Einleitung
Mit dem 3DMark06 hat es Futuremark wieder einmal geschafft, einen Benchmark herauszubringen, der alle interessiert, aber von dem nur wenige Leute vorher etwas gewusst haben. Selbst die Gerüchteküche hielt sich dieses Jahr sehr stark zurück, waren doch bis auf ganz wenige Vorabinformationen [1] nicht wirklich großartige Details durchgesickert. Nun ist es aber wieder soweit und mit dem heutigen Tag, dem 18. Januar 2006, erblickt als siebtes Produkt in der Spieler-Benchmark-Reihe 3DMark der 3DMark06 das Licht der Welt.
Erstmals kommt damit eine neue Version nach dem 3DMark 2000 wieder in einem „geraden“ Jahr heraus. Die bisherigen Varianten kamen kontinuierlich im 2-Jahres-Rhythmus – 1999, 2001, 2003 und 2005. Warum man bei Futuremark nun vorgegriffen und nicht bis zum Jahr 2007 gewartet hat, werden die folgenden Seiten klären. Doch widmen wir uns erst einmal einem groben Überblick über das neue Produkt.
Übersicht
Gleich zu Beginn dürfte die Dateigröße wieder einmal für heruntergeklappte Kinnladen sorgen, denn stattliche 576 MB schwer ist der neue Benchmark nun. Verglichen wir die Größe von 3DMark05 zuletzt noch mit dem Service Pack 2 für Windows XP, hat das neue Paket nun alle Ausmaße gesprengt. Mit diesem Download dürften am heutigen Tag der Veröffentlichung einige Seiten zu kämpfen haben und wir werden sehen, wie es ComputerBase in diesem Fall auf neuen Servern ergehen wird.
Zur letzten Version startete Futuremark vorab einen öffentlichen Aufruf, um Mirrors für den 3DMark-Download zusammen zu bekommen. Der Ruhm wären damals rund 20 Millionen Downloads pro Monat gewesen (allerdings bleibt natürlich jeder Hoster auf dem Traffic sitzen). Schon bei den 283 MB von 3DMark05 hielt sich die Begeisterung bei den Website-Betreibern jedoch in Grenzen und wir dürfen gespannt sein, wie es sich bei einem doppelt so großen Paket verhalten wird.
Hat man den 576-MB-Download nun nach (hoffentlich nur) einigen Minuten mit glühender DSL-Leitung hinter sich gebracht, steht die Installation an. Dort eröffnet sich einem bereits der erste Hinweis zu den Systemanforderungen: 3DMark06 erfordert ein DirectX 9.0 Dezember Update [2], welches natürlich ebenfalls bei uns erhältlich ist. Hat man diese doch vergleichsweise wenigen Megabyte DirectX neu gezogen, kann es weitergehen. Die nächste Anforderung stellt alles in diesem Bezug bisher dagewesen in den Schatten: Free disc space required 1338 MB. Nüchtern betrachtet könnte man sagen, hier geht man mit der Zeit und schließlich brauchen hoch auflösende Texturen auch ihren Platz. Die Festplatten werden immer größer und so legt man mal eben satte 100 Prozent im Vergleich zum Vorgänger zu. Ob sich das nun für 15 Minuten Benchmark und einige Extras lohnt, klären wir auf den folgenden Seiten.
Der 3DMark06 teilt sich dieses Mal ein wenig anders auf. Es gibt im Wesentlichen zwei HDRR/SM3.0-Tests sowie zwei SM2.0-Tests, welche den Spielebereich repräsentieren sollen. Hinzu kommen zwei völlig neue CPU-Tests mit der Unterstützung für Dual-Core und der obligatorische Feature-Parcours. Des Weiteren stehen diverse Funktionen bereit, um beispielsweise die Bildqualität, das Texturfiltern und noch einiges mehr zu durchleuchten. Natürlich gibt es auch wieder eine selbstlaufende Demo-Version. Weitere Details gibt es in der Übersicht der einzelnen verfügbaren Versionen.
Zum Download
Natürlich bieten wir unseren Lesern einen schnellen Zugriff auf den 576 MB schweren Download an. Plätze auf unserem FTP-Server sind allerdings begrenzt, so dass eine gleichbleibend gute Geschwindigkeit gewährleistet werden kann. Zudem wird sichergestellt, dass die Seite auch weiterhin erreichbar bleibt. Den Download findet man wie gewohnt in unserer Downloadsektion unter „3DMark06 Version 1.0.2 [3]“.
Verfügbare Versionen
Drei Versionen des 3DMark06 wird es von Futuremark geben, bei denen die kaufende Kundschaft beispielsweise in den Genuss einiger weiterer Optionen wie einer spielbaren Variante von 3DMark, die auf dem CPU-Test basiert, kommt. Neben dem Zugang zum erweiterten Online Result Browser (ORB) erwarten den Käufer weitere Optionen wie beispielsweise das Starten von 3DMark06 per Kommandozeile. Natürlich dürfen alle Einstellungen – von der Auflösung über die Farbtiefe bis hin zum AA/AF – geändert werden. Wer die kostenlose Basic-Version sein Eigen nennt, der kann nur im Default-Modus 1280x1024 die Tests absolvieren. Im Detail sehen die Unterschiede der Versionen wie folgt aus:
Features in der 3DMark06 Basic Edition (Free):
- Zwei SM2.0 Graphik-Tests
- Zwei HDR/SM3.0 Graphik-Tests
- Zwei Multiprozessor-CPU-Tests
- 3DMark Demoversion
- System-Info-Tool
- Zugang zum Online Result Browser (ORB)
Zusätzliche Features in der Advanced und Professional Edition von 3DMark06
- Volle Kontrolle über Auflösung, Shader-Profile, Anti-Aliasing und Texturfilterung
- Feature-Tests für Shader-Performance und andere wichtige Features moderner Grafikkarten
- Mini-Games basierend auf dem CPU-Test
- Professionelle Tools inklusive Bildanalyse, die in Graphen dargestellt wird
- Resultate können in MS Excel exportiert werden
- Zugang zum Pro-Online Result Browser
Weitere Features, die nur in der Professional Edition von 3DMark06 enthalten sind
- Start des Benchmarks per Kommandozeile
- automatisches Testen per Batch-Run-Funktion
- Lizenz, 3DMark06 kommerziell zu nutzen (bei Messen Shows etc.)
- Loop-Option in der Demo verfügbar
Game-Tests
SM 2.0
Der erste Test „Return to Proxycon“ ist bereits aus 3DMark05 bekannt. Er wurde allerdings gehörig überarbeitet und kommt nun mit mehr Effekten, mehr Licht, mehr Schatten und noch vielen weiteren kleinen Neuerungen daher. Dieser erste Test benötigt eine Grafikkarte, die Shader Model 2.0 unterstützt, und dürfte somit in keinem Benchmarkablauf fehlen.
Schauplatz ist ein Raumschiff, das von Piraten angegriffen wird, und bei dem natürlich alles auf metallenem Boden stattfindet. Hier greift auf der Grafik-Seite die Blinn-Phong-Reflektion. Hinzu kommen diverse Lichtquellen, die dynamische Schatten in einer Auflösung von 2048 x 2048 erzeugen. Darüber hinaus werden in diesem Game-Test exzessiv Texturen mit anderen Effekten verfeinert. So sind an vielen Stellen Bump Mapping sowie Geometrien mit einem laut Futuremark äußerst hohen Detailgrad anzutreffen.
Die komplette „Story“ wird in der Demo-Version gezeigt, in diesem Grafiktest findet sich nur ein kurzer Ausschnitt wieder.
Der zweite Test ist ebenfalls ein alter Bekannter. Im „Firefly Forecast“ dreht sich wieder alles um einen nächtlichen, sinistren Wald, der zu später Stunde von magischen „Glühwürmchen“ bevölkert wird. Diese Spezies erzeugt ein sanftes Licht, das sich über den Waldboden und die Vegetation legt und diese in ein warmes Licht taucht. Der Test ist ein gutes Beispiel dafür, wie in Zukunft die Maps eines Rollenspieles aussehen könnten. Das, was „Firefly Forest“ so anspruchsvoll macht, ist vor allem die zahlreich vorhandene Vegetation in Form von Gräsern und Bäumen. Sie besteht nicht nur aus vielen Polygonen, sondern bewegt sich auch noch im Wind. Als zusätzliche Hürde werden auf allen Objekten Schatten berechnet.
Auch hier wird die komplette „Story“ in der Demo-Version gezeigt, im Grafiktest findet sich nur ein kurzer Ausschnitt wieder.
SM 3.0 und HDRR
Die nun folgenden Tests setzen auf neuere Grafik-Hardware. Sie muss das Shader Model 3.0 (in unserem Artikel mit SM3.0 abgekürzt) und High Dynamic Range Rendering (bei uns HDRR genannt) unterstützen. Gehört SM3.0 schon seit der GeForce-6800-Serie bei nVidia zum Programm, setzt bei ATi erst die neue X1000-Generation auf diesen Standard. Findet das Shader Model 3.0 heute schon die eine oder andere Anwendung in Spielen (vor allem wenn es um Effekte von Wasser, Waffen etc. geht), sieht es beim HDRR doch wesentlich unspektakulärer aus. Diese optische Aufwertung der aktuellen Grafiken kommt derzeit noch fast nirgendwo zum Einsatz – FarCry mit dem letzten Update [4] bildet mit speziellen Versionen von Serious Sam 2 und Splinter Cell 3 eine löbliche Ausnahme. Wie genau sich HDRR auf aktuellen Karten auswirkt, haben wir im Artikel Radeon X1000 vs. GeForce 7 [5] genauer unter die Lupe genommen.
Der erste Test im Bereich der neuen Grafikkartentechnik ist noch einmal ein Bekannter aus dem Vorgänger. Eine Gruppe Abenteurer ist mit ihrem fliegenden Luftschiff im Retro-Stil auf dem Weg durch einen Canyon. So weit, so gut. Allerdings hat jemand etwas gegen die kurze Durchreise. Dieser jemand ist ein riesiges Seemonster, das dem Schiff an die Planken möchte. Doch Abenteurer wären keine Abenteurer, wenn sie sich nicht zu Wehr setzen und letztendlich doch einen Ausweg finden würden. Das Hauptaugenmerk dieses Game-Tests liegt auf der Oberfläche des dargestellten Wassers. Dieses soll laut Futuremark nicht nur sehr realistisch aussehen, sondern auch mit einigen technischen Details - im wahrsten Sinne des Wortes - glänzen. So reflektiert es alle Objekte, die sich über ihm befinden und wird von einer Schicht Nebel überlagert. Dieser ist ein weiteres Highlight dieser Szene und sorgt unter anderem dafür, dass die Wände der Klippe dem Betrachter wie weit weg erscheinen. HDR-Rendering und komplexe Schatten sorgen von der technischen Seite her für die beeindruckenden Bilder.
Der einzige neue Game-Test ist „Deep Freeze“. In einer winterlich verschneiten Forschungsstation inmitten arktischen Eises sind atemberaubende Bilder zu sehen. Lang gezogene Schatten werfen sich in das weite Land; der Tag-Nacht-Wechsel steht im Mittelpunkt der Geschehens. Hinzu kommen kleine Nebelschwaden, leichte Schneestürme, metallene und spiegelnde Oberflächen sowie schicke Lens-Flare-Effekte, die von einer modernen Grafikkarte alles abverlangen.
Unterschiede zum Vorgänger
Da die Unterschiede zum Vorgänger in der Theorie natürlich nicht gleich jedem ins Auge fallen, sollten die folgenden Bilder ein Wenig mehr dazu beitragen, die Entwicklung des neuen 3DMark06 zu verstehen. Jeweils drei vergleichende Screenshots aus den ersten drei Game-Tests zeigen identische Szenen und wurden uns von Futuremark zur Verfügung gestellt. Links immer die 3DMark05-Version, rechts daneben 3DMark06. Wir haben uns aus jedem Test das vermeintlich aussagekräftigste Bild herausgesucht.
CPU-Test
Zwei neue CPU-Tests haben ihren Weg in den neuen Benchmark gefunden. In einem Canyon befinden sich 87 schnell bewegende Objekte, deren Position sich ständig ändert und nur von der CPU berechnet wird. Der zugrunde liegende Algorithmus zur Wegfindung der KI heißt D* Lite und stammt von Sven König. Er läuft als zusätzlicher Prozess (Thread) und kann dadurch von Hyper-Threading, Dual-Core-Lösungen oder Systemen mit zwei Prozessoren profitieren. Die physikalische Berechnungen erfolgen mittels Futuremarks jüngstem Erwerb, Ageias PhysX [6]. Als bisher einzige Physik-Engine können damit mehrere Threads unterstützt und so auch Multi-Core-Prozessoren entsprechend ihren Fähigkeiten gefordert werden.
Die Frame-Rate im Test ist auf zwei Bilder pro Sekunde (2 fps) fixiert. Dies soll eine bessere Vergleichsmöglichkeit aktueller Prozessoren ermöglichen. Die Auflösung in diesem Test ist auf 640 x 480 Pixel festgelegt. Doch die Frames bei der Auflösung, auch wenn sie nur bis zum Wert 2 mit in das Ergebnis eingehen, können entscheidend sein. Mehr dazu im Kapitel zur Berechnung der Ergebnisse [7]. Der Test ist bewusst für neue Dual-Core-CPUs gedacht und dementsprechend fällt das Ergebnis auf älteren Prozessoren eher nüchtern aus. Es sei erwähnt, dass dieser Test sehr lange dauert und nicht wirklich schön anzuschauen ist. Es sei denn, man steht auf schlecht aussehende Dia-Shows. :-)
Feature-/Batch-Size-Test
Fill Rate Test:
Dieser Test ist bereits seit dem 3DMark 2000 im Programm vertreten, wurde allerdings zuletzt immer Bandbreiten-limitierter. Diesen Hemmschuh hat Futuremark laut eigenen Aussagen nun aber ablegen können und gestaltet die neueste Variante des Füllratentests theoretischer als je zuvor. Gemessen wird allerdings wie auch schon zuvor: Jeweils ein Test unter Gebrauch von Single- und Multitexturing kommt zum Einsatz. Allerdings hat dieser Schritt zur Folge, dass dieser Test nicht mehr so optisch opulent daherkommt wie noch in den vorherigen Versionen des 3DMarks. Hätte man diesen wieder so hübsch gestalten wollen, wäre die Nutzung von größeren Texturen nötig gewesen, die wiederum für eine eintretende Limitierung durch die Bandbreite des Grafikkartenspeichers gesorgt hätten. Aber was tut man nicht alles für eine bessere Vergleichbarkeit...
Pixel Shader Test:
Der Pixel-Shader-Test von 3DMark06 ist eine Adaption der in Game-Test 3 vorkommenden Wände der Felsformationen. Diese gehören laut Futuremark zu den komplexesten Shadern im ganzen 3DMark und eignen sich somit besonders gut dafür, die Pixel-Shader-Leistung von Grafikkarten zu messen. Der Test selber zeigt also ein Teil dieser Felswand, wobei diese von einer sich bewegenden Lichtquelle illuminiert wird.
Vertex Shader Test:
Auch der Vertex-Shader-Test ist quasi ein alter Bekannter und schon seit 3DMark2001 im Portfolio des Programms. Da Futuremark seit 3DMark03 für alle Vertex-Berechnungen auch Vertex-Shader nutzt, gehört dieses Feature zu einem der wichtigsten in der 3DMark-Serie und ist neben der Füllrate ein wichtiger Bestandteil moderner 3D-Architektur. Um die Vertex-Shader-Leistung der Grafikkarten zu messen, nutzt Futuremark im 3DMark06 zwei verschiedene Tests. Der erste Test ist recht einfacher Natur. Hier muss die Grafikkarte sechs Seemonster mit jeweils knapp einer Millionen Vertices im Zusammenspiel mit nur einer Lichtquelle berechnen und transformieren. Eigentlich hätte dieser Test auch mit dem vergleichsweise alten Shader-Model 1.0 verwirklicht werden können. Da 3DMark06 aber komplett auf das SM 2.0/SM 3.0 aufbaut, baut auch dieser Test auf diesem auf.
Der zweite Test ist schon weitaus komplexer. Hier muss die Grafikkarte eine Vielzahl an Grashalmen transformieren, die jeweils einzeln vom Wind bewegt werden. Um dem Realismus nicht zu entsagen, bewegen sich die Halme im oberen Teil mehr als im unteren. Zwar wird die Bewegung der Gräser von der CPU berechnet, aber dieser Vorgang wurde von Futuremark so optimiert, dass diese kaum mehr Arbeit verrichten muss und die Hauptlast auf der Grafikkarte liegt. Um diesen Test nicht füllratenabhängig zu machen, ist die Distanz zwischen Betrachter und Grasnarbe recht groß gewählt worden.
Shader Particles Test:
Der „Shader Particles Test“ verwendet die Pixel-Shader der Grafikkarte zum Berechnen eines einfachen Partikelsystems, wobei zur Ausgabe des Ergebnisses „Vertex Texture Fetches“ benutzt werden. VTF ermöglicht es, dass der Vertex Shader Texturen direkt aus dem Texturspeicher ohne unnötige Umwege auslesen kann. Da jenes Feature von aktuellen Radeon-Karten nicht unterstützt wird, kann dieser Test nur von nVidia-Hardware in Form eines NV4x- oder G70-Chips durchlaufen werden. Mit diesem Test möchte Futuremark die zukünftige Entwicklung unterstützen, dass Physik-Aufgaben nicht mehr nur alleine der CPU überlassen werden, sondern auch von GPUs durchgeführt werden. Die Sequenz beinhaltet 409600 Partikel, die unter anderem einem simplen Gravitationssystem unterliegen.
Perlin Noise:
Dieser Feature-Test setzt auf arithmetische Berechnungen sowie „Texture Lookups“, die häufig in prozeduralen Texturen und Modellierungs-Techniken eingesetzt werden, um sowohl den Speicherverbrauch als auch die Speicherbandbreite zu senken. Der Perlin-Noise-Test nutzt 48 Texturberechnungen und 447 arithmetische Anweisungen, womit Futuremark nahe an die Minimalspezifikation eines Pixel-Shader-3.0-Beschleunigers kommt, die bei 512 Anweisungen liegt.
Batch Size Test:
Der Test im 3DMark06 ist wohl zweifellos der optisch fadeste Abschnitt im neuen Benchmark. Die Sequenz zeigt eine einfache und unoptimierte 3D-Animation, die in den heutigen Grafikkartentreibern des Öfteren einen Schwachpunkt darstellt. Grund dafür ist der Zustand, dass die meisten Spieleentwickler möglichst große Batches benutzen und somit lassen die Treiberprogrammierer kleine Batches gerne brach liegen. Der 3DMark06 beinhaltet insgesamt sechs Batch-Size-Szenen, die alle mit 128 Batches (Gittern) realisiert werden, wobei jeder Batch je nach Szene acht, 32, 128, 512, 2048 oder 32768 Dreiecke benutzt.
Extras
Die Demo
Auch die selbstlaufende Demo ist wieder mit von der Partie. Hier bekommt der Zuschauer alles zu sehen, was in den einzelnen Tests fehlt. Jeder Test erzählt eine eigene kleine Geschichte und alle werden in der Demo-Version mit langem Abspann gezeigt. Angemerkt sei aber auch hier: Ohne entsprechende Hardware kann man nicht alle Teile der Demo sehen. Wer also keinen HDRR/SM3.0-Test absolvieren kann, der wird die Zeppelinfahrt oder den Besuch in der Arktis leider nicht zu Gesicht bekommen. Nach den schicken Bildern, die natürlich wieder mit Sound und (in der Pro-Version) einer Loop-Funktion beliebig oft als Stresstest für PC-Systeme herhalten können, folgt der übliche Abspann mit Erwähnung aller Beteiligten am Gesamtprojekt 3DMark06. Ein paar Impressionen, die man in den Tests nicht zu Gesicht bekommt, haben wir einmal zusammengefasst. Vor allem die Bilder aus dem dritten Grafiktest beeindrucken hier besonders.
Das Spiel
Als ein neues Gimmick zur Abrundung des Pakets ist ab der Advanced-Version ein kleines Spiel enthalten. Auf Basis des CPU-Tests darf hier in einem schussbereiten Gefährt Platz genommen werden. Über die wohl allen bekannte W-A-S-D-Steuerung und die Maustasten sollen feindliche Ziel bekämpft werden. Zum besseren Zielen kann der Turm des eigenen Vehikels eingefahren werden, dabei geht aber die Sicht verloren. Hat man in vorgegebener Zeit möglichst viele Ziele bekämpft, dann ergibt sich auch hier eine Punktzahl, die eingeschickt werden kann. Eigens dafür wurde ein separater Bereich im Online Result Browser (ORB) eingerichtet, eine „Game Hall of Fame“. Dort werden die Bestplatzierten gelistet, genau wie es beim normalen Benchmark der Fall ist.
Berechnung der Punkte
Alle Jahre wieder gibt es natürlich eine neue Formel, die letztendlich die berühmten „3DMarks“ zu Tage bringt. Vorab sei erwähnt, dass Bilder täuschen können und letztendlich mehr Punkte herauskommen, als man bei der Diashow gedacht hat. Die Formel hat sich im Vergleich zu den Vorgängern wieder einmal drastisch geändert. Im neuen 3DMark06 werden erstmals wieder die Grafik-Score und die CPU-Score mit in das Endergebnis einfließen. Schon aus diesem Grund ist der Benchmark nicht mit einem seiner Vorgänger zu vergleichen
Die Punkte werden dieses Mal separat dargestellt. An erster Stelle werden die Punkte für den Shader-Model-2.0-Test ausgegeben, der HDRR/SM3.0- und der CPU-Test bekommen ähnliche Formeln. Alle drei berechnen sich wie folgt.
SM2.0-Punkte = 120 * 0.5 * (fps aus SM2 Gametest 1 + fps aus SM2 Gametest 2)
HDRR/SM3.0-Punkte = 100 * 0.5 * (fps aus SM3.0 Gametest 1 + fps auf SM3.0 Gametest 2)
CPU-Punkte = 2500 * Sqrt (fps aus CPU-Test 1 * fps aus CPU-Test 2)
Hat man diese Punkte zusammen, folgt eine weitere Berechnung. Da bei Grafikkarten, die nicht zur neuesten Generation gehören, der zweite Test wegfällt, wird die Game-Score, die sich aus den Punkte in den Spieletests ergibt, separat berechnet. Die gerade errechneten Punkte fließen natürlich in die neue Berechnung ein.
Spielepunkte HDR/SM3.0-Hardware = 0.5 * (SM2.0-Punkte + HDR/SM3.0-Punkte)
Spielepunkte SM2.0-Hardware = 0.75 * SM2.0-Punkte
Sind die Zwischenschritte alle abgeschlossen, kommt zu guter Letzt die Berechnung der 3DMark06-Punktezahl an die Reihe. Hier fließt nun die CPU-Punktzahl zusammen mit der Spielepunktzahl ein. Da man natürlich je nach Hardware immer nur ein Ergebnis bei der Gesamtpunktzahl in den Spieletests erhalten haben kann, fließt auch nur diese Punktzahl in die Berechnung des Gesamtergebnisses ein.
3DMark06-Score = 2.5 * 1.0/ ((1.7/Spielepunkte + 0.3/CPU-Punkte)/2)
Kleines Beispiel zum Mitrechnen: Man besitzt einen halbwegs neuen Prozessor und eine mittelschnelle Grafikkarte – also kein High-End-System. Das imaginäre System schafft im Test 1 „Return to Proxycon“ durchschnittlich 8 fps, den zweiten Test „Firefly Forecast“ schließt es mit 9 fps ab. Diese Zahlen setzt man nun in die erste Formel ein: SM2.0-Punkte = 120 * 0.5 * ( 8 fps + 9 fps) ergibt ein Ergebnis von 1020 Punkten.
Da die Hardware keinen HDRR/SM3.0-Test mitmacht, fällt diese Formel aus unserer Berechnung heraus, weshalb die Spielepunktzahl nach Formel 5 berechnet wird: Spielepunkte SM2.0-Hardware = 0.75 * 1020 = 765 Punkte.
Um den 3DMark06-Score herauszubekommen, muss nun der Prozessor ins Spiel gebracht werden. Wenn unser Prozessor in beiden Tests rund 0,4 fps erreicht hat, ergibt dies nach bekannter Formel 3 CPU-Punkte = 2500 * Sqrt (0,4 fps * 0,4 fps) eine glatte 1000.
Vereinen wir nun die Punkte aus Spiel- und CPU-Score in der letzten Gleichung, erhalten wir den 3DMark06-Score mit: 3DMarks = 2.5 * 1.0/ ((1.7/765 + 0.3/1000)/2) = 1982
Unser imaginäres System hat also 1982 Punkte im neuen 3DMark06 erreicht.
Treibereinschränkungen
Das Thema Treiber spielt natürlich auch dieses Mal wieder eine Rolle, wenn auch nicht mit den Ausmaßen wie beim 3DMark05. Dort [8] gab es diverse Bestimmungen seitens Futuremark darüber, wie genau der Benchmarks vorzunehmen ist und welche Treiber zum Einsatz kommen dürfen. Das Wort „Cheat“ war in aller Munde, doch die Wogen haben sich geglättet. Heute sieht alles ein Wenig entspannter aus.
Nichtsdestotrotz stehen an erster Stelle weiterhin die bekannten „Approved Treiber“, welche Futuremark auf einer eigenen Homepage [9] auflistet. Dort ist für 3DMark06 natürlich noch nicht allzuviel zu sehen, ATis Catalyst 5.13 [10] und nVidia ForceWare 81.98 [11] sind aber für den Benchmark zugelassen.
Wenn man auf den Online Result Browser (ORB) zugreifen will, wird jede Software-Version (die des Benchmarks und die des Treibers) überprüft. Entsprechen beide den vorgegebenen Spezifikationen, ist das Ergebnis „valid“,also gültig. Die Versionen werden, sollte das Ergebnis denn eingesendet werden, in der Übersicht gleich auf der ersten Seite mit angezeigt. Man weist ausdrücklich noch einmal darauf hin, dass alle Treiber, die nicht auf der Liste auftauchen, nicht mit den zugelassenen verglichen werden können.
Hardwareanforderungen
Mit dem neuen 3DMark sind auch die Hardware-Anforderungen gestiegen. Die neue Version benötigt mehr Grafikspeicher, mehr Arbeitsspeicher und belegt so viel Platz auf der Festplatte wie nie zuvor.
- DirectX9-kompatible Grafikkarte, 256 MB Speicher oder mehr, Pixel-Shader-2.0-Support oder höher
- Prozessor von Intel/AMD mit 2,5 GHz oder höher
- 1 GB Arbeitsspeicher (Testlauf mit 512 MB möglich)
- 1,5 GB freier Festplattenspeicher
- Windows XP mit Service Pack 2 und den letzten zusätzlichen Updates
- DirectX 9.0c Dezember Update [1]
- Microsoft Internet Explorer 6.0 inklusive Updates für einige spezielle Funktionen von 3DMark06
- Microsoft Excel 2000, 2003 oder XP inklusive Updates für einige spezielle Funktionen von 3DMark06
- DirectX 9.0c Dezember Update System Development Kit für einige Tests im Bereich der Bildqualität
Zu den Punkten auf der Checkliste vor dem Start des 3DMark06 gehört im Prinzip all' das, was man in der heutigen Zeit immer beachten sollte. Vor allem die neueste Updates sollten auf dem PC installiert sein. Weitere Punkte darüber hinaus sind eher kosmetischer Natur, denn das letzte BIOS dürfte für das Laufen des Benchmarks nicht zwingend von Nöten sein. Wichtige Punkte sind mit den Hardwareanforderungen bereits abgedeckt. Wer natürlich um jeden Punkt kämpft, der sollte störende Hintergrundprogramme ausschalten und aufpassen, dass 3DMark06 auch wirklich V-Sync automatisch deaktiviert hat; falls nicht, sollte man es manuell im Treiber ausschalten.
Die kommenden Wochen werden natürlich wieder interessant. Einerseits werden mit übertakteten Systemen die Kämpfe um die meisten Punkte laufen, welche durch die Hersteller ATi und nVidia sicherlich nachhaltig geschürt werden. Andererseits werden beide Hersteller im Laufe der Zeit neue Treiber ins Feuer werfen und auch neue Grafikkarten stehen schon auf dem Programm.
Messungen verschiedener Grafikkarten
Die folgenden Performance-Messungen wurden auf unserem Grafikkarten-Testsystem mit Athlon 64 4000+ und 1 GB Arbeitsspeicher [12] durchgeführt. Als Treiber kamen der nVidia ForceWare 82.12 und ATi Catalyst 5.13 zum Einsatz. Die Treibereinstellungen wurden so gewählt, dass sämtliche Karten vergleichbare Qualität liefern. Nähere Details [13] hierzu halten unsere Grafikkarten-Tests bereit.
Overall-Score
3DMark06 - Score Overall
Angaben in Punkten
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SLI-Performance
Angaben in Punkten
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Game-Tests
3DMark06 - Game Test 1 (SM2)
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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3DMark06 - Game Test 2 (SM2)
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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3DMark06 - Game Test 3 (SM3/HDR)
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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3DMark06 - Game Test 4 (SM3/HDR)
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Feature-Test Part 1
Fill Rate Single-Texturing
Angaben in Megatexel pro Sekunde (MTex/s)
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Fill Rate Multi-Texturing
Angaben in Megatexel pro Sekunde (MTex/s)
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Pixel-Shader
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
|
Feature-Test Part 2
Vertex Shader Simple
Angaben in MVertices/s
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Vertex Shader Complex
Angaben in MVertices/s
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Shader Particles
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Perlin Noise
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Batch-Size-Test
Batch Size Test
Angaben in Euro
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Sonstige Tests
Bereits der Vorgängerbenchmark von Futuremark, der 3DMark05, verschlingt geradezu den VRAM der Grafikkarte. Aus diesem Grund führen wir erneut Messungen mit dem neuen Programm durch und wollen kontrollieren, ob 512-MB-Grafikkarten von dem größeren Speicher gegenüber den 256-MB-Kollegen profitieren können. Hierbei müssen wir anmerken, dass aufgrund der technischen Limitierungen das X850-Modell generell nur die „Test Scene“ eins und zwei darstellen kann und die aktuellen GeForce-Grafikkarten bei Einsatz von Anti-Aliasing ebenfalls nur die Szenen ohne High-Dynamic-Range-Rendering zeigen.
RAM-Verbrauch
Angaben in Megabyte pro Sekunde (MB/s)
|
Bereits in 1280 x 1024 kommen sowohl die Radeon X1800 XT als auch die GeForce 6800 Ultra sowie GeForce 7800 GTX nah an die magische 256-MB-Grenze heran. Der Speicherverbrauch ist dabei in der dritten Szene am höchsten und misst auf den Karten zirka 230 Megabyte. Die X850 XT-PE fällt etwas zurück, da diese nur die ersten beiden Testsequenzen abspielen kann. Durch das Hinzuschalten von vierfachem Anti-Aliasing erhöht sich der Speicherverbrauch enorm und die Radeon X1800 XT belegt den eigenen Videospeicher mit etwa 300 MB – in diesem Fall müsste eine Grafikkarte mit einem 256-MB-Speicher die Texturen bereits auslagern. Die anderen drei Testkandidaten können nur die ersten zwei Testszenen wiedergeben und somit überschreiten die Messungen nur minimal den Wert von 260 MB.
256 MB vs. 512 MB
Angaben in Punkten
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Doch was nützen die theoretischen Messungen, wenn sich die Bilder pro Sekunde nicht erhöhen oder die Nachladeruckler nicht minimieren – gar nichts! Aus diesem Grund stellen wir eine GeForce 6800 Ultra mit 256 MB gegen eine 512-MB-Variante und untertakten die Radeon X1800 XT auf die Frequenzen einer langsameren Radeon X1800 XL, weswegen man beide Karten gut vergleichen kann. Wie die vorherigen Messungen bereits zeigten, benötigen die GeForce-6800-Karten in den ersten beiden Sequenzen kaum mehr als 256 MB. Dementsprechend fällt auch die Punktevergabe aus, die im Bereich der Messungenauigkeit liegt. Deutlich interessanter ist das Ergebnis der simulierten Radeon X1800 XL mit 512 MB, die etwas mehr als 200 Punkte Vorsprung vor dem 256-MB-Modell aufweisen kann. Bereits in diesen Einstellungen können aktuelle Grafikkarten von einem großen Speicher profitieren, wobei der Unterschied nicht allzu groß ausfällt.
Der 3DMark06 bietet die Möglichkeit, bei der Shadergenauigkeit die volle Präzision, sprich FP32, zu erzwingen. Standardmäßig ist diese Funktion allerdings deaktiviert und lässt bei den „GeForce 6x00“- und „GeForce 7800“-Modellen den Mischbetrieb aus Full Precision (FP32) und Partial Precision (FP16) zu. Dabei muss der Softwareprogrammierer im Shadercode ein PP-Flag setzen, welches die Grafikkarte erkennt und den einzelnen Shader mit geringerer Präzision berechnet – den meisten Shadern wird ein solches Flag mit aller Wahrscheinlichkeit fehlen, da es ansonsten zu Bildfehlern kommen würde. Theoretisch können bei FP16-Genauigkeit die Shaderberechnungen doppelt so schnell durchgeführt werden, es besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Bildqualität leidet. Die ATi-Grafikkarten beherrschen nur den „Full Precision Mode“, weswegen die X8x0-Serie die Shaderberechnungen durchgehend mit FP24- und die X1000-Karten mit FP32-Präzision rendern.
Full Precision vs. Partial Precision
Angaben in Punkten
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Wie es zu erwarten war, zeigt die Radeon X1800 XT bei m Forcieren der Genauigkeit keine Performanceunterschiede, da deren Architektur keine FP16-Berechnungen im Shadercode durchführen kann. Anders sieht es bei den nVidia-Grafikkarten aus, die bei durchgehender FP32-Präzision etwas an Performance verlieren. Die GeForce 7800 GTX verliert etwa 100 Punkte, während die GeForce 6800 Ultra mehr als 150 Punkte einbüßt.
Bei Verwendung von High-Dynamic-Range-Rendering gibt es derzeit zwei verschiedene Arten, wie die Texturen gefiltert werden. Die nVidia-Grafikkarten (GeForce 6x00 und 7x00) gehen dabei den „optimalen Weg“ und verfügen über das sogenannte FP-Filtering, weswegen Floating-Point-Texturen direkt in der Hardware bilinear, trilinear oder anisotrop gefiltert werden können. Diese Methode ermöglicht die optimale Performance, benötigt allerdings zusätzliche Transistoren auf dem Chip. Aus diesem Grund entschied sich ATi, auf dieses Feature bei den X1000-Karten zu verzichten und filtert die Texturen im Pixel-Shader. Somit muss die auf dem Markt vorhandene Software angepasst werden – bei „Far Cry“ ist dies mit dem Beta-Patch bereits geschehen – und die Geschwindigkeit erreicht nicht ganz das optimale Niveau. Der 3DMark06 arbeitet standardmäßig mit FP-Filtering, soweit die Hardware es zulässt. Interessanterweise bietet das neueste Produkt aus dem Hause Futuremark die Möglichkeit, die Texturfilterung im Pixel-Shader zu erzwingen. Wir sind gespannt, wie die GeForce-Karten darauf reagieren.
SW FP-Filtering vs. HW FP-Filtering
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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Insgesamt gewinnen beide Kartenserien etwa ein Bild pro Sekunde, mal etwas mehr und mal etwas weniger. Groß ist der Gewinn nicht, dennoch verhilft er der GeForce 7800 GTX zum Sieg gegenüber der Radeon X1800 XT im 3DMark06.
Messungen verschiedener Prozessoren
Die Tests der folgenden Prozessoren wurden alle mit identischen Rahmenbedingungen durchgeführt. Zum Einsatz kamen die Testsysteme aus unserem letzten CPU-Vergleichsartikel Athlon 64 FX-60 vs. Pentium XE 955 [14], welche als wohl wichtigstes Ausstattungsmerkmal eine GeForce 7800 GT als Grafikkarte besitzen. Da diese Systeme bisher immer miteinander verglichen wurden, bieten sie sich als perfekte Grundlage für die Aufschlüsselung der einzelnen CPU-Ergebnisse an.
Overall-Score
3DMark06 - Score Overall
Angaben in Punkten
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Fast 500 Punkte trennen die erste von der letzten Platzierung in unserem kleinen CPU-Schlagabtausch. 500 Punkte klingt bei bisherigen Benchmarks nicht viel, doch bei Gesamtpunktzahlen von unter 4000 Punkten spielen diese wohl eine gehörige Rolle. 3DMark06 spielt nun also wirklich in einer anderen Liga als seine beiden populären Vorgänger.
CPU-Test
3DMark06 - CPU-Test
Angaben in Punkten
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Schon der erste Test offenbart eklatante Unterschiede bei den Prozessoren. Wie Eingangs schon erwähnt wurde, spielt Dual-Core eine gewichtige Rolle. In der Athlon 64-Familie ist dies sehr deutlich beim FX-57, welcher zwar mit 2,8 GHz schnell taktet, und seinem Nachfolger FX-60, der nur 2,6 GHz mitbringt, zu sehen. Die Dual-Core-Technologie verschafft dem FX-60 gegenüber dem FX-57 satte 90 Prozent Vorsprung, die Taktraten helfen dem FX-57 hierbei gar nicht. Insgesamt gesehen ist der Bruch an der 1000 Punkte-Marke doch sehr gut zu erkennen. Herkömmliche Single-Core-CPUs werden an dieser Marke hängen, für den Rest der neuen Dual-Core-Generation geht es aufwärts in andere Gefilde.
CPU-Test (Detail)
3DMark06 - CPU-Test-Details
Angaben in Bildern pro Sekunde (FPS)
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In den Einzeltests spiegelt sich natürlich genau das wider, was wir gerade festgestellt haben. Neue Dual-Core-CPUs sind an der gesamten Spitze des Feldes zu finden, Single-Core-Prozessoren folgen abgeschlagen auf den Plätzen.
Wie im Kapitel Punkteberechnung [15] noch ausführlich dargestellt, geht die CPU-Wertung wieder mit in das Endergebnis der 3DMark-Punktzahl ein. Waren bei 3DMark05 noch alle Systeme, die auf eine identische Grafikkarte gesetzt haben auf gleicher Höhe, ist das Bild nun ein völlig anderes.
Einfluss des Arbeitsspeichers
Einen kurzen Blick werfen wir auch noch auf die Speicherbestückung und deren Auswirkungen auf den neuen Benchmark. Als Beispielprozessor haben wir den Athlon 64 FX-60 gewählt und ihn einmal mit 1 GB und zum zweiten Male mit 2 GB RAM bestückt. Die Unterschiede, falls man überhaupt von Unterschieden sprechen kann, fallen sehr klein aus. Jedoch sind sie in allen Teilbereichen, sprich SM2.0 und SM3.0-Test, den einzelnen CPU-Tests und auch im Endergebnis sichtbar. Für Jäger der Performancekrone dürfte also eine entsprechende Arbeitsspeicherbestückung von Vorteil sein.
Auswirkungen des Arbeitsspeichers
Angaben in Punkten
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Fazit
Drei Versionen des 3DMark06 in drei Tagen. Nachdem es anfänglich noch kleine Probleme gegeben hat, von denen aber nur die Tester vor der Veröffentlichung etwas mitbekommen haben, wird Version 1.0.2 nun offiziell der siebte Teil der Saga. Welcher Eindruck ist geblieben?
„3DMark06 - The Gamers' Benchmark“, so nennt sich das neueste Produkt offiziell. Und endlich hat ein Benchmark von Futuremark diesen Titel auch wieder verdient. Waren 3DMark03 und 3DMark05 doch eher ein Grafik-Benchmark, wurden im neuesten Ableger einige Änderungen vorgenommen. Da der Prozessor wieder eine entscheidende Rolle spielt, sind Vergleiche zu früheren Benchmarks nicht möglich. Selbst die Vergleichbarkeit untereinander kann man anhand der „3DMarks“ nicht mehr vornehmen. Spezielle Rahmenbedingungen sind für einen wirklichen Vergleich zu schaffen. So muss, wie in unserem Test geschehen, für reine Grafikkartentests natürlich immer ein- und derselbe Prozessor verwendet werden. Behält man die Grafikkarte bei und wechselt den Prozessor, sind drastische Unterschiede erkennbar. Ergebnisse, die nun in Foren, auf Seiten und ähnlichem gezeigt werden, müssen viel differenzierter betrachtet werden. Vergleichbar sind lediglich die drei einzelnen Ergebnisse, die 3DMark06 am Ende ausgibt: der SM2.0-Score, HDRR/SM3.0-Score und CPU-Score. Das zusammengewürfelte Endergebnis jedoch nicht. Man benötigt für ein wirklich gutes Abschneiden ab heute einen schnellen Dual-Core-Prozessor, eine sehr schnelle Grafikkarte – möglichst SLI bzw. CrossFire – und auch etwas mehr Arbeitsspeicher. Unterscheiden sich zwei Systeme nur in einer dieser Komponenten geringfügig, hat dies bereits Einfluss auf das Endergebnis – ein wahrer „Gamer's Benchmark“. In Spielen bringt es bekanntlich recht wenig, wenn man eine schnelle Grafikkarte besitzt, der Prozessor aber hinterherhinkt. Ob 3DMark06 letztendlich näher an der Realität liegt als seine Vorgänger, muss jeder für sich selbst entscheiden.
Auch wenn man den 3DMark06 nicht als echten Benchmark betrachten möchte, sind die Grafiktests sehr ansehnlich. Und sind die Unterschiede in den ersten Tests nicht sofort für jedermann sichtbar, so sind sie doch vorhanden. Gerade die Implementierung neuer Technologien sollte Futuremark dabei zum wiederholten Male hoch angerechnet werden. So können moderne Grafikkarten durch das Shader-Model 3.0 durchaus an Performance gewinnen. Der Sprung zum Vorgänger ist dieses Mal aber größer als vom 3DMark03 zum 3DMark05. Ältere PCs stehen im neuen Test schlechter da, als sie in der Realität sind. Es sind jedoch nur Punkte, die am Ende ausgegeben werden, was man nicht vergessen sollte. Und auch wenn die Diskussionen um die meisten „3DMark“ nun wieder ihre Kreise ziehen werden, geht nichts über den eigenen, den Bedürfnissen angepassten PC.
In Bezug auf die Umfrage [16], die wir zum Teaser gestartet haben, dürften einige sicherlich enttäuscht sein. Fast kein High-End-Modell erreicht als Single-Lösung die 4000 Punkte-Marke – die einzige Ausnahme ist die GeForce 7800 GTX 512. Fast 80 Prozent haben ihren PC aber bereits unter dieser Marke angesiedelt. Sicherlich waren die Erwartungen an die bisherigen Versionen angelehnt, so dass die neue Berechnung der Punkte einen Strich durch die Rechnung der meisten Leser gemacht hat. Im Anhang werden Leser ihre Ergebnisse präsentieren können, so dass sich schnell ein Gesamtbild ergeben wird, welcher Prozessor mit welcher Grafikkarte wo landen kann.
Leser-Ergebnisse
Auch in diesem Jahr möchten wir den Lesern wieder die Möglichkeit geben, uns ihre eigenen Ergebnisse mitzuteilen, welche wir je nach Plattform in eines der beiden Diagramme eintragen werden. Wer den 576 MB schweren Download hinter sich gebracht hat, einen oder mehrere „Runs“ unter Default-Einstellungen (1280x1024, 32 Bit, kein AA) getätigt hat, schickt uns einfach eine E-Mail mit dem Ergebnis oder schreibt in unserem eigenen IRC-Channel [17] ein paar Worte, sofern jemand von den Redakteuren anwesend ist. Die Ansicht kann zur leichteren Verarbeitung wie folgt ohne Absätze und sonstige Abweichungen gestaltet werden, wobei die unten gezeigte Form mit den verwendeten Abkürzungen (im Beispiel sieht man die Darstellung, falls man ein wenig an der Taktschraube gedreht hat) genutzt werden sollte. Natürlich kann auch das vorgefertigte E-Mail-Formular genutzt werden.
Prozessor, Arbeitsspeichertyp und -menge, Grafikkarte und Grafikkartenspeicher, Grafikkartentreiber: Punktzahl
Beispiele: P4 520 2,80@3,60 GHz, 1536 MB DDR2-533, X800XT 256 MB, Omega 2.6.87 : 1982 Punkte
A64 X2 3800+@4400+, 1024 MB DDR400, GF7800 GT 256 MB, FW82.12 : 3716 Punkte
Wir tragen die eingesandten Werte dann in das Diagramm ein. Wichtig ist dabei, dass die Default-Einstellungen 1280 x 1024 in 32 Bit Farbtiefe beibehalten werden und die Version des Grafikkartentreibers mit angegeben wird. Sollte eine Komponente fehlen, kann das Ergebnis leider nicht veröffentlicht werden!
Zur besseren Übersicht haben wir auch dieses Mal die Ergebnisse nach AMD- bzw. Intel-Prozessoren aufgeteilt. nVidia-Grafikkarten werden wie immer grün dargestellt, ATi-Karten bekommen ihr hauseigenes Rot. Sonstige Karten wird die blaue Farbe spendiert. Da jeder Benutzer Multitasking-fähig ist, dürfte der Vergleich zwischen Intel und AMD trotz getrennter Diagramme nicht allzu schwer fallen.
Eines jedoch noch vorweg. Wir bitten um Verständnis, dass wir nicht jedes eingesandte Ergebnis in unsere Datenbank übernehmen können. Sollte ein vergleichbares System schon aufgeführt sein oder uns das Ergebnis recht „spanisch“ vorkommen, so sehen wir von einer Veröffentlichung ab.
Intel-Plattform
3DMark06-Score (Intel)
Angaben in Punkten
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AMD-Plattform
Damit keine Befürchtung aufkommt, dass der Spitzenreiter nicht zurecht dort oben steht, haben wir den Screenshot seines Testergebnisses, welches er bei uns im Forum [18] veröffentlicht hat, mal zur Anschauung hochgeladen. Man sieht also, das schon am Tage des Startes erstaunliche Ergebnisse zu Tage treten können.
3DMark06-Score (AMD)
Angaben in Punkten
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