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  • Wie läuft Dragon Age: Inquisition auf alten CPUs und was bringt die Low-Level-API Mantle?

    Dragon Age: Inquisition ist ein modernes Rollenspiel, das mit der Frostbite-Engine auch einen aktuellen Grafikmotor zur Darstellung der Fantasy-Welt Thedas nutzt. Das Spiel setzt dabei verstärkt auf Streaming, beständig werden Daten von Festplatte in den Haupt- oder Grafikspeicher geladen. Zentraler Knotenpunkt ist dabei die CPU: Schwächere Prozessoren kommen schnell an Ihre Grenzen - kann Mantle hier für Abhilfe sorgen?

    Wie wir schon in unserem Technik-Test zu Dragon Age: Inquisition erwähnten, der neueste Teil der Reihe macht einen technisch sehr guten Eindruck. Die für die Grafikpracht verantwortliche Frostbite-Engine stellt dabei aber auch gehobene Ansprüche an die Hardware. Neben einer potenten Grafikkarte fordert das Spiel auch eine flotte CPU, denn Dragon Age: Inquisition setzt verstärkt auf Streaming. Beim Hin- und Herschieben der Daten spielt die CPU eine zentrale Rolle. Kann der Prozessor der Datenflut nicht Herr werden, entsteht gewissermaßen ein Stau - der berühmt-berüchtigte Overhead. In diesem Fall bremst die CPU das gesamte System, denn nun muss etwa die Grafikkarte warten, bis sie von dem Prozessor neue Anweisungen bekommt, Daten wie zum Beispiel Modelle oder Texturinformationen gelangen zu spät in den Speicher und daraufhin nicht rechtzeitig ins Spiel, was der Spieler unter Umständen als Ruckler oder Pop-Up wahrnimmt.

    Das Problem mit dem Overhead beziehungsweise dessen Beseitigung wurde schon oft im Zusammenhang mit AMDs Low-Level API Mantle erwähnt und soll auch in Direct X 12 eine zentrale Rolle spielen: Durch eine Verbesserung der Kommunikation zwischen Grafikkarte und Prozessor soll der Datenfluss verbessert, der Overhead drastisch reduziert werden. Das ist natürlich in erster Linie interessant für die Performance, aber auch bei der Effizienz könnten durch eine bessere Auslastung größere Optimierungen möglich werden. Denn auch wenn durch einen Overhead Leistung nicht direkt genutzt werden kann, wird durch die Abarbeitung dessen Leistung in Anspruch genommen. Auch die Grafikkarte wird durch die Wartezeit auf neue Anweisungen stärker belastet, als es ohne Overhead der Fall wäre.

    Dragon Age: Inquisition - Problemfall Overhead

          

    In der Praxis sind zumindest die Performance-Gewinne durch die Mantle-Schnittstelle sofort ersichtlich - allerdings logischerweise auch erst dann wirklich deutlich, wenn die CPU mit dem Overhead unter DirectX auch wirkliche Probleme hat. Moderne High-End-CPUs fallen eher nicht in diese Kategorie, mit Dragon Age: Inquisition liefern diese absolut ausreichende Leistung. Ältere Prozessoren, wie beispielsweise ein AMD Phenom X4 BE, können allerdings durch die Optimierung des Datenflusses deutlich profitieren. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass moderne CPUs mit einer Low-Level-API wesentlich mehr Details darstellen könnten, bevor der Overhead kritisch werden würde. Und, dass unter Direct X 11 die Leistung nicht optimal genutzt wird.

    07:10
    Mantle vs. DirectX 11 - Wie läuft Dragon Age: Inquisition auf alten CPUs?
    Spielecover zu Dragon Age: Inquisition
    Dragon Age: Inquisition


    All diese Informationen lassen sich sehr schön dem Frametime-Graphen ablesen, den Sie mit dem Konsolen-Befehl "Perfoverlay.DrawGraph 1" aktivieren können. Standard-mäßig zeigt dieser die Frametimes (Zeit, die benötigt wird, einen einzelnen Frame zu rendern) für GPU (grüne Linie) und CPU (gelbe Linie) in Millisekunden an. Für diesen Test interessieren wir uns in erster Linie für die CPU, daher statten wir unsere Testsysteme mit einer schnellen Sapphire R9 290X Vapor-X mit 8 GiByte Speicher aus, zudem reduzieren wir die Auflösung auf 720p und schalten das Multisampling ab. Alle andere Optionen bleiben auf der maximalen Stufe, da diese entweder durch eine erhöhte Sichtweite von Objekten oder Vegetation, einem feineren Level-of-Detail, höheren Datenmengen oder zusätzlichen Physik-Effekten die CPU entweder direkt oder durch das Streaming zusätzlich belasten. Durch eine höhere Speicherauslastung der Grafikkarte könnte auch das Multisampling einen kleinen Einfluss auf das Streaming haben, da eventuell Daten im Speicher oder schlimmstenfalls auf der Festplatte ausgelagert werden müssten. Dies könnte das Abarbeiten des Overheads durch erhöhte Zugriffszeiten negativ beeinflussen, bei unserer üppig mit Speicher ausgestatteten GPU sollte dies allerdings kaum ins Gewicht fallen.

    Vergleich Frametimes

    before
    after

    Dragon Age Inquisition: Mantle-Benchmarks zeigen deutliche Steigerung der Effizienz

          

    Unter Direct X 11 fallen in unserem recht CPU-lastigen Benchmark sofort die stark ausschlagenden Frametimes der CPU auf. Die gelbe Linie schwankt sehr stark auf und ab, doch auch die durchschnittlichen Frametimes sind hoch. Bewegen wir unsere Spielfigur und sorgen dadurch durch zusätzliches Streaming, schlägt der Graph zudem stark aus. Gut zu beobachten ist außerdem, dass auch die Grafikkarte höhere Frametimes liefert, hier kann die Wartezeit auf neue Anweisungen durch die CPU beobachtet werden. Diese bremsen die Grafikkarte nicht nur, sie lasten sie auch aus. Dies ist ineffizient genutzte Leistung, die Grafikkarte kann den Frame nur mit einer Verzögerung rendern, da ihr die nötigen Daten und Befehle der CPU fehlen - dennoch muss sie auch ausgebremst Leistung zur Verfügung stellen.

    Anmerkung: Unsere neuen Benchmarks sind dynamisch und können in den Drop-Down-Menüs nach Ihren Wünschen und zur besseren Übersichtlichkeit angepasst werden. In diesem Fall können Sie unter "Benchmarks" zwischen den beiden Schnittstellen wählen oder beide gleichzeitig anzeigen lassen, unter "Produkte ein-/ausblenden" finden Sie die einzelnen Testsysteme sowie zusätzlich den Intel Core i7-4790K mit Übertaktung auf 4,5 GHz und aktiviertem Hyperthreading. Wie gewohnt funktioniert dagegen die Auswahl des Benchmarks über die Schaltflächen.

    Dragon Age 3 Mantle vs. DirectX

    • Direktvergleich
    • DirectX 11
    • Mantle
    Info Icon
    Game/Version Dragon Age Inquisition (Steam)
    Benchmark-Scene The Hinterlands
    Resolution, AA/AF 1.280 × 720; max. Details (In-Game Post-Process-AA, HQ-AF)
    • Benchmarks (1 von 2)

    • Produkte ein-/ausblenden

    4,5 GHz, HTT on - 4c/8t
    78.1
    68
    3,0 GHz, HTT off - 4c/4t
    76.6
    68
    53.8
    44
    45.4
    37
    3,0 GHz, 4 GiB RAM
    34.1
    27
    Geforce GTX 980 OC (4,5 GHz, HTT 4c/8t)
    NA
    NA
    Geforce GTX 980 OC (3,0 GHz, 4 GiB RAM)
    NA
    NA
    0
    10
    20
    30
    40
    50
    60
    70
    80
    Name
    Mantle (Durchschnitts-Fps)
    Minimum-Fps

    System

    Sapphire R9 290X Vapor-X (1.030/2.700 MHz), Catalyst 14.11.2 Beta; Windows 8.1 Pro (x64)

    Resultate nicht unbedingt vergleichbar mit früheren Reviews/Results not necessarily comparable with earlier reviews


    Unter Mantle sind beide Linien deutlich ausgeglichener: Hier schwanken vor allem die CPU-Frametimes, die verbesserte Kommunikation zwischen Grafikkarte und Prozessor erlauben es aber, der GPU die Anweisungen schnell genug zur Verfügung zu stellen - zumindest zum allergrößten Teil. Die Linie der GPU verläuft daher weitestgehend gerade, die Leistung wird effizienter genutzt. Doch viel interessanter als der Frameverlauf der Grafikkarte ist der der CPU: Deren Linie verläuft nicht nur deutlich gerader und ausgeglichener, sondern im Schnitt auch deutlich niedriger als unter Direct X 11. Dies lässt sich 1:1 in eine höhere Framerate und eine bessere Auslastung mit deutlich weniger Stockern durch das Streaming übersetzen.

    08:40
    Dragon Age: Inquisition - Wie schlägt sich die Battlefield-Engine in einem Rollenspiel?
    Spielecover zu Dragon Age: Inquisition
    Dragon Age: Inquisition

    Die Auslastung bezieht sich hierbei nicht einzig auf CPU und GPU, sondern auch auf sämtliche anderen Komponenten des Systems, darunter beispielsweise auch Festplatte und Hauptspeicher. Dies wird ersichtlich, wenn wir aus dem Phenom-Testsystem einen RAM-Riegel entfernen. Mit nur vier Gigabyte Speicher müssen deutlich mehr Daten auf der Festplatte ausgelagert werden, die höheren Zugriffszeiten wiederum verzögern auch die Kommunikation zwischen den einzelnen Hardware-Komponenten. Sowohl unter Direct X als auch Mantle sinken daher die Frameraten stark ab, zudem häufen sich Nachladeruckler und Pop-Up. Unter Direct X kommt es aber zu weiteren Verzögerungen durch den Overhead, der Graph zeigt daher besonders heftig und über einen längeren Zeitraum ausschlagende CPU-Frametimes, die beim Spielen als kräftiger Ruckler oder längerfristiger Slowdown wahrnehmbar sind. Kleinere Stocker, wenn Daten von der Festplatte geladen werden müssen, sind auch mit Mantle deutlich spürbar, diese stören aber nur für einen Sekundenbruchteil - ansonsten ist die Framerate merklich stabiler.

    Dragon Age: Inquisition - Vor allem mit Blick auf die Zukunft hochinteressant

          

    Eine Low-Level-API wie Mantle kann also älteren Prozessoren auf die Sprünge helfen, doch wer braucht schon ein paar Prozentpunkte Extra-Leistung bei einer aktuellen und sehr schnellen CPU, wenn doch meist die Grafikkarte im Limit läuft? Nun, erstmal könnte durch die Verbesserung der Kommunikation zwischen GPU und CPU auch die Grafikkarte besser ausgelastet werden, was ein paar Frames einbringen kann und wohl auch viele Streaming-Probleme aktueller Titel beseitigen könnte. Zudem wird bei einer großflächigen Verbreitung einer Low-Level-API auch generell für Entwickler ein großer Batzen zusätzlicher Leistung frei, die anderweitig genutzt werden könnte. Darunter beispielsweise eine verbesserte Physik-Engine, höhere Detailgrade, eine besser ausgefeilte KI oder Ähnliches. Ohne dass Spieler dafür ihre Systeme aufrüsten müssten - eine Unterstützung für die Low-Level-API vorausgesetzt. Dies würde aber auch entsprechende Arbeit beziehungsweise Anpassungen durch den Entwickler voraussetzen und dies wiederum erscheint uns erst realistisch, wenn eine weite Verbreitung einer oder mehrerer ähnlicher Schnittstellen gewährleistet ist und sich die entsprechende Arbeit auch für den Entwickler lohnt. Bevor sich Direct X 12 also nicht verbreitet hat, wird sich wohl auch das volle Potenzial einer Low-Level-Schnittstelle nicht offensichtlich zeigen.

      • Von Rolk Lötkolbengott/-göttin
        Ich glaube einigen ist nicht klar das die letzten Nvidia Treiberoptimierungen nur etwas bringen, wenn man eine sehr starke übertaktete CPU im Rechner hat. Sobald man eine schwächere CPU im Einsatz hat schwindet der Nutzen Richtung Null. Bei Mantle istt es genau umgekehrt, das blüht erst mit schwächeren CPUs so richtig auf.

        Nvidia hat das schon klever gemacht. GPU Benchmarks werden logischerweise mit möglichst viel CPU Power gemacht, um ein CPU Limit auszuschliesen. Jetzt glaubt alle Welt das Mantle nichts bringt, weil Nvidia ja "gleich auf" liegt. Nur hat halt nicht jeder eine übertaktete >300 € CPU im Recher.
      • Von M4xw0lf Lötkolbengott/-göttin
        Zitat von geilomat2014
        Außerdem würde ich eine Nvidia Karte unter D11 zum Vergleich testen.
        Es ist nichts neues das AMD seine GPUs unter D11 absichtlich schlecht aussehen lässt damit Mantle "besser" dasteht.
        Da ist eine GTX980 in den Benchmarks. Kann das Treibergelaber jetzt dann wieder aufhören?
      • Von geilomat2014 Schraubenverwechsler(in)
        Ach, bei PCGH ist es auf einmal bei 30 FPS nicht mehr flüssig.
        Auf den Konsolen aber wie immer nichts kritisieren.

        Lächerlich.

        Was denn nun - Sind 30 FPS flüssig oder nicht?
        Nein - Ja - Nein - Ja - Nein - Ja

        Entscheidet euch mal.

        Außerdem würde ich eine Nvidia Karte unter D11 zum Vergleich testen.
        Es ist nichts neues das AMD seine GPUs unter D11 absichtlich schlecht aussehen lässt damit Mantle "besser" dasteht.
        Battlefield 4 hat gezeigt das Nvidia mit dem 33x Treiber unter D11 mit Mantle gleichgezogen ist und AMD seine Treiber ÜBERHAUPT nicht für D3D11 optimiert hat. Die laufen bis heute in BF4 unter D11 beschi**en.
      • Von Palmdale Software-Overclocker(in)
        Zitat von Stiefelriemen85
        ....
        Danke für die sachlich geführte Diskussion (erschreckenderweise hat mich das überrascht und ich hätte eigentlich - wie in diesen Foren zu Thema Mantle üblich - mit einer emotionaleren gerechnet). Daher ganz klares "Gefällt mir".

        Zum Thema Mantle:

        Ja, Mantle bietet Vorteile und ebnet mitunter - zumindest was man bisher an Informationen bekommen hat - den Weg für die Funktionalität von DX12. Der direktere Zugriff auf Hardware bietet Möglichkeiten, die Dinge effizienter zu nutzen und auch bisher unglückliche Kombinationen von Hardware nach vorne zu bringen, ohne gleich wieder aufrüsten zu müssen. Das können bessere Frameverläufe sein, höhere Mindest-Fps, gefühltere CF-Harmonisierung und vieles mehr. Doch bei einer fair geführten Diskussion darf und muss man auch die Schattenseiten aufzeigen.
        Die Einführung nahezu jeglicher Mantle-Unterstützung in allen Spielen ist wohl kaum als reibungslos zu betiteln, insbesondere die Auftaktveranstaltung mit Battlefield 4 welches bis heute noch immer nicht ganz rund läuft (zumindest wenn ich die Redaktionskommentare von heute lese; ich besitze dieses Spiel nicht). Auch die späteren Implementierungen verzögerten sich mitunter massiv (bei Sniper Elite über 3 Monate später) und waren auch von ungewöhnlichen Bugs begleitet wie z.B. Speicherfressen. Sicherlich alles Dinge, die sich früher oder später beheben lassen und auch behoben wurden, doch um langfristig Erfolg zu haben, fehlt dieser API irgendwie die Einfachheit und natürlich ebenso die breite Unterstützung.
        Mit Einfachheit meine ich, dass diese Freiheit des direkteren Zugriffs teuer erkauft wird, denn wie schon beschrieben kann der Entwickler nicht nur direkter programmieren, nein, damit es funktioniert muss er es auch - und denkt er dabei nicht an jede Kleinigkeit, geht der Schuss nach hinten los und die DX Performance könnte sogar besser sein, was auch in bestimmten Situationen vorkam und fatal ist für diese junge Schnittstelle.
        Bei der Verbreitung wäre zum einen da Nvidia selbst, die zwar über das SDK nun Mantle testen können, es aus geschäftspolitischer Sicht wohl aber nie einführen werden (und ich bin mir nicht mal sicher, ob das über die Hardware überhaupt so top funktioniert, da auf GCN zugeschnitten). Zum anderen im eigenen Lager, wo zwar alle unterstützt, aber eben nicht alle Radeons im gleichen Atemzug profitieren. Und mit dem zwar noch fernen, aber angekündigten DX12 mit nahezu gleicher Funktionalität wird meiner persönlichen Meinung nach Mantle in ein Schattendasein rücken (wohlgemerkt, meine Meinung!).
        Stand heute ist es so, dass AMD-Karten bei Spielen mit Mantle Support zwar eine mehr oder weniger bessere Performance liefern (wenn alles klappt), Nvidia mit Hotfix oder angepassten Treibern binnen weniger Tage das entsprechende Maximum bei DX11.2 rausholt. Das verdeutlicht, welches Potential entweder von Nvidia genutzt oder von AMD ungenutzt wird. Bei Nvidia ist die Motivation klar, die Zeit bis DX11.3 und 12 überbrücken und die eigenen Karten im Standard nach vorne bringen. Bei AMD kann ich das nicht beurteilen, es mutet aber befremdlich an, wie schlecht teilweise die DX Pendants sind; könnte man bei entsprechender Pflege über die wenigen Mantle-Spiele hinaus allgemein mit DX mehr machen, als man derzeit tut?

        Klar, Mutmaßungen meinerseits und wissen kanns letztendlich nur AMD. Ich hab aus meinen Grafikkarten-Entscheidungen noch nie eine Politik gemacht und besitze in 3 Rechnern zwei kleinere Radeons 7770 und 7850, doch für den Hauptrechner zum Zocken wurde es Nvidia. Warum? Das Featureset und die Performance der 970 passt bei mir ideal, spiele mit der Creed, Farcry und Batman-Reihe jene Spiele, die vielleicht noch einen Tick mehr unterstützt werden und habe lediglich Sniper Elite 3 als einziges Mantle-Spiel, welches ich bis zum entscheidenden Patch bereits Coop durchgespielt hatte.
        Da wären wir auch beim Kern der Sache: Hardwarekäufe sollten nicht oder mache ICH nicht von Ideologien abhängig, es muss für das was ich vorhabe passen und den größten Nutzen bringen. Das kann eine AMD Karte sein, wenn ich lediglich das Budget für entweder Karte oder CPU habe und die dazu passenden Spiele bevorzuge; kann aber auch Nvidia sein, die mit der 970 eine wirklich gute P/L-Karte geliefert haben und Features wie PhysX, DSR (das ist mir auch bis heute völlig unverständlich, weshalb AMD das noch nicht gemacht hat, wo doch deren Karten gerade bei höheren Auflösungen eher besser skalieren!?!) oder Shadowplay (wenn ich z.B. gerne aufnehme/streame). G-Sync und Freesync lass ich jetz mal weg, da sich das ja in wenigen Monaten gegenseitig egalisiert (was ich gut finde, endlich mal Fortschritt in diesem Bereich!).

        Zu Gameworks möchte und brauche ich nichts ergänzen. Ich hoffe natürlich, es sind keine unlauteren Machenschaften, aber wissen können wirs schlicht nicht und als Käufer beeinflussen auch nicht.

        Schönes Wochenende
      • Von Stiefelriemen85 Freizeitschrauber(in)
        Zitat von Palmdale

        Schon einmal bedacht, dass gerade solche Bibliotheken für finanz- oder manpowerschwache Studios Gold wert sind? Und jetzt bitte nicht damit kommen, dass hier nur ein Bruchteil der Spielerschaft in den Genuss kommt. Denn das gleiche gilt für Mantle, dass ja von Dir geradezu in den Himmel gelobt wird -.-


        Ja, ich finde Mantle sehr gut. War damals mit eine Kaufentscheidung für mich zu AMD zu wechseln, und dass es die Leistung einer Titan für die Hälfte des Geldes zu kaufen gab.
        Bis jetzt entdecke ich an Mantle, in meinem Fall, hauptsächlich Vorteile. Nicht alles läuft rund, aber absolut verschmerzbar. Und die Punkte an denen Mantle seine Vorteile ausspielt und die richtigen Impulse aufzeigt kann ich nur befürworten.
        Gerade als CF-Nutzer bin ich absolut begeistert.

        Schade dass es mit DX12 noch eine Weile hin ist, bzw. andere sich Mantle (noch?) verweigern. Ich finde dass die API einen klaren Mehrwert bietet.

        Wegen der Bibliotheken: Logisch, nicht jeder Entwickler ist dermaßen Finanzstark um alles alleine zu entwickeln. Vieles ist modular aufgebaut (und sei es als Beispiel kaufbare Assets für UE4).
        Ich finde aber die wahrscheinliche Benachteiligung von Mitbewerbern, durch diese Bibliothek (aus welchem Grund auch immer, nobody except nvidia knows, vielleicht auch AMD) nicht in Ordnung, nicht sauber, kein Fairplay. Vor allem vom Marktführer der einen Anteil an Grafiklösungen von 60%-70% inne hat. Sicher Marktwirtschaft ist eine Ellenbogengesellschaft, aber es gibt immer noch die Art und Weise wie man diesen Wettstreit durchführt. Deswegen die kleine Spitze in Richtung Gameworks.

        Jedes Unternehmen hat seine Makel und das soll hier auch nicht Gegenstand der Diskussion werden.
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Dragon Age: Inquisition
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Dragon Age: Inquisition ist ein modernes Rollenspiel, das mit der Frostbite-Engine auch einen aktuellen Grafikmotor zur Darstellung der Fantasy-Welt Thedas nutzt. Das Spiel setzt dabei verstärkt auf Streaming, beständig werden Daten von Festplatte in den Haupt- oder Grafikspeicher geladen. Zentraler Knotenpunkt ist dabei die CPU: Schwächere Prozessoren kommen schnell an Ihre Grenzen - kann Mantle hier für Abhilfe sorgen?
http://www.pcgameshardware.de/Dragon-Age-Inquisition-Spiel-21976/Specials/Mantle-Benchmarks-1143669/
26.11.2014
http://www.pcgameshardware.de/screenshots/medium/2014/11/Dragon_Age_Inquisition_PCGH_100-pcgh_b2teaser_169.jpg
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