Geforce RTX 3080 Spezialtests: Raytracing-Leistungsindex, Pro-Takt-Leistung, PCI-Express-Durchsatz
Nvidias neue High-End-Grafikkarte Geforce RTX 3080 stellte im ausführlichen PCGH-Test ihre Stärken und Schwächen unter Beweis. In diesem Artikel gehen wir einen Schritt weiter und beleuchten die Leistung abseits ausgetretener Pfade. Was leistet die Geforce RTX 3080 beim Raytracing, wie steht's um den PCI-Express-(4.0-)Durchsatz und wie gut kann Ampere gegenüber Turing wirklich rechnen?
Inhaltsverzeichnis
Nvidias neue Geforce RTX 3080 (Test) hat bereits unzählige Messungen im PCGH-Testlabor hinter sich gebracht. Bei einem derart vielseitigen Produkt reicht ein Artikel aber nicht ansatzweise aus, um alle Facetten abzubilden. Aus diesem Grund haben wir, der Tradition folgend, einen Teil der Betrachtungen ausgelagert - in den vorliegenden Artikel, welcher sich Disziplinen abseits der bekannten großen "L" (Leistung, Lautheit, Leistungsaufnahme) widmet. Das ist nur der Anfang, in den kommenden Tagen und Wochen folgen weitere Analysen.
Nvidia Geforce RTX 3080 im TestGeforce RTX 3080 im Test: Raytracing-Leistungsindex
Seit 2018 hat die Grafikwelt ein neues, altes Hype-Thema: Raytracing. Während der Grundgedanke - die Nachbildung von Lichtstrahlen im virtuellen Raum - gut 50 Jahre alt ist, hat die Industrie große Schritte bei der Nutzbarkeit gemacht. "Realtime", also Echtzeit, ist das Stichwort. Zwei Jahre ist es nun her, dass Nvidia mit der Turing-Mikroarchitektur den Anfang machte. Die Geforce-RTX-Grafikkarten sind in der Lage, die komplexe Strahlenverfolgung mithilfe dedizierter Rechenwerke zu beschleunigen. Dabei handelt es sich nicht um einen Alleingang, sondern um schnelle Umsetzung: Hardware braucht Software - und Letztere steht in Form von DirectX 12 respektive dessen Unterpunkt DirectX Raytracing (DXR) seit genauso langer Zeit bereit. Wie bei jeder neuen Technologie üblich, dauert die Marktdurchdringung lange, wenn die übrigen Teilnehmer im Dornröschenschlaf verweilen. Doch damit ist jetzt Schluss: Nicht nur die Windows-unabhängige Schnittstelle Vulkan, sondern auch die für November erwarteten Konsolen Playstation 5 und Xbox Series X/S beherrschen Realtime-Raytracing. Letztere setzen bekanntlich auf die zweite Iteration von AMDs RDNA, welche auch die kommenden Radeon-Grafikkarten antreiben wird. Derzeit ist völlig offen, inwiefern RDNA 2 beim Raytracing mit Turing oder Ampere konkurrieren kann. Egal, wie es kommt, die wesentlich breitere Hardware-Basis ab dem vierten Quartal 2020 wird den Durchbruch der Technologie herbeiführen. Die Frage ist nur, wie umfänglich die Effekte in Spielen zu finden sein werden: Full-Scene (wie in Control) oder nur selektiv (wie in den meisten anderen Titeln)?
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Um der spannenden Entwicklung Rechnung zu tragen, hat PCGH die erste Version eines Raytracing-Leistungsindex zusammengestellt Dieser beinhaltet die folgenden fünf Spiele mit überdurchschnittlich anspruchsvollen RT(X)-Effekten: Control, Deliver Us The Moon, Minecraft RTX, Metro Exodus und Wolfenstein Youngblood. Unsere Wahl fiel auf gerade diese Mischung, weil wir damit das volle Spektrum derzeitiger Raytracing-Spiele abbilden können. Da sind die sehenswerten Eigenentwicklungen und andererseits die neuerdings grundsätzlich RT-fähige Unreal Engine 4, welche in zahlreichen Produktionen zum Einsatz kommt. Unsere Wahl fiel auch auf diese fünf Titel, da sie alle über DLSS-Support verfügen. Dabei handelt es sich um ein KI-gestütztes, besonders hochwertiges Upscaling, das Nvidia seinen RTX-Karten mit auf den Weg gibt, um die "Strahlenbelastung" zu reduzieren. Im Gegensatz zu Raytracing ist DLSS absolut proprietär, bleibt ergo Geforce-Nutzern vorbehalten. Die beachtlichen Performance-Gewinne entstehen einzig und allein durch eine interne Reduktion der Auflösung, welche jedoch clever ausgeglichen wird - alle Informationen finden Sie im Artikel DLSS 2.0 im Härtetest.
Dabei gibt es drei spannende Fragen, von denen wir Stand jetzt nur zwei beantworten können. Erstens: Inwiefern kann sich Ampere als Geforce RTX 3080 von Turing absetzen? Zweitens: Welche Leistungsgewinne sind durch DLSS beim Raytracing möglich? Und drittens: Laufen alle getesteten Spiele auch mit den für November erwarteten Radeon-Grafikkarten der RX-6000-Reihe? Werfen wir nun einen Blick auf die Ergebnisse des RT-Index. Um das Gesamtbild zu skizzieren, mischen nicht nur High-End-Grafikkarten mit, sondern auch günstigere RTX-20-Modelle sowie eine Geforce GTX 1080 Ti. Wie beim Referenztest verzichten wir auch an dieser Stelle auf die Abbildung von Full HD, verrechnen die ermittelten Daten jedoch im Gesamtindex.
Nicht unerwähnt bleiben sollte, dass wir es hier nicht darauf anlegen, möglichst alle Grafikkarten mit maximaler Qualität niederzustrecken (treue Leser wissen, dass wir diese Tendenz haben). Stattdessen haben wir uns für diverse Vernunfteinstellungen entschieden, anstatt alle Regler zu maximieren. Da wäre das äußerst anspruchsvolle Minecraft RTX (Beta), das bei jedem Start die Spielwelt nur mit acht sogenannten RT Chunks darstellt. Der Maximalwert, welcher eine deutlich höhere Darstellungsdistanz bringt, liegt bei 24. Wir testen aus Gründen der Spielbarkeit mit dem Mittelwert von 16 Chunks. Bei Metro Exodus verzichten wir - wie im normalen GPU-Leistungsindex - auf die "Extreme"-Detailstufe und belassen's bei Ultra, das Raytracing steht jedoch auf Ultra. Und beim Speicherfresser Wolfenstein Youngblood sehen wir davon ab, das Bild-Streaming auf die Maximalstufe zu setzen. Täten wir das, bräuchte man schon in Full HD die 10 GiByte einer Geforce RTX 3080. Doch genug der Vorrede, kommen wir nun zu den Ergebnissen.
Bitte beachten Sie, dass im folgenden Benchmark keine Perzentilwerte enthalten sind! Stattdessen haben wir alle Durchschnittsbildraten komprimiert untergebracht: Einmal ohne DLSS und einmal mit DLSS "Qualität" (sofern verfügbar, sonst unspezifisch "DLSS").
RT-Leistungsindex 1.0: Spiele
5 games, 3 (+DLSS) resolutions
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Resolution/AA (1 von 3)
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0 von 7 Produkten sichtbar
Wenig überraschend kann sich die Geforce RTX 3080 stets an die Spitze des Felds setzen - alles andere wäre nach den vollmundigen Ankündigungen und Veränderungen im Ampere-Shadercore verwunderlich. Der Abstand zu Turing hängt nicht nur davon ab, wie komplex die Raytracing-Berechnungen des jeweiligen Spiels sind, sondern auch von der Auflösung und ob DLSS aktiv ist. Sehen wir uns zunächst die gelben "Min"-Balken an, welche die Leistung bei nativer Auflösung wiedergeben. Hier erzielt die RTX 3080 die größten Abstände zu RTX 2080 Ti & Co., denn hier fallen die meisten Berechnungen an (Raytracing erfolgt pixelbasiert). Zwischen +28 Prozent (Wolfenstein YB) und +53 Prozent (Minecraft RTX) ist bei der WQHD-Auflösung alles dabei, bei UWQHD und Ultra HD meist etwas mehr.
Obwohl wir nicht mit absolut maximalen Details testen, gibt es ein Spiel, das allen Grafikkarten schwer zu schaffen macht: Minecraft. Das just gepatchte Klötzchenspiel zeigt das volle Potenzial der Strahlenbeleuchtung, giert dafür jedoch nach Grafikspeicher. 8-GiByte-Grafikkarten haben ohne DLSS nicht nur Probleme mit den Pixeln, sondern zeigen jenseits von WQHD auch starke Nachladeruckler, welche sich bei längerer Spielzeit intensivieren. Die Geforce RTX 3080 kommt aufgrund der nur 16 dazustellenden Chunks mit einem blauen Auge davon, hier stockt's erst in Ultra HD ohne DLSS aufgrund unzureichenden Speichers. Mit größerer Darstellungsdistanz (Chunks) tritt das Ruckeln bereits in Full HD und WQHD auf. Bei 24 Chunks in Full HD (!) bereiten weder eine RTX 3080 noch eine RTX 2080 Ti Freude aufgrund von heftigen, rein speicherbedingten Nachladerucklern. Dieses Problem können derzeit ausschließlich die Titan RTX und, in Kürze, die RTX 3090 lösen.
DLSS verlängert die Balken aller Grafikkarten, verursacht jedoch auch Nebenwirkungen: Der drastisch reduzierte Rechenaufwand offenbart, dass Raytracing nicht bloß ein GPU-Killer ist, sondern aufgrund der umfassenden Berechnungen auch außerhalb des Screenspace ein gerüttelt Maß an Prozessorleistung benötigt. So kommt es, dass die Turing- und Ampere-Topmodelle zusammenrücken. Für eine echte Leistungseinordnung ist das schlecht, für die Spielbarkeit tut DLSS jedoch viel Gutes. Letzteres gilt vor allem für die "kleinen" RTX-20-Modelle 2060S und 2070S, welche sichtlich mit den Strahlen zu kämpfen haben und erst mit DLSS spielbare Bildraten auf den Schirm zaubern. Werfen wir nun einen Blick auf den exklusiven PCGH-Raytracing-Index bzw. die zwei Indizes (einmal mit und einmal ohne DLSS):
Raytracing Leistungsindex 1.0
Raytracing Performance Chart: OVERALL
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Resolution/AA (1 von 2)
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0 von 6 Produkten sichtbar
Die Geforce RTX 3080 kann sich ohne DLSS insgesamt um 36 Prozent von der RTX 2080 Ti und um ansehnliche 69 Prozent von der RTX 2080 Super absetzen. Im Mittel ist sie doppelt so schnell wie eine RTX 2060 Super, die laut unserer Ansicht kleinstmögliche Grafikkarte, um ins Raytracing hineinzuschnuppern - die RTX 2060 Non-S ist wegen ihrer 6 GiByte weitgehend ungeeignet. Mit DLSS schmelzen die Abstände und auch die kleineren RTX-Modelle kommen auf einen grünen Zweig. Nicht so die GTX 1080 Ti, welche wir bei der Gesamtberechnung bewusst außenvorgelassen haben. Sie kann weder DLSS noch zwei der fünf Spiele rendern und rangiert daher weit abgeschlagen unter 20 Prozentpunkten. Pascal ist einfach nicht für diese Art von Arbeit ausgelegt.
Post Scriptum: Dies ist die Version 1.0 des RT-Leistungsindex. Wir planen schon jetzt eine Revision nach dem Erscheinen einiger Raytracing-Blockbuster, allen voran Cyberpunk 2077, aber auch Watch Dogs Legion. Die nächste Zusammenstellung wird auch RDNA 2 alias Radeon RX 6000 beherzigen, um ein vollumfängliches Leistungsbild zu zeigen. Bis es soweit ist, werden jedoch noch einige Monate ins Land ziehen und die aktuellen Zahlen haben Bestand.
