GPU-Physx How-to mit Benchmarks: Was brauche ich, was bringt eine Extra-Grafikkarte als Physikprozessor?
Nvidias Physx-Bibliothek kommt in unzähligen Spielen zum Einsatz, doch nur wenige ziehen Nutzen aus der Möglichkeit, die Effekte mithilfe einer Geforce-GPU zu beschleunigen. PC Games Hardware prüft anhand von Assassin's Creed 4, dem neuesten GPU-Physx-Titel, welche Grafikkarten sich als dedizierte Physikbeschleuniger eignen.
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Mit Assassin's Creed 4, Batman Arkham Origins und Call of Duty Ghosts erschienen noch vor Weihnachten 2013 drei interessante Spiele, welche sich optional mithilfe GPU-beschleunigter Physik aufwerten lassen. Weitere Anwendungen mit GPU-Physx-Beschleunigung sind unter anderem Metro Last Light, Mafia 2, der 3D Mark Vantage (GPU-Beschleunigung im CPU-Test 2), Borderlands 2 sowie die Unreal-Engine 3 & 4 (letztere kommt aktuell in keinem erhältlichen Titel zum Einsatz). In vielen Spielen ist die GPU-Beschleunigung optional, etwa in Batman Arkham Origins und dessen Vorgängern. Auch das in einigen Monaten anstehende The Witcher 3 soll mit GPU-Physx aufwarten. Zeit, etwas Licht ins Dickicht zu bringen: Was ist Physx eigentlich, was braucht man dafür und wie viel Leistung kostet der Spaß?
Was ist Physx? Brauche ich das?
Physx aus dem Hause Nvidia ist ein Multiplattform-SDK (Software Development Kit). Es läuft unter Windows, Mac OS X und Linux (inklusive Android), wo es allerdings keine GPU-Beschleunigung bietet. Neben x86- und Cuda-Prozessoren werden auch Power-PC- und ARM-Rechenkerne unterstützt. Nvidia erweiterte das SDK vor einiger Zeit um die Apex-Module, welche die Integration von Physx-Effekten hin zu den Game-Designern und weg von Hardcore-Programmierern ermöglichen. Derzeit gibt es die Apex-Bauteile Destruction, Turbulence, Cloth und Particle, welche in den neuesten Spielen exzessiv zum Einsatz kommen.
Aber ich nutze gar keine Geforce!
Wie eingangs erwähnt, greifen unzählige Spiele auf die Physx-Bibliothek zurück, um die spielinterne Physik zu verwirklichen. Folglich spielt es keine Rolle, ob in Ihrem PC eine Geforce, eine Radeon oder eine Intel-Grafikeinheit das Bild berechnet und ausgibt – Physx kommt unabhängig von der Grafikkarte zum Einsatz. Wie das? In den meisten Fällen handelt es sich um "Software-Physx", das heißt, Spiele nutzen die Nvidia-Bibiliothek und übergeben die Berechnung dem Hauptprozessor (CPU). Natürlich handelt es sich auch bei der CPU um Hardware, man spricht jedoch erst von "Hardware physx acceleration" (Hardwarebeschleunigung), wenn der Grafikprozessor (GPU) sich um die Ausführung kümmert.
Höchstwahrscheinlich haben Sie längst die Physx-Runtime auf Ihrem Rechner, ohne sie jemals aktiv installiert zu haben. Das kommt daher, dass Spiele wie Mafia 2, Metro 2033, Batman, Assassin's Creed 4 und viele weitere beim ersten Start prüfen, ob Physx-Software auf dem aktuellen Stand ist und - wenn nicht - sie auf die gewünschte Version patchen. Insofern ist es auch beim Einsatz einer AMD- oder Intel-GPU sinnvoll, stets die aktuelle Physx System Software zu installieren. Diese finden Sie gewöhnlich im neuesten Geforce-Treiber; die von Nvidia eingerichtete Physx-Seite ist nicht immer auf dem neuesten Stand.
Zweite Grafikkarte als Physikbeschleuniger einrichten
Während die Idee "Radeon als Hauptkarte + Geforce als Physikbeschleuniger" nur sehr umständlich zu verwirklichen ist – wir verweisen an dieser Stelle an das How-to in unserem Forum –, können Geforce-Besitzer problemlos eine zweite Nvidia-GPU daneben setzen und die Zweitkarte als Physikprozessor abstellen. Dafür eignen sich prinzipiell alle Geforce-Karten mit mindestens 32 Shader-ALUs ("Cuda cores") und 256 MiByte Grafikspeicher, was einer Geforce 8600 GT entspricht. Bevor Sie jetzt in der Mottenkiste wühlen und ein Relikt reaktivieren möchten, sollten Sie sich unser Video anschauen, in dem wir eine Geforce GTX Titan mit einer 9800 GT paaren und feststellen, dass der alternde Physiker den jungen Titanen ausbremst:
Falls Sie eine langsamere Grafikkarte einsetzen – beispielsweise eine Geforce GTX 570 oder GTX 670 –, dann können Sie den Versuch mit einer GPU der venerablen Tesla-Generation (Geforce 8/9/200) wagen. Faustregel: Je stärker die Hauptkarte ausgelastet wird, desto eher lohnt sich eine dedizierte Physik-Geforce, die ihr Arbeit abnehmen kann. Ist die Hauptkarte hingegen um mehrere Faktoren schneller als die Physikeinheit (wie in unserem Beispiel), dann verbraucht Ihr PC am Ende nicht nur mehr Strom, sondern arbeitet auch noch langsamer.
Die Einrichtung einer Geforce als Physikguru ist denkbar einfach: Einbauen, etwaige Stromkabel nicht vergessen, Treiber installieren, PC neu starten. Nun begeben Sie sich in die Nvidia-Systemsteuerung (Treiber-Panel) zum Unterpunkt "Surround, PhysX konfigurieren" und wählen dort im Drop-Down-Menü ihre Zweitkarte aus. Ein Haken bei "Für PhysX reservieren" sichert der Karte ihren Job als Newtons Scherge. In der Galerie unter diesem Text finden Sie die Einstellungen nochmals in Bildform.
GPU-Physx-Benchmarks in Assassin's Creed 4
Im Folgenden sehen wir uns an, wie eine Geforce GTX Titan mit den Physx-Effekten in Assassin's Creed 4 klarkommt. Die sehenswerten Zusatzeffekte hielten noch 2013 per Patch Einzug in das Spiel und fielen prompt durch hohe Leistungskosten auf. In der Zwischenzeit halfen die Entwickler nicht nur mit weiteren Patches nach, auch Nvidia feilte mithilfe von Treiber-Optimierungen an der Performance: Der neue Geforce 334.67 Beta enthält frischen Physx-Code und steigert die Leistung in Assassin's Creed 4 mess- wie fühlbar.
Erwähnenswert: In der aktuellen Spielversion bietet AC4 vier Physx-Stufen (aus, niedrig, mittel, hoch), zuvor standen nur drei zur Verfügung. Während "aus" und "hoch" in ihrer Charakteristik unverändert blieben, sind "niedrig" und mittel" auf den ersten Blick kaum voneinander zu unterschieden und laufen beide flüssiger als "mittel" vor dem Spiel-Patch.
Nach wie vor verursacht Physx high deutliche Nachladeruckler, denen Sie auch mit starken Prozessoren und mehreren Grafikkarten nicht entgegenwirken können – die Symptome lassen sich nur lindern, nicht beiseitigen. Dennoch lässt sich die Bildrate mithilfe einer zweiten Grafikkarte als Physics Processing Unit (PPU) eindeutig steigern. Unsere Benchmarks zeigen, dass eine kleine Kepler-GPU wie die Geforce GT 630 bereits sehr gute Resultate erzielt. Zahlreiche weitere Messwerte und Erkenntnisse bereiten wir derzeit für die PCGH 04/2014 vor. Sie möchten noch mehr über Nvidias Physx und weitere Geforce-Features erfahren? Unser Geforce-GTX-Handbuch liefert Ihnen alle Informationen, die Sie brauchen.
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Ach Nvidia könntet ihr wenigstens EINMAL offen sein und Physx mit Hybrid Kombination erleichtern, ich meine habt ihr kein Herz für meinen kleinen grünen Sklaven, der für meine große rote und heiße Diva
Die sollen mal nachdenken wie viele zusätzliche PPU's die verkaufen könnten auf Maxwell basis für schlappe ~100€
Beziehungsweise Ob es vorteile hätte zB. in AC4 da ja die GT 620 die Physix Nutzen könnte und die Hauptgrafikkarte zB. Mantle
PS: GT 620 (nicht wundern hatte damals wenig Durchblick in der Hardware)