Nvidia Turing und EVGA RTX 2070 Super, die Technik:


Zunächst also einige Basics, bei "Turing" handelt es sich um die Grafikkarten-Generation des Jahres 2018/2019 von Nvidia und somit um den Nachfolger der erfolgreichen Pascal GPUs. Die unter dem Codenamen „Turing“ (nach dem britischen Mathematiker Alan Turing) lancierte Serie legte erstmals den Schwerpunkt auf Raytracing. Um diesen Aspekt zu unterstreichen, änderte Nvidia das bisher in Verkaufsnamen meist verwendete Präfix GTX in RTX um. Eine weitere Neuerung besteht in der Verwendung von GDDR6-Speicher. Verkaufsstart war der 20. September 2018.
Die Grafikprozessoren, welche auf der Turing-Architektur basieren, setzen sich aus sogenannten Graphics-Processing-Cluster (GPC) zusammen, welche teilweise auch als Raster-Engines bezeichnet werden. Jeder Graphics-Processing-Cluster enthält je 4 oder 6 Texture-Processing-Cluster (TPC), die teilweise nicht komplett aktiviert sind. Ein Texture-Processing-Cluster besteht dabei aus zwei Shader-Clustern, welche von Nvidia als Streaming-Multiprozessoren (SM) bezeichnet werden. Diese Streaming-Multiprozessoren, der Funktionsblock, der die wichtigsten Einheiten umfasst, weisen gegenüber der Pascal-Architektur erhebliche Veränderungen auf und sind teilweise neu geordnet worden. Dabei sind jedem Streaming-Multiprozessor zugeordnet: 64 FP32-Einheiten für 32-bit-Gleitkomma-Zahlen und 2 FP64-Einheiten für 64-bit-Gleitkomma-Zahlen, 64 INT32-Einheiten für 32-bit-Ganzzahlen, die parallel zu den Gleitkommaeinheiten arbeiten können, 4 Textureinheiten, bestehend aus je einer Texture Mapping Unit und einer Texture Address Unit, 16 Load/Store-Einheiten, 16 Special-Function-Units, 8 Tensoreinheiten und 1 Raytracing-Einheit. Bei Pascal bestand dazu im Vergleich ein Streaming-Multiprozessor noch aus 128 FP32-Einheit, die entweder für 32-bit-Gleitkomma-Zahlen (Floating Piont) oder 32-bit-Ganzzahlen (Integer) ausgeben können. Bei Turing wurde dieses System aufgegeben und stattdessen die FP32-Einheit auf 64 reduziert, sowie neu 64 INT32-Einheiten hinzugefügt. Dadurch können beide Operationen parallel ausgeführt werden.[1] Alternativ können die FP32-Einheiten auch 16-bit-Gleitkomma-Zahlen (halbe Genauigkeit) im Verhältnis 2:1 berechnen.
Neben der hohen 3D-Performance und Effizienz bietet die GeForce RTX Grafikkarten eine verbesserte Video-Engine sowie die neuesten Display-Schnittstellen zur Wiedergabe von echten HDR-Filmen und Spielen. Außerdem unterstützt diese Grafikkarten DirectX 12.1, OpenGL 4.6, CUDA, OpenCL und das bereits erwähnte Raytracing. Nvidias Boardpartner wie auch EVGA haben optimierte Varianten mit eigenen Kühlsystemen und weiteren Modifikationen im Portfolio, die sich nach der Positionierung von AMDs RX 5700 Grafikbeschleunigern im Preis ein wenig reduziert haben, aber immer noch deutlich über dem Mainstream oriientieren.

Spätestens seit der Computex 2019 ist sicher: Nvidia wird mindestens drei sogenannte Geforce RTX Super veröffentlichen. Das bestätigt unter anderem Igors Lab und Videocardz nennt mit Mitte Juli auch gleich den passenden Termin. Die neuen Grafikkarten werden Geforce RTX 2080 Super, der Geforce RTX 2070 Super und der Geforce RTX 2060 Super heißen - später soll wohl noch eine Geforce RTX 2080 Ti Super folgen.
Nvidia verwendet für die Geforce RTX Super die gleichen Chips wie bisher, aber in unterschiedlichen Konfigurationen: Die Geforce RTX 2080 Super nutzt die TU104-GPU, allerdings im Vollausbau mit 3.072 statt wie bisher mit 2.944 Shader-Einheiten, zudem steigt die Speichergeschwindigkeit von 14 GBit/s auf 16 GBit/s. Die Geforce RTX 2070 setzte bisher auf den TU106, nun aber wird der TU104 verwendet: Die Anzahl der ALUs erhöht sich somit von 2.304 auf 2.560; der GDDR6 wird nicht schneller und kann je nach Charge aus Micron, Samsung oder Hynix Speicher bestehen. Die Geforce RTX Super darf man als Reaktion auf AMDs Radeon RX 5700 (XT) einordnen, die am 7. Juli 2019 lanciert wurden und die Geforce RTX 2070/2060 vor allem auch preislich angegriffen haben.

Das Herzstück der GeForce RTX 2070 Super ist der aus 13,6 Milliarden Transistoren bestehende Turing Grafikchip TU104-410-A1. In Spielen wird der Turbo-Takt die Grafikkarte auf bis zu 11707 MHz beschleunigen. Für Textur- und Rasteroperationen hat die GPU 160 Textureinheiten und 64 Rasterendstufen zur freien Verfügung. Der schnelle GDDR6X-Speicher bietet bisher Platz für 8 GByte Daten mit einer maximalen Taktung von effektiv 14000 MHz, das wäre auch für aktuelle Spiele in 4K mehr als genug. Die Speicherbandbreite beträgt 448 GByte/s; verbesserte verlustfreie Texturkompressionsverfahren (4:1/8:1 Delta Color Compression) sollen die Bandbreitenanforderungen niedrig halten. Mit der RTX 2070 Super laufen die meisten Spiele in 4K mit voller Detailstufe ruckelfrei, in der Regel mit bis zu 60 fps.


Das soll zunächst als Einstieg genügen und jetzt sehen wir uns an, wie sich EVGA dem Thema angenommen hat:

Die in einem Onlineshop unserer Wahl gekaufte EVGA GeForce RTX 2070 SUPER Black Gaming offenbart nach dem Auspacken direkt die ersten Enttäuschungen: keine Spielevollversion, keine Adapter und auch kein erwähnenswertes Handbuch, das ist angesichts des Preises nicht gerade eine Offenbarung.
Der optische Ersteindruck der bei TSMC gefertigten Grafikkarte ist nicht nur wegen der Abmessungen Respekt einflößend, dabei ist der Kühler gar nicht einmal so gewaltig wie vermutet, diesbezüglich existieren durchaus monströsere Kühlergebilde, die bis zu 4 Slots belegen können. Die Höhe des Kühlers respektive der Karte fällt diesmal mit 112mm fast schon moderat aus, insofern sollte es auch keinerlei Kollisionsprobleme mit dem PC Gehäuse oder anderer Bauteile geben. Die Platine ist mit ihren 270mm (inklusive Kühler) minimal kürzer ausgelegt als bei anderen EVGA Versionen. Dabei wäre zu berücksichtigen, dass die Grafikkarte je nach Mainboard Layout den internen SATA-Ports sehr nahe kommen kann.
Der iCX2 2x90mm Lüfter/Kühler hinterläßt den Betrachter mit einem guten Gefühl, hier scheint nichts wesentliches unterdimensioniert konzipiert zu sein. Das Ganze wurde als 0dB-Zero-Fan-Modus ausgelegt, d.h. solange die Grafikkarte nicht wärmer als 46"C wird, verbleiben die beiden Lüfter im Ruhezustand und rotieren nicht. Erst darüber hinaus setzen sich die Lüfter langsam in Bewegung, wobei dies gemächlich erfolgt und nicht gleich in einem Fönmodus anläuft. Dadurch bleibt die Karte sehr lange sehr leise, ohne dass eine adäquate Kühlung aller relevanten Grafikkarten-Bereiche vernachlässigt wird. In unseren ersten Tagen mit der EVGA Karte konnten wir keinen Lastzustand simulieren, in dem die Karte aus dem System heraus zu identifizieren gewesen wäre.
Überdies trägt EVGA in ihrem minimal überarbeiteten Referenz-Platinen-Layout entscheidend zur Erhöhung der Signalqualität bei, ein nicht zu unterschätzender Faktor, wenn es um Stabilität geht, zu der die 12-lagige Platine als solche ebenfalls ihren Teil beiträgt. Üblicherweise kommen an dieser Stelle 6-oder maximal 8-lagige Platinen zum Einsatz. Die Platinen Qualität von Nvidia korrespondiert duchaus mit dem restlichen Equipment, insofern überrascht es nicht, das wir ausschließlich FR5 Qualität vorfinden. Dass dies eine Rolle spielt, wissen unsere aufmerksamen Leser selbstverständlich, denn die Güte der Platine sagt viel über deren Kriechstromfestigkeit und Hochfrequenzeigenschaften aus. Falls es jemand nicht wissen sollte, FR steht für flame retardant, zu deutsch: flammenhemmend. Die Einstufungen FR1 und FR2 sind kaum erwähnenswert und bleiben der Standard Qualität vorbehalten. Ab FR3 wird es für brauchbare Geräte interessant, denn so eine Platine besteht aus Epoxidharz + Papier, wobei hier mittlerweile auf Phenolharz verzichtet wurde. Dementsprechend wären diese Platinen im Normalfall auch frei von gesundheitsschädlichen Aldehyden. Ab FR4 darf man getrost von sehr hochwertig und ab FR5 von highend Platinen sprechen.
Darüber hinaus wurde sehr viel Wert auf eine möglichst perfekte Spannungsversorgung gelegt, denn die Grafikkarte soll ja auch noch weitere Übertaktungen ermöglichen. Dafür zog EVGA ebenfalls einige Register, die Spannungsversorgung der GPU wurde 8-phasig ausgelegt, der Speicher erhielt 2 Phasen: macht summa summarum eine 10-Phasen-PWM-Architektur. Die Spulen auf der Platinenvorderseite sind mit Epoxidharz vergossen worden, so dass die Spulen dieses Layouts normalerweise weder pfeifen, fiepen oder anders geartete Geräusche von sich geben. Wer das einmal selbst testen möchte, benötigt dazu keine externen Tools oder Tricks, unter Windows 7 einfach den Windows-Leistungsindex aufrufen und komplett durchlaufen lassen. Diejenige Karte die hier nicht fiept, wird dies in der Regel auch in keinem anderen Aggregatszusatnd tun. Unsere EVGA durchlief diesen Test nicht geräuschlos, aber auch nicht so, dass es nervte, da haben wir schon ganz andere Probanten erlebt.
Das Gewicht von 910 Gramm stellt den PCI-Slots zwar vor keine größeren Belastungs-Probleme, die Befestigung dieses Schwergewichtes sollte aber sichergestellt sein, darum ist eine Verschraubung über beide Einbauslotblechnasen unbedingt anzuraten. Nicht genutzte Ports mit einer passenden Abdeckung zu schließen und somit vor Staub zu schützen, sollte von anderen Herstellern übernommen werden, diese Idee ergibt wirklich Sinn. Die zwei Stromanschlüsse (1x 8-polig, 1x 6-polig) liegen gut zugänglich oben auf der Grafikkarte, somit verlängern sie die Karte nicht noch zusätzlich und erleichtern auf diese Weise den Anschluß. Die beiden Stromversorgungs-Port sind zur Stromversorgung über das Netzteil leider notwendig, die Grafikkarte verbraucht unter Volllast an die 288 Watt und die sind nicht aus den PCI-E Slots abgreifbar, dort ist bei 75 Watt die obere Grenze schon erreicht. Der Vollständigkeit halber, im Idle Modus ohne nennenswerte Grafiklast nimmt die RTX 2070 Super dank 12-nm-Fertigung und Turing Konzeptionierung nur etwa 11 Watt aus der Steckdose respektive Netzteil. Wer ein aktuelles Netzteil mit den passenden Steckverbindungen besitzt (bitte keinesfalls mit Adaptern arbeiten), sollte die beiden Stromanschlüsse natürlich auch entsprechend verstöpseln, ansonsten hagelt es Piep-Kanonaden vom Mainboard. Ein aktuelles hochwertiges Netzteil mit entsprechenden Anschlüssen und moderner adäquater Technik ist Pflicht für diese Grafikkarte.
Anschlußtechnisch hat sich auch einiges geändert. Die EVGA verfügt über 5 korrosionsgeschützte Anschlußports (1x HDMI 2.0b, 3x DisplayPort 1.4a, 1x USB-C mit DisplayPort 1.4a) mit einer maximalen digitalen Auflösung von 7680 x 4320 Pixel. Dass auch diese Nvidia Generation über keinen reinrassigen VGA-Port mehr verfügt, überrascht vermutlich niemanden. Dies ist aus technischer Hinsicht kausal nachvollziehbar, zumal ein VGA Port weder die Auflösung, noch die Darstellungs-Qualität aktueller Grafikkarten an hochwertige Monitore liefern kann. DisplayPort ist daneben angetreten, die ausgereizten Schnittstellen VGA und DVI abzulösen. Wobei das größte Manko dieser Schnittstelle zur Zeit sicherlich die wenig verfügbaren TFTs mit eben diesem Port darstellt, aber das wird sich definitiv ändern. Während analoges VGA höchstens noch für den Anschluss von Notebooks an Beamer oder von PCs an billigen Monitoren eine Rolle spielt, ist DVI auf 1600 x 1200 bzw. 1920 x 1200 Bildpunkte begrenzt, heißt es in der Beschreibung für den Display Port. Über den HDMI Port können Dolby-Digital-, Dolby-Digital-Plus, Dolby-TrueHD-, DTS- sowie DTS-HD-Tonspuren von einer DVD, Blu-ray oder HD-DVD entsprechend ausgegeben werden. Alle Ports können gleichzeitig genutzt werden, eine wichtige Information für die entsprechenden Anwender. Mehrere Monitore (maximal 4 Stück) können natürlich auch genutzt werden, diesbezüglich ist das Stichwort Nvidia Surround maßgebend.