An das Thema der RayTracing-Performance wurde sich lange Zeit eher vorsichtig herangetastet. Zu Zeiten der Turing-Generation gab es generell nur vereinzelne entsprechende Benchmarks, auch derzeit bei den aktuellen Ampere- und RDNA2-Generationen sind die RayTracing-Benchmarks in vielen Hardwaretests immer noch eine Neben-Disziplin. Selbige wird zudem abgetrennt von der hauptsächlichen Performance-Ermittlung unter gewöhnlichen Rasterizer-Benchmarks durchgeführt – wobei sich an dieser Aufteilung in Rasterizer- und RayTracing-Benchmarks prinzipbedingt wohl auch nichts so schnell ändern wird. Allerdings ergeben sich inzwischen ausreichend tiefe Benchmark-Felder unter RayTracing, um den Versuch eines ersten (fehlbaren) Überblicks zur RayTracing-Performance von Turing, Ampere & RDNA2 aufstellen zu können.

Die generelle Zurückhaltung gegenüber RayTracing-Benchmarks sowie die Aufteilung in Rasterizer- und RayTracing-Benchmarks hat drei Gründe: Erstens frisst RayTracing unter vielen Titeln so erheblich an Performance, dass dessen Einsatz auch auf potenten Grafikkarten wohlüberlegt sein will. Meistens nutzt man es nur, weil man eben die Performance-Reserven hat – und somit das ungünstige Verhältnis an Bildqualitäts-Gewinn gegenüber höherer Grafikkarten-Anforderung, welches RayTracing kennzeichnet, nicht ins Gewicht fällt. Zweitens kann der Vergleich mit älterer Hardware logischerweise immer nur ohne RayTracing stattfinden – auch wenn sich dieser Punkt irgendwann erübrigen wird. Und drittens ist die RayTracing-Performance je nach Grafikkarten-Generation noch sehr voneinander abweichend, zeichnet ein reiner RayTracing-Index also ein gänzlich anderes Performance-Bild als ein reiner Rasterizer-Index.

Jener Effekt führt auch dazu, dass man RayTracing-Benchmarks derzeit schwerlich mit Rasterizer-Benchmarks zu einem einzigen Performance-Index vermischen kann, da dies gewisse Grafikkarten-Generationen erheblich benachteiligt bzw. ein faktisch falsches Performance-Bild ergeben würde. Dies gilt um so mehr, als dass einige RayTracing-Benchmarks fps-technisch durchaus in Grenzbereiche gehen – zwar sinnig sind für eine Performance-Beurteilung von RayTracing, in der Praxis in dieser Form jedoch nie genutzt werden werden dürften. In der Summe muß RayTracing erst noch erwachsen und auf kommenden Grafikkarten-Generationen problemlos nutzbar werden – erst dann dürfte man die Auftrennung in Rasterizer-Performance und RayTracing-Performance aufgeben. Bis dahin wird als Zwischenlösung ein extra RayTracing-Index dienen müssen, welcher mit den nachfolgend ausgebreiteten Benchmarks angefangen werden soll.

Selbiger Index wird die reine RayTracing-Performance betrachten, gänzlich ohne Performance-Booster á DLSS & FSR – jene sind sowieso nicht durchgängig verfügbar, weisen aber vor allem ihre ganz eigene Performance-Charakteristik auf. Zum Glück gibt es im Jahr 2021 nunmehr ausreichend an RayTracing-Benchmarks als solide Grundlage für einen solchen RayTracing-Index – denn inzwischen hat sich auch herausgestellt, dass die RayTracing-Performance je nach Spiel enorm schwanken kann: Spiele mit heftigem RayTracing-Einsatz neigen dazu, Ampere auch schon einmal die doppelte Performance von RDNA2 zuzusprechen. Spiele mit maßvollem RayTracing-Einsatz können dagegen ein nahezu ausgewogenenes Performance-Bild aufzeigen, welches nicht weit von der Performance unter Rasterizer-Benchmarks entfernt ist (aktuell bei Far Cry 6 zu sehen).

Demzufolge ist es bei RayTracing-Benchmarks um so wichtiger, mit einem größerem Benchmark-Feld anzurücken. Bei Rasterizer-Benchmarks können je nach (glücklicher) Spiel-Wahl schon 4-6 Benchmarks letztlich dasselbe Performance-Bild wie ein größerer Benchmark-Parcour erbringen, sind zumindest üblicherweise nahe dran. Bei RayTracing-Benchmarks kann dieselbe Vorgehensweise zu massiven Fehleinschätzungen führen, weil einzelne Benchmarks krass abweichende Performance-Bilder aufzeigen. Ein Beispiel hierfür sind die AMD-eigenen Benchmarks zur Radeon RX 6600, nach welcher AMDs kleinste RDNA-Karte unter RayTracing nur maßvoll hinter nVidias GeForce RTX 3060 zurückliegen soll. Dies passt natürlich nicht zu den vorliegenden unabhängigen Tests und ist faktisch nur dann denkbar, wenn man gezielt AMD-freundliche RayTracing-Benchmarks auswählt.

Demzufolge ist die erste Aufgabe bei einer sinnvollen Ermittlung der RayTracing-Performance, mit möglichst großen Benchmark-Feldern zu arbeiten. Hierzu gibt es naturgemäß noch nicht all zu viele Quellen, die meisten Testberichte bieten weiterhin nur 2-3 RayTracing-Benchmarks auf, oftmals gemixt mit DLSS – was nur wenig über einen anekdotischen Informationsgewinn hinausgeht. Einen gewissen Startschuß in diesem Feld hat dann in diesem Juli die PC Games Hardware mit einer Ausarbeitung zur reinen RayTracing-Performance unter immerhin 10 Spiele-Titeln von möglichst vielen Grafikkarten gegeben. Hierzu wurden (möglich wegen der Ergebnis-Kontinuität) unsererseits die RayTracing-Benchmarks zu Radeon RX 6600 & 6600 XT hinzugefügt, welche sich aus dem jeweiligen Launch-Review zur 6600er Karte ergaben.

Dies ergibt schon einmal einen sehr guten Grundstock an RayTracing-Benchmarks: Alle drei Auflösungen, die Grafikkarten-Auswahl ist zumindest bei Ampere & RDNA2 jeweils fast vollständig (es fehlt allein die GeForce RTX 3060 Ti, aber jene läßt sich leicht interpolieren). Der Vergleich zur Turing-Generation ist etwas kurz gekommen, aber dennoch machbar. Auffällig hierbei, dass das Performance-Verhältnis zwischen GeForce RTX 2080 Ti und GeForce RTX 3070 bei der PCGH nicht unähnlich zu dem unter Rasterizer-Benchmarks ausfällt: Beide genannten Grafikkarten liegen eng aneinander. Dies ändert sich erst unter der 4K-Auflösung, aber hierbei spielen die nur 8 GB Speicher der Ampere-Lösung nicht mit – was genauso bei der GeForce RTX 3070 Ti zu sehen ist. Diese klare Schwachstelle beim Grafikkartenspeicher bestätigt sich auch dadurch, dass die GeForce RTX 3060 zwischen WQHD und 4K keineswegs ein derart drastisch verändertes Performance-Bild aufzeigt – kein Wunder, die kleinere Karte tritt auch gleich mit 12 GB VRAM an.

Eine andere, augenscheinlich genauso Speicher-bedingte Schwäche ergibt sich dagegen bei der Radeon RX 6600 XT: Jene zeigt unter der 4K-Auflösung eine drastisch höhere Performance-Differenz zur Radeon RX 6700 XT (–50%) als bei der WQHD-Auflösung (–33%), auch hier dürfte letztlich der Grafikkartenspeicher zu Ende sein für diese Anforderung. In den Einzel-Benchmarks ist dies deutlicher zu sehen, denn dort reagieren einige Spiele-Titel vergleichsweise normal, während bei anderen Spiele-Titeln einige krasse Performance-Abstürze mit der Radeon RX 6600 XT unter der 4K-Auflösung zu beobachten sind (in Einzelfällen sogar unter FullHD und WQHD). Laut diesen PCGH-Benchmarks stellen somit 8 GB VRAM keine ausreichende Speicherbestückung für RayTracing unter 4K mehr dar – sowohl bei AMD als auch bei nVidia. Die GeForce RTX 3080 kommt dagegen mit ihren 10 GB – zumindest bei den durchschnittlichen fps – noch aus, dies ist ergo die derzeitige Grenze.

Eine weitere gute Quelle stellt die französische Webseite 'Le Comptoir du Hardware' dar, welche schon seit einiger Zeit ihre Hardwaretests mit umfangreichen RayTracing-Benchmarks unter sogar 11 Spiele-Titeln ausstattet. Leider musste für eine vollständige Darstellung aller Grafikkarten und Auflösungen etwas getrickst werden, die WQHD- und 4K-Ergebnisse finden sich im Launchreview zur 3070Ti, die FullHD-Ergebnisse dagegen im Launchreview zur 6700XT. Letztere wurden zudem um die Ergebnisse der 6600XT und 6600 aus den jeweiligen Launchreviews ergänzt – wobei hier jeweils nur die relativen Differenzen zur Radeon RX 6700 XT berücksichtigt wurden, da diese beiden Launchreviews keine Benchmark-Kontinuität zu früheren Ergebnissen mehr aufweisen. Da dies nur die Ergebnisse der beiden kleinsten AMD-Karten rein unter FullHD betrifft, dürfte diese kleine Ungenauigkeit wohl in Ordnung gehen.

Schließlich fehlt den FullHD-Benchmarks von Le Comptoir die GeForce RTX 2080 Ti als gemeinsamer Anker, konnte deren FullHD/RayTracing-Performance sowieso nur interpoliert werden und ist somit die gesamte FullHD-Wertekette von Le Comptoir nicht als wirklich als "genau" zu betrachten. Augenfällig an den Le-Comptoir-Benchmarks ist die gegenüber den PCGH-Zahlen scheinbar höhere Performanceskalierung der stärkeren Ampere-Modelle – was jedoch zum größeren Teil daran liegt, dass bei Le Comptoir die Turing-Modelle bemerkbar schlechter wegkommen. Dies nicht beachtend, liegt die RayTracing-Performance rein innerhalb der Ampere-Modelle auf einem nur geringfügig höherem Skalierungs-Niveau (3080→3090 +19% unter 4K) als vorhergehend bei der PCGH zu beobachten (3080→3090 +17% unter 4K). Ebenfalls ähnlich ist der Performance-Einbruch der verschiedenen mitgetesteten 8-GB-Grafikkarten unter der 4K-Auflösung – welcher nicht ganz so drastisch wie bei der PCGH ausfällt, aber dennoch klar sichtbar ist.

Die Tests von Le Comptoir können zudem mit RayTracing-Benchmarks einer GeForce RTX 2060 aufwarten – der derzeitig einzige RayTracing-fähigen Grafikkarte mit nur 6 GB Grafikkartenspeicher. Es liegen zu dieser zwar nur FullHD-Benchmarks vor, jene sehen jedoch nicht wirklich ansprechend aus: Die Karte ist generell schon arg mittelprächtig (aus heutiger Sicht), wird jedoch unter RayTracing zusätzlich von ihrer schwachen Speicherbestückung ausgebremst. Interpoliert man aus der gezeigten Performance der GeForce RTX 2060 Super (~64%) auf eine GeForce RTX 2060, müsste dort selbst bei hoher Skalierung eher etwas wie ~53% herauskommen – das reale Resultate der GeForce RTX 2060 liegt jedoch bei ~43%, was eine fast doppelt so große Differenz zur GeForce RTX 2060 Super ergibt. Dies ist ein klarer Hinweis darauf, dass 6 GB Grafikkartenspeicher für RayTracing selbst unter der FullHD-Auflösung schon zu wenig sind.

Nach diesen beiden Quellen hört es dann leider auf mit RayTracing-Benchmarks unter der Bedingung von allen Auflösungen, möglichst vielen Karten und natürlich einer ordentlichen Anzahl an Test-Spielen. Halbwegs in die Nähe dessen kommen noch die Ausarbeitungen der ComputerBase, welche die Punkte 1 & 2 erfüllen, leider jedoch nur 5 Test-Spiele aufbieten. Hinzu kommt die Besonderheit, dass es sich ausschließlich um Spiele-Titel handelt, welche auch eine Rasterizer-Version anbieten – was beispielsweise "Metro Exodus: Enhanced Edition" ausschließt. Die hierbei ausgewerteten Benchmarks basieren grundsätzlich auf dem Launchreview zur 3070Ti, ergänzt um die entsprechenden Werte zur 6600XT und 6600 aus deren jeweiligen Launchreviews. An dieser Stelle herrscht dann wieder Benchmark-Kontinuität, so dass man diese Resultate problemlos zusammenmixen kann.

Die ComputerBase-Resultate weisen die niedrigste Performance-Skalierung aller drei Benchmark-Quellen auf, wobei die Differenz aber generell im Rahmen bleibt und sich letztlich auch kein grundsätzlich abweichendes Performance-Bild ergibt. In der Bewertung der GeForce RTX 2080 Ti zur GeForce RTX 3070 tendiert die ComputerBase eher zum Resultat der PCGH als denn zum Resultat von Le Comptoir. Der starke Abfall von 8-GB-Grafikkarten unter der 4K-Auflösung ist auch bei den ComputerBase-Benchmarks wiederum gut sichtbar, während die GeForce RTX 2060 trotz ihrer nur 6 GB VRAM hier nicht ganz so schlimm wegkommt wie noch bei Le Comptoir (eine kleine VRAM-Schwäche ist dennoch errechenbar). Da die ComputerBase ihre Benchmarks (in vollständiger Form) sowohl mit als auch ohne RayTracing angetreten hat, ist mit selbigen auch eine Betrachtung des relativen RayTracing-Performanceverlust aller Karten möglich:

Hiermit wird deutlicher, weshalb in allen vorstehenden RayTracing-Benchmarks die RDNA2-Beschleuniger so vergleichsweise schlecht weggekommen sind: Jene verlieren durch Zuschaltung von RayTracing klar mehr an Performance als die Ampere- und Turing-Beschleuniger. An dieser Stelle muß AMD klar arbeiten, denn damit kann sich die kommende RDNA3-Generation dann nicht mehr blicken lassen – bzw. müsste, um dies auszugleichen, unrealistische 30-40% mehr Rasterizer-Performance als deren nVidia-Counterpart "Lovelace" aufbieten. nVidia-intern ergibt sich beim RayTracing-Performanceverlust ein kleiner Unterschied zwischen Turing und Ampere zugunsten der neueren Grafikchip-Architektur. Im groben Maßstab sind sich Turing und Ampere bei ihrer relativen RayTracing-Eignung allerdings gleich, die bestimmenden Punkte sind viel eher das reguläre Performance-Potential sowie die passende Speichermenge.

Wie gesagt sind die RayTracing-Ergebnisse anderer Quellen weder ausreichend durchgängig noch mit vernünftiger Benchmark-Anzahl ausgerüstet, so dass an dieser Stelle (vorerst) die Auswertung entsprechender Zahlen aufhört und die nachfolgende Index-Erstellung anfängt. Hierfür wurden die Ergebnisse aller drei Quellen herangezogen, eventuell fehlende Werte nach Möglichkeit interpoliert und nachfolgend wegen der wesentlich höheren Benchmark-Anzahl stark zugunsten der Resultate der PCGH und von Le Comptoir gewichtet. Heraus kommt ein erster, Quellen-übergreifender RayTracing Performance-Index, welcher in diesem Fall sogar für alle drei Auflösungen erstellt wurde. Zur besseren Einschätzung der RayTracing-Ergebnisse wurden zudem die Index-Werte des (Rasterizer-bezogenen) 3DCenter FullHD/4K Performance-Index eingeblendet, allerdings durchgegend normiert auf die GeForce RTX 2080 Ti (auf "100%").

Dabei führt der Vergleich zu jenem Rasterizer-Index direkt zur ersten Erkenntnis: Unter RayTracing liegt durchgehend eine klar höhere Performance-Skalierung als unter Rasterizer-Benchmarks vor. Dies trifft auf alle drei Auflösungen zu, wobei der Effekt unter der FullHD-Auflösung sogar etwas größer als unter WQHD und 4K ausfällt. Hier spielt sicherlich der Effekt von CPU-Limitierungen bei Spitzen-Grafikkarten unter FullHD mit hinein, welcher unter Zuschaltung von RayTracing weit weniger stark ausfällt und damit auch unter FullHD diesen Spitzen-Grafikkarten eine kräftige Performance-Skalierung ermöglicht. Aber auch unter der 4K-Auflösung ist die Performance-Skalierung besser als im Rasterizer-Index: So liegen zwischen GeForce RTX 3060 und 3090 im Rasterizer-Index schon zwar +128%, im RayTracing-Index sind es hingegen nochmals höhere +140%. Jene stärkere Skalierung trifft sogar für die RDNA2-Modelle zu, auch wenn es wegen derer niedrigerer RayTracing-Performance auf den ersten Blick nicht so scheint.

Logischerweise finden sich in diesem RayTracing-Index dann auch alle vorstehend bei den Einzel-Benchmarks zu beobachtenden Schwächen wieder: So verlieren die 8-GB-Grafikkarten unter der 4K-Auflösung überproportional an Performance – am deutlichsten daran zu sehen, dass die GeForce RTX 3060 Ti unter 4K nur noch +9% von der GeForce RTX 3060 entfernt herauskommt, im Gegensatz zu immerhin +32% im Rasterizer-Index. Die relative Schwäche der GeForce RTX 2060 schon unter FullHD ist genauso gut zu sehen, womit dieser Index auch eine zweite gewichtige Erkenntnis abbildet: Die benötigte Speichermenge für RayTracing liegt (derzeit) bei mindestens 8 GB, ab der 4K-Auflösung dann hingegen bei 10 GB – unterhalb dessen gibt es bei einigen Spiele bemerkbare Performanceverluste. Diese Aussage bezieht sich wie üblich auf die durchschnittlichen Frameraten, bei den Minimum-Frameraten kann dies nochmals schlimmer aussehen – womit eigentlich schon fast jeweils eine Speicherstufe oberhalb dieser genannten Werte für RayTracing anzuraten sind.

AMDs RDNA2-Grafikkarten haben in der Frage des Speicherausbaus (bis auf die sowieso zu langsamen Radeon RX 6600 & 6600 XT) die kleineren Sorgen, kommen als dritte gewichtige Erkenntnis im Durchschnitt der Ergebnisse jedoch trotzdem nirgendwo in die Nähe der Ampere-Performance. Faktisch erreicht die RDNA2-Generation nur die RayTracing-Performance der Turing-Generation – auf allerdings jeweils höherer Rohpower und damit weitaus ineffizienter als Turing. Aber wie gesagt, kann sich dies enorm von Benchmark zu Benchmark unterscheiden – womit die Sache im Laufe der Zeit durchaus wandelbar ist, sofern mehr Spiele wie Far Cry 6 mit AMD-freundlicher RayTracing-Performance erscheinen sollten. Andererseits ist zu erwarten, dass AMDs RDNA3-Generation einen überaus kräftigen Schub bei der RayTracing-Performance liefert, womit sich die Spieleentwickler auch nicht mehr derart zurückhalten müssen.

FullHD/1080p RayTracing Performance-Index (2021)

WQHD/1440p RayTracing Performance-Index (2021)

4K/2160p RayTracing Performance-Index (2021)

Was die Zukunft bezüglich RayTracing bringt, ist aber derzeit (logischerweise) noch nicht geschrieben. Damit bleibt vorerst auch offen, wie man die RayTracing-Performance zukünftig betrachten wird bzw. wann die Übernahme von RayTracing-Ergebnissen in den regulären Performance-Index ansteht. Gemäß den Erkenntnissen aus den vorstehend aufgestellten Zahlen macht dies eigentlich nur Sinn, wenn sich das relative Performance-Bild zwischen Rasterizer- und RayTracing-Performance maßgeblich angenähert hat – ansonsten verwässert man nur die berichtenswerten Unterschiede der jeweiligen Hardware. Bis dahin lohnt in jedem Fall die extra Betrachtung der RayTracing-Performance, zu welcher hiermit ein Anfang gemacht wurde.