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Prüfstand Spiele I: Wie gut werden CPU und GPU genutzt?

Prüfstand Spiele I: Wie gut werden CPU und GPU genutzt?
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Schluss mit Gerüchten und Legenden! Wir haben 20 aktuelle Spiele mit einer Intel Core i5 CPU und einer Nvidia Geforce GTX 460 getestet, um zu sehen, wie stark aktuelle Hardware tatsächlich ausgereizt wird.

Unser Test soll typische Fragen beantworten, die immer wieder zu den Themen Hauptprozessor (CPU) und Grafikprozessor (GPU) gestellt werden: Werden vier Kerne genutzt oder reicht eine Dual-Core-CPU? Kann man eine starke Grafikkarte mit einer schwachen CPU verwenden? Wie viel Leistung verliert man, wenn man eine schwache CPU benutzt? Soll man sein Geld in einen besseren Prozessor oder in eine schnellere Grafikkarte investieren? Wie viel Grafikleistung und CPU braucht man für Full HD? Sind 1 oder 2 GByte Grafikspeicher nötig?

Für diesen Test haben wir auf das übliche Benchmark-Procedere verzichtet und die Messungen während des Spielens vorgenommen. Beim Ablauf wurde versucht in allen Testläufen das Spielverhalten so identisch wie möglich nachzustellen. Damit können die Messergebnisse zwar etwas ungenauer sein, sie sind aber, da tatsächlich im Spiel und in Echtzeit entstanden, sehr praxisnah. Wichtigstes Ziel dabei war, dass CPU und GPU unter Realbedingungen zeigen sollen, was sie tatsächlich können, wie stark ihre Leistung Einfluss nimmt und wie gut sie sich gegenseitig unterstützen.

Um die oben gestellten Fragen zu beantworten haben wir die Intel Core i5 CPU per BIOS-Einstellungen mit verschiedenen Taktraten betrieben. Als Grundtakt haben wir 3 GHz gewählt, was von jeder gängigen CPU erreicht werden könnte und einen akzeptablen Mittelwert darstellen sollte. Um die verschiedenen CPU-Konfigurationen zu simulieren, wurde die Core i5 CPU mit einem Kern (Core), 2 Kernen und 4 Kernen betrieben. Das ist sicher kein authentischer Vergleich mit den entsprechenden CPU-Klassen, reicht aber für unseren Test aus, um die Optimierungen der Spiele zu zeigen. Zudem haben wir noch ein Szenario für den günstigsten Fall nachgestellt und unsere Core i75 CPU mit 4 Kernen auf 4 GHz übertaktet. In unserem Fall stellt dies die vernünftigste OC-Einstellung dar, da sich hier der beste Kompromiss aus Wärme, Leistungsaufnahme, Spannungserhöhung und Stabilität ergibt.

Die CPU haben wir zusammen mit einer Geforce GTX 460 (768 MB) betrieben, die eigentlich für alle gängigen Spiele in Full HD-Auflösung ausreicht. In ein paar Fällen haben wir noch die etwas stärkere Radeon HD 5870 hinzugezogen, um damit die Unterschiede bei der Grafikleistung deutlicher hervorzuheben. Getestet wird ausschließlich in der Auflösung 1920 x 1200 Pixel. Die Kantenglättung und anisotrope Filterung wird nach Möglichkeit auf 8AA und 16AF gestellt, wobei nur inGame-Einstellungen verwendet werden, damit es keinen Vorteil durch den Grafiktreiber gibt und die Ergebnisse für ATI und Nvidia neutral bleiben. Wir haben auch keine Spezialtreiber oder exe-Tweaks verwendet, um Kantenglättung zu erzwingen. Wenn es das Spiel nicht unterstützt oder die Grafikkarte durch Mangel an Speicher nicht kann, dann wurde es auch nicht verwendet. Die Auswahl der 20 Spiele geht von DirectX 9 bis DirectX 11.

In diesem ersten Teil betrachten wir die Auslastung der Hardware anhand von zehn Spielen. Im zweiten Teil folgen zehn weitere Spiele sowie die Gesamtergebnisse und das Fazit.

Alle 19 Kommentare anzeigen.
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  • epic-fail , 6. September 2010 08:56
    schöne Idee mal einen solchen Vergleich zu erstellen! Allerdings vermisse ich mit Dirt2, Crysis und Farcry 2 einige absolut typische Benchmark-Kandidaten, die durchaus beliebt und mitunter Hardware-hungrig sind. Vielleicht noch einen Teil 2,5 rausbringen ? ;-)
  • xCx , 6. September 2010 09:14
    Eure Grafikspeicherauslastung ist mir sehr suspekt, ich hab ne 512MB Karte und kann AvP in vollen (Textur-)Details spielen (was mit 512 nicht gehen sollte laut euren Messungen (ich sag nur Doom 3 - mit den Ultra Einstellungen da reichen 512MB eben nicht mehr was zu 0 FPS führt sobald man sich umdreht ;) ))
    Außerdem versteh ich nicht was die CPU Leistung mit der Auslastung des GrakaSpeichers zu tun haben soll.
  • 3D Mann , 6. September 2010 09:17
    Im Vordergrund standen keine der älteren und typischen Benchmarkspiele, allzuweit wollte ich nicht zurückgehen. Die gewählten Titel sind eine Mischung aus Verkaufs-Topp-Ten, DX11 (z.b. Stalker, Metro 2033, Alien vs Predator), 3D-Engines (z.b. Source L4D 2, ID Wolfenstein, Unreal) und neuer Titel (z.b. Starcraft, Kane&Lynch 2).

    Wie du schon gesehen hast, Teil 2 ist bereits fertig. Mal sehen, wie die Geschichte ankommt und ob es einen Teil 3 geben wird :) 

    Zitat :
    Außerdem versteh ich nicht was die CPU Leistung mit der Auslastung des GrakaSpeichers zu tun haben soll.


    Gar nichts, dient nur zur Information. Der Wert ist nur ein Richtwert, da sich viele Games auch an den vorhandenen Grafikspeicher anpassen. Die Auslastung zeigt nur, ob noch Luft wäre.

    Beispiel:
    Wenn die GPU-Last nur 79% beträgt und der Grafikspeicher mit 750 MByte voll wäre, könnte man auch von einem Engpaß beim Grafikspeicher ausgehen (wie dein Beispiel mit Ultra Doom). Das kann man aber erst mit steigender CPU-Leistung und einer höheren GPU-Auslastung bestätigen oder widerlegen. Deshalb sind alle Werte angegeben, da sie indirekt verknüpft sein können.
  • oXe , 6. September 2010 10:04
    Yes, danke THG :) 
    Genau das, was ich wollte.

    Gruss Stefan
  • Harry_zz , 6. September 2010 10:42
    Interessant wäre hier noch gewesen wie sich ein AMD Phenom II X6 1055T 2.80GHz schlägt. Da dieser zum selben Preis wie der i5 750 zu haben ist. Und ein Einstiegssystem auf AMD Dualcore-Basis ebenfalls insbesondere da für die Grundhardware auf AM3 Basis eine längere Lebenserwartung zu erwarten ist.
  • Bratkartoffel , 6. September 2010 10:46
    Nehmt mal bitte Crysis mit rein !
  • Pascha , 6. September 2010 10:58
    Schöner Test, schade nur das es kein CPU mit HT war so hätte man noch zusätzlich benchen können welches Spiel aus HT Vorteile ziehen kann.
    Somit hätte man auch einen besseren Vergleich zu den i3 und i5 Dual Cores gehabt.
  • bigreval , 6. September 2010 11:50
    Und dann noch bitte die CPU, die Graka und was weiss ich...

    Nein, nicht böse sein, das ist kein Gemecker. Ich finde den Test sehr aufschlussreich, welches Game was an Hardware ausnutzt. Ob nun die CPU-Cores besser genutzt werden oder die Graka bis zum Anschlag, wo es drann hängen kann, dass etwas nicht so läuft wie man es erwartet usw.

    Als Info würde mich persönlich noch interessieren, ob die 6-Kerner generell schon unterstützt werden oder noch alles bei 4-Kernen sein Ende findet, gerade bei den Games, die mit der Kernzahl sehr gut skalieren.

    Als Test um ein Gesamtbild zu finden, ist der Bericht Klasse! Aber die 6-Kerner fehlen noch. Egal ob AMD oder Intel, das Ergebnis an sich lässt sich ja auf jede Plattform portieren. Ob da nun bei Intel ein paar mehr FPS kommen als bei AMD spielt nicht die Rolle, sondern eher ob die "aktuellen" Engines halt mehr als Quadcore unterstützen...
  • 3D Mann , 6. September 2010 12:01
    Hier ist ein CPU-Vergleich mit GTA 4 und 6 Kernen:

    http://www.tomshardware.de/GTA-IV-liberty-city-EFLC,testberichte-240557-4.html
  • bigreval , 6. September 2010 12:19
    @3D Mann:

    Super! Mehr Infos kann man nicht erwarten!

    Mehr kann ich jetzt nicht mehr dazu sagen... Perfekt!

    Danke!
  • 3D Mann , 6. September 2010 12:21
    Gern geschehen :) 
  • Harry_zz , 6. September 2010 12:49
    @3D Mann vielen dank für die Info.
    Also scheinen die 6 Kerne zumindest bei GTA nichts zu bringen.
    Aber sehr schön zu sehen ist welche Auswirkung der Prozessorcache hat bei Athlon II X4 630 und Phenom II X4 945.
  • holgiheftig , 6. September 2010 16:35
    Mal ne ganz generelle Frage:
    Weshalb ist die Grafikkarten-Auslastung nicht immer bei 100% ?
    Sie könnte doch einfach mehr Frames produzieren solange sie nicht voll ausgelastet ist, oder irre ich?
  • 3D Mann , 6. September 2010 17:05
    Kommt darauf an, alles zwischen 97 bis 99 % würde ich als Schwankung in den Messwerten sehen, die Mess-Tools brauchen auch etwas Leistung. Die offensichtlichen Messungen CPU voll ausgelastet und GPU unter 100% zeigt eigentlich, dass die CPU die Grafikkarte bremst. Im schlimmsten Fall kann das System für Sound, Netzwerk, Festplatte und Laufwerk die CPU-Leistung absaugen, was zwar als 100% CPU-Auslastung ausgelesen wird, aber nicht für Game und GPU voll zur Verfügung steht.
  • Login_1 , 6. September 2010 20:30
    WOW :o 

    Das selbst ein starker Vierkerner fast komplett ausgelastet ist überrascht mich schon.

    Bei meinem kleinen Dual-Core (der bald rausfliegt) schwankt es so zwischen 94% und 100%.

    Und bei 100% geht das geruckle erstmal los - 10fps Diashow :D 

    Und was sagt eigendlich so eine GeForce 8800GTS dazu???

    Ich bin mir sicher die ist nicht voll ausgelastet, da sie nicht die Spitzentemp von FurMark erreicht.
  • Lord Nelson , 6. September 2010 23:28
    Sehr interessanter Test! Freu mich schon auf den zweiten Teil.

    Nett gefunden hätte ich übrigens auch eine Art normalisierter Framerate für die jeweiligen Einstellungen 1 Kern, 2 Kerne usw.
    Ich meine, man misst die Frames bei 1 Kern und definierts z.B. als 100%. Dann die Frames bei 2 Kernen in entsprechender Prozentzahl angeben usw.

    Oder kann ich davon ausgehen, dass die Framerate genau proportional zur Grafikkartenauslastung ist?
    Denn wenn ich GTA anschaue, rechnet die CPU bei 4 Kernen theoretisch mehr als doppelt so viel als bei 2 Kernen. Trotzdem steigt die Grafikauslastung nur um etwa 30% an. Was hat sich da bei den Frames getan? Und was bitte rechnen 4 CPU-Kerne dann ohne Nutzen herum?
  • Dreed , 18. September 2010 14:04
    Was ich gerne wüsste ist, wie man die GPU-Auslastung misst?

    Dragon Age läuft bei mir öfter nicht flüssig und da frage ich mich dann schon ob meine Dual Core 8400 Intel CPU der Flaschenhals ist oder die 4870 Radeon Grafikkarte. Wahrscheinlich sind es wie immer: Beide Komponenten, da schon so alt...

    Dragon Age soll ja sehr von einem 4-Kerner profitieren, trotzdem wird empfohlen, bei einer bestehenden 2-Kern CPU besser in eine schnellere Grafikkarte Geld zu investieren. Das ist irgendwie unbefriedigend. Und wenn ich mir so Tests ansehe, schein es derzeit noch keine Grafikkarte zu geben, die eine 100% Mehrleistung gegenüber meiner jetzigen 4870 bringt und kein GPU Sandwitch für 600,00 € ist.
  • derwolf92 , 18. September 2010 14:10
    Mit Gpu-z kannst du alle werte aufzeichnen lassen.
  • Fantom_11 , 21. September 2010 21:27
    wieso bei Avatar die GPU und die CPU niht ausgelastet ist wüßte ich gern, was limitiert denn da