[Guide] CPU/GPU Limit - Der Ultimative Guide (Work in Progress...)

[Scrush]

!!!Work in Progress!!!

28.04.2023 - Überarbeitung geplant...


FAQ
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Grundlegendes
Wir alle wollen doch am liebsten mit den höchsten FPS unsere Spiele genießen und kaufen uns deshalb auch die dicke und teure Hardware? Da es die FPS Zahl "unendlich" nicht gibt, muss es irgendwo im System immer eine Grenze geben. Eine Grenze, die von einer Komponente bestimmt wird. Wir haben 2 Hauptkomponenten im System. Die CPU und die GPU. Immer dann wenn eine der beiden langsamer ist als die andere, bremst/limitiert sie die andere. Dieser Umstand ist wie Thanos sagt, Unvermeidbar!
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Was ist ein CPU Limit?
Ein CPU Limit entsteht immer dann wenn die Grafikkarte schneller als die CPU arbeitet.
Sichtbar dadurch dass die GPU nicht voll ausgelastet ist. Dabei spiel die Auslastung der CPU keine Rolle. Die GPU als Indikator ist hier eindeutig.


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Was ist ein GPU Limit?
Ein GPU Limit entsteht wenn die Graka nicht hinterherkommt und weniger FPS ausspuckt als die CPU Ihr vorbereiten konnte.



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CPU und Auflösungen / Warum werden CPU Tests in 720p bzw. niedrigen Auflösungen gemacht?
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Muss meine GPU auf 99% ausgelastet sein?
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Benötige ich für eine RTX 4090 automatisch eine Starke CPU wie einen 13900k/7950x?
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Warum CPU Tests in hohen Auflösungen überflüssig sind
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Welche Kombination aus GPU und CPU sollte ich kaufen um in kein Limit zu rutschen?
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Welche CPU passt zu meiner GPU und umgekehrt?
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Optimale Einstellungen fürs Gameplay
Dieses Thema mag jeder anders handhaben und seine Einstellungen so setzen wie er es gerne möchte.
Ich möchte euch dennoch ein paar Tipps und Vorgehensweisen an die Hand geben die euch dabei helfen das zufriedenstelleste Ergebnis aus eurem System in Bezug auf das Gameplay zu holen.

Für ein konstant gleichmäßiges Gameplaygefühl sind stabile FPS das A und O. Die meisten von uns werden mit einem 144hz VRR (Gsync/Freesync) Monitor unterwegs sein. Optimal ist hier wenn wir die 142 FPS (bei nutzung von VRR cappt man 2-3 FPS unter der max VRR Range) erreichen und auch halten.

Erreichen wir diesen Wert konstant mit der GPU und CPU, haben wir quasi perfekte Bedingungen.

Erreicht eine der beiden Komponenten, GPU oder CPU diesen Wert nicht konstant, resultiert das in einem ungleichmäßigen Gameplay weil die HZ des Monitors mit den FPS mitschwanken (VRR).

Damit wir wieder ein ordentliches und gleichmäßiges Spielgefühl bekommen cappen wir die FPS unterhalb der 1% Low´s bzw. Min FPS der schwächsten Komponente.
Beispiel:
Deine GPU schafft 142 FPS durchgehend, deine CPU rutscht aber immer mal wieder drunter oder liegt im schnitt irgendwo darunter, z.b. bei 123fps, dann cappen wir die FPS bei 120. Das Resultat sind jederzeit 120fps ohne flukation nach oben oder unten.

Die FPS könnt ihr auf mehrere Arten limitieren.
- Ingame FPS limiter
- Nvidia Control Panel/AMD Treiber
- Riva Tuner Statistics Server

Vorteil bei Riva Tuner ist, dass er On The Fly nutzbar ist und ihr nicht jedes Mal das Spiel Neustarten müsst beim ausloten.

Achtung bei Nutzung von DLSS3 bzw. Frame Generation

Nutzt ihr DLSS 3 bzw. Frame Generation von Nvidia, dann dürft ihr die FPS für dieses Spiel nicht mehr über den Riva Tuner begrenzen da das zu fehlern kommt und ihr einen massiven Inputlag erhaltet. Ich vermute dass Rivatuner hier in die Berechnung der "Fake Frames" reinpfuscht. Hier also das Nvidia Control Panel nutzen oder den im Spiel eingebauten FPS limiter.



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Weitere Links und Guides (Empfohlen!!!)
https://www.hardwareluxx.de/community/threads/wie-stellt-man-den-idealen-gaming-pc-zusammen.1316174/
https://www.computerbase.de/forum/threads/faq-performance-probleme-e
https://www.computerbase.de/forum/threads/limitiert-cpu-xyz-die-graka-abc.818979/
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Wie lässt du dir die Auslastung etc. anzeigen?
Antwort: MSI Afterburner + RTSS Overlay Editor
Lade dir aus dem Anhang die Overlay.ovl.txt. herunter, entferne ".txt" und füge die Datei hier ein:
C:\Program Files (x86)\RivaTuner Statistics Server\Plugins\Client\Overlays
Lade anschließen im Overlay Editor von Riva Tuner dieses Profil. Die Beschriftungen musst du gegebenenfalls selbst ändern.
Schriftart: MS Outlook

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[r4u$ch]

Die Einstellungen in GTA würden mich mal interessieren? Weil 78FPS mit deiner HW im SP sind schon hart...

 

[Scrush]

ich hab extra eine worst case szene gepickt

wenn ich in der stadt rumdüse halte ich die 120fps aber auch nicht immer.

settings sind nicht max aber fast. mom

Spoiler: Spoiler

ein und dieselbe szene. sichtweiten 0 oder max

 

[n3cron]

Du hast ja grundsätzlich recht, aber ich will dir nicht zu nahe treten... ist dir schon mal auch die Idee in Kopf gekommen das ziemlich häufig RAM ein Übeltäter ist?
Das ist der Punkt in dem der 5800x3D so mächtig punktet, der hat einen riesigen Cache der den Transit von CPU zum RAM und wieder zur CPU ziemlich effektiv beschleunigt.
AMD hat von 3000x auf 5000x ist Cache Latenz ganz schön optimiert vom Layoutdesign.
Wenn man sich die CPUs der letzten Jahre anschaut, ist der Cache durchaus immer einigermaßen mit skaliert zur IPC.
Klar spielt die IPC ne Rolle, aber ich habe die Vermutung das es in einigen Szenarien nicht unbedingt relevant ist, wie die Benchmarks des Ryzen 5800x3D gezeigt haben.
Ein Hochgezüchteter 3900x mit 3866@CL16 drückt das Farme Limit auch weiter nach oben.
Auch intressant das 400mhz CPU takt weniger ausmachen als 2 ns Latenz.

Ryzen 3000 Memory Benchmark & Best RAM for Ryzen (fClock, uClock, & mClock)

Memory speed on Ryzen has always been a hot subject, with AMD’s 1000 and 2000 series CPUs responding favorably to fast memory while at the same time having difficulty getting past 3200MHz in Gen1. The new Ryzen 3000 chips officially support memory speeds up to 3200MHz and can reliably run kits...

www.gamersnexus.net

P. S das gilt natürlich bei Intel auch, allerdings gibt es dort auch Grenzen bis es irgendwann nichts mehr oder nur relativ wenig bringt.

Der Intel 11700K hat in dem Beispiel nur 16MB Cache

Intel® Core™ i7-11700K Prozessor (16 MB Cache, bis zu 5,00 GHz) – Produktspezifikationen | Intel

Intel® Core™ i7-11700K Prozessor (16 MB Cache, bis zu 5,00 GHz) Kurzübersicht über Spezifikationen, Funktionen und Technik.

www.intel.de

während der AMD 5600x 32MB Cache hat. https://www.amd.com/de/products/cpu/amd-ryzen-5-5600x

Upcoming game changer in the mid-range? Intel Core i5-12400 Review and Gaming Benchmarks - more efficient without E-Cores and with DDR4 instead | Page 2 | igor´sLAB

Today we would like to anticipate one of the upcoming launches in January and test the really interesting Intel Core i5-12400 in gaming (for now). Of course, there will be a follow-up with real…

www.igorslab.de

Ich glaube nicht an Zufälle...

 

[Scrush]

es geht hier nicht um den 5800x3d sondern um das thema allgemein und dazu gehört jeglicher ram bzw jegliche ram/cpu kombination

außerdem ist das hier noch lange nicht fertig. dazu brauch ich etwas mehr zeit

ich will das übersichtlich und verständlich gestalten aber dazu muss ich mir was überlegen^^

 

[AlsterwasserHH]

Respekt für die Arbeit 🙂👍

 

[Scrush]

@2k5lexi
macht es sinn dass wir das anpinnen? wenns fertig ist?

 

[thom_cat]

Ich halte es für sinnvoll es anzupinnen.
Gute Anlaufstelle zum Verweis für Kaufberatungen.

Ob es schon fertig ist oder nicht, ist nicht so dramatisch

 

[Scrush]

wird auf jedenfall noch überarbeitet und besser gegliedert und nochmal für die verständlichkeit etwas angepasst. dazu brauch ich aber etwas zeit ^^

 

[nebulus1]

Kann man nicht ganz einfach sagen, wenn man 100% GPU Auslastung hat, ist man nicht im CPU Limit?

 

[Scrush]

das ist korrekt. aber es geht um mehr. es geht um das allgemeine verständnis im bezug auf Tests, und diversen Behauptungen bzgl auflösungen etc...

da werden die tester bzw reviewer angemault warum man in low res testet und wo die 4k benches sind, ob ein aufrüsten in 4k sinn macht etc....

wenn mich jemand fragt ob er, wenn er die cpu aufrüstet, einen unterschied merkt wenn er in 4k spielt, dann kann ich ihm die frage unmöglich beantworten. ich will dass er das anhand meines guides dann selber erkennt und versteht.

im prinzip ist das thema super simpel und in 5 minuten erklärt sofern der gegenüber bereit dazu ist. Bei manchen hängt aber ein dickes brett vorm kopf

 

[AlsterwasserHH]

Ich schätze das Problem wird sein das die zielrelevante Gruppe das eh nicht alles durchlesen wird, zuviel Text. Keine Kritik an Deiner Arbeit.

 

[Green_Horn]

Eine kleine Anmerkung, weil ich mich aktuell in das Thema einarbeite. Nicht jeder weiß, wie du dir die Daten (CPU/GPU Auslastung, Takt, etc.) anzeigen lässt. Hierzu vielleicht eine kurze Erklärung oder ein entsprechender Link wäre sicherlich hilfreich.

 

[Scrush]

sobald ich meinen Umzug durch habe (ende diesen monats) und etwas urlaub habe, werde ich den rest ergänzen

 

[Liesel Weppen]

Ich schätze das Problem wird sein das die zielrelevante Gruppe das eh nicht alles durchlesen wird, zuviel Text. Keine Kritik an Deiner Arbeit.

Dann kann man aber schön auf den Thread hier verweisen, statt es in jedem Performance-Frage-Thread wieder und wieder extra zu erklären.
Und wenn der Fragesteller das dann immernoch nicht lesen will, weil er meint es sei zuviel Text, dann lässt man das mit der Hilfe eben einfach bleiben. Wer beratungsresistent ist, braucht ja keine Hilfe.

Beitrag automatisch zusammengeführt: 11.07.2022

Eine kleine Anmerkung, weil ich mich aktuell in das Thema einarbeite. Nicht jeder weiß, wie du dir die Daten (CPU/GPU Auslastung, Takt, etc.) anzeigen lässt. Hierzu vielleicht eine kurze Erklärung oder ein entsprechender Link wäre sicherlich hilfreich.

Das ist eigentlich schon wieder ein Thema für sich und Möglichkeiten gibts viele.
In den Screenshots oben wird der MSI Afterburner verwendet um die Anzeigen ingame als Overlay zu kriegen.
Wenn man zwei Monitore hat, reicht es auch wenn man auf dem zweiten Monitor einfach nur den Taskmanager offen hat (und ingame vielleicht noch ne FPS-Anzeige, z.B. die von Steam selbst).
Man braucht dafür zwei Monitore, weil man nicht aus dem Spiel raustabben darf. Wenn man das tut, gehen sämtliche Werte sofort runter und man sieht nie das, was im Spiel wirklich anliegt.
Alternativ kann man auch CPU-Z, GPU-Z oder HWinfo 64 verwenden. Die haben iirc eine historische Anzeige und/oder können sogar in eine Datei loggen. Da kann man dann raustabben, aber darf dann halt nicht auf die aktuellen Werte gucken, sondern muss in den Graphen oder Daten gucken, wies vor dem Raustabben war.

 

[kinox]

und was für ein Programm wird hier benutzt ? @Scrush

 

[Liesel Weppen]

Steht direkt in der Antwort über deinem Beitrag.

 

[Scrush]

und was für ein Programm wird hier benutzt ? @Scrush

Capframe X und RTSS

wenn ich demnächst wieder etwas urlaub habe, werde ich das nochmal überarbeiten

bin zeitlich aktuell etwas eingespannt

 

[Dr@gonXP]

Guten Morgen,

ist vielleicht nicht die cleverste Frage, aber es interessiert mich dennoch.

Im Benchmmark von Modern Warfare 2 bekommt man die Auslastung von CPU & GPU angezeigt.
Ich hatte mit einem 11700K & einer Radeon 6700XT das Verhältnis 1% CPU zu 99% GPU, nach dem Wechsel auf eine Radeon 6800 hat sich bei gleichen Einstellungen auf 5% CPU zu 95% GPU verändert. Erst nach Anpassung der Einstellungen (höhere Qualität) bin ich auf ein Verhältnis 2% CPU zu 98% GPU gekommen.

Nun zur eigentlichen Frage, was ist ein gutes Verhältnis CPU zu GPU?

MfG

 

[n3cron]

Guten Morgen,

ist vielleicht nicht die cleverste Frage, aber es interessiert mich dennoch.

Im Benchmmark von Modern Warfare 2 bekommt man die Auslastung von CPU & GPU angezeigt.
Ich hatte mit einem 11700K & einer Radeon 6700XT das Verhältnis 1% CPU zu 99% GPU, nach dem Wechsel auf eine Radeon 6800 hat sich bei gleichen Einstellungen auf 5% CPU zu 95% GPU verändert. Erst nach Anpassung der Einstellungen (höhere Qualität) bin ich auf ein Verhältnis 2% CPU zu 98% GPU gekommen.

Nun zur eigentlichen Frage, was ist ein gutes Verhältnis CPU zu GPU?

MfG

Gibt es nicht, je höher die Auslastung der GPU desto eher am Limit was auch gewünscht ist. Bei der CPU ist es eher relevant welche Kerne welche Auslastung haben. Eine Fluktuation von etwa 5% ist normal. Der Idealfall ist alles auf Anschlag.. Es hängt viel ab vom Spiel. Je komplexer KI oder geschaltete scripte im Hintergrund sind desto mehr wird die CPU ausgelastet. Ich weiß nicht wie es aktuell bei modernen AMD Karten ist aber bei Nvidia kann man die Physik Berechnung auf CPU umschalten und dadurch die Last auf CPU erhöhen. Normalerweise entscheidet der Treiber dynamisch.

 

[n3cron]

Ach ja Edit: Wenn keins von beiden bei 90%+ ist, dann liegt ein Bottleneck vor. Entweder eine künstliche Abriegelung z.B FPS Limit oder aber ein RAM Bottleneck.

 

[Scrush]

es gibt keines

Der plan die hardware optimal für alle fälle einzukaufen geht nicht.

wenn du das für 1 spiel perfekt abgestimmt hast (deinen kauf), ist es beim nächsten spiel wieder nicht passend.

die idee ist schwachsinn

1. Kauf eine cpu, die deine wunsch fps liefert

2. kauf eine gpu, die deine wunsch fps liefert.

wie viel die gpu zu stark ist, hast du selbst in der hand.

mit offenem budget geht das. mit begrenztem muss man halt irgendwo abstriche machen

@Topic

hab jetzt endlich mal urlaub. werde mich die tage mal dransetzen und das komplett überarbeiten

 

[n3cron]

es gibt keines

Der plan die hardware optimal für alle fälle einzukaufen geht nicht.

wenn du das für 1 spiel perfekt abgestimmt hast (deinen kauf), ist es beim nächsten spiel wieder nicht passend.

die idee ist schwachsinn

1. Kauf eine cpu, die deine wunsch fps liefert

2. kauf eine gpu, die deine wunsch fps liefert.

wie viel die gpu zu stark ist, hast du selbst in der hand.

mit offenem budget geht das. mit begrenztem muss man halt irgendwo abstriche machen

@Topic

hab jetzt endlich mal urlaub. werde mich die tage mal dransetzen und das komplett überarbeiten

Bezüglich dem einkaufen: Im Zweifel immer eine schnellere CPU, du kannst häufig bei der GPU abstriche machen in form der Herabsetzung von Qualität/Details um so mehr FPS raus zu bekommen.
Also eine relative High-End CPU und eine Mittelklasse-Grafikkarte geht immer.

Meistens kannst du bei einer flotten CPU noch später Problemlos die GPU nachrüsten ohne gleich ins Bottleneck zu kommen.

Wenn du keine X3D CPU oder eine CPU mit viel Cache verwendet, hat sich gezeigt das man doch schon ins RAM Bottleneck kommen kann. Zwischen 2666mhz und 3600 merkt man definitiv einen Unterschied.

 

[Scrush]

das stimmt. eine cpu entlasten ist in spielen defintiv nicht einfach. wenige spiele bieten dafür regler.

was aber am ende auch wieder zu dem punkt "cpu nach wunsch fps kaufen" führt

 

[Neoton]

Bezüglich dem einkaufen: Im Zweifel immer eine schnellere CPU, du kannst häufig bei der GPU abstriche machen in form der Herabsetzung von Qualität/Details um so mehr FPS raus zu bekommen.
Also eine relative High-End CPU und eine Mittelklasse-Grafikkarte geht immer.

Meistens kannst du bei einer flotten CPU noch später Problemlos die GPU nachrüsten ohne gleich ins Bottleneck zu kommen.

Wenn du keine X3D CPU oder eine CPU mit viel Cache verwendet, hat sich gezeigt das man doch schon ins RAM Bottleneck kommen kann. Zwischen 2666mhz und 3600 merkt man definitiv einen Unterschied.

Hallo, der Sweetspot bei aktuellen cpu's liegt bei RAM mit 16 gig oder sind wir jetzt schon bei 32gig angekommen? 🙂

 

[n3cron]

Hallo, der Sweetspot bei aktuellen cpu's liegt bei RAM mit 16 gig oder sind wir jetzt schon bei 32gig angekommen? 🙂

32GB setzt sich langsam durch. Bei vielen modernen Spielen sind um die 12 - 16 GB Mindestanforderung. 16 GB "reicht noch meistens aus".

 

[Liesel Weppen]

Hallo, der Sweetspot bei aktuellen cpu's liegt bei RAM mit 16 gig oder sind wir jetzt schon bei 32gig angekommen? 🙂

Es gibt keinen Sweetspot wieviel RAM man zu welcher CPU haben oder brauchen sollte.
Wieviel RAM man braucht, hängt einzig und allein davon ab, welche Programme und wie man seinen PC benutzt.
Ich bin schon seit 5 Jahren bei 32GB. Ich habe aber auch grundsätzlich nen Browser mit drölfzehn Tabs offen, oft noch CAD/Slicer im Hintergrund laufen und das auch alles noch während ein Spiel läuft.

Für einen Webbrowser mit 5 Tabs und Outlook im Hintergrund, braucht man sicher keine 32GB, da reichen selbst heute noch nur 8GB.

Wenn man keine RAM-Schleudern im Hintergrund hat, wie z.B. einen Browser mit drölfzehn Tabs, der dann, wenn er länger läuft für sich alleine schonmal 6GB frisst, dann reichen 16GB auch noch zum zocken. Ich habe festgestellt, das OpenWorld-Spiele tendentiell eher mehr RAM haben wollen. Liegt möglicherweise aber auch daran, das ich die meistens noch mit Mods vollgestopft habe. Da kann dann das Spiel selbst schonmal 16GB oder mehr belegen. Wenn man dann nur 16GB insgesamt hat, wirds eng.

 

[n3cron]

Crucial glaub ich bringt demnächst 12GB DDR5 Riegel auf den Markt. Der theoretische Sweetspot wäre wohl bei 24 GB mit modernen Games. Einfach weil das Spiel Erlebnis etwas runder ist und wie Liesel schon beschrieben hat man hat meistens nicht nur das Spiel am laufen sondern noch Browser oder andere Anwendungen im Hintergrund.

Forspoken Systemanforderungen | Systemanforderungen.com

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systemanforderungen.com

16 GB minimum, 24 empfohlen. Das Spiel ist aber einfach nur ein Fresser an Leistung ohne Qualität... weil es ein schlechter port von Konsolen auf PC ist.

Wenn man so etwas wie Direct Storage nicht vernünftig ausnutzen kann, sollte man mehr RAM planen damit zumindest theoretisch einfach mehr Daten gecached werden können.

 

[Neoton]

Es gibt keinen Sweetspot wieviel RAM man zu welcher CPU haben oder brauchen sollte.
Wieviel RAM man braucht, hängt einzig und allein davon ab, welche Programme und wie man seinen PC benutzt.
Ich bin schon seit 5 Jahren bei 32GB. Ich habe aber auch grundsätzlich nen Browser mit drölfzehn Tabs offen, oft noch CAD/Slicer im Hintergrund laufen und das auch alles noch während ein Spiel läuft.

Für einen Webbrowser mit 5 Tabs und Outlook im Hintergrund, braucht man sicher keine 32GB, da reichen selbst heute noch nur 8GB.

Wenn man keine RAM-Schleudern im Hintergrund hat, wie z.B. einen Browser mit drölfzehn Tabs, der dann, wenn er länger läuft für sich alleine schonmal 6GB frisst, dann reichen 16GB auch noch zum zocken. Ich habe festgestellt, das OpenWorld-Spiele tendentiell eher mehr RAM haben wollen. Liegt möglicherweise aber auch daran, das ich die meistens noch mit Mods vollgestopft habe. Da kann dann das Spiel selbst schonmal 16GB oder mehr belegen. Wenn man dann nur 16GB insgesamt hat, wirds eng.

Ja ist mir leider auch schon aufgefallen, die meisten neuen Spiele haben nur noch online wiki oder man muss im Internet was dazu nachlesen etc.

Somit hat man direkt ein paar Browser taps offen ☠️

Ich muss das dann mal selbst im Auge behalten, wie so mein Ram verhalten ist 😅

Sehr schöne Antwort Danke.

 

[Scrush]

anno 1800 und gemoddetes cities skylines z.b. brauchen 32gb ram. C:S wenn man es übertreibt auch gerne mal mehr.

für den großen Teil der spiele sind 16gb noch ausreichend. mitlerweile kosten 32gb aber kaum mehr was. also geht man direkt auf 32 bevor man später das board vollbestücken muss, was ja ein nachteil sein kann