GPUs von AMD und Nvidia im Test: 9 Jahre Ober- und Mittelklasse im Vergleich

tl;dr: Vier Wochen lang hat ComputerBase alte und neue Grafikkarten von AMD und Nvidia aus der Ober- und der Mittelklasse miteinander verglichen. Hersteller und Klassen wurden dabei getrennt betrachtet. Dieser Artikel bietet jetzt die Gesamtübersicht und damit auch den direkten Vergleich von Mittel- und Oberklasse.

Der Epilog zur Serie

Vier Wochen lang hat ComputerBase im August und September Generationen populärer Mittel- und Oberklasse-Grafikkarten von AMD und Nvidia verglichen. Die ältesten Grafikkarte, die AMD Radeon HD 5870, erschien vor mittlerweile neun Jahren. Die älteste Grafikkarte von Nvidia im Vergleich, die GeForce GTX 480, war Anfang 2010 im Handel zu finden.

• 1. Teil: Nvidia GeForce GTX 460, 560, 660, 760, 960 und 1060 im Vergleich
  
  Die Tests zur Markteinführung:
  
  • 2010: Nvidia GeForce GTX 460 im Test
  • 2011: Nvidia GeForce GTX 560 im Test
  • 2012: Nvidia GeForce GTX 660 im Test
  • 2013: Nvidia GeForce GTX 760 im Test
  • 2015: Nvidia GeForce GTX 960 im Test
  • 2016: Nvidia GeForce GTX 1060 im Test
  
  
• 2. Teil: AMD Radeon 5770, 6870, 7870, 270X, 380, 480 und 580 im Vergleich
  
  Die Tests zur Markteinführung:
  
  • 2009: ATi Radeon HD 5770
  • 2010: AMD Radeon HD 6870
  • 2012: AMD Radeon HD 7870
  • 2013: AMD Radeon R9 270X
  • 2015: AMD Radeon R9 380
  • 2016: AMD Radeon RX 480
  • 2017: AMD Radeon RX 580
  
  
• 3. Teil: AMD Radeon 5870, 6970, 7970, 290X, Fury und Vega 64 im Vergleich
  
  Die Tests zur Markteinführung:
  
  • 2009: ATi Radeon HD 5870
  • 2010: AMD Radeon HD 6970
  • 2011: AMD Radeon HD 7970
  • 2013: AMD Radeon R9 290X
  • 2015: AMD Radeon R9 Fury X
  • 2017: AMD Radeon RX Vega 64
  
  
• 4. Teil: Nvidia GeForce GTX 480, 580, 680, 780, 980 und 1080 im Vergleich
  
  Die Tests zur Markteinführung:
  
  • 2010: Nvidia GeForce GTX 480
  • 2010: Nvidia GeForce GTX 580
  • 2012: Nvidia GeForce GTX 680
  • 2013: Nvidia GeForce GTX 780
  • 2014: Nvidia GeForce GTX 980
  • 2016: Nvidia GeForce GTX 1080

Jeder einzelne der vier Artikel hat beachtliche Leistungssteigerungen aufzeigen können, die Ergebnisse der beiden Klassen beider Hersteller waren trotz identischer Testbedingungen bisher aber nur umständlich vergleichbar. Das hatte seinen Grund: In einem ersten Schritt sollten die Fortschritte, die AMD und Nvidia in den jeweiligen Kategorien über die letzten neun Jahre gemacht haben, herausgestellt werden, ohne dass der ewige Wettstreit AMD gegen Nvidia oder der Klassenkampf das Bild verzerrt.

1. 

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Testmethodik und Testsystem

Alle Grafikkarten mussten ein Testfeld von insgesamt acht verschiedenen Spielen in den Auflösungen 1.920 × 1.080 sowie 3.840 × 2.160 über sich ergehen lassen. In allen vier Artikeln waren die Auflösungen und die Grafikdetails identisch, weshalb die Ergebnisse miteinander vergleichbar sind. Dieser und noch weitere Wünsche der ComputerBase-Leser wurden für den Artikel berücksichtigt.

Das galt auch für die Spieleauswahl: Mit Far Cry 5 sowie Kingdom Come: Deliverance waren zwei moderne AAA-Titel dabei. Rainbow Six Siege sowie The Witcher 3 vertreten dagegen eine ältere, aber immer noch beliebte Auswahl. Und mit Dota 2, Fortnite, Overwatch und World of Warcraft befanden sich auch vier E-Sport-Spiele im Testfeld.

Sämtliche Tests wurden auf dem aktuellen Grafikkarten-Testsystem durchgeführt. Dieses besteht aus einem auf 4,7 GHz übertakteten Intel Core i7-8700K sowie einem 32 Gigabyte großen Systemspeicher (2 × 16 GB, DDR4-3200, 16-16-38-1T, Dual-Rank). Als Betriebssystem war Windows 10 mit sämtlichen Updates installiert.

Die ältesten GPUs haben keine neuen Treiber mehr

Als Treiber für die GeForce GTX 480/460 und die GeForce GTX 580/560 wurde der GeForce 391.35 genutzt. Ab der GeForce GTX 680/660 war der GeForce 398.82 installiert. Als Treiber für die Radeon HD 5770/5870 und die Radeon HD 6870/6970 wurde der Crimson 16.2.1 genutzt. Ab der Radeon HD 7870/7970 war der Adrenalin 18.7.1 installiert.

Die acht Spiele wurden mit allen Grafikkarten in den Auflösungen 1.920 × 1.080 sowie 3.840 × 2.160 getestet. Als Basis für die Grafikdetails diente eine Radeon HD 7970 aus dem Jahr 2011. Die Detailstufen waren so gewählt, dass die AMD-Grafikkarte in Full HD spielbare Frameraten von mindestens 50 bis 60 FPS erzielt, in Ultra HD wurden 30 FPS – falls möglich – anvisiert. Mit dieser Grafikkarte dient als Basis für die Texturdetails damit automatisch ein 3.072 MB großer VRAM.

Spiel	1.920 × 1.080	3.840 × 2.160
Dota 2	Maximale Details	Zweithöchstes Preset
Far Cry 5	Hoch-Preset	Normal-Preset
Fortnite	Hoch-Preset	Mittel-Preset
Kingdom Come: Deliverance	Hoch-Preset	Niedrig-Preset
Overwatch	Maximale Details	Ultra-Preset
Rainbow Six Siege	Ultra-Preset 100 % TAA	Mittel-Preset 100 % TAA
The Witcher 3	Hoch-Preset	Niedrig-Preset
World of Warcraft	Preset-Stufe 8	Preset-Stufe 7

World of Warcraft unterstützt seit Kurzem DirectX 12. Die höchste Framerate entschied bei jeder Grafikkarte, welche API genutzt wurde. Da die restlichen Spiele durchweg auf DirectX 11 setzen, wird in WoW explizit DirectX 12 erwähnt, wenn die Low-Level-API genutzt wurde. Bei sieben Spielen wurde eine 25 Sekunden lange Spielszene getestet. In Dota 2 wurde aus Gründen der Vergleichbarkeit aber ein Replay genutzt.

Etwas Neues bei der Leistungsaufnahme

Bei der Leistungsaufnahme wurde nur der Energiehunger der Grafikkarten gemessen. Da die 3D-Beschleuniger eine sehr unterschiedliche Performance aufweisen und deshalb das Messen bei identischer Last praxisfern gewesen wäre, hat die Redaktion die Methode geändert. Als Spiel kam World of Warcraft zum Einsatz und in diesem wurde die Leistungsaufnahme bei etwa 60 FPS in der Testszene gemessen. Das hatte zur Folge, dass jede Grafikkarte bei unterschiedlichen Grafikdetails gemessen wurde. Damit waren zwar die Anforderungen immer unterschiedlich, doch bildete der Messwert stets einen spielbaren Bereich ab, der so auch beim Spielen und nicht nur in der Theorie auftreten kann.

Testergebnisse im Überblick

Grafikkarten-Benchmarks in 1.920 ­× 1.080 und 3.840 ­× 2.160

Der Vergleich über Hersteller- und Klassengrenzen hinweg gibt insbesondere Inhabern älterer Modelle weitere Antworten auf die Frage, zu welchem Modell bei welchen Kosten gegriffen werden sollte. Bei Nvidia bietet die Mittelklasse-Grafikkarte GeForce GTX 1060 beispielsweise annähernd so viel Leistung wie das ehemalige Oberklassemodell GeForce GTX 980. Wer von einer noch älteren Oberklassegeneration kommt und nicht die Preise einer GeForce GTX 1080 in Kauf nehmen will, bekommt hier also trotzdem noch ein großes Leistungsplus geboten.

Bei AMD verhält es sich quasi genauso: Radeon RX 580 und 480 mit Polaris gehören zwar in die Mittelklasse, beide Serien können aber ältere High-End-Modelle schlagen. Das gilt sowohl für die FPS als auch für die Fametimes.

Je nach Spiel können die Leistungsunterschied auch schon einmal anders als im Durchschnitt ausfallen, wenn spezielle Architekturanpassungen oder der Grafikspeicher eine besonders große Rolle spielen. Wer ganz gezielt nur für mehr Leistung in einem oder ausgewählten Spielen aufrüstet, sollte diesen Aspekt immer im Auge haben.

Leistungsaufnahme auf dem Desktop und beim Spielen

Der Gesamtübersicht über die isolierte Leistungsaufnahme der Grafikkarte bei 60 FPS in World of Warcraft, gemessen in FPS pro Watt, zeigt abermals die Überlegenheit von Nvidia Pascal. Mit fast identischer Effizienz liegen GeForce GTX 1080 und GeForce GTX 1060 deutlich an der Spitze. Danach folgt AMDs Polaris-Architektur, effizienter als die ältere Nvidia-Maxwell-Architektur ist sie aber nicht.

Nvidia steht allerdings nicht nur an der Spitze, sondern auch ganz am Ende des Feldes: GeForce GTX 400 und 500 mit Fermi-GPU sind weder gut gealtert und damit heute noch besonders schnell, noch waren beide Generationen für niedrigen Stromverbrauch bekannt. Viel beachtlicher schlagen sich stattdessen AMD Radeon HD 7870 und 7970.

Fazit

Wie viel Leistung lässt sich durch den Wechsel von einer älteren Ober- oder Mittelklasse-Grafikkarte auf eine neuere Ober- oder Mittelklasse-Grafikkarte von AMD und Nvidia gewinnen? Nach vier Artikeln zur isolierten Analyse der Kategorien der beiden Hersteller gibt dieser abschließende Test eine Antwort darauf.

Was es beim Aufrüsten noch zu bedenken gibt

Nicht vergessen dürfen Nutzer beim Aufrüsten neben der Leistung und der Leistungsaufnahme auch die Dimensionen der Grafikkarte und deren Stromversorgung zu berücksichtigen. Denn nicht in jeden älteren PC passt trotz identischem PCIe-x16-Steckplatz auch jede neuere Grafikkarte hinein.

Dass auch der Prozessor auf die Leistung eines PCs in Spielen einen Einfluss hat, sollte ebenfalls nicht in der Vergessenheit geraten. Zwar ist die GPU die entscheidendere Komponente, aber immer mehr Spiele verlangen auch nach CPUs mit mehr als vier Kernen oder Threads.

Einschränkungen in der Leistung, die sich aus zu schwachen CPUs ergeben, wurden in dieser Serie allerdings nicht berücksichtigt: Mit einem Core i7-8700K stand immer ein 6-Kern-12-Thread-Prozessor mit hohem Takt zur Verfügung. Umfassende Aussagen zum Einfluss der CPU auf die Leistung in Spielen bieten allerdings die CPU-Tests der Redaktion.

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