Geforce RTX 30 am Limit: Vergleich zwischen 10, 12 und 24 GiByte Grafikspeicher

Reichen 12 GiByte Speicher? Diese Frage stellten nicht nur wir uns beim Test der Geforce RTX 3080 Ti. Unzählige Messungen später lautet das Ergebnis: 12 GiByte genügen selbst überdurchschnittlichen Gaming-Ansprüchen. Mehr ist zwar immer besser, um für die Zukunft und ausufernde Settings gewappnet zu sein, führt aber stets zu einem Aufpreis. In diesem Artikel wagen wir uns in Grenzbereiche vor - Bereiche, bei denen 8 GiByte längst zu unansehnlichen Diashows und Abstürzen führen. Was mit 12 GiByte geht, das mit 10 GiByte ruckelt, und ob sich 24 GiByte für Spieler lohnen, erfahren Sie im Folgenden.

10, 12, 24 GiByte: Übersicht

Wie bereits die Geforce RTX 3060 (Test) ist auch die neue RTX 3080 Ti (Test) dank 12 GiByte Kapazität auf kommende Workloads vorbereitet, welche auf die Möglichkeiten von DirectX 12 Ultimate und größeren Speicher-Pools ausgelegt sind. Angesichts der Leistungsdifferenz von rund 100 Prozent und dem damit verbundenen Potenzial wirkt die gleiche Kapazität kurios - und das ist sie auch. Die RTX 3060 verfügt über mehr Speicher, als sie in den meisten Fällen der Gegenwart nutzen kann. Die RTX 3080 Ti bewegt sich hingegen im "Sweet Spot", die Speichermenge ist schon heute dem Potenzial der Hardware angemessen. In beiden Fällen ebnen die 12 GiByte den Weg zur Sorglosigkeit, Speicherprobleme treten in keinem praktisch relevanten Fall auf. Das kann die RTX 3080 (Test) nicht von sich behaupten, wie wir bereits im Herbst 2020 mittels extremer Tests bewiesen hatten. 10 GiByte erweisen sich in den anspruchsvollsten Spielen und Einstellungen als Hemmschuh, wenngleich die Anzahl dieser Fälle noch sehr überschaubar ist. Das könnte sich mit der neuen Spiele-Generation schon bald ändern. Wann die Entwicklung genau an Fahrt aufnimmt und welches Niveau wann erreicht wird, lässt sich derzeit nicht seriös beantworten. Treue PCGH-Leser wissen, dass wir es dennoch gerne versuchen - ohne Glaskugel, sondern auf Basis anspruchsvoller Spiele. Zunächst gilt es jedoch, die Erwartungshaltung zu skizzieren.

Kleine Speicherkunde

Moderne Spiele sind groß - so groß, dass man sie unmöglich mit einem Rutsch in die flüchtigen Speicher eines PCs laden kann. Aus diesem Grund kommen Streaming-Systeme zum Einsatz, welche möglichst effizient nur jene Daten einladen, die unmittelbar benötigt werden. Das betrifft auch die als "Texturen" bekannten digitalen Tapeten, welche maßgeblichen Einfluss darauf haben, ob wir ein Spiel hübsch finden oder nicht. Der Clou: Bessere Texturen kosten beinahe null Leistung, sofern die Grafikkarte über ausreichend Speicher verfügt. Das ist ein großer Unterschied zu anderen Effekten und PCGH-Lesern natürlich längst bewusst. Mit diesem Wissen ergibt die Idee, am Grafikspeicher zu sparen, überhaupt keinen Sinn - es sei denn, Sie sind Hersteller und haben ein Auge auf Produktionsausbeute und Gewinn.

Immer, wenn es um Speichermangel geht, gibt es zwei Diskussionspunkte: den schmerzhaften Schwund der Leistung und den subtileren Schwund der Bildqualität. Letzterer findet in vielen PC-Spielen mit unterschiedlicher Ausprägung statt. Lange bevor die Bildrate moderner Spiele ins Bodenlose fällt, werden dynamisch und weitgehend clever Texturdetails eingespart, um die Bildrate zu retten. Sicher haben auch Sie schon einmal das Streaming eines aktuellen Titels beim Arbeiten beobachtet. Was eigentlich niemand mitbekommen soll, lässt sich vor allem bei Spielen auf Basis der Unreal Engine 4 direkt nach dem Betreten der Spielwelt sehen: Texturen erscheinen zuerst unscharf, matschig, unansehnlich - und werden in der Regel binnen Sekunden gegen das gewünschte Abbild ersetzt. Maximale Bildqualität gibt es nur, wenn die Daten in den lokal auf der Grafikkarte installierten Speicher passen. Genügt dieser nicht, müssen diese Daten woanders geparkt und kopiert werden, was fatale Folgen hat.

Quelle: PC Games Hardware RTX 3080 Ti und RTX 3080: Inwiefern profitiert Erstere von ihren 12 statt 10 GiByte?
In Speicherkrisenzeiten wird also gespart, was das Zeug hält. Tatsächlich funktioniert das zumindest in Grenzsituationen, bei denen die Kapazität des Grafikspeichers nur knapp überschritten wird, ziemlich gut, der Nutzer bekommt wenig von den Problemen mit. Je anspruchsvoller ein Spiel ist, desto eher sind die Nebenwirkungen zu sehen. Texturbrei hier und da, sichtbar einladende Oberflächendetails, gerade bei schnellen Bewegungen, und nicht zuletzt eine stark fluktuierende Bildrate sind Anzeichen für große Kapazitätsprobleme. Diesen entgeht man entweder durch ein Herabsetzen der Details oder durch eine ausreichende Speicherkapazität. Doch wer definiert, was "ausreichend" ist und was nicht?

Diese Frage können wir nicht final beantworten, denn mit jedem neu erscheinenden Spiel kann das Bild kippen. Treue PCGH-Leser wissen, dass wir Empfehlungen stets mit Blick nach vorn und mit einem Puffer für Ernstfälle aussprechen. So kommt es, dass wir bereits seit 2016, mit dem Aufkommen einiger "Speicherfresser" rund um Rise of the Tomb Raider und Doom (2016) zu Grafikkarten mit 8 GiByte Kapazität raten. Ja, diese gab es schon damals, sogar in der bezahlbaren Mittelklasse. Kapazität ist Kapazität, ein Gigabyte ist heute immer noch ein Gigabyte. Weiterentwickelt haben sich lediglich die Verfahren in Hard- und Software, wie mit dem Speicherplatz umzugehen ist, neben der Rechenleistung natürlich. Das Verhältnis aus Gigaflops und Gigabytes hat sich mit den Jahren drastisch verschoben und macht die Kapazität somit öfter zum Flaschenhals.

Benchmark-Grenzgänger

Halten wir fest: Bevor starkes Ruckeln auftritt, reduzieren moderne Streaming-Systeme die Qualität. Daran können wir nichts ändern, was Benchmarks komplizierter macht als gewollt. Vor vielen Jahren war das noch einfacher, denn hier offenbarte sich Speichermangel in der Regel durch unübersehbares, ehrliches Ruckeln bei voller Oberflächenqualität. Doch diese Zeiten sind vorbei, sodass wir uns erneut eines Kniffs bedienen: Spiele, die sich im Grenzbereich bewegen und einen Ausblick auf die Zukunft gewähren. Bei unserer Auswahl handelt es sich folgerichtig um die Speicher-lastigsten Spiele, die Sie einer Grafikkarte derzeit vorsetzen können, daraus machen wir keinen Hehl. Das Wissen um die Anforderungen erlangen wir durch die Techniktests der Spiele.
Quelle: PC Games Hardware CoD Black Ops Cold War "mit allem und scharf" auf einer Geforce RTX 3080: VRAM-Warnung
Das primäre Ziel der Benchmarks ist, die Unterschiede zwischen 10, 12 und 24 GiByte herauszuarbeiten. Die Teilnehmerliste beschränkt sich somit auf die stärksten Geforce-Modelle, welche allesamt die GA102-GPU in verschiedenen Konfektionen nutzen: RTX 3090 (24 GiB), RTX 3080 Ti (12 GiB) und RTX 3080 (10 GiB). Dazu verwenden wir maximale Detaileinstellungen inklusive Raytracing und mindestens die Auflösung Ultra HD. Wenn es die Bildraten zulassen, testen wir außerdem in 5K mittels DSR. Dabei handelt es sich um die hübscheste Option für Besitzer eines WQHD-Bildschirms mit 4× Supersampling. Das entspricht 78 Prozent mehr Pixeln als bei Ultra HD, mit entsprechend deutlichen Auswirkungen auf die Bildrate. Daher hat auch eine interessante Zwischen-Option einen Gastauftritt: 5K mit DLSS. Nvidias Upsampling erzielt in Kombination mit DSR einen absolut sehenswerten Kompromiss aus Qualität und Leistung. Falls Sie mehr über die damit verbundenen Möglichkeiten erfahren wollen, sei Ihnen dieser Artikel ans Herz gelegt: DLSS 2x im Eigenbau: So nutzen Sie DLSS mit DSR-Supersampling für fantastische Bildqualität.

Beachten Sie bitte, dass wir mit einer Infrastruktur testen, die Speichermangel bestmöglich abfedern kann. Dies erreichen wir durch den Einsatz eines händisch ausgereizten Ryzen 9 5950 "XTX" auf einem X570-Unterbau, welcher modernen Grafikkarten die Vorteile von PCI-Express 4.0 bereitstellt. Damit sind Zugriffe Richtung Hauptspeicher mit doppelter Geschwindigkeit gegenüber PCI-Express 3.0 möglich. Im Verhältnis zum GDDR6X-Grafikspeicher erfolgen diese Transfers jedoch trotz modernster Infrastruktur extrem langsam. Kommen wir nun endlich zu den Ergebnissen:

Die markantesten Ergebnisse werden - mal wieder - in Minecraft RTX und Wolfenstein Youngblood erzielt, daher haben wir sie an den Anfang der Benchmarks gestellt. Beide Spiele sind mit maximalen Details der Schrecken einer jeden speicherseitig unterbestückten Grafikkarte. Während der Nutzen des größten Texturpool-Settings in Wolfenstein zumindest fragwürdig ist, steht der Nutzen der maximalen Sichtweite (24 Chunks) in Minecraft keineswegs zur Diskussion. Die Chunks kosten in erster Linie Grafikspeicher, die Bildrate bricht verhältnismäßig gering ein - solange keine Daten ausgelagert werden müssen. Genau das passiert bei der Geforce RTX 3080, welche infolgedessen sehr unruhige Frametimes ausgibt und das Spielgefühl keinen Spaß aufkommen lässt. DLSS (bei Minecraft RTX ohne explizite Nennung des Modus) sorgt für eine enorme Entlastung, die Auslagerung und das Ruckeln auf der RTX 3080/10G bleiben jedoch.

Die Geforce RTX 3080 Ti verfügt über 20 Prozent mehr Kapazität als die RTX 3080 und stemmt das Datengewicht somit wesentlich besser. Egal ob 4K oder 5K, zumindest mit aktivem DLSS zieht die RTX 3090 keine Vorteile aus ihren 24 GiByte. In Ultra HD ohne DLSS schwenkt das Wetter schließlich um.Beide Grafikkarten erzielen flüssige oder zumindest sehr gut spielbare Bildraten. In Ultra HD ohne DLSS schwenkt das Wetter schließlich um, hier kommt es zum bisher einzigen Fall, wo die Geforce RTX 3080 Ti aufgrund ihrer 12 GiByte einknickt (Perzentile mehr als Average). Das Ergebnis ist eindeutig, allerdings hält sich die praktische Relevanz aufgrund der durchweg geringen Bildraten in Grenzen. DLSS ist der einzige Weg, um Minecraft RTX mit maximaler Sichtweite flüssig zu erleben und wird daher vermutlich von keinem Geforce-Nutzer deaktiviert.

Randnotiz: Wir testen die von Nvidia beworbene RTX-Map "Of Temples and Totems", welche überdurchschnittlich viel Grafikspeicher benötigt. Ende 2020 fielen die Anforderungen sogar noch höher aus, mit 16 bis 17 GiByte Allokation (auf einer RTX 3090) operierte sogar eine Radeon RX 6900 XT an ihrer Füllgrenze. Die stetige Entwicklung und Optimierung von Minecraft RTX führte zu einem Rückgang des Speicherbedarfs, was vor allem Modellen mit 8 oder 6 GiByte zugutekommt.

Die übrigen Stichproben laufen mit 12 GiByte allesamt sauber, sofern man nicht während des Spielens ständig die Auflösung verändert und somit einen Überlauf provoziert - derartige Spielchen erlaubt nur die RTX 3090. Godfall zeigt neben Minecraft RTX und Wolfenstein Youngblood der RTX 3080 ihre Grenzen auf, die RTX 3080 Ti ist um knapp ein Drittel schneller. Das Spiel ist einer der (noch?) raren Fälle, bei denen eine RTX 3060/12G höhere Bildraten als eine RTX 3070 Ti/8G erzielt (hier bei den Raytracing-Benchmarks zu sehen). Die Wahrscheinlichkeit, dass auch die RTX 3080 Ti zusammenbricht, wenn man die Auflösung auf 5K steigert, ist groß, in diesem Fall aber ungetestet.

Frametime-Beispiele

Abschließend möchten wir Ihnen noch unsere neue Frametime-Funktion vorstellen, welche Sie in Zukunft öfter zu Gesicht bekommen. Abgebildet sind zwei eindrückliche Fälle der obigen Benchmarks, nur eben als Frametime-Verläufe. Dabei gilt wie immer: weniger ist besser! Derzeit werden die erzielten Frametimes noch nicht automatisch in dasselbe Zeitfenster (PCGH-Standard: 20 Sekunden) gepresst, wodurch sich die unterschiedlichen Längen der Verläufe ergeben. Je länger, desto mehr Bilder berechnet eine Grafikkarte im gegebenen Zeitbudget, doch das nur am Rande. Das Auto-Fitting der Verläufe wird in Kürze implementiert.

10 vs. 12. vs. 24 GiByte: Fazit

Sie wurden soeben Zeuge des einen Falles, wo 12 GiByte in Ultra HD einen Hemmschuh darstellen (Minecraft RTX) - neben der Aussicht auf einen weiteren, jedoch ungetesteten 5K-Fall (Godfall). Alle übrigen Tests in den bewusst sehr speicherlastigen Spielen, egal ob Ultra HD oder 5K, laufen mit den 12 GiByte einer Geforce RTX 3080 Ti sauber. Die Befürchtung, dass die erstmals 2015 auf der Maxwell-Titan-X gebotene Speichermenge das High-End von 2021 ausbremst, erweist sich somit als weitestgehend unbegründet, wurde jedoch erstmals bewiesen. Das bekräftigt das Fazit unseres RTX-3080-Tests: Nvidia wäre gut damit beraten gewesen, die RTX 3070 mit 10 GiByte auszustatten und die RTX 3080 mit 12 GiByte (die technische Machbarkeit ausgeklammert), um in allen praktisch relevanten Fällen sauber zu performen. Die Entscheidung gegen ein 20-GiByte-Modell ist im Kontext der RTX 3080 Ti bedauerlich, die praktischen Auswirkungen werden sich jedoch erst in einiger Zeit zeigen.

Am Ende wurde die alte IT-Regel "Speicher ist durch nichts zu ersetzen als durch noch mehr Speicher" erneut bestätigt. Da wir am Anfang einer neuen Spiele- und Grafik-Generation stehen, werden auch die Anforderungen steigen. Raytracing erfordert es gegenüber Rasterizing, weitere Daten vorzuhalten, und stellt damit höhere Anforderungen an die Grafikkarte. Künftige Spiele werden somit zeigen, wie die Geschichte mittelfristig ausgeht. Mit DirectX 12 Ultimate respektive dessen Entsprechung bei Next-Gen-Konsolen stehen jedoch auch neue Möglichkeiten bereit, um neue Effekte effizienter zu berechnen und Speicher zu sparen. Die Erfahrung lehrt, dass es immer schlecht optimierte Spiele und Effizienzperlen geben wird - aber für welche rüsten Sie auf?

Diese Artikel liefern Ihnen weitere Informationen:
- Geforce RTX 3090: Extremtests bis 8K-Auflösung - was bringen 24 GiByte?
- Geforce RTX 3060 vs. RTX 3060 Ti vs. RTX 2060: Was bringen 12 GiByte?
- Geforce RTX 3070: Spezial-Benchmarks visualisieren Speichermangel

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Geforce RTX 30 am Limit: Vergleich zwischen 10, 12 und 24 GiByte Grafikspeicher Viele Spieler gieren nach Grafikspeicher, denn je mehr davon, desto zuverlässiger und standhafter ist der Pixelschubser bei Modding-Ausflügen, extremen Auflösungen, beim Raytracing und vor allem im Laufe der Jahre. Den Test der Geforce RTX 3080 Ti schlossen wir mit den Worten ab, dass 12 GiByte Speicher adäquat für eine moderne High-End-Grafikkarte sind - zur Überraschung einiger Leser. Nun folgen ein paar untermauernde Fakten.

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