2016年5月27日に発売。GPUコア「GP104」を採用したPacalアーキテクチャ。従来の製造プロセス28nmから16nmへ微細化。GeForce GTX980の後継モデルとなる。GPUコア：2560基、CUDAコア：160基となりベースクロックも従来モデルより向上。グラフィックメモリは10GHz相当の動作をするGDDR5Xを採用。お披露目発表会ではGTX980SLI、TITAN Xよりも高速なグラフィックカードと発表があった。

消費電力は従来モデルGTX980と比較すると若干だがTDP値を上回る形へ。だが従来TITAN Xと比較すれば約70Wも省電力設計になっている。推奨電源はGTX980と同じく500W、補助電源に関しては6Pin x2から8Pin x1へと変更されている。

GTX10シリーズでは先駆けて発売されVR環境、高解像度ゲームに対して優れたパフォーマンスを見せる。Maxwell世代のグラフィックカードよりワットパフォーマンスも優れている。発売当初はシングル最強と謳われたグラフィックカード。

ドスパラが公開しているGTX1080のベンチマークスコアは9693となる。測定環境はGTX1060、GTX1070と同じ。

ドスパラでは各グラフィックカードのSLI接続によるベンチマークも公開しているがGTX1080のスコアはGTX970 SLIを超えてGTX980 SLIに迫るスコアを叩き出している。シングルコアで旧世代ハイスペックのSLIに匹敵するスコア。超高性能なグラフィックカードと言える。

続いてはパソコン工房のFF14によるベンチマーク。比較対象となっているのはGTX980-SLI、GTX980Tiなど。スコアはGTX980Tiより20%近く向上しており、GTX980-SLI接続のマシンにも同等程度のスコアで迫っている。

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