Update zum Stromverbrauch der RTX 3060 Ti (vermutlich mehrere RTX 3000er Karten) bei limitierten 144 FPS und den damit verfälschenden Vergleichswerten der CB-Benchmarks
Alternativ:
Wie sich ein "falsches" FPS-Limit auf den Stromverbrauch auswirkt und welche FPS-Limits es gibt
Ich habe ja
hier in diesem Beitrag zum RTX 4070-Test recht laut von mir gegeben, dass hier irgend etwas "im Busch" liegt, was den Stromverbrauch beim 144 FPS-Limit einiger Karten angeht und man somit die Vergleichswerte zum Teil massiv verfäscht.
Diesen Vorwurf muss ich - rein technisch - weiterhin aufrecht halten, wohlgleich der ComputerBase-Redaktion in Form von
@Jan @Wolfgang @Volker und co. das Problem so wahrscheinlich weder bewusst ist, noch demnach absichtlich durchgeführt wurde.
Der Vollständigkeit halber nehme ich aber noch ein paar weitere Menschen aus dem Forum mit auf, damit sie mal auf eine sehr interessante Verhaltensweise aufmerksam werden, die ich im Nachfolgenden im Detail beleuchte. Spontan möchte ich da
@andi_sco und
@HisN erwähnt haben, aber auch
@Bright0001 wollte gerne über die Findungen in Kenntnis gesetzt werden - there you go
Folgender Sachverhalt:
Ein Spiel (egal, welches) mit fester Auflösung, Grafik-Einstellungen und festem FPS-Limit:
Einmal benötigt die Grafikkarte 85 Watt Strom, einmal 150 Watt - in exakt der selben Szene ohne jedwede Spiele-Dynamik/Bewegung.
Geht nicht? Oh doch!
Der Beweis
Horizon Zero Dawn - Full HD (nativ, kein DLSS), maximale Grafikdetails, 60 FPS via VSync
Das exakt selbe Bild, die exakt selben Einstellungen, ausser: VSync deaktiviert, FPS-Limit ingame über den Schieberegler im Optionsmenü gesetzt:
BAM!
Von 85 Watt auf über 150 Watt, gleichzeitig 14°C höhere GPU-Temperatur und ein (nicht am Limit) laufender Lüfter, der zuvor unhörbar leise bzw. sogar im Zero Fan-Mode gearbeitet hat.
Horizon Zero Dawn habe ich deshalb auf die Schnelle zum Testen gewählt, weil es entgegen DooM 2016 und Eternal ingame die Möglichkeit besitzt, die FPS spieleseitig zu begrenzen. Das gleiche Verhalten mit ähnlich dramatischen Unterschieden in der Stromaufnahme lässt sich auf die Schnelle auch in Far Cry 5 nachstellen.
Jetzt gibt es ja noch weitere Möglichkeiten, die FPS in Spielen zu begrenzen, auch wenn diese nativ gar keine Möglichkeit (weder per Optionsmenü, noch per Config/Console) dazu bieten. Wenden wir uns im nächsten Schritt also doch DooM Eternal zu und verwenden die Einstellungen von ComputerBase, nämlich:
Ultra-Albtraum-Preset, 2560x1440 (in meinem Fall mittels Upscaling-Feature, da ich nativ nur 1920x1080 ausgeben kann) und Raytracing bleibt deaktiviert:
... und sorry, ich habe jetzt erst gemerkt, dass man dank der tollen Vulkan-API keine gescheiten Screenshots machen kann - hier mal ein wenig "Gorilla-style" mit dem Handy, an die Leinwand herangezoomt:
Ich habe mir bewusst eine Ecke gesucht, in der ich, wie ComputerBase auch, etwa knapp unter 180 FPS in besagten Settings erreiche - bei gleichzeitiger Vollauslastung der RTX 3060 Ti - die 200 Watt liegen an, wie man sieht.
Nun begrenzen wir mittels nVidia-Treiber die FPS auf maximal 144, was passiert?
Huch?! Nur 7 Watt weniger, trotz 20% weniger FPS? Was ist denn da los? ABER!!! Immerhin schonmal nicht wie bei ComputerBase volle 200 Watt Auslastung, darauf lässt sich doch aufbauen...
Also gehen wir mal auf die Suche. Da DooM Eternal ausschließlich mit der Vulkan API daherkommt, wechseln wir mal in den Vorgänger, DooM 2016
Auch hier wieder, maximale Grafiksettings, 2560x1440 und maximale FPS:
Ja, Maximale FPS am Allerwertesten, DooM 2016 hat ein hardcoded 200 FPS-Limit, danke auch... und umso überraschender: auch hier haben wir volle 200 Watt an der GPU anliegen.
Also limitieren wir erneut über den Grafikkartentreiber auf 144 FPS:
Es wird weniger... es sind immer noch beachtliche 180 Watt und somit gerade einmal 10% weniger Strombedarf trotz knapp 30% weniger FPS - das kann so nicht richtig sein, andernfalls wäre die Grafikkarte ja - nach oben hin - wahnsinnig effizient, wenn sie mit nur 20 Watt mehr plötzlich 56 FPS raushauen kann, wo jedoch 180 Watt zuvor für "nur" 144 FPS gereicht hätten.
Also habe ich die API von Vulkan auf OpenGL 4.5 umgestellt - in DooM 2016 geht das immerhin noch. Den Screenshot spare ich jedoch, es hat absolut keinen Unterschied gemacht.
Also wechseln wir das Spiel, erneut zu einem, wo ich weiß, dass man ingame die FPS auf den zum Vergleich nötigen Wert von 144 FPS stellen kann -> Far Cry 5.
Dieses Mal handelt es sich um 1920x1080, weiterhin bei maximalen Grafiksettings. Ich habe mir eine Stelle nach dem Laden des Savegames gesucht, wo ich wieder in etwa um die 180 FPS habe - eben so viel, wie ComputerBase bei DooM Eternal im Test mit der RTX 3060 Ti.
So sieht das Ganze dann aus - etwas unter 200 FPS (sorry, ist stets rumgeschwankt) und die zu erwartenden 200 Watt maximale Stromaufnahme, direkt am Powerlimit.
Nun setzen wir mittels Grafik-Einstellungen innerhalb des Spiels das 144 FPS-Limit:
Oh, siehe da? So langsam wird's weniger, nur noch knapp unter 170 Watt.
Jetzt testen wir erneut eine Einstellung, die sowohl in DooM 2016, als auch in DooM Eternal im Sinne des Stromsparend NICHT funktioniert hat - die Begrenzung der FPS über den nVidia-Grafikkartentreiber:
ACH WAS?! Schau mal einer guck, ganz urplötzlich werden für 144 FPS nur noch 139 Watt benötigt.
Welche Variante der FPS-Limitierung gibt es noch? Richtig, RIVATUNER! Den nutzen ja viele gerne für diverse Dinge (so ja auch das Overlay, welches ich z.B. benutze).
Was erhalten wir mit einem 144 FPS-Limit durch Rivatuner, nachdem wir das Limit im Grafiktreiber wieder entfernt haben?
Aha, die gleichen "schlechten" Werte, als würde die Einstellung direkt über das Grafikmenü des Spiels getroffen werden.
Das Begrenzen über den Treiber hat also: in DooM 2016 und DooM Eternal keine guten Ergebnisse geliefert, in Far Cry 5 jedoch schon.
Okay, dann zurück zu Horizon Zero Dawn. Wir erinnern uns: mit VSync auf 60 Hz hatten wir angenehme 85 Watt, die sich die Grafikkarte gegönnt hat - ohne VSync und mit gleichem 60 FPS-Limit über das Grafikmenü sorgten für überraschend hohe 150 Watt. Was macht der Rivatuner bei 60 FPS-Limit hier? Seht selbst:
Das gibt's doch gar nicht, schon wieder 150 Watt für lediglich 60 FPS? Okay, da bleibt nur noch eins, das FPS-Limit über den Grafikkartentreiber setzen:
Und ZACK! Zurück zu den 85 Watt.
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Okay, okay... ich kann jeden verstehen, der hier mittlerweile abgeschaltet hat und dem das alles zu viel ist. Ich gebe zu, ganz offensichtlich scheint das Limitieren der FPS je Spiel, je Engine, je Methode eine nicht zu unterschätzende Variable zu sein - obwohl das Limit eine Konstante darstellt... kleiner Wortwitz am Rande ^^
Ich fasse zusammen:
FPS-Limit über Rivatuner = Immer schlecht
FPS-Limit über Spiele-Settings = Immer schlecht
FPS-Limit über nVidia-Treiber = Perfekt in Far Cry 5 und Horizon Zero Dawn, schlecht in DooM 2016 und Eternal
FPS-Limit per VSync = Energetisch immer perfekt, kann in manchen Titeln zu Input-Lag führen
Ein Punkt kristallisiert sich hierbei jedoch sehr stark heraus:
DooM Eternal scheint ein denkbar schlechter Titel zu sein, um bei einem 144 FPS-Limit die Performance pro Watt zu messen - der Grund scheint in der Engine des Spiels zu liegen.
Anders lässt sich auch überhaupt nicht erklären, wieso eine RTX 3070 und auch eine RTX 3080, die z.B. beide sehr viel stärker als die RTX 3060 Ti arbeiten, geradezu lächerlicherweise deutlich mehr Strom als die 3060 Ti benötigen, um "nur" 144 FPS zu rendern.
Liebes ComputerBase-Team, falls ihr das bis hier hin durchgehalten habt: bitte macht euch Gedanken darüber, ob DooM Eternal wirklich der richtige Titel zum Ermitteln der Performance pro Watt ist - nach diesem Intermezzo kann ich mir keinesfalls vorstellen, dass jemand, der technisch versiert ist und sich die Werte mal genauer anschaut, das so noch weiterhin durchwinken will.
Ich möchte damit keinesfalls die Leistung und/oder die Performance pro Watt in Frage stellen, die eine Ada Lovelace gegenüber der RTX 3000er Serie erreicht, aber DooM Eternal scheint ein ganz offensichtliches Problem in dieser Disziplin zu sein und vergleicht man nun Karten innerhalb dieses Charts, so verfälscht es das Ergebnis einfach extrem zu Gunsten der RTX 4000er Karten.
Abschließend würde sich die Frage stellen: wie setzt ihr in DooM Eternal die 144 FPS als Limit? Per Rivatuner, per Grafiktreiber oder mit einem 144 Hz-Monitor und (welches?) Syncing?
