GPU braucht CPU 2023 (AMD): 21 CPU-GPU-Konfigs in FHD, WQHD & UHD im Benchmark
Wie stark limitiert ein Prozessor eine Grafikkarte und umgekehrt? ComputerBase hat 21 Kombinationen aus drei CPUs von AMD Ryzen 5 1600X bis Ryzen 9 7950X3D und sieben Grafikkarten von Radeon RX 6650/GeForce RTX 3060 bis RX 7900 XTX/RTX 4090 in drei Auflösungen getestet. Manege frei für „GPU braucht CPU 2023“ (Teil 1).
CPU-Limit vs. GPU-Limit
Limitiert meine Grafikkarte? Oder limitiert mein Prozessor? Der klassische GPU-Test, der Grafikkarten mit hohen Auflösungen und Details maximal fordert und ihnen dabei die schnellste verfügbare CPU zur Verfügung stellt, liefert die Antwort erst einmal nicht – denn er findet ausschließlich im GPU-Limit statt. Aber auch der klassische CPU-Test, der Spiele in 720p auf der schnellsten verfügbaren Grafikkarte testet, um ihren Einfluss zu minimieren, gibt die Antwort nicht her – denn er findet ausschließlich im CPU-Limit statt.
In Kombination beider Tests lässt sich die Antwort zwar finden, sofern dieselben Spiele in vergleichbaren Einstellungen getestet wurden, denn dann liegt auf der Hand: Schafft der Prozessor im CPU-Limit weniger FPS als die Grafikkarte im GPU-Limit, limitiert die CPU. Ist es andersherum, bremst die GPU. Doch dieser Quervergleich fällt oftmals schwer.
Redaktionell aufwendiger, aber für viele Interessenten klarer können Antworten auf die Fragen gefunden werden, wenn CPUs und GPUs in einem Test über verschiedene Leistungsklassen und Auflösungen hinweg in ganz unterschiedlichen Spielen kombiniert werden. Genau das ist für diesen Test geschehen. Den Anfang machen drei ganz unterschiedlich leistungsfähige Plattformen von AMD.
Teil 1: Sieben GPUs auf drei AMD-Systemen im Test
Drei grundlegend verschiedene AMD-Prozessoren aus der ersten, dritten und sechsten Desktop-Generation haben sich für den Test eingefunden: Ryzen 5 1600X, Ryzen 5 3600 und Ryzen 9 7950X3D.
Die drei Ryzen-CPUs der Wahl
AMDs erste Ryzen-Generation war vor allem für mehr Kerne bekannt. Statt über Jahre maximal vier Kernen bei Intel Skylake ff. gab es nun sechs bis acht. Als Kassenschlager erwies sich der AMD Ryzen 5 1600X, der sechs Kerne und zwölf Threads zu einem guten Preis bot und in vielen Systemen zum Einsatz kam, wenngleich er gerade in Games noch nicht auf Augenhöhe mit Intels Alternativen lag. Grund genug, diese CPU als ersten Kandidaten in den Parcours aufzunehmen.
Die Refresh-Generation Ryzen 2000 mit „Zen+“ brachte Fortschritte, richtig voran ging es aber dann mit Ryzen 3000 auf Basis von Zen 2. Auch in diesem Fall fällt die Wahl für diesen Test auf die goldene Mitte: den Ryzen 5 3600. Die CPU ist heute noch nicht völlig überholt. Im Gegenteil: Mit 75 Euro für sechs Kerne und zwölf Threads ist sie Ende 2023 noch die Empfehlung für einen Einstieg in den günstigsten Gaming-PC sowohl in der ComputerBase-Community als auch in der ComputerBase-CPU-Rangliste.
Auf der Suche nach einer AMD-CPU mit noch wesentlich mehr Leistung stand die Redaktion vor einem Dilemma: Noch einmal den Ryzen 7 5800X3D mitnehmen oder gleich „all in“ gehen und zum AMD Ryzen 9 7950X3D greifen?
Letztendlich fiel die Wahl auf den aktuellen X3D, denn Vergleiche zwischen dem aktuellen Flaggschiff, dem 7800X3D und dem Vorgänger als ersten X3D-Prozessor existieren zuhauf und lassen flott Rückschlüsse zu.
Und so decken die drei für diesen Test gewählten CPUs am Ende AMDs Ryzen-Plattform in Sachen Spieleleistung – von den noch kleineren Ryzen der ersten Generation einmal abgesehen – vollständig ab. Mehr Skalierung auf Seiten der CPU geht kaum.
Eingesetzt wurden die CPUs auf den folgenden Testsystemen:
- AMD Ryzen 5 1600X (Test) auf Gigabyte GA-X370 Gaming 5,
2 × 8 GByte DDR4-3200 CL14, M.2-SSD via PCIe Gen 4 * 4 - AMD Ryzen 5 3600 (Test) auf MSI B550 Tomahawk,
2 × 8 GByte DDR4-3200 CL14, M.2-SSD via PCIe Gen 4 * 4 - AMD Ryzen 9 7950X3D (Test) auf Asus ROG Crosshair X670E Hero,
2 × 16 GByte DDDR5-6000 CL30, M.2-SSD via PCIe Gen 4 * 4
Weil es in diesem Test nicht um korrekte Hersteller- oder JEDEC-Vorgaben, sondern Alltagslösungen geht, wurde dabei auch der kleine Ryzen 5 1600X mit etwas schnellerem Speicher betrieben, genauso wie der größte Ryzen 9 7950X3D mit DDR5-6000 statt DDR5-5200 zum Einsatz kam. Alle drei CPUs wurden jeweils von einem Noctua NH-D15S mit zentral installiertem 140-mm-Lüfter gekühlt.
Die sieben GeForces und Radeons der Wahl
Nach der Auswahl der Prozessoren ging es an die Auswahl der Grafikkarten. Ziel war es dabei ebenfalls, ein möglichst breites Leistungsfeld abzubilden, wenngleich noch stärker als im CPU-Umfeld klar wurde, dass es schlichtweg unmöglich ist, auch nur ansatzweise „vollständig“ zu sein. Und so griff die Redaktion zu sieben Modellen: drei von AMD, vier von Nvidia – vom Einstieg über die Mittelklasse bis hin zur aktuell mit Abstand schnellsten Lösung:
- AMD Radeon RX 6650 XT, 2.048 ALUs, 8 GByte GDDR6 (Test)
- AMD Radeon RX 6800 XT, 4.608 ALUs, 16 GByte GDDR6 (Test)
- AMD Radeon RX 7900 XTX, 12.288 ALUs, 24 GByte GDDR6 (Test)
- Nvidia GeForce RTX 3060, 3.584 ALUs, 12 GByte GDDR6 (Test)
- Nvidia GeForce RTX 3080, 8.704 ALUs, 10 GByte GDDR6X (Test)
- Nvidia GeForce RTX 4080, 9.728 ALUs, 16 GByte GDDR6X (Test)
- Nvidia GeForce RTX 4090, 16.384 ALUs, 24 GByte GDDR6X (Test)
In Kombination ergeben sich 21 verschiedene Systemkonfigurationen vom Ryzen 5 1600X mit Radeon RX 6650 XT über eine Ryzen 5 3600 mit GeForce RTX 3080 bis hin zum Ryzen 9 7950X3D mit GeForce RTX 4090, aber auch die für diesen Test so interessanten Ecktypen „Ryzen 5 1600X mit RTX 4090“ oder „Ryzen 9 7950X3D mit RTX 3060“. Denn erst durch diese Kombinationen wird sich die Frage, welche CPU-GPU-Kombination in welcher Auflösung Sinn ergibt bzw. in welchem Fall welche Komponente bremst, beantworten lassen.
Spiele und Einstellungen im Überblick
21 Systeme auf drei separaten Plattformen, die daraus resultierenden System-, aber auch GPU- und Einstellungswechsel sowie Anno 1800 mit einem Benchmark im Late Game, der 10 Minuten abbildet, machen deutlich: Der Zeitaufwand für einen solchen Test ist enorm.
Die sieben Spiele im Test
Um die Arbeiten nicht völlig aus dem Ruder laufen zu lassen, wurde die Anzahl der Spiele daher auf sieben reduziert. Dabei wurde darauf geachtet, dass die vertretenen Titel unterschiedliche Anforderungsprofile bieten: Anno 1800 verlangt im Late Game beispielsweise vorrangig nach CPU-Leistung, Cyberpunk 2077, aber auch Hogwarts Legacy wollen insbesondere schnelle GPUs – und die anderen Titel liegen mit unterschiedlichen Tendenzen irgendwo dazwischen.
Alle Games wurden in drei verschiedenen Auflösungen getestet: Full HD, WQHD und UHD. Die gewählten Einstellungen waren die folgenden:
- F1: Raytracing aus, Reflex aus, Var. Schatten aus
- Dota: Max. Quality, fps_max
- Spiderman: Maximale Qualität, Raytracing aus
- Hogwarts: Hohe Details, Skalierung via Auflösung, Raytracing aus
- Cyberpunk 2077: Grafik „Ultra“, DLSS aus, RT „Mittel“
- Anno: Maximale Details
Weitere Systemeinstellungen
Alle AMD-Systeme wurden mit einer eigenen SSD bestückt. Sie verblieb im System, um Probleme wie etwa bei einem Wechsel von einem X3D-Prozessor zurück auf eine normale CPU und umgekehrt auszuschließen. Windows 11 22H2 mit sämtlichen Updates sowie aktivierter Kern-Isolierung und Speicherintegrität (HVCI) war darauf installiert. Dasselbe galt für die entsprechenden Spiele. Resizable BAR wurde auf unterstützten Grafikkarten und Mainboards sowohl bei AMD als auch bei Nvidia verwendet.