Test: MSI GeForce 7600 GS

von Wolfgang Andermahr

Einleitung

Auf der CeBIT ließ nVidia bekannterweise die Katze aus dem Sack [1] und präsentierte nicht nur das neue Flaggschiff GeForce 7900 GTX, sondern darüber hinaus auch noch die GeForce 7900 GT und den Preis-Leistung-König GeForce 7600 GT. Doch die Gerüchteküche gab sich mit den drei Grafikkarten nicht zufrieden und Spekulationen über eine GeForce 7600 GS kamen in Umlauf. So sollte jener 3D-Beschleuniger unter der GeForce 7600 GT angesiedelt sein, aber über einen vollwertigen G73-Chip verfügen, der mit geringeren Taktraten daherkommt.

Einige Tage später wurden die Gerüchte zur Wahrheit und nVidia stellte die GeForce 7600 GS der Öffentlichkeit vor. Das Modell wird als Nachfolger der GeForce 6600 GT angesehen, was von vornherein einen niedrigen Kaufpreis vermuten lässt. Darüber hinaus sieht das Referenzdesign der Kalifornier eine passive Kühlung vor, weswegen sich die GeForce 7600 GS vor allem für einen Silent-Rechner gut eignen sollte. Als direkten Konkurrenten nennt der Grafikchipspezialist eine Radeon X1600 XT [2] von ATi, welche von der kleinen GeForce-7600-Version nach eigenen Angaben problemlos geschlagen wird – der Artikel wird jedoch erst zeigen müssen, ob man die GPU aus Kanada schlagen kann.

Die GeForce 7600 GS setzt wie der größere Bruder, die GeForce 7600 GT, auf einen vollwertigen G73-Chip, der mit 12 Pixel-Pipelines sowie fünf Vertex-Shadern ausgestattet ist. Die GPU sowie der Speicher arbeiten mit einer Frequenz von 400 MHz, womit die Karte deutlich unter der schnelleren GeForce 7600 GT auf dem Markt platziert wird. Gegenüber der älteren GeForce 6600 GT bietet die neue Karte interessanterweise ebenfalls niedrigere Taktraten, was die G73-GPU durch die effizientere Architektur und vier zusätzliche Pixel-Pipelines aber wieder wett machen soll.

Freundlicherweise konnte uns MSI eine NX7600 GS zukommen lassen, welche nicht nur mit einem schicken, roten PCB, sondern auch mit einer passiven Kühlung ausgestattet ist. Ob die etwa 125 Euro teure Grafikkarte gegen die Konkurrenz bestehen kann, werden die folgenden Seiten klären.

Lesezeichen

• GeForce 7600 GT, 7900 GT und 7900 GTX [3]
• nVidia GeForce 7800 GTX 512 SLI [4]
• nVidia GeForce 7800 GTX 512 [5]
• nVidia GeForce 7800 GTX (SLI) [6]
• nVidia GeForce 7800 GT [7]
• nVidia GeForce 7800 GS [8]
• nVidia GeForce 7300 GS [9]
• Asus Extreme N7800GT Dual [10]
• nVidia GeForce 6800 GS [11]
• Asus Extreme N6600 GT Silencer [12]
• ATi Radeon X1900 XTX und X1900 CF-Edition [13]
• ATi Radeon X1800 XT CrossFire-Edition [14]
• ATi Radeon X1800, X1600 und X1300 [1]
• ATi Radeon X1800 GTO [15]
• Asus EAX1800XT TOP [16]
• Club3D Radeon X1800 XT mit 256 MB [17]
• Radeon X1000 vs. GeForce 7 [18]
• Sapphire Radeon X800 GT, X800 GTO und X800 GTO² [19]
• ATi CrossFire - Kraft der zwei Grafikkarten [20]

Technische Daten

	GeForce 6600 GT	GeForce 7600 GS	Radeon X1600 XT
Logo
Chip	NV43	G73	RV530
Transistoren	ca. 146 Mio.	ca. 178 Mio.	ca. 157 Mio.
Fertigung	0,11 µm	90 nm	90 nm
Chiptakt	500 MHz	400 MHz	590
Pixel-Pipelines	8	12	4
Shader-Einheiten pro Pipeline (MADD)	1	2	3
ROPs	4	8	4
Pixelfüllrate	2000 MPix/s	3200 MPix/s	2360 MPix/s
TMUs je Pixel-Pipeline	1	1	1
Texelfüllrate	4000 MTex/s	4800 MTex/s	2360 MTex/s
Vertex-Shader	3	5	5
Dreiecksdurchsatz	375 MV/s	500 MV/s	737,5 MV/s
Pixelshader	PS 3.0	PS 3.0	PS 3.0
Vertexshader	VS 3.0	VS 3.0	VS 3.0
Speichermenge	128 GDDR3	256 DDR2	256 GDDR3
Speichertakt	500 MHz	400 MHz	690 MHz
Speicherinterface	128 Bit	128 Bit	128 Bit
Speicherbandbreite	16000 MB/s	12800 MB/s	22080 MB/s
Präzision pro Kanal	FP32/FP16	FP32/FP16	FP32
Interface	PCIe/AGP	PCIe	PCIe
SLI/CF-Unterstützung	Ja (PCIe)	Ja	Ja

Die nVidia GeForce 7600 GS basiert auf einem vollwertigen G73-Chip, sprich auf der GPU sind alle physisch vorhandenen Einheiten aktiviert. Der Kern beinhaltet 178 Millionen Transistoren und wird im 90-nm-Prozess bei TSMC gefertigt. Somit vertraut die neue Grafikkarte wie die GeForce 7600 GT auf 12 Pixel-Pipelines, welche jeweils über eine Texture Mapping Unit sowie zwei Shader-Einheiten verfügen, die pro Takt unter anderem eine MADD-Operation durchführen können. Darüber hinaus kann der G73 auf acht ROPs zurückgreifen, womit nVidia den Vorteil der entkoppelten Raster Operation Processors ausnutzt.

Zusätzlich werden auf der GeForce 7600 GS fünf Vertex-Shader verbaut. Die GPU taktet mit einer Frequenz von 400 MHz, wobei es, ähnlich wie bei der schnelleren GeForce 7600 GT, keine verschiedenen Taktdomänen gibt (Der Geometric-Clock arbeitet sowohl auf der GeForce 7900 GT als auch auf der GeForce 7900 GTX mit einer höheren Frequenz als die restlichen Taktdomänen). Der 256 MB große DDR2-Speicher läuft ebenfalls mit 400 MHz und wird durch ein 128 Bit breites Speicherinterface an die GPU angebunden. Mit der preisgünstigen Karte kann ein SLI-System aufgebaut werden.

Im Vergleich zur GeForce 6600 GT, welche durch die 7600 GS ersetzt wird, liefert die neue Grafikkarte aus dem Hause nVidia eine gering höhere Pixel- sowie Texelfüllrate. Aufgrund des geringeren Speichertaktes ist gar weniger Speicherbandbreite als bei dem Vorgängermodell vorhanden und man kann bereits von vornherein vermuten, dass es die GeForce 7600 GS nicht leicht haben wird, sich von der GeForce 6600 GT deutlich abzusetzen. Neben der höheren Füllrate wird jedoch die effizientere Architektur und vor allem die gesteigerte Pixelshaderleistung für ein Leistungsplus sorgen können.

Die etwas teurere Radeon X1600 XT von ATi muss vor allem bei der Füllrate federn lassen, was die RV530-GPU den vier Pixel-Pipelines zu „verdanken“ hat. Stattdessen vertrauen die Kanadier auf eine stark gesteigerte Pixelshaderleistung, da eine Pixel-Pipeline über drei Shader-Einheiten verfügt. Bezüglich der Speicherbandbreite kann ATi alle Vorteile für sich verbuchen, da der VRAM mit 690 MHz deutlich höher als auf der GeForce 7600 GS getaktet ist.

Impressionen

MSI NX7600 GS

Die MSI NX7600 GS wird derzeit für etwa 125 Euro gelistet und ist bei einigen Online-Shops erhältlich.

Direkt nach dem Auspacken der MSI NX7600 GS macht die Grafikkarte mit einem schicken roten PCB auf sich aufmerksam – selten für nVidia, aber gewohnt bei MSI-Karten. Die Ausmaße der NX7600 GS entsprechen denen des größeren Bruders GT, womit die GeForce 7600 GS in allen gängigen Gehäusen problemlos zu montieren ist. Die recht aufgeräumte Karte kommt mit einer komplett passiven Kühlung daher, die wie der Rest der Karte dem Referenzdesign von nVidia entspricht. Der schwarze Single-Slot-Kühler wird aus Aluminium gefertigt und belegt gut die Hälfte der Vorderseite auf der MSI NX7600 GS. Auf den Kühlrippen ist ein Logo sowie der hauseigene MSI-Schriftzug angebracht.

Nicht schlecht staunten wir nach dem Abmontieren des Kühlkörpers, welcher komplexer aufgebaut ist, als man auf dem ersten Blick vermuten könnte. So wird die GPU unter der Alu-Haube von einem eingelassenen Kupferblock auf niedrigen Temperaturen gehalten. Darüber hinaus verwendet das Referenzdesign der nVidia GeForce 7600 GS eine integrierte Heatpipe, welche die Wärme besser ableiten soll. Der verbaute Speicher wird ebenfalls durch den gesamten Aluminiumkühler vor einer Überhitzung geschützt, während die Rückseite des PCBs ohne eine eigene Kühlung auskommen muss. Auch mit der GeForce 7600 GS kann sich der Käufer ein SLI-System aufbauen.

Der 256 MB große DDR2-VRAM kommt zur Abwechslung nicht von Samsung, sondern wird von Hynix mit einer Zugriffszeit von 2,5 ns geliefert. Die GeForce 7600 GS von MSI ist mit zwei DVI-Ausgängen ausgestattet, wovon einer gar den Dual-Link-Spezifikationen entspricht. Darüber hinaus bekommt der Käufer einen HD-fähigen TV-Ausgang geboten. Das Zubehör der MSI NX7600 GS fällt unterdurchschnittlich aus, was aber aufgrund des geringen Kaufpreises kaum verwunderlich ist. So liegen dem Karton ein DVI-auf-D-Sub-Adapter sowie ein S-Video-Kabel und eine S-Video-auf-YUV-und-S-Video-Kabelpeitsche bei. Zudem erhält der Kunde mit der MSI NX7600 GS eine Treiber-CD sowie die Programme „StarCinema“ und „Star2Go“ von CyberLink.

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)
  • Sapphire Pure CrossFire PC-A9RD480 (ATi RD480, Sockel 939) für X1800 CF
  • Asus A8R-MVP (ATi RD480, Sockel 939) für X1900 CF
  • Asus A8V Deluxe (Via K8T800 Pro, Sockel 939) für GeForce 7800 GS
• Arbeitsspeicher
  • 2x 512 MB Crucial BallistiX DDR400 (2-2-2-5)
• Grafikkarten
  • ATi Radeon X1900 XTX (650/775)
  • ATi Radeon X1900 CrossFire-Edition (625/725)
  • ATi Radeon X1900 XT (625/725) (Simuliert durch Heruntertakten der Radeon X1900 XTX)
  • ATi Radeon X1800 XT CrossFire-Edition (621/720)
  • 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 7900 GTX (650/800)
  • nVidia GeForce 7900 GT (450/660)
  • nVidia GeForce 7800 GTX 512 (550/850)
  • nVidia GeForce 7800 GTX (430/600)
  • nVidia GeForce 7800 GT (400/500)
  • nVidia GeForce 7800 GS (375/600)
  • nVidia GeForce 7600 GT (560/700)
  • nVidia GeForce 7600 GS (400/400)
  • nVidia GeForce 7300 GS (550/405)
  • 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 82.12 (GeForce 7800 GT, GeForce 7800 GTX, GeForce 7800 GTX 512)
  • nVidia ForceWare 83.40 (nVidia GeForce 7800 GS, nVidia GeForce 7300 GS)
  • nVidia ForceWare 84.20 (nVidia GeForce 7600 GT, nVidia GeForce 7900 GT/GTX)
  • nVidia ForceWare 84.25 (nVidia GeForce 7600 GS)
  • ATi Catalyst 5.8
  • ATi Catalyst 5.13 (Radeon X1600 XT, Radeon X1800 XL, Radeon X1800 XT)
  • Sample_8-203-3-060104a-029367E (Radeon X1900 Launch-Treiber)
• Software
  • Microsoft Windows XP Professional SP2
  • Microsoft DirectX 9.0c

Benchmarks

Folgende Benchmarks kamen während unseres Tests zum Einsatz:

• Synthetische Benchmarks:
  • 3DMark05 Version 1.2.0
  • 3DMark06 Version 1.0.2
  • Aquamark 3
• Spielebenchmarks:
  • Age of Empires 3
  • Splinter Cell: Chaos Theory
  • Fear
  • Serious Sam 2 Demo
  • Doom 3
  • The Chronicles of Riddick
  • Call of Duty 2
  • Battlefield 2
  • Quake 4
  • Half-Life 2: Lost Coast

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

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 [21]

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 [22]
  
  
• Download: PowerVR.com [23]

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 [24]
  
  
• Download: PowerVR.com [25]

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 [26]
  
  
• Download: PowerVR.com [27]

ShaderMark

• Der ShaderMark liegt zur Zeit in der aktuellen Version 2.1 vor und wurde von Tommti-Systems [28] 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 [29]

Synthetische Benchmarks

3DMark05

• Der 3DMark05 liegt technisch nach wie vor 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 [30].
  
  
• Download: 3DMark05 [31]

3DMark06

• Die allseits bekannte Benchmarkserie von Futuremark ist mittlerweile in der Version 2006 erschienen und hört dementsprechend auf die Bezeichnung „3DMark06“. Von den sechs Testszenen messen vier Sequenzen die Performance der Grafikkarte und zeigen eine Grafikpracht, die ihres gleichen sucht. Um jene zu erreichen setzen die Finnen auf modernste 3D-Technologie, weswegen nicht nur massiv das Shader-Model 3.0 verwendet wird, auch extrem aufwendige Texturen, spektakuläre Partikeleffekte, komplexe Schattenberechnungen und als weiteres Highlight „High Dynamic Range Rendering“ – kurz HDRR – werden eingesetzt. Dabei setzt Futuremark auf FP16-HDR, das die derzeit Best mögliche Bildqualität liefert, aber auch aufwendig zu berechnen ist. Somit können Grafikkarten ohne FP16-Blending-Einheiten, unter anderem die X8x0-Serie von ATi, zwei Testszenen nicht ausführen, weswegen die Punktzahl dieser GPUs generell niedrig ausfällt. Darüber hinaus können nur Grafikkarten, die MSAA auf ein FP16-Rendertarget ausführen können, die HDRR-Sequenzen mit Anti-Aliasing berechnen. Grafikkarten ohne diese Fähigkeit erzeugen bei Einsatz von Kantenglättung keine Punktzahl und werden deswegen nicht berücksichtigt. Weitere Details zu diesem Programm gibt es in einem unserer ausführlichen Artikel. [32]