GeForce vs. Radeon: GPU-Duelle der Generationen in der Retrospektive

Seit 2002 duellieren sich Nvidia und AMD – vormals ATi – mit ihren Grafikkarten der noch heute in der Gunst der Spieler und Anwender dominierenden Serien GeForce und Radeon in den vielen Vergleichstests auf ComputerBase. Eine Retrospektive auf das Duell der Generationen im ewigen Kampf um den Thron der Grafikprozessoren.

C:\B_retro\Ausgabe_92\Radeon_vs_GeForce\

Das ewige Duell zwischen GeForce und Radeon

In der Ausgabe 92 beschäftigt sich C:\B_retro\ mit dem ewig jungen Duell um den GPU-Thron zwischen AMD, bis 2004 noch unter dem Namen und der Regie von ATi, und Nvidia mit den Serien Radeon und GeForce, die im Oktober 2002 mit der Radeon 9700 Pro und der GeForce4 Ti 4600 erstmals auf ComputerBase in einem GPU-Zweikampf gegeneinander antraten. Die ersten Duelle der Serien von 2002 bis 2004 in der Retrospektive.

Die Duelle auf ComputerBase von 2002 bis 2004

ATi Radeon 9700 Pro vs. Nvidia GeForce4 Ti 4600 (2002)

Am 23. Oktober 2002 traten mit der ATi Radeon 9700 Pro und der Nvidia GeForce4 Ti 4600 erstmals zwei Grafikkarten der Serien Radeon und GeForce in einem sehr umfangreichen Vergleichstest auf ComputerBase gegeneinander an.

Die seinerzeit ebenfalls noch sehr junge Redaktion wollte herausfinden, welche GPU stärker von einer schnellen CPU profitiert und schickte die beiden Grafikkarten auf dem Asus P4T533 mit 512 MByte Arbeitsspeicher vom Typ Rambus sowie einem Intel Pentium 4, der mit 1,6 bis 2,8 GHz betrieben wurde, in das Rennen um die Poleposition unter den Grafikkarten des Jahrgangs 2002.

Die ATi Radeon 9700 Pro und GeForce4 Ti 4600 (Test) traten seinerzeit unter anderem in den heute unter Spielern als Klassiker geltenden Spielen Unreal Tournament 2003 und Quake 3 Arena sowie der Hubschraubersimulation Comanche 4 und dem synthetischen Benchmark 3DMark 2001 SE gegeneinander an.

Prozessor		Radeon 9700 (FPS)	GeForce4 Ti 4600 (FPS)
2,80 GHz		189,43	156,47
2,60 GHz		181,58	154,32
2,40 GHz		173,18	151,64
2,20 GHz		163,76	147,31
2,00 GHz		153,27	143,22
1,80 GHz		142,41	136,52
1,60 GHz		130,44	128,32

Wie sehr gut zu sehen ist, profitiert die Radeon deutlich mehr von einer schnellen CPU als die GeForce. Während sich bis zu einem 1,8 GHz schnellen Prozessor beide Karten noch ein spannendes Kopf-an-Kopf-Rennen liefern, skaliert die Radeon mit einer schnelleren CPU deutlich besser.

Prozessor		Radeon 9700 (FPS)	GeForce4 Ti 4600 (FPS)
2,80 GHz		202,55	159,95
2,66 GHz		197,24	159,64
2,53 GHz		191,55	158,19
2,40 GHz		185,62	155,71
2,26 GHz		178,41	154,63

Die Kurve der GeForce verläuft zunehmend flacher und über 2,4 GHz Taktfrequenz ist der Leistungsgewinn dermaßen unbedeutend, dass hier durch den Kauf einer schnelleren CPU kein Leistungsplus mehr erzielt werden konnte.

Prozessor		Radeon 9700 (FPS)	GeForce4 Ti 4600 (FPS)
2,80 GHz		321,5	288,2
2,60 GHz		310,2	278,2
2,40 GHz		298,1	271,9
2,20 GHz		284,3	266,3
2,00 GHz		268,9	253,0
1,80 GHz		252,1	244,6
1,60 GHz		233,1	239,9

Und wie erwartet skaliert die Radeon deutlich besser als die GeForce. Liegt bei einem 1,6 GHz Prozessor die GeForce noch mit wenigen Frames vor der Radeon, so wendet sich das Blatt, 200 MHz später, deutlich zugunsten der ATi Radeon.

Prozessor		Radeon 9700 (FPS)	GeForce4 Ti 4600 (FPS)
2,80 GHz		358,36	297,90
2,66 GHz		350,56	294,17
2,53 GHz		340,83	290,60
2,40 GHz		330,80	287,13
2,26 GHz		319,90	285,10

Während die GeForce4 Ti 4600, vor allem bei einem Front Side Bus von 400 MHz, kaum noch zulegen kann, dringt die Radeon 9700 Pro in ungeahnte Bereiche vor und knackt mehr als deutlich die Grenze von 300 Bildern pro Sekunde.

Prozessor		Radeon 9700 (FPS)	GeForce4 Ti 4600 (FPS)
2,80 GHz		53,70	56,36
2,60 GHz		50,92	52,48
2,40 GHz		48,08	49,72
2,20 GHz		44,64	45,26
2,00 GHz		41,81	42,74
1,80 GHz		38,10	39,40
1,60 GHz		34,49	36,89

Die CPU-Abhängigkeit von Comanche 4 wurde sofort durch die Messwerte bestätigt. Beide Grafikkarten skalieren sehr gut mit einer schnelleren CPU respektive mehr Takt, wobei die Radeon prozentual deutlich mehr zulegen kann als die GeForce.

Prozessor		Radeon 9700 (FPS)	GeForce4 Ti 4600 (FPS)
2,80 GHz		57,72	59,04
2,66 GHz		55,29	56,77
2,53 GHz		53,05	53,76
2,40 GHz		50,90	51,83
2,26 GHz		48,19	50,62

In Sachen Framerate musste die Radeon 9700 Pro der GeFoce4 Ti 4600 aber den Vortritt lassen. Beide Grafikkarten hatten ihr Limit noch lange nicht erreicht und allein die CPU limitierte seinerzeit in diesem Benchmark.

Prozessor		Radeon 9700 (FPS)	GeForce4 Ti 4600 (FPS)
2,80 GHz		14454	12278
2,60 GHz		14025	11665
2,40 GHz		13567	11428
2,20 GHz		12998	10936
2,00 GHz		12448	10605
1,80 GHz		11765	10123
1,60 GHz		10961	9690

Unabhängig von den ohnehin schon sehr beeindruckenden Ergebnissen zeigte die ATi Radeon eine gute Skalierbarkeit. Besonders stark profitierten Anwender mit Prozessoren, die über einen geringeren Front Side Bus verfügten.

Prozessor		Radeon 9700 (FPS)	GeForce4 Ti 4600 (FPS)
2,80 GHz		15316	12846
2,66 GHz		15138	12553
2,53 GHz		14935	12359
2,40 GHz		14505	12098
2,26 GHz		14136	11835

Grundsätzlich ließ sich aber feststellen, dass die beiden Grafikkarten mit ihrer Leistungsfähigkeit noch lange nicht am Ende waren und mit dem entsprechenden Prozessor noch schneller hätten rendern können.

ATi Radeon 9800/9600 XT vs. Nvidia GeForce FX 5950/5700 Ultra (2003)

Am 9. Dezember 2003 kam es zum zweiten direkten Duell von Radeon und GeForce, als die Redaktion die ATi Radeon 9800 XT und 9600 XT gegen die GeForce FX 5950 Ultra und 5700 Ultra antreten ließ.

Unter dem Motto „Rendern um den Gabentisch“ bat die Redaktion kurz vor Weihnachten 2003 die Grafikprozessoren NV38 und NV36 von Nvidia sowie R360 und RV360 von ATi zum Vergleichstest.

Den Anfang machten die technischen Spezifikationen der Nvidia-Grafikprozessoren NV38 und NV36, die auf der GeForce FX 5950 Ultra sowie der GeForce FX 5700 Ultra zum Einsatz kamen.

	GeForce FX 5950 Ultra	GeForce FX 5700 Ultra
Chip	NV38	NV36
Taktung (MHz)	475	475
Renderpipelines	4(8)	4
Pixelfüllrate	1900 MPix/s	1900 MPix/s
TMUs je Pipe	2	1
Texelfüllrate	3800 MTex/s	1900MTex/s
Vertexshader	DX9 VS2.0+
Vertexpipes	(3)	(3)
Dreiecksdurchsatz	~356 MT/s	~356 MT/s
Texturen pro Pass	8 (16)
Pixelshader	PS 2.0+
Speicher	256 MB DDR	128 MB DDR2
Anbindung	256 Bit DDR	128 Bit DDR
Speichertakt (MHz)	475	450
Bandbreite	30400 MB/s	14400 MB/s
Single-Pass Texturop.**	16 (D3D) / 4 (oGL)
FSAA/AF-Technik	IntelliSample HCT
RAMDAC	2 × 400 MHz
TV-Encoder	integriert
Genauigkeit pro Kanal	128Bit (FP32)
Min. Instr./s	0+3800M	0+1900M
Max. Instr./s	3800+1900M	1900+950M
Peak Instr./s	5700M	2850M

Die Testkandidaten auf Seiten Nvidias kamen im Jahr 2003 von den heute weitestgehend unbedeutenden Herstellern Inno3D und AOpen.

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Die Nvidia GeForce FX 5950 Ultra und FX 5700 Ultra mussten sich mit der ATi Radeon 9800 XT mit dem Grafikprozessor R360 und der ATi Radeon 9600 XT mit RV360 messen, deren technische Spezifikationen sich wie folgt darstellten.

	Radeon 9800 XT	Radeon 9600 XT
Chip	R360	RV360
Taktung (MHz)	412	500
Renderpipelines	8	4
Füllrate (Pixel=Texel)	3296MPix/s	2000MPix/s
TMUs je Pipe	1
Vertexshader	DX9 VS2.0
Vertexpipes	4	2
Dreiecksdurchsatz	~412MT/s	~250MT/s
Texturen pro Pass	8 (16)
Pixelshader	PS 2.0
Speicher	256 MB DDR2	128 MB DDR
Anbindung	256 Bit	128Bit
Speichertakt (MHz)	365	300
Bandbreite	23360 MB/s	9600 MB/s
Single-Pass Texturops	16 (D3D) / 8(oGL) mit Catalyst 3.8
FSAA/AF-Technik	SmoothVision 2.1
RAMDAC	2 × 400 MHz
TV-Encoder	integriert
Genauigkeit pro Kanal	96Bit (FP24)
Min. Instr./s	3296M+3296M	2000+2000M
Max. Instr./s	3296M+3296M	2000+2000M
Peak Instr./s	6592M	4000M

Die Radeon 9800 XT mit R360 und die Radeon 9600 XT mit RV360 für den zweiten GPU-Vergleichstest der Redaktion stammten seinerzeit unter anderem von Sapphire, das noch heute als Exklusivpartner von AMD auftritt und für seine hervorragenden Grafikkarten im Custom Designs bekannt ist.

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Im 3DMark 2003 konnte die ATi Radeon 9800 XT den ersten Platz für sich verbuchen und sich teilweise über 20 Prozent von der Nvidia GeForce FX 5950 Ultra absetzen. Auch die ATi Radeon 9600 XT hatte die Nvidia GeForce FX 5700 Ultra im synthetischen Benchmark locker im Griff.

In den Spiele-Benchmarks von Unreal Tournament 2003 und Halo lieferten sich ATi und Nvidia ein Duell auf Augenhöhe, welches je nach gewählter Auflösung und Qualitätseinstellung leicht zu Gunsten der Radeon oder GeForce ausfiel.

Während sich in Unreal Tournament 2003 ein ausgeglichenes Bild zeichnete, konnte sich die GeForce FX 5950 Ultra vergleichsweise deutlich als neuer Leistungskönig in Halo etablieren und auch die GeForce FX 5700 Ultra schlug die Radeon 9600 XT.

ATi Radeon X800 Pro und XT PE vs. Nvidia GeForce 6800 GT und Ultra (2004)

Nach einigen Verzögerungen und Aufschüben präsentierte ComputerBase am 14. Juni 2004 den Vergleichstest zu ATis und Nvidias neuesten Pixelbeschleunigern.

Mit Namen hießen die neuen Grafikkarten „Radeon X800 Pro“ und „Radeon X800 XT Platinum Edition“ sowie „GeForce 6800 GT“ und „GeForce 6800 Ultra“.

Den Anfang machte die neue Radeon-X800-Serie, welche die Redaktion seinerzeit von ihren Spezifikationen mit der Vorgängergeneration verglichen hat.

	Radeon 9800 XT	Radeon X800 Pro	Radeon X800 XT	Radeon X800 XT „PE“
Chip	R360	R420	R420	R420
Transistoren	ca. 110M	160M	160M	ca. 160M
Fertigung	0,15 µm	0,13 µm lowK copper	0,13 µm lowK copper	0,13 µm lowK copper
Taktung (MHz)	412	475	500	520
Renderpipes	8	12	16	16
Pixelfüllrate	3296MPix/s	5700MPix/s	8000MPix/s	8320MPix/s
TMUs je Pipe	1	1	1	1
Texelfüllrate	3296MTex/s	5700MTex/s	8000MTex/s	8320MTex/s
Vertexeinheit	DX9 VS 2.0	DX9 VS 2.0	DX9 VS 2.0	DX9 VS 2.0
Vertexpipes	4	6	6	6
Dreiecksdurchsatz	ca. 412MV/s	ca. 712MV/s	750MV/s	780MV/s
Texturen pro Pass	8 (16)	8 (16)	8 (16)	8 (16)
Pixelshader	PS 2.0	PS 2.b	PS 2.b	PS 2.b
FP-Einheiten	3+1 ALU 3+1 Mini ALU 1 TexOp	3+1 ALU 3+1 Mini ALU 1 TexOp	3+1 ALU 3+1 Mini ALU 1 TexOp	3+1 ALU 3+1 Mini ALU 1 TexOpt
Speicher (MB)	256 DDR	256 GDDR3	256 GDDR3	256 GDDR3
Anbindung	256-bit DDR	256-bit GDDR3	256-bit GDDR3	256-bit GDDR3
Speichertakt (MHz)	365	450	500	560
Bandbreite (MB/s)	23360	28800	32000	35840
SinglePass Texturop.	16 D3D / 8 (oGL)	16 (D3D) / 8 (oGL)	16 (D3D) / 8 (oGL)	16 (D3D) / 8 (oGL)
RAMDAC	2x400MHz	2x400MHz	2x400MHz	2x400MHz
TV-Encoder	integriert	integriert	integriert	integriert
Sonstiges	DVD MC/iDCT	DVD MC/iDCT, MPEG2 En- / Decoder, MPEG4 En- / Decoder	DVD MC/iDCT, MPEG2 En- / Decoder, MPEG4 En- / Decoder	DVD MC/iDCT, MPEG2 En- / Decoder, MPEG4 En- / Decoder
Präz. pro Kanal	24Bit (FP24)	24Bit (FP24)	24Bit (FP24)	24Bit (FP24)

Zum Test erschienen eine ATi Radeon X800 XT PE im Referenzdesign von AMD und die ebenfalls auf den Vorgaben von ATi basierende Sapphire Radeon X800 Pro. Beide Grafikkarten verfügten über 256 MB GDDR3, die über ein 256 Bit breites Speicherinterface an die GPU angebunden wurden.

Der ATi Radeon X800 XT PE und X800 Pro gegenüber stand die GeForce-6800-Serie, die unter anderem als GeForce 6800 Ultra im Referenzdesign und 6800 GT am Vergleichstest teilnehmen sollte.

Auch hier verglich die Redaktion die Spezifikationen der neuen Grafikbeschleuniger mit denen der direkten Vorgängergeneration. Das Duell zwischen der GeForce-6800-Serie und der Radeon-X800-Serie war damit eröffnet.

	GeForce 4 Ti 4800	GeForce FX 5800 Ultra	GeForce FX 5950 Ultra	GeForce 6800 GT	GeForce 6800 Ultra
Chip	NV28	NV30	NV38	NV40	NV40
Transistoren	ca. 63M	ca. 130M	ca. 135M	ca. 222M	ca. 222M
Fertigung	0,15 µm	0,13 µm	0,13 µm	0,13 µm	0,13 µm
Taktung (MHz)	300	500	475	350	400
Renderpipes	4	4 (8)*	4 (8)*	16 (32)*	16 (32)*
Pixelfüllrate	1200MPix/s	2000MPix/s	1900MPix/s	5600MPixe/s	6400MPix/s
TMUs je Pipe	2	2	2	1	1
Texelfüllrate	2400MTex/s	4000MTex/s	3800MTex/s	5600MTex/s	6400MTex/s
Vertexeinheit	DX8 VS 1.1	DX9 VS 2.0+	DX9 VS 2.0+	DX9 VS 3.0	DX9 VS 3.0
Vertexpipes	2	3 (Array)	3 (Array)	6	6
Dreiecksdurchsatz	ca. 136MV/s	ca. 375MV/s	ca. 356MV/s	ca. 525MV/s	ca. 600MV/s
Texturen pro Pass	4	8 (16)	8 (16)	8 (16)	8 (16)
Pixelshader	PS 1.3	PS 2.0+	PS 2.0+	PS 3.0	PS 3.0
FP-Einheiten	-	1 (Shadercore)	2 (Shadercore + FPU)	2 (Shader-Unit 1 & 2)**	2 (Shader-Unit 1 & 2)
Speicher (MB)	128 DDR	128 DDR-II	256 DDR	256+ GDDR3	256+ GDDR3
Anbindung	128-bit DDR	128-bit DDR-II	256-bit DDR	256-bit GDDR3	256-bit GDDR3
Speichertakt (MHz)	325	500	475	500	550
Bandbreite (MB/s)	10400	16000	30400	32000	35200
SinglePass Texturop.	4	16 (D3D) / 4 (oGL)	16 (D3D) / 4 (oGL)	16 (D3D) / 4 (oGL)	16 (D3D) / 4 (oGL)
RAMDAC	2x400MHz	2x400MHz	2x400MHz	2x400MHz	2x400MHz
TV-Encoder	extern	integriert	integriert	integriert	integriert

Auch Nvidia hatte mit dem Design und den Spezifikationen des NV40-Grafikprozessors nicht gekleckert, sondern geklotzt.

In den seinerzeit populären Spielen Max Payne, Max Payne 2, Call of Duty, Far Cry und einmal mehr in Unreal Tournament 2003 sowie diversen synthetischen Benchmarks mussten sich die Neuvorstellungen im Sommer 2004 beweisen.

Die Radeon-X800-Serie und die GeForce-6800-Serie lieferten sich sowohl in Spielen als auch synthetischen Benchmarks ein spannendes Kopf-an-Kopf-Rennen, das je nach Engine einmal für ATi und einmal für Nvidia siegreich ausging.

Mit höherer Qualität und starker Kantenglättung konnte ATi zumeist die Oberhand behalten, während einige Spiele wie Spellforce und Max Payne die Domäne von Nvidia blieben.

Die ATi Radeon X800 XT PE und X800 Pro konnten zudem einen Etappenerfolg in Sachen Leistungsaufnahme gegenüber der GeForce 6800 GT und 6800 Pro feiern, doch verglichen mit heutigen Grafikkarten sind die Radeon-X800-Serie und die GeForce-6800-Serie nur sehr schwer als „effizient“ zu bezeichnen. Ein Verbrauch von 100 Watt+ auf dem Desktop von Windows XP war seinerzeit keine Seltenheit.

Spielt bald wieder Intel mit?

Zum Jahreswechsel schickt sich nach Jahren der Alleinherrschaft von AMD und Nvidia auch Intel an, Grafikkarten für Spieler auf den Markt zu bringen. Basis bildet die Xe-Architektur, die es vom Notebook bis zum High-Performance-Computing-Modul geben wird. Ob Intel die Phalanx brechen können wird?

• Ja
  16,8 %
• Nein
  83,2 %

594 Teilnehmer  +  73 Enthaltungen  •  Endergebnis

C:\B_retro\Feedback\

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Die Redaktion freut sich über konstruktive Kritik, Lob, aber auch Vorschläge, um die Serie zukünftig noch stärker an den Wünschen der Leserschaft ausrichten zu können. Mit diesem Lesestoff im Gepäck wünscht die Redaktion einen erholsamen Sonntag.

C:\B_retro\Review\

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