 und 1080 Ti auf dem neuesten Stand der Technik. DirectX wird bis zur maximalen Ausbaustufe in Version 12.1 unterstützt, ebenfalls OpenGL bis zur aktuellsten Version 4.5. Ein Blick in die Nvidia-Spezifikationen zeigt ebenfalls, dass die GTX 1080 alle Features unterstützt, die Nvidia aktuell zu bieten hat. Da wären Nvidia Ansel, SLI, G-Sync, GPU-Boost 3.0 oder Vulkan API.

Grafikspeicher: GDDR5x, 8-11 GB

Wer komplexe und aufwendige PC-Games spielt, der braucht eine Grafikkarte mit ausreichend viel Grafikspeicher, um die 3D-Szenen und Texturen zwischenspeichern zu können. Ansonsten passiert ein ähnliches Verfahren, wenn ein PC zu wenig Arbeitsspeicher eingebaut hat und auf die langsame Festplatte auslagern muss. Im Fall der Grafikkarte bedeutet das: es muss auf den langsameren Arbeitsspeicher ausweichen.

Mit einer Geforce GTX 1080 oder 1080 Ti braucht man sich diesbezüglich keine Sorgen machen. Mit 8 GB (GTX 1080) bzw. 11 GB (GTX 1080 Ti) hat man genügend Puffer, selbst für die komplexesten PC-Games. Es ist fraglich, ob überhaupt ein Spiel die Größe des Grafikspeichers einer GTX 1080 komplett füllen kann. Wichtig zu wissen ist auch, dass die Größe des Grafikspeichers keinen direkten Einfluss auf die Leistungsfähigkeit hat, welches wir in dem Artikel Grafikkarten-Kaufberatung beschrieben haben.

Interessant beim Grafikspeicher der GTX 1080 ist, dass der verbesserte GDDR5x (man beachte das "x") zum Einsatz kommt. Dadurch sind deutlich höhere Taktraten erreichbar, was man bei beiden GTX 1080 Modellen zu sehen bekommt. Nvidia legt den Speichertakt auf effektive 10.000 MHz (GTX 1080) bzw. 11.000 (GTX 1080 Ti). Im Vergleich zum normalen GDDR5-Speicher sind eher Taktraten von bis zu 7000-8000 MHz üblich. In Verbindung mit einem breiten 352 Bit Speicherinterface erreicht die Geforce GTX 1080 Ti eine extrem hohe Speicherbandbreite, welches eine elementare Säule der hohen Gesamtleistung darstellt. Leider hat Nvidia bei der kleineren GTX 1080 das Speicherinterface deutlich auf 256 Bit gekürzt, was sich spürbar auf die Speicherbandbreite auswirkt.

Stromverbrauch

Der Trend bei Grafikkarten oder auch Prozessoren geht immer mehr hin zu einer verbesserten Energieeffizienz. Nicht nur Leistung zählt, sondern auch ein gesunder Stromverbrauch. Hier profitiert die GTX 1080 von ihrem feineren 16nm Herstellungsprozess. Deutlich macht dies der Vergleich zwischen der Geforce GTX 980 Ti und Geforce GTX 1080 Ti: trotz gleicher TDP von 250 Watt ist die GTX 1080 Ti über 30% schneller. Das ist doch mal ein beachtliches Ergebnis! Auch eine Radeon R9 Fury X mit 275 Watt deklassiert die GTX 1080 Ti. Sowohl Leistung als auch Stromverbrauch sind wesentlich besser.

Stromverbrauch Nvidia Maxwell vs. Pascal

Die Grafik von Nvidia verdeutlicht die Optimierungen der Pascal- im Vergleich zur Maxwell-Architektur.

Benchmarks zur Nvidia Geforce GTX 1080 (Ti)

The Witcher 3 2560x1600 4xAA 16xAF

The Witcher 3 2560x1600 4xAA 16xAF
The Witcher 3 ist ein Openworld Rollenspiel der oberen Klasse, welches 2015 veröffentlicht wurde. Die Grafikengine nutzt DirectX 12 und die aufwendig gestalteten Endloswelten bringen hohe Anforderungen an die Grafikkarte mit sich.

Grafikchip Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 1080 TI Diagrammbalken93
Nvidia Geforce GTX 1080 Diagrammbalken77
Nvidia Geforce GTX 1070 Diagrammbalken63
AMD Radeon R9 Fury X Diagrammbalken57
AMD Radeon R9 390 Diagrammbalken45

Testsystem: AMD Ryzen 7 1700X 3,4 GHz, 8 GB RAM, Windows 7 Professional

Analyse: The Witcher 3 mit einer Monsterauflösung von 2560x1600 bei höchsten Detailstufen? Für die Geforce GTX 1080 überhaupt kein Problem. Kurz gefasst: so gibt es höchsten Spielegenuss!

The Witcher 3 1920x1080 4xAA 16xAF

The Witcher 3 1920x1080 4xAA 16xAF
The Witcher 3 ist ein Openworld Rollenspiel der oberen Klasse, welches 2015 veröffentlicht wurde. Die Grafikengine nutzt DirectX 12 und die aufwendig gestalteten Endloswelten bringen hohe Anforderungen an die Grafikkarte mit sich.

Grafikchip Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 1080 TI Diagrammbalken123
Nvidia Geforce GTX 1080 Diagrammbalken100
Nvidia Geforce GTX 1070 Diagrammbalken85
AMD Radeon R9 Fury X Diagrammbalken73
AMD Radeon R9 390 Diagrammbalken60

Testsystem: AMD Ryzen 7 1700X 3,4 GHz, 8 GB RAM, Windows 7 Professional

Analyse: Wie sieht das ganze in einer niedrigeren Auflösung aus? Die Frames steigen, der Abstand zur AMD Konkurrenz ist eindeutig. Die Radeon R9 Fury X ist mal eben 40% langsamer.

GTA 5 2560x1600 4xAA 16xAF

GTA 5 2560x1600 4xAA 16xAF
Das Leben als Gangster wird in Grand Theft Auto V zur Realität. Das im Jahr 2013 veröffentlichte Game hat so hohe grafische Anforderung, dass es selbst 3 Jahre später High-End-Grafikkarten ins Schwitzen bringt.

Grafikchip Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 1080 TI Diagrammbalken82
Nvidia Geforce GTX 1080 Diagrammbalken68
Nvidia Geforce GTX 1070 Diagrammbalken58
AMD Radeon R9 Fury X Diagrammbalken55
AMD Radeon R9 390 Diagrammbalken43

Testsystem: AMD Ryzen 7 1700X 3,4 GHz, 8 GB RAM, Windows 7 Professional

Analyse: In GTA 5 ein ähnliches Bild, wobei die AMD Grafikkarten besser abschneiden und den Abstand zur GTX 1080 verringern. Aber nur letztere knacken die magische 60 FPS Hürde.

Crysis 3 2560x1600 4xAA 16xAF

Crysis 3 2560x1600 4xAA 16xAF
Höchste Spiele-Qualität made in germany. Crysis in der dritten Generation ist ein komplexer Ego-Shooter, der im Jahre 2013 veröffentlich wurde und die Hardware auf DirectX 11 beansprucht.

Grafikchip Ergebnis
Nvidia Geforce GTX 1080 TI Diagrammbalken95
Nvidia Geforce GTX 1080 Diagrammbalken79
Nvidia Geforce GTX 1070 Diagrammbalken68
AMD Radeon R9 Fury X Diagrammbalken57
AMD Radeon R9 390 Diagrammbalken50

Testsystem: AMD Ryzen 7 1700X 3,4 GHz, 8 GB RAM, Windows 7 Professional

Analyse: Auch bei Crysis 3 das gewohnte Bild. Die GTX 1080 vorweg, die AMD Konkurrenz hechelt hinterher.

Zusammenfassung

  • Geforce GTX 1080 und Geforce GTX 1080 Ti sind grundlegend unterschiedliche Grafikchip
  • Einführung: GTX 1080 = 2Q 2016, GTX 1080 Ti = 1Q 2017
  • Geforce GTX 1080 Ti nahezu identisch zur Geforce Titan X
  • Unterschied zur Titan X: 88 statt 96 ROPs, 352 statt 384 Bit Speicherinterface, deaktivierte 256 KB L2-Cache.
  • Einführungspreis 1200 vs. 820 Euro
  • Normale GTX 1080 löst die GTX 980 Ti (Maxwell) ab. D.h. GTX 980 Ti User nicht an 1080 interessiert.
  • 1080 Ti ca. 35% schneller als GTX 980 Ti
  • Pascal Architektur
  • Konkurrenz gegen die 2015 eingeführte Radeon R9 Fury X und Radeon R9 Nano -> chancenlos
  • Einführungspreis: 600 (GTX 1080), 820 (GTX 1080 Ti)
  • Leistungsoptimierung bei gleichbleibenden Stromverbrauch (250 Watt
  • GDDR-5x Speicher