Warum steigt die Leistungsaufnahme von GPUs so extrem bei Anschluss eines zweiten Monitors?

[jusaca]

Habe mir gerade mal in dem Bericht zum neuen Testsystem die Leistungsaufnahme der Karten mit ein und zwei Monitoren angeschaut.
Ich hatte erwartet, dass moderen Grafikkarten damit problemlos umgehen können, aber die Leistungsaufnahme steigt beim Anschluss vom zweiten Monitor ja enorm! Die 2080 Ti hat einen Faktor 5 (!), die 2070 Super auch immerhin Faktor 3,5...
Heuzutage ist es doch eigentlich normal, dass man zwei Monitore auf dem Schreibtisch stehen hat, ich bin sehr verwirrt, warum da die Effizienz so miserabel ist.

Viele Grüße
Julian

 

[Matzegr]

Weil der Speicher dann höher taktet.

Steht auch im Artikel:

Der Grund dafür liegt am Speichertakt, der mit dem zweiten Monitor deutlich erhöht wird. Das ist auch der Grund, warum die Radeon RX Vega 64 und die Radeon VII überhaupt nicht unter dem Problem zu leiden haben. Denn der dort eingesetzte HBM2-Speicher taktet mit zwei Monitoren nicht höher als mit einem einzigen.

 

[BartS]

Auch wenn ich selber etwas Überrascht war findet man die Antwort direkt über dem Graph:

Der Grund dafür liegt am Speichertakt, der mit dem zweiten Monitor deutlich erhöht wird. Das ist auch der Grund, warum die Radeon RX Vega 64 und die Radeon VII überhaupt nicht unter dem Problem zu leiden haben. Denn der dort eingesetzte HBM2-Speicher taktet mit zwei Monitoren nicht höher als mit einem einzigen.

Quelle: https://www.computerbase.de/2020-09...st/3/#abschnitt_messung_der_leistungsaufnahme

Wobei mal beachten muss das es sich hierbei um 2x UHD/4K handelt, also nicht gerade gewöhnlich. Einen vergleich zwischen einem und zwei Monitoren bei FullHD oder WQHD fände ich interessanter.

Laut Techpowerup sollte das "Problem" mit der erhöhten Leistungsaufnahme der Nvidia-Grafikkarten seit dem Treiber 416.81 (2018) behoben sein, warum es hier immer noch auftritt scheint dann wohl der Auflösung geschuldet: https://www.techpowerup.com/249345/...eforce-20-tested-on-rtx-2070-2080-and-2080-ti

 

[Dandelion]

Heuzutage ist es doch eigentlich normal, dass man zwei Monitore auf dem Schreibtisch stehen hat

Ist das tatsächlich so?! Empfinde ich als noch nischiger als Auflösungen > FHD.
Gabs mal eine Abfrage auf CB zu Multi-Monitor-Setups?

 

[SoDaTierchen]

Beachte bitte noch, dass dort 2 UHD-Monitore im Einsatz sind. Bei 2 FullHD-Monitoren mit 60Hz taktet heutzutage keine GPU mehr hoch. Erst, wenn die benötigte Bandbreite zu hoch wird, taktet der Speicher höher. Da Speichertakt nicht vollkommen dynamisch sondern nur in gewissen PowerStates funktioniert, explodiert die Leistungsaufnahme. Es gibt zu wenig Zwischenschritte in den PowerStates. Exemplarisch mal die memory-states einer 1080 unter Linux, wobei das berechnete Taktraten sind:

PowerState	MinClock (GPU)	MaxClock (GPU)	MinClock (memory)	MaxClock (memory)
0	240	835	810	810
1	240	2138	1620	1620
2	240	2138	11026	11026
3	240	2138	13010	13010

Da siehst du zwischen State 1 und 2 eine gewaltige Kluft beim Speichertakt. Wenn eben die Bandbreite von State 1 nicht mehr ausreicht, explodiert der Takt, weshalb der Stromverbrauch auch enorm hoch geht. Abhilfe würden hier leistungsfähigere Sparmodi bringen - die müssten die GPU-Hersteller aber umsetzen. Scheinbar ist das aber bisher noch kein Thema. Jedenfalls bei den aktuellen Generationen noch nicht.

 

[jusaca]

Aber eine um Faktor 5 höhere Leistungsaufnahme, nur weil der Speichertakt nen bisschen steigt? Halte ich für arg unwahrscheinlich...

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@ SoDaTierchen
Gut, das erklärt tatsächlich schonmal einiges. Da würde mich dann mal die Leistungsaufnahme mit einem und zwei Monitoren bei FHD und WQHD interessieren. Find trotzdem noch hart, dass bei einer Verdopplung vom Takt von PowerState0 auf State 1 die Leistungsaufnahme der 1080 von 9W auf 60W steigt

Naja, vielleicht ändern ja die kommenden Generationen was dran

 

[Stormfirebird]

bei FHD und WQHD

Es geht eben nicht rein um Auflösung, sondern auch Wiederholrate. Ich glaube bei den Nvidia Karten ist dann auch die GPU nie im niedrigsten State.
Wenn du nicht gerade genau die Kombination fährst bist du davon auch nicht unbedingt betroffen. Zumal man mit Nvidia Inspector idle unterhalb einer gewissen Auslastung forcen kann.

 

[Knito]

Ich fahre 2x 1440p (60Hz und 144Hz): Verbrauch und Takt sind identisch zu 1x1440p 60Hz
- RTX 2080

 

[Darkscream]

Nur in FullHD messe ich bei 75Hz einen Unterschied von gerade mal einem Watt für das gesamte System.
Hat man die Wiederholrate unter Windows auf 120Hz begrenzt, blieb das auch so, zumindest bis 1440p. Zumindest bei NV und vor irgendwelchen Treibern die das gefixt haben.

 

[jusaca]

Ah verstehe, dann ist wirklich nur bei so extrem hohen Auflösungen. Hatte mich schon erschrocken

 

[SoDaTierchen]

Find trotzdem noch hart, dass bei einer Verdopplung vom Takt von PowerState0 auf State 1 die Leistungsaufnahme der 1080 von 9W auf 60W steigt

Tut es nicht. Beim Wechsel von State 1 zu State 2 steigt die Leistungsaufnahme so enorm. Der State 2 greift aber erst, wenn er wirklich benötigt wird. Wie erwähnt, da fehlt ein Zwischenschritt für Multimonitorsetups mit höheren Auflösungen. Der State 1 ist schon ein Tribut an 240Hz-Monitore oder 4K-Auflösungen.

Die Bandbreite entscheidet hier. 4K braucht 4x so viel wie FullHD. 2 Monitore brauchen 2x so viel wie einer. 240Hz braucht 4x so viel wie 60Hz. Auch Farbtiefe und Farbunterabtastung spielen eine Rolle. Jetzt kannst du wild kombinieren und wirst feststellen, dass eine Verdopplung der Speicherleistung nicht immer ausreicht, wenn man (fiktiv!) davon ausgeht, dass im State 0 genau ein FullHD-Monitor mit 144Hz angesteuert werden kann. 2x 4K braucht da nämlich 3,3x so viel Bandbreite, weshalb State 1 auch nicht mehr reicht und die Leistungsaufnahme explodiert.

Ich kann dir aber nicht belastbar sagen, wo die Grenzen zwischen Auflösung und PowerState verlaufen. Das könnte man mit geeigneten Ausgabegeräten mal ausführlich testen, aber ich habe dafür weder die Geräte noch die Zeit.

 

[monitorhero]

Ich habe aktuell 4 Monitore am laufen. Deshalb nutze ich den NVIDIA Inspector und das integrierte Tool Multi Display Power Saver. Ist manchmal etwas umständlich, weil man die Programme die GPU lastig sind speziell hinzufügen muss, da die Karte sonst zu niedrig taktet.

 

[jusaca]

@SoDaTierchen
Danke für die ausführliche Erläuterung! Hatte ich so überhaupt nicht auf dem Schirm.