Geforce GTX 690 im Test: Mikroruckeln und weitere Probleme

Geforce GTX 690 im Test: Mikroruckeln und weitere "Klassiker"
Wie erwähnt, handelt es sich bei der Geforce GTX 690 um eine Dual-GPU-Grafikkarte. Die beiden Kepler-Chips verfügen über einen jeweils eigenen Speicher, agieren aber trotzdem in Wechselwirkung miteinander - und das birgt wie bei allen Multi-GPU-Lösungen der Neuzeit Probleme. Während die Kommunikation der Grafikchips über einen neuen PLX-Brückenchip mit PCI-E-3.0-Anbindung erfolgt, geht die Bildberechung weitgehend klassisch vonstatten: Wie bei den GTX-690-Vorgängern kommt standardmäßig das Alternate Frame Rendering (AFR) zum Einsatz. Hierbei berechnen die GPUs im SLI-Verbund abwechselnd (alternierend) die anfallenden Frames (Bilder). Der Vorteil dieses Verfahrens ist die klare Rollenverteilung und damit auch die theoretisch gute Skalierung.

In der Praxis hat AFR jedoch seit seinem Debüt vor 12 Jahren ein paar Probleme: Da kein Frame mit dem nächsten identisch ist - es sei denn, die Szene steht vollkommen still -, schwankt der Arbeitsaufwand zwischen den Einzelbildern. Zusätzlich müssen auch die fertigen Bilder an die Haupt-GPU übertragen werden, sowie für bestimmte Effekte Teile der Bilddaten. Es ist daher eher Regel denn Ausnahme, dass eine GPU schneller fertig ist als die andere. Die Folge: Zwei Frames werden oftmals beinahe gleichzeitig vollendet und dementsprechend ausgegeben. Dieses Bild-Pärchen entspricht zwar 2 Frames (was auch Fps-Counter bestätigen), doch die gefühlte Bildrate kommt wegen der unregelmäßigen Ausgabe nur einem Bild gleich. Kurz: Die Bildraten und Benchmarkbalken von Multi-GPU-Lösungen suggerieren mehr, als sie halten. Dieses sogenannte "Mikroruckeln" wurde von PC Games Hardware regelmäßig thematisiert und gemessen, zuletzt in der PCGH 02/2012.

Nvidia gibt an, per Framerate-Metering in der Geforce GTX 690 hilfreich in die Frameverteilung eingreifen zu können und daher haben wir erneut - auch unter Berücksichtigung der aktuellen Treiber - die Berechnungszeiten einzelner Bilder vermessen. Wir haben im Spiel Crysis Warhead zwei exakt reproduzierbare Szenen mit verschiedenen Bewegungsmustern analysiert. Im ersten Beispiel laufen wir stur geradeaus - die Bildfolge und -inhalte sind also recht anspruchslos zu synchronisieren, da im jeweils folgenden Bild quasi ein Ausschnitt des vorherigen Bildes dargestellt wird. In der zweiten Szene "strafen" (Seitwärtslaufen) wir quer durch den Dschungel, hier ändert sich in jedem Bild der komplette Inhalt, da er komplett verschoben werden muss und neue Inhalte von links hineingeladen werden. Insgesamt ist das keine untypische Bewegungsabfolge für einen richtigen PC-Shooter mit Mouse-/Keyboard-Steuerung.

Bitte beachten Sie, dass die 30 Sekunden Benchmarkdauer auf der X-Achse (horizontal) abgetragen werden, die Zeit für jedes einzelne Bild auf der Y-Achse (vertikal). Blau sind die erzielten Frametimes für jedes einzelne Bild während der Benchmarkdauer von 30 Sekunden. Rot ist eine idealisierte Version des Frameverlaufs, wenn die Frametimes gleichmäßig verteilt wären. In diesem Falle bedeutet das, dass die roten Werte durch Mittelwertbildung errechnet sind.

[edit: Fehler in den ersten drei Bildern des unteren Kastens - dort müsste auch "Strafe" stehen. First three pics in the lower box erroneously labelled "run", should be "strafe"]

Während die GTX 690 in der gleichmäßigen Vorwärtsbewegung überzeugt und gegenüber den Single-GPU-Karten im Vergleich zu anderen Multi-GPU-Karten nur vergleichsweise geringe Variationen der Bildberechnungszeiten auftreten, stellt sich das Bild beim "Strafen" anders dar. Wie schon in unserem Test von vor gut einem Jahr zeigt sich auch hier, dass bei solchen Bewegungsmustern die Synchronisierung aufwendiger ist und ergo der Darstellungszeitpunkt für einzelne Bilder deutlich abweichen kann. Bei genauem Blick auf die Daten im Excel zeigt sich, dass bei der Seitwärtsbewegung immer fünf bis sieben Bilder sehr gut synchronisiert werden können, bevor ein Ausreißer auftritt - aus diesem Grunde verläuft auch unsere errechnete "Ideallinie" recht unruhig.

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Nvidias Geforce GTX 690 im PC-Games-Hardware-Test: Das neue Nvidia-Flaggschiff vereint zwei Geforce GTX 680 auf einer einzelnen Platine. Ob sich die Kalifornier mit zwei GK104-Grafikchips ("Dual-Kepler") an die Leistungsspitze setzen können, klärt unser Test.

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1. Seite 1 Geforce GTX 690 im Test: Architektur und Spezifikationen
2. Seite 2 Geforce GTX 690 im Test: Testsystem, Benchmarks und Treiber
3. Seite 3 Geforce GTX 690 im Test: Mikroruckeln und weitere Probleme
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