Test: 4-Way-SLI und -CrossFire mit GTX 980 Ti und Fury X

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amdnv 100AMDs Radeon R9 Fury X und NVIDIAs GeForce GTX 980 Ti sind als Flaggschiff-Modelle der beiden großen Grafikkarten-Hersteller keine langsamen 3D-Beschleuniger und mit einem Straßenpreis von 699 bzw. 669 Euro wahrlich kein Schnäppchen. Unser Taiwan-Redakteur Shawn Baker, welcher die englischsprachige Version von Hardwareluxx verantwortet, hat sich in diesen Tagen jeweils vier dieser Modelle geschnappt und überprüft, wie sich die Performance im 2-, 3- und 4-Wege-SLI- bzw. -CrossFire-Verbund verbessert und welche Auswirkungen das auf die Leistungsaufnahme des Testsystems hat. 

Mit der NVIDIA GeForce GTX 980 Ti und der AMD Radeon R9 Fury X haben die beiden großen Grafikkarten-Hersteller jeweils zwei potente Grafikkarten im Programm, mit denen sich alle aktuellen Games problemlos spielen lassen und das teilweise sogar in 4K. Mit einem Straßenpreis von 669 bis 699 Euro sind die beiden 3D-Beschleuniger aber alles andere als ein Schnäppchen und dürften deswegen nur für einen sehr geringen Teil unserer Leserschaft in Frage kommen – vor allem aber nicht im Multi-GPU-Betrieb mit mehreren Modellen; werden hier im 4-Wege-Verbund doch Preise fällig, die eigentlich für einen gebrauchten Kleinwagen ausgerufen werden. Alleine die acht Grafikkarten unseres heutigen CrossFire- und SLI-Tests haben einen Gesamtwert von etwa 5.500 Euro. Hinzu kommen weitere rund 1.000 Euro für den Intel Core i7-5960X sowie die Kosten für das Mainboard, die Kühlung, das Netzteil, den Arbeitsspeicher, die Software und die restlichen Komponenten des Testsystems. 

Alle acht Grafikkarten wurden uns für die Benchmarks von ASUS zur Verfügung gestellt. Sowohl die NVIDIA-Grafikkarte wie auch das AMD-Modell entsprechen dem jeweiligen Referenzmodell. Während die GeForce-Karte von einem Luftkühler mit Radiallüfter auf Temperatur gehalten wird, ist das AMD-Modell mit einem Wasserkühler inklusive der Pumpe, den Schläuchen und dem Radiator bestückt. Doch auch unter der Haube gibt es Unterschiede zwischen den beiden Flaggschiff-Karten.

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Grafikkarten im Gesamtwert von über 5.500 Euro

Beide Modelle setzen auf die jeweils letzte Architektur und werden im 28-nm-Verfahren gefertigt. Während der Fury X 4.096 Streamprozessoren zur Seite stehen, sind es bei der NVIDIA-Karte 2.816 Shadereinheiten. Beim Speicher setzt NVIDIA auf insgesamt 6 GB GDDR5-Speicher und bindet diesen über einen 384 Bit breiten Datenbus an. Bei AMD setzt man hingegen schon auf HBM, welcher über ein 4.096 Bit breites Interface angeschlossen ist und so eine Bandbreite von satten 512 GB/s erreicht. Dafür muss die Karte mit einer Kapazität von 4 GB auskommen. Bei den Taktraten peilen beide Modelle die 1-GHz-Marke an. In unserem Preisvergleich gibt es die NVIDIA GeForce GTX 980 Ti in diesen Tagen ab etwa 669 Euro, während die AMD-Karte mit 699 Euro noch einmal etwas teurer ist. Alle Leistungsdaten können den beiden GPU-Screenshots entnommen werden.

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GPU-Z Screenshots der beiden Testaufbauten

Leistungsmäßig nehmen sich die beiden High-End-Grafikkarten nicht viel. In unseren Launch-Tests lag mal die GeForce GTX 980 Ti in Führung, in anderen Benchmarks setzte sich hingegen die Fury X an die Spitze. Ob sich das mit zwei, drei oder gar vier dieser Modelle ändert, klären wir auf den nachfolgenden Seiten. 


Für den Test kam nicht unser übliches Grafikkarten-Testsystem zum Einsatz. Die Testergebnisse stammen allesamt von unserem Redakteur Shawn Baker aus Taiwan, der für die englischsprachige Version von Hardwareluxx verantwortlich ist. Die Ergebnisse sind damit für den Test zwar natürlich aussagekräftig, jedoch nicht mit unseren bisherigen Artikeln vergleichbar. Er verwendete für seine Tests einen Intel Core i7-5960X, welcher auf 4,4 GHz übertaktet wurde. In der Tabelle listen wir alle Komponenten auf:

Testsystem
Prozessor Intel Core i7-5960X 3,5 GHz übertaktet auf 4,4 GHz
Mainboard ASUS ROG Rampage V Extreme
Arbeitsspeicher Corsair Dominator 4GB PC4-25600 3200MHz Platinum DDR4 4x DDR CL 16-18-18-36
Massenspeicher SEAGATE 480GB SSD 600 und Corsair Force GT 240GB SSD
Netzteil Seasonic Platinum Series und Corsair AX1200i 1.200 Watt
Betriebssystem Windows 7 Ultimate 64 Bit
Grafikkarten
NVIDIA ASUS GeForce GTX 980 Ti 6GB (GeForce 353.30)
AMD ASUS Radeon R9 Fury X 4GB (Catalyst 15.7)

Unsere Testsysteme werden ausgestattet von ASUS, Intel, Corsair und Seasonic.

Zwar haben AMD und NVIDIA in den letzten Jahren deutlich an der Effizienz ihrer Grafikkarten geschraubt, Stromfresser sind vor allem die High-End-Grafikkarten aber noch immer. Mit einem potenten Testsystem im Rücken werden damit gerne einmal unter Last rund 500 Watt aus der Steckdose gezogen. Mit vier Grafikkarten dringt man damit in weitaus höhere Gefilde vor. Während unserer 3-Way-CrossFire-Tests zur AMD Radeon R9 Fury X zeigte unser Messgerät bereits 1.468 Watt an – eigentlich zu viel für ein 1.200 Watt starkes Netzteil. Schnell war klar, dass die Leistung des Seasonic-Netzteils nicht ausreichen würde, um noch eine weitere Grafikkarte zu versorgen. Eine Lösung aber war schnell gefunden: Shawn steckte kurzer Hand einfach einen zweiten Stromspender hinzu.

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Ein Netzteil war nicht genug: Ein zweites musste kurzgeschlossen werden

Das Zweitgerät für die Tests stammte aus dem Hause Corsair – konkret kam das AX1200i zum Einsatz, welches hierfür kurzgeschlossen werden musste. Dies ist sicherlich keine optimale und vor allem für die Hardware sichere Lösung. Trotzdem hat dieser schnelle Fix geholfen, die Benchmarks fertigzustellen. Die genauen Angaben zur Leistungsaufnahme und zum Temperaturverhalten zeigen wir auf den nachfolgenden Seiten genauer auf. 


Werfen wir nun einen Blick auf die Leistungsaufnahme und das Temperatur-Verhalten der CrossFire- und SLI-Gespanne. Da die Testergebnisse von unserem Redakteur Shawn Baker aus Taiwan stammen, der für die englischsprachige Version von Hardwareluxx verantwortlich ist, sind die Werte nicht mit unseren bisherigen Messergebnissen vergleichbar und mögen deswegen auf den ersten Blick deutlich höher ausfallen. Die Messgeräte und der Testaufbau sind schlichtweg unterschiedlich. Um den Test frühestmöglich zu präsentieren, haben wir uns für diesen Weg entschieden.

Leistungsaufnahme (Gesamtsystem)

Idle

in Watt
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme (Gesamtsystem)

Last

in Watt
Weniger ist besser

Schon in unseren vergangenen Tests zur AMD Radeon R9 Fury X und GeForce GTX 980 Ti zeigte sich die NVIDIA-Karte etwas sparsamer als ihr AMD-Gegenstück. Dies ist auch im CrossFire- und SLI-Betrieb so. Sowohl im Leerlauf wie auch unter Last genehmigen sich die AMD-Modelle etwas mehr als die von NVIDIA. Gemeinsam mit den restlichen Komponenten des Testsystems zieht der Testaufbau mit vier Modellen der Radeon R9 Fury X fast 1.550 Watt aus der Steckdose, während sich das gleiche System mit vier GeForce-GTX-980-Ti-Karten mit etwa 270 Watt weniger begnügt und gut 1.280 Watt aus der Steckdose zieht. Der NVIDIA-Aufbau kann damit ohne Probleme mit nur einem 1.200-Watt-Netzteil betrieben werden, während für die AMD-Karten ein zweites Netzteil benötigt. 

Temperaturen

Idle

in °C
Weniger ist besser

Temperaturen

Last

in °C
Weniger ist besser

Dank der Wasserkühlung können sich die Temperaturen der AMD Radeon R9 Fury X auch mit mehreren Grafikkarten sehen lassen. Während bei unserem offenen Testaufbau eine einzelne Fury-Grafikkarte knapp die 40-°C-Marke unterbot, heizten sich die Karten im 4er-Gespann nur unwesentlich auf. Die wärmste Karte erreichte eine Temperatur von 44 °C. Trotzdem sollte man im Gehäuse darauf achten, wo die Radiatoren montiert werden, schließlich sammelt sich dort doch einiges an Hitze an. Die Kühlsysteme der NVIDIA-GeForce-GTX-980-Ti-Grafikkarten rücken allerdings enger zusammen und erreichen so je nach Kartenanzahl Temperaturen von 83 bis 87 °C. 


Futuremark 3DMark

Fire Strike

3DMark Punkte
Mehr ist besser

Futuremark 3DMark

Fire Strike Extreme

3DMark Punkte
Mehr ist besser

Futuremark 3DMark

Fire Strike Ultra

3DMark Punkte
Mehr ist besser

Futuremark 3DMark

Cloud Gate

3DMark Punkte
Mehr ist besser

Futuremark 3DMark

Sky Diver

3DMark Punkte
Mehr ist besser

Der geringe Leistungsunterschied zwischen den beiden Kontrahenten in Futuremarks 3DMark-Benchmark ist bekannt. Die prozentualen Unterschiede werden auch im SLI- bzw. CrossFire-Verbund nicht wirklich größer. Schön zu erkennen ist, dass man in Cloud Gate und Sky Diver selbst mit unserem übertakteten Intel Core i7-5960X schnell an das CPU-Limit gelangt. Ein System mit vier Grafikkarten bringt keinen weiteren Performance-Zuwachs. Im Gegenteil: Die Ergebnisse fallen etwas schlechter aus als mit drei Grafikkarten oder aber der Benchmark stürzt komplett ab. 


luxmark30

LuxMark v3.0

Hotel Lobby

Punkte
Mehr ist besser

Der Render-Benchmark LuxMark ist klar eine AMD-Domäne und läuft bei den Fury-X-Grafikkarten deutlich schneller als bei der NVIDIA-Konkurrenz.


Assassins Creed Unity

3.840 x 2.160 Hoch

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

CrossFire scheint bei Assassins Creed: Unity etwas besser zu skalieren als SLI. Die Leistungsgewinne mit einer zusätzlichen oder dritten Grafikkarte fallen etwas höher aus als bei den GTX-980-Ti-Karten. Dafür ist bei CrossFire schon nach drei Grafikkarten das Limit erreicht, während man bei SLI noch von einer vierten Grafikkarte profitiert.


Dying Light

3.840 x 2.160 Maximum

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Dying light läuft mit CrossFire ebenfalls besser als mit einem SLI-Gespann. Schon mit zwei Fury-X-Grafikkarten ist man schneller als mit drei GeForce-GTX-980-Ti-Modellen. Mit drei AMD-Karten erreicht man bei diesem Titel die höchste Leistung, eine vierte Karte lässt die Bildrate allerdings wieder einbrechen. NVIDIA hat hier etwas das Nachsehen, wobei ein viertes Modell hier noch für einen weiteren Leistungsgewinn sorgt – immerhin noch gut 5 Prozent.


Evolve

3.840 x 2.160 Sehr Hoch

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Ähnlich ist es bei Evolve. Auch hier hat AMD leicht die Nase vorne. Während man mit einer vierten Karte bei CrossFire noch einen hauchdünnen Leistungsgewinn verspürt, bricht die Leistung bei SLI mit einer vierten Karte etwas ein.


Grand Theft Auto 5

3.840 x 2.160 Sehr Hoch

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Grand Theft Auto 5

3.840 x 2.160 Sehr Hoch 4x AA

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

GTA V profitiert bei CrossFire nur von einer zweiten Fury X. Wer eine dritte oder vierte Karte hinzusteckt, verliert deutlich an Leistung. NVIDIA hat hier stets die Nase vorne. Mit drei GeForce-GTX-980-Ti-Grafikkarten erreicht man in 4K und zusätzlichem 4x AA beeindruckende 73 Bilder pro Sekunde. Ein ruckelfreies Spielvergnügen in diesen Settings ist damit möglich. GTA V scheint aber ohnehin besser auf NVIDIA-Karten zu performen.


Project CARS

3.840 x 2.160 Hoch

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Project CARS

3.840 x 2.160 Hoch 4x AA

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Auch bei Project Cars ist nach einer zweiten Fury-X-Grafikkarte schon Schluss mit dem Performance-Gewinn. Eine dritte oder vierte Grafikkarte bringt keinen weiteren Leistungsanstieg. Aber auch NVIDIAs SLI skaliert eher schlecht. 


The Witcher 3 Wild Hunt

3.840 x 2.160 Ultra

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Die Ergebnisse bei Witcher 3: Wild Hunt fallen ähnlich ernüchternd aus wie bei Grand Theft Auto 5, wobei sich Frameraten von über 70 fps bei allen Details und in 4K natürlich durchaus sehen lassen können. Mehr als eine zweite Grafikkarte scheint hier wieder bei AMD mit CrossFire noch bei NVIDIA mit SLI Sinn zu machen. 


Grand Theft Auto 5

3.840 x 2.160 Sehr Hoch 4x AA

MB
Weniger ist besser

Evolve

3.840 x 2.160 Sehr Hoch

MB
Weniger ist besser

Project CARS

3.840 x 2.160 Hoch 4x AA

MB
Weniger ist besser


Am Ende bleibt eigentlich nur eines zu sagen: Mit einem solchen Systemaufbau lassen sich alle aktuellen Grafikkracher selbst mit maximalen Details und hinzugeschalteten Bildverbesserungsmodi ruckelfrei spielen. Wer jedoch mit einem SLI- oder CrossFire-Gespann liebäugelt, der sollte sich zwei Mal überlegen, ob er mehr als zwei Grafikkarten in sein System packen möchte – und das nicht nur im Hinblick auf den Preis. Während SLI und CrossFire mit zwei Grafikkarten in der Regel noch sehr gut skalieren, schmilzt der Leistungsgewinn mit drei oder vier Grafikkarten fast schon dahin. Mit vier Karten ist man in zahlreichen Benchmarks sogar langsamer als mit drei. Klarer Sieger sind also 2-Wege-SLI und 2-Way-CrossFire. 

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4-Way ASUS Radeon R9 Fury X 4GB – wie ein Oktopus

Je mehr Fury-X-Grafikkarten in den CrossFire-Verbund gesteckt werden, desto schlechter ist die Skalierbarkeit. Während sich die Leistung mit einer zweiten Grafikkarte in vielen Benchmarks fast noch verdoppelt, sinken die Zugewinne mit einer dritten Grafikkarte deutlich. Häufig bricht die Leistung bei CrossFire sogar ein, wenn man eine vierte Karte hinzusteckt. Hier hat NVIDIA etwas die Nase vorne. Mehr als drei Karten sollten es bei CrossFire und "Fiji" also nicht sein. 

Vor allem bei GTA 5 oder The Witcher 3 fällt die Leistung bei 3-Way und 4-Way teilweise hinter 2-Way oder gar einer einzelnen Grafikkarte zurück. In GTA V erreicht das System mit vierfachem AntiAliasing eine durchschnittliche Bildrate von 29 fps mit drei Grafikkarten. Mit lediglich zwei Modellen der AMD Radeon R9 Fury X sind es mit 42 fps schon deutlich mehr. Zum Vergleich: Mit drei GeForce-GTX-980-TI-Karten werden 95 fps, mit zwei immerhin noch 85 fps erreicht. GTA V ist damit klar eine NVIDIA-Domäne für SLI. 

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4-Way ASUS GeForce GTX 980 Ti 6GB

Bei SLI hingegen gibt es meist noch einen etwas größeren Leistungsgewinn durch das Hinzustecken einer dritten oder vierten Grafikkarte. Dieser hält sich in der Regel aber auch hier stark in Grenzen. Zudem kann es auch hier passieren, dass eine vierte Karte die Framerate einbrechen lässt. 

Insgesamt bleibt zu sagen, dass ein solcher Systemaufbau zwar eine brachiale Leistung aufzeigen kann und durchaus eine nette Spielerei ist, vernünftig ist er in Anbetracht der teuren Preise aber auch der teils aufgrund der schlechten Skalierbarkeit mit mehr als drei 3D-Beschleunigern nicht. Hinzu kommen teure Unterhaltskosten, schließlich schluckt ein solches System bis zu 1.550 Watt.