Einleitung
Nvidia hat primär zwei große Spezialgebiete: Die Entwicklung von Grafikkarten sowie die Produktion von Mainboardchipsätzen. Beide Gebiete haben für viele Endkunden nicht viel miteinander gemein, allerdings braucht jeder Computer auf jeden Fall beide Komponenten, unabhängig davon, welches Einsatzgebiet er hat. Für einen Office-Rechner können diese wenig(er) weiterentwickelt und dafür günstiger sein, während man für einen Spielerechner eher zu den teureren, dafür aber besseren Komponenten greifen sollte.
Sowohl die GPU als auch den Chipsatz gibt es allerdings nicht nur in einzelner Form, sondern ebenso zusammen auf einem Produkt: Und zwar als Integrated Graphics Processor (IGP) auf einem Mainboard. Der IGP ist dabei nicht als separates Bauteil auf dem Untersatz vorhanden, sondern in einem Die mit dem Chipsatz vereint. Es ist also kein Wunder, dass Nvidia beide Spezialgebiete miteinander vereint.
Neben Nvidia kämpfen auf diesem Markt logischerweise noch andere Hersteller um die Vorherrschaft. Vor allem gegen AMD sowie Intel muss man in diesem Bereich antreten, wobei gerade AMD mit dem 790GX-Chipsatz die Messlatte der 3D-Performance sowie Multimediafähigkeiten weit nach oben gelegt hat. Nvidia bringt nun zwei neue Chipsätze mit integrierten Grafikeinheiten auf den Markt, die primär im Einstiegssegment die Grafikleistung gegenüber Intels IGP-Lösung verbessern sollen. Die neuen IGP-Chipsätze werden auf den Namen „GeForce 9300“ sowie „GeForce 9400“ hören.
Nvidia konnte uns freundlicherweise ein Exemplar von MSIs „P7NGM-Digital“-Platine für einen Test zur Verfügung stellen, dessen Grafikchip wir genauer untersuchen werden. Auf dem Mainboard kommt eine GeForce 9300 zum Einsatz, die auf den folgenden Seiten beweisen muss, ob man sich sowohl gegen Intels G45 als auch gegen AMDs 790GX durchsetzen kann.
GeForce-9300-Chipsatz
Mit dem GeForce-9300- sowie dem GeForce-9400-Chipsatz bietet Nvidia die ersten aktuellen, hauseigenen IGP-Mainboards für Intel-Prozessoren an, nachdem entsprechende AMD-Produkte wie zum Beispiel die GeForce 8200 oder der nForce 780a bereits seit einer längeren Zeit auf dem Markt sind. Warum die Intel-Mainboards so viel später erscheinen, ist unklar. Mit beiden Produkten bringt Nvidia zudem erstmals die GeForce-9000-Serie auf ein Mainboard, wobei sich diese technisch nicht von einem GeForce-8000-Chipsatz unterscheiden.
Bezüglich der Ausstattung sind beide neuen IGPs identisch, einzig in den Taktraten gibt es leichte Unterschiede. So kommen die integrierten GPUs mit einem Shadercluster daher, weswegen der Käufer 16 skalare Shadereinheiten verwenden kann, die pro Takt ein MADD (Multiply-ADD) sowie bedingt ein MUL (Multiplikation) berechnen können. Da die Rechenarchitekturen identisch zu den Gegenparts auf den Desktop-Computern sind, sind beide IGPs mit einem Texturcluster, also acht vollwertigen Textureinheiten, ausgestattet. Diese können pro Takt ein Pixel adressieren und ein Pixel bilinear filtern.
Wie bei den meisten anderen Grafikeinheiten auf Mainboards verzichtet auch Nvidia auf einen lokalen Speicher. Einzig AMD bietet IGPs an, die nicht den Umweg über den vergleichsweise langsamen Hauptspeicher gehen müssen. Somit ist die GeForce 9300 sowie die GeForce 9400 auf einen hochgetakteten DDR2- oder DDR3-Speicher angewiesen, um nicht allzu sehr ins Hintertreffen zu geraten. Das beutet zugleich, dass die IGPs keinen Speichercontroller mehr haben, weswegen die Anzahl der Raster Operation Units unklar ist. Wir gehen von einer ROP-Partition, also vier ROPs, aus.
Die TMU-Domäne der GeForce 9300 taktet mit 450 MHz, während die der GeForce 9400 um 130 MHz schneller, also mit 580 MHz, betrieben wird. Die Shaderfrequenz des Flaggschiffes liegt bei 1.400 MHz. Die GeForce 9300 muss sich mit 1.200 MHz begnügen. Technisch sind die IGPs identisch mit ihren Desktop-Kollegen der GeForce-9000-Serie. Somit unterstützen die Grafikeinheiten die Direct3D-10-API und eignen sich ebenso für PureVideo HD, CUDA- sowie PhysX-Programme (ComputerBase-Test [1]). Einzig die Performance liegt logischerweise deutlich unter den anderen GPUs, soll sich aber immer noch mit aktuellen CPUs messen können – in einem späteren Abschnitt des Artikels führen wir einige Tests dazu durch.
Die GeForce 9300 sowie die GeForce 9400 wurden beim Hybrid-SLI beschnitten, das jetzt nur noch die Hälfte aller Features ermöglicht. So kann man zwar weiterhin Hybrid Boost nutzen, um durch eine GeForce 8400 GS oder eine GeForce 8500 GT die Performance zu erhöhen (gewöhnliches SLI), jedoch fällt Hybrid Power weg. Durch Hybrid Power ist es möglich, bei einer kompatiblen Nvidia-Grafikkarte wie der GeForce 9800 GTX+ den 3D-Beschleuniger komplett abzuschalten und so die Leistungsaufnahme zu reduzieren. Laut Nvidia ist das Feature nur für den High-End-Markt gedacht.
Anscheinend hat Nvidia PureVideo HD auf dem IGP leicht überarbeitet. Denn der VC-1-Codec soll nun wie das H.264-Pendant voll beschleunigt werden (inklusive Bitstream Processing), was vorher noch nicht der Fall gewesen ist. Der Grund ist im Video-Prozessor zu suchen, der anstatt der zweiten nun der dritten Generation entspricht (Video Processor 3). Auf den separaten Grafikkarten kommt bis jetzt nur der VP2 zum Einsatz.
Der GeForce-9000-Chipsatz unterstützt sämtliche Sockel-775-Prozessoren mit einem Frontside-Bus von bis zu 1.333 MHz. Der Bordpartner kann maximal einen PCIe-x16-Slot (Gen2), vier PCIe-X1- sowie fünf altgediente PCI-Slots auf den eigenen Produkten verbauen. Der GeForce 9300 sowie der GeForce 9400 unterstützen den D-SUB-, DVI-, HDMI- sowie den DisplayPort-Standard. Nvidia sieht für DVI gar die Dual-Link-Variante vor (bei der GeForce-8000-Reihe war es nur Single-Link), allerdings kann der Hersteller sich ebenfalls für die schlechtere Single-Link-Variante entscheiden, um Kosten einzusparen.
Als Speicher kann entweder DDR2-800 oder DDR3-1333 eingesetzt werden. Auch hier liegt die Wahl beim Hersteller. Bis zu sechs SATA-II- sowie zwölf USB-2.0-Anschlüsse kann der Chipsatz mit Daten beliefern. Es gibt einen Gigabit-Ethernet-Controller sowie einen 7.1-HDA-OnBoard-Sound (Azalia), der die acht Audiokanäle mittels LPCM-Übertragung über HDMI an einen Mehrkanalreceiver übertragen kann. Dadurch ist es bei einem passenden Decoder möglich, die neuen HD-Tonformate wie Dolby TrueHD sowie DTS-HD auszugeben. Ein zusätzliches Kabel wie bei den Desktop-Grafikkarten ist dazu nicht nötig.
Testprobanden
MSI P7NGM-Digital (Nvidia)
MSI schickt als Vertreter der GeForce-9300-Garde mit dem „P7NGM-Digital“ ein µATX-Mainboard ins Rennen, was trotz seiner recht kleinen Ausmaße sämtliche wichtigen Features mit sich bringt. Das Mainboard soll in den kommenden Tagen im Handel erhältlich sein. Als Preis setzt der Hersteller 100 Euro an. Neben MSI werden noch Asus, Biostar, Elitegroup, ECS, EVGA, Foxconn sowie J&W entsprechende Mainboards veröffentlichen. GeForce-9400-Platinen werden von Asus, EVGA, Gigabyte sowie J&W erscheinen.
MSI vertraut bei dem P7NGM-Digital trotz des integrierten Grafikchips einzig auf einen einigermaßen kleinen Kühlkörper auf dem Chipsatz. Dieser wird aus kostengünstigem Aluminium hergestellt und setzt auf einige Kühllamellen, um die Wärme besser ableiten zu können. Vier DDR2-Slots stehen dem Käufer zur Verfügung, die mit maximal 800 MHz angesteuert werden können.
Der GeForce-9300-IGP kann auf dem Mainboard entweder per D-SUB-, Dual-Link-DVI- oder per HMDI-Anschluss angesteuert werden. Auf der Platine sind ein PCIe-X16-, ein PCIe-X1- sowie zwei herkömmliche PCI-Slots vorhanden. Sechs SATA-II-, ein Floppy- sowie ein altgedienter IDE-Anschluss können Datenträger verwalten. Auf dem I/O-Panel kann man vier USB-2.0-, ein FireWire- und ein 1.000-Mbit-Ethernet-Gerät betreiben. Darüber hinaus gibt es noch einen 7.1-HDA-Audio-Anschluss.
Das Platinenlayout des MSI P7NGM-Digital macht einen guten Eindruck, da sämtliche Komponenten ohne Schwierigkeiten angesteckt werden können, obwohl es aufgrund der geringen Baumaße natürlich etwas enger als gewöhnlich ist. Schwierigkeiten gab es im Betrieb mit dem Mainboard nicht. Um Hybrid-SLI – genauer gesagt Hybrid Boost – nutzen zu können, muss man eine passend gekennzeichnete Option im BIOS aktivieren. Dem IGP-Chip kann man maximal 512 MB des Arbeitsspeichers zur Verfügung stellen.
Die Verpackung des P7NGM-Digital fällt nicht gerade umfangreich aus, da man den Preis des Mainboards so niedrig wie möglich halten will. Mehr als eine I/O-Blende, ein IDE-, ein SATA-Kabel, einen Stromadapter sowie jeweils eine Treiber-CD für Windows XP und Windows Vista gibt es nicht.
Asus M3A78-T (AMD)
Nachdem AMD bereits mit dem 780G einen sehr starken IGP-Chipsatz abgeliefert hat, setzt man nun mit dem 790GX noch einen drauf. Unser Testkandidat stammt aus dem Hause Asus und hört auf den Namen M3A78-T. Das Mainboard kommt in der vollen ATX-Größe daher und zeigt so, dass es sich um ein eher höherwertiges Produkt handelt. Dementsprechend kostet die Platine mit 110 Euro aber auch mehr als die Konkurrenz. Das Mainboard ist derzeit in ausreichenden Mengen erhältlich.
Das M3A78-T fasst sämtliche Sockel-AM2+-Prozessoren von AMD inklusive der Phenom-CPUs. Der Grafikchip nennt sich Radeon HD 3300 und setzt als einer der wenigen auf einen eigenen Speicher, den AMD auf den Namen „Sideport“ getauft hat. Dadurch kann man sich den Umweg über den vergleichsweise langsamen Hauptspeicher zumindest teilweise ersparen. Der 128 MB große Sideport-VRAM taktet auf der Radeon HD 3300 mit 667 MHz und kann probeweise abgeschaltet werden. Die GPU wird mit 700 MHz angetrieben und lässt sich im BIOS inklusive Spannungserhöhung noch weit übertakten.
Mit der Außenwelt kann die Radeon HD 3300 mittels D-SUB, Dual-Link-DVI oder HDMI kommunizieren. Alternativ kann man eine separate Grafikkarte (oder der IGP in Verbund mit der Radeon HD 3450 beziehungsweise Radeon HD 3470 im Hybrid-CrossFire-Modus) verwenden, da Asus das M3A78-T mit gleich drei PCIe-X16-Slots ausstattet. Im CrossFire-Modus werden zwei davon aber nur noch mit acht PCIe-Links angesteuert. Zusätzlich gibt es noch einen PCIe-x1- sowie zwei PCI-Slots.
Fünf SATA-II-, ein Floppy- sowie ein IDE-Gerät kann das Asus M3A78-T verwalten. Auf der I/O-Blende kann man sechs USB-2.0-, ein FireWire-, ein eSATA- sowie ein 1.000-Mbit-Ethernet-Gerät anschließen. Als Kühler verbaut Asus eine relativ aufwendige Konstruktion, die neben der North- auch die Southbridge und die Spannungswandler auf niedrigen Temperaturen halten soll.
Neben einer Treiber-CD findet der Käufer in der Verpackung ein IDE-, ein Floppy-, drei SATA-Kabel sowie einen Stromadapter vor.
Intel DG45FC (Intel)
Aus dem Intel-Lager muss für diesen Vergleichstest die winzige ITX-Platine „DG45FC“ herhalten, da die ausgewachsene Version namens „DG45ID“ leider nicht verfügbar war. Da wir uns jedoch primär den Grafikchip GMA X4500 anschauen möchten, ist das nur ein kleines Problem, da dieser auf den Platinen identisch ist. Einzig auf die Tests mit einer separaten Grafikkarte müssen wir verzichten. Das DG45FC ist ab etwa 105 Euro erhältlich und in ausreichenden Mengen lieferbar.
Trotz der geringen Größe des DG45FC hat Intel beinahe sämtliche wichtigen Anschlüsse unterbringen können. So gibt es vier SATA-II-, gleich sechs USB-2.0-, einen eSATA- sowie einen 1.000-Mbit-Ethernet-Anschluss. Der IGP kann entweder über eine DVI- oder eine HDMI-Verbindung genutzt werden. Dem Käufer steht ein achtkanaliger OnBoard-Sound zur Verfügung, der zudem eine SPDIF-Verbindung ermöglicht.
Abgespeckt wurde dagegen die Speicherbestückung, denn mehr als zwei RAM-Riegel kann man auf dem DG45FC nicht installieren. Darüber hinaus gibt es nur einen PCIe-X1-Slot und keinen PCI-, und noch viel wichtiger, keinen PCIe-x16-Slot. Für das Einsatzgebiet mit einer separaten Grafikkarte wurde das Intel-Mainboard aber auch nicht konzipiert. Hierfür sollte man lieber zu der größeren Variante greifen.
Als Ausstattung findet der Käufer bei dem DG45FC eine Treiber-CD sowie zwei SATA-Kabel und eine I/O-Blende vor.
Testsystem
Testsystem:
- Prozessor
- Intel Pentium Dual-Core E2200 (2,2 GHz, Dual-Core)
- AMD Athlon X2 4850e (2,5 GHz, Dual-Core)
- CPU-Kühler
- Noctua NH-U12P
- Motherboard
- Asus M3A78-T (AMD 790GX)
- Intel GD45FC (Intel G45)
- MSI P7NGM-Digital (Nvidia GeForce 9300)
- Arbeitsspeicher
- 2x 1024 MB Corsair DDR2-800 (5-5-5-15)
- Grafikkarten
- ATi Radeon HD 3300 (700/667), 128 MB
- Intel GMA X4500 HD (533/0)
- Nvidia GeForce 9300 (450/1.200/0)
- Netzteil
- Coolermaster M850 Real Power Pro Modular (850 Watt)
- Peripherie
- Toshiba SD-H802A HD-DVD-Laufwerk
- Pioneer BDC-202BK SATA Blu-ray-Laufwerk
- Samsung SpinPoint F1 SATA2-HDD mit 750 GB und 32 MB Cache
- Gehäuse
- Coolermaster Stacker 832
- Treiberversionen
- Nvidia GeForce 178.13
- ATi Catalyst 8.9
- Software
- Microsoft Windows Vista x64 SP1
- Microsoft DirectX 9.0c
- Microsoft Direct3D 10
Benchmarks
Folgende Benchmarks kamen während unseres Tests zum Einsatz:
- Synthetische Benchmarks:
- 3DMark Vantage 1.0
- Spielebenchmarks:
- Assassin's Creed, D3D10(.1), Vollversion, Version 1.0
- Call of Duty 4, Vollversion, Version 1.5
- Crysis Warhead, D3D10, Vollversion, Version 1.0
- Race Driver Grid, Vollversion, Version 1.2
- Stalker Clear Sky, Vollversion, Version 1.5.05
Alle Benchmarks werden aufgrund der Low-End-GPUs in 1024x768 durchgeführt, da in dieser Auflösung die Spiele noch einigermaßen flüssig laufen. Zudem haben wir die Details so weit heruntergeregelt, bis wir auf der GeForce 9300 (bedingt) spielbare 20 Bilder pro Sekunde erreichen.
Nach sorgfältiger Überlegung und mehrfacher Analyse selbst aufgenommener Spielesequenzen sind wir zu dem Schluss gekommen, dass die Qualität der Texturfilterung auf aktuellen ATi- und Nvidia-Grafikkarten in der Standard-Einstellung in etwa vergleichbar ist (mit leichten Vorteilen für die GeForce-Produkte). Bei Nvidia verändern wir somit keinerlei Einstellungen und im ATi-Treiber belassen wir die A.I.-Funktion auf „Standard“.
Treibereinstellungen: Nvidia-Grafikkarten
- Texturfilterung: Qualität
- Vertikale Synchronisierung: Aus
- MipMaps erzwingen: keine
- Trilineare Optimierung: Ein
- Anisotrope Muster-Optimierung: Aus
- Negativer LOD-Bias: Clamp
- Gamma-angepasstes AA: Ein
- AA-Modus: 1xAA, 4xAA
- Transparenz AA: Aus
Treibereinstellungen: ATi-Grafikkarten
- Catalyst A.I.: Standard
- Mipmap Detail Level: High Quality
- Wait for vertical refresh: Always off
- AA-Modus: 1xAA, 4xAA
- Adaptive Anti-Aliasing: Off
Treibereinstellungen: Intel-Grafikkarten
- Sämtliche Einstellungen bei Default belassen, da man im Control Panel einzig die OpenGL-Einstellungen ändern kann
Grafik-Benchmarks mit Hybrid-SLI
3DMark Vantage
Nachdem der altgediente 3DMark06 schon einige Jahre auf dem Buckel hat und somit nicht nur die Grafik mittlerweile etwas angestaubt wirkt sondern darüber hinaus das CPU-Limit bei schnellen Grafikkarten immer mehr bemerkbar wird, wurde es höchste Zeit für einen Nachfolger. Der finnische Hersteller Futuremark hat dementsprechend nach einer langen Wartezeit den 3DMark Vantage auf den Markt gebracht, der von vornherein für die Direct3D-10-API programmiert worden ist. Grafisch bieten die zwei Spieletests dementsprechend viel fürs Auge, wobei vor allem der zweite Test Glanzpunkte setzen kann. Mit FP16-HDR, Tiefenunschärfe, Parallax Occlusion Mapping, einer physikalische Simulation auf der GPU, diversen Shadereffekten und noch vielem mehr bringt der 3DMark Vantage die 3D-Hardware problemlos ans Leistungslimit. Wir testen das Programm (falls die Grafikkarten es zulassen) im Performance-, High- und Extreme-Preset. Weitere Details zu diesem Programm gibt es in einem unserer ausführlichen Artikel. [2]
3DMark Vantage - Entry
Angaben in Punkten
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Assassin's Creed
Was passiert, wenn ein Konsolentitel erfolgreich ist? Man portiert ihn natürlich für den PC! Und dies ist UbiSoft mit Assassin's Creed wohl auch ohne Zweifel gelungen, da man es nicht nur bei einer reinen 1:1-Umsetzung gelassen, sondern darüber hinaus noch einige weitere Spielinhalte eingefügt hat. Doch worum geht es in Assassin's Creed überhaupt? Man spielt den Auftragsmörder Altair, der neben seinem eigentlichen Hauptberuf gerne mit Pferden reitet, Passanten umschubst, spektakuläre Kämpfe ausübt und sich vor allem gerne in schwindelerregenden Höhen, also auf sämtlichen Dächern der verschiedenen Städte, herumtreibt. Und was braucht man dazu? Eine potente Grafikengine, die Assassin's Creed auch durchaus hat. Ein Highlight sind die Charakteranimationen, die einwandfrei umgesetzt sind. Zudem gibt es noch schicke Texturen, sehr schöne Licht- und Schatten-Spiele, eine gut hervorgehobene Weitsicht und noch so einiges mehr, das Assassin's Creed zu einem Fest für die Augen macht. UbiSoft hat es sich nicht nehmen lassen, einen Direct3D-10-Renderer für die PC-Version einzubauen. Dieser soll die Performance bei gleicher Qualität gegenüber der Direct3D-9-Version erhöhen und zudem die Grafikqualität ein wenig verbessern. Dies fällt vor allem bei den Schatten auf, die in der Direct3D-9-Grafik ziemlich „verfranzt“ aussehen. Wie eben schon kurz erwähnt, haben wir bei diesem und sämtlichen anderen Grafik-Benchmarks die Details so stark heruntergeregelt, dass wir auf der GeForce 9300 (bedingt) spielbare 20 Bilder pro Sekunde erreichen.
Assassin's Creed - 1024x768
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Call of Duty 4
Der neueste Spross aus der bekannten „Call of Duty“-Reihe ist erstmals nicht im zweiten Weltkrieg angesiedelt, sondern einige Jahrzehnte später in der Zukunft. Dem Spielspaß tut dies aber keinen Abbruch, ganz im Gegenteil sogar. Die Atmosphäre ist in Call of Duty 4 dermaßen realistisch, dass man ohne Probleme in die Spielwelt eintauchen kann. Doch nicht nur spielerisch weiß der First-Person-Shooter zu gefallen, auch technisch macht man im Gegensatz zum (PC)-Vorgänger Call of Duty 2 einen großen Schritt nach vorne – und das, obwohl man immer noch dieselbe Grafikengine benutzt. Optisch liegt Call of Duty 4 jedoch auf einem vollkommen anderen Niveau: Schicke Shadereffekte sowie ein intelligenter Parallax-Mapping-Einsatz vertuschen die teils etwas schwachen Texturen. Schon Call of Duty 2 konnte beim Erscheinen mit einer einzigartigen Rauchdarstellung punkten; der Nachfolger steht dem zweiten Teil der Serie diesbezüglich in nichts nach und kommt mit einer Rauchpräsentation daher, die zu beeindrucken weiß. Auf Direct3D-10-Unterstützung muss man aber verzichten: Call of Duty 4 setzt noch alleinig auf den Vorgänger Direct3D 9. Auch bei Call of Duty 4 mussten die Details deutlich gesenkt werden.
Call of Duty 4 - 1024x768
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Crysis Warhead
Nachdem der First-Person-Shooter Crysis mittlerweile bereits ein Jahr auf dem Buckel hat, nichtsdestotrotz jedoch immer noch das bestaussehendste Spiel ist, schicken die in Frankfurt ansässigen Hersteller Crytek nun mit Crysis Warhead ein Addon in die Händlerregale, dass die grafische Qualität gar noch ein wenig weiter nach oben dreht. So sehen die Texturen etwas besser aus, ebenso die Explosionen. Vor allem bei der Darstellung der Gesichter hat man sich viel Mühe gegeben, die jetzt durch noch mehr Falten, Hautpigmenten und diversen weiteren Kleinigkeiten realistischer aussehen als jemals in einem anderen PC-Spiel zuvor. Die Direct3D-10-Unterstützung ist in Crysis Warhead unverändert geblieben, ebenso die restliche Technologie. Diese wurde in dem Addon primär auf eine bessere Performance getrimmt. Wir Testen das Spiel mittels einer 60 Sekunden langen Szene, die wir jedes mal exakt nachstellen. Genauere Details zur Testmethode findet man in unserem Spielbericht zu Crysis Warhead [3]. Auch bei Crysis Warhead mussten die Details deutlich gesenkt werden.
Crysis Warhead – 1024x768 1xAA/1xAF
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Crysis Warhead - 1024x768 4xAA/16xAF
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Race Driver Grid
Auch wenn normalerweise Actionspiele den meisten Wert auf eine gute Technik legen, gibt es glücklicherweise ab und zu immer mal wieder einige Ausnahmen. Eine davon ist das Rennspiel Race Driver Grid, was nicht nur durch das eigentliche Gameplay, sondern ebenso durch die grafische Qualität überzeugen kann. Race Driver Grid kommt mit einer großen Weitsicht, größtenteils guten Texturen, einigen Schicken Lichteffekten, einer guten Partikeldarstellung sowie einem leicht übertriebenen Blur-Effekt daher. Schönere Strecken und Duelle wurden bis jetzt auf dem PC wahrscheinlich noch nie ausgetragen. Als API kommt die Direct3D-9-Schnittstelle zum Einsatz. Zudem hat der Hersteller das Spiel gut optimiert, da dieses sogar auf langsamen Rechnern noch gut läuft und trotzdem noch akzeptabel aussieht. Wir Testen das Spiel mittels einer 60 Sekunden langen Szene, die wir jedes mal exakt nachstellen. Genauere Details zur Testmethode findet man in unserem Spielbericht zu Race Driver Grid [4]. Auch bei Race Driver Grid mussten die Details deutlich gesenkt werden, um akzeptable Werte zu erreichen.
Race Driver Grid – 1024x768 1xAA/1xAF
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Race Driver Grid - 1024x768 4xAA/16xAF
Angaben in Prozent
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Stalker Clear Sky
Und wieder geht es in das verstrahlte Gebiet rund um den Atomreaktor in Tschernobyl. Doch diesmal kann man etwas pünktlicher auf die Jagd nach Mutanten gehen, da sich die Entwicklung des Spiels nicht um Jahre verzögert hat. Das Addon zu Stalker hört auf den Namen Stalker Clear Sky, dessen Technik trotz des immer noch hübschen Vorgängers weiter aufgebohrt worden ist, weswegen das Spiel neben Crysis optisch am schönsten anzusehen ist. Die Engine unterstützt nun die Direct3D-10-API und kommt zudem mit diversen verbesserten Effekten daher. Die Sonnenunter- sowie Sonnenaufgänge waren wohl nie zuvor so schön auf einem Bildschirm anzusehen. Die ganze Beleuchtung macht einen großen Schritt nach vorne, ebenso die Schattendarstellung. Zudem kann man dank der Direct3D-10-Unterstützung nun normales Multi-Sampling-Anti-Aliasing verwenden, was aufgrund des „Deferred Shading“-Algorithmus vorher nicht möglich war. Wir Testen das Spiel mittels einer 60 Sekunden langen Szene, die wir jedes mal exakt nachstellen. Genauere Details zur Testmethode findet man in unserem Spielbericht zu Stalker Clear Sky [5]. Auch bei Stalker Clear Sky haben wir die Details deutlich senken müssen.
Stalker Clear Sky – 1024x768 1xAA/1xAF
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Stalker Clear Sky - 1024x768 4xAA/16xAF
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Performancerating
Kommen wir nun abschließend zum Performancerating. Dadurch soll es erleichtert werden, alle Ergebnisse auf einen Blick zusammengefasst zu bekommen. Da die synthetischen Benchmarks in dem Testparcours (sprich 3DMark Vantage) über keine Spiele-Engine verfügen und somit keine realistische Aussagen über die Geschwindigkeit in 3D-Titeln wiedergeben, haben wir diese Applikationen aus dem Rating herausgenommen.
Performancerating - 1024x768
Angaben in Prozent
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Rating - 1024x768 4xAA/16xAF
Angaben in Prozent
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Die eigentliche Performance des GeForce-9000- und des 790GX-Chipsatzes ist absolut identisch und bewegt sich im Bereich der Messungenauigkeit. Anders dagegen, wenn man die integrierte Grafikeinheit nutzt. In dem Fall hat die GeForce 9300 von Nvidia durchweg die Nase vor ATis Radeon HD 3300. Im Durchschnitt rendert der IGP aus Kalifornien in 1024x768 ohne Anti-Aliasing sowie der anisotropen Filterung neun Prozent schneller als das Gegenstück aus Kanada. Daran ändert sich nach dem Hinzuschalten der beiden qualitätssteigernden Features auch nicht viel, wobei die integrierten Grafikeinheiten für diese Anforderungen viel zu langsam sind. Die GeForce 9300 rendert fünf Prozent schneller als die Radeon HD 3300.
Im Hybrid-Multi-GPU-Modus liefert interessanterweise das AMD/ATi-Paket die besseren Ergebnisse ab, da die Skalierung in den meisten Spielen effektiver als auf der Nvidia-Konstellation funktioniert. So erreicht man in 1024x768 einen Gleichstand. Bei aktivierter Kantenglättung muss man sich jedoch mit einem Rückstand von acht Prozent wieder geschlagen geben. Wir können generell jedoch sowohl von Hybrid-CrossFire als auch von Hybrid-SLI nur abraten. Dass der Performancesprung nicht allzu hoch ist, ist dabei nur das kleinste Problem. Jedoch sind die Frameraten meistens so niedrig, dass das Problem der Mikroruckler [6] in einem extremen Ausmaß auftritt. So waren Assassin's Creed, Call of Duty 4, Crysis Warhead und Stalker Clear Sky trotz höherer Frameraten absolut unspielbar – IGPs sind offenbar das Worst-Case-Szenario für Mikroruckler. Von unseren Testkandidaten läuft einzig Race Driver Grid etwas besser.
Aufgrund der insgesamt zu schlechten Leistungen haben wir Intels G45-Chip aus dem Performancerating herausgenommen.
CUDA-Benchmarks
Abgesehen vom 3D-Rendering sind aktuelle Grafikkarten durchaus auch noch dazu in der Lage, Berechnungen anderer Art durchzuführen. Die Rede ist vom GPU-Computing, bei dem die GPU einige Aufgaben der CPU übernimmt und diese dank der massiv parallel ausgelegten Rechenwerke (primär die Shadereinheiten) teils deutlich schneller ausführen kann. Um das zu erreichen, kann man entweder die gewöhnlichen Grafik-APIs Direct3D sowie OpenGL unterstützen, oder man nutzt die eigens dafür entwickelten Sprachen, für die der Entwickler keine Kenntnisse über die 3D-Programmierer benötigt. ATi hat dazu für ihre eigenen GPUs CAL (mit Brook+) entwickelt, während Nvidia auf CUDA setzt. Beide Varianten basieren beziehungsweise ähneln der oft genutzten C-Sprache.
Mit die ersten zwei Mainstream-GPU-Computing-Programme für die breite Öffentlichkeit sind eine an GPUs angepasste Version von Folding@Home sowie die Software „BadaBOOM Media Converter“ von Elemental Technologies, mit deren Hilfe man schnell MPEG2-Videos in ein anderes Format (zum Beispiel für den Apple iPod oder das iPhone) umwandeln kann. Während Folding@Home CAL und CUDA unterstützt, belässt es Badaboom nur bei CUDA. Dementsprechend kann man einzig auf einer Nvidia-Grafikkarte (ab der GeForce-8000-Serie) Videos transcodieren.
Zuerst wollen wir aber noch anmerken, dass die von uns ausgeführten Benchmarks voraussichtlich nicht komplett vergleichbar miteinander sind, da man je nach Berechnungsart (Grafikkarte, ATi/Nvidia, Prozessor) andere Programme benutzen muss, die zwar denselben Zweck erfüllen, aber möglicherweise einen anderen und nur bedingt vergleichbaren Weg gehen. Nichtsdestotrotz lässt sich auf diese Art und Weise gut darstellen, welche Vorteile man in dem Einsatzgebiet mit einer GPU haben kann.
Folding@Home
Angaben in Sekunden
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Video-Transcodierung
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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In Folding@Home hat der GeForce-9300-IGP klar die Nase vorn. So berechnet die Nvidia-GPU einen Schritt einer Work-Unit in „nur“ 467 Sekunden, während eine separate GeForce 8500 GT dazu 586 Sekunden benötigt. Der höhere Shadertakt wird in diesem Fall ausschlaggebend sein. Ein katastrophales Ergebnis erzielt die Radeon HD 3300 auf dem 790GX-Chipsatz von AMD. Satte 2.050 Sekunden werden für einen Schritt benötigt, was gar deutlich länger als bei einer CPU ist – hier können wir aber nicht ausschließen, dass es einen Treiberkonflikt gegeben hat. So schafft der AMD Athlon X2 4850e einen Schritt in 795 Sekunden und ordnet sich somit knapp hinter dem Intel Pentium E2200 ein, der 752 Sekunden für denselben Arbeitsschritt in Anspruch nimmt.
Beim Transcodieren eines Videos hat bei den Testkandidaten die CPU ihre Nase noch ein klein wenig vorne, jedoch nur, wenn man den hochoptimierten AVS Videoconverter benutzt. Dieser kann das Video auf der Intel-CPU in 122 Sekunden umwandeln. Die GeForce 9300 benötigt mit 130 Sekunden einige Augenblicke länger. Verwendet man allerdings iTunes, so hat der Hauptprozessor deutlich das Nachsehen. Satte 716 Sekunden dauert die Fertigstellung des Videos.
PhysX-Benchmarks
Ein weiteres Einsatzgebiet von CUDA ist PhysX. Während PhysX (eine Bibliothek für die Berechnung von Physik-Effekten) zuerst nur von der CPU ausgeführt werden konnte, ist das mittlerweile ebenso auf einer Nvidia-Grafikkarte ab der GeForce-8000-Serie möglich. ATi-GPUs bleiben dagegen außen vor, da diese kein CUDA unterstützen und stattdessen auf den Compute Shader in Direct3D 11 setzen.
Wir Testen GPU-PhysX sowohl mit dem 3DMark Vantage als auch mit der Alphaversion des kommenden Spiels Nurien. Der zweite CPU-Test im 3DMark Vantage fällt in die theoretische Kategorie, da die GPU abgesehen von den Physikeffekten keinerlei andere Berechnungen durchführen muss. Nurien ist dagegen ein eher realitätsnaher Test, da die Grafikkarte neben der Physik darüber hinaus die Grafik darstellen muss.
3DMark Vantage CPU-Test 2 - PhysX
Angaben in Punkten
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Nurien - PhysX
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Im 3DMark Vantage sind die Nvidia-Grafikkarten dem Pentium E2200 klar überlegen. Wenn die GPUs außer PhysX keine anderen Aufgaben haben, rendern diese etwas mehr als doppelt so schnell wie die CPU. Bei einem realistischen Workload wie in Nurien sieht es jedoch etwas anders aus. Die GPUs können sich nunmehr um 30 Prozent (GeForce 8500 GT) beziehungsweise 34 Prozent (GeForce 9300) von dem Hauptprozessor absetzen, wenn die Physik auf den Grafikeinheiten berechnet wird. Kombiniert man nun zwei Grafikkarten, sodass sich die GeForce 9300 um die Grafik in Nurien und die GeForce 8500 GT um PhysX kümmert, steigt der Vorsprung auf 81 Prozent an.
Sonstige Messungen
Temperatur
Da die Mainboardchipsätze auf allen Testkandidaten zusätzlich zu der eigenen Logik auch noch einen Grafikkern integriert haben, erhitzen sich die Bauteile logischerweise mehr als bei Varianten ohne Grafik. Da man jedoch weder auf dem AMD- noch auf der Intel-GPU die Temperatursensoren auslesen kann, haben wir uns dazu entschlossen, die Temperaturmessungen mit einem Infrarotthermometer durchzuführen. Dabei messen wir direkt die Temperatur des Kühlkörpers auf dem IGP, die aber natürlich nicht mit dem eigentlichen GPU-Wert identisch ist. Deswegen sollte man die Ergebnisse nur in die Kategorie „besser“ oder „schlechter“ einteilen.
Temperatur
Angaben in °C
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Die Temperaturen der Chipsätze wollen wir an dieser Stelle unkommentiert lassen, da zu viele Unsicherheitsfaktoren eine Rolle Spielen. Da einzig Nvidia auf der GeForce 9300 die Werte eines internen Sensors bereitstellt, nutzen wir für den Vergleich ein Infrarotthermometer, mit dem wir die Temperatur des Northbridge/IGP-Kühlers messen, worauf natürlich auch das Kühlsystem einen Einfluss hat.
Der interne Sensor der GeForce 9300 meldet generell recht hohe Temperaturen. So zeigt dieser unter Windows schon 68 Grad Celsius an, unter Last sind es gar 93 Grad Celsius. Zu Schwierigkeiten ist es aber zu keiner Zeit gekommen.
Leistungsaufnahme
Für die Messungen der Leistungsaufnahme wird ein handelsüblicher Verbrauchs-Monitor, den man sich auch beim örtlichen Stromversorger ausleihen kann, genutzt. Gemessen wird die Gesamt-Leistungsaufnahme des Testsystems. Auch hier gilt die Teilung zwischen Idle- und Last-Betrieb. Letzterer wird durch Verwendung von Unreal Tournament 3 unter der Auflösung 1280x1024 simuliert. Sämtliche Stromsparmechanismen der CPUs haben wir für diesen Test aktiviert.
Leistungsaufnahme
Angaben in Watt (W)
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Die Disziplin der Leistungsaufnahme ist wohl das einzige Gebiet, auf dem Intels G45-Chipsatz punkten kann. So messen wir unter Windows geringe 54 Watt (gemeint ist der gesamte PC), was der niedrigste Wert unter den Testprobanden ist. Darauf folgt AMDs 790GX-Chipsatz mit 60 Watt, wobei man aber anmerken muss, dass wir für diesen auf eine andere CPU zurückgreifen mussten und so die Ergebnisse nicht völlig vergleichbar sind. Der GeForce-9300-Chipsatz zieht mit 66 Watt etwas mehr aus der Steckdose.
Auch unter Last schafft es Intels G45-Produkt, sich mit 84 Watt den ersten Platz zu erkämpfen. Den zweiten Platz an der Sonne holt sich das GeForce-9300-Mainboard von Nvidia, während sich AMDs 790GX mit 103 Watt knapp dahinter einordnet.
Übertaktbarkeit
Auch die integrierten Grafikeinheiten auf einem Mainboardchipsatz kann man übertakten. Mit Hilfe der von Nvidia angebotenen Software „System-Tools“ loten wir das Frequenzmaximum für den IGP aus. Als kleine Stabilitätsprobe lassen wir den 3DMark06, der besonders grafiklastig ist, laufen und testen nachfolgend den höchsten Takt mit Hilfe von dem 3DMark Vantage, Assassin's Creed sowie Call of Duty 4. Jedoch muss man vor den Messungen anmerken, dass sich die Ergebnisse nicht auf jedes GeForce-9300-Mainboard übertragen lassen, da die Güte von Chip zu Chip unterschiedlich ist.
Übertaktbarkeit
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Der IGP auf der GeForce-9300-Platine lässt sich relativ gut übertakten. So konnten wir die Frequenz der TMU-Domäne um 150 MHz auf 600 MHz anheben, während die Shadereinheiten ein Plus von 250 MHz, was einem Gesamttakt von 1.450 MHz entspricht, zulassen. Die Performance konnten wir je nach Applikation somit um neun bis 15 Prozent steigern.
VC-1-/H.264-Wiedergabe
Noch vor einigen Jahren standen sämtliche PCs vor der damals komplizierten Aufgabe, ein DVD-Video zu decodieren. Nachdem damals zuerst die CPU alleine ackern musste, und diese des Öfteren damit überfordert war, kam es bei den Grafikchipspezialisten in die Mode, ihre 3D-Beschleuniger mit speziellen Funktionen auszustatten, um dem Prozessor die Hauptarbeit des Dekodierens abzunehmen. Ein netter Nebeneffekt war, dass die Grafikkarten mit speziellen Algorithmen arbeiten konnten, der die Bildqualität ohne einen großen Leistungsaufwand verbessern konnte. DVDs sind mittlerweile schon längst keine Herausforderung mehr. Ein moderner PC steht mittlerweile vor deutlich schwereren Aufgaben: Das Decodieren von im VC-1- oder H.264-Codec befindlichen HD-Videos, die auf einer Blu-ray oder einer HD DVD aufgenommen worden sind (HD-Trailer haben zwar dieselben Codecs sowie eine identische Bildqualität, allerdings sind diese nicht verschlüsselt, weswegen die CPU-Auslastung um einiges geringer ausfällt). Wir haben uns als Film für „I am Legend“ (1080p, 24 Bilder pro Sekunde) entschieden, der im VC-1-Codec auf einer Blu-ray vorliegt. Wir messen sekündlich die CPU-Auslastung ab dem dritten Kapitel des Films und bilden jede fünfte Sekunde in einem Verlaufsdiagramm ab. Als Vertreter der H.264-Fraktion muss der Actionfilm „X-Men 3“ herhalten (1080p, 24 Bilder pro Sekunde).
H.264-Wiedergabe – Prozessorlast
Angaben in Prozent
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Da auf dem G45-Chipsatz von Intel die integrierte Grafikeinheit der CPU beim H.264-Codec keinerlei Belastung abnehmen kann, fällt die CPU-Auslastung mit durchschnittlich 80 Prozent sehr hoch aus. Schwierigkeiten während der Wiedergabe gibt es dank der Dual-Core-CPU aber dennoch keine. Die Konkurrenz aus dem Hause AMD und Nvidia liegen mit 22 Prozent genau gleich auf und schenken sich nichts.
VC1-Wiedergabe – Prozessorlast
Angaben in Prozent
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Beim VC-1-Codec funktioniert dagegen die Videobeschleunigung auf dem G45-Mainboard, die mit durchschnittlich 37 Prozent jedoch eher mäßig ausfällt. AMDs 790GX-Chipsatz kommt auf bessere 15 Prozent, die GeForce-9300-Platine gar auf 14 Prozent. Damit kann beim VC1-Codec Nvidia erstmals mit ATi gleich ziehen. Denn bei den separaten Grafikkarten muss man sich durchweg geschlagen geben, da die Nvidia-GPUs VC-1 dort nur begrenzt beschleunigen können.
Bei der Videoqualität liegen sowohl Nvidia mit der GeForce 9300 als auch AMD mit der ATi Radeon HD 3300 oben gleich auf und lassen eigentlich kaum Raum für Kritik. Beim Betrachten von HD-Filmen konnten wir keine Unterschiede zwischen den Testkandidaten feststellen und auch im theoretischen Test „HD HQV Benchmark“ gibt es nicht viel zu meckern. Beide IGPs liegen diesbezüglich auch gleich auf mit den separaten Desktop-Grafikkarten.
Der G45 von Intel erledigt seinen Job dagegen weniger perfekt. Im HD-HQV-Benchmarks können wir teilweise eine sichtbar schlechtere Qualität bei einzelnen Tests feststellen, die nicht an das hohe Niveau der ATi- und Nvidia-GPUs herankommt. In der Praxis ist die Differenz dagegen nur selten zu sehen. In einem Film erledigt der G45 eine akzeptable Leistung, auch wenn die Qualität nicht ganz an die der Konkurrenz heran reicht. Allzu groß sind die Unterschiede aber nicht.
Fazit
Nachdem Nvidia längere Zeit kein Intel-Mainboard mit einer integrierten Grafikeinheit mehr im eigenen Portfolio hatte und es immer wieder zu Verschiebungen bei der Einführung des MCP7A-Chipsatzes gekommen ist, meldet man sich nun mit dem „GeForce 9300“- sowie dem „GeForce 9400“-Chipsatz eindrucksvoll zurück. Nicht nur die 3D-Performance mit einer zusätzlichen Grafikkarte liegt auf dem Niveau des AMDs 790GX-Chipsatz, auch die Leistung der integrierten Grafikeinheit weiß zu gefallen.
So konnte sich die bei uns im Test befindliche GeForce 9300 auf dem MSI P7NGM-Digital in 1024x768 ohne Anti-Aliasing sowie der anisotropen Filterung durchschnittlich um neun Prozent vom Pendant im 790GX aus dem Hause AMD setzen. Grundsätzlich sind, solange man die Details reduziert, sämtliche 3D-Anwendungen auf einer GeForce 9300 spielbar (obwohl man natürlich größere Einbußen bei der Grafikqualität und nicht allzu hohe Frameraten in Kauf nehmen muss). Mit den beiden qualitätssteigernden Features kann sich die GeForce 9300 gar um 34 Prozent vom 790GX absetzen, allerdings ist auf beiden Chips kein Spiel mehr vernünftig spielbar.
Von Hybrid-SLI sowie Hybrid-CrossFire wollen wir übrigens dringend abraten. Denn durch die geringe Performance neigen beide Techniken immens zu Mikrorucklern [5], wodurch der IGP alleine meistens ein flüssigeres Spielerlebnis ermöglicht. Sich geradezu eindrucksvoll selbst besiegt hat der G45-Chipsatz von Intel. Die meisten Spiele starten gar nicht erst und wenn eines dann doch mal nicht den Dienst verweigert, liegt die Performance spürbar unter dem Niveau einer GeForce 9300 oder Radeon HD 3300. Der schuldige Teil ist der Treiber, der immer noch voller Fehler steckt.
Bei der Leistungsaufnahme kann der GeForce-9300-Chipsatz nicht ganz so überzeugen, liefert aber noch ein akzeptables Ergebnis, nicht weit entfernt vom 790GX. Hier kann Intels G45 punkten – kein anderer Chipsatz (mit IGP) benötigt so wenig Leistung. Einen Pluspunkt kann das GeForce-9300-Mainboard durch die Unterstützung von CUDA und PhysX einfahren. Während für letzterer der Grafikchip oft zu langsam ist, gibt es diverse CUDA-Anwendungen, die mit einer ausreichenden Performance und oft schneller als auf einer CPU funktionieren. Folding@Home wäre unter anderem zu nennen und in den nächsten Wochen werden weitere interessante Programme wie der PowerDirector von CyberLink oder Carmel von MotionDSP [7] folgen.
Davon abgesehen macht der GeForce 9300 bei den Multimedia-Fähigkeiten wie der 790GX von AMD eine gute Figur. H.264 sowie VC1 werden durchweg von der GPU beschleunigt, die Bildqualität einer HD DVD oder Blu-ray ist einwandfrei und zudem ist es möglich, 7.1-LPCM-Sound (inklusive der neuen HD-Tonformate) über den HDMI-Anschluss wiederzugeben. Nvidia hat darüber hinaus die auf den Grafikkarten vorhandene Limitierung entfernt, dass man für letzteres ein extra SPDIF-Kabel von der Soundkarte zur Grafikkarte legen muss. Der Intel G45 muss in dieser Disziplin leicht in der Bildqualität federn lassen.
Zusammenfassend hält Nvidia mit dem GeForce-9300- und dem GeForce-9400-Chipsatz zwei hochwertige Produkte im eigenen Portfolio. Solange am PC nur gearbeitet werden soll, empfehlen wir aufgrund der niedrigen Leistungsaufnahme zwar weiterhin den G45-Chipsatz von Intel, sobald aber etwas Rechenleistung gefordert wird, seien es Spiele oder Multimedia-Funktionen, und man keine separate Grafikkarte kaufen möchte, ist man mit dem GeForce-Produkt deutlich besser beraten. Wir sehen die GeForce-9300-Platine leicht vor dem AMD-790GX-Chipsatz, da unter anderem die 3D-Performance etwas höher ist. Zusätzlich erhält man die Möglichkeit, CUDA-Programme zu verwenden. Bei Multimedia-Anwendungen geben sich die beiden Mainboards hingegen nichts.