Die GP104-GPU stellt den Grafikprozessor der Pascal-Generation für den Highend-Sektor dar. Er ist 314 mm² groß, besteht aus 7,2 Mrd. Transistoren und wird bei TSMC im 16-nm-FinFET-Fertigungsprozess hergestellt. Er verfügt über 2560 Shader- und 160 Textureinheiten, die in 20 Clustern organisiert sind. Des Weiteren verfügt der GP104 über 4 Raster-Engines, 64 Rastereinheiten auf 8 Partitionen sowie einen 2048-kb-L2-Cache. Gegenüber dem direkten Vorgänger, dem GM204, unterstützt der GP104 nun auch HDMI 2.0b (inklusive HDCP 2.2), sowie DisplayPort 1.4 (obwohl dieser zum Releasezeitpunkt noch nicht final zertifiziert war).[7]
Die Geforce GTX 1080 wurde von Nvidia am 27. Mai 2016 vorgestellt, wobei der GP104-400-A1 im Vollausbau verwendet wird und über einen 8-GB-GDDR5X-Videospeicher verfügt. Unter Ultra-HD weist die Karte gegenüber ihrem Vorgänger, der Geforce GTX 980, eine 64 % bis 73 %, der Geforce GTX 980 Ti eine 30 % bis 37 % und der AMD Radeon R9 Fury X eine 26 % bis 33 % höhere Performance auf.[8] Damit etablierte sich die Geforce GTX 1080 kurzzeitig als schnellste Single-GPU-Karte am Markt, bis Nvidia die Titan X vorstellte. Die hohe Performance in Kombination mit der erneut verbesserten Energieeffizienz führte zu entsprechend positiven Bewertungen in der Fachpresse. Dem stand allerdings erneut ein gestiegener Listenpreis von 599 bzw. 699 US-Dollar bei der „Founder-Edition“ gegenüber (bei der Geforce GTX 980 lag der Listenpreis noch bei 549 US-Dollar), begünstigt durch die fehlenden Konkurrenzangebote von AMD. Erst mit der Markteinführung der Geforce GTX 1080 Ti senkte Nvidia den Listenpreis offiziell auf 499 US-Dollar ab. Am 28. Februar 2017 führte Nvidia die GP104-410-A1-GPU auf der Geforce GTX 1080 ein, womit der GDDR5X-Videospeicher bis 11 Gbps unterstützt wird.[9]
Die Geforce GTX 1070 folgte der GTX 1080 am 10. Juni 2016 auf den Markt. Der verwendete GP104-200-A1-Grafikprozessor ist allerdings teilweise stark beschnitten: so sind 5 der 20 Shadercluster deaktiviert, d. h. eine komplette GPC-Einheit steht nicht zur Verfügung. Im Gegensatz zum direkten Vorgänger, der Geforce GTX 970, verzichtete Nvidia auf eine Beschneidung des Videospeichers, allerdings kommt statt des GDDR5X der konventionelle GDDR5-Speicher zum Einsatz. In dieser Konfiguration erreichte die Geforce GTX 1070 82 bis 86 % der Performance der GTX 1080. Gegenüber den Topmodellen der Vorgängergeneration, der Geforce GTX 980 Ti und der Radeon R9 Fury X, erreicht sie unter Ultra-HD einen Performancegewinn von 3 bis 9 %.[10] Wie auch bei der Geforce GTX 1080 erhöhte Nvidia bei der GTX 1070 ebenfalls den Listenpreis um 50 US-Dollar gegenüber dem direkten Vorgänger (von 329 auf 379 US-Dollar), für die ebenfalls kein Gegenstück von AMD aufgelegt wurde.
Die Geforce GTX 1070 Ti, veröffentlicht am 26. Oktober 2017, versucht den Spagat, das leistungsstärkere Schwestermodell GTX 1080 nicht zu kannibalisieren und sich gleichzeitig AMDs Radeon RX Vega 56 entgegenzustellen. Aus Rücksicht auf die GTX 1080 hatte Nvidia den Produktionspartnern Restriktionen hinsichtlich werkseitiger Übertaktung oder Erhöhung des Powerlimits auferlegt. Das hatte zur Folge, dass allen vertriebenen Ti-Karten im BIOS ein Basistakt von 1.607 MHz zu Eigen ist, die Modelle der Nvidia-Partner jedoch mittels Tuning-Tools und effizienterem Kühldesign die Leistung von Nvidias Referenzkarte übertreffen können.[11]
