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Bericht: 3DMark03 Performance Analyse

von Michael Slomma

Einleitung

Lang erwartet geht FutureMark Corp. mit seinem Benchmarktool in eine weitere Runde. Nach FinalReality, 3DMark99, 3DMark2000 und 3DMark2001 ist dies nun bereits der fünfte Teil der Benchmarkreihe aus dem Hause FutureMark, die sich zwar zwischenzeitlich MadOnion nannten, mittlerweile aber wieder unter Futuremark Corp. auftreten.

3DMark03 Professional Cover
3DMark03 Professional Cover

Was auf den ersten Blick erschreckt, ist die gigantische Größe des Benchmarks. Mit vollen 177 MByte ist der Download alles andere als modemtauglich und mit Hinblick auf die möglicherweise total überlaufenen Server dürfte auch die Geduld der DSL-User arg strapaziert werden.

Übersicht

Der 3DMark03 unterteilt sich wie sein Vorgänger in mehrere Teiltests, welche die unterschiedlichsten Anforderungen an das System stellen. Die vier Game Tests, der CPU Test und der Image-Quality Test sind von ihrer Funktionsweise schon aus den vorausgegangen Teilen bekannt. Neu hinzugekommen sind die Tests "Feature Performance" und "Sound".

Unter dem Punkt Feature Performance werden die bekannten Tests bezüglich Fillrate, Pixel- und Vertexshader abgehandelt. Der Soundtest ist hierbei die wahre Neuerung. Hier wird die 3D-Leistung der Soundkarte ganz genau unter die Lupe genommen.

Startbildschirm
Startbildschirm

Im 3DMark03 wird zum Berechnen der Frameraten nicht wie in den vorhergehenden Teilen auf time based rendering gesetzt, bei dem jeder Test eine bestimmte Laufzeit hatte sondern auf frame based rendering. Musste die Grafikkarte bisher auf Teufel komm raus soviel rendern bis das Testende erreicht war und eine langsame Karte dabei teilweise sogar Frames auslassen, wird bei frame based rendering in der Tat jedes einzelne Frame berechnet, egal wie lange es dauert. Das hat zur Folge, daß der Benchmark auf langsameren Karten einige Zeit benötigt um zum Ende zu kommen. Hat aber den Vorteil, daß jedes zu rendernde Frame auch wirklich berechnet wird und so eine exaktere Aussage über die Leistungsfähigkeit des Systems getroffen werden kann.

Der 3DMark03 verwendet bereits komplett die Programmteile von DirectX9, auch wenn DirectX9 Funktionen nur in wenigen Tests tatsächlich benötigt werden. Daher ist es notwendig, DirectX9 zu installieren um den Benchmark ausführen zu können, unabhängig davon, ob ihr eine Grafikkarte habt die DirectX9 unterstützt, oder nicht.

Game Tests

Wie schon im 3DMark2001 wird durch einige Szenen, die durchaus einigen zukünftigen Spielen entnommen worden sein könnten, die Spieleleistung des Systems getestet.

Der erste Test mit Namen Wings of Fury dient als Test für alle DirectX7 Funktionen. Der Hintergrund ist nur einfach texturiert, die Flugzeuge hingegen bestehen aus einer Vielzahl von Polygonen. Die Reflexionen werden über herkömmliche CubeMaps dargestellt und erzeugen einen netten Per Pixel-Lighting Effekt. Darüber hinaus wird exzessiv Gebrauch von Partikeleffekten gemacht. Leider nutzt dieser Test nicht die festverdrahteten Funktionen einer T&L-Einheit gemäß DirectX7 sondern verwendet zur Darstellung der Effekte den PixelShader. Damit sind eindeutige Aussagen zur DirectX7-Performance des Systems nicht möglich. FutureMark Corp. verweist für einen exakteren Test der DX7-Performance auf den 3DMark2001.

Wings of Fury Bild 1
Wings of Fury Bild 1
Wings of Fury Bild 2
Wings of Fury Bild 2

Der zweite Test, Battle of Proxycon, gibt sich da schon deutlich anspruchsvoller. Der starke Gebrauch von dynamischen Schatten und der Einsatz von Pixelshadern in der Version 1.1 sowie 1.4 verlangen alles von der Grafikkarte. FutureMark nennt als Empfehlung für diesen Test eine DirectX8.1 kompatible Grafikkarte mit mindestens 128MB Grafikspeicher. Bei einem Pixelshader der Version 1.1 rendert die Grafikkarte in jedem Frame über 250.000 Polygone, bei einer Verwendung des Pixelshaders in der Version 1.4 reduziert sich dieser Wert auf immernoch gigantische 150.000 Polygone. Allein 80 MByte Texturen werden für diesen Test verwendet.

Battle of Proxycon Bild 1
Battle of Proxycon Bild 1
Battle of Proxycon Bild 2
Battle of Proxycon Bild 2

Battle of Proxycon Bild 3
Battle of Proxycon Bild 3
Battle of Proxycon Bild 4
Battle of Proxycon Bild 4

Der dritte Test setzt dem noch eins drauf. Im Troll's Lair Test wird unter anderem anisotropische Beleuchtung zur detaillierten Darstellung von natürlichen Haaren verwendet. Ganze 560.000 Polygone muss die Grafikkarte für jedes Frame rendern, beim Einsatz einer Grafikkarte mit Pixelshader 1.4 reduziert sich dieser Wert zwar auf 280.000 Polygone, dennoch erreichen aktuelle Grafikkarten hier schnell ihre Grenzen.

Troll's Lair Bild 1
Troll's Lair Bild 1
Troll's Lair Bild 2
Troll's Lair Bild 2

Troll's Lair Bild 3
Troll's Lair Bild 3
Troll's Lair Bild 4
Troll's Lair Bild 4

Der vierte und letzte Test in der Kategorie Games ist Mother Nature. Ein Test auf den die meisten vorerst verzichten müssen, denn DirectX9 sowie eine entsprechende Grafikkarte sind hierzu zwingend erforderlich. Während die Darstellung der Lichteffekte durch die Sonne (Overbright) bereits durch einen PixelShader Version 1.4 erledigt werden kann, ist für die Darstellung der realistischen Wassereffekte ein PixelShader in der Version 2.0 absolut notwendig. Die Bewegungen und Schatten der Vegetation werden mittels VertexShader 2.0 realisiert. Sage und schreibe 780.000 Polygone pro Frame werden auch Grafikkarten der nächsten Generationen vor eine schwierige Aufgabe stellen.

Mother Nature Bild 1
Mother Nature Bild 1
Mother Nature Bild 2
Mother Nature Bild 2
Mother Nature Bild 3
Mother Nature Bild 3

Besitzer einer Grafikkarte ohne DirectX8 Unterstützung (GeForce2, GeForce4MX, o.ä.) werden sich Wohl oder Übel mit einem einzigen Test zufriedengeben müssen, entsprechend mager dürfte die zu erreichende Punktzahl ausfallen. Wer eine Grafikkarte mit DirectX8.0 (GeForce3, GeForce4Ti), oder besser noch DirectX8.1-Unterstützung (Radeon8500, Radeon9xxx) besitzt darf sich wenigstens an den ersten 3 Tests erfreuen. Einzig Besitzer einer DirectX9 gemäßen Grafikkarte (Radeon9500/9700 und GeForceFX) kommen in den Genuss alle Tests zu Gesicht zu bekommen.

CPU Test

Im CPU Test wird anhand der ersten beiden Game Tests die Leistung der eingesetzten CPU getestet. Hierbei werden die Szenen gänzlich ohne Unterstützung der Grafikkarte gerendert. Somit hat die CPU die alleinige Aufgabe die Szenen zu berechnen.

Da sich in den Game Tests die Grafikkarte als eindeutig limitierender Faktor herausstellt, lässt sich durch diesen Test die Leistung der CPU sehr gut ermitteln.

Sonstige Tests

Im Bereich Feature Performance sind die bekannten Tests Fillrate, VertexShader und PixelShader zusammengefasst. Der PixelShader-Test ist nur auf einer DirectX9 kompatiblen Grafikkarte lauffähig, ansonsten hat sich nicht viel geändert.

Neu hinzugekommen ist ein Test namens Ragtroll. Im Ragtroll Test werden sowohl die Grafikkarte als auch die CPU gleichermaßen beansprucht, so das dieser Test die kombinierte Leistungsfähigkeit beider Komponenten testet. Das Ergebnis dieses Tests ist ein Indiz für die Ausgewogenheit der Kombination aus Grafikkarte und Prozessor.

VertexShader 2.0
VertexShader 2.0
PixelShader 2.0
PixelShader 2.0
Ragtroll
Ragtroll

Eine absolute Neuerung stellt der Sound Test dar. Mit jeweils 24 bzw. 60 Soundquellen wird hier eine Luftkampfszene dargestellt. Exakte 3D-Positionierung der Soundquelle sowie die korrekte Berechnung des Dopplereffektes fordern CPU und Soundkarte. Verantwortlich für diesen Test ist die SoundEngine FMOD Hause Firelight Technologies.

Sound Test
Sound Test

Berechnung der Punkte

Die Bewertung des Systems erfolgt wie gehabt mit den berühmten 3DMark Punkten. Die Entwickler haben als groben Anhaltspunkt ein derzeitiges TOP-System mit DX9 kompatibler Grafikkarte und 3GHz Prozessor genommen und diesem System den Wert 5.000 gegeben. Am unteren Ende steht ein System mit DX8 kompatibler Grafikkarte und 1GHz Prozessor, welches 1.000 Punkten gleichgesetzt wird.

Daraus ergibt sich eine allgemeingültige Formel, nach der sich die 3DMark-Punkte wie folgt berechnen lassen:

3DMark03 score =

(Game Test 1 frame-rate x 7.3) +

(Game Test 2 frame-rate x 37) +

(Game Test 3 frame-rate x 47.1) +

(Game Test 4 frame-rate x 38.7)

Die Berechnung der CPU-Score erfolgt nach einer ähnlichen Rechnung:

CPU score =

(CPU Test 1 frame-rate x 4.6) +

(CPU Test 2 frame-rate x 27.5)

Fazit

FutureMark setzt mit seinem neuen Benchmark die Messlatte für alle aktuellen Grafikkarten auf ein bisher unerreichbares Limit. Selbst wer im Besitz eines absoluten HighEnd-Systems ist, muss in vielerlei Hinsicht Abstriche in der Darstellbarkeit der Szenen machen. Hier wird klar und deutlich, daß FutureMark mit dem neuen 3DMark wieder einmal auf die zukünftige Entwicklung auf dem Grafikkartenmarkt abzielt.

Beim Vorgänger, dem 3DMark2001, hat es immerhin geschlagene 2 Jahre gedauert, bis alle Szenen halbwegs ruckelfrei dargestellt werden konnten und Ergebnisse jenseits der 10.000 Punkte erreicht wurden. In Anbetracht dessen können wir über teilweise einstellige Frameraten bei einigen Tests nicht wirklich unglücklich sein. Soll doch der neue 3DMark auch künftige Grafikkarten bis aufs Äußerste fordern.

Eure Ergebnisse

Hier könnt ihr eure Ergebnisse einsenden. Schickt uns einfach eine Mail mit eurem Ergebnis, postet es in den Comments oder schreibt in unserem eigenen IRC-Channel [1] (Prozessor, Speichermenge und -typ, Mainboardchipsatz und verwendete Grafikkarte mit angeben) und wir tragen euer Ergebnis ein.

Getestet wird selbstverständlich mit Default-Einstellungen.

3DMark03 Ergebnisse

P4 2,53 (3,06 GHz), 512 MB DDR RAM, R9700 @405/640
5.512
P4 2,80 (3GHz), 512MB PC1066, R9700 Pro @385/690
5.458
P4 2,40 (3,1GHz), 512MB PC400@459, R9700 @391/620
5.417
XP2200+ (1900MHz), 1024MB DDR380, R9700Pro @384/702
5.347
P4 2,53, 768MB PC1066, R9700 Pro @382/750
5.335
P4 2,26 (2,46GHz), 768MB DDR266, R9700 Pro
5.137
XP2600+, 512MB DDR266, R9700 Pro
5.047
XP2000+ (1805MHz), 512MB DDR400, R9700 Pro @351/690
5.019
P4 2,53 (3GHz), 512MB PC355, R9700 @328/640
4.928
XP2200+ (1890MHz), 512MB DDR266, R9700 Pro @350/700
4.900
XP2200+, 1024MB, R9700 @375/680
4.873
P4 2,4 (2,66GHz), 512MB DDR400, R9700 Pro @328/656
4.859
P4 2,53 (2,85 GHz), 512MB DDR375, R9700 Pro
4.839
P4 3,06, 512MB PC1066, R9700 Pro
4.811
XP2600+ (2303MHz), 512 MB DDR368, R9700 Pro
4.805
XP2400+, 256MB, R9700 Pro
4.778
P4 2,80, 512MB PC1066, R9700 Pro
4.766
P4 2,66, 1024MB DDR266, R9700 Pro
4.708
XP2600+, 512MB DDR333, R9700 Pro
4.623
XP1800+, 512MB DDR266, R9700 Pro
4.567
XP1700+ (1850 MHz), 768MB DDR266, R9500@9700 @330/600
4.558
P4 2,4, 512MB DDR333, R9700 Pro
4.539
XP2000+, 512 MB PC266, R9700 Pro
4.487
XP2200+, 512MB DDR266, R9700 Pro
4.473
XP1800+, 768MB PC266, 9700
4.389
XP2000+, 512MB PC266, R9700 Pro
4.378
XP2000+, 512MB DDR333, R9700 Pro
4.213
Tb 1200@1333MHz, 512MB SDRAM, R9500@9700 Pro
4.182
Tb 1333MHz, 768 MB SDRAM, R9700
4.139
XP2400+, 256 MB DDR333, nForce 2, R9700
4.031
P4 2,53, 512MB PC266, R9700
3.909
XP1800+, 512MB PC266, R9700
3.843
XP1800+, 512MB DDR333, R9700
3.762
XP2400+ ,1024MB DDR333, R9700
3.686
XP2100+, 512MB DDR266, R9500 Pro
3.465
XP1800+, 512MB DDR266, R9500 Pro
3.420
XP1600+, 512 MB PC266, R9500 Pro
3.340
Duron 1.3GHz, 256MB PC266, R9500 Pro
3.192
P4 2,53, 512MB PC333, R9700
3.164
Tb 1GHz, 384MB PC133, R9500
2.564
XP1800+, 512Mb DDR266, R9500 Pro
2.329
P4 2,53 (2,77GHz), 768MB PC800, GF4Ti4600 @315/700
2.132
Hinweis: Deto. 42.86
P4 3.06 (3,2GHz) HT, 1024MB DDR373, GF4Ti4800SE @315/700
2.024
Hinweis: Deto. 42.86
XP1700+ (2125 MHz), 512MB DDR333, GF4Ti4600 @330/730
1.988
XP2400+ (2100Mhz), 512MB DDR333, GF4Ti4400 @315/630
1.858
Hinweis: Deto. 42.86
XP2100+, 512MB DDR266, GF4Ti4600 @300/600
1.815
P4 2,8, 512MB PC1066, GF4Ti4600
1.806
XP2600+, 1024MB PC333, GF4Ti4600
1.801
Hinweis: Deto. 42.68
XP2200+, 512MB PC333, GF4Ti4600
1.786
XP1700+ (2,0 GHz), 512MB DDR333, GF4Ti4200 128MB
1.732
Hinweis: Deto. 42.86
P4 2.53, 256MB DDR266, GF4Ti4200 @283/605
1.724
Hinweis: Deto. 42.86
P4 3,06 HT, 512MB PC1066, GF4 Ti4600 128MB
1.712
P4 3,06, 512MB PC1066, GF4Ti4600
1.707
P4 2,40, 512MB DDR400, GF4Ti4600
1.659
XP2000+ (1700 MHz), 1024MB DDR266, GF4Ti4400 @275/550
1.647
P4 2,26, 512MB PC1066, GF4Ti4600 128MB
1.643
XP1900+ (1600 MHz)+, 512MB DDR266, GF4Ti4200 128MB @295/504
1.639
P4 2,8, 1024MB DDR333, GF4Ti4800 SE @300/600
1.620
XP2000+, 512MB DDR333, GF4Ti4200
1.618
P4 2,40, 512MB DDR333, GF4Ti4200 64MB @260/525
1.590
XP1600+ (1491MHz), 512MB PC266, GF4Ti4400 @295/635
1.585
XP2800+, 1024MB DDR333, GF4Ti4200 128MB @275/600
1.576
XP1800+, 768MB DDR266, GF4Ti4400
1.576
Hinweis: Deto. 42.86
XP1600+, 512MB PC266, GF4Ti4400 @290/621
1.555
XP2000+ (1680MHz), 512MB DDR333, GF4Ti4200 @300/600
1.550
XP2000+, 512MB DDR266, GF4TI4400
1.546
XP2100+, 512MB DDR266, GF4Ti4200 128MB @285/480
1.517
XP2000+, 512MB PC266, GF4Ti4200 @300/600
1.486
XP1800+, 256MB PC266, GF4Ti4200 @280/610
1.478
P4 2,80, 512MB PC266 (dual), GF4 Ti4200 128MB
1.471
XP2100+ (1820MHz), 1024MB DDR333, GF4Ti4200 @285/590
1.465
P4 2,53, 512MB PC1066, GF4Ti4200 128MB
1.425
Duron 1300 (1430 MHz), 384 MB SDRAM, GF4Ti4200 @320/640
1.421
XP1700+(10,5x140), 512MB DDR280, GF4Ti4200 64MB 8x
1.420
Hinweis: Deto. 42.86
XP2000+, 512MB PC266, GF4Ti4200 64MB @280/600
1.389
XP1800+ (2066MHz), 512MB, R8500LE @300/600
1.374
XP2000+, 512MB DDR333, GF4Ti4200 64 MB
1.354
P4 1,7, 512MB SDRAM, GF4Ti4200 @275/550
1.354
XP1600+, 512MB DDR266, GF4Ti4200 64MB
1.353
Hinweis: Deto. 42.86
XP2200+, 512MB PC266, GF4Ti4200 128MB
1.351
XP2100+, 1024MB DDR266, GF4Ti4200 128MB
1.307
XP2000+, 512MB PC266, GF4Ti4200
1.292
XP1900+ (1714MHz), 256MB PC266, GF3Ti200 @244/472
1.289
Hinweis: Deto. 42.86
XP1700+, 512MB DDR 266, GF4Ti4200
1.268
XP2000+, 512 MB PC266, R8500 @300/600
1.263
P4 1,5 (1,9 GHz), 512MB DDR337, GF3 @270/586
1.240
PIII 1GHz, 512MB SDRAM, GF4Ti4200 @315/620
1.228
XP1900+, R8500LE @270/540
1.219
Tb 1,2GHz, 768MB SDRAM, GF4Ti4200
1.168
Tb 1,4 (1,55 GHz), 256MB DDR333, R9100 @285/570
1.139
Tb 1333MHz, 768MB SDRAM, GF4Ti4400 @300/600
1.136
Tb 1,4 GHz, 512MB PC266, GF3@GF3Ti500
1.097
Duron 800MHz ,384MB SDRAM, GF4Ti4200
1.074
XP2400+, 512MB DDR266, R8500 LE
1.067
XP1600+, 512 MB PC333, GF3Ti500
1.060
Hinweis: Deto. 42.86
Tb 1333MHz, 512MB SDRAM, R8500 @275/550
1.050
XP1700+, 256MB DDR266, R9000 Pro @325/580
1.035
Tb 1,4 GHz, 512MB SDRAM, R8500
1.015
XP2100+, 512MB DDR266, GF4 Ti4200 @275/550
1.003
Tb 1333MHz, 512MB DDR266, GF3Ti200 @220/480
1.000
XP1900+, 256MB DDR333, GF3
997
P4 2,40, 512MB PC800, GF3
992
XP1600+, 512MB DDR266, GF4Ti 4200
992
XP1600+, 512MB DDR266, GF3Ti200
965
Hinweis: Deto. 42.86
P4 2,40, 512MB PC266, Radeon M9
953
XP2000+, 256MB PC266, R9000
892
PIII 800 MHz, 256MB PC133, R8500 64MB
837
XP1700+, 512MB PC266, Parhelia 128 MB
824
Duron 800Mhz, 256MB DDR266, GF3Ti200
754
XP1700+ (2,0GHz), 512MB DDR433, SiS Xabre 600
594
XP2200+, 768MB DDR266, R7500 64MB
289
XP2200+, 512MB DDR333, GF2Pro 64 MB
251
P4 2,2 (2,7GHz), 256MB DDR333, GF2GTS
240
XP1700+, 512MB DDR266, R7500
224
XP1800+, 256MB PC266, GF2 GTS
213
Tb 1333MHz, 768MB SDRAM, GF2Ti @290/490
190
Tb 1,4 GHz, 512MB PC266, GF2GTS
185
XP2600+, 512MB DDR333, GF2MX 200
165
XP2400+, 512MB DDR333, GF2MX400 PCI
141
P4M 1,6, 256MB DDR, Mobile R7500 32MB
120
Tb 900MHz, 256MB SDRAM, GF2MX 32MB
120
Hinweis: Deto. 42.86
Athlon 800, 512 MB SDRAM, GF2GTS 32MB
118
PIII 1GHz, 512MB SDRAM, GF2Pro
111
PIII 1GHz, 640 MB PC133, GF256 32MB
78
XP2400+, 768 MB DDR266, GF4MX440 @275/400
73
PIII 500MHz, 384MB PC100, GF2GTS 32MB
73
P4 2,0, 512MB , Intel onboard Grafik
56
Angaben in Punkten

Wir bitten um euer Verständnis, daß wir nicht jedes eingesandte Ergebnis in unsere Datenbank übernehmen können. Sollte ein vergleichbares System schon aufgeführt sein, so sehen wir von einer Veröffentlichung ab.

Auswertung der Ergebnisse

Wie im Vorfeld schon zu erwarten war, haben Grafikkarten mit Radeon 9700 Chip eindeutig die Oberhand in Futuremark's neuem Grafikfeuerwerk. Die Wahl des Prozessors und des eingesetzten Speichers ist momentan noch zweitrangig, möglicherweise wird sich dies mit den nächsten Grafikkartengenerationen etwas verschieben, dennoch bleibt auf weite Sicht die Grafikkarte der eindeutig limitierende Faktor.

Der Einsatz von Hyperthreading erbringt keinen sichtbaren Zuwachs. Diese Feststellung deckt sich mit den Aussagen von Futuremark, nach denen der 3DMark03 weder auf SSE, SSE2 noch auf HT optimiert wurde. Einzig die Multithread-Fähigkeit der Grafiktreiber und DirectX9 sorgen hier für minimalsten Punktgewinn.

Entscheidend für nVidia-Grafikkarten ist sichtlich die Wahl des Detonator-Treibers. Mit der aktuellen Version 42.86 scheint ein recht beachtlicher Punktgewinn möglich.

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