Stromverbrauchs-Überblick für DirectX 11/12 Grafikkarten

Sonntag, 4. Juli 2021
 / von Leonidas
 

Seit dem Jahr 2012 werden auf 3DCenter systematisch Spiele-Stromverbrauchswerte von Grafikkarten aus diversen Hardwaretests erfasst, immer mit dem Augenmerk auf Meßwerte der reinen Grafikkarte natürlich. Seinerzeit war dies ein gewichtiges Thema, da mit den ersten DirectX-11-Grafikkarten deren Spiele-Stromverbrauch über die 200-Watt-Marke getrieben wurde, sich oftmals allerdings erhebliche Abweichungen zwischen offizieller TDP und realem Grafikkarten-Stromverbrauch ergaben. Das ganze wurde im Jahr 2014 mittels eines fortlaufend aktualisierten Artikels professionalisiert, welcher allerdings für die heutige Zeit nicht mehr ganz passend ist und daher mit diesem neuen (wiederum fortlaufend aktualisierten) Artikel zum Grafikkarten-Stromverbrauch abgelöst wird.

Seit diesem Zeitpunkt im Jahr 2014 hat sich schließlich einiges getan: Gab es seinerzeit nur ein handvoll Quellen entsprechender Stromverbrauchs-Messungen der reine Grafikkarte und damit für viele Grafikkarten-Modelle nur eine unzureichende Werte-Basis, sind inzwischen einige neue Quellen hinzugekommen (leider hat sich dafür die frühere Hauptquelle "Hard Tecs 4U" verabschiedet), womit für regulär getestete Grafikkarten heutzutage regelmäßig eine ausreichende Werte-Anzahl zur Verfügung steht. Gleichzeitig hat das Aufkommen von (den Stromverbrauch fest limitierenden) Power Targets in den Grafikkarten-BIOSen sowohl die Varianz der Meßergebnisse als auch deren Abweichung von der offiziellen TDP maßgeblich reduziert. Im groben kommt der Gaming-Realverbrauch heutiger Grafikkarten somit in tatsächlicher Nähe von deren TDP heraus, beachtbare Abweichungen hiervon sind regelrecht selten geworden.

Nichtsdestotrotz sollen die mit den Launchanalysen erfassten Stromverbrauchswerte der einzelnen Grafikkarten hiermit wieder an einer Stelle gebündelt werden. Dies allerdings nicht mehr in Form von Einzelwerten je nach Quelle, sondern nur noch als Durchschnittswert mit Verweis auf jene Launch-Analyse, woher jener Durchschnittswert stammt. Die Präsentation aller Einzelwerte wäre aufgrund deren Anzahl (bis zu 11 pro Grafikkarte, in Zukunft eventuell weiter steigend) aus Gründen der Praktikabilität (zu viel Kleinarbeit) sowie des reinen Platzes (die Tabellen werden zu breit) sowieso nicht möglich gewesen, über den Link zur jeweiligen Launch-Analyse besteht aber immer die Möglichkeit, zu diesen Einzelwerten zu kommen. Für ältere Grafikkarten werden zudem die Werte aus dem vorherigen Stromverbrauchs-Artikel benutzt, auch hier rein in Form der Durchschnittswerte (samt Link zur Quelle).

Dafür wurden neben der offiziellen TDP nun auch die jeweiligen Power Targets für AMD-Grafikkarten ab der Fury-Serie sowie nVidia-Grafikkarten ab der Kepler-Serie notiert, da jene in einigen Fällen auch bei nVidia von der offiziellen TDP abweichen bzw. bei AMD sogar prinzipbedingt abweichen. Bei AMD gilt das Power Target bekannterweise immer nur für den ASIC (den reinen Grafikchip), muß somit gegenüber der offiziellen TDP logischerweise etwas niedriger liegen. Zusätzlich wurden auch wieder Idle-Werte notiert, obwohl jene heutzutage (im Vergleich zu früher) kaum noch eine echte Bedeutung haben – zuallermeist ist der Idle-Verbrauch aktueller Grafikkarten ausreichend niedrig. Hierfür wurden für ältere Grafikkarten die früher aufgestellten Werte weiterverwendet, für neuere Grafikkarten ein simpler Durchschnitt der Werte von ComputerBase & TechPowerUp als den Wertequellen mit der größten Breite an getesteten Grafikkarten aufgestellt.

Gern wären in diesen Artikel auch Werte zum Idle-Verbrauch unter Multi-Monitoring aufgenommen worden, allerdings schwanken hierzu die aufgestellten Meßwerte der verschiedenen Quellen viel zu drastisch, um sich hierzu an Durchschnittswerten zu versuchen. Augenscheinlich kommt es dann, wenn es mehr als nur ein Monitor auf 60 Hz Refreshrate sein soll, ganz stark auf Nebenfaktoren wie Anschlußart, Refreshrate und Monitor-Anzahl an, womit letztlich die Messungen der verschiedenen Quellen nicht miteinander vergleichbar und somit auch nicht miteinander verrechenbar sind. Dennoch soll darauf hingewiesen werden, welche viele verschiedenartige Stromverbrauchs-Messungen die für diesen Artikel herangezogenen Wertequellen bei ihren Hardwaretests üblicherweise noch so aufbieten (Stand Oktober 2021) – verbunden natürlich mit Dank für die viele Arbeit zur Ermittlung dieser Werte:

  • ComputerBase  –  Idle 4K, Dual-Monitor 4K, YouTube 4K, YouTube 4K/HDR, Gaming 4K (Ø 3 Games)
  • Golem  –  Idle 4K, YouTube 4K, Gaming
  • Guru3D  –  Gaming
  • Hardwareluxx  –  Idle, Gaming
  • Igor's Lab  –  Idle, CAD 2D, CAD 3D, Browser Gaming, Gaming FHD, Gaming WQHD, Compute, Gaming Max, Torture Max, Peak Power (Spikes 20-1ms)
  • Le Comptoir du Hardware  –  Idle 4K, Dual-Monitor 4K, Gaming WQHD (Ø 2 Games)
  • Les Numeriques  –  Gaming (Ø 3 Games)
  • PC Games Hardware  –  Idle, Dual-Monitor 4K/FHD, YouTube 4K, Gaming (Ø 2 Games), Gaming FHD Vsync=60Hz, Gaming Max
  • TechPowerUp  –  Idle WQHD, Dual-Monitor WQHD/FHD, Video Playback (VLC), Gaming WQHD, Gaming FHD Vsync=60Hz, FurMark, Peak Power (Spikes 20ms)
  • Tom's Hardware  –  Gaming WQHD, FurMark
  • Tweakers  –  Idle, Gaming

Nachfolgende Auflistungen beinhalten somit Daten zur offiziellen TDP, zum jeweiligen Power Target (falls vorhanden), einen Durchschnitt des Idle-Verbrauchs, einen Durchschnitt des Spiele-Verbrauchs und letztlich dessen Quelle, wo sich die hierfür benutzten Einzelwerte finden lassen. Für den gebildeten Gaming-Durchschnitt stehen derzeit üblicherweise 8-10 Wertequellen zur Verfügung, womit sich selbst bei fehlenden oder neuen Werten kaum größere Schwankungen ergeben. Dabei wurden vorzugsweise Werte von Referenzdesigns oder gleichwertigen benutzt, besonders abweichende Meßwerte aber sowieso bei der Durchschnittsbildung niedriger gewichtet. Der Gaming-Durchschnitt neuerer Grafikkarten ist somit (schätzungsweise) bis auf 1-3 Watt genau, bei älteren Grafikkarten logischerweise (wegen der geringeren Wertebasis) entsprechend ungenauer. Die nachfolgenden Auflistungen sind geordnet in Grafikkarten-Generationen nach dem jeweiligen Ersterscheinungstermin, das nachfolgende Sprungmenü führt direkt zur jeweiligen Generation:

AMD Radeon RX 6000 Serie  (RDNA2)
AMD Radeon RX 5000 Serie  (RDNA1)
AMD Radeon RX 500/Vega Serie  (Polaris-Refresh & Vega)
AMD Radeon RX 400 Serie  (Polaris)
AMD Radeon R300/Fury Serie  (Pirate Islands)
AMD Radeon R200 Serie  (Volcanic Islands)
AMD Radeon HD 7000 Serie  (Southern Islands)
AMD Radeon HD 6000 Serie  (Northern Islands)
AMD Radeon HD 5000 Serie  (Evergreen)
nVidia GeForce 30 Serie  (Ampere)
nVidia GeForce 16/20 Serie  (Turing)
nVidia GeForce 10 Serie  (Pascal)
nVidia GeForce 900 Serie  (Maxwell)
nVidia GeForce 700 Serie  (Kepler-Refresh)
nVidia GeForce 600 Serie  (Kepler)
nVidia GeForce 500 Serie  (Fermi-Refresh)
nVidia GeForce 400 Serie  (Fermi)

AMD Radeon RX 6000 Serie  (RDNA2)
Chip TDP Power Target Idle Gaming Quelle Gaming-Verbrauch
Radeon RX 6900 XT LC Navi 21 350W ASIC: 284W ~14W ~350W PCGH
Radeon RX 6900 XT Navi 21 300W ASIC: 255W 8W 303W News des 2. Nov. 2021
Radeon RX 6800 XT Navi 21 300W ASIC: 255W 7W 298W News des 2. Nov. 2021
Radeon RX 6800 Navi 21 250W ASIC: 200W 7W 231W News des 2. Nov. 2021
Radeon RX 6700 XT Navi 22 230W ASIC: 186W 7W 219W Launch-Analyse 6600
Radeon RX 6600 XT Navi 23 160W ASIC: 130W 5W 159W Launch-Analyse 6600
Radeon RX 6600 Navi 23 132W ASIC: 100W 4W 131W Launch-Analyse 6600

nVidia GeForce 30 Serie  (Ampere)
Chip TDP Power Target Idle Gaming Quelle Gaming-Verbrauch
GeForce RTX 3090 GA102 350W Karte: 350W 16W 359W News des 2. Nov. 2021
GeForce RTX 3080 Ti GA102 350W Karte: 350W 14W 350W News des 2. Nov. 2021
GeForce RTX 3080 GA102 320W Karte: 320W 10W 325W News des 2. Nov. 2021
GeForce RTX 3070 Ti GA104 290W Karte: 290W 12W 292W News des 2. Nov. 2021
GeForce RTX 3070 GA104 220W Karte: 220W 10W 221W Launch-Analyse 6600
GeForce RTX 3060 Ti GA104 200W Karte: 200W 10W 202W Launch-Analyse 6600
GeForce RTX 3060 GA106 170W Karte: 170W 13W 172W Launch-Analyse 6600

AMD Radeon RX 5000 Serie  (RDNA1)
Chip TDP Power Target Idle Gaming Quelle Gaming-Verbrauch
Radeon RX 5700 XT "50th AE" Navi 10 235W ASIC: 188W ~8W ~230W geschätzt
Radeon RX 5700 XT Navi 10 225W ASIC: 180W 8W 221W Launch-Analyse 3070
Radeon RX 5700 Navi 10 180W ASIC: 150W 8W 173W Launch-Analyse 3070
Radeon RX 5600 XT 14Gbps Navi 10 150W ASIC: 130W ~7W ~140W geschätzt
Radeon RX 5600 XT 12Gbps Navi 10 150W ASIC: 130W 7W 133W Launch-Analyse 5600XT
Radeon RX 5600 Navi 10 150W ASIC: ? ? ?
Radeon RX 5500 XT 8GB Navi 14 130W ASIC: 120W 6W 128W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
Radeon RX 5500 XT 4GB Navi 14 130W ASIC: 120W 6W 126W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
Radeon RX 5500 Navi 14 150W ASIC: 110W ? ?
Radeon RX 5300 Navi 14 100W ASIC: ? ? ?

nVidia GeForce 16/20 Serie  (Turing)
Chip TDP Power Target Idle Gaming Quelle Gaming-Verbrauch
Titan RTX TU102 280W Karte: 280W ~13W ~290W geschätzt
GeForce RTX 2080 Ti FE TU102 260W Karte: 260W 13W 272W Launch-Analyse 3070
GeForce RTX 2080 Ti Ref. TU102 250W Karte: 250W ~13W ~260W geschätzt
GeForce RTX 2080 Super TU104 250W Karte: 250W 9W 246W Launch-Analyse 3070
GeForce RTX 2080 FE TU104 225W Karte: 225W 11W 228W Launch-Analyse 3070
GeForce RTX 2080 Ref. TU104 215W Karte: 215W ~11W ~215W geschätzt
GeForce RTX 2070 Super TU104 215W Karte: 215W 10W 215W Launch-Analyse 3070
GeForce RTX 2070 FE TU106 185W Karte: 185W 11W 185W Launch-Analyse 3070
GeForce RTX 2070 Ref. TU106 175W Karte: 175W 10W 173W Launch-Analyse 2080S
GeForce RTX 2060 Super TU106 175W Karte: 175W 8W 176W Launch-Analyse 3070
GeForce RTX 2060 TU106 160W Karte: 160W 9W 160W Launch-Analyse 2080S
GeForce GTX 1660 Ti TU116 120W Karte: 120W 9W 117W Launch-Analyse 1660
GeForce GTX 1660 Super TU116 125W Karte: 125W 11W 126W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
GeForce GTX 1660 TU116 120W Karte: 120W 9W 115W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
GeForce GTX 1650 Super TU116 100W Karte: 100W 9W 100W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
GeForce GTX 1650 GDDR6 TU117 75W Karte: 75W 6W ~73W CB & TPU
GeForce GTX 1650 GDDR5 TU117 75W Karte: 75W 5W 71W Launch-Analyse 1650S & 5500XT

AMD Radeon RX 500/Vega Serie  (Polaris-Refresh & Vega)
Chip TDP Power Target Idle Gaming Quelle Gaming-Verbrauch
Radeon VII Vega 20 300W ASIC: 250W 12W 273W Launch-Analyse 3070
Radeon Vega "Frontier Edition" LC Vega 10 375W ASIC: 264W ? ?
Radeon Vega "Frontier Edition" Vega 10 300W ASIC: 220W ? ?
Radeon RX Vega 64 LC Vega 10 345W ASIC: 264W ? ?
Radeon RX Vega 64 Vega 10 295W ASIC: 220W 13W 297W Launch-Analyse 5700/XT
Radeon RX Vega 56 Vega 10 210W ASIC: 165W 12W 223W Launch-Analyse 1660
Radeon RX 590 Polaris 30 225W ASIC: 175W 16W 221W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
Radeon RX 590 GME Polaris 20 ? ASIC: ? ? ?
Radeon RX 580 8GB Polaris 20 185W ASIC: 145W 15W 193W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
Radeon RX 580 4GB Polaris 20 185W ASIC: 145W ~15W ~185W geschätzt
Radeon RX 580 2048SP Polaris 20 150W ASIC: ? ? ?
Radeon RX 570 Polaris 20 150W ASIC: 120W 13W 163W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
Radeon RX 560 XT Polaris 10 150W ASIC: ? ? ?
Radeon RX 560 Polaris 11 80W ASIC: ? 9W ~80W geschätzt
Radeon RX 560D Polaris 11 75W ASIC: 48W ? ?
Radeon RX 550 "LE" Polaris 12 ? ASIC: ? ? ?
Radeon RX 550 Polaris 12 50W ASIC: 35W 7W ~52W CB & TPU

AMD Radeon RX 400 Serie  (Polaris)
Chip TDP Power Target Idle Gaming Quelle Gaming-Verbrauch
Radeon Pro Duo (Polaris) 2x Polaris 10 250W ASIC: 2x 98W ? ?
Radeon RX 480 8GB Polaris 10 150W ASIC: 110W 16W 161W Launch-Analyse 590
Radeon RX 480 4GB Polaris 10 150W ASIC: 110W ~16W ~155W geschätzt
Radeon RX 470 Polaris 10 120W ASIC: 90W 14W 138W alter Stromverbrauchs-Artikel
Radeon RX 470D Polaris 10 110W ASIC: ? ? ?
Radeon RX 460 Polaris 11 75W ASIC: 48W 9W ~65W geschätzt

nVidia GeForce 10 Serie  (Pascal)
Chip TDP Power Target Idle Gaming Quelle Gaming-Verbrauch
Titan V GV100 250W Karte: 250W ? ?
Titan Xp GP102 250W Karte: 250W 12W 251W Launch-Analyse 2080/Ti
Titan X (Pascal) GP102 250W Karte: 250W ~12W ~230W geschätzt
GeForce GTX 1080 Ti GP102 250W Karte: 250W 12W 239W Launch-Analyse R7
GeForce GTX 1080 GP104 180W Karte: 180W 8W 176W Launch-Analyse R7
GeForce GTX 1070 Ti GP104 180W Karte: 180W 8W 174W Launch-Analyse 1660
GeForce GTX 1070 GP104 150W Karte: 150W 8W 147W Launch-Analyse 1660
GeForce GTX 1060 6GB GP106 120W Karte: 120W 9W 117W Launch-Analyse 1650S & 5500XT
GeForce GTX 1060 5GB GP106 ? Karte: ? ? ?
GeForce GTX 1060 3GB GP106 120W Karte: 120W 8W ~110W geschätzt
GeForce GTX 1050 Ti GP107 75W Karte: 75W 4W 59W Launch-Analyse 1650
GeForce GTX 1050 3GB GP107 75W Karte: 75W ~4W ~56W geschätzt
GeForce GTX 1050 2GB GP107 75W Karte: 75W 4W ~54W CB & TPU
GeForce GT 1030 GDDR5 GP108 30W Karte: 30W 5W ~28W CB & TPU
GeForce GT 1030 DDR4 GP108 20W Karte: 20W ? ?