Anno Baals großer Anno 1800 Benchmark - Haupthread

Hauptthread des Baal Netbeck Anno 1800 Benchmarks​

Dies ist ein umfangreiches Projekt, das sich mit dem Benchmarken des Anno 1800 Lategames beschäftigt.
Mit besonderem Fokus auf der Frage nach der benötigten Menge an RAM.
Zu diesem Zweck wurde ein fortgeschrittener Spielstand mit einem ausgeklügelten Skript automatisch bespielt und die Frametimes gemessen.

Für eine bessere Übersicht werden die einzelnen Aspekte in verschiedene Threads aufgeteilt und hier verlinkt.

Da viele Analysen sehr nerdig in die Tiefe gehen, werde ich jeweils mit einer hoffentlich prägnanten Pauschalaussage starten und dann die genauere Analyse in Spoilern verstecken.

Update: Ich habe nach dem vermutlich letzten Patch für Anno nochmal eine Reihe Messungen mit den neuen DLCs usw. eingefügt.

Übersicht der Themen:​

Motivation und Hintergrund des Autors(hier im Hauptthread)(Einleitung)

Entstehung und Erklärungen zum Skript-Benchmark(nerdig)

Vergleich mit bestehenden Benchmarks, Reproduzierbarkeit und Relevanz(nerdig)

Erläuterungen zu der verwendeten Auswertung und den gezeigten Diagrammen(nerdig)

Übersicht über die verschiedenen benutzten Systeme/Hardware und die verwendeten Einstellungen(Auflistung)

CPU Modell Vergleiche „Stock“, bei gleichem Takt und die Abhängigkeit vom Takt(wichtig)

Diverses zu CPUs: Kerne/Threads, AM4-CCX-Konfigurationen, L3-Cache Einflüsse, SMT/HT(nerdig aber interessant)

Wie viel RAM für Anno 1800 und wie schnell soll er sein?(wichtig)

Diverses zum RAM: RAM-Ranks, RAM-Channel, BankGroupSwap(nerdig)

Diverse Themen: DirectX 11 oder 12? Nvidia oder AMD Grafikkarte? Nvme-SSDs sinnvoll?(nerdig aber interessant)

Optimierung und Einfluss der Grafikeinstellungen(wichtig)

Update!! Mit neuen DLCs und weiter fortgeschrittenem Spielstand(Spiegelt den Endstand von Anno 1800 wieder)

Zusammenfassung der Erkenntnisse und Empfehlungen des Autors(Fazit)

Motivation und Hintergrund des Autors​

Ich bin schon als Kind mit Anno 1602 über die Meere geschippert und nach den enttäuschenden Ablegern 2070 und 2205 hat mich Anno 1800 wieder fesseln können.

Anno 1800 ist ein umfangreiches Spiel, das sich mit diversen DLCs zu einer selten gesehene Komplexität und einer andauernden Langzeitmotivation hin entwickelt hat.

Mit diesem erweiterten Spielumfang haben sich auch die Anforderungen an CPUs und RAM deutlich weiterentwickelt und die ursprünglich genutzten Benchmarks spiegeln nicht mehr wieder was den Spieler im Lategame erwartet.

Ich mache als Hobby seit einigen Jahren Spielbenchmarks und versuche sie mit einem möglichst wissenschaftlichen Anspruch auszuwählen und auszuwerten.
Ich achte darauf das die Szene relevant für das Gameplay ist. Das die Szene ausreichend reproduzierbar gemessen werden kann und natürlich gebe ich mich nicht mit Einzelmessungen zufrieden sondern bilde Mittelwerte von mehreren Messungen und mache dazu eine passende Fehlerrechnung um die Unsicherheit der Ergebnisse abschätzen zu können.
Da mir keine große Auswahl an Grafikkarten zur Verfügung steht, konzentriere ich mich auf CPU und RAM Konfigurationen.

Anno 1800 hat sich mit einer Vielzahl an Eigenarten gegen einen normalen Benchmark gewehrt.
Fünf Welten, zufällige Ereignisse, ein ungewöhnliches VRAM/RAM Management, sehr viele Spielmechaniken und riesige Unterschiede zwischen der Leistung kurz nach dem Ladevorgang und der Leistung nach längerem Spielen.

Ich hatte zur Beta von Anno bereits versucht das Spiel zu Benchmarken und damals vor jeder Messung manuell die zwei Spielwelten "bespielt" um ein realistisches Bild zu zeigen.

Das erforderte sehr viel Arbeit und war nun mit dem gigantischen Umfang nicht mehr machbar. Auch wollte ich nun das eigentliche Gameplay in den Messungen besser widerspiegeln, was auch viele Kamerasprünge und Situationen abdecken muss.

Die Idee ein Skript zu schreiben, dass beide Aufgaben automatisiert, war geboren und leider ist viel Zeit bis zur Umsetzung verstrichen.

Hier z.B. ein Beispiel das zeigt wie sich die Hardware auf Kamerasprünge zwischen den Welten auswirkt:

YouTube

An dieser Stelle steht ein externer Inhalt von YouTube, der den Forumbeitrag ergänzt. Er kann mit einem Klick geladen und auch wieder ausgeblendet werden.

YouTube-Embeds laden

Ich bin damit einverstanden, dass YouTube-Embeds geladen werden. Dabei können personen­bezogene Daten an YouTube übermittelt werden. Mehr dazu in der Datenschutzerklärung.

YouTube-Embeds laden

Datenschutzerklärung

Und hier ein Beispiel wie sich die Hardware auf den Input Lag beim Platzieren von Gebäuden auswirkt:

YouTube

An dieser Stelle steht ein externer Inhalt von YouTube, der den Forumbeitrag ergänzt. Er kann mit einem Klick geladen und auch wieder ausgeblendet werden.

YouTube-Embeds laden

Ich bin damit einverstanden, dass YouTube-Embeds geladen werden. Dabei können personen­bezogene Daten an YouTube übermittelt werden. Mehr dazu in der Datenschutzerklärung.

YouTube-Embeds laden

Datenschutzerklärung

Windows zählt für die Messergebnisse und Auswertungen 522 Ordner und 5133 Dateien.
Und da sind nicht die vielen Entwicklungen und vorab-Tests enthalten.

Bis auf eine Ergänzung mit einem Intel 13400 sind die Messungen schon vor Monaten entstanden, aber die Schwangerschaft meiner Frau und dann unsere neugeborene Tochter sowie andere Verpflichtungen haben die Auswertung verzögert und mein eigentlicher Plan, der Ergebnisse als offiziellen CB-Test zu veröffentlichen, ist gescheitert.

Aber jetzt ist alles abgeschlossen und ich hoffe das ein oder andere Nerd-Herz erfreuen zu können und den Annoholikern mit Problemen bei der Lategame-Leistung hilfreiche Tipps und Kaufempfehlungen an die Hand geben zu können. ​

​

Viel Spaß!​

-----------------erster Thread(Der Skriptbenchmark) ->

 

[Baal Netbeck]

über vollgebauten Inseln wie zB. am Kap, hier waren es eben nur noch 92fps.

Das ist ja extrem gut...wüsste nicht was man da in einem Spiel wie Anno noch verbessern sollte.

Wie viel RAM hast du?

also ist da noch super viel Luft oder ich stelle hier und da nochmal irgendwas höher ein.

Was nutzt du denn für Einstellungen? Erweiterter Kameraabstand?

weil die reine Verwaltung der Zahlen im Hintergrund wohl nicht mehr überproportional saugt.

Ja, das stimmt. Die Entwickler haben es wohl geschafft, die Wirtschaft extrem effizient zu berechnen.
Ob dann da 200 oder 2000 Häuser stehen macht nur wenig Unterschied. Für die Berechnung von Verbrauch und Produktion.

da konnte man zugucken, wie mit jeder weiteren Handelsroute ab einem bestimmten Level auch die fps in den Keller gingen.

In abgeschwächter Form gilt das auch für 1800. Die Handelsrouten scheinen die Logikberechnungen zu dominieren und ein Rekordbauer meinte mal, dass er es herauszögert Luftschiffe/post zu nutzen, und lieber Schiffe mit 8 Ladekammern, weil das Spiel dann länger schnell bleibt.

Du musst bedenken, dass das Spiel irgendwann die maximal (fünffache) Spielgeschwindigkeit nicht mehr schafft.
Die Wartezeit auf Forschung usw, wird dann immer mehr eingeschränkt und er braucht viel länger für den Rekordversuch.

Ich bin absolut kein Rekordbauer, aber auch ich mag es nicht übermäßig lange auf XY warten zu müssen.

Fand es eben auch schon wieder unrealistisch, daß bei dieser mickrigen Einwohner-Zahl in dem Spielstand hunderte Schiffe umherfahren 🥺.

"Unrealistisch" ist das ganze Wirtschaftssystem.
Ich mag es durchaus wenn da so viele Schiffe "rumwuseln". Aber wer möchte kann das effizienter gestalten.

----------------

Logiklast hat durchaus einen Einfluss auf die FPS, aber vor allem irgendwann auf die maximale Spielgeschwindigkeit. Wobei dafür auch die FPS nicht zu niedrig gehen dürfen und Wartezeit verbringt man mit der Kamera besser über dem Meer und nicht über Inseln.
...ist aber sehr unzuverlässig zu messen, weshalb es nicht im Artikel ist.
Du kannst mal die Geschwindigkeit auf die höchste Stufe stellen und mit einer Stoppuhr messen wie lange es dauert bis im Spiel 10Min geschafft werden...ein kleiner Spielstand sollte das in 2min schaffen...und je nach Spielstand, Spieldauer und CPU dann länger.

CPU-FPS werden vor allem durch die Drawcalls dominiert, wobei neben der Anzahl der Gebäude, auch die Abwechslung und die Art der Gebäude eine Rolle spielt.
Monokulturen aus Investorenhäusern sind performanter als ein gemischtes Stadtbild mit Schönbau. Aber Hochhäuser sind sehr leistungsfressend im Vergleich...egal ob gemischt oder Monokultur.
Im Grunde hat man gleich zum Start der Kampagne einen heftigen Drawcall-Fall wenn man die Stadt des Onkels anguckt....nur ohne Logiklast.

Und was man nicht vergessen sollte ist der "Spielzeit Effekt". Kurz nach dem Laden deines Spielstandes sind die FPS und die maximale Spielgeschwindigkeit noch deutlich besser als nach z.B. 30 min oder nach einer Stunde Spielen.
Es scheint direkt mit dem reservierten RAM zusammen zu hängen. Auch wenn man noch verfügbaren RAM hat, läuft das Spiel immer schlechter um so mehr er sich füllt.
Daher mache ich ja den riesen Aufwand mit dem Skriptbenchmark, der erstmal über 30 min von Insel zu Insel springt, diverse Menüs öffnet, Items und Waren durchscrollt, und lange Zeit in Nahansichten verweilt, bis auch auf langsamen Systemen die Texturen geladen wurden.

Das Spiel macht dem RAM nämlich größtenteils mit Texturen voll, die es aus dem VRAM wirft, sobald du nicht mehr hinguckst und es lagert diese in den RAM aus und braucht dann trotzdem wieder Ewigkeiten sie zu aktualisieren, wenn du später mit der Kamera wieder nah ran gehst.
Aber selbst wenn sie einfach nur im RAM rumliegen, senken sie mit steigender Belegung/Spielzeit die FPS und Geschwindigkeit.

Man könnte natürlich öfter das Spiel neu starten, aber das dauert je ziemlich lange und so war ich der Meinung, dass mein Benchmark zeigen soll wie es nach 1-2 Stunden spielen läuft und nicht wie es direkt nach dem Ladevorgang läuft...vor allem als Empfehlung für die Menge an RAM.

 

[Biermaschine]

Ja, ist aber wie gesagt auch nur ein mickriger Spielstand gewesen. 500k verlangt dem Prozessor hier noch nichts ab, der Löwenanteil macht bei so einer Größe nur der Bildschirm-Ausschnitt aus, den es zu rendern gilt. Ich muß mich nochmal um einen weitaus größeren Spielstand kümmern.

Verbaut sind 32gb und erweiterten Kameraabstand habe ich idR aus, weil die letzte Zoomstufe die Grafik immer so blurren läßt. Was ja auch kein Wunder ist, wurde sie wohl nur auf User-Wünsche hin freigegeben und mit Kompromissen. Ich weiß aber noch, daß die vierte Stufe einem nochmal gut fps weggefressen hat.

Zum Schiffe rumfahren: mir geht es gar nicht so sehr um realitätsfern oder nicht, aber diese Millionen Punkte auf dem Wasser in deinem Spielstand sind viel zu viel. So viele Schiffe, die es bei dir da schon brauchte, um die paar Sachen für die Leute ranzuschaffen, ist absurd. Mein damaliger Spielstand (den ich leider nicht mehr habe) war in einer ähnlichen Größe mit etwa einer halben Million Einwohner und ich habe nichtmal annähernd so viele Schiffe gehabt. Ohne jetzt zu flunkern, aber ich würde sagen, nicht mal ein Drittel von denen bei dir. Alles Einwohner zum damaligen Zeitpunkt auf dem Kap angesiedelt, ein paar Schiffe holen den Kram aus Enbesa für die Gelehrten-Insel, nichtmal zehn Schiffe waren jeweils für Kaffee und Zigarren zuständig (allerdings mit 30% reduziertem Verbrauch durch Items). Kann das gerade nicht nachvollziehen, was bei dir da auf den Meeren jeder Welt los war.

Also ne halbe Stunde habe ich vorhin nicht gewartet nach dem Laden, sondern rund zehn Minuten. Gut möglich, daß nach 30 Minuten wirklich nochmal die Bildrate einknickt, aber für den Moment bin ich so erstmal zufrieden. Mache wie gesagt nochmal auf die Suche nach einem wirklich großen Spielstand.

 

[Baal Netbeck]

So viele Schiffe, die es bei dir da schon brauchte, um die paar Sachen für die Leute ranzuschaffen, ist absurd.

Ja, das ist völlig unnötig für die paar Einwohner.

Das kommt aus der Mischung wie ich das Spiel spiele in Verbindung mit dem Hintergedanken, dass es ein Savegame für den Benchmark ist.

Mal optimiere ich eine Insel und ende mit einer Überproduktion, die ich gar nicht brauche...mal fehlt irgendwo etwas und ich pflanze die Produktion irgendwo hin wo noch Platz ist und nehme ein neues Schiff für den Transport....Mal versuche ich über Items das Maximum aus einer Produktion rauszuholen und dann kommen da zu viele Waren raus.

So führt das zu vielen Überschuss-Routen nach Crown Falls und zu mehr Abfallrouten, da bestimmte Produktionen nicht stillstehen dürfen...sonst werden die Nebenprodukte nicht produziert und teilweise brauche ich die oder will nur die Nebenprodukte.

Naja und im Sinne der hohen und gleichmäßigen CPU Last, mache ich lieber ein paar Routen zu viel und es darf nirgendwo zeitweise Engpässe geben...und noch 20 weitere Entscheidungen, die die Reproduzierbarkeit erhöhen.

Naja und sehr ungünstig ist meine Entscheidung, die beiden Investoreninseln die ich zum Einfluss Bereitstellen angelegt habe, von Crown Falls mitzuversorgen....das hat viele viele Stunden gedauert, bis sich das eingependelt hatte und ich genug Schiffe hatte...aber da sindjetzt auch ein paar zu viel.

aber ich würde sagen, nicht mal ein Drittel von denen bei dir.

Kann ich mir gut vorstellen.

Also ne halbe Stunde habe ich vorhin nicht gewartet nach dem Laden, sondern rund zehn Minuten.

Gewartet oder gespielt...nur warten hatte früher in Anno 1800 einen Unterschied gemacht, aber das wurde gepatcht.

, aber für den Moment bin ich so erstmal zufrieden.

Das ist das wichtigste....viel Spaß beim Bauen und Tüfteln.