Der Stand der Multi-GPU-Setups im Jahr 2020

Vor ein paar Jahren brauchte man mehrere Grafikkarten in einem Multi-GPU-Setup, wenn man das meiste aus einem Gaming-PC herausholen wollte. Dies wurde möglich, als Nvidia die SLI und AMD CrossFire einführte. Beide Technologien hatten das gleiche Ziel, nämlich es dir zu ermöglichen, die Leistung mehrerer GPUs zu nutzen, um die bestmögliche Performance zu erreichen.

Da die GPUs jedoch immer leistungsfähiger werden, sehen wir nicht mehr so viele Multi-GPU-Setups. Sie werden viel öfter in professionellen Umgebungen wie Rendering-Maschinen oder Farmen verwendet. Aber nicht wirklich für Spiele.

Mit diesem Gedanken im Hinterkopf schauen wir uns an, was Multi-GPU-Setups sind. Wir werden auch sehen, wie sie funktionieren, und ob du sie heute berücksichtigen solltest oder nicht.

Was sind Multi-GPU-Setups?

Die einfachste Darstellung ist eine Multi-GPU-Konfiguration, die den Arbeitsaufwand für die Frameverarbeitung auf mehrere Grafikkarten aufteilt, so dass dein gesamtes System die Frames schneller rendern kann. Die technische Erklärung ist etwas komplexer, aber das ist so ziemlich alles, was du wissen musst. Mehr GPUs erlauben es dir, mehr Frames gleichzeitig zu rendern.

Es ist jedoch bemerkenswert, dass die Leistungsskalierung nicht linear ist. Wenn du zum Beispiel 50 Bilder pro Sekunde mit einer einzigen GPU bekommst, wird eine weitere identische GPU selten 100 Bilder pro Sekunde erzeugen. Um die Sache noch interessanter zu machen, bringt dir eine dritte oder sogar vierte GPU eine noch kleinere Leistungsverbesserung.

Nachdem das geklärt ist, schauen wir uns mal die beiden Multi-GPU Lösungen an, die du im Moment zur Verfügung hast, nämlich Nvidia’s SLI (und NVLink) und AMD’s CrossFireX.

Nvidia SLI vs AMD CrossFireX

Auch wenn beide Varianten das gleiche Ziel haben, so funktionieren sie doch auf etwas unterschiedliche Weise. Es gibt einige Ähnlichkeiten bei beiden und einige große Unterschiede, die deine Entscheidung für die eine oder die andere beeinflussen können. Beginnen wir mit den Ähnlichkeiten.

Sowohl SLI als auch CrossFireX können im Split-Frame-Rendering oder im Alternate Frame Rendering arbeiten. Split-Frame-Rendering erlaubt es den GPUs, die Arbeitslast der Verarbeitung eines einzelnen Frames aufzuteilen, wobei eine der GPUs einen Teil des Frames rendert und die andere den Rest übernimmt. Auf der anderen Seite bedeutet „Alternate Frame Rendering“, dass eine der GPUs den aktuellen Frame rendert, während die andere GPU den nächsten übernimmt. Zum Beispiel wird der erste die Frames 1, 3, 5, 7 usw. rendern, während der zweite Grafikprozessor die Frames 2, 4, 6, 8 usw. aufnimmt. Du verstehst worum es geht.

Was sind die Unterschiede?

Nun zu den Unterschieden. SLI ist in mancher Hinsicht ein bisschen mehr „Premium“. Erstens, eine SLI- oder NVLink-Konfiguration wird teurer. Das liegt daran, dass Nvidia von den Hauptplatinenherstellern verlangt, dass ihre Hauptplatinen SLI-zertifiziert sind. Und aus diesem Grund bist du oft auf Premium-Hauptplatinen beschränkt. AMD benötigt keine Zertifizierung, und sogar viele aktuelle Budget Hauptplatinen können CrossFire verwenden.

Außerdem verlangt SLI, dass du identische GPU SKUs verwendest. Du kannst zwar eine ASUS RTX 2080 mit einer MSI RTX 2080 SLI benutzen, aber du musst trotzdem zwei RTX 2080-Grafikkarten haben, auch wenn sie von einer anderen Partnermarke stammen. Mit CrossFire kannst du verschiedene GPUs verwenden, solange sie die gleiche Architektur nutzen. Zum Beispiel kann eine R9 390 in CrossFire mit einer R9 380 verwendet werden, da sie auf der gleichen Architektur hergestellt wurden. In diesem Fall wird die Leistung des R9 390 auf die des R9 380 herabgesetzt. Aber man kann ein R9 390 nicht mit etwas wie einem RX 570 verbinden.

Und nicht zuletzt gibt es noch die Verbindungsmethode. Mit Nvidia’s SLI und NVLink brauchst du eine physikalische Verbindung, die beide GPUs miteinander verknüpft. Das ist zwar in den meisten Fällen nicht allzu teuer, aber es ist trotzdem eine Extraanschaffung. AMD’s CrossFire benutzt die PCIe 3.0 Lanes, damit beide GPUs miteinander kommunizieren können.

Was sind die Hauptvorteile eines Multi-GPU-Setups?

Nun, es gibt nur eins: Leistung. Auch wenn die heutigen modernen GPUs wie der RTX 2080 Ti oder der RX 5700 XT ziemlich leistungsstark sind, braucht man manchmal einfach ein bisschen mehr Leistung. Das ist natürlich meist in Extremsituationen der Fall, wie z.B. bei 4K-Spielen mit hoher Framerate, besonders bei anspruchsvollen Titeln. Aber wenn das der Fall ist, sind Multi-GPU-Setups das Einzige, was dir die nötige Leistung bringen kann. Zumindest bis wir neue GPUs bekommen, die leistungsfähiger sind und 4K problemlos beherrschen.

Aber selbst mit Leistung, wie wir bereits erwähnt haben, erhält man keine lineare Skalierung. Bei bestimmten Titeln, die gut für mehrere GPUs optimiert sind, ist das vielleicht möglich, aber in den meisten Fällen kann man eine Leistungssteigerung von 50-70% erreichen, wenn man eine zweite GPU hinzufügt. Und wenn du noch mehr GPUs hinzufügst, erhältst du eine noch geringere Leistungssteigerung.

Gibt es irgendwelche Nachteile?

Ja, ein paar, und sie sind der Grund, warum Multi-GPU-Setups heutzutage nicht mehr so beliebt sind. Das erste ist der Preis. Ob du dich für Nvidia oder AMD entscheidest, du musst eine zweite (und vielleicht dritte und vierte) GPU kaufen. Bei höherwertigen GPUs wird dies ziemlich schnell zu einer teuren Lösung. Wenn du dich für eine Nvidia-GPU entscheidest, brauchst du auch eine hochwertige, zertifizierte Hauptplatine.

Kraft und Temperaturen können auch ein Problem sein

Als nächstes hast du Kraft, die auch etwas mit dem Preis zu tun hat. Mehr GPUs benötigen viel mehr Strom. Und da dies einige der anspruchsvollsten Komponenten in einem System sind, wirst du sehr wahrscheinlich ein leistungsstarkes PSU benötigen. Abhängig von den Grafikkarten, für die du dich entscheidest, brauchst du vielleicht ein leistungsstarkes Netzteil mit 1200W oder sogar 1600W. Diese Netzteile sind teuer, und natürlich werden sie sich auch auf deiner Stromrechnung niederschlagen.

Dann sind da noch die Temperaturen. GPUs neigen dazu, viel Wärme zu produzieren, wenn sie unter Last stehen, und du brauchst eine gute Kühlung, um die Temperaturen in Schach zu halten. Bei mehreren GPUs wird dies mit Luftkühlung immer schwieriger. Die GPUs liegen nahe beieinander, was den Luftstrom einschränkt. Ja, du könntest mit flüssigkeitsgekühlten GPUs oder sogar einem angepassten Wasserkühlkreislauf arbeiten, aber das ist ziemlich teuer.

Driver optimierung ist einfach schlecht

Nicht zuletzt hast du Probleme mit dem Driver. Es lässt sich nicht leugnen, dass Multi-GPU-Setups nie so gut funktioniert haben, wie sie sollten. Es gab (und gibt immer noch) Probleme mit den Treibern von AMD und Nvidia, und es gab die Probleme, dass die Spiele nicht gut optimiert waren. Erinnerst du dich, als wir erwähnt haben, dass man mit einer zweiten GPU nicht die doppelte Leistung erzielt? Nun, schlechte Driver- und Game-Optimierung hat diese Vorteile noch weiter reduziert, was Multi-GPU-Setups zu einer noch schlechteren Wahl macht.

Jetzt fragst du dich wahrscheinlich, warum du dir überhaupt Multi-GPU-Setups mit all diesen Nachteilen anschaust. Aber es gibt immer noch eine Situation, in der SLI und CrossFireX Sinn machen.

Wann macht ein Multi-GPU-Setup Sinn?

Mit all den Dingen, die wir erwähnt haben, ist die eine Situation, in der ein Multi-GPU-Setup Sinn macht, wenn Geld keine Rolle spielt. Wenn du die absolut beste Leistung erreichen willst, ist die Kombination von zwei (oder drei oder vier) High-End-Grafikkarten deine einzige Lösung.

Nun, ja, das wird eine Menge kosten. Die leistungsstarke und hochwertige Stromversorgung wird auch viel kosten. Du brauchst eine Hauptplatine mit genügend PCIe-Slots für die Grafikkarten, die du benutzen willst. Auch das kostet eine Menge. Haben wir schon erwähnt, dass du ein großes Gehäuse mit viel Luftzirkulation brauchst, und möglicherweise einen eigenen Wasserkühlkreislauf? Ja, das wird sehr schnell teuer.

Am Ende des Tages machen sowohl SLI (und NVLink) als auch CrossFireX nur Sinn, wenn du ein verrücktes Setup mit mehreren 4K-Monitoren hast, oder etwas anderes, das genauso extrem ist.

Es gibt noch ein anderes Szenario, das vielleicht erwähnenswert ist, aber es ist nicht für jeden geeignet. Wenn du bereits ein System mit einer älteren, aber höherwertigen GPU und einer Hauptplatine hast, die ein Multi-GPU-Setup unterstützt, könntest du besser eine andere identische, gebrauchte GPU kaufen, anstatt sie durch eine moderne zu ersetzen. Dies ist ein sehr spezielles Szenario, weil es sich nicht immer lohnt, aber eines, das du berücksichtigen könntest.

Der Stand der Multi-GPU-Setups im Jahr 2020

Heutzutage, wie wir bereits erwähnt haben, sind die Dinge nicht mehr so aufregend wie früher. Das liegt hauptsächlich daran, dass moderne High-End-GPUs in vielen Situationen eine ziemlich gute Leistung erreichen können. Zum Beispiel kann jede High-End-GPU problemlos 1080p-Spiele mit hoher Framerate verarbeiten.

Hinzu kommt, dass die Entwickler heutzutage keine Spiele für Multi-GPU-Setups optimieren, wie sie es noch vor ein paar Jahren taten. Dies, zusammen mit der Tatsache, dass die Driver für Multi-GPU-Setups nicht wirklich besser geworden sind, macht es schwierig, ein solches Setup zu empfehlen.

Solltest du es wagen?

Die kurze Antwort würde nein lauten. Aber, wie wir bereits erwähnt haben, gibt es einige Situationen, in denen es tatsächlich eine gute Idee sein könnte. Wenn du dich in einer der Situationen befindest, die wir vorhin erwähnt haben, dann ja, auf jeden Fall. Nur zu. Aber für alle anderen bist du viel besser dran, wenn du dein Geld in ein gutes Einzel-GPU-Setup investierst. 

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