PCI-Express 4.0 vs. 3.0 im Test – Vorteil oder Gleichstand? Echte Workloads sorgen ab und zu für Aha-Momente! | Praxistest

Das 3dsmax-06 Viewset von SPECviewperf wurde im Hinblick auf eine möglichst hohe Grafikauslastung erstellt. Die Modelle für dieses Viewset stammen aus dem SPECapc für 3ds Max 2015 Benchmark (den ich ja in den folgenden Grafiken ebenfalls verwende) und anderen Quellen. Um eine optimale Annäherung an reale Anwendungsfälle zu erreichen, wurden in mehreren Tests mehrere Ansichten auf dem Bildschirm mit jeweils unterschiedlichen Renderingverfahren verwendet. Die Rendering-Stile im Viewset spiegeln die in den wichtigsten Bereichen am häufigsten verwendeten Stile wider, einschließlich Shading und Wireframe sowie einiger weniger verbreiteter Darstellungsmethoden. Die Animationen im Viewset sind, je nach Modell, eine Kombination aus Model-Spin und Kamera-Fly-Through. Immerhin sind es hier 10% Steigerung bei der Verwendung des PCIe 4.0.

Doch auch beim Vollprogramm und dem SPECapc lassen sich die Vorteile des PCIe 4.0 belegen, auch wenn die Unterschiede bei den Einzelbenchmarks und dem Composite als Zusammenfassung mit 2-3 Prozent deutlich kleiner ausfallen.

 

Das snx-03 Viewset von SPECviewperf 13 wurde basierend auf der Standardanwendung NX 8.0 von Siemens PLM erstellt. Die Modellgrößen reichen von 7,15 bis 8,45 Millionen Vertices. Das Viewset enthält zahlreiche von der Anwendung unterstützte Rendering-Modi, darunter Drahtgitter, Anti-Aliasing, schattiert, schattiert mit Kanten und den Studio-Modus. Bei Siemens NX 8.0 beträgt der Vorteil des PCIe 4.0 noch ca. 2.5%

Blender ist durchaus Dankbar, wenn man größere Modelle auf der Grafikkarte rendert (hier mit OpenCL). Der Zeitverlust von PCIe 3.0 gegenüber 4.0 beträgt immerhin satte 6.5%, was sich bei komplexeren Animationen ordentlich bemerkbar machen sollte.

Doch auch eine komplexe Echtzeit-Vorschau kann durchaus profitieren. Dies ist eine Szene mit ~470K Eckpunkten und ~900K Dreiecken. Die Szene umfasst drei identische Automodelle und wird mit dem OpenGL-Renderer gerendert, während die Kamera um 360 Grad schwenkt. Das ist komplexer, als es Spiele bieten können und auf dem PCIe 3.0 mit fast 9.5% deutlich langsamer.

Als nächstes testen wir das Hardware-beschleunigte Video-Playback mit der Mercury Playback Machine von Premiere Pro. Diese 4K-Sequenz repräsentiert die üblichen Intro-Sequenzen, die in der Online-Videoproduktion üblich sind und verwendet generierte Tonaufnahmen mit beschleunigten Effekten, um eine lebhafte Eröffnungssequenz zu erzeugen. Die Sequenz besteht aus zwei Videoebenen und einer Titelgrafik-Ebene. Die angewandten Effekte beinhalten z.B. Linsenverzerrung, Gaußsche Unschärfe, Mosaik, das Finden von Kanten sowie Videotransformationen (Rotation).

Das Ziel ist es, möglichst 24 FPS für eine flüssige Vorschau zu erreichen und auch ja keine Einzelframes zu droppen. Ist die Wiedergabe mit dem PCIe 4.0 schon holprig, liegt der Nachteil beim PCIe 3.0 schon bei 15% weniger Performance. Das sieht man sogar.

Die hardwarebeschleunigten Filter profitieren allerdings auch, wenn auch nicht ganz so extrem. Hier bearbeiten die Filter auf der GPU Filter eine vollständig bearbeitete Musikvideo-Sequenz, die zudem auf 4K skaliert wird. Das Video nutzt die Anpassungsebenen von Premiere Pro 2020, um den endgültigen “Grunge”-Look des Projekts zu definieren. Die im Projekt verwendeten Effekte beinhalten: Videoskalierung, Lumakurvenanpassung, schnelle Unschärfe, Rauschen, Farbton, RGB-Kurven, Schwarz-Weiß-Effekt sowie die Bildmischung und die Videoüberlagerung. Der Unterschied beträgt reichlich 5%.

Man erzeugt ein wesentlich höheres Datenaufkommen, wenn man die Verarbeitung simultan ablaufen lässt. Diese letzte Sequenz zeigt die gleichzeitige Bearbeitung von drei 1080p-Teilsequenzen innerhalb einer gemeinsamen 4K-Zeitleiste. Es werden dabei drei separate Subsequenzen verwendet, wobei eine Sequenz in einen Quadranten dupliziert wird. Alle Effekte für die Subsequenzen werden dann innerhalb der gemeinsamen Master-Timeline gerendert. Mit dem PCIe 3.0 braucht man jetzt über 20% länger!

Zusammenfassung und Fazit

Bei einfacheren Anwendungen und Spielen wird man den Unterschied nicht immer so deutlich messen und erst recht nicht subjektiv bemerken können, wie in den hier gezeigten Situationen. Aber, darauf lege ich großen Wert, es gibt durchaus reale Szenarien, wo selbst eine Karte wie die Radeon Pro W5700 nicht nur messbar, sondern auch deutlich spürbar vom schnelleren PCIe 4.0 profitieren kann. Da muss man auch nicht erst aufwändig ein Worst-Case-Szenario konstruieren, man stolpert faktisch auch im Alltag immer wieder mal darüber.

Genau deshalb verwundert es mich umso mehr, dass man bei AMD bei der Bewerbung der Radeon Pro W5700 durch die Entscheidung für einen Intel Core i9-9900K und gegen die eigenen Prozessoren samt Plattform ein derartiges Potential einfach so liegen lässt und noch nicht einmal mit eigenen Benchmarks darauf eingeht, anstelle das gleich mit auszuschlachten. Die Zielgruppe würde vielleicht eher über eine AMD-Komplettlösung nachdenken, wenn man es ihr nur richtig schmackhaft machen würde. Schade, aber momentan nicht zu ändern.