Zwei grafikkarten gleichzeitig nutzen: Lohnt es sich?

Als Gamer habt ihr sicherlich schon mal von der Möglichkeit gehört, in einem PC zwei Grafikkarten gleichzeitig nutzen. Doch lohnt sich das überhaupt (noch) und was gibt es dabei alles zu beachten? Verdoppelt eine zweite Grafikkarte die Leistung eures Rechners mal eben?

In diesem Artikel erfahrt ihr was es bedeutet, heutzutage zwei Grafikkarten in Kombination zu nutzen (fürs Gaming & Rendering) und was hinter den Technologien SLI, Crossfire sowie NVLink steckt.

Zwei Grafikkarten gleichzeitig nutzen: Wie geht das und lohnt es sich?

Auch wenn die Nutzung von zwei Grafikkarten gleichzeitig die Leistung erhöhen kann, wird dies heutzutage nur noch von wenigen Spielen & Anwendungen unterstützt. Zudem ist ein solches Setup oft sehr fehleranfällig, verbraucht sehr viel Strom und ist extrem teuer.

Dennoch gibt es einige Anwendungsszenarien und Vorteile bei der Nutzung mehrerer Grafikkarten.

Wir gehen zunächst auf die dahinterstehenden Technologien ein und erklären dann weiter unten, wie sich die Nutzung von SLI, Crossfire oder NVLink auf Dinge wie Gaming und spezifische Workloads wie Rendering auswirkt. 

Was sind SLI oder CrossFire und wie funktionieren sie?

Um mehrere Grafikkarten gleichzeitig zu verwenden, gibt es zwei sehr bekannte Technologien.

Die wohl bekannteste ist SLI oder "Scalable Link Interface", eine von NVIDIA gekaufte und entwickelte Technologie, mit der ihr mehrere ähnliche Grafikkarten (bis zu vier) miteinander verbinden könnt.

Auf Seiten von AMD gibt es "CrossFire", welche ähnlich funktioniert und euch ebenfalls bis zu vier GPUs gleichzeitig nutzen lässt.

Beide Technologien funktionieren nur mit ausgewählten Grafikkarten und kompatiblen Mainboards. Zudem benötigt man ein Verbindungskabel (eine sogenannte Bridge/Brücke) für jede GPU im Verbund.

Eine CrossFire- oder SLI-Bridge hilft beiden GPUs miteinander zu kommunizieren, ohne die PCIe-Lanes des Mainboards zu nutzen. Dadurch soll theoretisch die Leistung erhöht werden, indem alle GPUs im Verbund gleichzeitig genutzt werden.

Bei SLI und CrossFire fungiert die GPU im obersten/ersten PCIe-Slot als "Kontrollpunkt" und verwaltet alle anderen im Verbund über die Brückenverbindung via Kabel. 

Jedoch stellt sich die Frage: Sind SLI und CrossFire noch relevant?

Sind SLI und CrossFire tot?

Beide Technologien haben heutzutage mehrere Probleme. Doch sind sie bereits ausgestorben?

Früher brauchte man noch mehr als eine Grafikkarte, um die anspruchsvollsten PC-Spiele mit hohen Frameraten spielen zu können. Denn die PCIe-Bandbreiten reichten einfach nicht aus - ergo waren SLI und CrossFire sinnvoll.

Heutzutage sind moderne GPUs so leistungsfähig dass es sinnvoller ist, eine einzelne leistungsstarke Grafikkarte zu kaufen, als sich mit all den Problemen herumzuärgern, die SLI und CrossFire mit sich bringen (mehr dazu später).

Zudem ist ein Multi-GPU-Setup für so wenige Spieler interessant, sodass es seitens der Spieleentwickler immer weniger Unterstützung dafür gibt.

Um die anfängliche Frage zu beantworten: Ja, SLI ist quasi tot und der Treibersupport für ältere Grafikkarten wurde von NVIDIA bereits offiziell eingestellt. Für die GeForce RTX 3090 und zukünftige SLI-fähige GPUs wird SLI nur unterstützt, wenn es nativ im Spiel implementiert ist.

Doch was ist mit CrossFire? Technisch gesehen sind auch aktuelle Karten wie die RX 6950 XT kompatibel damit. 

Dennoch wurde seitens AMD in 2017 bekannt gegeben, dass der Fokus nicht mehr beim Support von Multi-GPU-Setups liegt. So übergab auch AMD den Entwicklern das Szepter und stellte den traditionellen CrossFire-Support schon mit der RX 5700-Reihe ein.

Was bleibt also übrig? Der Nachfolger von SLI - NVLink.

NVLink ist ein Kommunikationsprotokoll, um zwei Grafikkarten im Verbund für eine große Leistungssteigerung gleichzeitig zu verwenden. 

Also quasi der große Bruder von SLI. Ursprünglich nicht für den allgemeinen Verbrauchermarkt ausgelegt, wurde die Technologie mit der Veröffentlichung der RTX 2000-Reihe dann doch für jeden zugänglich.

Im Gegensatz zu SLI verwendet NVLink Mesh-Netzwerke, eine lokale Netzwerktopologie, in der die Infrastrukturknoten direkt und nicht hierarchisch verbunden sind.

Wo SLI zu kämpfen hatte, spielt NVLink seinen Vorteil aus: Bandbreite und Geschwindigkeit. Schon die erste Generation von NVLink bot eine Bandbreite von 100 GB/s pro GPU, bei SLI lag dieser Wert bei 2 GB/s. Mittlerweile sind wir in der vierten Generation angekommen.

Der größte Vorteil von NVLink im Vergleich zu SLI ist, dass durch das Mesh-Netzwerk ständig auf die Speicher beider Grafikkarten zugegriffen werden kann.

Ist NVLink also DIE Lösung für Multi-GPU-Setups? Leider nein.

Ist NVLink die große Rettung?

Auch wenn das alles sehr gut klingt in der Theorie, kann sich NVLink bislang noch nicht durchsetzen. NVLink hat jedoch das Potenzial, ein Multi-GPU-Setup voll auszuschöpfen.

Gerade für Dinge wie Simulationen, anspruchsvolle Videobearbeitung oder Rendering kann NVLink mehr Leistung bringen, allerdings nur wenn die Anwendung dies auch unterstützt.

Beim Gaming sieht es leider anders aus. Ihr werdet auch mit NVLink und zwei RTX 3090 Ti keine 200 FPS in einer 8K-Auflösung auf den Bildschirm zaubern können.

Klar gibt es Performance-Schübe durch NVLink im Gaming (mehr dazu unten), jedoch sind nur eine Handvoll Spiele damit überhaupt kompatibel - wenn es überhaupt läuft.

Außerdem unterstützen nur die absoluten Highend-GPUs (wie NVIDIAs RTX 3090) das Feature.

Bislang konnte NVLink einfach nicht so richtig durchstarten. Selbst heutzutage sind Multi-GPU-Gaming-Setups anfällig für eine Vielzahl von Problemen die es schwierig machen, Spiele überhaupt zum Laufen zu bringen (und das oft nur mit dauerhaften Mikrorucklern).

Was sind Vor- und Nachteile von mehreren GPUs?

Jetzt da wir wissen, wie Multi-GPU-Setups funktionieren und welche Möglichkeiten es dafür gibt (oder gab), schauen wir uns die Vor- und Nachteile davon an.

Vorteile

• Leistungssteigerungen im Gaming und schwergewichtigen (kompatiblen) Anwendungen möglich.
• Ihr habt eine zweite Grafikkarte als Testgerät, zum Anhängen weiterer Monitore oder Ersatz.

Durch die Nutzung von zwei oder mehr GPUs kann euer PC die Arbeitslast auf die Grafikkarten aufteilen. Dieses System ermöglicht es eurem Rechner mehr Daten zu verarbeiten.

Dadurch kann beim Gaming eine höhere Auflösung erreicht und gleichzeitig hohe Bildraten beibehalten werden. Bei Aufgaben wie Rendering kann sich die Bearbeitungszeit stark reduzieren.

Ein weiterer Vorteil: Ihr habt eine Ersatzkarte. Praktisch für Benchmarks oder sonstige Testzwecke und natürlich für den Austausch, falls jemals eine eurer Karten den Dienst versagen sollte.

Nachteile

• Sehr hohe Anschaffungskosten.
• Wesentlich höherer Stromverbrauch.
• SLI, CrossFire und NVLink sind nur mit wenigen Grafikkarten, Anwendungen und Spielen kompatibel.

Auch wenn es nur einen Nachteil mehr gibt, fallen alle Nachteile sehr schwer ins Gewicht meiner Meinung nach.

Zunächst die astronomisch hohen Anschaffungskosten für die Karten sowie NVLink-Brücke. Wir brauchen euch nicht erzählen, wie viel man heutzutage für nur EINE Grafikkarte hinlegt.

Obendrein kommt der mal eben verdoppelte Stromverbrauch. Bei einer RTX 3090 sprechen wir von geschmeidigen 350 Watt, bei der Ti-Version sogar von 450. Ihr werdet somit ein stärkeres Netzteil nur für den SLI-Betrieb brauchen.

Und der eigentlich größte Punkt: Multi-GPU-Setups sind quasi mit nichts kompatibel. 

Einige Spiele, die Multi-GPU-Systeme unterstützen, erfordern auch komplizierte Setups. Darüber hinaus kommt es vor, dass Titel mit Multi-GPU-Unterstützung aufgrund einer schlechten Treiberimplementierung mit schlechter Leistung wie Frame-Drops und Rucklern zu kämpfen haben.

Wie wirken sich zwei Grafikkarten auf die Leistung aus?

Wir haben es oben bereits erwähnt: Multi-GPU-Setups können mehr Leistung im Gaming sowie Anwendungen bringen. Die Betonung liegt auf können, denn es hängt vom Spiel und der Software ab, denn teils gibt es auch einen Leistungsverlust.

Schauen wir uns das konkret an.

Gaming

Grafikkarten im SLI-, CrossFire- oder NVLink-Betrieb können die Gaming-Leistung eines Systems definitiv erhöhen. In manchen Spielen um 30-50% auf 1080p und 20-40% in 4K-Auflösungen.

Diese Werte sieht man in diesem Video, in welchem zwei RTX 2080 Ti Karten im SLI-Verbund gegen eine einzelne GPU getestet wurden. Ähnliche Ergebnisse erhalten die Jungs von GamersNexus in ihren Grafik-Benchmarks.

Auch der Test von Linus zeigt, dass zwei RTX 3090 GPUs in Spielen wie Shadow of the Tomb Raider einen großen Leistungsschub bringen können (4K, Max-Details).

Zumindest in 90% der Fälle, denn in einem Prozent der Fälle gibt es Frame-Einbrüche und ihr spürt die oben erwähnten Mikroruckler.

Man sieht also: Ja, es kann funktionieren. Aber wie gesagt kommt es oft zu Problemen und die meisten Spiele laufen sowieso nicht damit. Mal ganz davon zu schweigen, dass nicht jeder zwei 3090er daheim rumliegen hat.

Ironischerweise bekommt man bei älteren Spielen mit NVLink möglicherweise weniger FPS, als mit einer einzelnen GPU. 

Rendering

Auch beim Rendering mit Programmen wie Blender kann der Betrieb von mehreren Grafikkarten zu einem Leistungszuwachs von bis zu 100% führen (siehe die Analysen von Linus getestet mit GTX 1080 Ti und Quadro GV100 Karten).

Zu ähnlichen Werten kommen die Analysen von Techgage zu den Programmen OctaneRender und Blender.

Aber eben auch nicht immer. Ein Gegenbeispiel hierzu sind die Benchmarks der Chaosgroup, welche jeweils zwei RTX 2080 Ti und 2080 im Verbund laufen ließen. 

In den Renderingtests gab es in vier von fünf Szenen eine Abnahme der Renderleistung bei aktiviertem NVLink.

Ergo ist die Nutzung von mehreren Grafikkarten auch bei schwergewichtigen Anwendungen nicht immer ein Garant für bessere Leistung. Oft eben nur in sehr speziellen Fällen.

Häufige Fragen zum Thema

Was ist der Unterschied zwischen SLI und NVLink?

NVLink ist wesentlich schneller, da es euch den gesamten VRAM aller Grafikkarten im Verbund gleichzeitig nutzen lässt. Zudem ist SLI veraltet und wird nicht mehr offiziell unterstützt.

Welche Spiele unterstützen SLI?

Folgende Spiele unterstützen SLI:

GTA5, Civilization 5, Red Dead Redemption 2, Shadow of the Tomb Raider, Sniper Elite 4, Gears of War 4, Ashes of the Singularity: Escalation, Strange Brigade, Crisis 3, The Witcher 3, For Honor, Rise of the Tomb Raider, Zomby Army 4: Dead War, Hitman, Deus Ex: Mankind Divided, Halo Wars 2, Battlefield 1.

Kann ich meine SLI-Bridge verwenden, um NVLink zu nutzen?

Nein, da NVLink ein ganz anderer Standard mit einem ganz neuen Anschluss ist. Um NVLink zu verwenden muss leider ein neuer Brückenadapter gekauft werden.

Sind zwei Grafikkarten besser als eine?

Durch die Nutzung mehrerer Grafikkarten im Vergleich zu einer kann eine Leistungssteigerung erreicht werden, jedoch ist dies Abhängig von der Anwendung. Zudem nehmen Abwärme, Stromverbrauch und Lärmentwicklung zu.

Heutzutage lohnt sich der Einsatz von Dual-GPU-Setups nur noch sehr selten, zudem muss eure Grafikkarte immer zu eurem PC passen.

Kann man zwei Grafikkarten ohne SLI oder CrossFire verwenden?

Ja, es ist möglich zwei Grafikkarten ohne SLI/CrossFire/NVLink zu betreiben. Allerdings macht das nur sehr selten Sinn, zum Beispiel wenn ihr mehrere Monitore nutzen wollt.

Wie viele Grafikkarten lassen sich maximal mit SLI/NVLink/CrossFire verbinden?

• Mit SLI und CrossFire sind es bis zu vier Karten.
• Mit NVLink sind es für normale Verbrauchersetups zwei, in einigen Enterprise-Setups sind es bis zu 16 oder mehr.

Warum lohnt sich SLI/NVLink in Spielen nicht wirklich?

Auf Grund von mangelnder Unterstützung, schlechter Treiberimplementierung und Mikrorucklern. Mit genügend Entwicklungszeit könnte diese Probleme in Zukunft beseitigt werden, aber es gibt einfach keinen großen Anreiz dafür da Multi-GPU-Setups von weniger als 1% aller Gamer verwendet werden.

Zudem wird NVLink derzeit nur für die RTX 3090 unterstützt.

Braucht man SLI oder NVLink für GPU-Rendering?

Man das GPU-basiertes Rendering braucht man nicht zwingend SLI oder NVLink, um mehrere GPUs zu verwenden. Auch wenn eure Grafikkarten in keiner Weise verknüpft sind, lädt die Render-Engine einfach Szenendaten auf jede der installierten GPUs hoch und alle rendern einen Teil des Bildes.

Obwohl keine der verfügbaren GPU-Render-Engines eine GPU-Verknüpfung erfordert, können einige NVLink verwenden und davon profitieren. In den meisten Fällen braucht man es jedoch nicht und die Einrichtung ist oft zu mühsam.

Kann ich mit SLI/NVLink verschiedene Kartentypen miteinander verbinden?

• Über SLI kann man verschiedene Karten nicht miteinander verknüpfen. Eine GTX 1080 Ti muss mit einer zweiten kombiniert werden.
• Bei NVLink können einige Kartenreihen kombiniert werden (zum Beispiel eine RTX 3090 mit einer GTX 1080 Ti), aber die Unterstützung ist oft nicht gegeben.
• AMD- und NVIDIA-Karten können generell nicht zusammen verwendet werden. 

Kombiniert lieber zweimal die gleiche Karte, damit es funktioniert. Für NVLink braucht ihr "nur" zwei oder mehr GPUs die diese Funktion unterstützen, sowie eine NVLink-Brücke.

Fazit

Fürs Gaming lohnt es sich derzeit definitiv nicht, zwei GPUs zu kaufen und sie mit einem NVLink zu verbinden. Gleiches gilt für den Vorgänger SLI oder AMDs CrossFire (welches nur noch uralte GPUs wirklich unterstützt).

Für Dinge wie Rendering, Modellierung oder schwergewichtige Simulationen ist der Einsatz von zwei Grafikkarten eventuell lohnenswert. Aber auch nur, wenn eure verwendete Software diese Funktion auch unterstützt und ihr sie regelmäßig nutzt.

Unterm Strich macht es meistens nur sehr wenig Sinn, eine zweite Grafikkarte einzubauen.