GeForce RTX 3080 FE im Test: Effizienz, PCIe 4.0 vs. 3.0, FE-Kühler, Fortnite RTX und Async DLSS

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Wolfgang Andermahr et al. 3.042 Kommentare

Die GeForce RTX 3080 darf mit 320 Watt 50 Watt (+19 Prozent) mehr elektrische Leistung als die GeForce RTX 2080 Ti mit 270 Watt (Nvidia gibt 260 Watt an) aufnehmen und setzt das in eine überproportional höhere Framerate um. Die Performance pro Watt steigt um 10 Prozent.

Nun stellt sich die Frage, wie schnell die GeForce RTX 3080 noch wäre, wenn sie sich ebenfalls nur 270 Watt genehmigen dürfte. Was hat dies für Auswirkungen auf Geschwindigkeit und Energieeffizienz?

RTX 3080 vs. RTX 2080 Ti bei 270 Watt

Um das heraus zu finden, wird das Power-Limit der GeForce RTX 3080 FE auf 83 Prozent reduziert, denn dann nimmt die Grafikkarte mit gemessenen 271 Watt quasi genauso viel Leistung auf wie die GeForce RTX 2080 Ti. Davon abgesehen wurden keine weiteren Änderungen vorgenommen. Das Ergebnis verblüfft.

Die 320 Watt der GeForce RTX 3080 bringen gegenüber einer Konfiguration mit 270 Watt ein Leistungsplus von lediglich 4 Prozent bei der Durchschnitts-Framerate und von 6 Prozent bei den Perzentil-FPS. Oder anders ausgedrückt: Beim Verbrauch der RTX 2080 Ti ist die RTX 3080 noch immer 25 Prozent schneller. Damit verfestigt sich die Vermutung, dass Nvidia auf Kosten der Effizienz die maximal mögliche Geschwindigkeit aus der GeForce RTX 3080 herausholen wollte, was der Hersteller bei Turing und bei Pascal nicht gemacht hat.

In den Einzeltests zeigt sich, dass die Unterschiede auch mal größer, jedoch auch mal geringer ausfallen können. Bei den Durchschnitts-FPS sind die Schwankungen gering. Metro Exodus legt um 7 Prozent mit den zusätzlichen 50 Watt zu, Red Dead Redemption 2 aber nur um 1 Prozent. Bei den Perzentil-FPS sind auch mal bis zu 10 Prozent drin, was in Anno 1800 und in Doom Eternal erreicht wird. In Death Stranding liegt das Ergebnis dagegen erneut bei nur 1 Prozent. In Manchen Spielen werden die zusätzlichen 50 Watt also durchaus in eine respektable Mehrleistung umgesetzt. In anderen verpufft die zusätzliche Energie dagegen vollends.

Mit 270 Watt steigt die Effizienz deutlich an

Mit 270 Watt arbeitet die GeForce RTX 3080 konsequenterweise noch deutlich effizienter als mit den normalen 320 Watt. Die Grafikkarte liefert 14 Prozent mehr Performance pro Watt, sodass der Effizienzvorsprung gegenüber der GeForce RTX 2080 Ti von 10 Prozent auf 25 Prozent wächst.

Performance pro Watt bei gleicher Leistungsaufnahme
Einheit: Prozent
    • GeForce RTX 3080 @ 270 W
      100,0 %
    • GeForce RTX 3080 @ 320 W
      87,9 %
    • GeForce RTX 2080 Ti @ 270 W
      80,1 %

PCIe 4.0 vs. PCIe 3.0

ComputerBase hat die GeForce RTX 3080 mit PCIe 4.0 getestet. PCIe 4.0 gibt es aktuell aber nur auf einem Ryzen-3000-Prozessor in Kombination mit einem X570- oder einem B550-Mainboard oder mit Ryzen Threadripper 3000 auf TRx40. Ist dies nicht gegeben, läuft die Grafikkarte mit PCIe 3.0. Es stellt sich die Frage, ob dies auf Kosten der Geschwindigkeit geht?

Die Antwort: Wer die GeForce RTX 3080 nur mit PCIe 3.0 betreiben kann, muss sich um die Performance in der Regel keine Sorgen machen. Der Leistungsunterschied liegt im Schnitt bei gerade einmal einem Prozentpunkt, was sowohl für die Durchschnitts-FPS als auch die Perzentil-FPS gilt.

Allerdings gibt es bei den Perzentil-FPS in zwei Fällen reproduzierbar größere Unterschiede. In Call of Duty: Modern Warfare sind sie mit PCIe 4.0 5 Prozent besser, in Control sind es 6 Prozent. In Death Stranding, Shadow of the Tomb Raider sowie Wolcen fährt der neue Standard auch mal kleine Achtungserfolge von 2 Prozent mehr Leistung ein. Davon abgesehen ist ein Gleichstand oder maximal ein Plus von einem Prozent der Standard.

Der FE-Kühler und seine Auswirkungen

Bis dato versuchen Grafikkarten-Kühler entweder die erwärmte Luft wieder aus dem Gehäuse hinaus zu befördern, oder verwirbeln sie wie wild unter der Grafikkarte im Gehäuse. Der neue Kühler der Founders Edition kommt dagegen mit einem neuartigen Kühlkonzept daher, das geringere Temperaturen und eine niedrigere Lautstärke bieten soll – bezogen auf die Grafikkarte. Um das zu erreichen, wird jedoch erwärmte Luft direkt auf den Arbeitsspeicher und in den Lufteinzug des CPU-Kühlers (bei einem Tower-Kühler) geblasen. Laut Nvidia soll das kaum negative Auswirkungen haben.

Die Nvidia GeForce RTX 3080 Founders Edition im Test
Die Nvidia GeForce RTX 3080 Founders Edition im Test

Ob das so ist, hat die Redaktion in einem ersten Test mit Hilfe einer 30-minütigen Last-Phase in Doom Eternal überprüft und die Temperaturen weiterer Komponenten protokolliert. Verglichen wird das Ergebnis mit dem einer Asus GeForce RTX 2080 Ti Strix OC im selben Gehäuse, die mit einem klassischen Kühlsystem ausgestattet und auf 320 Watt konfiguriert ist, sodass beide Kühler dieselbe Energie abführen müssen. Genutzt wurde das Phanteks Enthoo Evolv X. In anderen Gehäusen können sich die Ergebnisse unterscheiden, dasselbe gilt für ein anderes Custom-Modell der GeForce RTX 2080 Ti.

Die neue Founders Edition erwärmt die Komponenten nicht

Die Ergebnisse überraschen durchaus: Obwohl die GeForce RTX 3080 Founders Edition die erwärmte Luft in Richtung der restlichen Hardware-Komponenten bläst, bleiben diese dennoch kühler als mit dem klassischen Axial-Kühler, der die warme Luft im Gehäuse schlicht verwirbelt. Denkbar ist, dass der hintere Lüfter der Founders Edition zwar kontraproduktiv ist, denn wohin die warme Luft geht, ist klar. Allerdings bläst der vordere Lüfter viel warme Luft direkt aus dem Gehäuse hinaus. Und das ist in Kombination mit den Gehäuselüftern – in diesem ersten Vergleich – vermutlich zielführender als einfach die gesamte warme Luft unten im Gehäuse und die Gehäuselüfter die gesamte Arbeit erledigen zu lassen.

Wie die Diagramme zeigen, bleiben sowohl der Arbeitsspeicher als auch die CPU und das NVMe-Laufwerk beim Einsatz der GeForce RTX 3080 FE kühler als mit der GeForce RTX 2080 Ti Strix. Der Arbeitsspeicher wird in den ersten Minuten zwar wärmer mit der Founders Edition, nach einigen Minuten dreht sich das Bild aber und die FE erzeugt schlussendlich 4 Grad Celsius weniger auf dem RAM. Denselben Effekt zeigen der Ryzen 9 3900XT und das NVMe-Laufwerk.

Fortnite mit RTX und DLSS 2.0

Fortnite unterstützt mit dem Start von GeForce RTX 3000 auch Raytracing und DLSS 2.0. Das Spiel selbst wurde schon angepasst. Wer auf einer GeForce RTX 2000 oder einer GeForce RTX 3000 nach dem 17. September 15 Uhr den Launch-Treiber der GeForce RTX 3080 installiert, kann die neuen Effekte sofort nutzen. Fortnite bietet dabei nicht nur „Raytracing An“ und „Raytracing Aus“ an, sondern lässt die Strahlen für einzelne Einsatzzwecke separat an- und abschalten. Und das ist auch gut so, denn wer Raytracing maximiert, erreicht in Ultra HD auch mit vollem DLSS auf einer GeForce RTX 3080 kein flüssiges Ergebnis.

Von den vier vorhandenen Optionen können die RT-Schatten und die RT-Umgebungsverdeckung bedenkenlos aktiviert werden. Die zwei anderen Optionen kosten dagegen massiv Leistung. Dazu gehören auch Reflexionen, die in mehrere Qualitätseinstellungen unterteilt sind, sowie die globale Beleuchtung, bei der es zwei Einstellungen gibt. Für die folgenden Benchmarks sind die RT-Schatten und die RT-Umgebungsverdeckung aktiviert, die RT-Reflexionen stehen auf niedrig. Die globale Beleuchtung mit RT ist abgeschaltet, alles andere ist auch mit einer GeForce RTX 3080 in hohen Auflösungen nicht praktikabel.

Die Qualität der Raytracing-Effekte in Fortnite zu beurteilen, ist nicht ganz einfach, direkte Vergleichsscreenshots sind aufgrund der Art des Spieles kaum zu erstellen. Da die Zeit knapp war, verzichtet die Redaktion an dieser Stelle auf eine Beurteilung. DLSS 2.0 lässt sich dagegen gut in Bildern festhalten. Im Test zeigt sich, dass DLSS Qualität, also die höchste Stufe, einen sehr guten Job erledigt. Das Bild kommt dem der nativen Auflösung sehr nahe. Einzig manche Schatten werden von der KI anders interpretiert. Wer Raytracing nutzen möchte, sollte also unbedingt auch DLSS in der höchsten Qualitätsstufe aktivieren. Die Performance-Einstellung hat sich die Redaktion nicht genauer angesehen.

DirectX 12 ist ein Muss

Bevor es zu den Benchmarks geht, gibt es noch einen wichtigen Punkt anzumerken: Um Raytracing nutzen zu können, muss DirectX 12 genutzt werden. Und der DirectX-12-Renderer zeigt sich in Fortnite immer noch von seiner problematischen Seite. Nicht nur kurz nach Spielanfang muss sich Fortnite erst einmal einruckeln, auch im späteren Spiel hakt der DirectX-12-Renderer gerne einmal. Und das Spiel hat sich kommentarlos gleich mehrmals geschlossen.

Somit lautet das vorläufige Fazit: Zum Ausprobieren von RTX ist die DirectX-12-Version gut genug, wer Fortnite ernsthaft spielen möchte, sollte aber derzeit noch bei der DirectX-11-Fassung ohne RTX bleiben.

Fortnite-Benchmarks zeigen große Unterschiede

Auch mit nur ein paar aktivierten Effekten ist der Performace-Einfluss von Raytracing in Fortnite sehr groß. Selbst die GeForce RTX 3080 verliert mal eben 45 beziehungsweise 55 Prozent ihrer Performance und Fortnite stockt störend. Den Turing-Modellen geht es – wie bereits dargelegt – noch etwas schlechter: Die GeForce RTX 2080 Ti verliert 48 und 52 Prozent der FPS, die GeForce RTX 2080 Super 49 und gar 65 Prozent. Wer sämtliche Raytracing-Effekte nutzt, drittelt selbst auf der GeForce RTX 3080 die Performance.

Fortnite mit RTX – 3.840 × 2.160
  • FPS, Durchschnitt:
    • RTX 3080 @ RT + DLSS Perf
      92,8
    • RTX 3080 @ RT Aus
      78,9
    • RTX 2080 Ti @ RT + DLSS Perf
      75,5
    • RTX 3080 @ RT + DLSS Qualität
      71,7
    • RTX 2080S @ RT + DLSS Perf
      62,9
    • RTX 2080 Ti @ RT Aus
      59,7
    • RTX 2080 Ti @ RT + DLSS Qualität
      53,3
    • RTX 2080S @ RT Aus
      49,4
    • RTX 2080S @ RT + DLSS Qualität
      43,6
    • RTX 3080 @ RT
      43,5
    • RTX 2080 Ti @ RT
      31,3
    • RTX 2080S @ RT
      25,2
  • FPS, 0,2% Perzentil:
    • RTX 3080 @ RT + DLSS Perf
      55,6
    • RTX 3080 @ RT Aus
      54,5
    • RTX 2080 Ti @ RT + DLSS Perf
      53,5
    • RTX 2080S @ RT + DLSS Perf
      47,8
    • RTX 2080 Ti @ RT Aus
      43,8
    • RTX 3080 @ RT + DLSS Qualität
      43,3
    • RTX 2080 Ti @ RT + DLSS Qualität
      36,4
    • RTX 2080S @ RT Aus
      35,3
    • RTX 2080S @ RT + DLSS Qualität
      31,1
    • RTX 3080 @ RT
      24,5
    • RTX 2080 Ti @ RT
      21,1
    • RTX 2080S @ RT
      15,4

Mit DLSS wird die Lage dann deutlich entspannter. Steht das KI-Upsampling auf der Qualitäts-Stufe, legt die GeForce RTX 3080 um 65 sowie 77 Prozent zu und knackt dann mit Raytracing die 60-FPS-Marke. Mit DLSS im Performance-Modus gibt es weitere 29 und 28 Prozent an Geschwindigkeit, sodass die GeForce RTX 3080 mit DLSS die Ergebnisse der nativen Auflösung ohne Raytracing knapp überholt.

Die GeForce RTX 2080 Ti legt durch DLSS Qualität um 70 sowie 73 Prozent und damit vergleichbar wie die neue Grafikkarte zu. 60 FPS und mehr gibt es aber erst mit DLSS Performance. Die GeForce RTX 2080 Super schafft dies ebenso mit DLSS im Performance-Modus.

Asynchrones DLSS

Ampere kann die Shader-Einheiten, die RT- und die Tensor-Kerne gleichzeitig und damit asynchron rechnen lassen, was die Performance gegenüber Turing verbessern kann. Turing konnte nur zwei der drei Rechenwerke parallel schalten. Allerdings muss das Spiel dies unterstützen. ComputerBase stand eine Beta-Fassung von Wolfenstein: Youngblood zur Verfügung, die dies bereits unterstützt. Nvidia hat 12 Prozent höhere FPS durch diese Maßnahme in Aussicht gestellt.

Wolfenstein: Youngblood – Async DLSS in Ultra HD
  • FPS, Durchschnitt:
    • RTX 3080 @ RT Ein + Async DLSS
      137,0
    • RTX 3080 @ RT Ein + DLSS
      125,7
    • RTX 3080 @ RT Ein
      88,8
  • FPS, 0,2% Perzentil:
    • RTX 3080 @ RT Ein + Async DLSS
      107,2
    • RTX 3080 @ RT Ein + DLSS
      105,5
    • RTX 3080 @ RT Ein
      75,9

Und in der Tat bringt asynchrones DLSS bei den Durchschnitts-FPS mit der GeForce RTX 3080 noch einmal einen ordentlichen Schub von 9 Prozent, während die Perzentil-FPS nur um 2 Prozent besser ausfallen. Während das „normale“ DLSS damit die Performance um 42 und 39 Prozent verbessert, sind es mit asynchronem DLSS 54 und 41 Prozent.

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