1. #1
    Rear Admiral
    Dabei seit
    Apr 2013
    Ort
    4452:4553:4445:4e00
    Beiträge
    5.997

    Grafikkarten-Fibel – ein Guide für Käufer

    Inhaltsverzeichnis




    1. Vorwort


    Dieser Guide ist für alle Käufer von Grafikkarten, sowie für all die fleißigen User, die in diesem Forum Kaufberatungen erteilen, als ein schnelles Nachschlagewerk für alles wichtige rund um die Welt der Grafikkarten gedacht.

    Falls es jemanden wundert, worauf sich die ersten Kommentare beziehen:




    2. GPU-Kauf Checkliste


    Wenn du dir eine Grafikkarte kaufen willst, solltest du dir über diese Dinge vorher Gedanken machen:

    1. angepeilter Preis
    2. gewünschte Lautstärke und Temperatur
    3. gespielte Spiele
    4. gewünschte/genutzte Auflösung und Qualitätseinstellungen
    5. angepeilte fps
    6. vorhandene restliche Komponenten (Platz im Gehäuse, Dimensionierung und Anschlüsse des Netzteils, CPU, G-/A-Sync.-Monitor)
    7. gewünschter Stromverbrauch
    8. gewünschte spezielle Features (Farbe, Hersteller, Beleuchtung, Software, etc.)


    Wenn du die genannten Punkte in einer Kaufberatung angibst, kann dir schnell und einfach geholfen werden



    3. Übersicht über die Hersteller

    (Die genannten Fachbegriffe werden später noch erklärt)

    Aktuell herrscht ein Duopol im GPU-Segment. Nach dem Ausscheiden von 3dfx im Jahre 2000 und der Fokussierung von Matrox auf spezielle Multimedia-Lösungen sind nur noch folgende beiden nennenswerte GPU-Hersteller im Geschäft:
    AMD und nVidia

    Man könnte Intel durchaus noch als Mitstreiter nennen, da Intel in jeder ihrer CPUs der Core-i Reihe eine integrierte Grafikeinheit (iGPU) mit eigens entwickelter Grafikarchitektur verbaut, jedoch sind diese Grafikeinheiten nicht einzeln erhältlich und sind aufgrund ihrer geringen Leistung weder für ambitionierte Spieler, noch für intensive GPGPU-Anwendungen in Business und Forschung geeignet.
    Deshalb konzentriert sich diese Fibel auch hauptsächlich auf nVidia und AMD.

    Zu AMD:

    AMD ist einigen älteren Lesern sicherlich noch unter dem Namen ATi geläufig. Nach dem Kauf durch den CPU-Hersteller AMD 2006 wurde aus ATi AMD und der Konzern um eine Grafiksparte reicher.

    AMD nutzt als µArchitektur Graphics Core Next (GCN), welche Anwendung in Grafikchips von Grafikkarten und Mischprozessoren (APUs) findet. Dessen aktuellste Iterationen sind "Polaris" und "Vega" (GCN v4 oder GCN2.0).

    Grafikkarten von AMD für den Consumer-Markt erkennt man am Radeon-Label:


    Die für professionelle Anwender gedachten Grafikkarten werden unter dem FirePro- bzw. RadeonPro-Label verkauft, die Karten für Deep Learning werden mit dem Namen Instinct gelabelt.
    AMDs Treiber für Consumer heißt aktuell Radeon Software (Crimson Edition) und ersetzt damit den alten Catalyst-Treiber.

    Zu nVidia:

    nVidia ist einer der ältesten Mitspieler am GPU-Markt. Im Jahr 2000 übernahm nVidia den ehemalig dritten großen Mitspieler (neben ATi) 3dfx, der den ältesten Computer-Freunden noch ein Begriff sein sollte.

    nVidias µArchitekturen basieren auf der "Fermi" getauften Architektur der GeForce 400-Reihe. Seit dieser werden alle ein bis zwei jahre neue Iterationen (benannt nach versch. Physikern) entwickelt, aktuell ist die Pascal-Architektur.

    Grafikkarten von nVidia für Spieler erkennt man am GeForce (GTX)-Label:


    Die für professionelle Anwender gedachten Grafiklösungen werden unter dem Quadro-Label verkauft. Für High-Performance-Computing (u.a. Forschung) führt nVidia zudem noch die Tesla-Reihe.
    nVidias Treiber für Gaming nennt sich wie die Grafikkarten-Serie GeForce.



    4. Übersicht über die Boardpartner


    Boardpartner sind Hersteller, die die GPUs von AMD und nVidia kaufen, um diese auf ihre eigenen Grafikkarten zu bauen. Das heißt, die GPU kommt immer von AMD und nVidia, das "Brett" (engl. "board", also die Grafikkarte) in der Regel vom Boardpartner. Zudem entwickeln die Boardpartner oft ihre eigenen Kühllösungen, die von simplen Passiv- und Luftkühlern bishin zu Wasserkühlungen reichen. Als letztes wird von den Boardpartnern ein eigenes Karten-BIOS mit anderen Taktraten und Temperatur-/Spannungswerten aufgespielt und häufig noch eine Überwachungs- und Übertaktungssoftware (auf CD) mitgegeben.

    Die Spezialisten und Allrounder
    Es gibt Boardpartner, die exklusiv für den einen oder anderen GPU-Hersteller fertigen. Das heißt von Herstellern wie EVGA und Palit wirst du keine AMD-basierte Karte bekommen, bei Sapphire und HIS gibt es nichts von
    nVidia im Angebot. Diese Hersteller sind teilweise mit außergewöhlich guten Karten unterwegs, da sie nicht zwischen zwei Stühlen sitzen und die Macken ihres GPU-Zulieferers(also GPU Herstellers) in- und auswendig kennen.

    Beide Hersteller Nur nVidia Nur AMD
    ASUS EVGA Club3D (TUL Corp.)
    Gigabyte Gainward (Palit Micros.) HIS
    MSI Inno3D PowerColor (TUL Corp.)
    KFA² (Galax) Sapphire
    Palit (Palit Micros.) VTX3D (TUL Corp.)
    PNY XFX
    Zotac

    Garantie - eine Boardpartner-Sache

    Zusätzlich zur gesetzlichen Gêwährleistung von 2 Jahren mit Abwicklung über den Händler, bieten einige Boardpartner auch zusätzliche Garantien an. Dazu gehören sowohl längere Garantiezeiten (z.T. ab Produktionsdatum oder gegen Aufpreis) als auch Abwicklung über den Hersteller selbst. Zu beachten ist, dass der Garantieverlust immer eintritt, wenn Modifikationen an der Karte (Übertaktung, Kühlerwechsel) eine mögliche Ursache des Defekts sind.

    Boardpartner Garantie Besonderheiten Garantieverlust
    ASUS 3 Jahre u.U. mit Hersteller-RMA nach OC
    Club3D (TUL Corp.) 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    EVGA 3 Jahre, bis zu 5/10 Jahre gegen Aufpreis (25€/50€), mit Hersteller-RMA
    Gigabyte 3 Jahre ab Produktionsdatum nach Kühlerabnahme
    Gainward (Palit Micros.) 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    HIS 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    Inno3D 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    KFA² (Galax) 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    MSI 3 Jahre ab Produktionsdatum, u.U. mit Hersteller-RMA
    Palit (Palit Micros.) 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    PNY 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    PowerColor (TUL Corp.) 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    Sapphire 2 Jahre u.U. mit Hersteller-RMA nach OC, Kühlerabnahme
    VTX3D (TUL Corp.) 2 Jahre nach OC, Kühlerabnahme
    XFX 2 Jahre nach Kühlerabnahme
    Zotac 2 Jahre, bis zu 5 Jahre nach Registrierung, mit Hersteller-RMA
    Geändert von psYcho-edgE (02.06.2017 um 14:42 Uhr) Grund: Umbau in Progress - Boardpartner

  2. Anzeige
    Logge dich ein, um diese Anzeige nicht zu sehen.
  3. #2
    Rear Admiral
    Ersteller dieses Themas

    Dabei seit
    Apr 2013
    Ort
    4452:4553:4445:4e00
    Beiträge
    5.997
    5. Aufbau einer Grafikkarte


    Eine Grafikkarte ist eine Erweiterungskarte für das Mainboard. Sie wird heutzutage über einen PEG genannten Slot (bei der Schnittstelle PCI/PCI-express) in das Mainboard eingesteckt. Auf ihr befinden sich alle Komponenten, die ein Grafikprozessor zur Arbeit benötigt. Hier folgt eine Erklärung aller Komponenten.

    Die GPU - Was ist die GPU?


    GPU steht für "Graphics Processing Unit", zu deutsch also Grafikprozessoreinheit. Sie dient der Berechnung von parallelen Problemen, hauptsächlich Grafikanwendungen.
    Es gibt zwei Bauarten von GPUs, die diskreten GPUs (dGPU), also einzeln verbaute GPUs auf Grafikkarten oder Mainboards (onboard-GPU), oder die integrierten GPUs (iGPU), also im gleichen Chip, wie die CPU/das SoC ("System on Chip", CPU+GPU+Modems etc., meist in Smartphones). Die letzgenannten CPUs mit iGPU werden bei AMD APU ("Advanced Processing Unit") genannt, Intel hat keinen speziellen Namen für diese u.a. in der Core-i-Reihe genutzten Mischprozessoren und nVidia hat iGPUs in ihren Tegra-SoCs verwendet.

    Video: Arbeitsweise CPU und GPU


    Die GPU ist eine der Hauptverantwortlichen für die Leistung des Rechners in Grafikanwendungen. In ihr gibt es verschiedene Unterprozessoren, die die verschiedenen Aufgaben, die erforderlich sind, um ein Bild aus Rohdaten zu erzeugen durchführen. Die genaue Funktionsweise ist inzwischen sehr komplex, deshalb hier nur eine kurze Zusammenfassung, damit die Specs einer GPU nicht völlig unverständlich klingen:

    • Shader/Shading Units - Früher aufgeteilt in Pixel- und Vertex-Shader, heutzutage in "Unified Shaders" zusammengefasst. Recheneinheiten der GPU, die für die Berechnung von Polygonen, deren Bewegungen und deren Farbzusammensetzung zuständig sind. Viele/starke Shader sorgen für eine hohe Rechenleistung. Sie können auch für GPGPU-Anwendungen (bspw. Physikberechnungen) "missbraucht" werden.
    • TMUs - "Texture Mapping Units". Einheiten, die die Koordinaten der Polygone im Sichtfeld mit den Daten der zugehörigen Texturen im Speicher verknüpfen. Geben diese Daten dann an die Shader weiter.
    • ROPs - "Raster Operation Processors". Er nimmt die von den Shadern fertig berechneten Pixel, sorgt für die finale Farbberechnung (bspw. Transparenz-Effekte) und speichert die (veränderten) Pixel dann im Speicher ab. Wenn es zu wenige ROPs gibt, kann dies zu einem Flaschenhals führen, da die GPU nicht schnell genug die berechneten Pixel in den Speicher schreiben kann.
    • Speicherinterface - Speicheranbindung von VRAM an GPU. Wird in bit angegeben. Typischerweise zwischen 128bit und 512bit. Ein großes (GDDR-)Speicherinterface hat zwar einen größeren Durchsatz, braucht jedoch auch mehr Strom.


    Blockschaltbild GPU

    Die GPU hat, wie eine CPU, eine bestimmte Taktrate (" Core Clock"), mit der Berechnungen vorgenommen werden. Die maximale Taktrate ist abhängig von der µArchitektur und dem Fertigungsprozess, sowie von der Temperatur der GPU. Deshalb ist eine gute Kühlung wichtig, um hohe Taktraten zu erzielen.
    Die Taktrate ist jedoch nur eine Stellschraube der bereits vorhandenen Rohleistung. Die Hauptverantwortlichen für diese sind die Shader, ROPs, TMUs und das Interface, die über die Stärke der GPU aussagen. Ein hoher Takt ist dann ein Bonus oben drauf. Die Leistung wird i.d.R. in FLOPS ("Floating Point Operations Per Second", Fließkommaberechnungen pro Sekunde) angegeben, ist jedoch nur die Rohleistung, welche durch Treiber- und Anwendungsoptimierung mal besser oder schlechter ausfällt.

    Öfter hört man den Begriff "ASIC-Quality". Dieser beschreibt relativ ungenau die Chipgüte mithilfe eines Werts, der von 0 bis 100 Prozent gehen kann und besagt, wie viele Lecksröme in der GPU auftreten und damit, wie viel Spannung der Chip benötigt um bei einer bestimmten Taktzahl stabil zu bleiben. Hohe ASIC-Werte bedeuten theoretisch niedrige Leckströme und eine niedrigere Spannung.
    Bis jetzt konnte keine wirkliche Korrelation mit Ergebnissen von Übertaktungen unter Luft und Wasser festgestellt worden, wahrscheinlich sind zu viele andere Bauteile (Spannungswandler, Kühlung, etc.) auch am Ergebnis beteiligt.

    Das PCB - Von Stromversorgung und Spulenfiepen


    PCB steht für "Printed Curcuit Board", zu deutsch Platine. Sie dient zur mechanischen Befestigung und elektronischen Verschaltung der Komponenten der gesamten Grafikkarte.

    PCB

    Es besteht bei Grafikkarten aus mehreren Schichten, in welchen sich Kupferleitbahnen zwischen Mainboard, GPU, Speicher und Stromversorgung befinden. Bei PCBs ist die Größe teilweise abhängig davon, wie große und wie viele verbaute Komponenten sich auf der Grafikkarte befinden. Es gibt sie in fast allen Größen und Farben, in der Regel sind Grafikkarten jedoch zwischen 15-30cm lang und 10-15cm breit. Die Höhe der Karten im Gehäuse wird in der Slothöhe angegeben.

    PCI-Slothöhe

    Das PCB der Grafikkarte hat an der unteren Kante goldene Kontakte, die in den PCIe-Slot des Mainboards (PEG) eingesteckt werden. Über diese Leitungen wird die Grafikkarte mit Strom und mit Daten von der CPU versorgt.

    PCIe Kontakte

    Auf dem PCB ist auch die Stromversorgung der GPU realisiert, die wichtigsten Begriffe, die man dazu hört sind die folgenden beiden:

    • VRM - "Voltage Regulation Module", auf deutsch Spannungswandler, eine Schaltung aus Dioden, Spulen und Kondensatoren. Dient dazu, die vom Netzteil gelieferten 12V auf ~1,2V Betriebsspannung zu senken, ohne dabei eine große Verlustleistung zu erzeugen.
    • Phasen - Abteilungen des VRMs über die der Strom verteilt wird. Je mehr desto sauberer (störungsfrei) und verlustfreier kommt der Strom an der GPU an. Bei besseren Karten erhält der Grafikspeicher ein bis mehrere einzelne Phasen, anstatt sich diese mit der GPU zu teilen, so kommt es zu weniger Störungen untereinander.

    Da im VRM u.a. Spulen verbaut sind und sich die Lastwechsel in modernen Grafikchips im Mikrosekundenbereich bewegen, kann es passieren, dass die Spulen Resonanzen erzeugen. Sollten diese nicht ordentlich verbaut sein, tritt womöglich das berüchtigte Spulenfiepen auf. Ein relativ hoher Ton, der zwischen nicht hörbar und äußerst störend auftreten kann. Eigentlich hat jede Grafikkarte Spulenfiepen, es tritt jedoch normalerweise nur bei hohen dreistelligen fps-Werten auf.

    Die Stromversorgung der GPU selbst ist zum einen über den PCIe-Slot (PEG), als auch über PCIe-Kabel des Netzteils möglich. Über den PEG werden i.d.R. um die 50-80W aufgenommen, der Rest kommt über die 6/8pin PCIe-Kabel.

    PCIe-Kabel

    VRAM - Von Bytes und Stapeln


    Der VRAM ist im umgangssprachlichen Gebrauch die Abkürzung für Grafikspeicher ("Video Random Access Memory"). Er enthält alle Daten, die die GPU zum arbeiten benötigt. Bei Grafikanwendungen sind das hauptsächlich Modell- und Texturdaten. Der VRAM wird, mit Ausnahme von HBM, direkt über das PCB mit dem Speicherinterface der GPU verbunden. Der Begriff umfasst heute allgemein verschiedenste Typen von Speichern, die auf Grafikkarten verwendet werden. VRAM als solcher war auch einer dieser Speichertypen, ist aber heutzutage weitestgehend von DDR & GDDR abgelöst.

    Im folgenden verschiedene beliebte Speichertypen kurz vorgestellt.

    • DDR - "Double Data Rate", ein eigentlich als normaler CPU-RAM verwendeter Speicher. Äußerst günstig, aber langsam. Meist in kleinen Office-Karten verwendet. Für Grafikkarten aktuell ist DDR3, jedoch ist durch die gesunkenen GDDR-Preise keine Verwendung vom Nachfolger DDR4 abzusehen. Der DDR-SDRAM wird immer von iGPUs zusammen mit der CPU verwendet, weshalb beim Einsatz von iGPUs auf schnellen RAM geachtet werden sollte.
    • GDDR - "Graphics Double Data Rate". Hervorgegangen aus dem normalen DDR-SDRAM, wurde der GDDR mit der Zeit immer weiter an die Bedürfnisse von GPUs angepasst. Relativ schnell, relativ günstig, jedoch teuer, stromfressend und platzverschwendend in großen Mengen. Aktuell ist GDDR5/GDDR5X.
    • HBM - "High Bandwith Memory". Neuentwicklung von Micron (in Partnerschaft mit AMD) aus dem Jahr 2015, der einen deutlich erhöhten Durchsatz im Gegensatz zu DDR oder GDDR hat. Kann aufeinander gestapelt werden und liegt direkt neben der GPU auf einem sogenannten "Interposer". Vorteile sind ein deutlich geringerer Platzverbrauch, höherer Durchsatz und die einfache Verwendung großer Mengen. Da dieser Speichertyp noch relativ jung ist, ist er aber noch teurer als GDDR.

    GDDR und HBM

    Die Leistung des Speichers wird mit dem Durchsatz beschrieben. Er wird in Gbit/s angegeben. Er errechnet sich aus der Größe des Speicherinterfaces und der Taktrate des Speichers. Je höher der Durchsatz, desto mehr Daten können zwischen VRAM und GPU gleichzeitig geteilt werden, so dass die GPU weniger häufig auf den Speicher warten muss, wenn große Datenmengen benötigt werden.

    Stand heute wären ab 4GB Speicher empfohlen, um neueste Spiele mit qualitativ hochwertiger Texturdarstellung zu spielen. Weniger als 2GB Speicher sind aus heutiger Sicht nicht mehr zu empfehlen.

    Der Kühler - Leise Rippen und dampfende Kammern


    Wie bereits angesprochen steht und fällt die Leistung einer GPU auch mit ihrer Temperatur. Da die der Grafikkarte zugeführte Energie nicht anders als über Wärme abgegeben kann, muss diese Wärme von der GPU und den anderen Komponenten weggeleitet werden.

    Dafür gibt es, wie bei den CPUs auch, Kühler, die diese Aufgabe erledigen. Heutzutage gibt es verschiedene Konzepte für die Kühlung von Grafikkarten, die nun folgend erklärt und verglichen werden.

    Kühler-Typ Funktionsweise Vorteile Nachteile
    Passive Luftkühlung Ein passiver Kühler besitzt keine eigenen Lüfter, die die warme Luft aus den Kühlrippen drücken, sondern nutzt den vorhandenen "Airflow" (dt. Luftfluss) im Gehäuse aus. Diese Kühler sind von Natur aus natürlich lautlos, sind jedoch nur für Grafikkarten geeignet, die einen Verbrauch bis um 100W haben (je nach Größe des Kühlkörpers).

    Passivkühlung
    Lautlos, Reinigung i.d.R. sehr einfach Niedrige Kühlleistung, auf guten Airflow im Gehäuse angewiesen
    Aktive Luftkühlung (Radiallüfter) Auch "Direct Heat Exhaust" (kurz DHE, dt direkte Wärmeausströmung) genannt. Eine solche Kühlung setzt auf einen Metallkühler in einer geschlossenen Abdeckung, auf den ein sog. Radiallüfter Luft bläst. Diese Konstruktion bläst die Luft waagerecht zur Karte durch den Kühler, bis die aufgewärmte Luft den Kühler durch die Slotblende der Grafikkarte verlässt. I.d.R. sind diese Kühler etwas lauter, da sie nur einen Lüfter nutzen, der die Wärme abtransportiert.

    DHE Kühlung
    Unabhängig von Airflow im Gehäuse Lauter, Reinigung i.d.R. sehr schwer
    Aktive Luftkühlung (Axiallüfter) Auch diese Kühlung setzt auf einen Metallkühler, jedoch ist dieser meist nur aus Designgründen mit einer Abdeckung versehen. Die sog. Axiallüfter blasen hier die Luft senkrecht zur Grafikkarte durch die Kühlrippen. Meist sind es zwischen ein bis drei Axiallüfter die nebeneinander angebracht sind. Da diese Kühler im Gegensatz zu Kühlern mit Radiallüftern die warme Luft in das Gehäuse verteilen, benötigt es einen leichten Airflow im Gehäuse. Diese Kühler sind häufig auch von Drittherstellern erwerbbar, die noch größere Kühlleistung durch größere Dimensionen des Kühlers und eigene Lüfterwahl erlauben.

    Axial-Luftkühlung
    Leise, hohe Kühlleistung Auf Airflow im Gehäuse angewiesen
    Wasserkühlung Diese Art der Kühlung ist eine Welt für sich. Im Gegensatz zu Luftkühlern wird die Wärme auf der Grafikkarte primär mithilfe von Wasser aus dem Kühler abgeführt, welches in einem geschlossenen Kreislauf zu einem Radiator gepumpt wird, wo die Wärme an die Luft abgegeben wird. Wasserkühler gibt es als AiO-Variante ("All in One", dt. "alles in einem"), bei denen alle Teile (Kühler, Pumpe, Radiator, Schläuche) bereits montiert mitgeliefert werden. Grade im Wasserkühlungsbereich befinden sich aber die meisten Bastler, die sich ihre Teile alle einzeln zusammenstellen und -bauen, um die Effizienz weiter zu erhöhen. Wasserkühlung ist für GPUs hervorragend geeignet, da diese im Gegensatz zu CPUs seltener kleine Hotspots haben, sondern die Wärme meist auf der ganzen Fläche der GPU erzeugt wird und somit gut abgeführt werden kann. Wasserkühlungen sind die effizientesten Kühlungen für den normalen Nutzer.

    Wasserkühlung


    Wasserkühlungs-FAQ
    Sehr leise, sehr hohe Kühlleistung, Lüfter der Radiatoren sorgen für Airflow im Gehäuse, frei konfigurierbar Teuer, AiO-Pumpen oft billig und laut, Konfiguration und Zusammenbau erfordert zusätzlich Vorsicht

    Heutzutage werden zur besseren Verteilung der Wärme von der Auflagefläche des Kühlers auf der GPU zu den Kühlrippen sogenannte Heatpipes verwendet. Dies sind hohle, mit ein wenig Flüssigkeit gefüllte, hermetisch geschlossene Kupferrohre. Die Flüssigkeit verdampft an der heißen Stelle des Rohres (GPU Auflagefläche) und steigt durch den Druckunterschied in die kühleren Stellen des Rohres (nahe der Kühlrippen) wo es abkühlt, sich verflüssigt und wieder zur heißen Auflagefläche fließt. Heatpipes arbeiten nach dem Dochtprinzip, so dass sie schwerkraftunabhängig sind.

    Heatpipe

    Im folgenden die Typen der Auflageflächen von Heatpipes:

    Auflage-Typ Funktionsweise
    Heatpipes mit Kupferplatte Häufig werden Heatpipes einfach mit einer simplen Kupferplatte verbunden, welche auf der GPU liegt. Das Design ist relativ simpel und erfordert nur wenig Material.

    Kupferplatte
    Direct-Touch Heatpipes Direct-Touch Heatpipes werden flach gedrückt und angeschliffen, so dass sie selbst eine plane Fläche bilden, die auf der GPU liegt. Das Verfahren benötigt kein zusätzliches Material und funktioniert, sollten die Heatpipes sehr gut aneinander liegen und plan sein, genau so gut wie die Kupferplatte.

    Direct-Touch heatpipes
    Vapor Chamber Die Vapor Chamber ist eine große Kammer, die im Inneren wie eine große Heatpipe aufgebaut ist, aus der die Heatpipes direkt die Flüssigkeit beziehen, die verdunstet. Sie erfordert mehr Material, ist jedoch sehr effektiv, da kein Wärmeübergang zwischen verschiedenen Metallstücken (Kupferplatte zu Heatpipe) stattfindet und die Vapor Chamber die Effektivität der Heatpipes erhöht.

    Vapor Chamber
    Geändert von psYcho-edgE (24.04.2017 um 16:45 Uhr) Grund: Umbau in Progress - Anker hinzugefuegt

  4. #3
    Rear Admiral
    Ersteller dieses Themas

    Dabei seit
    Apr 2013
    Ort
    4452:4553:4445:4e00
    Beiträge
    5.997
    6. Leistung und Generationen


    Die Leistung von GPUs kann in grobe Überklassen kategorisiert werden, die fließend ineinander übergehen. Von einfachen Office-Karten bis hin zur Enthusiastenklasse wird wie folgt unterschieden.

    Leistungsklassen


    Die folgenden Leistungsklassen sind bewusst allgemein gehalten, da sich die Anforderungen mit der Zeit immer wieder verschieben.

    • [1] Office - diese Klasse liegt auf dem sterbenden Ast. Es sind sehr kleine, einfache aber auch sparsame GPUs, die eher weniger für aufwendige 3D- als für 2D-Darstellungen geeignet sind. Die Bezeichnung Office rührt daher, dass diese GPUs i.d.R. für Fertig-PCs im Bürogebrauch verwendet werden, wo Spieleleistung nicht wichtig ist, sondern einfach nur die Desktop-Oberfläche, Office-Programme und Internetbrowser dargestellt werden müssen. Durch die hohe Verbreitung von Intels Core-i-CPUs, welche eine iGPU besitzen, werden diese Karten langsam aber sicher überflüssig.
    • [2] Entry - die günstige Einsteigerklasse, für Gelegenheitsspieler oder Spieler von grafisch anspruchslosen Spielen. Zu diesem Segment gehören aktuell auch noch die stärksten APUs und iGPUs.
      Geeignet für: MOBAs, Strategiespiele, alte Spiele, AAA-Titel: 1080p - niedrig - bis 30fps
    • [3] Budget - günstig, aber schon wirklich brauchbar.
      Geeignet für: ehemalige AAA-Titel, AAA-Titel: 1080p - Hoch - 30-60fps
    • [4] Mittelklasse - der Löwenanteil der Spieler-GPUs befindet sich in diesem Segment. Gutes P/L-Verhältnis.
      Geeignet für: AAA-Titel: 1080p - Ultra - 60fps
    • [5] Performance - GPUs für AAA-Titel in sehr hohen Einstellungen unter normalen Auflösungen mit akzeptablen fps darstellen.
      Geeignet für: AAA-Titel: 1080p/1440p - Ultra/Hoch - 60-120fps/60fps
    • [6] High-End - für die anspruchsvolleren Spieler geeignete, teure GPUs.
      Geeignet für: AAA-Titel: 1440p - Ultra - 60fps
    • [7] Enthusiast - das Beste vom Besten. Exorbitant teure GPUs, die die stärksten aller erhältlichen Karten sind.
      Geeignet für: 2160p - Ultra - 30-60fps


    Generationen im Vergleich


    Diese Tabelle vergleicht AMDs und nVidias Generationen untereinander.

    Generation / µArchichtektur / Zeitraum Features Empfehlenswerte Karten
    (ATi) Radeon HD 5000 / TeraScale2 (40nm) / 2009 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan
    GeForce 400/ Fermi (40nm) / 2010 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, CUDA, PhysX
    Radeon HD 6000 / TeraScale3 (40nm) / 2010 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan
    GeForce 500 / Fermi (40nm) / 2011 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, CUDA, PhysX GTX 580 3GB (Budget[6])
    Radeon HD 7000 / GCN1.0 (28nm) / 2012 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan HD 7850 2GB (Budget[4]), HD 7870 2GB (Budget[5]), HD 7950 3GB (Mittelklasse[6]), HD 7970 3GB (Mittelklasse[6])
    GeForce 600 / Kepler (28nm) / 2012 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, CUDA, PhysX, G-Sync GTX 670 4GB (Budget[5]), GTX 680 4GB (Mittelklasse[6])
    GeForce 700 / Kepler (28nm) / 2013 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, CUDA, PhysX, G-Sync GTX 750(Ti) 2GB (Maxwell 28nm) (Entry[2]), GTX 770 4GB (Mittelklasse[5]), GTX 780 3GB/6GB (Mittelklasse[6])
    Radeon R 200 / GCN1.1 (28nm) / 2013 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, FreeSync R9 270(X) 4GB (GCN1.0 28nm) (Budget[3]), R9 280(X) 3GB (GCN1.0 28nm) (Mittelklasse[4]), R9 290(X) 4GB (Performance[6])
    GeForce 900 / Maxwell (28nm) / 2014 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, CUDA, PhysX, G-Sync GTX 960 4GB (Mittelklasse[4]), GTX980 (Performance[6]), GTX 980 Ti (High-End[7])
    Radeon R 300 / GCN1.2 (28nm) / 2015 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, FreeSync R7 370(X) 4GB (GCN1.0 28nm) (Budget[3]), R9 380(X) 4GB (Mittelklasse[4]), R9 390(X) 8GB (GCN1.1 28nm) (Performance[5]), R9 Fury 4GB HBM (Performance[6]), R9 Fury Nano/X 4GB HBM (Performance[7])
    GeForce 1000 / Pascal Architektur (16nm FF) / 2016 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, CUDA, PhysX, G-Sync GTX 1060 6GB (Performance), GTX 1070 8GB(Performance), GTX 1080 8GB (High-End), GTX 1080Ti 11GB (Enthusiast)
    Radeon R 400 / GCN2.0 (14nm FF) / 2016 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, FreeSync RX 460 4GB (Budget), RX 470 8GB (Mittelklasse), RX 480 8GB (Performance)
    Radeon R 500 / GCN2.0 (14nm FF) / 2017 DX11/DX12, OpenGL/Vulkan, FreeSync RX 560 4GB (Budget), RX 570 8GB (Mittelklasse), RX 580 8GB (Performance)

    ComputerBase hat im Januar 2017 einen Überblick mit Benchmarks über die Entwicklung von Grafikkarten in Mittelklasse und High-End von AMD und nVidia seit 2009 zur Verfügung gestellt:

    nVidia-Mittelklasse im Vergleich
    AMD-Mittelklasse im Vergleich

    nVidia-High End im Vergleich
    AMD High-End im Vergleich

    Gebrauchtkauf


    Die im vorigen Absatz auffindbare Tabelle bietet grobe Anhaltspunkte, welche Karten älteren Semesters sich für den Gebrauchtkauf lohnen. Man sollte sich beim Gebrauchtkauf immer über folgende Punkte versichern:

    • Garantie - sollte die Karte noch Garantie haben, ist sie sehr zu empfehlen.
    • Zustand - staubfreier Kühler, nie oder nur wenig übertaktet, Lüfter klackern nicht.
      Tipp: immer fragen, warum die Karte verkauft wird.
    • Preis - hier im Forum kann schnell ein passender Preis für die gewünschte Karte angegeben werden, falls man es selbst nicht einschätzen kann.
    • Seriosität - auf eBay und Co tummeln sich auch unseriöse Händler, die Karten mit anderen Kühlern versehen und als eine bessere ausgeben. Im Computerbase-Marktplatz ist man durch die 50 Beiträge-Regel vor solchen schwarzen Schafen eher geschützt.


    Wer wissen will, wie viel seine Hardware noch wert ist, der darf sich gerne dieser Faustformel bedienen:

    Code:
    Kaufpreis * (0,75 ^ Alter in Jahren)


    Geändert von psYcho-edgE (01.06.2017 um 13:45 Uhr) Grund: Update in Progress - Gebrauchtkauf ergänzt

  5. #4
    Rear Admiral
    Ersteller dieses Themas

    Dabei seit
    Apr 2013
    Ort
    4452:4553:4445:4e00
    Beiträge
    5.997
    7. Bildausgabe


    In diesem Kapitel geht es um alles, was mit der Bildausgabe zu tun hat. Also Auflösungen, Monitore, Anschlüsse etc.

    Seitenverhältnisse, Auflösungen, Bildmodi - von 4:3 zu 2160p


    Inzwischen ist eine Vielzahl verschiedener Auflösungen und Seitenverhältnisse auf dem Monitormarkt erhältlich.
    Das Seitenverhältnis beschreibt das Verhältnis zwischen Breite und Höhe der Monitore. Die Auflösung kann zum einen in der Gesamtheit der Pixel (z.B. in Megapixeln) oder, wie üblich, in Form von vertikalen mal horizontalen Pixeln angegeben werden. Im Folgenden werden die gängigsten Seitenverhältnisse und Auflösungen aufgelistet.

    • 4:3 - eins der ältesten Seitenverhältnisse. Bekannt von alten Röhrenmonitoren. Bei sehr alten Spielen tw. das einzig auswählbare Format.
    • 16:10 - ein dem beliebten 16:9-Format ähnliches Verhältnis, jedoch mit mehr Pixeln auf der Vertikalen. Geeignet für Vielleser, da mehr Zeilen darstellbar sind.
    • 16:9 - das beliebte Multimedia-Format. Findet Verwendung in Fernsehern, Beamern und Monitoren. Dieses Bildformat ist deutlich breiter als hoch.
    • 21:9 - Kino-Format. Sehr breites Bild mit deutlich mehr Pixeln zu den Seiten als 16:9. Fast doppelt so breit wie 4:3.


    • HD (ready): 1280x720 (0.92MP) - mit 720 Pixeln in der Vertikalen ist HD die kleinste Auflösung, die für Spieler gewählt werden sollte. Diese Auflösung erfordert kaum Rechenleistung von der GPU.
    • Wide XGA: 1366x768 (1.04MP) - bietet schon ein paar mehr Pixel, führt aber bei der Vollbilddarstellung von 720p oder 1080p-Videos dazu, dass interpoliert werden muss. Eine vor allem bei etwas älteren Notebooks übliche Auflösung.
    • FullHD: 1920x1080 (2.07MP) - der Standard in der Industrie. Mehr als die Hälfte aller (Gaming-)Monitore weltweit nutzen diese Auflösung.
    • Wide UXGA: 1920x1200 (2.30MP) - der 16:10 Gegenpart von FullHD. Geeignet für Leute, die eher surfen als spielen.
    • Ultra Wide UXGA: 2560x1080 (2.76MP) - mit einem Seitenverhältnis von 21:9 ist diese Auflösung vor allem bei Film-Schauern beliebt, aber auch bei Freunden großer Sichtfelder.
    • Wide QuadHD: 2560x1440 (3.69MP) - die vierfache Auflösung von HD. Erfordert Grafikkarten aus dem Performance-Segment.
    • Wide QXGA: 2560x1600 (4.09MP) - der nächsthöhere Vertreter der 16:10-Gattung. Aufgrund der großen Pixelmenge nur bei größeren Diagonalen geeignet für lange Texte.
    • UltraWide QuadHD: 3440x1440 (4.95MP) - mit 21:9 für Gaming mit großem Sichtfeld geeignet.
    • UltraHD: 3820x2160 (8.29MP) - der letzte Meilenstein der Auflösungsentwicklung. Um die über 8 Millionen Pixel regelmäßig zu berechnen, benötigt man die absolute Oberklasse der GPUs.



    Bei der Angabe der vertikalen Auflösung wird häufig ein p oder i mit angegeben (z.B. "1080p"), diese Buchstaben stehen für die beiden Bildaufbau-Modi, die es gibt, d.h. auf welche Art der Monitor die Bilder erzeugt.
    • Progressiv (p) - dieser Bildmodus sorgt dafür, dass nur Vollbilder gezeichnet werden, also eins nach dem anderen.
    • Interlaced (i) - dieser Bildmodus entstand durch das analoge Fernsehen. Dabei werden nacheinander nur Halbbilder übereinander gelegt, so dass ein vollständiges Bild entsteht.


    Panelkunde


    Heutige Monitore sind zum Großteil mit LCDs versehen. LCD steht für Liquid Cristal Disyplay, zu deutsch Flüssigkristallanzeige. Die Flüssigkristalle bewegen sich bei angelegter Spannung, so dass Lichtstrahlen an ihnen vorbei können, oder nicht. Allen LCDs gemein ist der Einsatz von Polarisationsfiltern, die Licht nur in einem Winkel durchlassen und pro Subpixel eine Farbe mit Farbfiltern erzeugen. Im folgenden die drei LCD und der neuere OLED-Paneltyp:

    Twisted Nematic (TN)

    Dieser Paneltyp gehört zu den ältesten LCDs. Er besteht aus von zwei um 90° gedrehten Polarisationsfiltern, zwischen denen sich die Flüssigkristalle befinden. Diese sind (ohne anliegende Spannung) waagerecht zum Glas angebracht und vom ersten Polarisationsfilter zum zweiten Stück für Stück von 0° bis 90° gedreht. So wird das Licht automatisch um 90° gedreht, damit es den Polarisationsfilter verlassen kann. Wenn Spannung anliegt, drehen sich die Flüssigkeitskristalle, so dass sie senkrecht zum Glas stehen, es entsteht ein sattes schwarz, da sowohl durch die Kristalle als auch die Polarisationsfilter kein Licht durchdringen kann.
    TN-Panele werden vermehrt für Spieler eingesetzt, da sie z.T. sehr hohe Bildwiederholraten ermöglichen, die IPS und VA noch nicht erreichen können.

    Vorteile:
    • Niedrige Reaktionszeit
    • Guter Schwarzwert
    • Gute Helligkeit
    • Geringer Preis


    Nachteile:
    • Schlechtere Farbtreue
    • Geringe Blickwinkelstabilität


    Twisted Nematic

    In-Plane-Switching (IPS)

    Um die Blickwinkel- und Farbstabilitäts-Probleme von TN auszugleichen, wurde ein weiterer Paneltyp ins Leben gerufen. Der In-Plane-Switching besteht aus einem Polarisationsfilter, auf dem Flüssigkristalle angebracht sind. Die Flüssigkristalle stehen waagerecht zum Glas, drehen sich auch waagerecht bei Spannung um bis zu 90°, so dass mehr und mehr Licht durchscheint. Da die Kristalle in Ruhestellung mehr Licht durchlassen, als bei TN-Panelen ist der Schwarzwert schlechter, man sieht häufig die LED Hintergrundbeleuchtung durchscheinen. Insgesamt ist jedoch die Lichtstärke von IPS geringer als bei TN, da die Kristalle selbst ein wenig Licht blockieren, anstatt es umzuleiten.
    Der Paneltyp PLS ist übrigens nur ein IPS-Klon von Samsung, also ein Markenname.

    Vorteile:
    • Sehr hohe Farbtreue
    • Exzellente Blickwinkelstabilität
    • Robustheit


    Nachteile:
    • Schlechterer Schwarzwert
    • Geringere Helligkeit
    • Höhere Reaktionszeit
    • Hoher Preis


    In-Plane-Switching

    Vertical Alignment (VA)

    Da man bei IPS etwas über das Ziel hinausgeschossen ist, so dass zwar Blickwinkelstabilität und Farbtreue deutlich besser als bei TN sind, jedoch die Reaktionszeit, Lichtstärke und der Schwarzwert darunter leiden, hat man VA für einen Kompromiss entwickelt.
    VA ist dem TN-Aufbau sehr ähnlich, genau wie bei TN befindet sich ein VA-Flüssigkristall zwischen zwei Polarisationsfiltern, die um 90° gedreht sind. Wenn keine Spannung anliegt, sind die Flüssigkristalle, im Gegensatz zu IPS, senkrecht zum Glas ausgerichtet (daher der Name "Vertical Alignment", zu deutsch "vertiakale Ausrichtung"), der Schwarzwert ist hoch. Legt man nun Spannung an, drehen sich die VA-Moleküle nun horizontal, so dass Licht durch sie hindurch dringen kann. Da die Kristalle in spezieller, unterschiedlicher Ausrichtung über den kompletten LCD verteilt sind, wird der unterschiedliche Blickwinkel zwischen linkem und rechtem Auge ausgeglichen und der (korrekte) Mittelwert beider Bilder ist das Ergebnis.

    Vorteile:
    • Hohe Farbtreue
    • Hohe Blickwinkelstabilität
    • Geringere Reaktionszeit
    • Guter Schwarzwert
    • Guter Kompromiss aus TN und IPS


    Nachteile:
    • Hoher Preis


    Vertical Alignment


    OLED

    OLED steht für "Organic Light Emitting Diode", zu deutsch also organische Leuchtdiode. Im Gegensatz zu LCDs, die eine Hintergrundbeleuchtung durch LEDs benötigen und dann das Licht je nach Bedarf abdimmen, sind OLED-Disyplays selbstleuchtend. Daraus ergibt sich, dass schwarze Pixel auch wirklich aus sind, also in keinem Fall schwarz heller als der ausgeschaltete Monitor ist. OLED-Displays haben hervorragende Kontrastwerte und glänzen mit satten Farben. Besitzer von Samsung-Smartphones dürften sich bereits mit OLEDs vertraut gemacht haben, Samsung verbaut in diesen ihre selbst produzierten AMOLEDs.
    Da OLEDs aber erst seit kurzem in der Massenproduktion zu finden sind, kranken sie am Einbrenn-Effekt. Wie schon bei alten Röhrenmonitoren, brennt sich ein immer gleich dargestelltes Bild irgendwann in den Display ein, so dass es an dieser Stelle zu verfälschter Farbdarstellung kommt (bei Smartphones bspw. die Nachrichtenleiste, bei PCs die Taskleiste).

    Vorteile:
    • Sehr hohe Farbtreue
    • Sehr hoher Kontrast
    • Hohe Blickwinkelstabilität
    • Sehr niedrige Reaktionszeit
    • Perfekter Schwarzwert
    • Ermöglicht biegsame Displays


    Nachteile:
    • Hoher Preis
    • Einbrenn-Effekt
    • Kaum erhältlich


    OLED


    Anschlusskunde


    Im folgenden werden gebräuchliche Displayanschlüsse gezeigt und erklärt.

    VGA / Mini-D-Sub

    Das Virtual Graphics Array ist ein analoger Standard für Kabel und Stecker zur Bildübertragung. Der Stecker ist eine Miniatur des D-Sub-Steckers mit 15 Pins. Häufig ist er blau eingefärbt, was ihn leicht zu erkennen macht. Er wurde 1987 von IBM eingeführt. Seit 2015 wird VGA nicht mehr von AMD und Intel in neuen Produkten unterstützt bzw. verwendet. Er ist für sehr hohe Auflösungen und Bildwiederholraten nicht geeignet.

    Maximale Auflösung: 1920x1080p
    Maximale Bildwiederholrate: 60Hz
    Sound: nein
    Kopierschutz: nein
    HDR: nein
    A-Sync: nein
    Typ: analog

    VGA


    DVI

    Das Digital Visual Interface ist ein etwas neuerer Standard für Bildausgabe bzw. -übertragung. Abhängig von der Pin-Belegung kann der Stecker analog (DVI-A), digital (DVI-D) oder auf beide Wege (DVI-I) Signale übertragen. Die normale Variante überträgt 1920x1200p mit 60Hz, die Dual-Link Varianten mit mehr Pins erlauben sogar 2560x1600p mit 120Hz. Wenige gute Kabel erlauben sogar 144Hz. Da DVI-I und -A analoge Übertragung erlauben, gibt es Adapter von VGA auf DVI. Bei der Verwendung von DVI-I mit aktuellen Grafikkarten und einem HDMI-Adapter ist es sogar möglich Audiosignale zu übertragen.

    DVI-Typen im Vergleich


    Maximale Auflösung: 2560x1600p (Dual-Link)
    Maximale Bildwiederholrate: 120/144Hz (Qualität der Kabel entscheidend)
    Sound: ja (DVI-I mit HDMI-Adapter)
    Kopierschutz: nein
    HDR: nein
    A-Sync: nein
    Typ: analog (DVI-A), digital (DVI-D), a/d (DVI-I)

    DVI


    HDMI

    Das High Definition Media Interface ist ein digitaler Standard, der seit 2002 entwickelt wird und aus DVI hervorging. Wesentliche Merkmale sind die Fähigkeit zur Tonübertragung und ein einheitlicher Kopierschutz für Bild und Ton. Er ist hauptsächlich für Multimediageräte wie Fernseher, Spielekonsolen etc. konzipiert, eignet sich aber auch als Bildschirmanschluss.

    Maximale Auflösung: 4096/3820x2160p (ab V1.4)
    Maximale Bildwiederholrate: 60Hz (...bei UHD, ab V2.0)
    Sound: ja
    Kopierschutz: ja
    HDR: ja (ab V2.0a)
    A-Sync: ja (ab V1.4b)
    Typ: digital

    HDMI


    DisplayPort

    Der Displayport ist ein universeller, lizenzfreier Standard der VESA, der seit 2006 entwickelt wird. Er zeichnet sich durch die sehr hohen Datenraten aus, die für moderne Auflösungen und Qualitätseinstellungen erforderlich werden.

    Die von Apple entwickelte Miniatur des Displayport wurde von Intel und Apple zum Datenübertragungsstandard Thunderbolt weiterentwickelt. Beide Standards sind mechanisch und elektrisch kompatibel.

    Maximale Auflösung: 7680x4320p (ab V1.3)
    Maximale Bildwiederholrate: 60Hz (...bei 4320p, ab V1.4)
    Sound: ja
    Kopierschutz: nein
    HDR: ja (ab V1.4)
    A-Sync: ja (ab V1.2), G-Sync (ab V1.2)
    Typ: digital, analog (per Adapter auf VGA, DVI-A)

    DP


    Zusammenhang zwischen Hertz, fps und Sync-Techniken


    Im folgenden wird erklärt, was die Bildwiederholrate ist, wie sie mit fps zusammenhängt und wie verschiedene Sync-Techniken arbeiten.

    Bildwiederholrate

    Normale LCD-Panele haben eine mehr oder weniger feste Bildwiederholrate. Das heißt, dass sie immer nach einem gewissen Zeitabstand ein neues Bild darstellen können. In der Regel liegt die Bildwiederholrate bei 60Hz, das heißt, dass jede 1/60 Sekunde (16,66ms) das Bild "refresht" (deutsch: "aufgefrischt") wird, egal, ob die GPU bis dahin ein neues vollständiges Bild geliefert hat, oder nicht.

    Frames per Second und Frametimes

    Eine GPU ist im Gegensatz zu einem Monitor (zumindest in Spielen) ständig mit unterschiedlicher Last konfrontiert.
    Dementsprechend wird sich die Menge der Bilder, die die GPU errechnen kann, immer verändern und nie konstant sein.
    Es gibt zwei Parameter, mit der sich die ausgegebenen Frames der GPU beschreiben lassen. Zum einen sind dies die fps ("frames per second", dt: Bilder pro Sekunde), welche die pro Sekunde durchschnittlich errechneten Frames angeben, zum anderen die Frametimes, die angeben, wie viele Millisekunden ein Frame zur Berechnung benötigt (ms/f, "milliseconds per frame", Millisekunden pro Frame), womit sich in Diagrammen Ausreißer deutlicher erkennen lassen, als wenn man nur die fps betrachtet.

    Fallbeispiel: warum fps ein trügerischer Wert ist

    In einem (nicht-realistischen) Extremfall, könnte die GPU mit 400fps (2.5ms/f) für 100ms rechnen und die restlichen 900ms nur mit 10fps (100ms/f). Am Ende bekommt man zwar mit rund 49fps zwar einen halbwegs guten Wert, die Frametimes würden aber deutlich zeigen, dass ab der 100ms-Grenze die Framerate in den Keller sinkt und beim Spielen würde man ein deutliches Rucken bemerken.

    Es gilt: je stabiler die Frametimes, desto weniger Ruckeln

    Zusammenhang Bildwiederholrate - fps

    Da die Bildwiederholrate eines Monitors in der Regel fest ist, sollte man versuchen, immer mindestens die Menge an fps zu erreichen, die der Monitor maximal darstellen kann. Bei einem 60Hz Monitor sollte man also mindestens 60fps erreichen. Tatsächlich ist jedoch jeder Frame, der pro Sekunde mehr berechnet werden kann, eventuell wichtig, da, falls die Frametimes durch Last kurzzeitig steigen, durch die häufiger vorhandenen Frames eventuell eine Framewiederholung verhindert werden kann.

    Es gilt: die minimalen fps sollten so hoch wie möglich sein, mindestens jedoch über der Bildwiederholrate liegen

    Geändert von psYcho-edgE (10.03.2017 um 09:36 Uhr) Grund: Update in Progress - Zusammenhang Hz, Fps und Sync begonnen

  6. #5
    Rear Admiral
    Ersteller dieses Themas

    Dabei seit
    Apr 2013
    Ort
    4452:4553:4445:4e00
    Beiträge
    5.997
    8. System-Limits, Grafik-APIs, Treiber, Software und Features


    In diesem Kapitel werden System-Limits, die Arbeit von Grafikschnittstellen, Treibern, BIOS, verschiedener Software und Features wie CUDA, oder TressFX erklärt.

    System-Limits


    Obwohl GPUs in Spielerechnern die Hauptleistungsträger sind, heißt es nicht, dass eine große GPU allein ausreicht. In jedem System existieren sogenannte Flaschenhälse, Stellen an denen die Gesamtleistung des Rechners limitiert wird, also zu deutsch nicht mehr gesteigert werden kann.

    Es wird übrigens immer einen Flaschenhals in einem System geben, da verschiedene Programme verschiedene Anforderungen besitzen. Je nach Auflösung, Qualitätseinstellungen und Programm ändert sich das Limit.

    CPU-Limit


    Zitat Zitat von HisN Beitrag anzeigen
    Von CPU-Limit spricht man, wenn die GPU ihre Arbeit in so kurzer Zeit erledigt, dass sie auf die CPU warten muss, bis diese die Daten für das nächste zu rendernde Bild vorbereitet hat.
    Ein CPU-Limit erkennt man daran, dass die GPU nicht ausgelastet ist. Wenn die Auslastung immer unter 90% liegt, ist in der Regel die CPU langsamer als die GPU, welche warten muss.

    Was erzeugt CPU-Limits?
    • Hohe Sichtweite
    • Hohe Objekt-/Einheitenzahl


    Welche Spiele neigen zu CPU-Limits?
    • Online-Spiele (die ständigen Abgleiche der Positionen anderer Spieler mit dem Server erzeugen CPU-Last)
    • Strategiespiele (die große Menge an Einheiten erzeugt CPU-Last)
    • Open-World Spiele mit hoher Sichtweite (je größer die Sichtweite, desto mehr Objekte müssen erfasst und kontrolliert werden, eine hohe Sichtweite erhöht die CPU-Last)


    Im CPU-Limit hilft es nicht die Grafikkarte zu tauschen.

    GPU-Limit


    Vom GPU-Limit spricht man, wenn die GPU vollständig ausgelastet ist. Die Auslastung liegt im Spiel mit den gewählten Einstellungen immer über 95%.

    Was erzeugt GPU-Limits?
    • Hohe Auflösungen
    • Hohe Detail-/Qualitätseinstellungen
    • Kantenglättung


    Welche Spiele neigen zu GPU-Limits?
    • AAA-Titel
    • Shooter
    • Spiele ohne offene Welt


    Im GPU-Limit hilft es nicht die CPU zu tauschen.

    VRAM-Limit


    Vom VRAM-Limit spricht man, wenn der Grafikspeicher schnell voll ist. Es entstehen sog. Nachladeruckler, da die Daten im VRAM für die Anwendung nicht genügen, müssen sie erst von der Festplatte geladen werden, welche deutlich langsamer ist als VRAM.
    Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass Spiele mit hoher Auflösung automatisch deutlich mehr VRAM benötigen.

    Was erzeugt VRAM-Limits?
    • Hohe Texturdetails
    • Texturmods


    Welche Spiele neigen zu VRAM-Limits?
    • AAA-Titel
    • Open-World Spiele mit hochauflösenden Texturen
    • Spiele mit Texturmods


    Die Beobachtung der Auslastung verschiedener Komponenten erfolgt mittels Programmen wie GPU-Z, MSI Afterburner und CPU-Z.

    Wie man die Messungen genau durchführt, um seine Limits zu ermitteln, wurde vom Forumuser HisN in folgenden Threads genau erklärt:

    Limitiert CPU XYZ die Graka ABC?

    FAQ: Performance-Probleme. Es Ruckelt. FPS brechen ein. Framedrops. Lags.

    Asynchronous Computing


    Asynchronous Computing (deutsch asynchrones Berechnen) bezeichnet eine Technik, bei der diverse Rechenaufgaben neben der Grafikberechnung von der GPU übernommen werden. Zusätzlich sorgt es dafür, dass Computing und Grafikanwendungen gleichzeitig ablaufen können und nicht die eine Aufgabe auf die andere warten muss.

    Async Computing wurde entwickelt, um die CPU-Last zu verringern und um GPUs effektiver und gleichmäßiger auszulasten (sorgt dementsprechend tw. indirekt für höhere GPU-Last), also die Wartezeiten der GPU für andere Aufgaben zu nutzen.

    AMDs GCN-Architektur besitzt eigene, ACE ("Asynchronous Computing Engines") genannte Einheiten, die diese Aufgabe auf Hardwareebene umsetzen können. Mithilfe der Lowlevel-APIs DX12 und Vulkan können die ACEs direkt angesprochen werden und Programmierer steuern selbst, welche Berechnungen von den Shadern asynchron vorgenommen werden.

    Bei nVdia hingegen wird die Steuerung des Async Computing abstrakt durch den Treiber durchgeführt. Die Programmierer steuern also den Treiber, der dann die Aufgaben verteilt.

    Video: Asynchronous Shader


    Grafikschnittstellen


    Eine Schnittstelle bezeichnet in der Informatik ein Konstrukt, durch das verschiedene Soft- und/oder Hardwarekomponenten miteinander kommunizieren können. Wenn es sich dabei um Anwendungen handelt (bspw. Spiele), die über eine Schnittstelle kommunizieren, ist es eine sog. Anwendungs-Programmierschnittstelle, oder auf englisch kurz API ("Application Programming Interface").

    Eine Grafikschnittstelle sorgt dafür, dass das Spiel entweder über den Grafiktreiber (high-level-API) abstrahiert die GPU anspricht, oder direkt auf die Hardware zugreift (low-level-API). Bei low-level-APIs werden Funktionen genutzt, die die GPU nicht als Blackbox betrachten, sondern ihre einzelnen Komponenten direkt ansprechen können.

    DirectX: Direct3D 11

    D3D11 ist eine high-level-API für Windows. Sie ist Teil der DirectX API-Bibliothek, welche u.a. auch auf Sound und andere Hardwareressourcen zugreifen kann. Direct3D abstrahiert den Zugriff auf die Hardware über die Treiber. D.h. um tiefgreifende Optimierungen zu ermöglichen, muss der Treiber diese unterstützen. So ist es möglich, mehrere CPU-Kerne auszulasten, da D3D11 i.d.R nur im Singlethread funktioniert und die Mehrkern/-thread-Optimierung der Treiber übernimmt.

    Der Großteil aller Windows-Spiele der letzten Jahre ist DX11-basiert.

    OpenGL

    OpenGL (zu deutsch "Offene Grafikbibliothek") ist eine high-level-API für alle möglichen Betriebssysteme (u.a. Windows, Linux/UNIX-basierte OS wie Ubuntu und Android, macOS, uvm.). Sie spezifiziert diverse Funktionen für 2D und 3D Grafikanwendungen, die von anderen Programmierern um eigene Funktionen erweitert werden können (z.B. im Grafiktreiber). OpenGL weist weniger für Spiele gedachte Optimierungen auf, diese müssen meist ergänzt werden.

    OpenGL findet hauptsächlich in Spielen Verwendung, die für verschiedene Plattformen entwickelt werden. Der Publisher Valve nutzt für seine Spiele i.d.R. OpenGL, da diese auch auf dem eigens entwickelten SteamOS Verwendung finden.

    DirectX: Direct3D 12

    D3D 12 ist eine low-level-API, die u.a. Multithreading, hardwarenahe Programmierung und einen niedrigeren Overhead mitbringt. D3D 12 läuft nur auf Windows 10 basierten Systemen. D3D 12 wurde zusammen mit den restlichen Bibliotheken als DirectX12 von Microsoft vorgestellt. Die Veröffentlichung geschah nachdem AMDs Mantle-API das zweite Zeitalter der low-level-Grafik-APIs für den PC eingeläutet hat und knapp nach Release der ersten Windows 10 Builds.

    Sehr aktuelle (AAA)-Spiele setzen auf DX12, um GPUs effektiver auszulasten und den CPU-Overhead zu verringern. Beispiele für frühe DX12-Spiele sind Ashes of the Singularity oder Quantum Break.

    Vulkan

    Vulkan ist eine low-level-API, die wie D3D 12 Multithreading, hardwarenahe Programmierung und einen niedrigeren Overhead mitbringt. Sie ist plattformübergreifend und quelloffen. Release geschah zeitnah nach DX12, wobei Vulkan die low-level-API Mantle von AMD beerbt.

    Neben DX12 setzen sehr aktuelle Spiele auch auf Vulkan. Beispiele für frühe Vulkan-Spiele sind Doom 4 und DotA 2.

    Video: Vulkan API

    Geändert von psYcho-edgE (02.06.2017 um 14:55 Uhr)

  7. #6
    Rear Admiral
    Ersteller dieses Themas

    Dabei seit
    Apr 2013
    Ort
    4452:4553:4445:4e00
    Beiträge
    5.997
    platzhalter
    Geändert von psYcho-edgE (09.06.2016 um 09:04 Uhr)

  8. #7
    Rear Admiral
    Ersteller dieses Themas

    Dabei seit
    Apr 2013
    Ort
    4452:4553:4445:4e00
    Beiträge
    5.997
    platzhalter
    Geändert von psYcho-edgE (09.06.2016 um 09:04 Uhr)

  9. #8
    Rear Admiral
    Ersteller dieses Themas

    Dabei seit
    Apr 2013
    Ort
    4452:4553:4445:4e00
    Beiträge
    5.997
    platzhalter
    Geändert von psYcho-edgE (09.06.2016 um 09:05 Uhr)

  10. #9
    Fleet Admiral
    Dabei seit
    Aug 2007
    Beiträge
    17.734

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    sehr schöner beitrag
    finde die grafiken sehr übersichtlich und gelungen.

  11. #10
    Vice Admiral
    Dabei seit
    Jan 2008
    Ort
    Graz / Österreich
    Beiträge
    6.562

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    Finde ich auch sehr übersichtlich, gut gemacht!
    AMD Ryzen 5 1600X | ASUS ROG Crosshair VI Hero | ASUS ROG Poseidon 1080TI | G.Skill Trident Z 16GB DDR4-3200| SAMSUNG 840/850 SSDs | Antec P190-1200W | Win 10 Pro| ASUS ROG 278QR | LG 34UM95-P | Wassergekühlt sysProfile
    Mobile: Oneplus One | Google Nexus Tablet | HP EliteBook Folio 1020
    Foto: Nikon D800 und D700 mit Objektiven von 14-500mm

  12. #11
    Commodore
    Dabei seit
    Okt 2006
    Ort
    München
    Beiträge
    4.881

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    Der Vollständigkeit halber wäre es gut wenn die Nvidia Kontrahenten der unteren Preisklasse (GT240, GT430, GTS450) auch noch mit in den Vergleich aufgenommen würden. Für das Diagramm 'Leistung/Watt' würde ich übrigens eher die Angaben von HT4U verwenden, da dort die Leistungsaufnahme einzig bezogen auf die Grafikkarte (und damit auch sicher vor Veränderungen im jeweiligen Testsystem) angegeben wird.

    Ansonsten eine sehr gute Idee, das trägt sicher ganz gut als Entscheidungshilfe bei. Wird nur ein heftiges Stück Arbeit für den armen Rufus die Preisbewegungen einzupflegen
    Wo kämen wir hin, wenn alle sagten 'wo kämen wir hin', und niemand ginge, um einmal zu schauen, wohin man käme, wenn man ginge?

  13. #12
    Redakteur
    Dabei seit
    Mär 2010
    Beiträge
    11.199

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    Danke für die Anregungen.

    Das mit HT4U werde ich dann demnächst übernehmen, da hast du Recht
    Mit der bisherigen Lösung war ich auch noch nicht ganz zufrieden.

    Allerdings wird es schwierig werden, von allen Referenzdesignen die Leistungsaufnahme unter Spielen herauszubekommen, weil selbst HT4U testet nicht alle. Und wenn ich verschiedene Quellen benutze, also werden auch unterschiedliche Spiele zum Test verwendet, verfälscht das Ergebnis auch möglicherweise wieder.
    Geändert von Hibble (16.12.2011 um 17:39 Uhr)

  14. #13
    Commander
    Dabei seit
    Aug 2009
    Beiträge
    2.132

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    schön, danke finde ich echt gut. und wie gesagt, zumindest die GTS450 könnte noch rein.
    Intel XEON E3-1230 V3_______________________________Scythe Mugen 2 (Prime: 45°)
    8GB (2x4GB) DDR3 1333MHz, CL9___________________________Gigabyte GA-770TA-UD3
    PowerColor Radeon HD 7950 PCS+_____________________Cooler Master Silent Pro 500W
    Xigmatek Midgard___________Roccat Kone[+]________Edifier C3 2.1_________BF3:http://battlelog.battlefield.com/bf3...ats/381602562/

  15. #14
    Redakteur
    Dabei seit
    Mär 2010
    Beiträge
    11.199

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    Also was meint ihr, lieber die Werte von HT4U + andere Quellen (hab zur GTX 460 das hier mal gefunden http://www.heise.de/ct/artikel/Hoffn...r-1037694.html weil ht4u nur OCed 460er getestet hat)

    oder vllt die TDP Werte vom hersteller benutzen ?

    oder bei den CB Werten bleiben?

    so hab das Leistung/Watt Diagramm mal aktualisiert.
    Sieht schon mal viel realistischer aus^^
    Geändert von Hibble (16.12.2011 um 17:39 Uhr)

  16. #15
    Moderator
    Admin
    Dabei seit
    Sep 2008
    Ort
    Dresden
    Beiträge
    16.789

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    TDP-Werte der Hersteller zu nehmen wird Mumpitz.
    Ich würde die von HT4U nehmen. Das mit der GTX460 ist ärgerlich.
    Da könntest du aber einen relativ gut geschätzen Wert nehmen.
    Beispiel (Werte sind frei erfunden): CB misst für die HD5770 im Gesamtsystem 200Watt. HT4U für die HD5770 alleine 100 Watt. Jetzt weißt du, dass das CB Restsystem ca. 100 Watt schluckt. Verbraucht die GTX460 + Restsystem bei cb 220 Watt, weißt du, dass die Grafikkarte in etwa 120 Watt nimmt.

  17. #16
    Commodore
    Dabei seit
    Okt 2006
    Ort
    München
    Beiträge
    4.881

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    Zitat Zitat von Rufus feat. Ron Beitrag anzeigen
    (hab zur GTX 460 das hier mal gefunden http://www.heise.de/ct/artikel/Hoffn...r-1037694.html weil ht4u nur OCed 460er getestet hat)
    Auf HT4U ist das manchmal etwas schwer zu finden, aber in dem Fall eigentlich nicht. Die haben vorgestern sogar einen Vergleich von 9 verschiedenen GTX460 präsentiert, darunter auch die Referenz-Zotac.

    http://ht4u.net/reviews/2010/nvidia_...samtvergleich/

    Ich hab dort auch vor kurzem noch aus einer der Vergleichstabellen die Werte einer 768er GTX460 rausgefischt. Leider find ich die spontan nicht mehr. Ich könnte mir aber vorstellen dass einem die Kollegen von HT4U unter die Arme greifen wenn man sie direkt drum bittet
    Wo kämen wir hin, wenn alle sagten 'wo kämen wir hin', und niemand ginge, um einmal zu schauen, wohin man käme, wenn man ginge?

  18. #17
    Lt. Commander
    Dabei seit
    Apr 2003
    Beiträge
    2.019

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    Wieso gibt's kein fazit?

  19. #18
    Redakteur
    Dabei seit
    Mär 2010
    Beiträge
    11.199

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    Ich glaub ein Fazit wird schwer zu ziehen sein, wenn sich das Preisgefüge andauernd verändert.

    Ich könnte höchstens am Schluss nochmal auf Empfehlungen eingehen, z.B. dass eine 5750 der GTS 450 vorzuziehen ist. Wie wäre das?
    Geändert von Hibble (22.01.2011 um 15:15 Uhr)

  20. #19
    Fleet Admiral
    Dabei seit
    Apr 2008
    Ort
    Österreich
    Beiträge
    12.238

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    Ich denke sein Fazit kann sich dank der guten Grafiken jeder selber bilden.

    Danke für den gelungenen Thread.
    Hoffentlich hältst du ihn lange am Leben, indem du ihn regelmäßig aktualisierst.

    mfg dorndi

  21. #20
    Commander
    Dabei seit
    Aug 2009
    Beiträge
    2.132

    AW: Grafikkartenkaufberatung (Was kriegt man für sein Geld)

    denke auch dass hier kein fazit notwendig ist. die diagramme sind objektiv und bestehen aus Fakten. Bei einem fazit, könnte die eigene meinung zu sehr auftauchen oder dem leser weniger platz für eigene schlussforgerungen lassen.
    Intel XEON E3-1230 V3_______________________________Scythe Mugen 2 (Prime: 45°)
    8GB (2x4GB) DDR3 1333MHz, CL9___________________________Gigabyte GA-770TA-UD3
    PowerColor Radeon HD 7950 PCS+_____________________Cooler Master Silent Pro 500W
    Xigmatek Midgard___________Roccat Kone[+]________Edifier C3 2.1_________BF3:http://battlelog.battlefield.com/bf3...ats/381602562/

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •  
Forum-Layout: Feste Breite / Flexible Breite