Nvidia Geforce RTX 3080: Welche CPU liefert die optimale Performance?

Nachdem die Nvidia Geforce RTX 3080 im Test in Sachen Leistung vollends überzeugen konnte, gilt es nun die nächste wichtige Frage zu klären: Wie schnell muss der verbaute Prozessor sein, um die RTX 3080 nicht auszubremsen? Um das herauszufinden haben wir Prozessoren der letzten fünf Jahre ins Rennen geschickt und die Leistung in Full HD (1.920 × 1.080 Pixel), WQHD (2.560 × 1.440 Pixel), UHD (3.840 × 2.160 Pixel) und 5K (5.120 × 2.880 Pixel) geprüft. Es gilt die Frage zu klären, ob altehrwürdige Quadcores wie Intels Core i7-4790K oder beispielsweise ein Ryzen 7 1800X die GPU in höheren Auflösung ausbremsen, oder sie ungehindert boosten lassen. Essentiell ist dabei Ihre verwendete Auflösung: Je geringer diese ist, desto mehr Last bleibt bei der CPU hängen, da die Grafikkarte mehr Bilder produzieren kann. Umgedreht kann der Prozessor eine Pause einlegen, wenn die GPU Schwerstarbeit leistet.

Nvidia Geforce RTX 3080: CPU- und GPU-Limit erklärt

Völlig gleich welches Spiel der heimische PC berechnen soll: Der Prozessor bereitet die Daten für die Grafikkarte vor. Wenn das nicht schnell genug passiert, muss die GPU warten, bis die CPU das nächste Bild vorbereitet hat. Wenn die CPU-Kerne mit 100 Prozent ausgelastet sind, ist das ein Indiz dafür, dass der Prozessor gerade an sein Limit gestoßen ist und die Grafikkarte ausbremst. Alternativ weist eine zu geringe GPU-Auslastung auf exakt das Gleiche hin, wobei man hier beachten sollte, dass ältere Spiele, welche weder auf eine hohe Prozessor- noch Grafikleistung angewiesen sind, nicht davon betroffen sind beziehungsweise nicht mit mehr als ein bis zwei CPU-Kernen umgehen können. Wenn die Engine nur für sehr wenig Rechenherzen ausgelegt ist, kann der Prozessor auch dann limitieren, obwohl man mit diversen Tools offensichtlich kein derartiges Limit auslesen kann.

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PCGH Plus: Die wichtigsten Bestandteile eines Gaming-PCs sind Grafikkarte und Prozessor. Doch welche harmonieren gut miteinander? Wir zeigen Ihnen anhand von Benchmarks die optimale Konfiguration. Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 03/2020.

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Viel öfter trifft man jedoch auf ein Limit seitens der Grafikkarte. Gerade Fertig-PCs von der Stange werden in der Regel mit einem zwar relativ starken Prozessor, aber einer verhältnismäßig schwachen Grafikkarte ausgestattet. Doch auch mit der Marke Eigenbau stößt man eher an grafische Limits, denn wer möchte schon auf Qualität verzichten, wenn man mehrere Hundert oder gar Tausend Euro für die Grafikkarte auf den Tisch gelegt hat? Wenn der Prozessor beispielsweise in der Lage ist, rund 40 Fps zu liefern, die Grafikkarte unter diesen Umständen aber nur 30 Fps berechnen kann, dann liegt ein klassisches GPU-Limit vor. Die Grafikkarte "bremst" den Prozessor aus. Da wir uns in diesem Artikel nur auf die beiden Hauptkomponenten beziehen, sollte Ihnen bewusst sein, dass auch andere Dinge wie der Arbeitsspeicher oder eine zu langsame Festplatte limitieren können. Das alles hängt stark von der Szene und den verwendeten Grafiktoptionen ab. Es lässt sich daher nicht pauschal beantworten, ob Spiel X oder Spiel Y ein bestimmtes Limit vorweist, allerdings werden Grafik-­Engines immer fortschrittlicher (Stichwort Raytracing), was eher zu einem Grafikkarten-Limit führt. Wir blenden für unsere Benchmarks alle sonstigen Limits mithilfe einer flotten SSD, ausreichend schnellem Arbeitsspeicher und einer Wasserkühlung für den Prozessor aus. So liegt die Auslastung genau dort, wo wir sie brauchen: auf Grafikkarte und Prozessor.
Quelle: PCGH Nvidia Geforce RTX 3080: Welche CPU liefert die optimale Performance? (1)

Nvidia Geforce RTX 3080: CPU-Limit mit Intel Core i9-10900K

Da die CPU in jeder Auflösung nahezu die gleiche Leistung bereitstellen kann und im besten Fall nur von der Grafikkarte limitiert wird, benötigen wir einen maximalen Bezugspunkt. Wo die Grenzen der aktuell schnellsten Gaming-CPU liegen, haben wir mithilfe eines Intel Core i9-10900K und einem passenden System, bestehend aus einem Gigabyte Z490 Mainboard und 32 GiB DDR4-3600 Arbeitsspeicher in den bekannten CPU-Szenen mithilfe einer Geforce RTX 3080 ermittelt. Der Prozessor wurde dafür auf 5,2 GHz Allcore übertaktet, während die Grafikkarte mit offenen Powerlimit betrieben wurde. Für die GPU-Benchmarks unten ändern wir nichts an den Grafikoptionen, sondern nur die Auflösung. So wandert die Last vom Prozessor nach und nach auf die Grafikkarte. So stellen wir fest, wie viele Fps die Geforce RTX 3080 maximal in den verschiedenen Auflösungen berechnen kann. Diese Werte gleichen wir dann wiederum mit unserer Datenbank für den CPU-Index ab, und können Ihnen so direkt aufzeigen, welcher Prozessor nötig ist, um jene Leistung zu erreichen. Genug der Vorrede, hier sind die ermittelten Werte mit einem Core i9-10900K @ 5,2 GHz:

Nvidia Geforce RTX 3080: PCI-Express 4.0 für beste Leistung

Weg vom CPU-Limit und hin zum GPU-Limit. Damit die Grafikkarte ihre volle Leistung entfalten kann, setzen wir für die GPU-Benchmarks auf ein übertaktetes Ryzen-3000-System. Zum Einsatz kommt ein AMD Ryzen 9 3900XT, der mithilfe von schnellem Arbeitsspeicher mit einem IF-Takt von 1.800 MHz mit 32 GiB DDR4-3600 (Dual Ranked) betrieben wird. Die Powerlimits haben wir aufgehoben und alle Turbo-Modi maximiert. Die CPU läuft so zu jeder Zeit mit ihrer höchstmöglichen Taktfrequenz. In Full HD und oft auch in WQHD stößt die RTX 3080 dennoch an ein CPU-Limit. Das zeigt deutlich, dass die Zielgruppe dieser Grafikkarte Spieler mit höchsten Ansprüchen gerecht werden möchte. Im Klartext bedeutet das folgendes: Wenn Sie mit einer RTX 3080 liebäugeln, dann sollten Sie entweder in UWQHD, UHD oder 5K unterwegs sein, da ansonsten Ihr Prozessor limitieren wird. Glücklicherweise lässt sich brachliegende GPU-Performance immer in bessere Bildqualität investieren, beispielsweise mit höheren Auflösungen oder in Tools wie ReShade. Natürlich gibt es Ausnahmen, so gelingt es Borderlands 3 die GPU schon in Full HD sehr gut auszulasten. Aber in Summe ist die RTX 3080 definitiv für Auflösungen mit mehr als fünf Millionen Pixel (über WQHD) konzipiert. Behalten Sie das bei der Lektüre der folgenden Benchmarks im Hinterkopf.

Wichtig: Die Benchmarks enthalten verschiedene Prozessoren und die Nvidia Geforce RTX 3080. Die Grafikkarte ist jeweils fett markiert und zeigt die jeweilige Leistung in der ausgewählten Auflösung an. Bei diesen Daten handelt es sich um eigens für diesen Artikel erstellte Messungen, welche mit denen aus dem Online-Test nicht vergleichbar sind. Die CPU-Daten stammen aus dem PCGH-CPU-Index und basieren auf dem maximal möglichen Wert ohne GPU-Limit. Sie dienen nur dem Vergleich. Den Maximal-Wert, erreicht durch einen Intel Core i9-10900K (siehe oben), fügen wir in jeden Benchmark ein. Die anderen Modelle variieren je nach Benchmark und passen sich den Frameraten der Grafikkarte an.

Nvidia Geforce RTX 3080: Benchmarks bis 5K mit Fokus auf CPU-Leistung

Sie haben den wichtigen Hinweis über den Benchmark-Balken gelesen? Gut, dann besprechen wir jetzt die Ergebnisse. Sie spielen in Full HD oder WQHD und möchten auf die Geforce RTX 3080 aufrüsten? Dann sollten Sie der Grafikkarte eine möglichst potente CPU zur Seite stellen. Empfehlenswerte Modelle wären Intels Core i7-8700K/Core i5-10600K, Core i9-9900K und AMD Zen-2-Octacores wie beispielsweise ein Ryzen 7 3700X. Je nach Fps-Anspruch tun es auch unsere Allzeit-Empfehlungen Ryzen 5 3600 und Core Je mehr Geld Sie in einen vernünftigen Bildschirm investieren, desto mehr können Sie beim Mainboard und der CPU sparen.i5-10400F. Sobald Sie auf die UHD-Auflösung umschalten ändert sich die Situation dramatisch. Ryzen 5 3600? Völlig übertrieben. Schlanke Sechskerner der letzten drei Jahre? Zu schnell. Ab 5K ist die Situation eindeutig: Die verbaute CPU sollte zwar über vier Kerne und SMT verfügen, muss aber nicht leistungsfähiger als ein Core i7-2600K sein. Man könnte es auch anders formulieren: Je mehr Geld Sie in einen vernünftigen Bildschirm investieren, desto mehr können Sie beim Mainboard und der CPU sparen. Das soll natürlich nicht bedeuten, dass eine moderne CPU vom Schlage eines Core i9-10900K keinerlei Vorteile bringen würde; Ladezeiten, Ansprechgeschwindigkeit, moderne Schnittstellen - all das stellt Ihnen eine aktuelle Plattform zur Verfügung. Mehr Leistung haben Sie in Spielen trotzdem nicht, sobald die Grafikkarte limitiert.

Wenn Sie jetzt frohlocken, dass Sie Ihren Core i7-2600K noch zwei weitere Jahre betreiben können, nehmen wir Ihnen etwas an Fahrt: Die neuen Konsolen stehen vor der Tür. Das bedeutet in naher Zukunft neue Spiele, welche ungleich fordernder werden als aktuelle Vertreter ihrer Genres. Streaming-Systeme sind da nur der Anfang, Spiele werden bald so komplex, dass es noch weitere Techniken erfordern wird, sodass am Ende nicht die Grafikoptionen, sondern die verbaute Hardware der limitierende Faktor sein wird. Das lässt sich jetzt bereits an Grafikkarten mit weniger als 6 GiByte Grafikspeicher betrachten: Texturen werden in Spielen dann einfach in geringerer Qualität geladen, ohne dass der Spieler etwas daran ändern kann. Es wäre keine Überraschung, wenn der verbaute Prozessor zukünftig die Anzahl an Hintergrundcharakteren und die Sichtweite regelt - völlig automatisch aufgrund automatischer Algorhytmen. Dieser Schwall an Gedanken soll Sie keinesfalls in Panik versetzen, sondern eher dazu animieren über den Tellerrand zu blicken. Insgesamt scheint jedoch das Erwartete einzutreten: Ampere benötigt viele Pixel, um seine zahlreichen FP32-Einheiten auszulasten. Denn viele Pixel bedeuten viel Shading-Arbeit bei gleicher Last auf den Geometrie-Einheiten. Alte Hasen fühlen sich an frühere AMD-Chips erinnert, beispielsweise Fiji alias Radeon R9 Fury X: Je mehr Pixel, desto besser konnte sich der Kern in Szene setzen - prozentual!
Quelle: PC Games Hardware Nvidia Geforce RTX 3080: Welche CPU liefert die optimale Performance? (2)

Nvidia Geforce RTX 3080: Fazit und Empfehlung

Nach Sichtung der Ergebnisse haben sich bestimmte Prozessoren als goldene Wahl herauskristallisiert. Wenn Sie die Geforce RTX 3080 wirklich für Full-HD-Gaming nutzen möchten, dann benötigen Sie mindestens einen Intel Core i9-9900K oder AMD Ryzen 7 3800XT um die Grafikkarte nicht auszubremsen. Das hängt natürlich von der Szene ab, so wird mal die CPU, mal die GPU limitieren. Für WQHD, eine Auflösung die bislang der beste Kompromiss aus Qualität und Leistung ist, ändert sich daran nicht viel. Die Grafikkarte ist so leistunsgfähig, dass CPUs auch in dieser Auflösung noch sehr viel zu arbeiten haben. Bei sehr grafiklastigen Spielen benötigt es daher immer noch mindestens einen AMD Ryzen 5 3600 oder Intel Core i5-10400F.

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PCGH Plus: Im Mai präsentierte Nvidia seine nächste GPU-Generation. Ampere, so der Architekturname, wird sowohl Superrechner als auch Gaming-PCs antreiben - mit deutlichen Unterschieden im Detail. Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 07/2020.

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Ab UHD können Sie sich schließlich entspannt zurücklehnen. Wenn Sie irgendeinen Vierkernprozessor mit SMT der letzten fünf Jahre betreiben, beispielsweise einen Core i7-4790K oder AMD Ryzen 5 1400, können Sie nahezu jedes Spiel weitestgehend ruckelfrei mit Ihrer neuen Geforce RTX 3080 genießen. Wer mit der Treiberfunktion DSR noch einen Schritt weiter geht und Spiele in 5K genießen möchte, braucht die Frage nach dem Prozessor nicht mehr zu stellen. Dann limitiert die Grafikkarte in nahezu jeder Situation. Es bleibt dann bei einigen Spezialfällen, die aufgrund ihrer Engine irgendwann CPU-limitiert sind, wie Anno 1800 oder Planet Zoo. Wenn Ihnen dieser Artikel gefallen hat, dann freuen Sie sich auf die kommende Jubiläums-Ausgabe der PCGH Print 11/20 #241 mit weiteren Benchmarks, einer Vorschau auf die CPU-Anforderungen der Geforce RTX 3070 und unsere Empfehlungen für das bislang stärkste Ampere-Modell, die Geforce RTX 3090.

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Nvidia Geforce RTX 3080: Welche CPU liefert die optimale Performance? Eine Grafikkarte arbeitet dann perfekt, wenn sie von der CPU nicht ausgebremst wird. Wir haben zahlreiche Modelle durch unseren neuen Benchmark-Parcours gejagt und klären mithilfe von vier verschiedenen Auflösungen welche die beste CPU für Nvidias neue Geforce RTX 3080 ist.

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