Axial vs. Radial: Zwei GeForce RTX 2070 Super im Raytracing-Vergleichstest

Axial vs. Radial: Zwei GeForce RTX 2070 Super im Raytracing-Vergleichstest

Kevin Hofer
Zürich, am 30.03.2020
Zwei GeForce RTX 2070 Super treten gegeneinander an: Das Gamer-Modell, die Asus GeForce ROG Strix RTX 2070S, und das Modell für Systeme mit beschränktem Airflow, die Asus Turbo GeForce RTX 2070 Super Evo. Im ersten Teil des zweiteiligen Reviews stehen Temperatur, Lautstärke und Leistungstests mit Raytracing im Fokus.

Die GeForce RTX 2070 Super wurde am 9. Juli 2019 gelauncht. Es handelt sich nicht um eine übertaktete Version der regulären 2070. Die Karte hat nicht einmal denselben Chip, sondern den der GeForce RTX 2080 verbaut. Die beiden Asus-Karten im Test haben denselben Chip, setzen jedoch auf eigenes Board-Design und Kühlung. Das Gamer-Modell Strix kommt mit Factory Overclock. Beide Grafikkarten sind zu Microsofts neuer Programmierschnittstelle DirectX 12 Ultimate. Damit sind sie gemäss Nvidia schon jetzt für alle neuen und verbesserten Funktionen kommender Spiele gerüstet. Aktuell bieten ausschliesslich Nvidias RTX-Grafikkarten die Unterstützung von DirectX 12 Ultimate.

GeForce TURBO RTX 2070S 8G EVO (8GB)
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GeForce RTX 2070S ROG Strix O8G Gaming (8GB)
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Getestet werden die Karten auf unserem DimasTech Easy V3.0 Benchtable mit folgenden Komponenten:

ROG Crosshair VIII Formula (AM4, AMD X570, ATX)
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Dominator Platinum RGB (2x, 8GB, DDR4-3200, DIMM 288)
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MP600 (1000GB, M.2 2280)
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Ryzen 9 3900X (AM4, 3.80GHz, 12-Core)
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AMD Ryzen 9 3900X (AM4, 3.80GHz, 12-Core)

Facts und Features

Da die GPU mit dem Codenamen TU106 bei der regulären GeForce RTX 2070 bereits vollständig aktiviert ist, nutzt die GeForce RTX 2070 Super die GPU TU104. Die Karte hat rund elf Prozent mehr Cuda-, RT-, Tensor-Kerne und Textur-Einheiten als die reguläre 2070.

Asus GeForce ROG Strix RTX 2070SAsus Turbo GeForce RTX 2070 Super EvoNvidia GeForce RTX 2070 SuperNvidia GeForce RTX 2070
ChipTU104TU104TU104TU106
CUDA-Kerne2560256025602560
Tensor-Kerne320320320288
Textur-Einheiten160160160144
ROPs64646464
RT-Kerne40404036
Basistakt1635 MHz1605 MHz1605 MHz1410 MHz
Boosttakt1935 MHz1770 MHz1770 MHz1620 MHz
Speicher8GB GDDR6 (14 Gbps, 256-bit, 496 GB/s)8GB GDDR6 (14 Gbps, 256-bit, 496 GB/s)8GB GDDR6 (14 Gbps, 256-bit, 448 GB/s)8GB GDDR6 (14 Gbps, 256-bit, 448 GB/s)
TDP215 Watt215 Watt215 Watt175 Watt

Die beiden vorliegenden Karten unterscheiden sich nicht nur äusserlich, sondern auch bei der Taktfrequenz.

Die Strix ist Teil der «Republic of Gamers»-Reihe. Vom Design her richtet sich die Karte an Gamer: RGB-Akzente bei den Lüftern, vorne ein ROG-Schriftzug und auf der Aluminium-Backplate das ROG-Logo. Sonst ist die Strix schlicht schwarz gehalten.

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Schwarz ist auch die Turbo. Damit hat es sich aber mit den Design-Gemeinsamkeiten. Einzig eine schmale RGB-Leiste ziert die Karte. Eine Backplate fehlt. Die Turbo ist typisch für eine Karte mit Radiallüftern: Sie ist komplett geschlossen gebaut, einzig bei den Anschlüssen hat es Lüfterschlitze.

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Radiallüfter ziehen Luft parallel zur Antriebsachse an, lenken sie um 90° um und blasen sie aus. Der Vorteil dieses Lüftertyps bei Grafikkarten ist, dass die heisse Luft, die beim Kühlen der Karte entsteht, direkt aus dem Gehäuse transportiert wird. Deshalb eignen sich Grafikkarten mit Radiallüftern auch für Systeme mit eingeschränktem Airflow, wie beispielsweise kleine Gehäuse.

Der Nachteil solcher Lüfter ist, dass sie lauter sind als Axiallüfter. In der Turbo ist ein 80-Millimeter-Radiallüfter mit Doppelkugellager verbaut. Gemäss Asus ist dieses langlebiger als ein Gleitlager. Einen Teil der Abdeckung, die den Lüfter umgibt, hat der Hersteller angehoben. Dadurch soll ein Puffer entstehen, der den Luftfluss auch bei engen Platzverhältnissen garantieren soll. Das spielt beim Testsetting keine Rolle: Die beiden Karten können ungehindert Luft anziehen.

Die Strix verfügt im Gegensatz zur Turbo drei 90-Millimeter-Axiallüfter. Diese blasen Luft parallel zur Drehachse des Laufrads ein und aus. Der Nachteil dieser Lüfter ist, dass sie die warme Luft, die durch das Kühlen erzeugt wird, nicht direkt aus dem Gehäuse befördern. Dafür sind sie leiser.

Mit 29.97 x 13.04 x 5.41 Zentimetern ist die Strix einiges grösser als die Turbo mit 26.8 x 11.3 x 4 Zentimetern. Die Turbo braucht nur zwei Slots, die Strix hingegen drei.

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Bei der Konnektivität stehen bei der Strix zwei Mal Display Port 1.4a, zwei Mal HDMI 2.0 und ein Virtual-Link-Anschluss zur Verfügung. Das ist im Wesentlichen ein USB-C-Anschluss, mit dem ein VR-Headset mit nur einem Kabel mit Strom und Daten versorgt werden kann. Bei der Turbo sind’s ein Mal HDMI 2.0 und drei Mal DisplayPort 1.4.

Angeschlossen wird die Turbo über ein 8-Pin- und ein 6-Pin-PCIe-Kabel. Die Strix benötigt zwei 8-Pin-PCIe-Kabel.

Synthetische Gaming-Benchmarks, Lautstärke und Temperaturen

Hier die Resultate der Time Spy und Fire Strike Benchmarks:

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Die Strix schlägt die Turbo aufgrund des höheren Takts wie zu erwarten. Dass das Ergebnis so eindeutig ausfällt, hätte ich hingegen nicht gedacht. Bei Time Spy leistet die Karte um fünf Prozent mehr. Beim 2160p-Benchmark Time Spy Extreme sind’s gar rund sechs Prozent. Beim DirectX-Benchmark Fire Strike verhält es sich ähnlich: Rund fünf Prozent ist die Strix beim 1080p-Test schneller, beim 2160p sind’s rund sechs Prozent.

Hier die Ergebnisse noch im Detail:

Asus Turbo GeForce RTX 2070 Super Evo: Synthetische Benchmarks

BenchmarkOverall ScoreGraphics Score und durchschn. FPS in Graphics Test 1 und 2Combined Score durchschn. FPS
Fire Strike
(1080p, DirectX 11)
21 47624 187
116.42 / 95.89
9656
44.91
Fire Strike Ultra
(2160p, DirectX 11)
60045749
32.47 / 20.32
3255
15.14
Time Spy
(1440p, DirectX 12)
10 0089781
62.62 / 56.99
n/a
Time Spy Extreme
(2160p, DirectX 12)
48184601
28.95 / 27.25
n/a

Asus GeForce ROG Strix RTX 2070S: Synthetische Benchmarks

BenchmarkOverall ScoreGraphics Score und durchschn. FPS in Graphics Test 1 und 2Combined Score durchschn. FPS
Fire Strike
(1080p, DirectX 11)
22 60625 260
121.50 / 100.20
10 804
50.26
Fire Strike Ultra
(2160p, DirectX 11)
63426078
34.41 / 21.45
3432
15.97
Time Spy
(1440p, DirectX 12)
10 47310 271
65.11 / 60.38
n/a
Time Spy Extreme
(2160p, DirectX 12)
50724876
30.50 / 29.02
n/a

Raidallüfter sind lauter. Wie sieht’s mit dem Schallpegel aus? Während des Time Spy Benchmarks habe ich bei der Strix mit dem [Testo Schallpegel-Messgerät 815 31.5 aus 30 Zentimetern Entfernung rund 42 dB gemessen. Bei der Turbo waren es 49 dB. Die Lüfter waren jeweils auf automatisch eingestellt.

Die Strix wurde so maximal 62° Celsius warm. Durchschnittlich waren es 59° Celsius. Die Turbo wurde deutlich wärmer: 82° Celsius waren es maximal und durchschnittlich 78° Celsius. Hier zeigt sich der Unterschied zwischen den drei Axiallüftern der Strix und dem einen Radiallüfter der Turbo deutlich. Der Vergleich auf der offenen Testbench ist für die Turbo etwas unfair. In einem geschlossenen Gehäuse und unter Berücksichtigung der Temperaturen von CPU, Mainboard und Co. würde die Turbo sehr wahrscheinlich nicht ganz so schlecht abschneiden.

Hier die Temperaturentwicklungen der beiden Karten während dem rund zweiminütigen Time Spy Demo, aufgezeichnet mit der Wärmebildkamera (links: Turbo, rechts: Strix):

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Drehe ich die Lüfter der zwei Karten hoch, röhren beide ordentlich: Bei der Strix messe ich 62 dB. Das ist aber nichts im Vergleich zur Turbo: Da messe ich 71 dB. Das hört und sieht sich so an (von 25 Prozent auf 100 Prozent Lüfterdrehzahl):

Der Druck, der die Turbo aufbaut, ist krass. Hätte ich noch dieselbe Haarpracht wie vor zwanzig Jahren, wäre meine Mähne sturmfrisiert – selbst Drei Wetter Taft würde nicht helfen.

Führe ich den Time Spy Benchmark mit den Lüftern auf 100 Prozent durch, erhalte ich mit der Strix einen Score von 10 500 Punkten und mit der Turbo 10 144. Hier beträgt der Leistungsunterschied «nur» noch 3.5 Prozent. Auch der Temperaturunterschied ist deutlich geringer: Die Strix wird maximal 51° respektive durchschnittlich 49° Celsius warm und die Turbo maximal 54° und durchschnittlich 52°. Die Turbo scheint demnach herunterzutakten, wenn die Lüfter auf automatische Drehzahl eingestellt sind.

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Um eine bessere Aussage zur Kühlleistung der Karten machen zu können, teste ich sie nach Lautstärke normalisiert. Ich stelle die prozentuale Leistung der Lüfter Schritt für Schritt nach unten, bis ich bei 30 Zentimetern Abstand 40 dB messe. So laufen die Lüfter der Strix auf 40 Prozent ihrer maximalen Leistung. 40 dB empfinden wir Menschen als leise. Fahre ich so Time Spy, erreiche ich einen Score von 10 420 Punkten. Das entspricht einer Leistungseinbusse von rund einem halben Prozent. So wird die Karte maximal 64° Celsius warm, durchschnittlich sind’s 60° Celsius.

Damit ich die Turbo auf 40 dB runterkriege, muss ich die Drehzahl der Lüfter auf 25 Prozent der maximalen Leistung runterdrehen. So erreiche ich in Time Spy einen Score von 9372. Das entspricht einer Leistungseinbusse von rund sieben Prozent. Das ist enorm. Bei maximal 87° und durchschnittlich 86° Celsius hat die Karte definitiv runtergetaktet. Diesen maximalen Wert hat die Karte viel schneller erreicht als beim Test mit automatischer Drehzahl.

Nvidia Raytracing und DLSS in «Wolfenstein: Youngblood»

Die Karten der RTX-Reihe von Nvidia verfügen alle über Raytracing-Kerne. Mit diesen ist es möglich, Spiele in Echtzeit Raytracing zu spielen. Was Raytracing genau ist, kannst du unter folgendem Link nachlesen.

Raytracing – die nächste *Grafikrevolution?**
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Raytracing hatte es zu Beginn schwer, sich durchzusetzen. Mittlerweile gibt es immer mehr Spiele, die das Feature unterstützen. Mit Minecraft kommt zudem das Zugpferd, das die Technologie braucht, um sich endgültig durchzusetzen.

*Raytracing-Bestandesaufnahme:** Rohrkrepierer oder Wein, der noch reifen muss?
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Nebst Raytracing bringt die RTX-Reihe ein weiteres Feature: DLSS. Die Abkürzung DLSS steht für Deep Learning Super Sampling und ist eine Grafiktechnologie von Nvidia, die durch den Einsatz von KI-Algorithmen für eine höhere Spielperformance sorgt. Es handelt sich um eine Art Upscaling-Technologie, bei der das Bild in einer geringeren Auflösung berechnet und anschliessend durch die KI-Algorithmen hochskaliert wird.

Nvidia hat DLSS konsequent weiterentwickelt und kürzlich Version 2.0 herausgegeben. Da «Wolfenstein: Youngblood» zwei Benchmarks hat, teste ich diverse Einstellungen mit beiden Karten bei aktiviertem und deaktiviertem Raytracing sowie aktiviertem und deaktiviertem DLSS in 1440p. Wieso 1440p? Weil die GeForce RTX 2070 Super bestens fürs Gamen in dieser Auflösung geeignet ist. Bei «Wolfenstein: Youngblood» werden Reflexionen mit Raytracing gerendert. Beim Benchmark «Riverside» wird ein Szenario draussen simuliert, beim Benchmark «Lab X» ein Szenario drinnen.

Screenshot Lab X Benchmark
Screenshot Lab X Benchmark

Des Weiteren aktiviere ich die höchste Presets-Einstellung «Mein leben!». Vertical Sync deaktiviere ich genauso wie Motion Blur. Bei deaktiviertem DLSS nutze ich TSSAA (8TX). Die Benchmarks führe ich jeweils drei Mal durch und gebe den durchschnittlichen FPS-Wert an.

Bei aktiviertem Raytracing und DLSS auf der Einstellung «Quality» erreiche ich bei der Strix durchschnittlich 106 im Riverside Benchmark und 115 FPS im Lab X Benchmark. Bei der Turbo sind’s mit denselben Einstellungen 101 sowie 110 FPS. Das sind jeweils fünf FPS weniger.

Ich deaktiviere DLSS und führe beide Benchmarks mit den Karten erneut durch. Die FPS-Einbusse ist enorm: Bei der Strix erreiche ich im Riverside Benchmark nur noch 74 und beim Lab X 81 FPS. Bei der Turbo erhalte ich dieselben Werte. Für die Strix sind das rund 30 Prozent weniger FPS als mit aktiviertem DLSS. Bei der Turbo sind’s 26 respektive 20 Prozent.

Screenshot Riverside Benchmark
Screenshot Riverside Benchmark

Ich deaktiviere bei beiden Karten Raytracing und DLSS. Bei der Turbo erreiche ich so 140 im Riverside Benchmark und 168 FPS im Lab X. Bei der Strix sind’s 144 in Riverside und 174 in Lab X. Das zeigt: Raytracing ist verdammt leistungshungrig. Maximal habe ich so bei der Strix eine FPS-Einbusse von 114 Prozent.

Der Clou an DLSS: Ich kann es nicht nur bei aktiviertem Raytracing einsetzen, sondern auch sonst. Ich führe die Benchmarks mit deaktiviertem Raytracing und aktiviertem DLSS mit der Einstellung «Quality» durch. Bei der Strix erreiche ich so 165 im Riverside Benchmark und 192 FPS im Lab X. Bei der Turbo erreiche ich im Lab X Benchmark ebenfalls 192 und im Riverside 163 FPS. Das entspricht bei der Strix einer FPS-Steigerung von 12.5 bis 15 Prozent. Bei der Turbo ist es noch deutlicher.

Zwischenfazit: Strix hat die Nase vorn

Die Strix leistet nicht nur in synthetischen Benchmarks mehr, sondern auch beim Gamen. Der Unterschied ist beim Gamen aber nicht so gross wie bei den synthetischen Benchmarks. Eindeutig die Nase vorn hat die Strix in Bezug auf die Kühlleistung und Lärmemission.

Bis jetzt spricht alles für die Strix. Im zweiten Teil treten die beiden Karten in den Anwendungsbenchmarks der Adobe Suite, Blender und Da Vinci Resolve sowie Games gegeneinander an.

Zwei GeForce RTX 2070 Super im Vergleichstest: Es muss nicht immer die Teure sein
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Kevin Hofer
Kevin Hofer
Editor, Zürich
Technologie und Gesellschaft faszinieren mich. Die beiden zu kombinieren und aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu betrachten, ist meine Leidenschaft.

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