Geforce GTX 780 GPU/Vram-Overclocking skalierung (ehemals GTX 680 Bandbreitentest)

[LSSJBroly]

Vorworte:
Die GTX 680 (und auch andere Keplerkarten) skaliert mit Speicher-OC auffällig stark, anders als noch die GTX 580 oder Radeon HD 7970/7950/7870. Man könnte daher von einem Bandbreitenlimit sprechen. Dazu habe ich (auch auf interesse von Boxleitnerb) einige Benchmarks durchgeführt.

Anders als die GTX 680 verfügt die GTX 780 wie die GTX Titan über ein 384 Bit großes Speicherinterface und somit bei selbem Speichertakt 50% mehr Bandbreite als die GTX 680. Daher sollte die neue Nvidia-Karte mit dem GK110 deutlich weniger von Speicher-OC profitieren als noch die GTX 680. Andersrum bedeutet das auch, dass reines GPU-OC deutlich kräftiger durchschlägt.
Mehr infos im Sammelthread zur GeForce GTX 780

System:
Setup wie in meiner Signatur/Profil:
Intel Core i7-2600K @4.200 MHz
ASRock Z68 Extreme3 Gen3
16GiB DDR3-1600
Geforce GTX 680 2GiB
Geforce GTX 780 3GiB
(möglicherweise limitiert meine CPU bereits in 1.920 x 1.080)


Damit die Vergleichbarkeit verbessert wird, wurden die Taktraten festgesetzt.

Geforce GTX 680 - da nicht mehr vorhanden, kann ich keine weiteren Tests dazu machen

Spoiler

1.) 1.058/3.004 MHz (Basis/Basis)
2.) 1.058/3.504 MHz (Basis/+ 16,6%)
3.) 1.215/3.004 MHz (+ 14,8%/Basis)
4.) 1.215/3.504 MHz (+ 14,8%/+ 16,6%)

Geforce GTX 780

Spoiler

1.) 902/3.004 MHz (Basis/Basis)
2.) 902/3.504 MHz (Basis/+ 16,6%)
3.) 1.046/3.004 MHz (+ 16,0%/Basis)
4.) 1.046/3.504 MHz (+ 16,0%/+ 16,6%)
5.) 1.176/3.004 MHz (+ 30,4%/Basis)
6.) 1.176/3.504 MHz (+ 30,4%/+16,6%)

Zu den Benchmarks:
Die Basis wird Grün angezeigt. Alle blauen Prozentangaben hinter den Avg.-Fps sind die Leistungsteigerungen gegenüber der Basis. Die roten Prozentangaben beschreiben, wie stark Speicher-OC bei gleichem GPU-Takt durchschlägt.

Alle Benchmarks wurden nach dem Verfahren der PCGH durchgeführt und können ohne weiteres nachgestellt werden. Für mehr Informationen, die PCGH-Benchmark FAQ-Seite besuchen (da findet man auch alle Einstellungen und Savegames)
Benchmark-FAQs: So testet PCGH CPUs und Grafikkarten mit Spielen - Update mit Grafikkarten-Benchmarks 2013/2014

Alte Benchmarks

Spoiler

Updates

Spoiler

Update 15.07.2013
Far Cry 3: Blood Dragon hinzugefügt

Update 04.08.2013
Far Cry 3: Blood Dragon aktualisiert (5GHz CPU)
Metro Last Light hinzugefügt
Tomb Raider hinzugefügt

Alte Updates:

Spoiler

Update 1

Spoiler

AvP. Benchmark korrigiert + 4x MSAA Bench hinzugefügt. Weitere Benchmarks werden folgen:

Update 2

Spoiler

Skyrim 4x SGSSAA ohne Mods in 1080p und 1600p

Update 3

Spoiler

Skyrim in 1600p mit 8x MSAA und Hi-res Texturen

Update 4

Spoiler

Metro 2033 benchmark (PCGH-download funktioniert nicht) - den ganzen Ordner kopieren und in User/Dokumente einfügen
File-Upload.net - 4A-Games.zip

Update 5

Spoiler

Metro 2033 Extra-test: 160GB/s bei 2504MHz

Update 6

Spoiler

Geforce GTX 780 hinzugefügt
3DMark11 + GTX 780

 

[scully1234]

Interessant zu sehen wie er fast jedes einzelne Vram MHZ aufsaugt wie ein trockener Schwamm u konsequent umsetzt und das durch die Bank

Größer und breiter dürften da beim BigBoy schon erheblich weiterhelfen

 

[slot108]

sehr informativ. Danke!

 

[UHJJ36]

Da sieht man wieder das Nvidia bei der 680 an der falschen ecke gespaart hat...

 

[boxleitnerb]

Nunja, mich irritieren zwei Dinge.

1. GPU-OC und VRAM-OC bringen für sich allein ähnlich viel, aber nie soviel wie durch die prozentuale Steigerung der Taktraten möglich wäre
2. Der Performancegewinn durch kombiniertes OC ist durchaus etwas höher als die einzelnen Werte (14.8% durch GPU und 16.6% durch VRAM).

Zu 1.
Es sind natürlich keine Momentaufnahmen, sondern längere Benchmarks, wo sicher je nach aktueller Situation mal das eine und mal das andere limitiert. Aber nehmen wir mal Metro 2033 in 1600p: 16.6% Speicher-OC bringt 6.9% mehr fps, heißt die Bandbreite limitiert nicht durchgehend bzw. nicht maximal, sondern weniger als 50%, salopp gesagt. Und dennoch bringt 14.8% GPU-OC dort läppische 3.5%. Das ergibt irgendwie keinen Sinn, oder? Wenn die Bandbreite so wenig limitiert und die Rechenleistung (?) auch wenig, was dann? Kombiniert haut es aber voll rein. Vielleicht ist es irgendwas anderes, Caches, die volllaufen oder anderweitige gegenseitige Abhängigkeiten, die sich "hochschaukeln"?

Ich hab ehrlich gesagt damit gerechnet, dass das Speicher-OC mehr durchschlägt.

Zu 2.
Kein Plan

@LSSJBroly:
Gibt es denn Momentaufnahmen, wo die höhere Bandbreite 1:1 in mehr fps umgesetzt wird? Also wenn du irgendwo stehenbleibst, mit Alt-Tab rausgehst, den VRAM-Takt hochsetzt und dann direkt die fps vergleichst.
Hast du den GPU-Takt überwacht bzw. festgeklemmt?

 

[LSSJBroly]

@LSSJBroly:
Gibt es denn Momentaufnahmen, wo die höhere Bandbreite 1:1 in mehr fps umgesetzt wird? Also wenn du irgendwo stehenbleibst, mit Alt-Tab rausgehst, den VRAM-Takt hochsetzt und dann direkt die fps vergleichst.
Hast du den GPU-Takt überwacht bzw. festgeklemmt?

Jup, Takt festgesetzt und per OSD konstant überwacht, dabei den Lüfter hoch gestellt, damit das PT niemals erreicht wird. Und ja, in BF3 konnte ich im Game rausgehen, den takt einstellen und hatte dann sofort wieder höhere Fps (egal ob Speicher-OC oder GPU-Oc, mit beidem deutlicher) (auch in Skyrim so, allerdings verhält sich das Game eher so wie der 3DMark, da bringt Speicher-OC nicht wirklich viel (mit SGSSAA))

Die Wert in Metro 2033 haben mich auch etwas überrascht, hätte ich auch nicht mit gerechnet, alle anderen Werte sind in etwa das womit ich auch gerechnet habe. Da ist 1600P sowieso etwas komisch, da kommt GK104 nämlich wieder näher an die HD 7970 GHz Ed. dran, bzw. mit OC ist man da sogar schneller xD (Die HD 7970 GHz Ed. erreicht da 23,3 Fps)

 

[scully1234]

Ich hab ehrlich gesagt damit gerechnet, dass das Speicher-OC mehr durchschlägt.

~15% Verschiebung von Core/Speicher mündet in ~ 15% Zugewinn an Performance,ist von der Scallierung doch perfekt

Der Chip ist also imo so ausgelegt.das beide Faktoren 1:1 voneinander profitieren

Schade das der IMC u Core nicht mehr mitmachen,sonst wäre es interessant ob sich das nach oben raus so weiter dupliziert

 

[boxleitnerb]

Ich meinte natürlich alleiniges Speicher-OC.
Wie erklärst du dir, dass die Faktoren für sich nicht 1:1 mehr fps liefern, zusammen aber schon?

 

[scully1234]

Ich meinte natürlich alleiniges Speicher-OC.
Wie erklärst du dir, dass die Faktoren für sich nicht 1:1 mehr fps liefern, zusammen aber schon?

Ohne das der Bagger gräbt nützt auch die dickste Schaufel nix

Oder besser ausgedrückt die Schaufel ist genau austariert zu dem was der Bagger an Dreck hochbekommt

Ich vergrößere beides um 15% und erhalte summa summarum 15% mehr Arbeitsleistung

Das ist nicht bei jedem Chip gegeben

 

[LSSJBroly]

Ich meinte natürlich alleiniges Speicher-OC.
Wie erklärst du dir, dass die Faktoren für sich nicht 1:1 mehr fps liefern, zusammen aber schon?

Ich könnte mir nur noch vorstellen, dass die GTX 680 in 1600P in Metro 2033 nicht mehr so stark speicherabhängig wäre. Allerdings ist wie gesagt das Plus durch GPU-OC zu niedrig...
Interessant: Bei gleichen 1215MHz schlägt dann Speicher OC mit ganzen 13,9% voll durch. In 1080P sind es dann nur rund 10,6% Also: Je höher der GPU takt, desto stärker schlägt Speicher-OC durch, was aber schon klar war, da ja dann Verhältnismäßig dem Chip noch weniger Bandbreite zur Verfügung stehen.

Jay, 600 Beiträge xD

 

[scully1234]

Interessant: Bei gleichen 1215MHz schlägt dann Speicher OC mit ganzen 13,9% voll durch.

Richtig du hast beide Variablen um annähernd den selben Prozentsatz hochgeschraubt u keine von beiden hat irgendwo auf dem Weg was liegen lassen

 

[LSSJBroly]

Richtig du hast beide Variablen um annähernd den selben Prozentsatz hochgeschraubt u keine von beiden hat irgendwo auf dem Weg was liegen lassen

Gut, der Speicher ist etwas stärker übertaktet worden, hab ich leider zu spät gemerkt (wollte daher nicht nochmal rund 60 Benchmark-durchläufe nochmal machen^^) Man erkennt aber wohl das, was deutlich ist: Speicher-OC lohnt sich z.T. mehr als deutlich

 

[scully1234]

Nicht so dramatisch aber man sieht sehr gut das Core und Speicher auch bei mehr Leistung simultan sehr gut miteinander harmonieren,und nicht eine Seite plötzlich ein Ungleichgewicht herstellt

Deshalb schade das mans nicht noch weiter fortsetzen kann um zu sehen wann welcher Faktor den anderen nicht mehr im selben Maße beeinflusst

 

[boxleitnerb]

Mich irritiert halt, dass die 680 nicht so bandbreitenlimitiert ist wie manchmal gesagt wird. Schaut man sich den Test von techspot an, gibt es einige Fälle, wo die 680 die 35% flotter ist wie eine 660 (Ti), die sie mehr Speicherbandbreite hat. Das ist also hart am Limit, da wäre doch anzunehmen, dass das nicht so plötzlich bei schlappen 15% mehr Bandbreite durch OC so abflacht.

AvP war so ein Fall:
The Best Graphics Cards: Nvidia vs. AMD Current-Gen Comparison > Benchmarks: Aliens vs. Predator, Alan Wake - TechSpot

Die 7970 GE hat ca. 65% mehr Speicherbandbreite wie die 6970 und ist entsprechend schneller. Würde es nur nach der Rechenleistung gehen, wären es nur 51%, wobei der Vergleich schwierig ist, da unterschiedliche Architekturen. Aber dass es mit der Speicherbandbreite halt so haargenau passt, und das bei 680 vs 660 (Ti), 680 vs 580 und 7970 GE vs 6970, ist eben schon bezeichnend.

Broly, hast du 4xMSAA bei AvP aktiv gehabt?
Hast du noch welche von den folgenden Spielen? Ist zwar schwierig zu vergleichen, weil wir nicht wissen was techspot da genau gebencht hat, aber wenigstens kamen Situationen vor, wo ein komplettes Bandbreitenlimit auftrat. vielleicht kann man ja so eines erwischen bzw. feststellen ob das öfters vorkommt.

Alan Wake
Crysis 2 (nur 1600p)
Hard Reset
Just Cause 2
Skyrim

 

[LSSJBroly]

Broly, hast du 4xMSAA bei AvP aktiv gehabt?

Alan Wake
Crysis 2 (nur 1600p)
Hard Reset
Just Cause 2
Skyrim

Ich sehe gerade, dass ich AvP ohne MSAA gebencht habe. Werde das nochmal eben schnell wiederholen

Ich hab davon nur noch Crysis 2 und Skyrim, kann aber noch Dirt Showdown, Crysis Warhead und the Witcher 2 hinzufügen.

 

[boxleitnerb]

Ah dann kein Wunder. Mit MSAA erwarte ich mehr Auswirkung vom VRAM-OC. Mach erstmal Crysis 2 und Skyrim, wenn du Zeit hast, beim Rest weiß ich nicht wie es da aussieht.

 

[LSSJBroly]

Ah dann kein Wunder. Mit MSAA erwarte ich mehr Auswirkung vom VRAM-OC. Mach erstmal Crysis 2 und Skyrim, wenn du Zeit hast, beim Rest weiß ich nicht wie es da aussieht.

Da dürfte Speicher OC nicht ganz so stark ausfallen, werde aber die Tage das benchen

 

[boxleitnerb]

Okay, kannst ja mal in den Test schauen, z.B. bei Skyrim sind die 36% zwischen 680 und 660 Ti erst bei 2560x1600 mit 8xMSAA wirklich da, vorher ist es weniger. Dann musst nicht das benchen wo man gleich sieht, dass es vermutlich wenig bringt. Nur ein Vorschlag.

 

[LSSJBroly]

Update: AvP. bench: nun mit Ultra Settings + 4x MSAA Post #1


Mit MSAA skaliert Speicher-OC nochmals besser. GPU-OC skaliert sogut wie kaum.

 

[Captain-S]

Crysis 2 würde mich auch interessieren, in Hinblick auf Crysis 3.
Bitte auch mit Ultra-Settings (DX11) und Highres-Texturen benchen.

 

[fdsonne]

Nen Skyrim Bench mit diversen Mods, FullHD, 4xSGSSAA und 1,264GHz GPU Takt bei sagen wir default Speicher, 3,3GHz Speicher und wenn einer meiner Karten es packt, vllt auch 3,6GHz oder mehr Speicher könnte ich mal anschieben.

2560er Auflösung geht aber leider nicht -> VRAM Limit


Was mir auch aufgefallen ist, selbst in Skyrim mit diesen Settings habe ich keine 99% GPU Auslastung durchgehend. Sprich es springt mal mehr mal weniger Stark hin und her... Der Turbo liegt aber dauerhaft an, wenn die Temp. im Rahmen bleibt.
Drück ich aber nen ENB Series Mod drauf, sinds dauerhafte 99% Auslastung... Vllt wäre das noch ein Skyrim zu Skyrim Vergleich wert, da letzteres scheinbar im absoluten CPU Limit fährt.


@LSSJBroly
kannst du Metro mal mit PhysX auf max. Testen?
Mich würde interessieren, wie das "Bandbreitenlimit" bei zusätzlicher PhysX Arbeit steigt oder fällt... Non GPU PhysX taugt ja nur für den Vergleich zu AMD, nicht aber für den, der ne NV Karte hat und damit spielt

 

[LSSJBroly]

@LSSJBroly
kannst du Metro mal mit PhysX auf max. Testen?
Mich würde interessieren, wie das "Bandbreitenlimit" bei zusätzlicher PhysX Arbeit steigt oder fällt... Non GPU PhysX taugt ja nur für den Vergleich zu AMD, nicht aber für den, der ne NV Karte hat und damit spielt

Könnte ich auch nochmal machen. In Skyrim ist das bei mir so, dass das Game mit ENB und SGSSAA soviel zieht wie im Furmark ->da kann ich den Turbo sogut wie kaum halten, bzw. muss ich das PT auf 132% setzen ->und das OSD zeigt mir meistens immer mehr als 120% an xD (mit Standardtakt)

Ein Skyrim Mod-Vergleich kann auch kommen, muss nochmal schauen.


Zur GPU-auslastung: Mit einer Karte weniger, aber bestimmte Szenen sind auch mit ENB und SGSSAA noch tils CPU-limitiert.

Crysis 2 würde mich auch interessieren, in Hinblick auf Crysis 3.
Bitte auch mit Ultra-Settings (DX11) und Highres-Texturen benchen.

Wird so auch gemacht

 

[fdsonne]

Vllt liegts bei mir daran, das ich 100% auf den Lüfter gebe? Ich erreiche bei einer Karte ~65-68°C mit 1264MHz durchgängig. In wärmeren Situationen, sprich Raumtemp mollige 25-30°C (was bei der Belastung durchaus vorkommt) sackt das ganze dann auf ~1250-1255MHz ab (von allein)
Powertarget springt bei mir, wohl im ähnlichen Zuge wie die GPU Auslastung hin und her... Ich habe aktuell +15% dauerhaft für 1264MHz auf beiden GPUs. und das langt für diesen Takt auch über Stunden, wenn die Temp passt.

PS: wenn bei dir der ENB Mod so viel zieht wie Furmark, soll mir nochmal einer kommen von wegen, Furmark erzeugt unnatürlich hohe Last
@box

 

[LSSJBroly]

Ne, ich lass den Lüfter ganz normal laufen (höchste bisher waren 62%), wird mir sonst viel zu laut xD Aber bei GK104 scheint es so, dass da Furmark nicht mehr zieht als einige Games. Zumindest was die Leistungsaufnahme sagt. So hab ich im Furmark rund 260 Watt gemessen, in games teilweise aber ebenfalls.

 

[fdsonne]

Hast du die Diagramme eigentlich mit Excel gemacht?
Wenn ja, wie hast du denn die Prozentangaben da hinter bekommen? Ich steh da grad auf dem Schlauch

 

[boxleitnerb]

PS: wenn bei dir der ENB Mod so viel zieht wie Furmark, soll mir nochmal einer kommen von wegen, Furmark erzeugt unnatürlich hohe Last
@box

Ja, tut er. Kepler riegelt nur rechtzeitig ab, so dass die Differenz nicht zum Tragen kommt. Ich dachte, das sollte klar sein, da brauchste gar net zu winken
Ich bin fest überzeugt, dass ohne Abriegelung Furmark weiterhin Verbräuche generieren würde, wo man mit Spielen nie hinkommt.

 

[LSSJBroly]

Ja, tut er. Kepler riegelt nur rechtzeitig ab, so dass die Differenz nicht zum Tragen kommt. Ich dachte, das sollte klar sein, da brauchste gar net zu winken
Ich bin fest überzeugt, dass ohne Abriegelung Furmark weiterhin Verbräuche generieren würde, wo man mit Spielen nie hinkommt.

Bei mir lief die GTX 680 sogar auf Stock mit PT @100% noch mit rund 1045MHz, also kam sogar der Boost noch etwas an xD Von daher denke ich, dass Das PT einfach nur sehr gut greift und dass Furmark eben nicht wirklich limitiert.


@fdsonne, jup mit Exel und dann in Word 2010. Dann lassen sich in der fertigen Grafik die Werte noch ändern (ohne sich auf die richtigen Werte auszuwirken, also ohne verändern der Balkenlänge).

 

[fdsonne]

Ja, tut er. Kepler riegelt nur rechtzeitig ab, so dass die Differenz nicht zum Tragen kommt. Ich dachte, das sollte klar sein, da brauchste gar net zu winken
Ich bin fest überzeugt, dass ohne Abriegelung Furmark weiterhin Verbräuche generieren würde, wo man mit Spielen nie hinkommt.

Neja, ich denke wir stimmen überein damit, das Furmark überdurchschnittlich hohe Last anlegt, ebenso stimmen wir wohl überein damit, das es nicht unbedingt verkehrt ist, hier irgendwo nen Riegel vorzuschieben. (zumindest habe ich mich damit abgefunden)
Aber, böse Zungen könnten nun behaupten, wenn es mit so einfachen Mitteln wie einem Mod möglich ist, eine Last zu erzeugen, die auf den gleichen Energiebedarf wie Furmark kommt, was ja wie erwähnt die Folge hat, das die Karte abriegelt, dann könnte man mit ein wenig weiterspekulieren ja schon davon ausgehen, das die Karte auch den Mod abriegelt.
Deswegen der Wink...

Aber egal, soll jetzt nicht Thema sein. Hast du zufällig Kontakte zu PCGH bzw. ht4u? Eventuell wäre das mal nen Test wert... Aber dann als direkt Kartenverbrauchstest. Skyrim erzeugt ja schon etwas mehr CPU Last (Auslastung der Cores in Summe) als Furmark. Eine gleiche Gesamtsystemverbrauchsanzeige trügt natürlich das Bild.





Aber um zum Thema zurück zu kommen, ich hab da mal was vorbereitet für Skyrim.
Eine Zotac GTX 680, GPU Clock bei fixen 1264MHz. VRAM Takt variabel siehe Screens.
Restsystem wie folgt: 2600K@4,5GHz, 4x4GB DDR3-1333er RAM (default Takt, CL9), Asus P8P67 Evo B2, Win7 x64 (normale Alltagsinstall, inkl. diverser laufender Tools usw.)
Messung mit Fraps (20 sec), Bench analog zu PCGH (sprich Szene 1:1 übernommen, aber mit meinen Skyrim Settings (FullHD, 16xAF, 4xSGSSAA (erweitert), ugrids=9, erhöhte Schattenwerte, diverse HighRes Mods, Lush Grass/Trees usw.)
Das ganze jeweils drei mal pro VRAM Takt, Diagrammwerte entsprechen dem Mittel der drei jeweiligen Runs.

Man erkennt nen schönen Trend (min + avg FPS), die max. FPS steigen nicht so stark, ebenso ein Frameverlaufsdiagramm (jeweils Mittelwert pro drei VRAM Takt-Messungen) der vier Runs...
Was aber viel wichtiger ist, die Leistung steigt bei weitem nicht 1:1 mit dem Takt. 3755MHz VRAM Takt sind fluffige 25% mehr als default. Die Werte steigen deutlich niedriger als 1:1
Der 3589MHz Bench entspricht dabei exakt dem gleichen Bandbreitenanstieg, wie die 1264MHz vom default 1058MHz Turbo Takt
Die Skalierung flacht dabei immer weiter ab, von Anfangs 2,81:1 zu 3,42:1 -> man rückt immer weiter runter vom Bandbreiten Limit

PS: mit 1,264GHz in diesem Bench liefert meine GTX 680 nur! 1,73% weniger Leistung, als einer K20X Tesla GPU mit 14 SMX und 735MHz Takt.

 

[boxleitnerb]

Hast du denn eine K20X da?
Die angesprochenen Skyrim-Benches haben sich von deinen schon etwas unterschieden. 1600p, 8xMSAA, weniger CPU-Last durch ugridstoload=5. Was passiert denn in 1600p mit 8xMSAA, könntest du das bitte auch checken? 3004 und 3755 MHz reicht, müssen nicht alle Zwischenschritte sein. Ich denke mit SGSSAA ist es völlig logisch, dass sich ein Bandbreitenlimit in Luft auflöst und stattdessen die GPU vorrangig gefordert wird.

 

[fdsonne]

wie schon geschrieben, habe ich A) keinen Monitor mit größer FullHD, und B) geht der Karte bei Downsampling von 2560x1440 auf FullHD die VRAM 2GB Puste aus... -> was einen Vergleich hinfällig macht.

Und sorry, ich werde nicht meine Skyrim ewigklein hingemoddete Install über den Jordan werfen für so ein bisschen rumprobiererei.
Entweder man will mit den Werten was anfangen oder nicht. Ist mir wurscht Soll ja auch keine pauschalgültige Aussage darstellen. Sondern nur einen von vielen Fällen beleuchten sowie andere Benches ergänzen.

PS: Ich hab natürlich keinen K20X da. Aber 1536*2*1,264 (meine 680er) entspricht ziemlich genau 1,73% weniger GFlop/s als 2688*2*0,735 (vom K20X)
Und jede andere Einheit skaliert nach den nakten Werten exakt identisch nach dem GPU Takt...