Grafikkarten 2022 im Test: AMD Radeon RX und Nvidia GeForce RTX im Benchmark

Wolfgang Andermahr
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Grafikkarten 2022 im Test: AMD Radeon RX und Nvidia GeForce RTX im Benchmark

ComputerBase hat den Testparcours für Grafikkarten aktualisiert. Zum Auftakt mussten sich 21 Modelle von AMD und Nvidia im neuen Core-i9-12900K-Testsystem beweisen. Die Ergebnisse zeigen Verschiebungen, von denen Ampere und RDNA 2 betroffen sind. Deutlich wird auch: 8 GB Speicher pfeifen mit hohen Details aus dem letzten Loch.

Neues Jahr, neuer Testparcours

Mindestens ein Mal im Jahr erneuert ComputerBase den Grafikkartenparcours rundum. Das hat mehrere gute Gründe.

  1. Neue CPUs können Grafikkarten besser mit Daten beliefern und Unterschiede zwischen GPUs so besser herausarbeiten.
  2. Neue Spiele werden zunehmend auf aktuellere GPU-Architekturen optimiert, stellen andere Anforderungen an den Chip und dessen Speicher, nutzen zunehmend Low-Level-APIs und neue Features wie Raytracing.
  3. Neue Treiber bringen Optimierungen für aktuelle GPU-Generationen und Spiele.

Sie alle führen dazu, dass der einst so aktuelle Testparcours zwar keine falschen Ergebnisse, aber nicht mehr perfekt repräsentative für den Zustand am Markt liefert. Und im Jahr 2022 dürfte eine solche Basis so wichtig sein wie schon lange nicht mehr.

Neue Grafikkarten: 2022 dürfte irre werden

Denn 2022 wird mit großer Sicherheit technisch eines der interessanteste und wohl auch geschäftigsten Jahre, das die Grafikkarten-Branche je gesehen hat.

Den Anfang macht höchstwahrscheinlich der Einstieg eines dritten Spielers am Markt, Intel mit Arc, und auch AMDs RDNA-2-Refresh sowie die Nvidia GeForce RTX 3090 Ti stehen an. Und in der zweiten Jahreshälfte folgen dann mit AMDs RDNA 3 und Nvidias Lovelace die Highlights inklusive neuer Rekordwerte.

Spannender ist es selten gewesen, aber zugleich auch noch nie frustrierender: Die Grafikkarten-Preise bleiben auch 2022 extrem und die Verfügbarkeit schlecht. Das ist dann leider noch ein gehöriger Dämpfer für die ansonsten spektakulären Neuankündigungen.

Um dennoch qualitativ hochwertige Testberichte abliefern zu können, hat ComputerBase Änderungen an der Hardware des Testsystems (inklusive eines Prozessorwechsels), am Betriebssystem, an den Treibern, Spielen und Testmethoden sowie an der Messung der Leistungsaufnahme vorgenommen.

Was genau geändert wurde und wie die Ergebnisse und die Unterschiede ausfallen, präsentiert ComputerBase in diesem Artikel.

Das sind die getesteten Spiele

Unter den insgesamt 20 getesteten Spielen finden sich 17 Neuzugänge – das zeigt, wie viele hochkarätige Titel im Verlauf der letzten zwölf Monate erschienen sind. Und da die eingesetzten Games das Performancerating bestimmen, kann es potenziell zu größeren Änderungen kommen.

In den vergangenen Monaten hat es zahlreiche neue Spiele gegeben, vor allem bei den Blockbuster-Produkten gab es eine Neuvorstellung nach der anderen. Battlefield 2042 , CoD: Vanguard, Deathloop, Forza Horizon 5, God of War und Halo Infinite haben es zum Beispiel in den Parcours geschafft. Doch auch kleinere Titel sind vertreten, darunter Kena: Bridge of Spirits und Life is Strange: True Colors. Und mit Hellblade: Senua's Sacrifice sowie Metro Exodus PC Enhanced Edition feiern zwei ältere Spiele ihre Rückkehr in den Testparcours, da beide ein größeres optisches Update inklusive Raytracing erhalten haben. Mit dabei geblieben sind mit Assassin's Creed Valhalla, Cyberpunk 2077 und Doom Eternal schlussendlich nur drei Games.

So viele neue Spiele bedeuten aber auch, dass sich zahlreiche Titel verabschieden mussten. So gehört etwa F1 2020 nicht mehr dazu, weil es dafür mittlerweile einen Nachfolger gibt. Aber ebenso Top-Games wie Borderlands 3, Horizon Zero Dawn und Red Dead Redemption 2 mussten sich verabschieden.

Die Grafik-Einstellungen, Testszenen und APIs

Die Menge an neuen Games erhöht auch die Anzahl an Testszenen. Wie genau ComputerBase testet, kann auf der letzten Seite nachgelesen werden. Dort finden sich nicht nur die Testszenen im Video, sondern ebenso die genutzten Grafikeinstellungen. Denn nicht in jedem Spiel werden bis inklusive Ultra HD immer die maximalen Grafikdetails genutzt.

19 von 20 Spielen nutzen Low-Level-APIs

Low-Level-APIs, insbesondere DirectX 12, haben sich abseits von kleinen Produktionen mittlerweile komplett durchgesetzt, DirectX 11 kommt bei mittelgroßen und großen Entwicklerstudios kaum bis gar nicht mehr zum Einsatz. Einzig God of War nutzt im Testparcours noch DirectX 11, alle anderen Titel DirectX 12 oder Vulkan. DirectX 12 ist dabei der klare Gewinner im API-Duell, denn Vulkan wird ausschließlich in Doom Eternal genutzt.

Nvidia GeForce von GTX 1060 bis RTX 3090
Nvidia GeForce von GTX 1060 bis RTX 3090

Raytracing spielt eine größere Rolle

Raytracing ist ende 2018 nicht nur sehr langsam gestartet, sondern auch noch ziemlich schlecht: Im ersten Jahr nach dem Release der GeForce-RTX-2000-Serie musste man sich fast schon fragen, ob sich die neue Technologie überhaupt je durchsetzen wird. Aber auch das zweite Jahr war schwierig. Nach wie vor gab es nur wenige Spiele mit Raytracing und die Umsetzungen waren nicht selten schlecht. Entweder war kaum ein Unterschied zu sehen oder Raytracing wurde per Holzhammer-Methode in die Spiegelungen geschlagen, um jedem sofort zu zeigen, dass hier etwas völlig Neues genutzt wird. Und dabei ging dann gleich jegliche Performance verloren – entsprechende Titel testet ComputerBase nicht mehr mit Raytracing, auch wenn das Spiel selbst womöglich noch im Testparcours vertreten ist.

Im letzten Jahr hat Raytracing dagegen massive Fortschritte gemacht – sowohl bezüglich der Anzahl der unterstützten Spiele als auch der Art und Weise, wie Raytracing genutzt wird. Nun ist klar, dass sich die Strahlen in absehbarer Zeit durchsetzen werden. Raytracing ist damit noch nicht erwachsen geworden, dieser Schritt fehlt noch. Aber ins jugendliche Alter ist die Technologie allemal vorgedrungen.

Und dem zollt ComputerBase ab sofort bei Grafikkarten-Tests Tribut. Nicht nur, dass nun deutlich mehr Games mit Raytracing getestet werden als zuvor (9 statt 5), sie werden jetzt auch viel prominenter platziert und nicht mehr irgendwo weiter hinten auf den Benchmark-Seiten, wohin sich ohnehin kaum noch einer verirrte.

Ein Diagramm mit drei Ratings

Stattdessen stehen die Raytracing-Benchmarks jetzt ganz vorne im Performance-Rating, fast gleichauf mit den Rasterizer-Werten, und das in einem einzigen Diagramm. Um das zu ermöglichen, hat die Redaktion die Rating-Diagramme überarbeitet, die nun mit Tabs arbeiten können. Standardmäßig wird das Diagramm mit den Rasterizer-Werten eingeblendet, die sämtliche Ergebnisse aus den Durchläufen ohne Raytracing beinhalten. Dabei wird jedes einzelne Spiel getestet, ganz gleich, ob es Raytracing unterstützt oder nicht. Die einzige Ausnahme ist Metro Exodus PC Enhanced Edition, da die Version des Spiels ohne eine Raytracing-kompatible Grafikkarte gar nicht erst funktioniert.

Als zweiter Tab kommt dann das Rating mit den Raytracing-Benchmarks, sämtliche Rasterizer-Ergebnisse werden in dem Fall ignoriert. Jene Grafikkarten, die kein Raytracing unterstützen, fallen entsprechend aus dem Diagramm heraus. Erwähnenswert ist noch, dass Raytracing wie schon die allgemeinen Grafikdetails nicht einfach nur ans Maximum gedreht wird. Denn dann kosten die Strahlen in vielen Spielen immer noch extrem viel Leistung, sodass selbst die schnellste GeForce-RTX-Grafikkarte ans oder gleich mal übers Limit kommt. Stattdessen kommen gelegentlich reduzierte RT-Details zum Einsatz (in 4 der 9 Titel), die auf Radeon RX und GeForce RTX deutlich höhere Frameraten ermöglichen – mit dem Ziel, auch in Ultra HD spielbare Frameraten ohne Upsampling-Technik zu erreichen. Die genauen Details zu den RT-Einstellungen können auf der letzten Seite nachgelesen werden.

AMD Radeon von RX 580 bis RX 6900 XT
AMD Radeon von RX 580 bis RX 6900 XT

Das RR/RT-Misch-Rating hat Zukunft

Ratings, die ausschließlich die Ergebnisse der Rasterizer- und der Raytracing-Spiele getrennt zeigen, sind zwar interessant, schlussendlich aber nicht zielführend. Denn auch wenn in den nächsten Jahren RT-Titel in der Mehrheit sein werden, wird es immer noch Games geben, die auf die Technologie verzichten. Und die meisten Spieler stehen dann vor der Auswahl „entweder, oder“ in den Diagrammen, die bei der Entscheidungsfindung aber nicht so richtig hilfreich ist. Abhilfe soll dafür ein drittes Rating schaffen, das Rasterizer- und Raytracing-Ergebnisse kombiniert. Dabei wird, wenn ein Spiel mit Raytracing getestet wird, auch nur dieses Ergebnis in das Diagramm einfließen. Und wenn ein Titel kein RT unterstützt bzw. RT nicht getestet wird, fließt das Rasterizer-Ergebnis in das Rating ein. Dabei wird die normale Gewichtung der Einzelergebnisse angewendet – jedes Ergebnis ist gleich viel wert.

Auch wenn das „RR/RT-Hybrid“ getaufte Rating derzeit noch an dritter Stelle steht, soll es mittelfristig zum neuen Haupt-Rating werden. Dann werden die reinen Rasterizer- und Raytracing-Ratings an zweiter bzw. dritter Stelle stehen, das Hybrid-Rating dagegen an erster. Noch ist es nicht so weit, allzu weit weg ist dieser Schritt aber auch nicht mehr. Wenn AMDs und Nvidias nächste Generation da ist, könnte die Zeit gekommen sein.

Neues Testsystem mit Intel Core i9-12900K

Nicht nur im Grafikkarten-Markt geht es seit einiger Zeit heiß her. Dasselbe gilt bei den Prozessoren, wo es so viel Fortschritte wie schon lange nicht mehr gegeben hat. Und so wird der AMD Ryzen 9 5950X nach nur einem Jahr vom Intel Core i9-12900K abgelöst – der mit großer Sicherheit ebenfalls nicht länger als ein Jahr seinen Dienst im Testsystem tun wird, denn dafür werden AMDs Zen 4 und Intels Raptor Lake einfach viel zu stark sein.

Das Ganze zieht dann natürlich auch einen Plattformwechsel nach sich. Als Mainboard kommt das Asus ROG Maximus Z690 Apex und damit erstmals DDR5-Speicher zum Einsatz. Bezüglich der Kapazität bleibt es bei 32 GB, die sich nun aber aus zwei 16-GB-Module zusammensetzen. Dabei handelt es sich um DDR5-5200-Module von Corsair, die aber mit DDR5-5400 und den Timings 40-40-40-54-2T betrieben werden. Davon abgesehen hat sich an der Testhardware nichts geändert. Dasselbe gilt für Resizable BAR. Das Feature ist auf sämtlichen kompatiblen Grafikkarten aktiviert.

Komponente
Prozessor Intel Core i9-12900K, nicht übertaktet
CPU-Kühler Noctua NH-D15S (140 mm bei ~900 U/min)
Motherboard Asus ROG Maximus Z690 Apex (BIOS: 0806)
Arbeitsspeicher 2 × 16 GB Corsair Vengeance, DDR5-5400
40-40-40-84-2T
Netzteil Corsair AX1500i (1.500 Watt, semipassiv, 80Plus Titanium)
SSD 1 × Patriot Viper VP4100, 1 TB, NVMe PCIe 4.0 (OS und Spiele)
1 × Crucial P1, 1 TB, NVMe PCIe 3.0 (Spiele)
Gehäuse Phanteks Enthoo Evolv X
Lüfter 2 x 140-mm-Lüfter, 900 U/Min. an der Vorderseite
1 x 140-mm-Lüfter, 900 U/Min. an der Rückseite

Sämtliche AMD-Grafikkarten, die bis inklusive Januar 2022 getestet worden sind, wurden mit dem Adrenalin 21.12.1 getestet, die Nvidia-Beschleuniger mit dem GeForce 497.09. Die einzige Ausnahme ist God of War, das mit dem Adrenalin 22.1.1 beziehungsweise dem GeForce 511.23 getestet wurde.

Windows 11 löst Windows 10 ab

Neu ist aber das Betriebssystem, denn Windows 11 21H2 hat Windows 10 abgelöst. In einem Atemzug wird das Feature HAGS („Hardware Accelerated GPU Scheduling“) auf kompatiblen Grafikkarten aktiviert, derzeit sind dies ausschließlich GPUs von Nvidia. HAGS erlaubt es der Grafikkarte, für mehr Aufgaben den eigenen Scheduler als das Pendant von Windows dafür zu nutzen, was zumindest theoretisch zu Leistungs- und Latenzvorteilen führen kann.

Das Benchmark-Tool und die Messwerte

Die Performance der Spiele wird nach wie vor mit dem frei zur Verfügung stehenden Tool CapFrameX gemessen, das zur Leistungserfassung auf PresentMon setzt. Der wichtigste Datensatz sind wie gewohnt die bekannten Durchschnitts-FPS, als weiterer Messwert wird auf den Perzentil-Wert der Framerate zurückgegriffen. Je nach Spiel wird das 0,2%- oder das 1%-Perzentil genutzt. Bei letzterem spielen unregelmäßige Ausreißer in der Bildausgabe eine kleinere Rolle.

Die Grafikkarten und die Taktraten

Im neuen Testparcours werden für die Benchmarks ausschließlich Modelle genutzt, die nicht übertaktet sind und sich bezüglich der maximalen Leistungsaufnahme an AMDs und Nvidias Vorgaben halten. Falls möglich, werden Referenz- beziehungsweise Founders-Edition-Modelle bevorzugt, alternativ wird ein Custom-Modell auf AMDs beziehungsweise Nvidias Vorgaben gebracht. Das bedeutet, dass fast alle Custom-Designs mindestens gleich schnell oder ein wenig schneller als die hier getesteten Varianten sind. Groß sind die Unterschiede mittlerweile aber nicht mehr. Wird doch ein Custom-Design mit anderen Spezifikationen genutzt, werden es in den Diagrammen klar mit einem anderen Firmen- und Produktnamen gekennzeichnet sein.

Zur besseren Leistungseinordnung gibt die folgende Tabelle die durchschnittlich erzielten Taktraten in Doom Eternal wieder. Diese werden in 3.840 × 2.160 bei maximalen Grafikdetails für 30 Minuten gemessen, der angegebene Schnitt zeigt aber nur die letzten 10 Minuten der Messreihe. Das Szenario ist sehr anspruchsvoll für die Grafikkarte, in den meisten anderen Testszenen fallen die Taktraten daher höher aus.

Die getesteten Grafikkarten
AMD Nvidia
Radeon RX 580, 1.340 MHz GeForce GTX 1060, 1.835 MHz
Radeon RX Vega 64, 1.329 MHz GeForce GTX 1080, 1.772 MHz
Radeon RX 5600 XT, 1.742 MHz GeForce RTX 2060, 1.788 MHz
Radeon RX 5700 XT, 1.759 MHz GeForce RTX 2070 Super FE, 1.890 MHz
Radeon RX 6600, 2.468 MHz
Radeon RX 6600 XT, 2.510 MHz GeForce RTX 3060, 1.782 MHz
Radeon RX 6700 XT, 2.428 MHz GeForce RTX 3060 Ti FE, 1.884 MHz
Radeon RX 6800, 2.122 MHz GeForce RTX 3070 FE, 1.905 MHz
Radeon RX 6800 XT, 2.151 MHz GeForce RTX 3080 FE, 1.758 MHz
Radeon RX 6900 XT, 2.168 MHz GeForce RTX 3080 Ti FE, 1.702 MHz
XFX Radeon RX 6900 XT XTXH, 2.455 MHz Asus GeForce RTX 3090 Strix OC, 1.789 MHz
Taktraten-Durchschnitt nach 20 Minuten Aufheizen für weitere 10 Minuten in Doom Eternal, Ultra HD, maximale Details

Leistungsaufnahme mit mehr Fokus auf Effizienz

Nicht neu, aber noch nicht in Grafikkarten-Artikeln genutzt ist die überarbeitete Messung der Leistungsaufnahme. Diese hat ComputerBase bereits im September 2021 präsentiert und wird mit diesem Testparcours zum neuen Standard. Gemessen wird dabei nach wie vor mit Nvidias PCAT-System. Was genau gemessen wird, unterscheidet sich aber stellenweise.

So wird mit einer neuen Messreihe versucht, das Alltagsverhalten auf dem Windows-Desktop zu simulieren, denn Grafikkarten benötigen dafür mehr Energie als schlicht auf dem Windows-Desktop ohne jegliche Interaktion. Darüber hinaus wird der Energiehunger unter Last jetzt zwar nur noch in Doom Eternal und damit nur noch einem Spiel gemessen, dafür aber in drei verschiedenen Auflösungen (Full HD, WQHD und Ultra HD) – und in diesen kann es durchaus andere Ergebnisse geben, da eine Grafikkarte bei vielen Pixeln auch mehr Energie benötigt.

Beim Einsatz eines FPS-Limiters gibt es große Unterschiede

Da nicht alle Spieler der Framerate freien Lauf erlauben, sorgt eine zusätzliche Messung zudem für Watt-Ergebnisse bei auf 144 FPS reduzierter Framerate. Denn damit wird das Energiemanagement der GPU deutlich mehr gefordert, da sie mit einer Reduzierung von Takt und Spannung auf die ausgebremste Maximalleistung reagieren muss. Das funktioniert bei verschiedenen Architekturen unterschiedlich gut: Während die eine bei reduzierten Frameraten fast noch mit der vollen Leistungsaufnahme arbeitet, kann eine andere den Energieverbrauch deutlich senken.

Wer genauere Details zu den neuen Verfahren bei den Leistungsaufnahmemessungen erfahren möchte, sollte einen Blick in den Artikel Leistungsaufnahme moderner GPUs neu vermessen werfen.

25 Jahre ComputerBase!
Im Podcast erinnern sich Frank, Steffen und Jan daran, wie im Jahr 1999 alles begann.