Ashes of the Singularity: Leistungsexplosion durch DirectX 12

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Wolfgang Andermahr
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Testsystem und Testverfahren

Als primäres Testsystem kommt ein Intel Core i7-6700K der Skylake-Generation zum Einsatz, der mit den Standardtaktraten betrieben wird. Als Mainboard dient ein Asus Z170-Deluxe und als Speicher vier DDR4-2.133-Riegel mit einer Kapazität von jeweils vier Gigabyte. Als Betriebssystem ist Windows 10 (64 Bit) mit sämtlichen Updates aufgespielt. In Sachen Treiber hat AMD einen speziellen Beta-Treiber für Ashes of the Singularity bereitgestellt. Nvidia hat den GeForce 361.91 empfohlen.

Für die Auflösung 1.920 × 1.080 wird das Extreme-Preset genutzt und nicht die höchstmögliche Einstellung „Crazy“. Für die Auflösungen 2.560 × 1.440 sowie 3.840 × 2.160 wird dagegen auf „High“ zurückgeschaltet, da ansonsten die Geschwindigkeit selbst auf High-End-Grafikkarten sehr niedrig ausfallen würde.

Die Grafikeinstellungen im Spiel
Auflösung Preset
1.920 × 1.080 Extreme
2.560 × 1.440 High
3.840 × 2.160 High
Async Compute bei AMD an, bei Nvidia aus (siehe Text)

Neben den Angaben zu den Durchschnitts-FPS über die gesamte Testsequenz weisen die Diagramme auch Werte für Szenen mit einem niedrigen und einem hohen Draw-Call-Bedarf aus. Letzteres ist eine Stärke von DirectX 12.

Bei Nvidia ist Asynchronous Compute abgeschaltet

Bei allen getesteten Grafikkarten von Nvidia ist Asynchronous Compute per manuellem Befehl abgeschaltet, da dies die Leistung ein wenig erhöht und keinerlei optische Nachteile mit sich bringt, wie der Abschnitt Async Compute: Mehr Performance für AMD eindrucksvoll zeigt.

Grafikkarten-Benchmarks von Full HD bis Ultra HD

Auch in der fast finalen Version von Ashes of the Singularity hat sich an der Grundaussage nichts geändert: Während Grafikkarten von AMD durch DirectX 12 im Vergleich zu DirectX 11 profitieren können, arbeiten die Konkurrenzmodelle von Nvidia mit der neuen API gleich schnell oder etwas langsamer. Zwei messbare Änderungen gibt es aber dennoch.

Erstens konnten Grafikkarten von Nvidia gegenüber der letzten Beta unter DirectX 12 ein wenig zulegen. Zweitens profitieren Grafikkarten von AMD mehr denn je vom Wechsel auf DirectX 12. Ein Beispiel: In der älteren Version konnte die Radeon R9 Fury X in Full HD und dem Extreme-Preset durch DirectX 12 28 Prozent zulegen, in der neuen Version sind es bei denselben Einstellungen 42 Prozent.

Ashes of the Singularity (Beta 2)
Ashes of the Singularity (Beta 2) – 1.920 × 1.080, Extreme-Preset
  • Durchschnitt-FPS:
    • Radeon R9 Fury X @ DX12
      67,9
    • Radeon R9 Fury @ DX12
      61,1
    • Radeon R9 Nano @ DX12
      59,8
    • GeForce GTX 980 Ti @ DX11
      54,6
    • GeForce GTX 980 Ti @ DX12
      54,3
    • Radeon R9 390X @ DX12
      54,2
    • Radeon R9 290X @ DX12
      49,7
    • Radeon R9 390 @ DX12
      49,2
    • Radeon R9 Fury X @ DX11
      47,8
    • Radeon R9 Fury @ DX11
      46,2
    • Radeon R9 Nano @ DX11
      45,5
    • GeForce GTX 980 @ DX11
      45,4
    • GeForce GTX 980 @ DX12
      45,3
    • Radeon R9 390X @ DX11
      42,6
    • GeForce GTX 780 Ti @ DX11
      41,0
    • Radeon R9 290X @ DX11
      40,9
    • Radeon R9 390 @ DX11
      40,8
    • GeForce GTX 780 Ti @ DX12
      39,4
    • GeForce GTX 970 @ DX11
      38,7
    • GeForce GTX 970 @ DX12
      37,9
    • Radeon R9 380X @ DX12
      35,3
    • Radeon R9 280X @ DX12
      34,3
    • Radeon R9 380 4GB @ DX12
      33,5
    • Radeon R9 280X @ DX11
      32,7
    • Radeon R9 380X @ DX11
      32,2
    • Radeon R9 380 4GB @ DX11
      30,9
    • GeForce GTX 770 @ DX11
      29,1
    • GeForce GTX 770 @ DX12
      27,4
    • GeForce GTX 960 4GB @ DX11
      26,8
    • GeForce GTX 960 4GB @ DX12
      26,3
    • Radeon R9 270X @ DX12
      24,5
    • Radeon R9 270X @ DX11
      24,4
    • GeForce GTX 760 @ DX11
      22,9
    • GeForce GTX 950 @ DX11
      21,9
    • GeForce GTX 760 @ DX12
      21,7
    • Radeon R7 370 @ DX11
      21,6
    • Radeon R7 370 @ DX12
      21,0
    • GeForce GTX 950 @ DX12
      20,3
    • GeForce GTX 750 Ti @ DX11
      17,8
    • Radeon R7 360 @ DX11
      16,2
    • GeForce GTX 750 Ti @ DX12
      15,8
    • Radeon R7 360 @ DX12
      0,0
      Absturz
  • Szenen mit wenigen Drawcalls:
    • Radeon R9 Fury X @ DX12
      82,9
    • Radeon R9 Fury X @ DX11
      76,5
    • Radeon R9 Fury @ DX12
      72,7
    • Radeon R9 Fury @ DX11
      70,6
    • Radeon R9 Nano @ DX12
      70,1
    • Radeon R9 Nano @ DX11
      68,8
    • GeForce GTX 980 Ti @ DX11
      65,3
    • Radeon R9 390X @ DX12
      62,7
    • GeForce GTX 980 Ti @ DX12
      62,6
    • Radeon R9 390X @ DX11
      59,0
    • Radeon R9 290X @ DX12
      57,9
    • Radeon R9 390 @ DX12
      56,9
    • Radeon R9 290X @ DX11
      55,4
    • Radeon R9 390 @ DX11
      54,8
    • GeForce GTX 980 @ DX11
      53,2
    • GeForce GTX 980 @ DX12
      52,0
    • GeForce GTX 780 Ti @ DX11
      49,5
    • GeForce GTX 780 Ti @ DX12
      46,0
    • GeForce GTX 970 @ DX11
      44,5
    • GeForce GTX 970 @ DX12
      42,1
    • Radeon R9 380X @ DX12
      41,0
    • Radeon R9 280X @ DX11
      40,4
    • Radeon R9 380X @ DX11
      39,5
    • Radeon R9 280X @ DX12
      39,0
    • Radeon R9 380 4GB @ DX12
      37,7
    • Radeon R9 380 4GB @ DX11
      37,3
    • GeForce GTX 770 @ DX11
      34,0
    • GeForce GTX 770 @ DX12
      31,8
    • GeForce GTX 960 4GB @ DX11
      30,2
    • GeForce GTX 960 4GB @ DX12
      28,9
    • Radeon R9 270X @ DX11
      28,4
    • Radeon R9 270X @ DX12
      27,6
    • GeForce GTX 760 @ DX11
      26,1
    • GeForce GTX 950 @ DX11
      25,9
    • Radeon R7 370 @ DX11
      24,9
    • GeForce GTX 760 @ DX12
      24,0
    • Radeon R7 370 @ DX12
      22,7
    • GeForce GTX 950 @ DX12
      22,5
    • GeForce GTX 750 Ti @ DX11
      19,4
    • Radeon R7 360 @ DX11
      17,9
    • GeForce GTX 750 Ti @ DX12
      16,8
    • Radeon R7 360 @ DX12
      0,0
      Absturz
  • Szenen mit vielen Drawcalls:
    • Radeon R9 Fury X @ DX12
      57,8
    • Radeon R9 Fury @ DX12
      53,0
    • Radeon R9 Nano @ DX12
      52,2
    • GeForce GTX 980 Ti @ DX12
      49,5
    • Radeon R9 390X @ DX12
      48,3
    • GeForce GTX 980 Ti @ DX11
      47,4
    • Radeon R9 290X @ DX12
      44,2
    • Radeon R9 390 @ DX12
      43,8
    • GeForce GTX 980 @ DX12
      42,3
    • GeForce GTX 980 @ DX11
      40,2
    • GeForce GTX 970 @ DX12
      35,3
    • GeForce GTX 970 @ DX11
      34,9
    • GeForce GTX 780 Ti @ DX11
      34,7
    • GeForce GTX 780 Ti @ DX12
      34,4
    • Radeon R9 380X @ DX12
      31,8
    • Radeon R9 Fury X @ DX11
      31,7
    • Radeon R9 Fury @ DX11
      31,6
    • Radeon R9 Nano @ DX11
      31,6
    • Radeon R9 380 4GB @ DX12
      31,5
    • Radeon R9 390X @ DX11
      31,0
    • Radeon R9 390 @ DX11
      31,0
    • Radeon R9 280X @ DX12
      31,0
    • Radeon R9 290X @ DX11
      30,9
    • Radeon R9 280X @ DX11
      27,4
    • Radeon R9 380X @ DX11
      27,1
    • Radeon R9 380 4GB @ DX11
      26,9
    • GeForce GTX 770 @ DX11
      25,6
    • GeForce GTX 770 @ DX12
      25,3
    • GeForce GTX 960 4GB @ DX12
      24,9
    • GeForce GTX 960 4GB @ DX11
      24,5
    • Radeon R9 270X @ DX12
      22,1
    • Radeon R9 270X @ DX11
      21,6
    • GeForce GTX 760 @ DX11
      20,5
    • Radeon R7 370 @ DX12
      19,9
    • GeForce GTX 760 @ DX12
      19,9
    • GeForce GTX 950 @ DX11
      19,4
    • Radeon R7 370 @ DX11
      19,2
    • GeForce GTX 950 @ DX12
      18,6
    • GeForce GTX 750 Ti @ DX11
      16,6
    • GeForce GTX 750 Ti @ DX12
      15,3
    • Radeon R7 360 @ DX11
      14,9
    • Radeon R7 360 @ DX12
      0,0
      Absturz

AMD eilt Nvidia unter DirectX 12 davon

Das hat zur Folge, dass die GeForce GTX 980 Ti den Gleichstand mit der Radeon R9 Fury X nicht mehr halten kann. Im „Benchmark 2“ ist die Fury X nun 24 Prozent schneller als die GTX 980 Ti. Auch die Radeon R9 Fury ist noch zwölf Prozent flotter unterwegs. Selbst die Radeon R9 390X schafft noch einen Gleichstand mit der schnellsten Grafikkarte von Nvidia.

In den niedrigeren Leistungsklassen sieht es ähnlich aus: Die Radeon R9 390 ist 27 Prozent schneller als die GeForce GTX 970 und die Radeon R9 380 25 Prozent flotter als die GeForce GTX 960. Auch bei noch älteren Modellen zeigt sich dasselbe Bild: Die Radeon R9 280X ist 21 Prozent schneller als die GeForce GTX 770. Dasselbe gilt auch für die höheren Auflösungen 2.560 × 1.440 sowie 3.840 × 2.160. Die Abstände verändern sich nur minimal.

Vorteile durch DirectX 12 in verschiedenen Szenarien (Full HD)
Grafikkarte Wenig Draw Calls Viele Draw Calls Durchschnitt
AMD Radeon R9 Fury X 8 % 82 % 42 %
AMD Radeon R9 Fury 3 % 68 % 32 %
AMD Radeon R9 Nano 2 % 66 % 31 %
AMD Radeon R9 390X 6 % 56 % 27 %
AMD Radeon R9 290X 5 % 43 % 22 %
AMD Radeon R9 390 4 % 41 % 21 %
AMD Radeon R9 380X 4 % 17 % 10 %
AMD Radeon R9 280X 4 % 13 % 5 %
AMD Radeon R9 380 1 % 17 % 8 %
AMD Radeon R7 370 -9 % 4 % -3 %
AMD Radeon R9 270X -3 % 2 % 0 %
Durchschnitt AMD 2 % 37 % 18 %
Nvidia GeForce GTX 980 Ti -4 % 4% -1%
Nvidia GeForce GTX 980 -2 % 5 % 0 %
Nvidia GeForce GTX 970 -5 % 1 % -2 %
Nvidia GeForce GTX 960 -4 % 2 % -2 %
Nvidia GeForce GTX 950 -13 % -4 % -7 %
Nvidia GeForce GTX 750 Ti -13 % -8 % -11 %
Nvidia GeForce GTX 780 Ti -7 % -1 % -4 %
Nvidia GeForce GTX 770 -6 % -1 % -6 %
Nvidia GeForce GTX 760 -8 % -3 % -5 %
Durchschnitt Nvidia -7 % -1 % -4 %

Sowohl bei Nvidia als auch bei AMD ist auffällig, dass die älteren Generationen Kepler und „First Generation“ GCN unter DirectX 12 gut mit den neuen Generationen Maxwell und „Third Generation“ GCN mithalten können – die Abstände verändern sich beim Wechsel der API kaum. Bei AMD überrascht das insofern, als dass Tonga (Third Generation) deutlich mehr ACE-Einheiten bietet als Tahiti (First Generation).

DirectX 12 löst AMDs Bremse bei vielen Draw Calls

Nvidias Segen unter DirectX 11 war bis zuletzt, dass der Treiber auch in DirectX-11-Spielen eine sehr hohe Leistung bei Titeln mit vielen Draw Calls erzielen konnte. Der Fluch für Nvidia ist, dass AMDs Bremse unter dieser API in DirectX 12 jetzt gelöst wird. Während Nvidia daher aktuell kaum bis gar nicht vom Wechsel der API profitieren kann, legt AMD bei vielen Draw Calls deutlich zu.

Schon in DirectX 11 war AMD bei wenigen Draw Calls schneller als Nvidia, die Radeon R9 Fury X ist in der Szene mit wenigen Draw Calls auch unter DirectX 11 der GeForce GTX 980 Ti um 17 Prozent voraus. Bei vielen Draw Calls bricht die Radeon-Karte jedoch völlig ein und plötzlich liegt die GeForce-Karte mit 47,4 FPS zu 31,7 FPS vorn – das sind 50 Prozent Unterschied. Beim Wechsel auf DirectX 12 legt Nvidia vier Prozent zu, AMD erreicht aber ein Plus von 82 Prozent – in diesem Fall allerdings auch inklusive Async Compute.

Neben den teilweise beachtlichen Geschwindigkeitsvorteilen fielen im Test zwei weitere Aspekte positiv auf: Grafikfehler gab es keine und mit der Radeon R7 360 gab es nur ein Modell, das das Spiel partout nicht unter DirectX 12 starten wollte.