Einleitung
Ein neues Jahr, ein neuer 3DMark. Nach einigen Verzögerungen und viel Brimborium zuvor hat Futuremark heute wie erwartet die neue Version eines der bekanntesten Benchmarksuiten veröffentlicht. Während auf den ersten Blick eigentlich nur eine neue Version eben eine ältere ablöst, hat sich unter der Haube jedoch viel mehr getan. Denn auch Futuremark folgt dem Trend hin zu mobilen Geräten und hat deshalb den 3DMark, der ohne ein Zusatzkürzel wie „13“, „Next Gen“ oder Sonstigem auskommt, für alle Geräte vom kleinen Android-Smartphone bis hinauf zum 10.000-Euro-High-End-PC entwickelt. Der Clou an der ganzen Geschichte ist, dass sich eben diese Geräte in Zukunft auch noch alle vergleichen lassen sollen – plattformunabhängig. Deshalb sind die 2.456 Punkte, die unser Atom-Tablet im ersten Test „Ice Storm“ erreicht auch vergleichbar mit den 176.414 Punkten, die ein Core i7-3770K bei 4,5 GHz mit einer GeForce GTX 690 erzielt – zumindest meint dies Futuremark. Doch der Reihe nach.
Überblick
Drei mehr oder weniger umfangreiche Tests stehen im Fokus des neuen 3DMark, worin auch direkt die große Neuheit gegenüber den vorangegangenen Versionen liegt. So entspricht der letzte und größte Test „Fire Strike“ mit seinen Einzeltests am ehesten dem bisher klassischen 3DMark, der nun aber um zwei weitere Testszenarien ergänzt wurde. Durch diese drei eigentlich komplett separaten Tests erfolgt direkt eine Aufsplittung, die Futuremark im Groben mit High-End-PCs, Notebooks und Tablets bzw. Smartphones beschreibt. Am Ende eines kompletten Durchlaufs erhält man somit nicht mehr nur eine einzelne Punktzahl – die berühmt berüchtigten 3DMarks – sondern drei einzelne Ergebnisse.
Exakt dort findet sich auch eine Eigenheit des neuen 3DMark wieder. Denn die schlichte Aussage „Mein System erreicht 1234 3DMarks“ funktioniert mit dem neuen Teil nicht mehr. Zwar sind die Unterschiede bei den Punkten in den drei separaten Tests zum Start am heutigen Tage sehr deutlich, doch ohne die Angabe des genauen Einzeltest können ganz schnell falsche Schlussfolgerungen gezogen werden. Über kurz oder lang wird es in den einzelnen Bereichen Überschneidungen geben, dürfte der neue 3DMark doch mindestens zwei Jahre Bestand haben. Futuremark erklärte deshalb vorab auch mehrmals, dass zu jeder Angabe von den besagten 3DMarks auch zwingend die Testsuite publiziert werden muss.
Bereits in den letzten Versionen von 3DMark war ein Produktschlüssel nötig, um diverse Optionen freizuschalten. Auch in der neuen Version des 3DMark können Details und beispielsweise die Extreme-Einstellung des hardwareforderndsten Tests „Fire Strike“ erst mit einem Product-Key der käuflich erworbenen Version aktiviert werden. Ohne Key kann man den 3DMark jedoch mit vorgeschalteten Demo-Szenen jedes Benchmarks durchlaufen. Das Endergebnis kann jedoch nur online über die Futuremark-Webseite angezeigt werden. Wie üblich gibt es eine kostenlos nutzbare „Basic Edition“, eine „Advanced“-Variante (24,95 US-Dollar) mit etwas mehr Optionen sowie zu guter Letzt die „Professional“-Lösung (995 US-Dollar).
Systemanforderungen und Kompatibilität
Am heutigen Tage veröffentlicht die finnische Softwareschmiede zunächst nur die Variante des 3DMark für das klassische Windows. Noch im ersten Quartal sollen die anderen Varianten für Windows RT, Android und Apples iOS folgen – laut Futuremark eher binnen Wochen denn Monaten.
| Komponente | Minimum | Herstellerempfehlung |
|---|---|---|
| Betriebssystem | Windows Vista | Windows 7, 8 |
| Prozessor | 1,8 GHz Dual-Core | 1,8 GHz Dual-Core |
| Arbeitsspeicher | 2 GByte | 4 GByte |
| Grafik | Direct X9 | DirectX 11 mit 1 GByte Speicher |
| Festplattenspeicher | ca. 3 Gigabyte | |
Mit 1,8 GHz Takt für zwei Kerne und dazu einer DirectX-9-Grafikeinheit sind die Anforderungen an die Hardware recht bescheiden, sodass auch aktuellen Tablets auf Basis von Intels Atom-Prozessoren damit zurecht kommen. Allerdings können diese Systeme nicht alle Benchmarksequenzen durchlaufen, sondern jeweils nur die von der Hardware unterstützen Szenen.
Für Windows-RT-Systeme wurden die empfohlenen Spezifikationen noch nicht genau definiert. 3DMark soll auf all diesen Systemen arbeiten, jedoch mitunter nicht alle Tests durchlaufen können – theoretisch kann Windows RT all drei Haupttests bewältigen, während für Android und iOS nur der erste Test verfügbar ist. Eine entsprechend angepasste Systemanforderung für Windows RT soll jedoch erst später zur Verfügung gestellt werden.
| OS | Android | Apple iOS |
|---|---|---|
| Version | 3.1 oder höher | 5.0 oder höher |
| Prozessor | n.v. | iPhone 4, iPad 2, iPod touch (5. Gen.) |
| Arbeitsspeicher | 1 GByte | - |
| Grafik | OpenGL ES 2.0 kompatibel | - |
| Massenspeicher | 300 MByte | |
Tabellarisch noch einmal die Übersicht, welches Betriebssystem von welchem Benchmark unterstützt wird. Erwartungsgemäß unterstützt natürlich Windows alle drei großen Tests, dass jedoch auch die RT-Variante mit dem Fire-Strike-Test umgehen kann, überrascht. Denn dieser verlangt unter anderem 1 GByte nur für Grafikspeicher und Tessellation muss unterstützt werden. Futuremark hat den 3DMark somit auch für die Zukunft ausgelegt, in der auch ARM-basierte Tablets mit Windows RT über entsprechende Hardware verfügen und diesen Test ausführen können.
| Betriebssystem | Ice Storm | Cloud Gate | Fire Strike |
|---|---|---|---|
| Windows | ✔ | ✔ | ✔ |
| Windows RT | ✔ | ✔ | ✔ |
| Android | ✔ | X | X |
| Apple iOS | ✔ | X | X |
Download
Wie üblich haben wie die neue Auflage des 3DMark auf unsere schnellen Downloadserver geladen, von denen sich die 970 MByte große Datei kurzerhand beziehen lässt: Download des neuen 3DMark [1].
Testsequenzen
Ice Storm (DirectX 9)
Der Ice-Storm-Test im 3DMark ist der eigentliche „Cross-Plattform“-Benchmark, da dieser auf sämtlichen Geräten funktionieren wird und diese somit vergleichbar macht. Auf dem PC sowie auf Windows RT kommt dabei eine DirectX-11-Engine zum Einsatz, die jedoch auf das „Direct3D Feature Level 9“ und damit auf DirectX 9 beschränkt ist. Auf Android- sowie iOS-Geräte wird aufgrund der fehlenden DirectX-API OpenGL ES 2.0 zum Einsatz kommen.
Laut Futuremark ist Ice Storm für Smartphones, Tablets, kleine Notebooks sowie für Einsteiger-PCs gedacht. Dies resultiert darin, dass moderne High-End-PCs teilweise 1.500 Bilder pro Sekunde und damit absurd hohe Werte von über 150.000 Punkten erhalten.
Technisch gesehen ist der Test eine Weiterentwicklung vom 3DMark06. Der Benchmark erzeugt dabei im ersten Test recht hohe Vertex-Last (durchschnittlich pro Frame 530.000 Vertices), belastet die Pixel-Shader (durchschnittlich 4,7 Millionen Pixel) allerdings nur gering. Beim zweiten Test dreht sich beides genau um (12,6 Millionen Pixel sowie 75.000 Vertices) – dies soll dabei helfen, Fixed-Function-GPUs ohne Unified Shader nicht zu überlasten.
Beim Physiktest werden vier verschiedene „Welten“ mit jeweils zwei festen und zwei verformbaren Objekten simuliert. Pro CPU-Kern wird ein Thread für die Berechnungen genutzt. Die GPU spielt in diesem Test nur eine kleine Rolle. Als Physikbibliothek kommt die „Bullet Open Source Physics Library“ zum Einsatz.
Optisch erscheint der Ice-Storm-Test nicht mehr zeitgemäß, wenn man an moderne Grafik-Standards denkt. Dabei muss man aber bedenken, dass es sich eben nicht um einen Test für einen aktuellen PC, sondern um ein Szenario für Smartphones und Tablets handelt.
Cloud Gate (DirectX 10)
„Cloud Gate“ nutzt ebenso eine DirectX-11-Engine, jedoch wird das Direct3D Feature Level 10, DirectX 10, eingesetzt. Der Benchmark ist für ein gewöhnliches Notebook sowie einen normalen PC gedacht und besteht aus zwei Grafik- sowie einem Physik-Test. Cloud Gate wird nur auf Windows- sowie Windows-RT-Geräten durchlaufen.
Der erste Grafiktest orientiert sich wie bei Ice Storm auf die Vertex- anstatt die Pixel-Last. So werden drei Millionen Vertices berechnet sowie durch den Geometry-Shader 450.000 Primitive erzeugt, sodass schlussendlich 1,1 Millionen Dreiecke pro Frame entstehen. Darüber hinaus gibt es 18 Millionen Pixel pro Bild.
Der zweite Grafiktest hat dagegen weniger Geometrie zu bieten (1,8 Millionen Vertices), dafür jedoch komplexere Shader. Genauere Angaben dazu macht Futuremark aber nicht. Beim Physik-Test werden 32 „Welten“ simuliert, wobei jede Welt aus vier deformierbaren Objekten, vier Joints (Gelenke) sowie 20 festen Körpern besteht, die miteinander kollidieren.
Grafisch kann Cloud Gate wenig begeistern – was der Test aber auch nicht soll. Doch auch unabhängig von der Technik zeigt sich Futuremark erneut wenig einfallsreich und bedient sich einer Weltraumszene, die deutlich zu hell ausfällt.
Fire Strike (DirectX 11)
Im Fire-Strike-Test des 3DMark hat Futuremark keinerlei Rücksicht auf schwächere Hardware genommen und schöpft aus den Vollen. Dementsprechend kommt nicht nur eine DirectX-11-Engine, sondern auch das Direct3D Feature Level 11 zum Einsatz. Der Test ist für Spiele- und High-End-Systeme gedacht.
Fire Strike, der eigentliche Nachfolger zum 3DMark 11, besteht aus zwei grafischen, einem Physik- und einem kombinierten Test. Im ersten Grafik-Test konzentriert sich Futuremark auf Geometry und die Beleuchtung. So gibt es 100 Lichtquellen die einen Schatten werfen und weitere 140 ohne einen direkten Schatteneinfluss. Pro Frame gibt es durchschnittlich 3,9 Millionen Vertices zu sehen, die 500.000 so genannte „Input Fetches“ für Tessellation beinhalten, sodass jeder Frame aus etwa 5,1 Millionen Dreiecken besteht.
Die Compute Shader werden für die Partikeleffekte und das Post Processing benutzt, wobei diese pro Frame 1,5 Millionen Mal benutzt werden. Im Durchschnitt gibt es 80 Millionen Pixel pro Frame.
Der zweite Grafik-Test konzentriert sich auf Partikel- und weitere GPU-Simulationen. Die beiden „Rauchfelder“ werden beispielsweise auf der GPU berechnet. Der Test besteht pro Frame aus 2,6 Millionen Vertices und 240.000 Input Patches für Tessellation, während 1,4 Millionen Primitive durch den Geometry-Shader erzeugt werden. Das sorgt für etwa 5,8 Millionen Dreiecke pro Frame. Die Compute Shader werden pro Frame 8,1 Millionen Mal angefragt. Diese sind im zweiten Test für die Partikel- sowie Flüssigkeitssimulation und für das Post Processing zuständig. Im Durchschnitt gibt es 170 Millionen Pixel pro Frame.
Der Physik-Test besteht erneut aus 32 Welten. Weitere Details gibt Futuremark nicht an. Der Combined-Test soll die CPU und die GPU gleichzeitig auslasten. So muss die GPU bestimmte Berechnungen aus dem ersten und dem zweiten Grafik-Test ausführen, während die CPU 32 Welten berechnen muss, wobei jeder Thread für eine im Hintergrund herabfallende Statue zuständig ist, die wiederum in 113 Einzelteile zerfällt.
Die Fire-Strike-Engine unterstützt sämtliche modernen Features. So kann die Engine mit DX11-Multithreading umgehen, dasselbe gilt für Tessellation, „Surface Illumination“, „Volumetric Illumination“, „Particle Illumination“, Tiefenunschärfe, Bloom, Anti-Aliasing (MSAA und FXAA), eine Rauchsimulation und noch vielem mehr.
Der „normale“ Fire-Strike-Test sieht optisch sehr ansprechend aus und weiß vor allem bezüglich der zahlreichen Rauch- und Partikeleffekte zu gefallen. Wahrlich beeindruckend wird die Grafik im so genannten „Extreme-Modus“ (höhere Auflösung, mehr Kantenglättung, mehr Details), denn in diesem Preset lässt sich die Grafik von Fire Strike tatsächlich als „Next Gen“ bezeichnen. Dieser Test kann jedoch nur mit der gekauften Variante ausgeführt werden.
Berechnung der Punkte
Auch mit dem 3DMark hat Futuremark wieder einmal eine neue Formel zur Berechnung der berühmten „3DMarks“ aufgestellt – und dieses Mal direkt in dreifacher Form, wobei die ersten beiden Testszenarien identisch berechnet werden. Erneut ist es am Ende eine große Formel, die jene Einzeltests unterschiedlich stark gewichtet und zusammenrechnet, um am Ende eine, genauer gesagt drei schlichte Punktewertungen zu liefern.
Die wichtigste Formel ist dabei eben genau die zur Berechnung des sogenannten „Overall Score“:
Die drei Elemente „W“ sind jeweils die Punkte für die einzelnen Untertest in ihren Bereichen, während die Elemente S noch einmal spezielle Formeln für diese drei Tests enthalten und so am Ende ihrerseits einzelne Ergebnisse in Bildern pro Sekunde ausgeben. Wie in den Jahren zuvor gibt es jedoch entsprechende Skalierungskonstanten, die bei jedem Wert mit hinein spielen, sowie bestimmte Gewichtungen der Test.
Anhand der Konstanten erfolgen die Berechnungen der einzelnen Bilder pro Sekunde in den Untertests, sodass diese am Ende ein „schön rundes“ Ergebnis ausgeben. Der hohe Wert der Skalierungskonstante trifft jeweils auf die FPS der einzelnen Grafik-, Physik- und Combined-Tests.
Grafikkarten-Benchmarks
Für die folgenden Benchmarks mit dem neuen 3DMark haben wir unser Grafikkarten-Testsystem [2] genutzt. Als Treiber kommt der Catalyst 13.2 Beta4 beziehungsweise der GeForce 313.95 zum Einsatz.
3DMark
Angaben in Punkten
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Dass der Ice-Storm-Test eigentlich nicht für die Nutzung auf einem modernen PC gedacht ist, merkt man zugleich an der Absurd hohen Punktzahl von über 150.000 3DMark-Ice-Storm-Punkten. Darüber hinaus ist die Skalierung kaum noch gegeben, denn schnelle Grafikkarten haben in diesem Test nur einen geringen Vorteil.
Dasselbe Bild zeigt sich auch im Cloud-Gate-Test: Dieser ist eigentlich für normale PCs beziehungsweise Desktop-Rechner gedacht, aber nicht für einen schnellen Spiele-PC. Eine sinnvolle Skalierung gibt es kaum und auch die Punktevergabe ist mit bereits über 25.000 Punkten sehr hoch.
3DMark - Fire Strike (DX11)
Angaben in Punkten
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Anders dagegen der Fire-Strike-Test, der für Spiele-Rechner gedacht ist, was man ihm auch direkt an den Ergebnissen ansieht. Die GeForce GTX 690 hat aufgrund der zwei GPUs das Testfeld mit 9.699 Punkten im Griff, die Radeon HD 7970 GHz ist mit 6.934 Punkten 29 Prozent langsamer. Diese schafft es jedoch, die GeForce GTX 680 mit 6.245 Punkten hinter sich zu lassen, was einer Differenz von elf Prozent entspricht. Anders herum sieht es dagegen bei der „Last Generation“ aus. Dort kommt die GeForce GTX 580 mit 4.367 Punkten auf ein um 16 Prozent besseres Ergebnis als die Radeon HD 6970.
Der nur in der Kaufversion ausführbare Extrem-Preset des Fire-Strike-Tests offenbart bereits anhand der Punktzahl, dass dieser nur für High-End-Rechner gedacht ist. Mit 5.066 Punkten knackt selbst die GeForce GTX 690 nur knapp die 5.000-Punkte-Grenze. Die Radeon HD 7970 GHz Edition kommt auf 3.405 3DMarks (-33 Prozent), die GeForce GTX 680 ist mit 3.068 Punkten (-10 Prozent) etwas langsamer. In dem Preset kann sich die Radeon HD 6970 mit 1.788 Punkten interessanterweise um 14 Prozent von der GeForce GTX 580 absetzen, da dieser wahrscheinlich der Speicher (1.536 MB gegen 2.048 MB) ausgeht.
Fazit
Hier ist er nun also, der neue 3DMark; zumindest der erste Teil. Die vorab viel beworbene Kompatibilität über alle Plattformen hinweg kann zum Start der neuen Version nicht getestet werden, fehlen doch noch die entsprechenden Lösungen für Windows RT, Android und iOS. Was bleibt, ist deshalb heute „nur“ eine weitere Ausgabe eines Windows-Benchmarks in aktualisierter Version, der zumindest hier und da einen Ausblick gibt, was in einigen Wochen und Monaten möglich sein wird.
Inwiefern diese von Futuremark beschriebene Vergleichbarkeit am Ende jedoch wirklich sinnvoll eingesetzt werden kann, bleibt abzuwarten. Wirklich plattformunabhängige Vergleiche mögen zwar jetzt nicht mehr nur theoretisch sondern auch praktisch möglich sein, jedoch ist der Nutzen stark vom Einsatzgebiet abhängig und eben vor allem bei unterschiedlichen Software-Plattformen interessant. Dass unser Atom-Tablet mit 2.456 Punkten im ersten Test „Ice Storm“ keine Chance gegen einen Core i7-3770K bei 4,5 GHz mit einer GeForce GTX 690 hat, war uns auch ohne die von ihm erzielten 176.414 Punkte bewusst. Interessanter wird es also erst mit den anderen drei Versionen des Programms, sodass man passende Tablet- und auch Smartphone-Produkte aus dem gleichen Marktumfeld aber unterschiedlichen Architekturen miteinander konkurrieren lassen kann.
Technisch ist der neue 3DMark ein zweischneidiges Schwert. Der für mobile Geräte gedachte Ice-Storm-Test ist, wenig überraschend, optisch keine Augenweide, da er sich an die Gegebenheiten der schlechter ausgestatteten, mobilen Ableger richtet. Interessanter aus PC-Sicht ist da schon der Cloud-Gate-Test, auch wenn die Grafik – zwar deutlich besser als bei Ice Storm – ebenfalls nicht auf dem aktuellen Stand der Technik ist. Der für moderne Rechner gedachte Fire-Strike-Test ist technisch vielleicht nicht durchweg makellos, optisch als Gesamtpaket aber eine wahre Augenweide, so dass auch High-End-PC-Besitzer mit dem neuen 3DMark auf ihre Kosten kommen. Der normale Preset ist bereits ganz hübsch, die Extreme-Einstellung zeugt dann aber davon, dass bei (sehr niedriger Framerate) Futuremark nicht vergessen hat, wie eine sehr gute Grafik auszusehen hat. Die Sequenz ist mit den zahlreichen Partikel-, Rauch- und Feuereffekte zwar auf eine „Effekthascherei“ ausgelegt, wen das aber nicht stört, bekommt die bis heute beste Echtzeitgrafik auf den Monitor gezaubert.
Optisch ist der 3DMark dank „Fire Strike“ also durchaus gut gelungen, was bis jetzt eigentlich eines der wichtigsten Kriterien für den 3DMark war. Ob das neue Wunschziel, unterschiedliche Plattformen miteinander vergleich zu können, aber tatsächlich so gut funktioniert wie Futuremark behauptet, wird sich erst mit der Zeit feststellen lassen.
Ergebnisse unserer Leser
An dieser Stelle wollen wir unseren Lesern die Möglichkeit geben, selbst ihre Ergebnisse des neuen 3DMark einzuschicken. Dafür haben wir ein kleines Formular vorbereitet, bei dem der PC in einigen wenigen Details kurz beschrieben werden soll und natürlich auch die passenden 3DMarks für die 3 (+1) Tests eingetragen werden können.
Update 6.2.2012, 14 Uhr: Die Einsende-Möglichkeit ist ab jetzt geschlossen, alle Werte die bisher übermittelt wurden, sind berücksichtigt. Wir bedanken uns für die rege Teilnahme! In Kürze werden wir dies mit den anstehenden drei Versionen für Android, iOS und Windows RT in leicht angepasster Form neu auflegen.
Um die Ergebnisse übersichtlich darzustellen, haben wir die farbliche Einteilung nach der Grafiklösung des Systems gewählt. Ein PC mit AMD-Grafiklösung wird folglich rot dargestellt, Nvidia-basierte Pixelbeschleuniger im Computer sorgen für grüne Balken, Intel-integrierte Grafiklösungen sind blau. Für Exoten bleibt am Ende Schwarz. Bei den Spezifikationen ist der Takt des Prozessors immer angegeben, bei der Grafikeinheit wird variabel je nach Übertaktung dieser Takt publiziert. Einträge ohne genaue Werte sollten dem Referenzdesign entsprechen.
Natürlich kann trotz Überprüfung vorab für die Richtigkeit aller hier publizierten Werte keine Garantie übernommen werden, da durch fehlende Angaben bei gewissen Taktraten und von Herstellern bereits angekündigten „speziellen Treibern für den Benchmark“ schnell deutlich andere Ergebnisse zutage kommen können.
Ice Storm
3DMark – Ice Storm
Angaben in Punkten
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Cloud Gate
3DMark – Cloud Gate
Angaben in Punkten
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Fire Strike
3DMark – Fire Strike
Angaben in Punkten
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Fire Strike Extreme
3DMark – Fire Strike Extreme
Angaben in Punkten
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