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Der Nicht-Kannibale mit höherer Oktanzahl fürs Gehirn: GeForce GTX 1660 Super mit drei Karten im Test

Nvidia wird zur neuen Super-Company und Meister Jensen gibt galant den Superman. Denn es wird ab heute noch mehr auf- und dazwischengesupert.  Die Über-GeForce GTX 1660 Super basiert, wie schon die langsamere Schwester, auf dem TU116, genauer dem TU116-300, einem bereits bekannten Grafikprozessor, der die verbesserten Shader von Turing, die neue Cache-Architektur und die Unterstützung für adaptives Shading integriert. Durch das Weglassen der RT-Kerne für beschleunigtes Raytracing und der Tensor-Kerne für Inferencing in Spielen, ist der TU116 ein schlankerer Grafikprozessor, der aber eben auch auf Features verzichtet und sich in der Gesamtheit für den Einstieg in die untere Mittelklasse empfiehlt.

Die neue GTX 1660 Super besitzt somit ebenfalls weniger Shader als die Ti-Version, ist aber nun endlich auch an den schnelleren GDDR6-Speicher angebunden, der sogar noch höher takten darf als bei der Ti. Damit schafft man genau die Bandbreite, die man glaubt zu benötigen, um sich damit irgendwie in die Mitte zwischen die beiden bereits am Markt befindlichen GeForce GTX 1660 und GTX 1660 Ti zu quetschen.  Die von Nvidia angekündigte UVP von 245 Euro einschließlich Mehrwertsteuer liegt 20 Euro über dem, was man seinerzeit für die bleifreie Version mit dem langsamen Speicher aufrief. Aktuell beginnen die günstigsten Modelle der GeForce GTX 1660 bereits knapp oberhalb von 205 Euro, die günstigste GTX 1660 Ti war heute früh der Einpropeller-Pegasus von Gainward ab ca. 280 Euro. Damit bleibt Nvidia voll im Gefüge des Straßenpreises, immerhin. Aber ob sich der Aufpreis lohnen wird? Genau das muss ich ja nun irgendwie herausfinden.

Erneuter Launch ohne echte Referenzkarten

Eine Referenzkarte gibt es nicht, nur Referenztaktraten als Vorgabe, deshalb geht der Launch auch diesmal wieder direkt an die Boardpartner, die zudem bereits am Launchtag die UVP von Nvidia mit günstigeren Modellen unterbieten. Auch das hat seinen Charme, denn so kann man gleich am ersten Tag die Eigendesigns der Hersteller begutachten und testen. Für meinen Test hat Nvidia eine Palit GTX 1660 Super GAMINGPRO mit Referenz-Taktraten geschickt und ich habe mir deshalb, korrespondierend dazu, noch eine GAMINGPRO OC (239.90 Euro UVP) als baugleiche, aber werksübertaktete Karte, sowie eine kleine Gainward GTX 1660 Super Pegasus OC (229,90 Euro UVP) für die Preisbrecher- und Mini-ITX-Fraktion besorgt. Die im Bild ebenfalls sichtbare MSI GTX 1660 Gaming X ist liegt preislich etwas über den drei Palit- bzw. Gainward-Modellen und wird deshalb noch einmal getrennt getestet. Denn hier geht es eher um schöner Wohnen für etwas Aufpreis.

Um es mal (ohne groß zu spoilern) gleich vorwegzunehmen – das separate Benchmarken der drei Karten für einen internen Vergleich konnte ich mir getrost schenken. Grund sind die GPU-Lotterie und der recht enge Spielraum, den man fürs Werks-OC übrig hatte. Und so boostet die OC-Version aus der Box heraus in der Realität maximal kein einziges MHz höher, was in Spielen dann generell in den Bereich der Messtoleranz fällt. Die kleine Pegasus taktete sogar bis zu 15 MHz niedriger als die “Referenz”-Karte, weil sie am Ende den etwas schlechteren Kühler besitzt und die Nicht-OC-Karte eine sehr gute Chipqualität aufwies. Das Power Limit aller Karten ist dazu absolut identisch, wie auch deren vorgegebener Basistakt. Die Unterschiede sind also, wenn sie denn überhaupt zum Tragen kommen, in den inneren Werten zu suchen. Die Performance ist weitgehend gleich, der Rest ist GPU-Lotterie. Und der BIOS-Flash zwischen den OC und Nicht-OC-Modellen ging auch.

Und weil wir gerade beim Benchmarken sind, so viele Optionen für den roten Gegenpart aus dem AMD-Regal gibt es gar nicht, denn sowohl die bereits dreimal aufgelegte Polaris-Karte in Form der Radeon RX 590 (182 bis 250 Euro), als auch die Vega56 (ab 217 bis 300 Euro) sind beide mittlerweile gewissermaßen EOL (wenn auch noch breit erhältlich) und somit fast schon ein Deko-Kompromiss mangels Alternativen. Die neue RX-5500-Serie kommt laut den Boardpartnern nämlich doch erst im Dezember, so dass Nvidia hier nun beliebig Lückenfüller-Halma mit sich selbst spielen kann. Irgendeine der der drei GTX-1660-Varianten wird AMDs kleine Navi also mit Sicherheit toppen können. Und dass Jensens Spione bisher immer ein Super-Näschen bewiesen haben, wenn es um Performance-Einschätzungen ging, das wissen wir ja nun auch zur Genüge.

Optik und Haptik der Palit GTX 1660 Super GAMING PRO (OC)

Die beiden baugleichen, 584 Gramm schweren Karten messen in Ihrer Länge 23,8 cm brutto von der Außenkante Slotblende bis zum Ende der Kühlerabdeckung. Sie sind 3,7 cm dick (zuzüglich der 5 mm für die Backplate auf der Rückseite) und 11 cm hoch (von der Oberkante des Mainboard-Slots bis zur Oberkante der Kühlerabdeckung). Die schwarze Kühlerabdeckung aus ABS  ist unauffällig und glänzt nur mit partieller Klavierlack-Optik, die Fingerabdrücke mit einer Geste von gelangweilter Nonchalance gleich eimerweise zum Frühstück verspeist. Verspieltes LED-Schlummer- oder Disko-Licht gibt es auch keines, aber es leuchtet wenigstens einfarbig ein wenig.

Am Slot-Panel finden sich jeweils ein HDMI-, DisplayPort- und DVI-Anschluss. Die Backplate ist aus ebenfalls aus matt-schwarzem Kunststoff und wurde mit dem Kühleraufbau der Frontseite verschraubt. Für den Rest verweise ich auf das komplette Tear Down in Text und Bild.

Optik und Haptik der Gainward GTX 1660 Super Pegasus

Die fast schon winzige, nur 407 Gramm schwere Karte, misst in Ihrer Länge nur ganze 17 cm brutto von der Außenkante Slotblende bis zum Ende der Kühlerabdeckung. Sie ist 3,5 cm dick und bis zu 12 cm hoch (von der Oberkante des Mainboard-Slots bis zur Oberkante der Kühlerabdeckung). Die schwarze Kühlerabdeckung hätte durchaus etwas kleiner ausfallen können, um noch besser in ITX-Systeme passen zu können – aber die Designer fanden wohl sicher, dass größer auch gleich viel schneller aussieht. Schade eigentlich. LED findet man keine und das ist auch gut so.

Am Slot-Panel finden sich jeweils ein HDMI-, DisplayPort- und DVI-Anschluss. Eine Backplate findet man hingegen nicht mehr, das war preislich sicherlich nicht mehr drin.

Was macht Turing besser als Pascal?

Wir haben seit dem Herbst letzten Jahres zusehen können, wie Nvidia bisher vier verschiedene GPUs auf den Markt gebracht hat, die sich in der Hierarchie der Turing-Generation immer weiter nach unten hin orientierten und nun letztendlich sogar noch aufsupert. Mit jedem einzelnen der neuen Chips hat man zudem die Ressourcen clever ausgenutzt, um neue Preispunkte zu setzen, ohne seine eigenen Produkte selbst zu kannibalisieren. Das kann man natürlich auch sehen wie man möchte, aber irgendwie nötigt diese Fragmentierung auch etwas Respekt vor der Kreativität der Macher ab, selbst wenn man langsam den Überblick verliert.

Nach dem Entfernen der RT- und Tensor-Kerne der größeren Turing-Chips verbleibt ein 284 mm² großer Chip, der aus 6,6 Milliarden Transistoren besteht, die im 12 nm FinFET-Verfahren von TSMC hergestellt werden. Aber trotz seiner kleineren Transistorzahl ist so ein TU116 immer noch 42% größer als der GP106-Prozessor der Vorgängerin! Ein Teil der gewachsenen Größe ist sicher auf die anspruchsvolleren Shader von Turing zurückzuführen. Denn wie die High-End-Karten der GeForce RTX 20-Serie, unterstützt auch die die GeForce GTX 1660 Super die gleichzeitige Ausführung von FP32-Arithmetikbefehlen (welche die meisten Shader-Workloads ausmachen) und INT32-Operationen (zum Adressieren/Fetchen von Daten, Floating Point Min/Max usw.).

Das erklärt dann auch weitgehend den Performance-Zuwachs von Turing gegenüber Pascal bei gleichem Takt. Die Streaming-Multiprozessoren von Turing bestehen aus weniger CUDA-Kernen als noch die von Pascal, aber das Design kompensiert dies zum Teil durch die Verteilung von mehr SMs auf jede GPU. Die neuere Architektur weist jedem Satz von 16 CUDA-Cores (doppelt so viel wie bei Pascal) einen Scheduler sowie eine Dispositionseinheit pro 16 CUDA-Cores (wie Pascal) zu.

Vier dieser 16-Core-Gruppierungen umfassen den SM, 96 KB Cache, der als 64 KB L1/32 KB gemeinsam nutzbarer Speicher konfiguriert werden kann oder umgekehrt, sowie vier Textureinheiten. Da Turing doppelt so viele Scheduler wie Pascal besitzt, muss nur eine Anweisung an die CUDA-Cores in jedem zweiten Taktzyklus ausgeben werden. Dazwischen ist genug Freiraum, eine andere Anweisung an jedes andere Gerät, einschließlich der INT32-Kerne, zu senden.

Nvidia verpackt 22 SMs in den eingekürzten TU116-300 und teilt sie auf drei Grafikverarbeitungscluster auf. Mit 64 FP32-Cores pro SM sind das 1.408 CUDA-Cores und 88 Textureinheiten für die gesamte GPU. Sechs 32-Bit-Speichersteuerungen verleihen dem TU116 einen aggregierten 192-Bit-Bus, der die sechs GDDR6-Module mit bis zu 336 GB/s bedient. Das ist gegenüber der GTX 1660 Ti mit ihren 192 GB/s sogar noch ein gewisser Bandbreitenvorteil, der den nominell kleineren Chip wie ein Gummiband an den größeren Ti-Chip klebt und hinter sich her schleift.

Jeder Speichersteuerung sind acht ROPs und ein 256 KB großer Teil des L2-Cache zugeordnet. Insgesamt sind das 48 ROPs und 1,5 MB L2 für den TU116-300. Die ROP-Zahl der GeForce GTX 1660 Super ist im Vergleich zur GeForce RTX 2060, die ebenfalls 48 ROPs nutzt, also erstaunlich hoch. Aber die L2-Cache-Einheiten sind nur halb so groß. Trotz des größeren Die, der 50% höheren Transistoranzahl und der aggressiveren GPU-Boost-Taktfrequenz, ist die GeForce GTX 1660 Super für eine ähnliche  TDP von 125W spezifiziert, wie schon die alte GeForce GTX 1060 mit ihren 125 Watt.

Leider bietet die GeForce GTX 1660 Super keine Multi-GPU-Unterstützung. Nvidia bestätigt damit einmal mehr, dass Multi-GPU-Settings nur noch dazu gedacht sind, eine höhere, absolute Rechen-Leistung zu erzielen, anstatt den Spielern eine Möglichkeit zu geben, eine einzelne GPU-Konfiguration so zu gestalten, dass man damit vielleicht eine teurere Einzelkarte kannibalisieren könnte.

Schnellers Rechnen auch ohne Tensor-Kerne

Zusätzlich zu den Shadern und dem vereinheitlichten Cache der Turing-Architektur unterstützt TU116 auch ein Algorithmenpaar namens Content Adaptive Shading und Motion Adaptive Shading, die zusammen als Shading mit variabler Rate bezeichnet werden. Dazu habe ich bereits zum Launch der GeForce RTX 2080 (Ti) eine längere Einführung geschrieben. Nvidia hat zudem auch durchblicken lassen, dass man die Tensor-Kerne durch dedizierte FP16-Kerne ersetzt, die es der GeForce GTX 1660 Super ermöglichen sollen, Halbpräzisionsoperationen mit der doppelten Rate von FP32 zu verarbeiten. Allerdings verfügen auch die anderen Turing-basierten GPUs über eine doppelt so hohe FP16-Performance, so dass unklar ist, wie einzigartig die GeForce-GTX-1660-Familie innerhalb der Turing-Familie ist.

Technische Daten und Vergleichskarten

Die Variante mit Referenz-Takt (unten links) besitzt den gleichen basis-Takt wie das OC-Modell. Dieses verfügt über 45 MHz mehr Boost-Takt, was man über den Offset löst. Weitere Unterschiede findet man nicht.

 

Zum Abschluss dieser Einführung noch einmal die Karten der neuen und die der alten Generation im direkten tabellarischen Vergleich:

  MSI GeForce GTX 1660
Gaming X
GeForce
GTX 1660 Super
MSI GeForce GTX 1660 Ti
Gaming X
GeForce GTX 1060 FE
Architektur Turing (TU116-300) Turing (TU116-300) Turing (TU116-400) Pascal (GP106)
CUDA Cores 1408 1408 1536 1280
Tensor Cores N/A N/A N/A N/A
RT Cores N/A N/A N/A N/A
Textureinheiten 88 88 96 80
FP16-Leistung (Peak) 10 TFLOPS 10 TFLOPS 10,9 TFLOPS 4,4 TFLOPS
FP32-Leistung (Peak) 5 TFLOPS 5 TFLOPS 5,5 TFLOPS 4,4 TFLOPS
Basistakt 1530 MHz 1530 MHz 1500 MHz 1506 MHz
Boost-Takt 1860 MHz 1785 MHz (Ref.)
1830 MHz (OC)
1875 MHz 1708 MHz
Speicher 6 GB GDDR5 6 GB GDDR6 6 GB GDDR6 6GB GDDR5
Speicher-Bus 192-bit 192-Bit 192-bit 192-bit
Bandbreite 192 GB/s 336 GB/s 288 GB/s 192 GB/s
ROPs 48 48 48 48
L2 Cache 1,5 MB 1,5 MB 1,5 MB 1,5 MB
TDP 120 W 125 W 120 W 120 W
Transistoren Mrd. 6.6 6,6 6,6 4,4
Die-Größe 284 mm² 284 mm² 284 mm² 200 mm²
SLI Nein Nein Nein Nein

Testsystem und Messmethoden

Das Testsystem und die -methodik habe ich bereits seit Jahren sehr ausführlich beschrieben und verweise deshalb der Einfachheit halber jetzt nur noch auf die nachfolgend aufgeführte Auflistung. Die Auswertungssoftware ist selbstprogrammiert.

Interessierten bietet die Zusammenfassung in Tabellenform schnell noch einen kurzen Überblick:

Hardware:
Intel Core i7-9900K
MSI MEG Z390 Ace
G.Skill TridentZ DDR4 3600
1x 1 TByte Toshiba OCZ RD400 (M.2, System SSD)
2x 960 GByte Toshiba OCZ TR150 (Storage, Images)
Be Quiet Dark Power Pro 11, 850-Watt-Netzteil
Kühlung:
Alphacool Eisblock XPX
5x Be Quiet! Silent Wings 3 PWM (Closed Case Simulation)
Thermal Grizzly Kryonaut (für Kühlerwechsel)
Gehäuse:
Lian Li PC-T70 mit Erweiterungskit und Modifikationen
Monitor: Eizo EV3237-BK
Leistungsaufnahme:
berührungslose Gleichstrommessung am PCIe-Slot (Riser-Card)
berührungslose Gleichstrommessung an der externen PCIe-Stromversorgung
direkte Spannungsmessung an den jeweiligen Zuführungen und am Netzteil
2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz Mehrkanal-Oszillograph mit Speicherfunktion
4x Rohde & Schwarz HZO50, Stromzangenadapter (1 mA bis 30 A, 100 KHz, DC)
4x Rohde & Schwarz HZ355, Tastteiler (10:1, 500 MHz)
1x Rohde & Schwarz HMC 8012, Digitalmultimeter mit Speicherfunktion
Thermografie:
Optris PI640, Infrarotkamera
PI Connect Auswertungssoftware mit Profilen
Akustik:
NTI Audio M2211 (mit Kalibrierungsdatei)
Steinberg UR12 (mit Phantomspeisung für die Mikrofone)
Creative X7, Smaart v.7
eigener reflexionsarmer Messraum, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxTxH)
Axialmessungen, lotrecht zur Mitte der Schallquelle(n), Messabstand 50 cm
Geräuschentwicklung in dBA (Slow) als RTA-Messung
Frequenzspektrum als Grafik
Betriebssystem Windows 10 Pro (1903, alle Updates), Treiber Stand 27.10.2019

 

MSI GeForce GTX 1660 SUPER Ventus XS OC, 6GB GDDR6, HDMI, 3x DP (V375-279R)

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Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB

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.