CrossFire & SLI anno 2018: nog de moeite waard?

101 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. De werking van CrossFire en SLI
  3. 3. Testprocedure
  4. 4. Benchmarks: 3DMark Firestrike / Timespy
  5. 5. Benchmarks: Unigine Superposition
  6. 6. Benchmarks: Battlefield 1 (DX12)
  7. 7. Benchmarks: Doom (Vulkan)
  8. 8. Benchmarks: F1 2017 (DX11)
  9. 9. Benchmarks: Forza Motorsport 7 (DX12)
  10. 10. Benchmarks: Ghost Recon: Wildlands (DX11)
  11. 11. Benchmarks: GTA V (DX11)
  12. 12. Benchmarks: Rise of the Tomb Raider (DX12)
  13. 13. Benchmarks: The Division (DX12)
  14. 14. Benchmarks: The Witcher 3 (DX11)
  15. 15. Benchmarks: Total War: Warhammer (DX12)
  16. 16. Benchmarks: Hardware.Info GPU Prestatiescore 2018
  17. 17. Conclusie
  18. 18. Besproken producten
  19. 19. Reacties

Inleiding

Wilde je niets anders dan ultieme prestaties in games, dan waren CrossFire en SLI lange tijd de enige optie. DirectX 12 moest een alternatief bieden, maar lijkt toch niet het beloofde heilige land te zijn voor multi-gpu opstellingen. Daarom is het hoog tijd om de balans op te maken: is het combineren van meerdere videokaarten anno 2018 nog relevant, of kent het sprookje van CrossFire en SLI een bitter einde?

Om een goed oordeel te kunnen vellen over CrossFire en SLI in de tegenwoordige tijd, hebben we dual-gpu configuraties van de topmodellen uit beide kampen onze volledige 3d-chip test laten doorlopen. Dat is dezelfde test als waarmee we een nieuwe gpu op de proef stellen bij een nieuwe launch. Het volledige testparcours hebben we doorlopen met zowel de AMD Radeon RX Vega 64 in CrossFire als de Nvidia GeForce GTX 1080 Ti in SLI.

Op de volgende pagina gaan we dieper in op de courante technologie achter CrossFire en SLI, maar eerst even heel concreet: wat heb je nodig om meerdere videokaarten te combineren? Bij AMD zit dan anders dan bij Nvidia. De nieuwste videokaarten van AMD, waaronder die gebaseerd op de Polaris en Vega gpu's, maken gebruik van XDMA. Hierbij wordt er niet langer gebruikgemaakt van een fysieke brug, maar verloopt de onderlinge communicatie gewoon via de PCI-Express-bus. Nvidia stapte bij de introductie van Pascal juist over op een sneller type SLI-brug, de zogenaamde HB-SLI-bridges. Verschillende fabrikanten voeren dergelijke bruggen, die al gauw drie à vier tientjes kosten.

De werking van CrossFire en SLI

In het leeuwendeel van de games wordt de rekenkracht van meerdere videokaarten met elkaar gecombineerd door de drivers van de gpu-fabrikant. Nvidia stelt daar andere eisen aan dan AMD. Zo heb je voor SLI een gecertificeerd moederbord nodig en kun je alleen videokaarten met een identieke gpu combineren, terwijl CrossFire op praktisch elk moederbord met meerdere pcie-sloten werkt. Bovendien kun je binnen dezelfde gpu mixen en matchen; het is dus prima mogelijk om een Vega 56 met een Vega 64 te combineren, bijvoorbeeld.

Beide technologieën werken tegenwoordig standaard met AFR, oftewel alternate frame rendering. Dat betekent dat videokaarten in een CrossFire- of SLI-opstelling om en om een beeld renderen. Dat is in theorie een efficiëntere manier om gpu's te combineren dan het vroeger toegepaste split-frame rendering, maar doordat niet elk frame even snel klaar is kan de tijd tussen beelden (de zogenaamde frametime) variëren. Dat neem je waar als 'stuttering', waarbij de weergave er niet vloeiend uitziet ondanks prima fps-waardes.


Alternate frame rendering: elke gpu rendert om en om een beeld.

Met de komst van DirectX 12 zou alles anders worden. Deze api bevat een techniek die explicit multi-adapter is gedoopt en daarmee kan een game zelf meerdere videokaarten aansturen. Het is zelfs mogelijk om totaal verschillende videokaarten van AMD en Nvidia door elkaar te gebruiken. Het werd ook anders, maar niet per se beter: bijna drie jaar na de lancering van DirectX 12 kunnen we concluderen dat de meeste spellen die er gebruik van maken helemaal geen ondersteuning bieden voor meerdere videokaarten, op enkele uitzonderingen na.

Doordat er hoe dan ook trucs nodig zijn om de twee gpu's samen te laten werken, is een set-up met twee videokaarten praktisch nooit echt twee keer zo snel als een enkele kaart. In scenario's waar CrossFire en SLI optimaal hun werk kunnen doen, oftewel wanneer de videokaarten niet worden gebottleneckt door de processor of een ander component, mag je doorgaans 60 à 70 procent schaling verwachten. In uitzonderlijke gevallen komen we wel eens schaling van tegen de 90 procent tegen. Vaak wordt de beste schaling behaald op 4K-resolutie met de hoogst mogelijke settings, aangezien de videokaarten dan de minste last ondervinden van een cpu-bottleneck.


Bij de aankondigingen van DirectX 12 werden gouden bergen beloofd op multi-gpu gebied.

Testprocedure

Om 2018 met verse resultaten te beginnen, hebben we alle 3D-chips in februari en maart volledig hertest. Daarbij hebben we enkele games vervangen door nieuwere titels, maar voor het grootste deel zijn de benchmarks wat je van ons gewend bent. Hardware.Info test alle videokaarten in een ruime selectie van games in een drietal resoluties met elk twee settings. Daarnaast gebruiken we een aantal synthetische 3D-benchmarks. Bij de selectie van games is rekening gehouden een goede mix te hebben tussen gebruikte API's (DX11, DX12, Vulkan), game engines, genres (FPS, RPG, open world, etc.) en eventuele bias richting AMD of Nvidia.

De volgende benchmarks vind je terug in deze review:

  • 3DMark Firestrike Extreme / Ultra (DX11)
  • 3DMark Timespy (DX12)
  • Unigine Superposition
  • Battlefield 1 (DX12)
  • Doom (Vulkan)
  • F1 2017 (DX11)
  • Forza Motorsport 7 (DX12)
  • Ghost Recon: Wildlands (DX11)
  • GTA V (DX11)
  • Rise of the Tomb Raider (DX12)
  • The Division (DX12)
  • The Witcher 3 (DX11)
  • Total War Warhammer (DX12)

We testen de games in deze resoluties / settings:

  • 1920x1080 (Full HD) - Medium
  • 1920x1080 (Full HD) - Ultra / Highest
  • 2560x1440 (WQHD) - Medium
  • 2560x1440 (WQHD) - Ultra / Highest
  • 3840x2160 (Ultra HD) - Medium
  • 3840x2160 (Ultra HD) - Ultra / Highest

Op basis van de scores van de tien genoemde games berekenen we de Hardware.Info GPU-prestatiescore, die in feite voor elk van de resoluties/settings het gemiddelde van de gemeten framerates is. Deze GPU-prestatiescore geeft met één blik de beste indruk van de prestaties van videokaarten.

In de grafieken op de volgende pagina's vind je telkens in eerste instantie gemiddelde framerates, ofwel het gemiddelde aantal beelden per seconde dat een videokaart kan berekenen. Daarnaast doen we waar mogelijk ook een 99ste percentiel frametime analyse, om het minimale prestatieniveau van GPU's in kaart te brengen. De tijd die het kost om beelden binnen een 3D-game en dus binnen onze benchmark te renderen varieert van frame tot frame. Bij de 99ste percentiel analyse worden de rendertijden van alle individuele frames opgeslagen. Daarna gooien we de 1% langzaamste frames weg - dit om vreemde invloeden van incidentele externe oorzaken uit de analyse te houden. De hoogste rendertijd van de resterende 99% van de frames (oftewel: het langzaamste frame) is de 99ste percentiel frametijd. Om de grafieken ook voor wie wat minder diep in de materie zit duidelijk te houden, rekenen we die frametijd vervolgens weer om naar een FPS-waarde (1 / frametijd). Deze kun je dus opvatten als een minimale FPS, maar dan een verbeterde versie, aangezien deze is gebaseerd op daadwerkelijk de langzaamste frames en niet op letterlijk het minimale aantal frames dat ooit in een willekeurig tijdbestek van een seconde is berekend. De 99ste percentiel frametijden in milliseconden vind je in de productdatabase bij de gekoppelde producten op het tabblad Testresultaten.

Punt van aandacht

We lezen de frametimes uit met behulp van software. Doorgaans is dat een prima alternatief voor de tijdrovende hardwarematige analyse van het uitgestuurde beeld, maar bij multi-gpu komt een extra uitdaging om de hoek kijken. Dat heeft alles te maken met de eerder genoemde variatie tussen frames, waardoor een frame soms net te laat kan arriveren om mee te sturen naar je monitor. Die wordt vaak op een vaste frequentie van 60 Hz aangestuurd. Dat betekent dat het beeld elke 16,7 ms wordt ververst.

Is er na 16,8 milliseconde een nieuw beeld beschikbaar, dan registreert onze softwaremeting dat op die manier. In de praktijk wordt het vorige frame echter opnieuw naar de monitor gestuurd en is er dus sprake van een 'stutter', zonder dat de software dat doorheeft. Niet elke vorm van stuttering is daardoor meetbaar via software en het is dus goed om bij SLI en CrossFire niet alleen op cijfers af te gaan, maar ook naar onze beschrijving van de game-ervaring te kijken.

Voor de benchmarks maken we gebruik van een testsysteem met de volgende specificaties:

  • Intel Core i9 7900X Skylake-X 10-core CPU @ 4.5 GHz
  • ASUS Strix X299-XE Gaming moederbord
  • G.Skill Trident Z 32 GB DDR4-3200 CL14 geheugen
  • 2x Samsung 840 Evo 1 TB SSD
  • Windows 10 x64 Fall Creators Update

We houden vanaf deze hertestronde bij met welke driver elke videokaart is getest, per game. Op de testresultatenpagina van een 3D-chip vind je boven de resultaten van elk spel een extra regel met de gebruikte driverversie. Hardware.Info hertest vrijwel continu 3D-chips als daar aanleiding voor is (bijvoorbeeld game- of driverupdates met impact op de prestaties) én herziet minstens drie keer per jaar de gebruikte set games, wat tevens gepaard gaat met een grondige check of de resultaten nog actueel zijn.

Benchmarks: 3DMark Firestrike / Timespy

3DMark laat mooi zien waar CrossFire en SLI in een optimale wereld toe in staat zijn. Hoe zwaarder de test, hoe beter de schaling van beide technologieën. In het op DirectX 12 gebaseerde Timespy gaan de prestaties na het plaatsen van een tweede RX Vega 64 met 71% omhoog, terwijl de tweede GTX 1080 Ti leidt tot 69% betere prestaties. In de graphics-test loopt dat zelfs op tot respectievelijk 85 en 88 procent.

  • Firestrike
  • Firestrike Graphics
  • Firestrike Extreme
  • Firestrike Ultra

  • Timespy
  • Timespy Graphics

Benchmarks: Unigine Superposition

De Unigine Superposition 3D-benchmark toont resultaten in Full HD en Ultra HD resoluties en maakt gebruik van state-of-the-art rendering technieken. De benchmark werd in april 2017 uitgegeven en stelt hedendaagse videokaarten behoorlijk op de proef.

Deze benchmark doet helemaal niets met meerdere videokaarten, zelfs niet op de hoogste 4K-settings.

  • 1080p high - score
  • 1080p high
  • 4K optimized - score
  • 4K optimized

Benchmarks: Battlefield 1 (DX12)

Battlefield 1 maakt gebruik van de Frostbite engine en draaien we in DirectX 12 modus. Bij de introductie was er nog geen ondersteuning voor CrossFire en SLI, maar inmiddels zien we prima schaling. Op lagere resoluties zijn de resultaten nogal wispelturig, maar op 4K ultra - waar je de extra power van CrossFire of SLI echt goed kunt gebruiken - noteren we 75 tot 80 procent betere prestaties dan met één kaart.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Frametimes

De verbetering in frametimes is veel minder groot dan als we puur naar de fps-waardes kijken.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Doom (Vulkan)

Doom is de enige game in deze review die gebruik maakt van de Vulkan-api. Ondanks het grote potentieel van die api op dit gebied, is er geen ondersteuning voor multi-gpu en bij Nvidia ga je er zelfs in prestaties op achteruit.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Frametimes

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: F1 2017 (DX11)

F1 2017 is ontwikkeld door Codemasters en draait op DX11. Opvallend genoeg zien we geen schaling met SLI, maar wel bij CrossFire. Geen geweldige schaling - we meten maximaal 44% - maar toch, bij de lancering van deze game was dat nog niet het geval. Behalve een vermelding van 'opgelost negatieve schaling' in de changelog van Radeon Software 17.9.3 vinden we niets terug over F1 2017 in de communicatie van AMD, maar blijkbaar is het dus tevens gelukt om enige positieve schaling te bewerkstelllingen op wqhd en 4K ultra.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Forza Motorsport 7 (DX12)

Het verhaal bij Forza Motorsport 7 is kort maar krachtig: aan een tweede videokaart heb je in deze racegame helemaal niets.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Ghost Recon: Wildlands (DX11)

Ghost Recon: Wildlands is een open world game gebaseerd op de Anvil Next engine, gebruik makend van DirectX 11. Het spel is voorzien van GameWorks-effecten en mede daardoor uiterst zwaar.

Wat extra rekenkracht kan Wildlands dus wel gebruiken, maar helaas zien we met ultra settings zeer beperkte schaling van 20-25%. Opvallend genoeg noteren we op 4K-resolutie met medium settings tussen de 55 en 65 procent schaling, stukken beter dus. Waarschijnlijk zit er in de ultra-preset een niet goed schalend effect die het nut van de tweede videokaart beperkt - zonde, want berg-af-wind-mee 43 fps in 4K ultra houdt niet bepaald over.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: GTA V (DX11)

GTA V draait op RAGE (Rockstar Advanced Game Engine), en doet het traditioneel goed op Nvidia-videokaarten. De ingebouwde benchmark meet zelf zowel framerates als frametimes in verschillende segmenten.

Vooral de Vega's doen het in GTA V goed, met maar liefst 82% betere prestaties zodra we CrossFire activeren. SLI schaalt met 42% ook nog redelijk, maar lijkt enigszins tegengehouden te worden door de cpu. GTA V is immers niet alleen gpu-intensief, maar leunt ook vrij zwaar op de processor.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Frametimes

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Rise of the Tomb Raider (DX12)

Rise of the Tomb Raider is een adventure game die ook gebruik maakt van DirectX 12 en aangezien een GTX 1080 Ti niet verder komt dan 55 fps op 4K ultra, is het maar goed dat het Utrechtse Nixxes voor uitstekende CrossFire- en SLI-support heeft gezorgd. Met twee Vega 64's ligt de framerate 85% hoger dan met een enkele kaart, de twee 1080 Ti's zorgen zelfs voor 92% betere prestaties.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: The Division (DX12)

The Division is een third-person shooter waarin je vecht tegen de agressieve overlevenden van een pandemie in New York. De game weet echter niet wat hij aanmoet met de tweede videokaart en laat geen enkele schaling zien, wat geldt voor beide kampen.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: The Witcher 3 (DX11)

The Witcher 3 is een action role-playing game gebaseerd op de Red Engine 3 en gebruik makend van DirectX 11. Dit spel draait doorgaans het lekkerst op groene hardware, maar we zien hier dat juist AMD CrossFire zorgt voor veel betere multi-gpu schaling. Op 4K ultra ligt de framerate 81% hoger met twee dan met één Vega, waarmee je op een respectabele 77 fps uitkomt. Nvidia komt nog wat hoger uit, maar dat is voornamelijk te danken aan de betere startpositie van de enkele 1080 Ti. De schaling bedraagt slechts 43% en in de frametimes zien we zelfs een lichte achteruitgang.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Frametimes

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Total War: Warhammer (DX12)

Total War: Warhammer is een RTS game gebaseerd op de Warscape engine. Met meerdere videokaarten kan deze game niets; de Vega 64 blijft daardoor steken op nog geen 50 fps, terwijl ook de 1080 Ti de 60 fps niet haalt. Op lagere settings zorgt het inschakelen van CrossFire zelfs voor lagere prestaties.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Benchmarks: Hardware.Info GPU Prestatiescore 2018

De Hardware.Info GPU Prestatiescore 2018 is de gemiddelde framerate in alle geteste games. In 4K-resolutie met ultra settings zien we dat CrossFire gemiddeld 37 procent extra prestaties oplevert, terwijl SLI met 23% slechter scoort. Nu moet je daarbij wel meenemen dat de GTX 1080 Ti standaard wat sneller is dan de Vega 64.

Het gemiddelde is in dit geval opgebouwd uit vijf games zonder ondersteuning voor CrossFire of SLI, twee games met matige schaling en drie games die naar onze mening vrij goede schaling laten zien. Voorafgaand aan deze test hebben we bij de selectie totaal niet gekeken naar mogelijk CrossFire of SLI compatibiliteit en deze verdeling lijkt dan ook vrij representatief voor het game-aanbod anno 2018. Een nieuwe game met fatsoenlijke multi-gpu support, zoals recent Far Cry 5, is tegenwoordig een welkome verrassing.

Op lagere resoluties en settings hebben CrossFire en SLI al helemaal weinig zin, al wordt dat in dit geval enigszins versterkt doordat de GTX 1080 Ti en Vega 64 op zichzelf al ruim snel genoeg zijn voor minder veeleisende settings.

  • 1080p med
  • 1080p ultra
  • 1440p med
  • 1440p ultra
  • 4K med

Conclusie

Een paar jaar terug, toen DirectX 12 groots werd aangekondigd, waren we licht optimistisch gestemd over de toekomst van multi-gpu technologieën. Vaak werden de driverteams van AMD en Nvidia aangewezen als zondebok voor het ontbreken van CrossFire- en SLI-ondersteuning, en van die hobbel zouden we af zijn als game-ontwikkelaars het heft zelf in handen konden nemen voor het aansturen van meerdere videokaarten.

Nu kunnen we een paar mooie voorbeelden noemen, maar de tendens is helaas toch wel dat de ondersteuning voor meerdere videokaarten steeds slechter wordt. Veel ontwikkelaars nemen simpelweg de beslissing om support voor CrossFire en SLI te laten zitten. Daar zijn we inmiddels zo aan gewend geraakt, dat het een welkome verrassing is als een tweede videokaart in een nieuw spel wél wat toevoegt.

Daarbij laten we nog buiten beschouwing dat de prijzen van videokaarten de afgelopen maanden flink zijn gestegen, waardoor een SLI- of CrossFire-opstelling van enigszins potente videokaarten al snel een wel heel prijzige aangelegenheid wordt. Het combineren van twee betaalbare kaarten om de hoge prijzen te omzeilen zouden we vanwege de slechte ondersteuning al niet aanraden, maar Nvidia heeft dat ook nog eens vakkundig onmogelijk gemaakt door de GTX 1060 niet met SLI-connectors uit te rusten.

Verder blijft micro-stuttering een onopgelost probleem. Het verschilt van game tot game, maar in sommige gevallen voelt 60 fps met CrossFire of SLI een stuk minder vloeiend aan dan eenzelfde framerate op een enkele videokaart. Bovendien kom je eerder artefacten en kleine visuele bugs tegen als je meerdere gpu's gebruikt; soms lijkt het verdelen van de grafische workload niet helemaal vlekkeloos te gebeuren.

We zouden je anno 2018 dan ook niet meer adviseren om twee of meer videokaarten te combineren in CrossFire of SLI. Wat je ervoor terugkrijgt, staat steeds minder in verhouding met de forse investering die je moet doen. Als we de trend volgen van games die in het afgelopen jaar zijn uitgekomen, hebben we er weinig vertrouwen in dat dit in de voorzienbare toekomst zal verbeteren. Echter, hoe naïef dat misschien ook is, koesteren we stiekem wel nog de stille hoop dat er iets gebeurt om het tij te keren.


Besproken producten

Vergelijk alle producten

Vergelijk  

Product

Prijs

AMD Radeon RX Vega 64 CF

AMD Radeon RX Vega 64 CF

  • Vega 10
  • 4096 cores
  • 1247 MHz
  • 8192 MB
  • 2048 bit
  • DirectX 12 fl 12_1
  • PCI-Express 3.0 x16
Niet verkrijgbaar
Nvidia GeForce GTX 1080 Ti SLI

Nvidia GeForce GTX 1080 Ti SLI

  • GP102
  • 3584 cores
  • 11264 MB
  • 352 bit
  • DirectX 12 fl 12_1
  • PCI-Express 3.0 x16
Niet verkrijgbaar
0
*