Welche hat die energieeffizientesten GPUs? NVIDIA oder AMD?

Eine Möglichkeit, die Leistung verschiedener Grafikkarten zu messen, ist die Messung ihrer Energieeffizienz, wobei dafür sogenannte Frames per Joule verwendet werden. Dies ermöglicht es uns, die evolutionären Trends zu kennen und daher zu sehen, wie sie nach Generation und Architektur skalieren, um nicht nur ihre Leistung, sondern auch ihre Verbrauchseffizienz zu vergleichen. Was kann NVIDIA und AMD tun? Welcher ist heute effizienter?

die energieeffizientesten GPUs

Eine der größten Sorgen für Entwickler neuer GPUs und damit Grafikkarten ist der Energieverbrauch, da die PCI-Express-Schnittstelle Einschränkungen in Bezug auf die Leistungsgrenze, die sie übertragen können, mit sich bringt. Erschwerend kommt hinzu, dass der Energieverbrauch zum Erreichen der höchsten VRAM-Bandbreite, gemessen in Picojoule pro übertragenem Bit, immer größer wird und daher dem die Grafikhardware dominierenden Prozessor immer weniger Spielraum lässt. auf der Energieseite.

Deshalb die Herausforderung der drei wichtigsten Hersteller von Grafikhardware: Intel, AMD und NVIDIA; Es ist nicht mehr die Tatsache, dass immer neue GPUs entworfen werden, die mehr Pixel auf den Bildschirm zeichnen, mehr Polygone oder mehr TFLOPS berechnen, sondern dass sie versuchen, mit immer weniger verfügbarer Energie die maximal mögliche Leistung zu erzielen.

Was sind die Joule-Frames?

Fotogramas juiio GPU
Wenn wir über das Delta der Energieeffizienz zwischen zwei Grafikkarten sprechen, müssen wir das gleiche Spiel unter den gleichen Bedingungen sowohl in Bezug auf die Grafikeinstellungen als auch auf die Auflösung vergleichen. Auf diese Weise, dass beide genau das gleiche Bild aufnehmen und wir die Leistung jedes einzelnen anhand der Geschwindigkeit messen können, mit der die Frames aufgenommen werden, natürlich dasjenige, das die meisten Frames rendert.

Aus zwei Konzepten wie Frames pro Sekunde und Watt, die nichts anderes als Joule pro Sekunde sind, können wir die Joule pro Frame erhalten. Offensichtlich ist die Grafikkarte, die beim Generieren eines Frames am wenigsten Joule verbraucht, diejenige, die unter diesem Spiel energieeffizienter ist.

Wie werden die Frames pro Joule einer Grafikkarte gemessen? Der Weg dazu ist sehr einfach, wir müssen nur den Verbrauch der Grafikkarte durch die Anzahl der Bilder pro Sekunde, die sie erhält, und damit auf einfache Weise die Energieeffizienz jeder einzelnen teilen GPU insbesondere erhalten wird.

Der beste Weg, um Energieeffizienz zu messen

GPU-Effizienz fotogramas julio

Aber ist es nicht viel besser, die technischen Daten zweier Grafikkarten auf dem Papier zu vergleichen? Nicht wirklich, da es sich bei den angegebenen Zahlen um theoretische Maximalwerte handelt, die nur unter idealen Bedingungen angegeben werden können, die zu 99.9 % für das eine oder andere nicht erfüllt werden. Vergessen wir nicht, dass beim Generieren eines Frames die CPU ist auch wichtig, ein Element, das in allen Vergleichen gleich sein muss, sowie die Geschwindigkeit der RAM.

Aus diesem Grund ist es effizienter, zwei GPUs in einem realen Szenario miteinander zu vergleichen. Außerdem können wir so die Engpässe innerhalb derselben Hardware finden und wissen, ob diese durch die Bandbreite des VRAM oder durch die Rechenkapazität des Grafikprozessors selbst begrenzt ist.

Frames by Joule und neue Architekturen

TFLOPS Velocidad-GPU
Derzeit arbeiten alle PC-Grafikprozessoren mit variabler Geschwindigkeit, das heißt, je nach Arbeitsbelastung wird sie mit einer höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit ausgeführt. Wir dürfen nicht vergessen, dass Videospiele visuell immer komplexer werden und dies bedeutet eine Zunahme der zu verarbeitenden Datenmenge. Wenn ein Spiel relativ alt ist, wird unsere GPU daher nicht aufs Gaspedal treten, um es zu rendern, schließlich beträgt die Standardfrequenz in Bildern pro Sekunde 60 Hz.

Daher ist es beim Kauf einer neuen Grafikkarte viel besser, sich für neuere Architekturen zu entscheiden, nicht nur, weil neue Spiele ihre stärkstenRand Technologien, die darin enthalten sind, aber aufgrund der Tatsache, dass die Energieeffizienz viel älter ist. Wenn wir die Auflösung, Grafikeinstellungen und Bildrate korrigieren würden, würden wir sehen, dass eine RX 6000 von MMD effizienter wäre als eine RX 5000 der gleichen Marke und sogar eine RX Vega. Das gleiche gilt für NVIDIA, wo die GeForce Ampere effizienter sind als die Turing und diese als die mit Pascal-Architektur.

Jedes Schaf mit seinem Partner, jede GPU mit seiner Auflösung

fotogramas julio NVIDIA AMD

Die Frames pro Joule geben uns immer sehr klare Hinweise, warum es High-End-GPUs gibt und warum sowohl NVIDIA, Intel als auch AMD in ihrem Marketing bestimmte Grafikkarten für einige Auflösungen und andere empfehlen.

Durch einfache Beobachtung werden wir sehen, dass eine mittlere oder niedrigere Grafikkarte keine große Bildrate bei höheren Auflösungen als beabsichtigt bewegen kann. Wenn wir die Frames nach Joule extrahieren, würden wir feststellen, dass sie weniger effizient sind, wenn wir die Auflösung der Ausgabe der Spiele erhöhen. Der Grund ist, dass der Stromverbrauch gehalten wird, aber die Anzahl der Frames nimmt ab . Daher ist beispielsweise bei der Generierung des gleichen Frames bei 4K eine RTX 3080 effizienter als eine RTX 3070.

Wir dürfen auch den Einsatz der fortschrittlichsten Technologien nicht vergessen. Neuere GPUs ergänzen sie oft über verschiedene Arten von Beschleunigern, die die Funktion zu viel geringeren Energiekosten ausführen. Wenn diese kleinen Einheiten nicht im Grafikprozessor enthalten sind, ist die Energieeffizienz am Ende viel geringer.

Vergleich verschiedener GPUs in Frames nach Joule

GPU Energieverbrauch Frames für Joule (1080p) Bilder pro Joule (1440p) Effizienz (1080p bis 1440p) Frames für Joule (2160p) Effizienz (1440p bis 2160p)
Radeon VII 265 W 0.456 0.347 -24% 0.205 -41%
RX 5500 XT 127 W 0.549 0.389 -29% 0.205 - 46%
RX 5600 XT 155 W 0.652 0.469 -28% 0.262 - 44%
RX 5700 165 W 0.671 0.491 -27% 0.278 - 43%
RX 5700 XT 213 W 0.579 0.423 -27% 0.241 - 43%
RX 6800 XT 293 W 0.665 0.553 -zwanzig % 0.300 - 39%
RX 6900 XT 301 W 0.669 0.553 -19% 0.338 - 38%
GPU TDP Frames für Joule (1080p) Bilder pro Joule (1440p) Effizienz (1080p bis 1440p) Frames für Joule (2160p) Effizienz (1440p bis 2160p)
GTX 1650 SUPER 104 W 0.633 0.439 -31% 0.226 -48%
GTX 1660 117 W 0.630 0.445 -29% 0.244 -Vier. Fünf %
RTX 2060 SUPER 178 W 0.618 0.455 -26% 0.248 -44%
RTX 2070 SUPER 210 W 0.610 0.455 -25% 0.249 -43%
RTX 2080 SUPER 178 W 0.567 0.431 -24% 0.254 -41%
RTX 2080 Ti 262 W 0.613 0.478 -22% 0.287 -40%
RTX 3070 220 Watt 0.738 0.575 -22% 0.341 -41%
RTX 3080 325 W 0.586 0.478 -18% 0.303 -37%
RTX 3090 356 W 0.572 0.477 -17% 0.311 -35%

In den beiden obigen Tabellen können wir die Entwicklung der Frames in Joule auf den verschiedenen Grafikkartengenerationen von NVIDIA und AMD sehen, wodurch wir wissen, wie sie sich in Bezug auf die Energieeffizienz entwickelt haben, aber auch, wie sich höhere Auflösungen auf die Leistung auswirken .

Die erhaltenen Ergebnisse geben uns einen sehr spezifischen Hinweis, und zwar, dass trotz der Fortschritte bei neuen Architekturen die Leistung, die in Frames pro Joule in jeder GPU gemessen wird, in all dieser Zeit nicht dupliziert wurde, was die Notwendigkeit der Implementierung von Algorithmen der künstlichen Intelligenz wie z NVIDIA DLSS, Intel XeSS oder AMD FSR um die Framerate in bestimmten Auflösungen zu erhöhen, Rendern Sie intern niedriger und erhöhen Sie damit die Anzahl der Frames pro Joule.

Zum Abschluss haben wir die Energieeffizienz der Intel- und AMD-GPUs nicht berücksichtigt. Der Grund dafür ist, dass es viel schwieriger ist, Teil des gleichen Chips wie die CPU zu sein und das Stromversorgungssystem zu teilen.