Einleitung
Nachdem sich nVidia mit der GeForce 7800 GTX [1] für mehrere Monate konkurrenzlos die Performancekrone aufsetzen konnte, zeigte sich mit der ATi Radeon X1800 XT [2] ein Konkurrent, der der nVidia-Grafikkarte mehr als nur gewachsen war. Lange herrschte der Geschwindigkeitsvorsprung jedoch nicht an, denn nVidia arbeitete im stillen Kämmerlein längst an einer neuen High-End-Version, die erneut die Führung übernehmen sollte. GeForce 7800 GTX 512 [3] heißt die Wunderwaffe, die zwar wieder auf dem altbewährten G70-Chip der Kalifornier basiert, allerdings mit deutlich höheren Taktraten daherkommt.
So verfügt ein entsprechendes Exemplar über einen Chiptakt von 550 MHz, während der Speicher gar mit extrem hohen 850 MHz daherkommt, was ein neuen Rekordwert darstellt. Zudem wurde der VRAM – wie bei der Radeon X1800 XT von ATi – auf 512 MB erhöht, weswegen man mit dieser Karte auch für zukünftige, texturlastige Spiele gerüstet ist. Doch auch ATi hat nicht geschlafen und so wusste der Catalyst 5.11 [4] mit einigen Verbesserungen zu gefallen, die die XT-Adaption relativ nahe an eine GeForce 7800 GTX 512 heran brachten. Zudem hat zwischenzeitlich die CrossFire-Version, sprich die Möglichkeit, eine zweite Grafikkarte zur Leistungssteigerung zu benutzen, das Licht der Welt erblickt, von denen es bis jetzt aber nur vereinzelte Exemplare für die Presse gibt – wir arbeiten allerdings aktuell an einem Bericht und werden diesen die kommenden Tage online stellen.
Anders sieht es bei der Konkurrenztechnologie von nVidia aus, die auf den Namen SLI (Scalable Link Interface) hört. Jene befindet sich bei uns in Form zweier „GeForce 7800 GTX 512“-Karten im Test und wird zeigen müssen, ob sich der extrem hohe Kaufpreis auch lohnt, oder ob Interessenten nicht lieber zu zwei billigeren GeForce-7800-GTX-Derivaten, alternativ gar zur Konkurrenz, der Radeon X1800 XT, greifen sollten. So testen wir das Grafikgespann nicht nur auf die erbrachte Geschwindigkeit, wie üblich gehören auch Messungen zur Temperatur, Leistungsaufnahme, Lautstärke und auch der Übertaktbarkeit in den Testparcours.
Des Weiteren haben wir uns auch die SLI-Anti-Aliasing-Modi angeschaut, die eine bessere Kantenglättung als die herkömmlichen Varianten versprechen, jedoch nur auf SLI-Systemen funktionieren. Kontrolliert wurde dabei die Performance und die erbrachte Bildqualität. Ob sich das leistungsfressende Feature lohnt, wird sich erst zeigen müssen.
Lesezeichen
- nVidia GeForce 7800 GTX 512 [2]
- nVidia GeForce 7800 GTX (SLI) [5]
- nVidia GeForce 7800 GT [6]
- ATi Radeon X1800, X1600 und X1300 [1]
- Radeon X1000 vs. GeForce 7 [3]
- Asus EAX1800XT TOP [7]
- Asus Extreme N7800GT Dual [8]
- Sapphire Radeon X800 GT, X800 GTO und X800 GTO² [9]
- nVidia GeForce 6800 GS [10]
- ATi CrossFire - Kraft der zwei Grafikkarten [11]
Technische Daten
| GeForce 7800 GT |
GeForce 7800 GTX |
GeForce 7800 GTX 512 |
Radeon X1800 XL |
Radeon X1800 XT |
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|---|---|---|---|---|---|
| Logo |  |
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| Chip | G70 | G70 | G70 | R520 | R520 |
| Transistoren | ca. 303 Mio. | ca. 303 Mio. | ca. 303 Mio. | ca. 321 Mio. | ca. 321 Mio. |
| Fertigung | 0,11 µm | 0,11 µm | 0,11 µm | 0,09 µm | 0,09 µm |
| Chiptakt | 400 MHz | 430 MHz | 550 MHz | 500 | 625 MHz |
| Pixel-Pipelines | 20 | 24 | 24 | 16 | 16 |
| ROPs | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| Pixelfüllrate | 6400 MPix/s | 6880 MPix/s | 8800 MPix/s | 8000 MPix/s | 10000 MPix/s |
| TMUs je Pixel-Pipeline | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Texelfüllrate | 8000 MTex/s | 10320 MTex/s | 13200 MTex/s | 8000 MTex/s | 10000 MTex/s |
| Vertex-Pipelines | 7 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Dreiecksdurchsatz | 700 MV/s | 860 MV/s | 1100 MV/s | 1000 MV/s | 1250 MV/s |
| Pixelshader | PS 3.0 | PS 3.0 | PS 3.0 | PS 3.0 | PS 3.0 |
| Vertexshader | VS 3.0 | VS 3.0 | VS 3.0 | VS 3.0 | VS 3.0 |
| Speichermenge | 256 GDDR3 |
256 GDDR3 | 512 GDDR3 | 256 GDDR3 | 512 GDDR3 |
| Speichertakt | 500 MHz | 600 MHz | 850 MHz | 500 MHz | 750 MHz |
| Speicherinterface | 256 Bit | 256 Bit | 256 Bit | 256 Bit | 256 Bit |
| Speicherbandbreite | 32000 MB/S | 38400 MB/s | 54400 MB/s | 32000 MB/s | 48000 MB/s |
| Präzision pro Kanal | FP32/FP16 | FP32/FP16 | FP32/FP16 | FP32 | FP32 |
| Interface | PCIe | PCIe | PCIe | PCIe | PCIe |
| SLI/CF-Unterstützung | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
Bei den technischen Spezifikationen gibt es mit der GeForce 7800 GTX 512 einige nennenswerte Unterschiede, auch wenn die eigentliche Architektur vollkommen identisch zur GeForce 7800 GTX sowie 7800 GT geblieben ist. So verwendet nVidia – trotz der deutlich höheren Chiptaktraten – immer noch den altgedienten G70-Chip. Jedoch mussten die Ingenieure das PCB modifizieren und den Fertigungsprozess (110 Nanometer bei TSMC) optimieren, um die höheren Taktraten zu ermöglichen.
Die GeForce 7800 GTX 512 verfügt wie die kleinere 7800-GTX-Version über insgesamt 24 Pixel-Pipelines, in denen je zwei ALUs enthalten sind, die unter anderem für MADD-Operationen (Multiplikation und Addition) zuständig sind. Jene takten auf dem neuen Chip mit satten 550 MHz, was im Vergleich zur Radeon X1800 XT, die mit 625 MHz arbeitet, zwar wenig erscheint, jedoch eine deutlich höhere Texelfüllrate bedeutet. Grund dafür ist die Anzahl der Pixel-Prozessoren, von denen die ATi-Karte zwei weniger als der G70 bietet. Ebenso bleibt es insgesamt bei den 16 Raster Operationseinheiten, was für heutige Anwendungen vollkommen ausreichend ist.
Die ROPs limitieren nur in 3D-Anwendungen mit einer Texturschicht und bei gleichzeitiger Nutzung des bilinearen Filters; diese Kombination ist in aktuellen Spielen nicht mehr vorzufinden. In diesem Fall könnte jede „Texture-Mapping-Unit“ in den Pixel-Pipelines pro Takt einen Pixel fertig stellen und diesen an das Ende der Pipeline – die ROPs – zur Weiterverarbeitung schicken. Somit würden die ROPs einen „Stau“ verursachen und einen Flaschenhals darstellen.
Weiterhin werden auf der GeForce 7800 GTX 512 acht Vertex-Shader verbaut, die aufgrund des Taktes eine hohe Geometrieleistung aufbringen können. Nur einer Radeon X1800 XT muss man sich geschlagen geben. Allerdings stellt der niedrigere Dreiecksdurchsatz keinerlei Nachteil in Spielen dar, da es – vom 3DMark05 einmal abgesehen – kaum 3D-Anwendungen gibt, in denen eine dermaßen hohe Geometrieleistung von Nöten ist. Eine wichtige Änderung bei der neuen nVidia-Hardware stellt der 512 MB große Framebuffer dar, der bei bisherigen Grafikkarten nur halb so groß war. Damit reagiert man auf die Radeon X1800 XT, hält aber noch einen wichtigen Trumpf in der Hand: die Taktrate. Jene fällt mit 850 MHz extrem hoch aus und ergibt in Verbindung mit dem 256 Bit breiten Speicherinterface eine gewaltige Speicherbandbreite, die man bis jetzt auf keiner Grafikkarte bestaunen konnte.
Impressionen
2x GeForce 7800 GTX 512
Die beiden „GeForce 7800 GTX 512“-Karten sind sowohl technisch als auch vom Design her absolut identisch zu der Einzelkarte, die wir bereits im November begutachten konnten [12]. So setzt nVidia wie bei einer GeForce 6800 Ultra [13] auf einen Dual-Slot-Kühler, der jedoch zu gefallen weiß. Er arbeitet nicht nur effektiv, auch die Lautstärke bleibt durchgehend auf einem angenehmen Niveau. Bei beiden Exemplare der 649 Euro teuren Grafikkarte taktet der Chip mit 550 MHz und der Speicher, der von Samsung gefertigt wird und eine Zugriffszeit von 1,1 ns besitzt, mit 850 MHz (1700 MHZ DDR). Weiterhin verfügt der jüngste Spross aus dem Hause nVidia über zwei DVI-Ausgänge und einen TV-Ausgang, der HDTV-fähig ist.
Während das Dual-Slot-Design bei einer einzelnen Karte noch keinerlei Problem darstellt, ändert sich der Zustand in einer SLI-Konfiguration, da es dort zu einem erheblichen Platzmangel kommt. Die meisten Hersteller verbauen bei einem SLI-Mainboard zwischen den zwei PCIe-x16-Slots nur einen anderen PCIe-Anschluss. Dies funktioniert bei einer SLI-Konfiguration mit zwei Single-Slot-Karten wie der GeForce 7800 GTX noch problemlos, mit zwei Dual-Slot-Adaptionen wird es aber mehr als nur eng. Der Abstand zwischen den beiden Karten beträgt somit nur noch ein bis zwei Millimeter, weswegen der oberen Grafikkarte kein Platz zum „Atmen“ mehr bleibt. Die einzig löbliche Ausnahme liefert der Boardhersteller Asus, der auf den SLI-fähigen Boards zwischen den beiden X16-Slots zwei PCIe-Anschlüsse verbaut, womit auch breite Grafikkarten problemlos zusammenarbeiten können.
Das erste Problem gab es bereits beim Einbau der beiden GeForce-7800-GTX-512-Karten. So benötigt es einige Fingerarbeit, die Karten vorsichtig in die Anschlüsse zu stecken, ohne dass diese all zu oft kollidieren und eventuell bei einer zu ruckartigen Bewegung Schaden nehmen. Nach dem ersten Start lief die SLI-Konfiguration unter Windows noch problemlos, allerdings stürzte unser Testrechner bereits nach zehn minütiger Dauerlast sang- und klanglos mit einem Bluescreen ab. Der Fehler war dabei reproduzierbar und ein Blick auf die Temperaturen konnte das Problem direkt identifizieren.
Die obere Karte überhitzt in einer 3D-Anwendung, was aufgrund des Platzmangels auch keinerlei Verwunderung hervorruft – die untere GeForce 7800 GTX 512 bleibt dagegen auf einem normalen Temperaturniveau. Ein weiterer Kritikpunkt stellt die Lautstärke dar, was man auf das vorherige Problem zurückführen kann. Unter Last erhöht sich der Lärmpegel exorbitant, da die Lüftersteuerung versucht, die zu heiße GeForce-Karte wieder auf ein angenehmen Level herunter zu kühlen. Dies gelingt der Karte jedoch nicht, was kurze Zeit später mit einem Absturz quittiert wird.
Einzig der Einsatz zweier Gehäuselüfter und das Abnehmen der Seitenwand konnte das Problem lösen. Nur eine der beiden Maßnahmen reichte dagegen nicht aus. Somit kann es auf einem SLI-Mainboard, das nicht von dem Hersteller Asus kommt, zu Problemen bei den zwei GTX-512-Karten kommen, solange man keine sehr gute, aber wohl auch laute Gehäusekühlung hat. Fairerweise muss man anmerken, dass der schwarze Peter nicht nur bei nVidia mit dem verbauten Kühlsystem liegt, auch die Mainboard-Produzenten haben eine gewisse Teilschuld auf sich zu nehmen. Asus zeigt, wie man es besser machen kann, ohne dass es anderweitig zu Problemen kommt.
Testsystem
Testsystem:
- Prozessor
- AMD Athlon 64 4000+ (San Diego-Kern, 90 nm, SSE3, 1024 kB Level-2-Cache)
- Motherboard
- Gigabyte GA-K8NXP-SLI (nVidia nForce 4 SLI, Sockel 939)
- Arbeitsspeicher
- 2x 512 MB Crucial BallistiX DDR400 (2-2-2-5)
- Grafikkarten
- ATi Radeon X1800 XT (625/750)
- ATi Radeon X1800 XL (500/500)
- ATi Radeon X1600 XT (590/690)
- ATi Radeon X1300 Pro (600/400)
- ATi Radeon X850 XT-PE (540/590) (Simuliert durch Übertakten der Radeon X850 XT)
- ATi Radeon X850 XT (520/540)
- ATi Radeon X850 Pro (507/520)
- ATi Radeon X800 XL (400/490)
- ATi Radeon X800 GTO (400/490)
- ATi Radeon X800 GT (475/490)
- ATi Radeon X800 (400/350)
- ATi Radeon X700 Pro (425/430)
- nVidia GeForce 7800 GTX 512 (550/850)
- nVidia GeForce 7800 GTX (430/600)
- nVidia GeForce 7800 GT (400/500)
- nVidia GeForce 6800 Ultra (425/550)
- nVidia GeForce 6800 GT (350/500) (Simuliert durch Heruntertakten der GeForce 6800 Ultra)
- nVidia GeForce 6800 GS (425/500)
- nVidia GeForce 6800 (256 MB) (350/300)
- nVidia GeForce 6600 GT (500/500)
- Peripherie
- Aopen AAP-1648Pro-DVD-Laufwerk
- Samsung S-ATA 2-HDD mit 200 GB Speicherplatz (NCQ aktiviert)
- Treiberversionen
- nVidia ForceWare 78.03
- nVidia ForceWare 81.87 (nVidia GeForce 6800 GS)
- nVidia ForceWare 81.94 (GeForce 7800 GT, GeForce 7800 GTX, GeForce 7800 GTX 512)
- ATi Catalyst 5.8
- ATi 8-173-1-050921a-026915E (Beta-Treiber für R5x0, Radeon X1600 XT)
- ATi Catalyst 5.11 (Radeon X1300 Pro, Radeon X1800 XL, Radeon X1800 XT)
- Software
- Microsoft Windows XP Professional SP2
- Microsoft DirectX 9.0c
Benchmarks
Folgende Benchmarks kamen während unseres Tests zum Einsatz:
- Synthetische Benchmarks:
- 3DMark 01 SE Version 330
- 3DMark 05 Version 1.2.0
- Aquamark 3
- Spielebenchmarks:
- Age of Empires 3 Demo
- Earth 2160
- Far Cry Version 1.3
- Splinter Cell: Chaos Theory
- Half-Life 2
- Fear Multiplayer Demo
- Serious Sam 2 Demo
- Doom 3
- The Chronicles of Riddick
Alle Benchmarks werden mit maximalen Details ausgeführt, damit die Grafikkarte möglichst hoch belastet wird. Als Einstellungen haben wir uns dabei für 1280x1024 und 1600x1200 entschieden. Damit zollen wir Tribut an die modernen High-End-Beschleuniger, die durch ihre Rechenkraft niedrigere Auflösungen als 1280x1024 CPU-limitiert werden lassen. Neben den reinen Auflösungen lassen wir den Benchmarkparcours auch mit 4-fachem Anti-Aliasing sowie 16-fachen anisotropen Filter durchlaufen, da dies oft vorkommende Qualitätseinstellungen sind.
Achtung: Nach sorgfältiger Überlegung und mehrfacher Analyse selbst aufgenommener Spielesequenzen sind wir zu dem Schluss gekommen, im ForceWare-Treiber für nVidia-Karten die Qualitätseinstellungen auf High Quality anzuheben, da man nur mit diesem Setting das Texturflimmern effektiv bekämpfen kann. Zudem ist dieser Modus vergleichbar mit der Einstellung „Catalyst A.I. Standard“ auf den ATi-Pendants, wodurch bei der Bildqualität größtenteils ein Gleichstand erreicht wird.
Treibereinstellungen: nVidia-Grafikkarten
- Systemleistung: Hohe Qualität
- Vertikale Synchronisierung: Aus
- MipMaps erzwingen: keine
- Trilineare Optimierung: Aus
- Anisotrope Mip-Filter-Optimierung: Aus
- Optimierung des anisotropen Musters: Aus
- Negativer LOD-Bias: Clamp
- Gamma-angepasstes AA (G70): Ein
- Transparenz AA (G70): Aus
Treibereinstellungen: ATi-Grafikkarten
- Catalyst A.I.: Standard
- Mipmap Detail Level: High Quality
- Wait for vertical refresh: Always off
- Adaptive Anit-Aliasing: Off
- High Quality AF: Off
- Truform: Always Off
SLI-AA
Während nVidia den SLI-Modus zu Beginn nur für eine Performancesteigerung verwendete, ging der Konkurrent ATi einen Schritt weiter und erschuf den so genannten „Superior-IQ“-Modus [14], welcher es ermöglicht, auf Kosten der Geschwindigkeit ein besseres Anti-Aliasing-Verfahren zu benutzen. nVidia reagierte einige Zeit später und stellte ein „SLI-AA“ getauftes Feature vor, das schlussendlich zum selben Ergebnis wie Superior-IQ führt: Die zweite Grafikkarte verbessert die Bildqualität durch ein komplexeres Samplemuster.
nVidia stellt dem SLI-Besitzer dabei zwei neue Modi bereit, die auf den Namen „SLI8x“ beziehungsweise „SLI16x“ hören. Dabei sind beide Varianten eigentlich nicht neu, da nVidia dieselben Sample-Positionen bereits in den offiziellen 4xAA- und 8xSAA-Einstellungen benutzt. So liefert 4xAA ein Rotated-Grid-Multi-Sampling-Antialiasing (RGMSAA) mit vier Geometriesamples. Texturen werden dagegen nicht gefiltert. SLI8x liefert auf der ersten sowie zweiten Grafikkarte das identische Samplemuster, jedoch wird dieses auf der zweiten Karte leicht versetzt angewendet (Jittered Grid). Somit erhält man nicht nur acht Geometriesamples, sondern zusätzlich zwei Textursamples (RGSSAA), die auch effektiv gegen Textur-Aliasing, wie es beispielsweise bei Alpha-Test-Texturen vorkommt, ankämpfen.
Auch der SLI16x-Modus kommt einem bei genauerer Betrachtung bekannt vor. Die offizielle 8xS-Einstellung erzeugt ein versetztes, vierfaches RGMSAA inklusive einem 1x2 „Ordered Grid Super Sampling“-Anteil (OGSSAA). Während eine Grafikkarte bei SLi16x mit demselben Muster arbeitet, stellt die zweite das Bild mit einem erneut leicht versetzten 8xS-Modus fertig. Somit liefert SLIx16 insgesamt 16 Geometriesamples (RGMSAA) und vier Textursamples (RGSSAA), allerdings sind diese wie bei SLIx8 sehr unglücklich angeordnet, da nur ein minimaler Versatz stattfindet und die Samples sehr nahe beieinander liegen. Dadurch ist der Qualitätsgewinn in der Praxis in den meisten Fällen kleiner, als er bei optimaler Anordnung sein könnte.
Mit der GeForce-7-Serie wurde ein neues AA-Feature eingeführt, welches auf den Namen „Transparency-AA“ hört und eine sinnvolle, geschwindigkeitsförderne Alternative zu den klassischen AA- und den neuen SLI-AA-Modi darstellt. Wie bereits erwähnt, glättet das heute gewöhnliche Anti-Aliasing ausschließlich die Geometrie, da so enorm an Füllrate und somit Leistung eingespart werden kann. Dies stellt kein Nachteil dar, solange die Entwickler keine Alpha-Test-Texturen verwenden. Diese werden als Ersatz für aufwendige Geometrie genutzt, um beispielsweise Zäune, Gras oder ähnliche Elemente mit Hilfe transparenter Texturen zu erzeugen. Jene werden von MSAA nicht geglättet, da die Kanten innerhalb der Textur liegen. Um auch tranparente Texturen zu glätten, benötigt man Super-Sampling-Anti-Aliasing, was aber bereits bei zwei Samples die Füllrate halbiert und bei vier Samples gar viertelt, weswegen entsprechende Modi meistens nur in älteren, CPU-limitierten Spielen sinnvoll sind.
Hier kommt nun Transparency-AA ins Spiel, das größtenteils mit dem schnellen MSAA arbeitet, jedoch Alpha-Test-Texturen analysieren sowie erkennen und auf diese dann SSAA anwenden kann. Die restliche Geometrie bleibt davon unberührt, weswegen der Performanceverlust in den meisten Fällen relativ klein ausfällt. Eine sinnvolle Einstellung ist dabei 4xAA inklusive „Super Sampling“ bei der Transparency-AA-Option, womit auf transparente Texturen ein 2x2-SSAA-Muster angewendet wird. Da Transparency-AA – bei der Konkurrenz gibt es ein identisches Verfahren auf Radeon-X1000-Karten namens Adaptive-AA [15] – unserer Meinung nach derzeit der sinnvollste Kompromiss zwischen Leistung und Bildqualität ergibt, werden wir jenes zusätzlich in den Vergleich aufnehmen.
Bildqualität
Um die Bildqualität der Anti-Aliasing-Modi zu überprüfen, haben wir uns fünf aktuelle 3D-Anwendungen herausgesucht. Verglichen wird in der Auflösung 1024x768 inklusive 16-fachen anisotropen Filter sowie der entsprechenden Anti-Aliasing-Einstellung.
Da Far Cry einen großen Teil der Sträucher sowie Blätter mit Alpha-Test-Texturen darstellt, kann vor allem der Transparency-Modus aufgrund des 2x2SSAA überzeugen. So wirken die Blätter und Sträucher gut geglättet, weswegen jene in Bewegung keinerlei Flimmern mehr aufzeigen. Der 8xS-Modus zeigt dagegen eine minimal bessere Kantenglättung, jedoch flimmern die transparenten Texturen im Gegensatz zu 4xTSSAA deutlicher. Nicht überzeugen kann das rechenaufwendige SLI8x-AA. So bietet jenes nur eine minimal bessere Kantenglättung als vier-faches Anti-Aliasing, an das 8xSAA kommt das SLI-AA allerdings nicht heran. Darüber hinaus werden die Sträucher weniger geglättet als bei 8xSAA. Etwas besser arbeitet der höchste SLI-AA-Modus. SLI16x glättet die Kanten auf ähnlich hohem Niveau wie der 8xS-Modi. Somit ist das SLI-AA in Far Cry keine empfehlenswerte Alternative. Besser gefallen hat uns der 8xS-Modi und das 4-fache AA in Kombination mit TSSAA.
Zwischen 4xAA und TSSAA ist in der gezeigten Szene im Ego-Shooter „Fear“ keinerlei Unterschied zu erkennen, da diese keinerlei Alpha-Test-Texturen benutzt. 8xSAA weist im Gegensatz zur kleineren Stufe eine minimal bessere Kantenglättung auf, dies aber ausschließlich in wenigen Teilen des Bildes. Zusätzlich wirkt das Plakat schärfer. Überzeugen bezüglich der Kantenglättung kann der SLI8x-Modus, der vor allem im vorderen Bereich besser als das 8xSAA arbeitet. Im Gegensatz dazu ist das Plakat wieder etwas unschärfer und ist nur minimal besser als bei 4xAA zu erkennen. SLI16x glättet erneut etwas besser als der kleinere SLI-AA-Modus und auch das Plakat verfügt über eine ähnliche Schärfe wie mit der 8xSAA-Variante.
Da Half-Life 2 Alpha-Test-Texturen zur Darstellung von Zäunen benutzt, kann vor allem das vier-fache TSSAA punkten. Der Draht wird beinahe tadellos dargestellt , bei herkömmlichen AA flimmert dieser noch störend. Der 8xSAA-Modus weiß dagegen nicht zu gefallen. So flimmert der Zaun deutlich heftiger als mit Transparency-AA, zusätzlich wirkt die Geometrie nur an einigen Stellen besser geglättet – andere Kanten sind sogar rauer. Auffällig sind die Schattenfehler in dem Screenshot, die auftreten, wenn Super-Sampling-AA zum Einsatz kommt. Bei SLI8x wird der Zaun ähnlich geglättet wie im 8xS-Modus, alleine die Geometriekanten werden minimal besser bearbeitet. Kaum besser sieht das SLI16x-Bild aus, einzig der Zaun flimmert weniger als bei 8xSAA oder SLI8x. Empfehlenswert für Half-Life 2 ist somit das schnelle 4xAA in Kombination mit TSSAA, da dies eine sehr gute Kantenglättung und eine hervorragende Wirkung gegen transparente Texturen zeigt.
Da die ausgesuchte Szene im 3DMark05 keinerlei Alpha-Test-Texturen beinhaltet, zeigt das TSSAA logischerweise keinerlei Effekt. Überzeugen kann der 8xSAA-Modus. Dieser glättet die Kanten effektiver als vier-faches Anti-Aliasing, zusätzlich wirken einige Texturen ruhiger. SLI8x stellt dagegen erneut keine lohnenswerte Entscheidung dar. Die Kanten sind minimal schlechter geglättet als bei 8xSAA und die Texturen flimmern gut sichtbar. SLI16x zeigt ein beinahe durchgehend gutes Bild, ähnlich wie die höchste offizielle AA-Einstellung mit einer Grafikkarte.
In Serious Sam 2 hebt sich erneut das Transparency-AA positiv hervor, da das Spiel der Croteam-Entwickler viele Alpha-Test-Texturen verwendet. Der 8xSAA-Modus weist eine ebenbürtige Geometrie-Kantenglättung auf, ist insgesamt aber kaum besser als das gewöhnliche 4xAA. Die transparenten Texturen werden jedoch weniger gründlich als mit 4xTSSAA bearbeitet. Nicht empfehlenswert ist das neue SLI8x-AA. Die Sträucher und Bäume sind zwar effektiv geglättet, die Geometriekanten zeigen allerdings keine Besserungen gegenüber vier-fachem AA. Erst SLI16x erhöht die Qualität auf 8xSAA-Niveau. Somit lautet auch für Serious Sam 2 die Empfehlung, vier-faches Anti-Aliasing zuzüglich Transparency-AA einzustellen.
Insgesamt kann das SLI-AA nur selten überzeugen. Einzig SLI16x hinterlässt einen positiven Eindruck, dieser Modus ist aber extrem langsam, womit er nur in wenigen Spielen empfehlenswert ist. Gefallen konnte uns sowohl das 4-fache Transparency-AA als auch das versetzte, vier-fache MSAA mit dem 1x2 SSAA-Anteil, sprich 8xSAA. Beide Einstellungen sind je nach Spiel allen anderen Möglichkeiten vorzuziehen, wobei es auf die 3D-Anwendung ankommt, welches Anti-Aliasing das bessere Bild erzeugt.
Performance Part 1
Für die Performancemessungen verwenden wir die Auflösung 1280x1024 in Kombination mit 16-fachem anisotropen Filter sowie dem zugehörigen Anti-Aliasing-Modus.
AA in 3DMark2001 SE
Angaben in Punkten
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AA im 3DMark05
Angaben in Punkten
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AA in Aquamark 3
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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AA in Doom 3
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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AA in Earth 2160
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Performance Part 2
AA in Far Cry
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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AA in Fear
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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AA in Half-Life 2
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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AA in Serious Sam 2
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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AA in Riddick
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Performancerating 4xAA
Angaben in Prozent
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Performancerating 4xTSSAA
Angaben in Prozent
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Performancerating 8xSAA
Angaben in Prozent
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Performancerating SLI8x-AA
Angaben in Prozent
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Performancerating SLI16x-AA
Angaben in Prozent
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Insgesamt erweist sich der 8xSAA-Modus als beinahe durchgehend flüssig spielbar – wohlgemerkt auf dem absolut schnellsten SLI-Gespann und selbst dort bricht die Geschwindigkeit in einigen Spielen massiv ein. Die SLI-AA-Modi sind dagegen selbst auf zwei „GeForce 7800 GTX 512“-Karten nicht durchgehend bei SLI8x-AA in den gewählten Qualitätseinstellungen flüssig spielbar, wobei die GTX-512-Karten einem SLI-System bestehend aus zwei 7800-GTX- oder 7800-GT-Derivaten ein gutes Stück voraus sind. Für SLI-AA empfehlen wir somit zwei 7800-GTX-512-Karten, während für 8xSAA größtenteils auch die langsameren 7800-GTX- oder 7800-GT-Adaptionen ausreichen. Auf die Diagramme für Splinter Cell 3 und Age of Empires 3 verzichten wir, da dort die AA-Einstellungen nicht wie gewünscht übernommen werden.
Theoretische Benchmarks
Fillrate Tester
- Dieses nützliche kleine Programm dient dazu, die Füllraten einer Grafikkarte zu messen. Im Gegensatz zu den bzw. im 3DMark integrierten Füllraten-Tests, die im Fall von Single-Texturing vornehmlich die Bandbreite messen, kann dieses Programm recht differenzierten Aufschluss über verschiedene Arten von Füllrate geben, unter anderem auch die Pixelshader-Füllraten, welche wir hier betrachten wollen.
Da die verwendeten Shader teilweise recht kurz und bandbreitenintensiv sind, haben wir die Auflösung möglichst weit erhöht, um den Fokus etwas mehr auf die Füllrate zu verlagern. Da hier mehrere mathematische Operationen pro Pixel nötig sind, wird die Füllrate durch die Erhöhung der Auflösung stärker belastet als die Bandbreite.
Getestet wurde in 1600x1200 in 32Bit mit 24Bit Z- und 8Bit Stencilbuffer und 60 Hz Refreshrate. - Download: Fillrate Tester [16]
VillageMark
- Der VillageMark wurde von PowerVR entwickelt und diente dazu, die Vorzüge des Kyro 2 zu verdeutlichen, da in jenem Benchmark der Overdraw mit einem Faktor von bis zu 10 besonders groß ist. Viele, besonders ältere Grafikkarten, berechnen hier auch die Oberflächen, die durch andere verdeckt sind und daher eigentlich nur verschwendete Bandbreite und Füllrate bedeuten, so dass dieser grafisch eigentlich nicht sehr aufwendige Benchmark doch öfter als man zunächst denkt zu einem Stolperstein wird. Deswegen ist es von größter Bedeutung in diesem Benchmark, eine gut funktionierende Technik zum Entfernen verdeckter Oberflächen (HSR = Hidden Surface Removal) zu besitzen.
Getestet wurde mit folgender Kommandozeile: [InstallDir]\D3DVillagemark.exe -benchmark=1 -width=xxxx -height=xxxx -bpp=32" - Weitere Informationen: PowerVR.com [17]
- Download: PowerVR.com [18]
VillageMark v1.20
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Fablemark
- Der Fablemark wurde, wie auch der nachfolgende Templemark, von PowerVR entwickelt und dient trotz eines sehr hohen Anteils an Overdraw der Zurschaustellung der Stärken des Kyro-Chips was den Stencil-Buffer angeht.
Natürlich wird auch auf allen anderen Karten die Stencil-Performance stark gefordert, so dass dieser Test ein Indiz für kommende Spiele sein kann, die vor dem eigentlichen Rendering einen Z-/Stencil-only Pass einlegen, um vorab jeglichen Overdraw zu vermeiden.
Getestet wurde mit folgender Kommandozeile: [InstallDir]\D3DFablemark.exe -benchmark=1 -width=xxxx -height=xxxx -bpp=32" - Weitere Informationen: PowerVR.com [19]
- Download: PowerVR.com [20]
FableMark v1.0
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Templemark
- Der Templemark ist, genau wie der vorherige Fablemark, ursprünglich ein Demonstrationsprogramm von PowerVR gewesen. Da er jedoch eine Menge aktueller Features, wie Hardware-TnL, Bump Mapping und bis zu sechs Texturlagen in einem Durchgang unterstützt, eignet er sich auch gut als unabhängiger Benchmark, der garantiert nicht auf nVidia- oder ATi-Chips optimiert ist.
Getestet wurde mit folgender Kommandozeile: [InstallDir]\templedemov1-0-6.exe -benchmark" - Weitere Informationen: PowerVR.com [21]
- Download: PowerVR.com [22]
TempleMark v1.06
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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ShaderMark
- Der ShaderMark liegt zur Zeit in der aktuellen Version 2.1 vor und wurde von Tommti-Systems [23] entwickelt. Dank zahlreichen Updates befindet sich der Benchmark immer noch auf der Höhe der Zeit und misst die Performance der Shader-Einheiten moderner Grafikkarten. Dabei unterstützt das Programm auch das Shader-Model 3.0, weswegen es sich gut zu einem Vergleich aktueller Architekturen eignet. Getestet werden dabei bis zu 25 unterschiedliche Shader-Anweisungen unter der Auflösung 1024x768, die allesamt in der Hochsprache HLSL (High Level Shader Language) geschrieben sind.
- Download: ShaderMark.de [24]
Synthetische Benchmarks
3DMark2001 SE
- Obwohl der 3DMark01 SE bereits seit vier Jahren seinen Dienst verrichtet und technisch nicht mehr auf dem aktuellen Stand ist, wird er immer noch mit großer Beliebtheit von der Community verwendet. Aus diesem Grund und auch, da sich der Benchmark aus dem Hause Madonion, mittlerweile bekannt unter dem Namen Futuremark, immer noch gut dazu eignet die Gesamtperformance eines Systems zu messen, werden wir die zu testenden Treiber unter dem Programm auf Herz und Nieren überprüfen. Darüber hinaus reagiert der 3DMark01 SE sehr empfindlich auf Änderungen am System oder auch am Grafikkartentreiber, weswegen er gerade prädestiniert für diese Aufgabe ist. Technisch gesehen ist, wie bereits erwähnt, der Benchmark nicht mehr auf der Höhe der Zeit, weshalb er eine deutliche CPU-Limitierung aufweist. Der 3DMark01 SE setzt größtenteils auf DirectX 7-Effekte, benutzt die Vertexshader entsprechender Grafikkarten allerdings, um die CPU im Bereich der Schatten und Charakteranimation zu entlasten. Zaghafte Versuche die Vertexshader-Einheiten der Version 1.1 zu benutzen zeigen sich zudem in der letzten der vier Testszenen. Nicht vergessen darf man allerdings, dass der synthetische Benchmark kein Ergebnis eines realen Spiels darstellt, auch wenn er die in Max Payne verwendeten MaxFX-Engine benutzt.
- Download: 3DMark2001 SE [25]
3DMark2001 SE
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3DMark2001 SE
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3DMark05
- Der 3DMark05 ist das neueste Produkt aus dem Hause Futuremark und liegt technisch auf sehr hohem Niveau. So kommen große Texturen mit der Auflösung 2048x2048, gemischt mit der Benutzung des Shader-Model 3.0, 2.x oder 2.0, zum Einsatz. Das letztes Jahr erschienene Programm setzt auf komplexe Lichteffekte, dynamische Schatten, aufwendige Bump Mapping-Effekte und benötigt vor allem eine hohe Geometrieleistung. Im Ergebnis spiegelt sich allerdings nur die Geschwindigkeit der Grafikkarte wieder, da diese selbst bei aktueller Hardware immer den Flaschenhals darstellt. Der wohl größte Nachteil beim 3DMark05 sind die weitläufigen Treiberoptimierungen aller aktuellen Grafikkartenhersteller. Diese gehen soweit, dass sich die Endergebnisse je nach Treiber im zweistelligen Prozentbereich verändern, somit können qualitätsmindernde Optimierungen nicht ausgeschlossen werden. Zudem basiert der synthetische Benchmark auf keinerlei Spieleengine, weshalb er keine reale Situation darstellt. Weitere Details zu diesem Programm gibt es in einem unserer ausführlichen Artikel [26].
- Download: 3DMark05 [27]
3DMark05
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3DMark05
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AquaMark 3
- Kommen wir nun zu dem letzten synthetischen Benchmark in unserem Testparcours. Das von Massive Development entwickelte Programm nutzt eine erweiterte Version der Grafikengine aus dem U-Boot-Spiel AquaNox 2 - Revelation. Die Engine hört auf den Namen Krass und unterstützt mittlerweile auch Pixelshader 2.0-Effekte. Darüberhinaus kommen noch Pixelshader der älteren Version 1.1 sowie 1.4, weiterhin auch die Vertexshader 1.1, zum Einsatz. Angereichert mit einigen schönen Effekten wie zum Beispiel einem verbesserten Partikelsystem soll dies laut den Entwicklern der erste DirectX 9-fähige Reality-Benchmark der Welt sein.
- Download: AquaMark3.com [28]
Aquamark 3
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Aquamark 3
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Spielebenchmarks
Fear
- Doom 3 bekommt Konkurrenz – und was für Eine! Die Programmierer des neue Gruselshooters F.E.A.R. scheinen sich Doom 3 als großes Vorbild ausgesucht zu haben, wobei man allerdings fast alles besser zu machen scheint. Unter anderem wird die sehr beklemmende Atmosphäre durch eine Grafikqualität erreicht, die ihres Gleichen sucht. Shadereffekte in Massen, wunderschönes Bump-Mapping, sehr spektakuläre Schattenwürfe, detaillierte Texturen sowie hübsch aussehende Partikeleffekte und noch vieles mehr bekommt der Spieler zu Gesicht, weswegen F.E.A.R. bereits Pflicht für einen guten Benchmark-Parcours geworden ist. Wir verwenden für diese Zwecke die Multiplayer-Demo, die über eine integrierte Benchmarkfunktion verfügt. Jene zeigt ein Gefecht sowie eine größere Explosion, die durch eine frei bewegende Kamera aufgenommen worden sind.
F.E.A.R.
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F.E.A.R.
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Age of Empires 3
- Wohl kaum ein Strategiespiel wie „Age of Empires“ und dessen Nachfolger haben aufgrund deren Erfolge Geschichte unter den PC-Spielern geschrieben. Nun erscheint der dritte Teil der Serie, welcher mit einer für Strategietitel atemberaubenden Grafik erscheint, die dazu modernste Techniken wie das Shader-Model 3.0 und gar High-Dynamik-Range-Rendering unterstützt. Wir lassen für den Testparcours eine Zwischensequenz aus der Demo durchlaufen, die einige anspruchsvolle Szenen enthält. Jedoch haben wir die Shader-Details auf „High“ heruntergesetzt, da die Stufe „Very High“ nur auf SM3-kompatiblen Grafikkarten verfügbar ist und SM2-Karten einige grafische Details somit nicht darstellen können, was die Ergebnisse verfälschen würde. Leider kann Age of Empires 3 in den Qualitätseinstellungen nur mit dem anisotropen Filter getestet werden, da das Anti-Aliasing auf ATi-Karten gravierende Fehler bereitete und das Spiel abstürzen ließ.
Age of Empires 3
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Age of Empires 3
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Splinter Cell 3
- „Chaos Theory“ ist der Titel des dritten Teils der bekannten Schleichreihe „Splinter Cell“ vom Publisher Ubi Soft und setzt auf ein stark modifiziertes Grundgerüst der zweiten Unreal-Grafikengine auf. Diese wurde für den neuesten Splinter Cell-Spross deutlich umgeändert und unterstützt nun neben dem Shader-Model 3.0 unter anderem auch High Dynamic Range-Effekte. Somit ist Splinter Cell 3 das zweite Spiel neben Far Cry, welches einen deutlich erweiterten Wertebereich der erfassbaren Lichtintensität aufweisen kann. Weiterhin kann das Spiel mit schönen Schatten- sowie Bump Mapping-Effekten auftrumpfen. Die selbst erstellte Timedemo zeigt einen kleinen Ausschnitt aus der ersten Mission, die den Hauptprotagonisten Sam Fischer über einen dunklen Strand bei Regen und durch eine mit schicken Lichteffekten verzierte Höhle führt. Die nVidia-Karte sowie der R5x0 von ATi werden dabei auf das SM 3.0 zurückgreifen, während sich die ATi X800 mit dem SM 2.0 begnügen muss. Alle exklusiven SM 3.0-Effekte wie beispielsweise HDR oder Parallax-Mapping werden deaktiviert, damit die GeForce-Karte nicht benachteiligt wird.
Splinter Cell 3
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Splinter Cell 3
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Earth 2160
- Earth 2160 ist der Nachfolger des erfolgreichen Echtzeit-Startegiespiels Earth 2150 und setzt wie der Vorgänger auf modernste Techniken, was sich auch in der sehr guten Grafikqualität bemerkbar macht. Das Spiel bietet nicht nur detaillierte Texturen, aufwendige Rauch- sowie Partikeleffekte, auch „Geometry Instancing“, ein Shader-Model-3.0-Effekt, wird geboten. Zudem setzen die Hersteller auf reichlich Licht- und Schatten-Effekte, ebenso protzt die Grafik mit überaus schicken Feuergefechten und Explosionen. Wir verwenden die integrierte Timedemo, die eine effektvolle Schlacht mit vielen Fahr- und Fluggeräten zeigt.
Earth 2160
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Earth 2160
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Far Cry
- Far Cry gehört wohl zweifellos zu den technisch am weitesten entwickelten Spielen und sieht dementsprechend auch sehr gut aus. Es gibt fast kein Feature einer Grafikkarte, das die Programmierer vom deutschen Entwicklerteam Crytek nicht bedacht und implementiert haben. Die Liebe zur Grafik geht sogar soweit, dass Features wie die Unterstützung des Shader-Model 3, High Dynamic Range oder die Texturkompression 3Dc [29] nachträglich per Patch eingebaut werden. Dementsprechend fordert Far Cry das Maximum an Leistung aus jedem PC und eignet sich somit hervorragend als Benchmark.
In unserem Test verwenden wir die Pier-Timedemo, die die Kollegen des Print-Magazins PC Games Hardware [30] aufgenommen haben. Diese Timedemo zeigt einen Ausschnitt des Levels „Pier“ und besteht somit aus weitläufigen Außenarealen mit einer extremen Sichtweite. Es werden aufwendige Wassereffekte dargestellt sowie eine hohe Anzahl von Polygonen, die den Rechner aufs Höchste beanspruchen. Die Texturen sind durchgehend detailliert und sehr aufwendig gestaltet. Bei den getesteten Grafikkarte von nVidia und den neuen Modellen von ATi kommt das Shader-Model 3.0 zum Einsatz, während die R4x0-Serie weiterhin das Shader-Modell 2.b verwendet. Deswegen gibt Far Cry auch einen kleinen Einblick in die zukünftige Welt der Spiele und ist quasi ein Muss für jeden Grafiktest.
Far Cry
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Far Cry
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Serious Sam 2
- „Ballern bis der Zeigefinger glüht!“ lautet wohl zweifellos die Divise in dem First-Person-Shooter „Serious Sam“, der vor einigen Jahren nicht nur einen großen Erfolg feierte, sondern auch mehr als nur beliebt bei den Spielern klassicher 3D-Shooter geworden ist. Der Nachfolger, der auf die simple Bezeichnung „Serious Sam 2“ hört, verspricht ebenfalls ein ähnlich erfolgreiches Vergnügen zu werden und kombiniert den Ballerspaß mit einer hübschen Optik, die vor allem durch eine große Anzahl an Vertex-Shader-Operationen, scharfen Texturen, bunten Effekten und einer schier unendlichen Gegnermasse geschaffen wird. Die selbst aufgenommene Timedemo zeigt dabei eine normale Spielszene mit großen Gegner-Scharen und massig Explosionen sowie Gefechtsfeuer.
Serious Sam 2
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Serious Sam 2
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Half-Life 2
- Half-Life 2 ist wohl zweifellos aufgrund seines legendären Vorgängers eines der meist erwarteten Spiele aller Zeiten gewesen. Nun ist es da und begeistert nicht nur in spielerischer Hinsicht, sondern auch durch seine Grafik, die unter anderem durch massiven Shader Model 2.0-Einsatz ermöglicht wird. Für Half-Life 2 haben wir uns eine eigene Timedemo aufgenommen. Sie spielt in der Map „Coast_09“, welches zu den anspruchsvollsten Levels im gesamten Spiel gehört. Es zeigt eine Szene, in der der Held Gordon Freeman in einem kleinen Hovercraft-Boot auf einem Fluss fährt und gleichzeitig herabfallenden Bomben eines Helikopters ausweichen muss, die effektvoll explodieren. Die Timedemo stellt ein regelrechtes „Worst-Case“-Szenario dar; wenn dort alles flüssig läuft, sollte dies auch im restlichen Spiel der Fall sein. Anspruchvoll sind dabei aber nicht alleine die Pixelshader-Effekte. So gibt es viele aufwendige Partikeleffekte wie auch sehr detaillierte Texturen. Die Umwirbelungen der Luft auf dem Wasser, die durch den Rotor des Helikopters erzeugt werden, stellen höchste Anforderungen an die Grafikkarte und zwingen diese mit Leichtigkeit in die Knie.
Half-Life 2
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Half-Life 2
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Doom 3
- Angst? Schock? Dunkelheit? Grafikpracht? All dies gibt es wohl zu Genüge im Gruselshooter Doom 3. John Carmack, einer der Chefentwickler des Spiels und eine legendäre Persönlichkeit, wenn es um spektakuläre Grafik-Engines geht, hat bei seinem neuesten Werk die größte Aufmerksamkeit den Stencil-Schatten gewidmet. Dementsprechend dunkel ist das gesamte Spiel, damit die schablonenartigen Schatten gut auf den Spieler wirken. Aber dies waren noch nicht genug Effekte für den Entwickler ID-Software. So macht Doom 3 auch Gebrauch von den Pixelshader-Einheiten der Grafikkarten und setzt ebenfalls massiv auf Bump Mapping sowie Normal Maps. Zwar sind die Texturen verbesserungswürdig, aber trotzdem gehört Doom 3 zu den anspruchsvollsten Titeln des Jahres 2004 und ist somit prädestiniert für unseren Benchmarkparcours. Das Spiel setzt ID-typisch nicht auf DirectX als API, sondern auf OpenGL.
Doom 3
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Doom 3
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The Chronicles of Riddick
- „The Chronicles of Riddick“ lehnt sich an den Kinofilm „Riddick: Chroniken eines Kriegers“ an und basiert auf der OpenGL-API. Dabei gehört Riddick zu einer der größten Überraschungen des Jahres und bietet dementsprechend auch eine sehr fordernde und vor allem spektakuläre Grafik. Dabei kommen nicht nur die modernen Shadereinheiten aktueller Grafikkarten zum Zuge, auch durch hochauflösende Texturen sowie feinste Bump Mapping-Effekte geraten heutige GPUs ins Schwitzen. Die verwendete Timedemo Panoptical 1 zeigt einen reellen Spielausschnitt aus Riddick, welcher mehrere Schusswechsel, Explosionen sowie Rauch beinhaltet, und zeigt somit eine für das Spiel realistische Performancedarstellung.
The Chronicles of Riddick
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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The Chronicles of Riddick
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Performancerating
Kommen wir nun abschließend zum Performancerating. Dadurch soll es erleichtert werden, alle Ergebnisse auf einen Blick zusammengefasst zu bekommen, auch wenn man sich dadurch kein differenziertes Bild machen kann. Um dies zu erreichen, sollte man sich alle Ergebnisse im Einzelnen ansehen.
Performancerating 1280x1024
Angaben in Prozent
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Performancerating 1600x1200
Angaben in Prozent
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Performancerating Qualität
Rating 1280x1024 4xAA/16xAF
Angaben in Prozent
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Rating 1600x1200 4xAA/16xAF
Angaben in Prozent
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Sonstiges
Lautstärke
Da quasi alle aktuellen Modelle über eine herstellerseitige Lüftersteuerung verfügen, unterscheiden wir bei den Messungen den 2D- und den 3D-Betrieb. Für die Last-Messungen wird der 3DMark05 in der Endlosschleife ausgeführt und nach dreißig Minuten die Lautstärke notiert. Beide Messungen werden im Abstand von 15 cm zur Grafikkarte durchgeführt. Um nur die Lautstärke der jeweiligen Grafikkarte messen zu können, wurden beim Test die Gehäuselüfter vom Netz getrennt.
Lautstärke
Angaben in Dezibel
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Während eine einzelne GeForce 7800 GTX 512 von nVidia für eine High-End-Grafikkarte erstaunlich leise zu Werke geht, sieht es für das SLI-Gespann deutlich schlechter aus. Grund dafür ist der zu geringe Platz (zirka ein bis zwei Millimeter) zwischen den beiden Karten, der durch die Anordnung der PCIe-Slots auf dem Gigabyte-Mainboard fest vorgegeben ist. Unter Windows macht sich dies allerdings noch nicht negativ bemerkbar und so sind die zwei Testprobanden nur ein Dezibel lauter als eine einzelne GeForce 7800 GTX 512, was kaum zu bemerken ist. Somit liegt das SLI-Gespann auf einem sehr niedrigen Geräuschniveau und die Lüfter sind in einem geschlossenen Gehäuse kaum herauszuhören.
Anders sieht es dagegen unter Last aus, da dort die obere Karte durch den zu geringen Platz kaum „atmen“ kann. Der Geräuschpegel steigt gegenüber einer Karte im 3DMark05 ein gutes Stück weiter an und setzt sich somit in das obere Mittelfeld der Testkandidaten ab. Die zwei „GeForce 7800 GTX 512“-Karten arbeiten mit einem identischen Lärmpegel zur Radeon X1800 XT, womit die Lüfter gut hörbar, aber noch nicht störend sind.
Temperatur
Ähnlich den Messungen zur Lautstärke werden auch die Temperatur-Messungen durchgeführt. Fast alle aktuellen Grafikkarten besitzen Sensoren, die per Treiber oder Hersteller-Tool ausgelesen werden können. Die Kern-Temperatur wird dabei im Ruhezustand im Windows-Desktop und unter Last nach dreißig Minuten 3DMark05 abgelesen. Zudem messen wir mit Hilfe eines Infrarot-Thermometers die Chiptemperatur auf der Rückseite der Grafikkarte.
Temperatur
Angaben in °C
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Bereits unter Windows werden die zwei GeForce-7800-GTX-512-Karten ein gutes Stück wärmer als eine einzelne Karte, was an dem zu geringen Abstand der beiden Probanden liegt, der durch das verwendete Gigabyte-Mainboard unglücklich festgelegt ist. So werden die Karten 60 Grad Celsius warm, was ein gutes Stück heißer als eine einzelne GeForce 7800 GTX 512 oder gar zwei „GeForce 7800 GTX“-Karten ist. Nur die Radeon X1800 XT von ATi setzt sich ein weiteres Stück nach oben ab.
Bevor wir die weiteren Messungen kommentieren, müssen wir anmerken, dass die zwei 7800-GTX-512-Karten den festgelegten Testzeitraum unter Last nicht stabil absolvierten. Anstatt die üblichen 30 Minuten zu überstehen, stürzte das Testsystem bereits nach fünf Minuten unter Last sang- und klanglos ab, was den zu hohen Temperaturen zuzuschreiben ist. Um dennoch möglichst realistische Testbedingungen zu bieten, haben wir die zwei Karten mit den gewohnten Einstellungen für eben diese fünf Minuten belastet und danach die Messungen durchgeführt. Bereits nach den fünf Minuten wussten wir, dass die zwei nVidia-Karten einen neuen Negativrekord aufstellen würden. Satte 97 Grad Celsius wurde der Chip der oberen Karte nach nur fünf Minuten warm – dies ist viel zu hoch! Darum können wir, falls die GeForce 7800 GTX 512 als SLI-Gespann das Ziel der Begierde ist, nur dazu raten, ein Mainboard mit ausreichend Platz zwischen den PCIe-Slots zu kaufen, ansonsten ist ein fehlerfreier Betrieb nicht zu garantieren.
Auch die Messungen auf der Chiprückseite zeigen sehr hohe Werte, allerdings liegen diese so gerade noch im grünen Bereich und immerhin zwei Grad unter den Werten der GeForce 7800 GTX im SLI-Modus. Dabei müssen wir anmerken, dass wir nur die Temperatur der oberen Karte messen konnten. Dies zeigt, dass die Lüfter bei ausreichendem Platz genug Potenzial haben, die Karten auf eine problemlose Temperatur herunter zu kühlen. Der Messpunkt der unteren GeForce 7800 GTX 512, die deutlich schlechter belüftet wurde als die obere Grafikkarte, war leider selbst mit dem Infrarot-Thermometer nicht zu erreichen.
Stromverbrauch
Für die Messungen der Stromaufnahme wird ein handelsüblicher Verbrauchs-Monitor, den man sich auch beim örtlichen Stromversorger ausleihen kann, genutzt. Gemessen wird die Gesamt-Stromaufnahme des Testsystems. Auch hier gilt die Teilung zwischen Idle- und Last-Betrieb, letzterer wird erneut durch Verwendung des 3DMark05 simuliert.
Stromverbrauch
Angaben in Watt (W)
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Während sich die zwei „GeForce 7800 GTX 512“-Karten von nVidia unter Windows bezüglich des Stromverbrauches – für ein SLI-System – noch vornehm zurückhalten und nur vier Watt mehr als zwei GeForce-7800-GTX-Karten verbrauchen, machen sich unter Last die Spannungserhöhung und der stromfressende VRAM bemerkbar. Bereits eine einzelne GTX 512 benötigt deutlich mehr Strom als die Version mit 256 MB und entsprechend verhält sich auch das SLI-Gespann des Top-Modells.
So benötigen dieses satte 36 Watt mehr als der bisherige „Spitzenreiter“ und gar 100 Watt mehr als eine einzelne GeForce-7800-GTX-512. Diese Differenz erscheint uns jedoch sehr hoch. Es ist allerdings denkbar, dass die beiden Karten nahe an den „Worst-Case-Fall“ herankommen, der laut nVidia bei einer Karte bei 120 Watt liegt. Somit fällt die Wahl für Stromsparer einfach; zwei oder auch nur eine nVidia GeForce 7800 GTX 512 verbrauchen schlicht und ergreifend zu viel Strom, auch wenn die Spiele-Performance auf sehr hohem Niveau liegt.
Übertaktbarkeit
Vielen dort draußen wird die gerade neu gekaufte Grafikkarte noch nicht schnell genug sein. Ein probates Mittel, dieses Bedürfnis nach noch mehr Geschwindigkeit zu befriedigen, ist die Hardware zu übertakteten – in unserem Fall mit Hilfe der neuesten Version des RivaTuners. Als kleine Stabilitätsprobe ließen wir den 3DMark05, der besonders grafiklastig ist, laufen und testeten nachfolgend den höchsten Takt mit Hilfe von Far Cry, Half-Life 2 sowie Doom3. Jedoch muss man vor den Messungen anmerken, dass sich die Ergebnisse nicht auf jede Karte desselben Typs übertragen lassen, da die Güte von Chip zu Chip unterschiedlich ist.
Übertaktbarkeit
Angaben in Punkten
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Bei den Übertaktungsversuchen haben wir zuerst die GTX-512-Karten einzeln und anschließend in der SLI-Konfiguration untersucht. Die Einzelkarten lassen sich, wie bereits bei unserem ersten Testexemplar [2] festgestellt, nicht sonderlich hoch Übertakten, was aufgrund der von Haus aus hohen Frequenzen für Chip und Speicher aber auch kein Wunder ist. Die erste GeForce 7800 GTX 512 der Kalifornier ließ eine Erhöhung des Chiptaktes um 50 MHz zu, während wir beim Speicher ein Plus von 41 MHz erreichen konnten. Obwohl die Steigerung geringer als bei dem Testexemplar vom November ausfällt, konnten wir in den Testspielen immerhin das ein oder andere zusätzliche Bild pro Sekunde herausholen.
Der Chip der zweiten GeForce 7800 GTX 512 ließ sich erneut auf 600 MHz übertakten, der Speicher machte jedoch selbst 936 MHz ohne jegliche Fehler mit. Dementsprechend fallen die Ergebnisse auch etwas besser aus. Im SLI-Gespann war dagegen nur noch 590 MHz beziehungsweise 890 MHz fehlerfrei möglich. Interessanterweise konnte der Chiptakt somit nicht mehr ganz so hoch angehoben werden wie bei den Einzelversuchen, der Speicher lief aber auch noch mit der maximalen Taktfrequenz der ersten 7800 GTX 512 problemlos. Auch das SLI-Gespann konnte einige Frames per Second hinzugewinnen.
Fazit
Nachdem der happige Einkaufspreis für die zwei „GeForce 7800 GTX 512“-Karten verdaut ist, kann der Spaß losgehen – normalerweise sollte es zumindest so sein. Doch die zwei Dual-Slot-Karten bereiten bereits nach einigen Minuten unter Last Probleme und stürzen sang- und klanglos ab, wobei der Schuldige direkt ausgemacht werden kann: die beiden Dual-Slot-Kühler. Da auf den heutigen SLI-Mainboards größtenteils nur ein weiterer PCIe-Slot zwischen den beiden x16-Steckplätzen verbaut ist, bleibt bei zwei Dual-Slot-Karten dem oberen Derivat schlicht und ergreifend die Luft aus. Die Karte überhitzt, da keine Frischluft durch das Kühlsystem zirkulieren kann und der Chip von der anderen Karte zusätzlich aufgewärmt wird. Die einzig löbliche Ausnahme stellt der Hersteller Asus dar, auf dessen Mainboards mehr Platz zwischen den PCIe-x16-Slots vorhanden ist. Hier muss man jedoch anmerken, dass die Schuld in diesem Fall nicht nur nVidia gegeben werden kann, da es auch vor der GeForce 7800 GTX 512 andere SLI-fähige Grafikkarten mit einem breiten Kühlsystem gegeben hat; hierauf hätten die Mainboard-Produzenten achten müssen.
Eine deutlich verbesserte Gehäusekühlung beendete glücklicherweise unsere Probleme und der Spaß konnte beginnen. Die Geschwindigkeit, die die beiden nVidia-Grafikkarten in einer SLI-Konfiguration zu Stande bringen, ist hervorragend, was man bei dem Kaufpreis aber auch erwarten kann. Bereits ohne Anti-Aliasing und dem anisotropen Filter wissen die GeForce-Beschleuniger zu gefallen, auch wenn der Vorsprung zu den Einzelkarten nicht unendlich groß ausfällt. Mit den qualitätssteigernden Features ist das 7800-GTX-512-Gespann über alle Zweifel erhaben und setzt sich souverän an die Spitze und dies nicht nur knapp. Auch zwei schnelle „GeForce 7800 GTX“-Platinen sehen kein Land mehr. Spannend wäre ein Vergleich gegen zwei X1800-XT-Karten in einer CrossFire-Konfiguration gewesen. Nun, in einigen Tagen werden wir ihn nachliefern.
Wie bereits erwähnt, fallen die Temperaturwerte für die zwei Grafikkarten äußerst schlecht aus. Während der fehlende Platz zwischen den GeForce-7800-GTX-512-Modellen unter Windows nur eine geringe Rolle spielt und die Karten sich auf einem zwar hohen, aber noch akzeptablen Niveau vor eine Radeon X1800 XT aus dem Hause ATi setzen, werden die 3D-Karten unter Last viel zu warm. Bereits nach wenigen Minuten stürzen die GPUs ab, was aufgrund der Chiptemperatur von 97 Grad Celsius auch kein Wunder ist. Erst nach dem Öffnen des Gehäuses und der Installation zweier Gehäuselüfter arbeiten die Grafikkarten stabil. Auf der Chiprückseite sieht es dagegen etwas besser aus (Die kritische untere Karte war mit dem Infrarotthermometer aber nicht zu erreichen – die Werte wären dort sicherlich schlechter ausgefallen). 84 Grad Celsius heißt dort das Ergebnis, womit die Temperatur zwei Grad unter den Werten zweier GeForce-7800-GTX-Karten liegt.
Überzeugen kann das SLI-System der nVidia GeForce 7800 GTX 512 wieder in den Lautstärkemessungen. Unter Windows sind die beiden Lüfter sehr leise und liegen nur knapp über dem Lärmpegel einer 7800-GTX-512. Somit sind die Propeller kaum aus einem geschlossenen Gehäuse herauszuhören – sehr gut! Etwas schlechter, aber immer noch akzeptabel, sieht es unter Last aus. Die Testkandidaten katapultieren sich ins Mittelfeld und sind somit gut hörbar, störend ist die Lautstärke aber noch nicht. Positiv zu bewerten ist der Stromverbrauch unter Windows, der logischerweise ein gutes Stück über den Werten einer Einzelkarte liegt, aber nur kaum höher als der von dem langsameren „GeForce 7800 GTX“-Gespann ist. Verdanken kann nVidia diesen Zustand der Spannungsreduzierung des GPU-Kerns sowie der hohen Senkung des GPU- und Speichertaktes. Im 3DMark05 spiegelt sich aber das Ergebnis einer einzelnen GeForce 7800 GTX 512 wieder. Bereits diese braucht deutlich mehr Strom als die kleinere Version mit einem 256 MB großen VRAM und dasselbe Ergebnis lässt sich auf das SLI-Gespann übertragen. Das Messgerät zeigt absolute Höchstwerte in einem Bereich an, der mittlerweile jenseits von Gut und Böse liegt.
Interessante Ergebnisse brachten die Untersuchungen der SLI-Anti-Aliasing-Modi. Diese sollen die zusätzliche Grafikkarten nicht zur Geschwindigkeitsverbesserung nutzen, sondern zur Verbesserung der Kantenglättung durch zusätzliche AA-Samples heran ziehen. Klingt interessant, die Umsetzung ist unserer Meinung nach aber nicht all zu gelungen. So sinkt die Performance in den meisten Testspielen bei der Einstellung SLI8x unter das Niveau vom herkömmlichen 8xS-Modus und der höherwertige SLI16x-Modus ist in kaum einem Spiel sinnvoll einsetzbar. Würde sich die Bildqualität deutlich verbessern, wäre dies zu verschmerzen, jedoch ist der Gewinn äußerst gering bis leider gar nicht vorhanden. Nur einige wenige Spiele zeigen eine bessere Kantenglättung als beim schnelleren 8xSAA.
Somit sind zwei „GeForce 7800 GTX 512“-Karten von nVidia im SLI-Betrieb für Fans unendlich hoher FPS-Zahlen durchweg zu empfehlen, diese müssen aber mit einigen Negativpunkten leben können. So sollte man über eine sehr gute Gehäusekühlung verfügen, falls man kein aktuelles SLI-Mainboard von Asus besitzt. Zudem ist der Stromverbrauch auf einem exorbitant hohen Niveau und der Einkaufspreis muss erst einmal verdaut werden. Falls diese Aspekte für den potenziellen Käufer keine Probleme darstellen und man sich an einer extrem hohen 3D-Performance erfreuen möchte, gibt es nur ein wahnsinnig anmutendes Fazit: Kaufen!