Leserartikel Black Myth: Wukung - ein zweifelhafter Benchmark im aktuellen Parcour, und: wieso Borderless (deutlich) schlechter als Fullscreen ist

DJMadMax

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Ahoi liebe Community,

für einen Leserartikel ist der hier gezeigte Sachverhalt viel zu kurz, deswegen ist er auch bewusst nicht als solcher getagged.
Okay, wir machen doch nen Leserartikel draus... jetzt kam ja doch etwas mehr Text zustande, als ich anfangs gedacht habe, hierzu zu schreiben :)

Im selben Atemzug jedoch möchte ich ein paar "Offizielle" in Form von @Wolfgang, @Vitche und @Jan bitten, das Thema intern zu besprechen bzw. bei Benchmark-Läufen mal selbst stichprobenartig zu testen, ohne dabei jetzt eine riesige Menge an Mehrarbeit zu verursachen. Aber auch andere technikversierte User wie z.B. @HisN, @DevPandi oder @kachiri und viele mehr würde ich hierzu gerne um ihr Feedback und eventuelle Erkenntnisse bitten.


Black Myth: Wukung Benchmark - die Spitze des Eisbergs

Es geht, weil er sich aktuell im CB-Testparcours befindet, in diesem Abschnitt um Black Myth: Wukung, bei dem es - wie in leider so vielen Spielen mittlerweile - keinen "echten" Fullscreen-Mode mehr gibt, stattdessen jedoch einen Borderless Fullscreen. Im ersten Moment wirkt dieser durchaus praktisch, da man schneller und ohne, dass der Grafiktreiber umdenken muss, z.B. auf den Desktop oder einen angeschlossenen, zweiten Monitor wechseln kann. Auf den zweiten Blick birgt der Borderless Window-Modus jedoch seine Tücken, die sich in diesem Spiel einmal mehr sehr deutlich und negativ zeigen.

Folgender Sachverhalt: aktuell benche ich mein "altes" System mit 12600K und 4080 Super, wobei die Grafikkarte in diesem Zuge in den neuen 9800X3D migriert und dort erneut gebenchmarkt wird. Grundsätzlich möchte ich hierbei einfach herausfinden, in welchen meiner im Zugriff befindlichen Spiele (die einfach zu benchmarken sind) der 12600K das deutliche Bottleneck gebildet hat und ob sich dieses immer nur in niedrigeren Auflösungen oder hier und da sogar auch in 4K UHD bemerkbar macht.

Black Myth: Wukung war dahingehend in meinem 1080p-Run auf dem 12600K wie folgt eingestellt:

Display:
Screenshot (2331).jpg
Grafik:
Screenshot (2330).jpgScreenshot (2329).jpg

Aufgrund der Tatsache, dass mein Rivatuner-Overlay in diesem 1080p Borderless Window-Modus jedoch nicht - wie auf einem 4K UHD-Display üblich und zu erwarten gewesen wäre - übermäßig groß angezeigt, sondern eher "typisch nativ 4K UHD" angezeigt wurde, war ich skeptisch.
Hier ist das Ergebnis dieses Runs:

Screenshot (2333).jpg

Okay, 87 FPS. Dafür, dass Raytracing auf Anschlag steht (Standardeinstellung des Benchmarks) und ich manuell DLSS deaktiviert habe, lassen wir das Ergebnis mal so im Raum stehen. Jetzt wurde ich jedoch neugierig und wollte gerne in "echtem" 1920x1080 gegenprüfen, ob hier auch bloß kein Schabernack getrieben wird:

Screenshot (2332).jpg

Und siehe da: plötzlich knappe 10% mehr Performance mit einem FPS-Anstieg auf 94 im Durchschnitt. Auch die Low 5% sind von 75 auf 80 angestiegen.

Ich könnte jetzt noch die dritte Variante in den Raum werfen, indem ich die Auflösung unter Windows direkt auf 1920x1080 stelle und den Benchmark dann erneut in "Borderless Window" laufen lasse, aber ich denke, das können wir uns an dieser Stelle sparen.

Bevor nun Unkenrufe laut werden a la: "Aber du hast doch den Windowed-Benchmark als Zweites ausgeführt, bestimmt waren in diesem zweiten Lauf dann keine Nachladeruckler mehr mit eingeflossen und haben das Ergebnis verbessert." - ähm, NÖ! Tatsächlich habe ich den Windowed-Benchmark sogar als erstes ausgeführt gehabt und somit sogar das Ergebnis des Borderless Laufs begünstigt. Ich empfand es aber inhaltlich als besser lesbar und nachvollziehbar, den Artikel so rum aufzubauen.


Far Cry 5 - Fullscreen, Borderless und Window-Mode

Ein weiteres, wunderschönes Beispiel an dieser Stelle bietet Far Cry 5. Die Engine erlaubt tatsächlich alle drei Modi: Fullscreen, Borderless und Window-Mode. Was also liegt näher, als auch hier mal zu schauen, wie sich die Ergebnisse so verhalten?

Anbei die Läufe in der Reihenfolge, wie ich sie durchgeführt habe, allesamt maximalen Settings in 1080p.

Fullscreen
Screenshot (2335).jpg

Windowed
Screenshot (2337).jpg

Borderless
Screenshot (2339).jpg

Der Wechsel vom Fullscreen-Modus hin zum Fenstermodus ist bereits mit ca. 4% FPS-Verlust hinzunehmen. Der Wechsel zum Borderless-Modus offenbart jedoch sein wahres Anti-Potenzial: von ehemals 159 FPS im Schnitt fehlen derelei ganze 20 - in Worten: Zwanzig Bilder pro Sekunde. Das ist ein Leistungsverlust von über 14%.


Borderless Gaming ist Borderline Gaming

Das hier geschilderte Problem betrifft dabei leider nicht nur alle Spieler, die nicht unbedingt immer auf nativer Auflösung spielen wollen/können, sondern verfälscht auch teils deutlich die eigentlichen Benchmark-Werte. Offensichtlich würde der Benchmark also, wenn er auf einem nativen 1920x1080er Full HD-Display ausgeführt würde, ein messbar deutlich höheres Ergebnis erzielen, als wenn er mit dieser Einstellung auf einem höher aufgelösten Display durchgeführt wird, wie in diesem Beispiel hier mit einem 4K UHD-Display deutlich herausgestellt wird.

Wenn ComputerBase bei Black Myth: Wukung - und ich bin mir sicher, viele der anderen Titel haben ähnliche Probleme bzw. keinen echten Fullscreen-Mode - nun verschiedene Grafikkarten testet, dann stimmen zwar die Ergebnisse zueinander, nicht jedoch die "echte Performance", die diese Grafikkarte nativ in der getesteten Auflösung erzielen würde. Und wie das Beispiel anhand Far Cry 5, also einem mittlerweile nicht mehr ganz so hardwarehungrigem Titel, wunderbar zeigt, potenziert sich dieses Problem umso mehr, je performanter ein Spiel läuft.


Höhere Hardwareanforderungen bei wirklich gleicher Auflösung?

Im Detail habe ich jetzt nicht analysiert, ob dieses Problem eher GPU- oder CPU-seitig zu suchen ist. Dafür müsste ich mir nochmals die Läufe anschauen und gleichzeitig die Telemetrie der beiden Komponenten ermitteln, um über deren jeweilige Auslastung Rückschlüsse darauf führen zu können. Die Vermutung, dass es eher ein CPU- als ein GPU-seitiges Problem ist, liegt jedoch recht nahe, was zumindest die Ergebnisse von Far Cry 5 bestärken würde: höhere FPS bedeuten immer auch höhere CPU-Auslastung und in diesem Full HD-Benchmark kann ich mit Fug und Recht behaupten, dass die RTX 4080 Super nicht im Ansatz an ihrem Limit gelaufen ist.

Die Frage nach der tatsächlichen Auflösung ist ebenfalls nicht zu 100% sichergestellt. Rendert wirklich jedes Spiel, das einen Borderless-Modus bietet, auch tatsächlich in der nativ eingestellten Auflösung? Oder wird hier bereits durch interne Routinen skaliert? Sowohl bei Black Myth: Wukong als auch Far Cry 5 stellt sich heraus, dass Screenshots in nativer Bildschirmauflösung angefertigt werden, solange die Ausgabe im Borderless Window angewendet wird. Bei Full Screen in Far Cry 5 ist dies nicht der Fall: hier werden die Screenshots wie zu erwarten "nur" in 1920x1080 angelegt - egal ob mit dem Windows-Screenshot (WIN+PRINT) oder per Ingame-Befehl.


Unnötiger Leistungsverlust durch schludrige Programmierung

Es ist durchaus ärgerlich, dass so viele Spiele offensichtlich keinen echten, exklusiven Fullscreen-Modus mehr bekommen. Legt man die Beobachtung aus den beiden getesteten Spielen auf jedes andere um, so könnte man von einem Leistungsplus von rund 10% ausgehen, würden Programmierer ihrem Spiel den entsprechenden Modus zur Verfügung stellen. Ist dies unnötiger Mehraufwand? Sehen die Entwickler das Problem als solches gar nicht? Ist es Engine-abhängng?

Nun, wir haben hier bereits mit zwei verschiedenen Engines gezeigt, dass es kein exklusives Problem zu sein scheint. Auch wage ich, Zweifel daran zu hegen, ob ein echter Mehraufwand in der Entwicklung einer (oft schon fertig vorhandenen) Renderpipeline besteht, wenn dafür satte 10% Performancegewinn zu erwarten sind. Viel trauriger ist jedoch die Tatsache, dass dieser Sachverhalt niemandem sonst aufzufallen scheint. Immer erst müssen es neugierige und bastelfreudige Enthusiasten aus reinem Selbstinteresse heraus aufdecken und noch darauf hoffen, dass das Thema fortan so viel Beachtung geschenkt bekommt, dass es zukünftig berücksichtigt und entsprechend besser umgesetzt wird, was ich in diesem Fall für nicht einmal allzu aufwändig halte.


Horizon: Zero Dawn - mit Telemetriedaten

Auch hier folgt erst einmal wieder die kalte, nackte Realität: erst im "Exclusive Fullscreen" und dann im "Fullscreen" (was Borderless entspricht - schlechte Wortwahl im Spielmenü).

Exclusive Fullscreen
Screenshot (2341).jpg

Borderless (ingame irreführend als "Fullscreen" bezeichnet)
Screenshot (2344).jpg

Auch in dieser nun dritten Engine haben wir wieder ganz klar die bereits ermittelten 10% vorzuweisen. Gleichzeitig habe ich an etwa derselben Stelle jeweils einen Screenshot mitten im Benchmarkverlauf angefertigt, diesmal jedoch inkl. der Telemetriedaten zu CPU und GPU.

Exclusive Fullscreen:
Screenshot (2340).jpg

Borderless (ingame irreführend als "Fullscreen" bezeichnet)
Screenshot (2343).jpg

Was sofort auffällt: das Overlay ist klein, seeeehr klein und der Screenshot entsprechend groß - eben 4K UHD, was der nativen Bildschirmauflösung meines Anzeigegeräts entspricht. Dasselbe Verhalten konnte bei Black Myth: Wukung und Far Cry 5 ebenfalls nachgestellt werden. Es scheint also ganz offensichtlich so, dass die Render-Ausgabe bei Borderless Window-Modi immer auf die native Auflösung skaliert, ungeachtet der eigentlich gewählten Auflösng im Grafikmenü. Das bedeutet nicht, dass in höherer Auflösung gerendert wird, jedoch ist diese Art der Skalierung ganz offensichtlich und nachweisbar spürbar rechenintensiver, als würde das Spiel im exklusiven Vollbildmodus dargestellt.

Und um sämtliche Zweifel aus dem Weg zu räumen:
1741173034338.png

Ja, auch im Treiber steht die Skalierung bereits auf "Anzeige", womit die GPU außen vor bleibt.

Nun aber zu den Telemetriedaten in den beiden Screenshots:
Erst einmal ist anhand der geringen GPU-Auslastung ganz eindeutig zu erkennen, dass wir uns hier in einem harten, klassischen CPU-Bottleneck befinden. So gerne die 4080 Super auch würde, mehr geht im Zusammenspiel mit dem 12600K einfach nicht - obwohl dieser bereits mit 4000er CL16 DDR4-Speicher im Gear 1-Modus befeuert wird.

Für eine etwas bessere Erkennbarkeit sind nachfolgend beide Daten gegenübergestellt.
Telemetrievergleich.jpg

Zu erkennen ist, dass ... man ehrlich gesagt nichts auffälliges erkennen kann. Die Tatsache, dass Horizon: Zero Dawn dieselben Leistungsverluste zu verzeichnen hat, lässt die Vermutung erst einmal auf die CPU-Last zurückführen. Das würde sich auch mit Far Cry 5 decken, jedoch keinesfalls mit Black Myth: Wukong:
BMW.jpg

Hier sieht man gut, dass ca. 20 Watt weniger über die CPU laufen, lediglich ca. 47 Watt anstelle von 67 Watt bei Horizon: Zero Dawn. Auch die einzelnen Kernlasten fallen nicht ganz so groß aus. Und dennoch verzeichnen wir denselben Leistungsverlust in FPS zwischen exklusivem und Borderless-Vollbild.


Fazit und weitere Überlegungen

Das Fazit sollte an dieser Stelle recht eindeutig sein: wenn nicht irgend ein permanentes Heraustaben aus dem Spiel und Fenster- bzw. Monitorwechsel im Multimonitorsetup nötig ist, dann sollte man den Borderless Window-Modus meiden. Bei Spielen, die jedoch keinen exklusiven Vollbildmodus bieten, sieht es dünn aus mit den Möglichkeiten.

Es gibt noch weitere Faktoren, die zu testen sind, ich in dieser kurzen Zeit aber nicht mehr einschieben möchte. Da wäre allen voran: wie schaut es aus, wenn die Auflösung im Borderless Window der nativen Auflösung entspricht? Wie verhält es sich, wenn man bei weiterhin asynchroner Auflösung zum Bildschirm jedoch vorher im Grafikkartentreiber die Auflösung manuell auf die gewünschte Spieleauflösung herunterdreht?

Das sind Dinge, die ich eventuell noch nachtesten werde.

Bis dahin würde ich mich über Rückmeldung eurerseits zu diesem Thema freuen. Habt ihr ähnliche Beobachtungen gemacht? Könnt ihr das Verhalten in anderen Spielen nachstellen? Oder habt ihr das Problem nicht?

Ihr kennt das Prozedere: schreibt es in die Kommentare, hit like and subscribe, hit the bell icon (dann gehen hier die PNs auf :D ) und so weiter und so fort :)
 
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Sehr interessant! Danke für Deine Mühe @DJMadMax!
Gleich mal in Ruhe lesen :)

Edit: Scheint ja wirklich spürbare Auswirkungen zu haben.
Ich persönlich hab es aber echt schwer im Fenstermodus mit Rahmen zu spielen - das triggert meinen inneren Monk :D

Dann entweder Fullscreen, oder eben den Performanceverlust in Kauf nehmen.
Auf jeden Fall ist es sinnvoll das Ganze im Hinterkopf zu haben. Vor allem für Spiele, die sowieso schon an der persönlichen Performancekotzgrenze liegen. Dann eben vielleicht doch lieber Fullscreen zocken anstelle den rahmenlosen Fenstermodus zu verwenden.

Danke nochmal fürs teilen Deiner Erkenntnisse! :)
 
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Danke für den Gedankenanstoß - ich habe mir zugegebenermaßen noch nie Gedanken darüber gemacht.
 
DJMadMax schrieb:
Rendert wirklich jedes Spiel, das einen Borderless-Modus bietet, auch tatsächlich in der nativ eingestellten Auflösung?

Ich schätze, da kocht jedes Game sein eigenes Süppchen. Mir ist es auch schon öfter aufgefallen, dass Games im Borderless-Window-Modus (oder auch im Vollbild-Modus, so genau hab ich gar nicht drauf geachtet) UHD gerendert werden (sieht man spätestens, wenn man Screenshots davon macht und die in UHD gespeichert werden), auch wenn ich eine kleinere Auflösung eingestellt habe.

Wo war das letzens .. ach ja. Star Citizen zb.

DAS HIER ist 720p :-)

Star_Citizen_9800x3D.jpeg


Da fragt sich auch gleich: Hast Du die Skalierung im Treiber verboten? Hat das überhaupt einen Einfluss?

1741175699094.png
 
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Also, deinem Artikel in allen Ehren, aber es ist doch schon langehin bekannt das man mit exklusivem Vollbild mehr performance hat.

Zum Thema auflösung bei Borderless: Man kann auch mal in verschieden Game config files schauen, dort findet man dann meistens neben der "fullscreen resolution" noch eine "windowresolution"
Hatte das auch mal in einem game, komme nur grad nicht mehr drauf welches, bis ich rausgefunden hab, warum das die ganze zeit wie matsch aussieht, wäre hier fast was kaputt gegangen.
 
@DJMadMax Anmerkung: ich würde zumindest im Titel "Wukung" noch durch "Wukong" ersetzen. Dann taucht der Artikel auch in der Suche auf :)
 
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DJMadMax schrieb:
Black Myth: Wukung
Ich dachte beim lesen schon kurz, es gäbe bereits einen neuen Ableger, doch dann:
DJMadMax schrieb:
Black Myth: Wukong
:D

DJMadMax schrieb:
Das Fazit sollte an dieser Stelle recht eindeutig sein: wenn nicht irgend ein permanentes Heraustaben aus dem Spiel und Fenster- bzw. Monitorwechsel im Multimonitorsetup nötig ist, dann sollte man den Borderless Window-Modus meiden. Bei Spielen, die jedoch keinen exklusiven Vollbildmodus bieten, sieht es dünn aus mit den Möglichkeiten.
Tja die Möglichkeit heraustabben zu können wird aber für viele immer wichtiger.
 
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Sandro_Suchti schrieb:
@CrazyT
Aber wieso ist das so?
Weil du die GPU dann bevorzugt auf die vollbildanwendung los lässt und die GPU sämtlichen anderen scheiss "hinten an stellt" bzw. davon ausgeht, das du anderen visuellen firelfanz außer deine haupt(exclusive)applikation eh gerade nicht nutzt.
Stell es dir vor wie... ähm... ne exklusive spur nur für dich auf der autobahn, so hast keinen stau und musst nie bremsen oder auf irgendwas anderes achten.

Das ist SEHR wage nur ausgedrückt, ich hoffe aber einigermaßen verständlich.

@Sandro_Suchti
Exklusives Fullscreen ist performanter, weil das Spiel oder die Anwendung direkten Zugriff auf den Bildschirm erhält, ohne dass das Betriebssystem oder andere Programme dazwischenfunken.

Einfaches Beispiel:

Stell dir vor, du spielst ein Rennspiel.

  • Exklusives Fullscreen: Dein Auto fährt auf einer leeren Autobahn mit grüner Welle. Kein Stau, keine Ampeln – du kannst mit voller Geschwindigkeit fahren.
  • Fenstermodus (oder Borderless Fullscreen): Du fährst durch die Stadt mit vielen Kreuzungen. Andere Programme sind wie Ampeln oder andere Autos, die den Verkehrsfluss beeinflussen – dein Spiel muss immer wieder anhalten oder langsamer werden.
Da im exklusiven Fullscreen-Modus die ganze Leistung der Grafikkarte für das Spiel genutzt wird, gibt es weniger Verzögerungen (Latenz) und eine stabilere Bildrate (FPS).
Sandro_Suchti schrieb:
Sorry, falls die Frage dumm erscheint :)
Ich habe früher im TV schon gelernt, Wer, wie, was, wieso, weshalb, warum -> wer nicht fragt bleibt dumm. :)
 
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HisN schrieb:
Da fragt sich auch gleich: Hast Du die Skalierung im Treiber verboten? Hat das überhaupt einen Einfluss?
Gerade getestet: Horizon: Zero Dawn macht weiterhin hervorragende 4K UHD-Screenshots in Full HD :D Schroedinger's Screenshots, sozusagen. Die Einstellung hat also keinen Einfluss darauf.

CrazyT schrieb:
es ist doch schon langehin bekannt das man mit exklusivem Vollbild mehr performance hat.
Das ist richtig. Deswegen schadet es aber nicht, darauf hinzuweisen.

Viel wichtiger aber: hast du den Artikel überhaupt gelesen? Hast du gesehen, dass selbst ein reiner Fenster-Modus viel performanter läuft, als der Borderless Fullscreen Mode? Erkläre das mal logisch. Damit wird dein letzter Beitrag, wie ein Fenster gegenüber einer Vollbildanwendung behandelt wird, nämlich ausgehebelt, obwohl du im Grunde Recht hast.

Korben2206 schrieb:
Anmerkung: ich würde zumindest im Titel "Wukung" noch durch "Wukong" ersetzen.
Ups! Der Fehlerteufel, danke ^^ Das muss jetzt im Nachhinein einer der tollen Mods machen... da melde ich doch glatt meinen eigenen Artikel ^^

EDIT: Mist, ich merke gerade, man kann seinen eigenen Beitrag nicht melden. @Zensai zu Hülf? :D Wo sehe ich eigentlich, welche Mods für welchen Forenbereich tätig sind?

Drewkev schrieb:
Tja die Möglichkeit heraustabben zu können wird aber für viele immer wichtiger.
Es ist ja nicht so, als dass du im Vollbildmodus nicht heraustaben könntest. Da muss sich eben nur der Grafiktreiber kurz umswitchen und wenn man nicht auf nativer Auflösung des Bildschirms spielt, dann kann es durchaus mal passieren, dass einem z.B. Fenster- und Icon-Anordnung auf dem Desktop um die Ohren fliegt.
 
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DJMadMax schrieb:
Es ist ja nicht so, als dass du im Vollbildmodus nicht heraustaben könntest.
Ich weiß :D

Aber in Zeiten wo immer mehr Leute das alle paar Minuten machen können wollen ohne dass es jedes mal paar Sekunden dauert und der Bildschirm dabei schwarz wird, dürfte das exklusive Vollbild aussterben. Ein prominentes Beispiel dürften Streamer auf Twitch & Co sein.
 
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@DJMadMax Teste mal wenn du "Optimierungen für Fensterspiele" deaktivierst.
Findest du unter den Windowseinstellungen -> System -> Bildschirm -> Grafik

Aber borderless window, ist ja quasi ein wegfall vom rahmen, somit muss was umgerechnet (wie auchimmer das stattfindet) werden und daher nochmals -xx% performance.
Es ist ja schon seit pff. bestimmt 8+ jahren so bekannt das: Vollbild > Fenster > Rahmenloses Fenster
Ggf. mal zum test: Lad dir mal WindowedBorderlessGaming, füge das entsprechende spiel hinzu und teste doch mal Fullscreen Borderless vs WindowedBorderlessGaming, wenn es da keine unterschiede gibt, würde ich das dem DWM zuschieben.

Am Tagesende ist es was, was wir so eh nicht beeinflussen können.


Edit: Notiz an mich selbst: Immer erst genau lesen und alles beantworten und nicht nur im geiste schon lostippen...
 
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