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

Wo liegen die Grenzen?

So toll PCAT für die Messung und Datenerfassung ist – alles, was meine Seite hier ausmacht, kann auch PCAT nicht realisieren. Und das ist auch gut so, sonst wäre ich ja quasi über Nach obsolet geworden. Was aber gut funktioniert: PCAT ist eine ideale, weil sehr komfortabel einzusetzende Lösung, die meine aufwändigen Messungen ergänzen kann bzw. viele Wege abzukürzen hilft. Für alle Auswertungen der vorigen Seite ist das natürlich das Kuscheln in der Komfortzone schlechthin, denn es sind ja nur 100-ms-Intervalle.

Detailmessungen bei maximaler Spielelast? Man kommt durchaus auch mit einer GeForce RTX 3090 fast an die 500 Watt Grenze, doch das nur im Mikrosekunden-Bereich, wo PCAT natürlich keine Hilfe mehr ist. Die erste Grafik zeigt 20-ms-Messintervalle, wo der Mittelwert jedoch nicht die richtigen Spikes abbildet, die wirklich auftreten können.

Lösen wir einmal so einen 20-ms-Intervall auf, dann sehen wir das wahre Problem hinter der sehr schnellen Arbeit von NVIDIAs Boost. Dann sind einzelne, wenn auch sehr kurze Spitzen bis 600 Watt durchaus keine Seltenheit!

Der Stresstest verursacht übrigens ein sehr interessantes Bild. Die Länge der echten Lastintervalle halbiert sich nämlich! Auch wenn man schon für eine einzige Millisekunde einmal ca. 410 bis 430 Watt erreicht, ist es im 4,5-ms-Fenster dann ein Durchschnitt von ca. 360 Watt. Dann regelt die Karte für ca. 0.25 ms erst einmal komplett ab. Auch bei den Strömen wird es deutlich entspannter. Das liegt nun noch einmal deutlich unter dem, was gerade beim Gaming mit den häufigen Lastwechseln auftrat.

Moderne Schaltnetzteile sollten bei den fließenden Strömen, wie sie Grafikkarten erzeugen, eigentlich keine Schwierigkeiten haben. Ich konnte bei keiner einzigen Karte und in keiner der unterschiedlichsten Lastsituationen wirklich sensationell hohe Ströme messen. Sehr hohe Spikes von bis zu 440 Watt mit einer Länge von ca. 5 Millisekunden sind vorhanden, keine Frage. Würde man bis in den Nanosekunden-Bereich skalieren, dann sind auch Spitzen weit über 50 Ampere denkbar, aber wenn dann eine OCP oder OPP bereits auslöst, ist die Schaltung verhunzt und man muss die Schuld nicht bei den Grafikkarten suchen.

Die ganz kurzen Lastspitzen kann man getrost beiseitelegen und man sollte sich wirklich nur über Werte Gedanken machen, die über ein bis zwei Millisekunden liegen. Übrigens nicht nur wegen der möglichen Abschaltung des Netzteils durch einen Schutzmechanismus, sondern auch wegen der Haltbarkeit. Je hektischer so ein Grafikbeschleuniger am Netzteil saugt, umso schneller kommen die Sekundärkondensatoren in den Bereich der Pflegeversicherung. Wer dann am Ende spart, ist falsch beraten.

Zusammenfassung und Fazit

Das soll als kleiner Exkurs erst einmal reichen, denn die Infrarot-Messungen habe ich ja schon mehrmals ausführlich beschrieben. Da hat sich auch nichts groß geändert, so dass ich das überspringen kann. Alles andere von heute sollte der Transparenz sicher Genüge tun und die wichtigsten Fragen geklärt haben. Mehr will ich dann dazu auch gar nicht schreiben, denn es war eigentlich schon wieder mehr, als ich eigentlich vorhatte zu schreiben. Sollte noch etwas unklar sein, dann gibt es ja noch das Forum und den verlinkten Thread.

 

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Blubbie

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

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RX480

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Das klingt total interessant, an welchen Stellen FrameView misst.

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

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LurkingInShadows

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@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.

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Igor Wallossek

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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.

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Martin Gut

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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.

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RX480

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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)

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LurkingInShadows

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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.

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RX480

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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)

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Martin Gut

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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.

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Igor Wallossek

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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.

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RX480

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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.

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Martin Gut

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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.

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RX480

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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.

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Martin Gut

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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

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RX480

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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).

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K
Kearvaig

Mitglied

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

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R
Raistlin666

Neuling

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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...

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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.

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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.

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