Vorwort
Lange Zeit wurde die GeForceFX von vielen belächelt. Teilweise wegen ihrer nicht ganz leicht zu ertragenden Lautstärke, teilweise wegen Treibern, die nicht das volle Potential offenlegen konnten.
An ersterem wird wohl nur die gestern vorgestellte FX5900 etwas ändern können, die auf das lautstarke FXFlow-Kühlsystem verzichtet aber zweiteres soll ein ominöser neuer Treiber, der in der Gerüchteküche des Internet als DetonatorFX gehandelt wird, richten.
Wir haben für euch einen kleinen Vergleich zwischen dem auch noch relativ frischen Detonator 43.45, der der letzte offizielle Referenztreiber von nVidia ist und dem brandneuen Detonator 44.03 gemacht.
Dabei hat uns nicht nur die Leistung interessiert, sondern auch, wie diese zustande kam. Umfangreiche Bildqualitätsvergleiche dürfen deshalb nicht fehlen.
Im Gegensatz zu früheren Treibern gibt es nun eine klare Unterscheidung zwischen den Einstellungen, die die Qualität insbesondere der Texturfilterung beeinflussen.
Zur Wahl stehen "Hohe Leistung", "Leistung" und "Qualität", wovon letztere sogar voreingestellt ist. Hier hat nVidia aus der Kritik der Vergangenheit die richtigen Schlüsse gezogen und entsprechend gehandelt.
Der Schalter für "Texturschärfung" bewirkt eine Erhöhung des Grades der anisotropen Filterung bis zu einem Maximum von 8.
Bildqualität Theorie
Zuerst wollen wir einen kurzen Blick auf die Anti-Aliasing Modi zur Kantenglättung werfen.
Seit der GeForce3 hat sich hier nicht mehr viel getan. Es kamen zwar neue Subpixel-Anordnungen hinzu, diese können per Tweak-Programm auch auf einer GeForce3 oder höher freigeschaltet werden. Lediglich beim 2xFSAA-Modus und teilweise 6xFSAA wird ein rotiertes Raster eingesetzt, welches im Verhältnis zum Aufwand eine sehr gute Qualität der Kantenglättung erreicht. Die höheren Modi müssen mit geordnetem Subpixelraster auskommen, was insbesondere den Qualitätszuwachs von 2x auf 4x sehr bescheiden ausfallen lässt.
Für das anistrope Filtern gilt seit dem 44.03-Treiber auch wieder, dass keine Unterscheidungen mehr hinsichtlich der Filterwirkung und Winkelabhängigkeit unter Direct3D und OpenGL getroffen wird. Unsere Screenshots zeigen die AF-Modi unter OpenGL.
Der hier dargestellte Modus wird im Detonator 44.03 als "hohe Leistung" bezeichnet und entspricht dem früheren Aggressive bzw. Performance-Setting. Nicht nur, dass hier nur ein extrem schmaler Bereich an den Mipmap-Übergängen überhaupt noch trilinear gefiltert wird, auch der erste Mip-Level ändert sich von 4xAF auf 8xAF nicht mehr. Dadurch und durch relativ bescheidene Leistungsgewinne gegenüber dem folgenden "Leistungs"-Modus fällt er für uns recht uninteressant aus und wir werden ihn im Verlauf der Benchmarks ignorieren.
Im Leistungsmodus fällt zunächst auf, dass die Winkelabhängigkeit gegenüber dem Modus "Hohe-Leistung" mit 4xAF wesentlich weniger stark ausfällt. Erst 8xAF weist eine Tendenz zur "Öhrchenbildgung" auf. Auch hier geht man sehr sparsam mit dem Anteil an trilinearer Filterung um. Dadurch, dass die Mip-Übergänge aber einen sehr schmalen, trilinear gefilterten Rand bekommen, fallen sie etwas weniger stark auf, als ein rein bilinearer Filter.
Der letzte Modus ist der frühere Application oder Anwendungs-Modus und entspricht in seiner Qualität der Filterung der ersten Textur dem AF der GeForce3/4, an dem es bis auf mangelnde Leistung nur sehr wenig auszusetzen gab.
Testsystem
Zum Test kam ein mit 133MHz-FSB betriebener Pentium4 auf einem i845D-Mainboard mit 512MB PC2100-RAM zum Einsatz, welcher auch zukünftig die Basis für sämtliche Grafikkarten-Tests auf ComputerBase.de stellen wird. Wir testen unter WindowsXP, da es sich mittlerweile auf die eine oder andere Weise im Homebereich durchgesetzt hat und für viele mittlerweile auch zum Spielen die erste Wahl geworden ist.
Zur Geräuschuntermalung wurde der Onboard-Sound des Boards basierend auf dem C-Media CMI8738 mit Sechs-Kanal Unterstützung verwandt.
- CPU:
- Motherboard:
- Asus P4B266-E [2]
- Arbeitsspeicher:
- 2*256MB Nanya/Apacer PC2100 DDR-RAM CL2 mit schärfsten Settings
- Grafikkarte:
- Inno3D Tornado GeForce FX5800 128MB (Chip:400MHz, Mem:400MHz, offiz. Detonator 43.45)
- Inno3D Tornado GeForce FX5800 128MB (Chip:400MHz, Mem:400MHz, offiz. Detonator 44.03)
- Inno3D Tornado GeForce FX5600 128MB [3] (Chip:325MHz, Mem:275MHz, offiz. Detonator 43.45)
- Inno3D Tornado GeForce FX5600 128MB [2] (Chip:325MHz, Mem:275MHz, offiz. Detonator 44.03)
- Peripherie
- IBM DTLA 307015
- Pioneer DVD A03
- Onboard 10/100MBit Netzwerkkarte
- Sonstiges
- A4 Tech Double Wheel Mouse
- Software
- WindowsXP Professional
- DirectX 9.0
Benchmarks
Für eine erste kleine Leistungsschau verwenden wir folgende Programme:
Benchmarks
- 3DMark2001 - der Klassiker, auch wenn sein Wert stark von der CPU abhängt und die Engine nirgends verwendet wird
- 3DMark03 - der Umstrittene, über dessen Aussagekraft noch heftigst gestritten wird, weniger CPU-abhängig als sein Vorgänger
- Templemark - Multitexturing-Test mit viel Overdraw und aufwendigen Texturoperationen
- Comanche4 - ein guter DirectX8-Test mit großen Texturen und vielen Polygonen
- Max Payne - zwar in der Hauptsace "nur" DirectX7, aber trotzdem recht anspruchsvoll
- Aquanox - ebenfalls hauptsächlich DirectX7, aber aufgrund der vielen Texturschichten eine echte Herausforderung
- UT2003 Flyby - sehr aktueller, weil vielgespielter Benchmark mit großen Anforderungen an die Grafikkarte
- Serious Sam SE - OpenGL-Version, auch ein Klassiker unter den benchmarkfähigen Spielen
- Alice - selten genutzt, aber grafikintensiv wie kaum ein anderes Spiel mit der Quake3-Engine
Auf den sonst vertretenen Fablemark verzichten wir hier einmal, da der reine Stenciltest kaum von optimierten Texturfiltern und dergleichen profitieren dürfte.
Synthetische Benchmarks
3DMark2001 SE
Da der 3DMark 2001 wie der allseits bekannte 3DMark 2000 ein rein synthetischer Benchmark ist, kann er ein guter Anhaltspunkt für zukünftige Spiele sein, da er voll auf DirectX 8 aufbaut und sich dies nach anderthalb Jahren auch langsam im Spielebereich durchzusetzen beginnt. Unter anderem aufgrund des Nature-Tests, der intensiven Gebrauch von Pixelshader-Effekten macht, ist der 3DMark2001 SE nicht nur von CPU und Grafikkarten-RAM abhängig, sondern auch sehr vom Chiptakt der Grafikkarte. Zum Einsatz kam selbstverständlich die aktuelle Version 330.
3DMark2001 SE
Angaben in Punkten
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Der aktuelle Qualitäts-Modus ist von der Leistung her auf dem Level der alten Balanced-Einstellung. Dies ist jedoch mit ein paar kleineren Einschränkungen zu genießen. Erstens wird in mit FSAA/AF die Dragothic-Scene fehlerhaft dargestellt (sowohl der Drache, als auch die fliehenden Dorfbewohner flackern unregelmäßig) und zweitens gibt es einige Kleinigkeiten an der Bildqualität zu bemängeln.
Im Game-Test 1 gibt es mit den neuen Treibern im Qualitäts-Modus ein paar Kleinigkeiten an den Kanten der hinten gelegenen Öltanks zu kritisieren, die unschärfer erscheinen als mit dem alten 43.45er. Der Leistungsmodus hingegen bietet einige Texturen, die deutlich schärfer dargestellt werden, als es noch im Balanced-Modus des 43.45er der Fall war. So z.B. die Reifen des roten Trucks, sowie die Wände der mittigen Gebäude.
Im Nature-Test werden die leicht ersichtlichen Texturen im Vordergrund zwar gleichgut dargestellt, die Leistungssteigerung wird allerdings durch fehlende Genauigkeit in der Spiegelung auf der Flussoberfläche sowie niedriger aufgelösten Texturen auf den weiter hinten gelegenen Blättern der Bäume erreicht. Im Leistungsmodus (gegenüber Balanced) ergibt sich ein gemischtes Bild. Auch hier werden Bäume im Hintergrund sowie die Ufer des Flusses etwas weniger scharf dargestellt, allerdings sind nahe am Betrachter liegende Bodentexturen teils deutlich schärfer, als ihre Balanced-Pendants.
3DMark03
Der kürzlich veröffentlichte 3DMark03 ist umstritten wie kein anderer. Nachdem in ersten Tests die Karten von nVIDIA nicht so gut aussahen wie die von Erzkonkurrent ATi, gab es heftige Kontroversen um diesen Benchmark, welche sogar so weit gingen, dass nVIDIA extra einen Treiber schrieb, der auf den 3DMark03 optimiert war, um zu zeigen, wie anfällig dieser Benchmark für speziell angepasste Treiber sei. Mit einem Performance-Gewinn von knapp 50% gegenüber den regulären Treibern gelang dies auch eindrucksvoll.
Trotzdem wird auch der 3DMark03 eine gewichtige Rolle bei den meisten Tests spielen, so dass auch wir uns dem nicht ganz verschließen wollen.
3DMark03
Angaben in Punkten
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Dass der 3DMark03 recht anfällig für Optimierungen ist, wa ja bereits bekannt, aber dass es solche Ausmasse annehmen kann, überraschte selbst uns. Rund 20% Leistungszuwachs sind nur schwer nachvollziehbar, ohne dass irgendwo gespart werden musste.
Um es kurz zu machen: Game-Test 1 zeigt nur absolut minimale Unterschiede zwischen den Treibern, nichts, woran man einen Sieger festmachen könnte.
Game-Test 2 zeigt leichte Unregelmäßigkeiten im Beleuchtungsmodell beim 44.03er, die auf eine eventuell übertriebene Optimierung des Passes für die Stencil-Schatten hindeuten könnten.
Ein ähnliches Verhalten zeigt der sehr ähnlich aufgebaute Game-Test 3, hier scheint das Licht des Schwertes mit dem 44.03-Treiber ein wenig früher zu verlöschen, als beim 43.45er. Die Randtextur des Bodenteppichs nahe der Bildmitte wird zudem beim 44.03er im Leistungsmodus etwas unschärfer und im Qualitätsmodus etwas schärfer als in der älteren Revision gefiltert.
Im neuen Nature-Test nehmen sich die höherwertigen Optionen nicht viel, außer dass mit dem Detonator 44.03 auch der optional erweiterte Wertebereich für den Pixelshader 1.4 mit dem die Sonnenbeleuchtung des Hintergrundes gerendert wird, erneut Einzug in den Treiber gehalten hat. Im leistungsstärkeren Modus kann der neue Treiber wiederum überzeugen. Es werden einige Texturen besser gefiltert, als noch mit dem 43.45er.
Templemark
Der Templemark ist, genau wie der vorhergehende Fablemark, ursprünglich ein Demonstrationsprogramm von PowerVR gewesen. Da er jedoch eine Menge aktuelle Features, wie Hardware-TnL, Bump Mapping und bis zu 6 Texturlagen in einem Durchgang unterstützt, eignet er sich auch gut als unabhängiger Benchmark, der garantiert nicht auf nVidia- oder ATi-Chips optimiert ist.
Templemark
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Ein wenig kommen die Optimierungen des neuen Treibers auch dem Templemark zugute, insbesondere fällt auf, dass der Deto44.03 im Gegensatz zu seinem Vorgänger auf einmal Nutzen aus dem "Leistungs"-Modus ziehen kann, was sicherlich mit dem stark bilinearen Charakter der anisotropen Filterung zusammenhängt. Aufgrund seiner rasanten Geschwindigkeit können wir leider keine aussagekräftigen Screenshots anbieten, die Positionen würden einfach zu stark voneinander abweichen.
Spielebenchmarks
Comanche4 Demo
Comanche 4 ist ein ebenfalls recht neues Spiel, welches umfangreichen Einsatz von Pixelshadern und einer große Menge von Polygonen zur Darstellung der detaillierten Landschaft, sowie des schön animierten Wassers und reflektierender Flächen macht. Bei durchschnittlichen 30 fps beträgt der Polygondurchsatz runde 6 Millionen pro Sekunde, ein Fest für die TnL-Einheiten der Grafikchips.
Comanche4
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Comanche4 als unser erster Real-World Benchmark kann auch sogleich nicht vom neuen Treiber profitieren. Es scheint, als wäre hier noch etwas Arbeit für die Software-Entwicklung im Hause nVidia angesagt. Der Benchmark lief zwar fehlerfrei, aber eben langsamer als auf den alten Treibern durch.
Im Qualitätsmodus sind keine wertbaren Unterschiede zu erkennen, erst der Leistungsmodus kann wieder einmal den Balanced-Modus mit ein paar besser gefilterten Texturen ausstechen, auch wenn diese leicht schärferen Texturen möglicherweise aus dem fehlenden trilinearen Anteil resultieren.
Max Payne
Max Payne nutzt die Max-FX Engine, wie sie auch schon im 3DMark2001 verwendet wurde. Es werden hohe Anforderungen an die Hardware gestellt, da sehr komplexe und aufwendige 3D Effekte verwendet werden. Trotz einiger verwendeter DirectX 8.0 Funktionen wird jedoch noch statisches T&L gemäß DirectX 7.0 genutzt. Zum Einsatz kam der PCGH-Benchmark Mod mit dem VGA Demo als Timedemo, gebencht wurde ausschließlich in 32 Bit Farbtiefe, mit 32 Bit Texturen und allen Settings auf "high". Mittlerweile sollten zumindest High-End Grafikkarten auch keinen Max Payne mehr in hohen und höchsten Auflösungen fürchten müssen. Erst das Zuschalten von FSAA und AF könnte einige Ruckler in den ansonsten flüssigen Spielverlauf zaubern.
Max Payne
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Hier scheinen die neuen Treiber einige Bremsen lösen zu können. Dies ist auch bitter nötig, denn noch immer hinkt man in diesem Benchmark hinter der Konkurrenz aus dem Hause ATi hinterher. Über die Gründe können wir nicht einmal spekulieren, lag doch Max Payne den GeForce-Chips bislang eigentlich recht gut.
Wie dem auch sei, der Detonator 44.03 kann eine Menge Leistung hervorzaubern, ohne jedoch Bildqualität dafür opfern zu müssen. Weder im Qualitäts- noch im Leistungsmodus sind nennenswerte Unterschiede zu erkennen.
Aquanox
In diesem Test wollten wir wissen, wie sich nun die Verkaufsversion von Aquanox, die oftmals als Bundle aktuellen Grafikkarten beilag, auf eben diesen spielen lässt. Wie zu erwarten war, sind die durchschnittlichen fps deutlich höher als z.B. beim stark pixel- und vertexshaderlastigen Aquamark.
Getestet wurde die Magellan-Zwischensequenz nach den Einstellungen der Benchmark-Vorgabe des 3D-Center [4], d.h. mit vollen Details, die jeder Grafikkarte besonders durch die bis zu sechs Texturschichten auf dem Meeresboden das Äußerste abverlangen.
Aquanox
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Die Leistung konnte, insbesondere im weniger hochwertigen Modus, recht deutlich angehoben werden, nun sind auch in Aquanox Unterschiede zwischen Qualitäts- und Leistungseinstellung messbar und fallen mit mehr als 10% Zugewinn nicht einmal gering aus. Selbst unter 2xFSAA und 4xAF werden im Leistungsmodus gut spielbare 40fps erreicht.
Die Unterschiede in der Bildqualität erschöpfen sich in minimal schärferen Bodentexturen des Leistungs- gegenüber dem Balanced-Modus, aber dies kann, wie schon erwähnt, durchaus auch auf das schmalere trilineare Band des Leistungsmodus zurückzuführen sein.
UT2003 Demo FlyBy
Für diesen Benchmark stand uns nur die Demo des beliebten Ego-Shooters zur Verfügung, was den Vorteil hat, dass jeder auch ohne Erwerb des Vollpreisproduktes die Benchmarks nachvollziehen kann.
Obwohl erst im letzten Jahr erschienen und graphisch durchaus beeindruckend, zieht Unreal Tournament 2003 gerade einmal die DirectX7-Register. Es ist zwar durchaus richtig, dass Pixelshader DX8-kompatibler Grafikkarten Verwendung finden, jedoch geschieht dies ausschließlich zur Performance-Steigerung. Das Spiel sollte auf einer Hardware-TnL-fähigen DirectX7-Karte genauso aussehen, wie es das auf DirectX-8 Karten tut.
Der im Demo integrierte Benchmark besteht aus zwei, eigentlich eher vier Teilen. Es werden nacheinander, mit jeweils zwischenzeitlich erfolgendem Engine-Neustart der Außenlevel Antalus und der Innenlevel Asbestos zunächst ohne Feindeinwirkung im sogenannten Timedemo-Modus, also so schnell als möglich, durchflogen und der hieraus gebildete Mittelwert liefert den hier verwandten "FlyBy"-Score.
UT2003 Demo -FlyBy
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Selbst wenn sich herausstellen sollte, dass nVidia den Treibercode an gewisse Spiele anpasst, um die doch recht großen Leistungsgewinne zu erzielen, zeigt sich, dass durch geschickte Optimierung einiges an Leistung herausgeholt werden kann, ohne sichtbare Einbußen bei der Bildqualität hinnehmen zu müssen. Beinhahe 50% Leistungsplus in 1280 mit 2xFSAA und 4xAF erinnnern schon an die berühmt-berüchtigten Versprechungen, die ältere Detonator-Upgrades oft nicht einzuhalten im Stande waren.
Wie man sieht, sieht man nichts. Nur die nahezu senkrechten Wandtexturen werden im Leistungsmodus des 44.03er wieder mal ein wenig schärfer dargestellt, als im 43.45er.
Alice
Ein eher selten genutzer Test im Benchmarkparcours ist eigentlich ein alter Hut. American McGee's Alice, wie das Spiel mit vollem Namen heisst, basiert sowohl auf der Quake3-Engine als auch auf einer leicht psychedelischen Version von Alice im Wunderland. Sowohl Polygonzahl als auch Texturdetails wurden gegenüber der Quake3-Urversion erheblich gesteigert, so dass die graphischen Ansprüche für Alice schon ein ganzes Stückchen über dem Original liegen. Getestet wurde das in einem Aussenlevel ablaufende und damit aufgrund der Q3-Engine für besondere Schwierigkeiten sorgende Curiosity-Timedemo mit den maximalen Details, die im Spiel vorgesehen sind. Zusätzlich wurde noch per Konsole der trilineare Filter aktiviert, für den es im Spiel selber keinen Schalter gibt, mit dem Befehl r_texturemode GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR und einem folgenden vid_restart aktiviert.
Durch den Einsatz von zusätzlichen Detail-Texturen im Nahbereích ergibt sich eine optisch gelungene und aufgrund des eher ungewöhnlichen Settings ungewöhnliche Spieleerfahrung in diesem Third-Person Action-Adventure.
Alice -OGL
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Auch wenn Alice nicht nennenswert schneller durch ihr Alptraumland rennt und mit Schwert und Feuerlanze ihre Widersacher zur Strecke bringt, eine Verschlechterung tritt hier auf keinen Fall ein.
Diesesmal ist der Bildqualitätsvorsprung des Leistungsmodus gegenüber dem Balanced wirklich recht deutlich. Selbst wenn die Mip-Übergänge ein wenig schroffer vonstatten gehen, als bei normaler trilinearer Filterung kann man den höheren Schärfegrad eines Großteils der Szene hier schon beinahe ohne direkte Gegenüberstellung sehen.
Qualitäts- und Application-Modus nehmen sich auch hier nichts.
Fazit
Trotz vieler Erwartungen kocht auch nVidia nur mit Wasser.
Einige Bremsen konnte man zwar lösen und auch die default-Einstellung des Qualitäts-Modus weiß zu gefallen, aber gerade in den beiden 3DMarks ist es ziemlich offensichtlich, dass eine solche Erhöhung der Leistung nicht immer nur von angezogenen Handbremsen stammt, sondern dass hinter den Kulissen kräftig optimiert wird.
So hinterläßt der neue Treiber ein etwas gespaltenes Bild. Auf der einen Seite stehen unabredbare Performancesteigerungen in einer Vielzahl von Spielen, besonders, was den Leistungs-Modus angeht und auf der anderen Seite ist der schale Beigeschmack der in den 3DMarks insgesamt verringerten Bildqualität.
Trotzdem läßt sich dieser Treiber für Besitzer einer GeForceFX empfehlen: Der Leistungs-Modus kann halbwegs gefallen und die Krone der Bildqualität (zumindest was Spiele anbelangt) kann mit dem Qualitätsmodus auch in vielen Fällen ein wenig und in wenigen Fällen deutlich zulegen.