Grafikkarten Grundlagenartikel Praxis Testberichte VGA

Gaming-Benchmarks: FPS, Perzentile, Frame Time, Varianzen, Leistungsaufnahme und Effizienz einfach erklärt

Frame Time aller Karten als Kurve

Interessanter sind da schon die Frame-Time-Verläufe. Sauber interpoliert, liegen diese Daten auch fein säuberlich auf einer gemeinsamen Zeit-Achse, damit man die Karten auch untereinander besser vergleichen kann. Allerdings haben diese Kurven mit den vielen Schwankungen auch den Nachteil, dass man sie nicht mehr den einzelnen Karten ein jedem Fall zuordnen kann. Die ganzen Überlappungen erschweren so eine Aussage nicht unerheblich. Die langsamsten Karten haben hier auch die höchste Renderzeit in ms pro gerendertes Einzelbild (Frame) und die im Verhältnis auch höchsten Einbrüche.

Frame Time einer Karte als Kurve (Solo-Grafik)

Passend dazu werden auch die Leistungsaufnahme-Werte von PCAT entsprechen in die gemeinsame Zeitachse skaliert (auch wenn ich dem Kapitel mit der Leistungsaufnahme nicht vorgreifen möchte). In diesem Fall sehen wir die übrigens die gemessenen Werte für die jeweilige Grafikkarte auf allen Rails und nicht nur Schätzungen. Da muss man dann bei AMD auch nicht mit unklaren Größen wie ASIC herumspekulieren, das ist die Gesamtleistungsaufnahme, also die Board-Power jeder einzelnen Karte in genau diesem Zeitfenster. Blau ist die Frame Time Kurve, Rot steht für die Leistungsaufnahme.

Will man es noch genauer, dann kann man sogar für jede einzelne Karte die Frame Time zusammen mit der jeweiligen Leistungsaufnahme auf einer gemeinsamen Zeitachse abbilden, da ich auch auf der Messtation mit den Oszillographen genaue und einheitliche Zeitstempel produziere, so dass man es später im Interpreter zusammenführen könnte. Nur ist dies schon over the top und wäre purer Mess-Luxus. NVIDIA löst das zwar mit PCAT etwas granulärer als mein Messaufbau mit dem Oszillographen, spart sich aber die viel aufwändigere Zusammenführung riesiger Datensätze über den Ethernet-Timestamp. Das reicht für die visuelle Darstellung und einen recht genauen Mittelwert (auf den gehe ich später noch ein) locker aus.

Frame Time aller Karten als Balkengrafik

Hier gehe ich jetzt anders vor als bei den Perzentilen, denn ich kumuliere die jeweils aufgetreten Menge an Frames pro bestimmten Intervall (siehe Legende). Je nachdem, wie schnell das Bild gerendert wurde, erhöht sich dann der Anteil des jeweiligen Zeitfensters. Lässt man DLSS mal beiseite, dann sehen wir auch hier, dass die RTX 3090 ohne diese Hilfe den höchsten Anteil der Frames mit < 16.66 ms besitzt, was im Durchschnitt ja mehr als 60 FPS darstellen würde, auch wenn hier ja in der Sekunde einer Messung sehr unterschiedliche Renderzeiten zusammenkommen können.

Varianzen – Unbestechlicher Indikator für einen smoothen Bildlauf

Unter Varianz verstehen wir die zeitlichen Unterschiede zwischen zwei aufeinanderfolgenden Frames. Hierbei handelt es sich um Absolutwerte der jeweiligen Differenz aus den zwei Renderzeiten, denn es spielt für den Betrachter keine Rolle, ob der darauffolgende  Frame nun besonders schnell oder der vorangegangene besonders langsam gerendert wurde. Mikroruckler sieht man in beiden Fällen. Alle Varianzen unterhalb von 4 ms sind für den Betrachter eigentlich nicht sichtbar, das wird erst bei ca. 8 ms und mehr ein Thema. Ab 16 ms sieht man dann schon so ausgeprägte Ruckler, dass man den Bildlauf nicht mehr als smooth bezeichnen kann.

 

Kommentar

Lade neue Kommentare

Blubbie

Urgestein

808 Kommentare 275 Likes

Genau wegen solchen fundierten und gut erklärten Grundlagen Artikeln ist Igor's Seite absolute Spitzenklasse!
Weiter so!
(y):coffee:

Antwort 8 Likes

RX480

Urgestein

1,841 Kommentare 840 Likes

Das klingt total interessant, an welchen Stellen FrameView misst.

Da gabs letztens Diskussionen bei CB, ob net CFX totalen Mist misst.

Antwort Gefällt mir

LurkingInShadows

Urgestein

1,348 Kommentare 550 Likes

@Igor Wallossek :
Frage zu den Mikrorucklern; du schreibst ab 8ms wirds merkbar, ab 16 sehr deutlich; aber ist das nicht Monitorabhängig?

Also solange Varianz (ms) < (1000/Hz)/2 (ms) ists nicht merkbar? Da kommt auch deine Aussage hin, allerdings nur bei einem 60 Hz Monitor.

Antwort Gefällt mir

Igor Wallossek

1

10,167 Kommentare 18,742 Likes

Die ganzen Sync-Verfahren lasse ich mal außen vor, weil ich sie ja eh nicht aktivieren darf. Und ich beziehe mich hier weniger auf Monitore, sondern physiologische Grenzen und das, was der mernsch selbst wahrnehmen kann.

Antwort Gefällt mir

Martin Gut

Urgestein

7,749 Kommentare 3,557 Likes

Ja und nein. Bei 240 Hz merkt man es viel weniger als bei 60 Hz wenn mal ein Bild ausfällt. Unterschiede von mehr als 16 ms sind bei 60 wie auch bei 240 Hz spürbar. Unterschiede von 2 oder 4 ms sind bei 60 Hz meist gar nicht sichtbar. Bei 240 Hz sind sie wohl sichtbar, aber so kurz dass man es auch kaum wahr nimmt.

Antwort 1 Like

RX480

Urgestein

1,841 Kommentare 840 Likes

Das Auge sieht ja net den absoluten Wert, merkt hingegen die Schwankung.(x)
D.h. in der Praxis hilft ein Cappen per Fps-Limit, um die Schwankung max Fps zu minFps zu verringern,
was zusätzlich noch dem Inputlag hilft.

(x) worst Case = beim Frameverlauf wenn auf einen Berg direkt ein Tal folgt = größte Differenz
(natürlich kann Buffern das etwas abmildern; ... interessant ist dann wirklich Wie und Wo die Frametimes gemessen werden)

Antwort 1 Like

LurkingInShadows

Urgestein

1,348 Kommentare 550 Likes

Solange aber dieser worst case bei der halben Bildfrequenz liegt kann ein Monitor das NIE darstellen => wird nie merkbar

zB.: 60 Hz ergibt 16 2/3 ms Bildanzeigeintervall, wenn die GPU mehr Zeit braucht wird das letzte Bild nochmals für ein komplettes weiteres Intervall dargestellt, oder?
=> <16 2/3 sollte sich ausgehen, kann aber mit lag daneben gehen, 8 1/3 geht sich sicher aus.

Bei 240 Hz müssten alle Zeiten geviertelt sein, um den selben Effekt zu erreichen, also 4 1/6 ms Intervall; 2 1/12ms zum sichergehen.

Meine Frage oben bezog sich dann mit monitorabhängig darauf, dass 8 ms Varianz einem 60Hz Monitor schurzegal sind, bei einem 240 Hz Monitor aber zur erneuten Darstellung des Frames führen => Ruckler

Ob der sichtbar/spürbar wäre weiß ich nicht, wenn ja müssten die Nutzer der beiden Monitore in der Grafik verschiedene Grün-Rottöne als Messlatte nehmen um flüssiges Spielen zu garantieren.

Antwort Gefällt mir

RX480

Urgestein

1,841 Kommentare 840 Likes

240Hz ist vllt. gleich ein zu großer Sprung für nen Vgl., idealer wäre 144Hz, weil sehr verbreitet, bzw. bei 4k auch 96...120Hz@HDR gebräuchlich.
(96Hz waren die Modelle mit Bandbreitenlimit)

Antwort Gefällt mir

Martin Gut

Urgestein

7,749 Kommentare 3,557 Likes

Die Varianz ist nicht die Frametime. Für deine Überlegungen mit der Anzeige auf dem Bildschirm sind die Frametimes entscheidend. So wie du es beschreibst, läuft es, wenn man V-Sync an hat und die FPS auf die Bildschirmfrequenz limitiert.

Die Varianz ist (wenn ich Igors Beschreibung richtig verstehe) der Unterschied zwischen aufeinander folgenden Renderzeiten (Frametimes). Ein Frame hatte beispielsweise eine Frametime von 10 ms, der nächste 19 ms. Das gäbe dann eine Varianz von 9 ms. Das zeigt, wie unregelmässig das Game läuft. Die Varianz lässt sich aber nicht mit den Zeitintervallen der Bildschirmfrequenz vergleichen.

Bitte korrigiert mich wenn ich es falsch interpretiert habe.

Antwort 1 Like

Igor Wallossek

1

10,167 Kommentare 18,742 Likes

Du liegst völlig richtig, es ist die Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Frame Times. Bei sehr hohen FPS-Zahlen sind kurze Drops oder Spikes auch nichts, was die Elektronic so schnell wegbügelt.

Antwort Gefällt mir

RX480

Urgestein

1,841 Kommentare 840 Likes

Wie war das genau bei Vsync+Fps-Limit ?

Je nachdem welcher Abstand zu der Moni-Frequenz (Hz), gibts 1 oder 2 oder 3 Frames Buffer.(x)
Bei AMD weniger Buffer als bei NV.(nur im UltraLatencyMode wirds auch bei NV weniger)

Falls man denn versuchen will die Varianz etwas wegzubügeln.

(x) manche Games haben neuerdings sogar die Möglichkeit Vsync mit niedrigem oder normalen Buffer auszuwählen.

Antwort Gefällt mir

Martin Gut

Urgestein

7,749 Kommentare 3,557 Likes

Ich kenne es nur von Nvidia. Die Grösse des Buffers kann man seit Jahren in der Nvidia-Systemsteuerung einstellen. Es ist eine separate Einstellung. Für eine kurze Latenz sollte man den Wert möglichst tief setzen und ev. den Ultra-modus einstellen. Dafür hat man dann keinen Buffer, der Ruckler wegbügeln kann.

Antwort Gefällt mir

RX480

Urgestein

1,841 Kommentare 840 Likes

seit Jahren, really?

Erst seit Navi mit AntiLag kam, hat NV ein bisschen nachgelegt und am Anfang funzte mit Turing UltraLow mehr schlecht als recht
in Games. Showcases mal außen vor.

Antwort Gefällt mir

Martin Gut

Urgestein

7,749 Kommentare 3,557 Likes

Der Ultra-Modus ist recht neu. Aber die Einstellung wie viele Frames der Buffer haben soll und ob man 3-fachpuffer verwenden will, sind über 5 Jahre alt. Wie gut es funktioniert hat, kann ich nicht sagen, da ich das nicht messen kann. Zumindest konnte man es mit den falsche Einstellungen spürbar schlechter machen. :p

Antwort Gefällt mir

RX480

Urgestein

1,841 Kommentare 840 Likes

Das stimmt,
zum Glück gibts die BlurBusters auch schon seit Jahren.
War schon interessant mit RTSS und genauen Einstellungen.
(weil 60Hz ist net 60Hz exactly)

btw.
Ganz nebenbei ist z.Bsp. auch 59,9394 bzgl. der Linkgeschwindigkeit bei meinem 4k-Moni dann niedriger, wenn ich ich auf dem Desktop
FHD einstelle. Wenn ich dumb W10 die Wahl lasse, bekomme ich 60Hz mit ner verkappten Linkgeschwindigkeit ala 4k, ... und schon ist man
Dabei mit dem "Vram net runtertakten -Problem", falls man bei DS die Häkchen rausnimmt (im MPT).

Antwort Gefällt mir

K
Kearvaig

Mitglied

32 Kommentare 9 Likes

Vielen Dank für den Artikel, endlich mal einige Fragen beantwortet...

Antwort Gefällt mir

R
Raistlin666

Neuling

1 Kommentare 0 Likes

Kurze Frage:
Bei Nvidia gibts weder den Interpreter noch das Sheet zu laden (ist auch nicht mehr im Install-Ordner zu finden). Ich hab gestern ne Analyse starten wollen, aber bei 10mins recording kommt kein Tool ansatzweise mit der Datenmenge klar - gibts da irgendwelche Tipps? Excel kann ich komplett knicken, nicht nur dass es bei 15MB csv irgendwie 1,5GB RAM braucht, es crasht auch dauernd und zeit irgendwie random Daten an, wenn ich die korrekte Spalte wähle (100k Zeilen, Datenauswahl hat 100k Zeilen, Diagramm zeigt aber nur 3000). Mit PowerBI und Google Sheets komme ich auch nicht weiter...

Antwort Gefällt mir

B
BullX

Neuling

4 Kommentare 0 Likes

Hallo zusammen,

kennt jemand eine Quelle für eine aktualisierte Überstellung der Leistungsaufnahme von Grafikkarten ?
So wie hier im Artikel gezeigt ist es top. Nur leider ist dort die neue Generation nicht vertreten.

Antwort Gefällt mir

Danke für die Spende



Du fandest, der Beitrag war interessant und möchtest uns unterstützen? Klasse!

Hier erfährst Du, wie: Hier spenden.

Hier kannst Du per PayPal spenden.

About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

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.

Folge Igor auf:
YouTube   Facebook    Instagram Twitter

Werbung

Werbung