F1 2020 im Test: GPU-sowie CPU-Benchmarks, Frametimes und DX11 versus DX12

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Wolfgang Andermahr et al. 211 Kommentare

Sämtliche Benchmarks wurden auf einem AMD Ryzen 9 3900XT durchgeführt, der mit den Standardeinstellungen betrieben wird. Als Mainboard wurde das Asus ROG Strix B550-E Gaming (BIOS 0802) mit dem B550-Chipsatz verbaut, Grafikkarten können entsprechend mit PCIe 4.0 angesteuert werden. Die CPU wurde von einem Noctua NH-D15S mit zentral installiertem 140-mm-Lüfter gekühlt. 32 GB Speicher (4 × 8 GB, Single-Rank, DDR4-3200, 14-14-14-32-1T) standen dem Prozessor zur Verfügung. Ein frisch aufgespieltes Windows 10 2004 mit sämtlichen Updates war auf einer NVMe-M.2-SSD mit PCIe 3.0 installiert, dasselbe galt für AMDs aktuellen Chipsatztreiber.

Als Treiber wurden der Adrenalin 20.5.1 beziehungsweise der GeForce 451.48 genutzt. Beide sind nicht offiziell für F1 2020 optimiert.

Testsequenz und Einstellungen

Die Testszene zeigt einen Rennstart und die ersten Sekunden danach auf der Rennstrecke von Monaco aus der Cockpit-Ansicht. Der Start spielt sich im Mittelfeld bei trockenem Wetter ab. Der virtuelle Rückspiegel ist aktiviert. Es wird die integrierte Benchmark-Funktion genutzt. Diese erzeugt zwar keine hundertprozentig vergleichbaren Szenen, jedoch variieren die Messergebnisse zwischen mehreren Testläufen kaum. Die Testszene gehört mit den vielen Fahrzeugen im Sichtfeld zu den anspruchsvollsten Sequenzen im Spiel.

Für die Auflösungen 1.920 × 1.080, 2.560 × 1.440 sowie 3.840 × 2.160 wird das Ultrahoch-Preset genutzt. Die Umgebungsverdeckung wird auf ASSAO gestellt, die SRT-Schatten bleiben dagegen abgeschaltet. TAA inklusive FidelityFX-Schärferegelung ist eingestellt. Als API kommt DirectX 12 zum Einsatz.

Auflösung Grafikdetails
1.920 × 1.080 Ultrahoch-Preset, ASSAO, TAA + FidelityFX-Schärferegelung, DirectX 12
2.560 × 1.440 Ultrahoch-Preset, ASSAO, TAA + FidelityFX-Schärferegelung, DirectX 12
3.840 × 2.160 Ultrahoch-Preset, ASSAO, TAA + FidelityFX-Schärferegelung, DirectX 12

DirectX 11 versus DirectX 12 im Benchmark

Gewöhnlich startet F1 2020 immer mit DirectX 12. Wer das Spiel jedoch über Steam und nicht zum Beispiel über eine Verknüpfung öffnet, hat die Möglichkeit, auch DirectX 11 zu nutzen. Normalerweise ist das aber nicht nötig, denn DirectX 12 bietet in den meisten Fällen eine bessere Performance – auch auf einer GeForce GTX 1080 der Pascal-Generation, die ansonsten ja gerne einige Schwierigkeiten mit einer Low-Level-API hat. Aber dort gibt es mit DirectX 12 in Full HD 8 Prozent mehr FPS und 21 Prozent bessere Frametimes, in 3.840 × 2.160 sind es noch 6 und 2 Prozent. Auch wenn DirectX 11 für die Grafikkarte die schnellere API wäre, müsste aber DirectX 12 genutzt werden, denn mit der alten API zeigt das Spiel auf einer GeForce-GTX-1000-Karte Grafikfehler.

Die GeForce RTX 2070 Super der Turing-Generation profitiert ebenso deutlich von DirectX 12. Weniger bei der Framerate, dort beträgt der Zuwachs in 1.920 × 1.080 4 Prozent, in 3.840 × 2.160 gar nur 2 Prozent. Die Frametimes legen dagegen massiv zu. Dort lässt sich ein Plus von 29 beziehungsweise 4 Prozent messen.

Vega hat mit DirectX 12 noch große Probleme

AMDs alte Grafikkarten mit GCN-Technik profitieren gewöhnlich am meisten von einer Low-Level-API, da die Ausführungseinheiten mit DirectX 11 oft nicht ausgelastet werden können. In F1 2020 passiert dagegen genau das Gegenteil, zumindest die Radeon RX Vega 64 ist mit DirectX 11 meist deutlich schneller. Wer DirectX 12 nutzt, verzichtet in Full HD auf 22 Prozent Performance, in Ultra HD sind es noch 2 Prozent. Bei den Frametimes ist DirectX 12 um 8 und 6 Prozent besser, doch ist das Leistungsniveau sehr niedrig. Bei DirectX 11 muss zudem bedacht werden, dass die Bildqualität zwar sehr ähnlich, aber nicht identisch ist. So kann DirectX 12 die Reifenspuren etwas schöner darstellen. Die gute Nachricht dabei: Das Problem betrifft nicht alle Grafikkarten mit der alten GCN-Architektur, sondern nur die Ausbaustufe Vega. Die kleineren Polaris-Chips laufen einwandfrei mit DirectX 12. Vermutlich handelt es sich um einen Treiberfehler.

RDNA läuft dagegen einwandfrei

Der Radeon RX 5700 XT mit der RDNA-Architektur gefällt die Low-Level-API dagegen sehr. Mit DirectX 12 gibt es in F1 2020 in Full HD 7 Prozent mehr FPS sowie 27 Prozent bessere Frametimes, in Ultra HD sind es noch 13 bzw. 10 Prozent mehr Leistung. Damit ist der Nutzen vergleichbar mit Nvidias Turing-Technologie.

Async Compute

Im Grafikmenü von F1 2020 lässt sich Async Compute an- beziehungsweise ausschalten. Und anders als noch in F1 2019 bringt das Low-Level-Feature in F1 2020 einen Leistungsschub. So kann sich die GeForce RTX 2070 Super mit Async Compute in 1.920 × 1.080 5 Prozent mehr FPS und 4 Prozent bessere Frametimes attestieren lassen, in 3.840 × 2.160 sind es noch jeweils 3 Prozent.

AMDs Radeon RX 5700 XT legt mit Async Compute noch ein wenig mehr zu. Die Grafikkarte zeigt ein Leistungsplus von 7 bzw. 6 Prozent in Full HD und von 7 bzw. 4 Prozent in Ultra HD.

Benchmarks in Full HD, WQHD und Ultra HD

F1 2020 braucht keine schnelle Grafikkarte, um die 60-FPS-Marke zu erreichen. In 1.920 × 1.080 schaffen dies alle getesteten Modelle, inklusive der langsamen Radeon RX 580 und GeForce GTX 1060 beziehungsweise deren aktuelle Varianten in Form der GeForce GTX 1650 Super und der Radeon RX 5500 XT. Für 2.560 × 1.440 muss es dann schon schneller werden, aber nicht allzu sehr. Ab einer GeForce GTX 1070, GeForce GTX 1660 Super, Radeon RX Vega 56 und Radeon RX 5600 XT sind 60 FPS kein Problem mehr. Erst für 3.840 × 2.160 muss die GPU leistungsstark sein, aber auch dort ist immer noch kein High-End-Modell zwingend. Ab GeForce RTX 2070 Super und GeForce GTX 1080 Ti gibt es 60 Bilder in der Sekunde oder mehr, die Radeon RX 5700 XT macht eine Punktlandung bei 60 FPS.

Auch mit alter Technik geht es schnell voran

F1 2020 profitiert gar nicht bis nur gering von einer modernen GPU-Architektur. So ist die GeForce RTX 2070 Super in WQHD 22 Prozent schneller als die GeForce GTX 1080, in AAA-Spielen sind es gewöhnlich deutlich höhere 36 Prozent. Das Rennspiel nutzt die bessere Turing-Architektur entsprechend nicht aus, Pascal läuft schneller als sonst.

Der übliche Vergleich Radeon RX 5700 XT gegen Radeon RX Vega 64 ist in F1 2020 nicht sinnvoll, da Vega aktuell mit DirectX 12 Probleme hat. Der Vergleich Radeon RX 5500 XT auf Basis von RDNA und Radeon RX 580 mit Polaris lässt dann vermuten, dass RDNA in dem Spiel leichte Vorteile hat. So ist die Radeon RX 5500 XT gewöhnlich 8 Prozent schneller, in F1 2020 sind es minimal höhere 10 Prozent.

Je nach Modell gibt es ein Auf und Ab

Je nach Modellreihe gibt es unterschiedliche Ergebnisse in F1 2020. In der aktuellen Performance-Klasse ist die Radeon RX 5700 XT schnell unterwegs. In WQHD beträgt der Rückstand zur GeForce RTX 2070 Super nur 3 Prozent, in AAA-Spielen sind es normalerweise 10 Prozent. Die Radeon RX Vega 64 ist in dem Spiel derzeit wie bereits geschrieben chancenlos. Die GeForce GTX 1080 ist satte 28 Prozent besser unterwegs, obwohl beide Grafikkarten normalerweise gleich schnell arbeiten.

Deutlich ausgeglichener geht es dagegen in der Einsteigerklasse zu. Die Radeon RX 5500 XT ist 6 Prozent schneller unterwegs als die GeForce GTX 1650 Super, gewöhnlich ist die Radeon um 8 Prozent vorne. Und die GeForce GTX 1060 ist genau gleich schnell wie die Radeon RX 580, während die Radeon im Spieleschnitt 5 Prozent schneller ist. Ein System lässt sich daher nicht erkennen, die Grafikkarten-Reihenfolge ändert sich fast durchweg.

Die Frametimes sind meistens unauffällig

Die Frametimes von F1 2020 liegen auf einem guten Niveau. Einzig die GeForce GTX 1080 zeigt immer mal wieder einige Ausreißer bei der Bildausgabe, die bei ausreichender Framerate aber kein Problem darstellen. Die Radeon RX Vega 64 erledigt den Job dann bereits sehr gut. Perfekt sind die Frametimes zwar nicht, aber auf einem guten Niveau ohne wirkliches Problem. Radeon RX 5700 XT und GeForce RTX 2070 Super schneiden am besten ab, wirkliche Ausreißer gibt es bei beiden Grafikkarten nicht.

Neue Treiber: Adrenalin und GeForce ändern wenig (Update)

An den zwei Fehlern der PC-Version ändern auch die neuen Treiber nichts. Damit gibt es mit einer Pascal-Grafikkarte immer noch Grafikfehler in DirectX 11 und die Radeon RX Vega ist unter DirectX 12 nach wie vor sehr langsam. Da Nvidia den GeForce 451.67 offiziell für F1 2020 optimiert hat, ist möglicherweise auch nicht der Treiber, sondern das Spiel selbst das Problem – eine Bestätigung dafür gibt es aber nicht.

Bei der Performance zeigen sich minimale Unterschiede. Die GeForce RTX 2070 Super wird mit dem GeForce 451.67 minimal langsamer: In 3.840 × 2.160 sinkt die Framerate um 3 Prozent, in 1.920 × 1.080 sind es 2 Prozent. Bei den Frametimes beträgt das Minus 2 Prozent in Ultra HD, in Full HD gibt es einen Gleichstand. Bei der GeForce GTX 1080 sind die Unterschiede geringer, zumal der GeForce 451.67 auf dem Pascal-Modell minimal Leistung bringt. Die Frametimes werden in Ultra HD 4 Prozent besser, bei der Framerate sind es 1 Prozent. In Full HD sind es immerhin noch 1 Prozent bei den Frametimes.

Der Adrenalin 20.7.1 beschleunigt die Radeon RX 5700 XT in dem Rennspiel geringfügig. 2 Prozent mehr FPS in Full HD und 3 Prozent mehr FPS in Ultra HD kann der neue Treiber für sich verbuchen. Bei den Frametimes gibt es dagegen einen Gleichstand in der kleinen Auflösung, bei der größeren ein Plus von 1 Prozent.

Mit der Radeon RX Vega 64 gibt es 1 Prozent bessere Frametimes in Ultra HD, während die Frametimes in Full HD mit dem neuen Treiber um 2 Prozent schlechter werden. Bei der Framerate gibt es dagegen unabhängig von der Auflösung einen Gleichstand.

Der Adrenalin 20.7.2 macht RDNA noch schneller (Update)

AMDs RDNA-Architektur schneidet in F1 2020 auch mit einem alten Treiber gut ab, wird mit dem offiziell für das Rennspiel optimierten Adrenalin 20.7.2 aber noch einmal ein Stück schneller. So legt die Radeon RX 5700 XT mit dem neuen Treiber in 1.920 × 1.080 um 5 Prozent bei der Framerate sowie 4 Prozent bei den Frametimes zu und platziert sich damit nicht mehr knapp hinter, sondern knapp vor der GeForce RTX 2070 Super. Ähnlich sieht es in 3.840 × 2.160 aus, wo der neue Treiber ein Plus von 4 respektive 5 Prozent bringt. Auch dort kann die Radeon RX 5700 XT damit durchweg die Führung übernehmen.

Die Radeon RX Vega 64 beziehungsweise Vega allgemein ist und bleibt damit vorerst ein Sorgenkind in F1 2020. Daran ändert auch der Adrenalin 20.7.2 nichts, die alte Grafikkarte auf Basis GCN wird einfach nicht schneller. In Full HD ist der neue Treiber zwar ebenfalls 2 bis 4 Prozent schneller. Doch ist das viel zu wenig, um den großen Rückstand zur GeForce GTX 1080 wett zu machen. Hinzu kommt, dass sich in Ultra HD bei den FPS gar nichts getan hat. Die Frametimes fallen gar noch um 2 Prozent schlechter aus.

CPU-Benchmarks zeigen keine relevanten Unterschiede (Update)

Auch der langsamste Prozessor im Test ist noch schnell genug für F1 2020: Zwar fallen sowohl Framerate als auch Frametimes mit dem Core i3-9100 ein gutes Stück schlechter aus als mit schnelleren Derivaten, eine gute Spielbarkeit ist mit rund 113 FPS in 1.920 × 1.080 auf einer maximierten GeForce RTX 2080 Ti FE aber immer noch gegeben. Intels Core i7-7700K liefert 49 Prozent mehr FPS und 50 Prozent bessere Frametimes, darüber tut sich nur noch wenig.

Zwischen den zwei Intel-CPUs tummeln sich noch die Zen-Ableger der ersten Generation. Der Ryzen 5 1600X ist 17 respektive 23 Prozent schneller als der kleine Intel-Prozessor, der Ryzen 5 2600X dann noch einmal weitere 14 respektive 13 Prozent. Er bleibt damit immer noch 11 respektive 8 Prozent hinter dem Core i7-7700K zurück.

AMDs aktuelle Zen-2-Architektur macht gegenüber den alten Varianten einen ordentlichen Schritt. Der Ryzen 5 3600 ist 15 beziehungsweise 13 Prozent schneller als der Vorgänger. Bei den FPS muss sich AMD dem Core i5-10400F nur noch um 4 Prozent geschlagen geben, bei den Frametimes gibt es einen Gleichstand. Der Ryzen 9 3900 XT liefert 1 Prozent mehr FPS und 3 Prozent bessere Frametimes und liegt im Vergleich bei den Frametimes an der Spitze.

CPU-Tests auf einer RTX 2080 Ti FE – 1.920 × 1.080
  • FPS, Durchschnitt:
    • Intel Core i9-9900K (8K/16T)
      182,9
    • Intel Core i5-10400F (6K/12T)
      181,4
    • AMD Ryzen 3 3300X (4K/8T)
      177,5
    • AMD Ryzen 9 3900XT (12K/24T)
      175,8
    • AMD Ryzen 5 3600 (6K/12T)
      173,3
    • Intel Core i7-7700K (4K/8T)
      169,7
    • AMD Ryzen 5 2600X (6K/12T)
      151,1
    • AMD Ryzen 5 1600X (6K/12T)
      133,1
    • Intel Core i3-9100 (4K/4T)
      113,7
  • 99,8th Percentile (Frametimes in FPS):
    • AMD Ryzen 9 3900XT (12K/24T)
      125,8
    • Intel Core i9-9900K (8K/16T)
      123,6
    • AMD Ryzen 3 3300X (4K/8T)
      122,7
    • AMD Ryzen 5 3600 (6K/12T)
      122,0
    • Intel Core i5-10400F (6K/12T)
      121,9
    • Intel Core i7-7700K (4K/8T)
      116,6
    • AMD Ryzen 5 2600X (6K/12T)
      107,6
    • AMD Ryzen 5 1600X (6K/12T)
      95,1
    • Intel Core i3-9100 (4K/4T)
      77,5

Der Ryzen 3 3300X mit nur vier Kernen liefert gar 2 Prozent mehr FPS als der Ryzen 5 3600, die bessere Latenz durch das Fehlen des zweiten CCX sorgt für die höchste Framerate unter den AMD-CPUs. Bei den Frametimes reicht es dagegen nicht für das Spitzenfeld, diese sind aber immer noch 1 Prozent besser als beim Ryzen 5 3600. Im Hause Intel schneidet der Core i9-9900K dann leicht besser als der Core i5-10400F ab. Es gibt 1 Prozent mehr FPS und damit den Spitzenplatz sowie 1 Prozent bessere Frametimes.

Mit vielen Kernen kann F1 2020 nichts anfangen

Bereits vier CPU-Kerne samt SMT sind in F1 2020 ausreichend für die maximale Performance. Das zeigen der Core i7-7700K und vor allem der Ryzen 3 3300X. Mehr Kerne bringen kaum noch Vorteile und auch mehr Takt steigert Framerate und Frametimes nur unwesentlich. Das schmeckt weder dem Ryzen 5 1600X, noch dem Ryzen 5 2600X, die zwar sechs Kerne haben, aber aufgrund der schlechteren Architektur den Vier-Kern-Ablegern der Ryzen-3000-Serie klar unterlegen sind. Vier Kerne ohne SMT zeigt dagegen einen klaren Leistungsverlust, der Titel bleibt aber gut spielbar.

Bei den durchgeführten CPU-Benchmarks geht es nicht darum zu zeigen, welcher Prozessor theoretisch eine bessere Performance in F1 2020 zeigt. Das Ziel der Tests ist es herauszufinden, ob der Prozessor in realitätsnahen Einstellungen Auswirkungen auf das Spielgeschehen hat. Deshalb gibt es keine Benchmarks in sehr niedrigen Auflösungen, die die Grafikkarte so wenig wie möglich belasten. Stattdessen ist Full HD bei vollen Grafikdetails das häufigste Szenario für die CPUs, das im Spielalltag genutzt wird.

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