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Inhaltsverzeichnis

DirectX 12 vs. AMD Mantle vs DirectX 11 - Benchmarks mit drei Prozessoren

Wie AMDs Grafikschnittstelle »Mantle« entlastet DirectX 12 den Prozessor und ist auf Multi-Core-Nutzung optimiert. Wie gut das funktioniert und wie groß der Vorsprung zum noch aktuellen DirectX 11 ausfällt, zeigt ein neuer Benchmark.

von Jan Purrucker,
27.03.2015 16:23 Uhr

API Overhead Test : Der API-Overhead-Test von 3DMark lässt die GPU immer mehr Objekte zeichnen. Die Performance hängt dabei nicht nur von der Hardware ab, sondern auch davon wie effizient die Grafikschnittstelle arbeitet.API Overhead Test
Der API-Overhead-Test von 3DMark lässt die GPU immer mehr Objekte zeichnen. Die Performance hängt dabei nicht nur von der Hardware ab, sondern auch davon wie effizient die Grafikschnittstelle arbeitet.

Das für den 3DMark-Benchmark bekannte Unternehmen Futuremark hat seine kostenpflichtige Benchmark-Sammlung um einen API-Overhead-Test erweitert. Mit diesem Tool lässt sich die theoretische Performance von DirectX 11, AMDs exklusiver Grafikschnittstelle »Mantle« und dem mit Windows 10 kommenden DirectX 12 vergleichen. Dafür misst die Software, wie viele Drawcalls die CPU maximal pro Sekunde über die Grafikschnittstelle (API) an die Grafikkarte schicken kann und lässt das System eine immer komplexer und größer werdende Stadt berechnen. Die Anzahl an Drawcalls pro Sekunde steigt dabei immer weiter an und der Benchmark endet, sobald die Frame Rate die 30 fps unterschreitet. Die Darstellung der simplen (aber immer zahlreicheren) Strukturen fordert die Grafikkarte kaum und ist somit hauptsächlich von der CPU abhängig.

Unter Drawcalls versteht man Zeichenbefehle, mit denen der Prozessor der Grafikkarte sagt, was sie berechnen und auf dem Monitor darstellen soll. Bei dieser Kommunikation kann die zwischengeschaltete API (also heute meist DX11) zum Flaschenhals werden und das System ausbremsen. Unter DirectX 11 muss zum Beispiel ein Kern des Prozessors die Hauptlast beim Verschicken der Drawcalls schultern, während die restlichen Kerne kaum genutzt werden. Um den Prozessor zu entlasten und Mehrkern-CPUs effizienter auszulasten, entwickelte AMD mit »Mantle« eine eigene Alternative zu DirectX. Eine entsprechende Radeon-Grafikkarte vorausgesetzt, sorgt Mantle in Spielen wie Battlefield 4 gerade bei älteren (also schwächeren) CPUs für einen spürbaren Performance-Schub gegenüber DirectX 11. Das von Microsoft zusammen mit Windows 10 angekündigte DirectX 12 soll ähnlich wie Mantle Prozessoren mit mehreren Kernen besser unterstützen, mehr simultane Drawcalls ermöglichen und so den sogenannten CPU-Overhead reduzieren.

API Overhead Test Virtueller Städtebau mit Drawcalls. Solange die Framerate über 30 fps bleibt, wächst die Stadt immer weiter.

2 Die Stadt wächst im Sekundentakt und das sowohl von unten als auch oben.

3 Je leistungsstärker das System und je effizienter die API, umso mehr simultane Drawcalls kann die CPU an die Grafikkarte schicken.

4 Mit jeder Sekunde steigt die Anzahl an gleichzeitigen Zeichenbefehlen.

5 Wenn das System die Drawcalls nicht mehr mit über 30 fps umsetzen kann, stoppt der Benchmark.

Bislang steht DirectX 12 und somit auch der Feature-Test nur unter der aktuellen Windows-10-Version (Build 10041) zur Verfügung. Wir haben das kommende Betriebssystem auf drei Systemen installiert und sie den Benchmark absolvieren lassen. Bedenken Sie dabei aber, dass synthetische Benchmarks zwar einen Eindruck von der tatsächlichen Performance liefern können, in realen Spielen aber auch deutlich andere Ergebnisse zustande kommen können – bislang gibt es aber keine fertigen DX12-Spiele.

Benchmarks

In den Tests schneidet DirectX 12 auf allen drei Plattformen deutlich besser ab als DirectX 11 und schlägt sogar AMDs Mantle. In diesem Benchmark zeigt sich auch die verbesserte Unterstützung von Prozessoren mit mehreren Kernen. Während der AMD FX 8350 (vier Dual-Core-Module, acht Threads) unter DirectX 11 noch knapp hinter dem Core i5 2500K (vier Kerne, vier Threads) liegt, schiebt sich die AMD-CPU mit Mantle und DirectX 12 vor den Intel-Prozessor. Aber auch Top-CPUs wie der Intel Core i7 4790K (vier Kerne, acht Threads) erreichen mit DirectX 12 und Mantle deutlich höhere Werte als noch mit DirectX 11.

Intel Core i7 4790K
Radeon R9 290X

  • Drawcalls/s
DirectX 12
15364205
Mantle
14778103
DirectX 11 Single-Threading
982970
DirectX 11 Multi-Threading
960075
  • 0
  • 3200000
  • 6400000
  • 9600000
  • 12800000
  • 16000000

Intel Core i5 2500K
Radeon R9 290X

  • Drawcalls/s
DirectX 11 Single-Threading
846033
DirectX 11 Multi-Threading
737518
Mantle
11969400
DirectX 12
12891241
  • 0
  • 2600000
  • 5200000
  • 7800000
  • 10400000
  • 13000000

AMD FX 8350
Radeon R9 290X

  • Drawcalls/s
DirectX 11 Single-Threading
624534
DirectX 11 Multi-Threading
594690
Mantle
12284513
DirectX 12
14483140
  • 0
  • 3000000
  • 6000000
  • 9000000
  • 12000000
  • 15000000

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