15/20 Nvidia GeForce GTX 680 : Weitere Analysen zu Kepler

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Maximale FPS vs. FPS-Limiter vs. Vsync

Mit der GeForce GTX 680 hat Nvidia einen FPS-Limiter eingeführt, der von externen Tools wie „EVGA Precision X“ genutzt werden kann. Dabei handelt es sich nicht um einen gewöhnlichen Framelimiter, denn in Verbindung mit einer Kepler-Grafikkarte kann die GPU-Boost-Funktion die Spannung und teilweise gar die Taktraten reduzieren, falls diese nicht beim Maximum liegen müssen, um die eingestellte Bildrate zu erreichen. Dies hat den Vorteil, dass die Leistungsaufnahme und die Lautstärke teils massiv gesenkt werden kann.

Wir wollen herausfinden, inwieweit sich der auf 60 Bilder pro Sekunde eingestellte Limiter von Vsync unterscheidet, das ein Spiel ebenso mit maximal 60 FPS laufen lässt. Laut Nvidia soll der FPS-Limiter bessere Ergebnisse liefern, da die Grafikkarte bei Vsync weiterhin Bilder berechnet und diese einfach nur nicht ausgibt. Neben der GeForce GTX 680 schauen wir uns die Wirkungsweise ebenso auf einer GeForce GTX 580 an, die kein GPU-Boost beherrscht, sowie auf einer Radeon HD 7970 von AMD. Dort greifen wir auf ein externes Tool als FPS-Limiter zurück.

Messungen

FPS-Limiter - Anno 2070
  • Leistungsaufnahme:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      281,0
    • GTX 680 @ Vsync
      281,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      283,0
    • HD 7970 @ Vsync
      293,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      299,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      299,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      344,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      344,0
    • GTX 580 @ Vsync
      344,0
    Angaben in Watt (W)
  • Lautstärke:
    • GTX 680 @ Vsync
      50,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      50,5
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      50,5
    • GTX 580 @ Full-FPS
      55,5
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      55,5
    • GTX 580 @ Vsync
      55,5
    • HD 7970 @ Vsync
      56,5
    • HD 7970 @ Full-FPS
      57,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      57,0
    Angaben in dB(A)
  • Temperatur:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      81,0
    • GTX 680 @ Vsync
      81,0
    • HD 7970 @ Vsync
      81,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      82,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      83,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      83,0
    • GTX 580 @ Vsync
      87,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      88,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      88,0
    Angaben in °C

In Anno 2070 kommt einzig die Radeon HD 7970 leicht über die 60-FPS-Grenze, weswegen die beiden Nvidia-Karten vom Limiter reichlich unbeeindruckt sind. Bei der Radeon HD 7970 sinkt durch die Aktivierung von Vsync der Energiehunger um rund sechs Watt und die Temperatur um zwei Grad Celsius. Der Limiter hat auch dort keine Auswirkungen.

FPS-Limiter - Dragon Age 2
  • Leistungsaufnahme:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      251,0
    • GTX 680 @ Vsync
      273,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      282,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      293,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      293,0
    • HD 7970 @ Vsync
      293,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      347,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      347,0
    • GTX 580 @ Vsync
      347,0
    Angaben in Watt (W)
  • Lautstärke:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      50,0
    • GTX 680 @ Vsync
      50,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      50,5
    • GTX 580 @ Full-FPS
      53,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      53,0
    • GTX 580 @ Vsync
      53,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      56,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      56,0
    • HD 7970 @ Vsync
      56,0
    Angaben in dB(A)
  • Temperatur:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      80,0
    • GTX 680 @ Vsync
      80,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      81,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      81,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      81,0
    • HD 7970 @ Vsync
      81,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      87,0
    • GTX 580 @ Vsync
      87,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      88,0
    Angaben in °C

In Dragon Age 2 kommt dagegen nur die GeForce GTX 680 um etwa fünf Bilder pro Sekunde über die 60-FPS-Marke, jedoch lässt bereits Vsync die Leistungsaufnahme um neun Watt fallen und der FPS-Limiter gleich um 31 Watt. Bei der Lautstärke und der Temperatur ändert sich dagegen nichts, dasselbe gilt durchweg bei den beiden anderen 3D-Beschleunigern.

FPS-Limiter - Batman: AC
  • Leistungsaufnahme:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      229,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      244,0
    • GTX 680 @ Vsync
      247,0
    • HD 7970 @ Vsync
      269,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      281,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      285,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      298,0
    • GTX 580 @ Vsync
      318,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      336,0
    Angaben in Watt (W)
  • Lautstärke:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      46,0
    • GTX 680 @ Vsync
      46,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      50,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      50,0
    • GTX 580 @ Vsync
      50,5
    • GTX 580 @ Full-FPS
      51,5
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      52,0
    • HD 7970 @ Vsync
      54,5
    • HD 7970 @ Full-FPS
      56,0
    Angaben in dB(A)
  • Temperatur:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      77,0
    • GTX 680 @ Vsync
      77,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      77,0
    • HD 7970 @ Vsync
      78,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      80,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      80,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      85,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      86,0
    • GTX 580 @ Vsync
      86,0
    Angaben in °C

In Batman: Arkham City kommen alle drei Grafikkarten problemlos über die 60-FPS-Grenze, die beiden Next-Gen-Karten gar mit großem Abstand. Nun zeigt sich erstmals, dass sich GPU-Boost mit der Auslastung der Grafikkarte „abspricht“ und deswegen die Taktraten und Spannung absenken kann. Denn während die Radeon HD 7970 bei den maximalen FPS nur ein Prozent mehr Strom aus der Steckdose als die GeForce GTX 680 zieht, sind es bei aktiviertem Vsync neun Prozent und mit dem Limiter sieben Prozent. Die Leistungsaufnahme fällt auf der GeForce GTX 680 um 52 Watt, bei der AMD-Karte sind es 41 Watt.

Zudem sinkt die Lautstärke auf der Kepler-Karte um vier Dezibel, bei der AMD-Karte ist es derselbe Wert. Bei der GeForce GTX 580 sind es dagegen nur 1,5 Dezibel.

FPS-Limiter - Bulletstorm
  • Leistungsaufnahme:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      190,0
    • GTX 680 @ Vsync
      212,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      235,0
    • HD 7970 @ Vsync
      245,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      273,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      288,0
    • GTX 580 @ Vsync
      289,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      289,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      332,0
    Angaben in Watt (W)
  • Lautstärke:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      41,0
    • GTX 680 @ Vsync
      42,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      48,0
    • GTX 580 @ Vsync
      48,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      50,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      50,5
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      52,0
    • HD 7970 @ Vsync
      52,5
    • HD 7970 @ Full-FPS
      56,0
    Angaben in dB(A)
  • Temperatur:
    • GTX 680 @ FPS-Limiter
      71,0
    • GTX 680 @ Vsync
      71,0
    • HD 7970 @ FPS-Limiter
      75,0
    • HD 7970 @ Vsync
      77,0
    • GTX 680 @ Full-FPS
      80,0
    • HD 7970 @ Full-FPS
      80,0
    • GTX 580 @ FPS-Limiter
      81,0
    • GTX 580 @ Vsync
      81,0
    • GTX 580 @ Full-FPS
      86,0
    Angaben in °C

In Bulletstorm liegen alle drei Hardwarekomponenten bei weit über 60 FPS, weswegen es hier die mit Abstand größten Auswirkungen gibt. Das System mit der GeForce GTX 680 verringert die Leistungsaufnahme bei aktivem Vsync um 27 Prozent, durch den FPS-Limiter um gleich 37 Prozent. Bei der Radeon HD 7970 liegen die Werte bei 15 und 18 Prozent, sind also deutlich schlechter. Die GeForce GTX 580 erreicht 13 und 18 Prozent.

In einem Atemzug wird die GeForce GTX 680 durch aktiviertes Vsync um acht Dezibel leiser, beim FPS-Limiter sind es neun Dezibel. Die Radeon HD 7970 kommt auf 3,5 und vier Dezibel, die GeForce GTX 580 auf jeweils 2,5 Dezibel.

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