Intro
Frühling 2004 - die neuesten Grafikboliden von ATi und NVIDIA kommen langsam in die Verkaufsregale, es gibt einen erneuten Wettstreit um die heilige Performance-Krone, dies jedoch nur zu astronomisch hohen Preisen. Hübscher Nebeneffekt, diesen immer wieder kehrenden Spiels ist, dass die Vorgängerserie beim Erscheinen deutlich günstiger wird und somit ein wirkliches Schnäppchen darstellt. Die High-End-Karten der letzten Generation sind noch immer flott unterwegs und inzwischen für um die 200,- € zu haben. Und zumeist sind diese auch noch deutlich schneller als die neuen Karten aus dem Mid-Range-Segment (Vgl. GeFORCE 4 Ti4600 vs. GeFORCE FX 5600/5700). Uns interessierte diese Situation sehr und wir möchten mit diesem Report zeigen, wozu diese Karten, gut ein Jahr nach ihrem Erscheinen, noch fähig sind und wie man das letzte Quäntchen Leistung aus ihnen herausholt. Daher stellt sich die Frage zurecht; welcher "Jahreswagen" sich nun eher lohnt. Viel Spaß beim lesen!

Details
Kurz nach dem Release des NV35 verschwanden auf NVIDIAs Internet-Seiten alle Informationen über den NV30. Wieso? Nun, der NV35 ist ein stark aufgebohrter NV30 mit einem 256-Bit breiten Speicherinterface. Man verbannte die FX12-Combiner-Rechenwerke (12-Bit Integer-Genauigkeit) aus den Pipelines und fügte eine zweite FP32-MAD-FPU (32-Bit Gleitkomma-Genauigkeit) pro Pipeline hinzu. MAD-FPUs sind hier Rechenwerke die auch sehr komplexe Shaderoperationen in nur einem Takt berechnen können. Jedoch treten diese eher selten auf und es wird schwer, diese Rechenwerke richtig auszulasten. Verglichen mit herkömmlichen FPUs, verschlingen diese MAD-Einheiten zudem mehr Transistoren. Hier half der Shader-Compiler, welcher ab den Ver.: 5x-Detonator/ForceWare-Treibern an Bord kam und die Shader für die Rechenwerke sortierte. Komplett ausgelastet war der NV35 trotzdem nie so recht. Das lag zum Teil auch an der geringen Anzahl der temporären Register. Die Nutzung des FP16-Formats erwies sich jedoch als recht hilfreich, um vernünftigere Shader-Performance zu erhalten. Das Intellisample-Verfahren wurde ebenfalls verbessert und bekam nun das Anhängsel "HCT" (High-Resolution Compression Technology) hinzu. Es soll dafür sorgen, dass vor allem Anti-Aliasing-Operationen schneller von Hand gehen. Gerüchten zufolge hat man die Colorcompression gleich mit verbessert, um Speicherbandbreite zu sparen. Die Qualität des Anti-Aliasings bessert sich dadurch jedoch nicht. Weiterhin kam ein Early-Z-Culling für Stencil-Operationen hinzu. Somit konnte dramatisch an Stencil-Füllrate gespart werden. Dies bringt vor allem in Spielen wie "Doom III" große Vorteile (eines der wenigen Spiele in dem NVIDIA, trotz Nutzung der Pixel-Shader, ATi gerade zu dominiert). Schlussendlich wurde der einst groß angepriesene DDR-II-RAM des NV30 wieder durch den "altmodischen" DDR-I-RAM ersetzt, denn dieser ist wesentlich günstiger und lässt sich, wenn man genau so viel ausgibt wie für den DDR-II-RAM, sogar für das selbe Geld noch höher takten.

Kurz nach der Ankündigung konterte ATI mit dem R350, einer höher getakteten Variante des erfolgreichen und sehr leistungsstarken R300. Mit dem NV35 sollte bei NVIDIA nun alles besser werden. Dank des Wegfalls vom DDR-II-RAM beim NV35-Design, kammen die Karten mit einer wesentlich humaneren Kühlung daher und werden auch nicht mehr so heiß.

Zur Karte an sich; Sparkle fällt mal wieder durch eine außergewöhnliche Verpackung auf. Die Karte kommt in einer mit Schaumstoff gepolsterten Blech-Dose daher. In der Verpackung finden wir neben der Karte zwei Spiele: Gun Metal und das Rollenspielepos Morrowind. Zusätzlich sind eine Videobearbeitungssoftware von Ulead und eine Treiber CD-ROM dabei. An Zubehör wurden der Karte ein DVI-zu-VGA-Adapter und eine Kabelpeitsche für die Videoausgänge mit auf den Weg gegeben. Die Karte beseitzt erfeulicherweise einen zweiten Videoausgang. Leider wurde hier an dem D/A-Wandler gespart, so dass die Signalqualität beim zweiten Ausgang unakzeptabel wird. Das Ergebnis ist ein doch sehr matschiges Bild, dies jedoch nur, wenn zwei CRT-Monitore verwendet werden. Wird nur ein CRT- und bzw. oder ein TFT-Bildschirm verwendet, bleibt hingegen die Bildqualität kristallklar. Warum hier wenige Cent in der Produktion gespart wurden, ist uns nicht ganz klar. Sehr schade um die Funktionalität dieser Karte.

Sparkle verwendet für seine Karte ein blaues PCB mit einem hochwertigen Hybrid-Kühlerkörper aus Aluminium und Kupfer. Für den nötigen Luftaustausch kommt ein geregelter 40 x 40 mm Lüfter zum Einsatz. Der gesamte Kühler, wird mit fünf Pushpins auf dem PCB fixiert. Theoretisch positiv, aber in der Praxis nicht wirklich nötig ist, dass diese Konstruktion keinen weiteren PCi-Slot versperrt. Der PCi-Slot direkt neben dem AGP-Slot kann also durchaus belegt werden. Während man bei anderen Karten den Lüfter mit dieser Aktion "ersticken" würde, ist bei der Sparkle-Karte der Lüfter so weit hinten, dass er von einer kürzeren PCI-Karte nicht blockiert wird.

Die NVIDIA-Karte ist relativ lang, und anders als beim Referenz-Design, dass NVIDIA eigentlich vorgibt, ist der Stromanschluss nicht nach oben hin, sondern nach hinten hin verlegt. Die Rückseite der Karte zeigt uns nichts sehenswertes, bis auf die leeren Plätze für weitere 128 MByte RAM, die jedoch der FX5900 Ultra (+) vorbehalten sind. Nehmen wir nun den Kühler ab, kommt der NV35 zum Vorschein. Dieser ist wie bereits der NV30 mit einem Heatspreader bedeckt, der den DIE der GPU vor Schäden schützt. Auf der Karte wurde guter 2,2 ns RAM von Hyundai verbaut, der demnach für 450 MHz (physikalischer Takt) zugelassen ist. Leider ist der Lüfter des Kühlers selbst im 2D-Modus deutlich hörbar und das trotz der aktiven Lüftersteuerung. Im 3D-Modus ist er dann zuerst sehr nervig, fällt aber nach kurzer Zeit nicht mehr auf. Das mag daran liegen, dass das den Spieler umgebende Spiel die volle Aufmerksamkeit erfordert, und andere Eindrücke somit natürlich abgeschwächt werden. Dennoch ist dies ein Manko, da der Lüfter ebenfalls in allen anderen 3D-Anwendungen aufheult, so z.B.: in CAD oder Real-Time-3D-Level-Editoren. Die Wärmeentwicklung fiel sehr moderat aus, unter Volllast wurde die Karte gerade, subjektiv gesehen, lauwarm, was uns der interne Temperaturmesser mit 49 °C dann auch bestätigte. In einem späteren Experiment wagten wir es dann sogar, die Karte passiv mit Zalmans Heatpipe zu kühlen, was uns auch ohne Weiteres gelang. Ohne Luftstrom im Gehäuse, der durch Gehäuse-Lüfter hergestellt werden kann, ist jedoch dieser Kühler bei dieser Grafikkarte nicht anzuraten.

Übertaktung der FX5900 auf FX5950-Niveau
Nachdem die Karte eingehend geprüft und auch im Alltag-Betrieb gezeigt hat, dass sie stabil läuft, schauten wir uns um, welche Möglichkeiten es gibt, diese Karte an ihr Limit zu bringen. Der Standardtakt dieser Karte beträgt 400 MHz Chip- und 425 MHz Speicher-Takt. Die Kollegen von 3DCenter boten hier bereits im Februar diesen Jahres einen Report, in dem erklärt wird, wie man aus jeder FX5900 eine FX5950 zaubern kann. Möglich wird dies durch die Tatsache, dass die GeFORCE FX 5900 ihre Versorgungsspannung für Speicher und Chip vom BIOS aus steuert, somit war eine hardwareseitige Modifikation nicht nötig. Die Standardversorgungsspannung der GPU beträgt 1,4 Volt im 3D-Modus. Wir entschieden uns für ein spezielles BIOS der Gainward CoolFX-Karte. Dieses ist für den Betrieb mit einer Wasserkühlung ausgelegt und bietet eine Versorgungsspannung von bis zu 1,6 Volt für den Chip. Die Speicherspannung ist uns trotz Recherche unbekannt. Nach längeren Versuchen kamen wir von ursprünglich 475 MHz auf stabile 580 MHz. Leider waren die 580 MHz lediglich mit dem Betrieb einer Wasserkühlung stabil möglich. Mit der Standardkühlung taktete sich die Karte bei zu starker Last auf mickrige 376 MHz herunter um Schäden vorzubeugen. Mit Standardkühlung sind trotz dessen beachtliche 525 MHz am Chip möglich. Der Speicher ließ sich leider "nur" auf stabile 933 MHz übertakten - das ging auch schon vor der BIOS-Modifikation. Wir denken, dass die Speicherspannung konstant bleibt und vom neuen BIOS unberührt bleibt. Dies tut der Leistung allerdings keinen wirklichen Abbruch, da die GeFORCE FX5900 in den meisten Situationen beinahe komplett durch den Chiptakt limitiert wird. Eine Übertaktung von 45 Prozent ohne Hardwaremodifikation ist wahrlich beachtlich.

Die Sapphire Radeon 9800 AIW SE in der Radeon-Shop-Version
Die Verpackung der Radeon fiel recht spartanisch aus. Weder ein bunter Karton noch eine Software wird hier mitgeliefert. Man beschränkt sich bei Radeon-Shop offensichtlich auf das Wesentliche, um einen guten Preis realiesieren zu können. Ein DVI-zu-VGA-Adapter, eine Kabelpeitsche (für Video In/Out und für die Funktionen des TV-Tuners auf der Karte) und eine Treiber CD-ROM liegen der Karte bei. Besonders Feature ist hier der hochwertige Philips TV-Tuner auf der Radeon. Somit ist der Kauf einer zusätzlichen TV-Karte nicht nötig.

In unserem vorangegangenen Artikel zur Radeon 9800 SE vom Radeon-Shop haben wir bereits den TV-Tuner auf Herz und Nieren getestet. Die Bildqualität stimmt und die Software ist ebenfalls exzellent. Positiv überraschte uns die Bildqualität des analogen VGA-Ausganges, die Bildqualität ist unvergleichbar gut - Erst gute Matrox-Karten können dies überbieten. Jedoch hat auch hier die Münze zwei Seiten. Es existiert kein zweiter Ausgang, um im Multimonitorbetrieb zu arbeiten. Die Kühllösung besteht aus einem einfachen Aluminum-Kühlkörper. Subjektiv ist der Lüfter wesentlich leiser als der Lüfter der GeFORCE, jedoch wirklich "silent" ist er auch nicht. Die Karte verfügt über vier BGA-RAM-Bausteine auf der Vorderseite und vier auf der Hinterseite. Dies ergibt eine Speichermenge von 128 MByte wie bei der GeFORCE FX5900. Es handelt sich hier um 2,8 ns Samsung DDR-Speicher. Dieser ist also bei korrekter Versorgungsspannung für bis zu 357 MHz (physikalischer Takt) zugelassen. Wir werden dies jedoch im späteren Verlauf des Reports versuchen zu ändern, mal sehen ob es klappt.

Positiv fiel uns die passive Kühlung zweier ICs (höchst wahrscheinlich Taktgeber) auf der Vorderseite auf. Auf der Radeon ist ein R350 im üblichen Flip-Chip-Package verbaut. Im Alltagsbetrieb uns auf, dass die Karte in ihrer Gesamtheit im Gegensatz zur GeFORCE subjektiv sehr heiß wird. ATi hält es scheinbar nicht für notwendig, die RAM-Bausteine zusätzlich zu kühlen, dies ist auch normalerweise beim DDR-I-RAM nicht nötig - jedoch in sehr warmen Gehäusen teilweise entscheidend ob eine Karte mehr Takt mitmacht oder eben nicht. Die Radeon lief in unserem Benchmarkparcours und auch im Alltagsbetrieb immer sehr stabil und zufrieden stellend schnell, die Benchmark-Werte folgen weiter unten.

   
Bild: (c) Pavel, Sokolov iXBT.com

Übertaktung der ATi Radeon 9800 SE auf PRO-Niveau
Bei der "ATi Radeon 9800 SE AIW" von Sapphire, in der "Enhanced Edition" exklusiv erhältlich im Radeon-Shop, lag eine Funktionsgarantie für den Pipelinemod vor, somit machten wir uns an die Software-Pipeline-Modication - und das mit Erfolg. Dies brachte einen wahnsinnigen Performance-Schub von bis zu 100 Prozent. Weiteres dazu, findet sich im vorangegangenen Artikel zur 9800 SE. Jedoch wäre die Performance ohne diese Modifikation wirklich bemitleidenswert, daher haben wir die 4-Pipeline-Variante erst gar nicht in den Benchmark-Parcours aufgenommen. Die Radeon ließ sich leider nicht übermäßig stark Übertakten. Der Standard-Takt der Karte liegt bei 378 MHz Chip- und 340 MHz Speicher-Takt. Es stellte sich heraus, dass bei der All-in-Wonder-Version der Karte eine geringere Versorgungsspannung am Chip und Speicher anlag, als bei einer Radeon 9800 PRO. Wir kamen daher auf je nur 10 MHz mehr. Ein BIOS-Mod würde hier nichts bringen, da die Radeon-Karten hardwareseitig eine feste Spannung bekommen und der IC, der für die Spannungsreglung zuständig ist, nicht am BIOS hängt und somit von uns manipuliert werden kann. Damit wollten wir uns jedoch nicht zufrieden geben und führten eine Hardware-Modifikation der Versorgungsspannung durch. Durch die erhöhte Spannung arbeiten die Halbleiter wesentlich stabiler und können mit mehr Takt gefahren werden, ähnlich einem Automobil-Motor, dem mehr Brennstoff zur Verfügung gestellt sein muss, damit dieser höhere Drehzahlen mitmacht. Das ganze hat mit Induktion zu tun. Je höher die Stromänderung ist (dI/dt), desto stärker wirkt die elektische Induktion. Hier entsteht ein elektrisches Feld (Feldlinien um den Leiter). Dabei brechen die Signalflanken zusammen, wenn die Stromänderung/Zeit (Takt) zu groß wird. Wenn man die Versorgungsspannung nun erhöt, brechen die Flanken weniger zusammen. Die Transistoren schalten also auch bei höherem Takt. Nachteil bei der Geschichte ist, dass bekanntlich durch jede Spannungserhöhung auch die Wärmeverlustleistung der Karte steigt, dies ist erst mit aufwendigen Kühllöungen zu kompensieren.

Die Modfikation ist wie ersichtlich sehr einfach. Entsprechend mit Silberleitlack und Bleistift gerüstet ist es kein unmögliches Unterfangen. Erfreulich: Die Spannungs-Modifikation konnte, nach der Test-Phase, übrigens auch ohne weiteres mit entsprechenden Reinigungsmitteln wie Spiritus bzw. Iso-Propanol, entfernt werden. Denn, um die Pins zu verbinden wird dabei so lange Graphit des Bleistifts aufgetragen, bis der gewünschte Widerstandswert erreicht ist (Messung mit Ohmmeter vornehmen bis etwa 10 kOhm erreicht ist). Der Silberleitlack, soll ein Verbindung vom Pin auf die Oberseite des ICs ermöglichen. Oben senkt ein breiter strich den Widerstand und ein dünnerer erhöht ihn. Alternativ kann ein Festwiderstand verwendet werden, dann muss jedoch auf jeden Fall gelötet werden. Bei einem Widerstand von genau 10 kOhm ergibt sich ein VCore von 1,8 Volt statt 1,5 Volt. Der RAM-Spannung erhöht sich von 2,8 Volt auf 3 Volt.

Mit Modifikation sind stabile 440 MHz am Chip mit dem Standard-Kühler möglich. Kurzfristig wurde die Radeon auch an die Wasserkühlung angeschlossen, jedoch ohne größeren Takterfolg, somit blieben wir weiterhin beim Standardkühler. Nur rund 15 Prozent Übertaktung ergaben sich also für den Chip, trotz eingehender Modifikation der Versorgungsspannung. Dafür ließ sich der Speicher von 340 MHz auf 370 MHz übertakten, ein Übertaktungserfolg von rund 10 Prozent. Das recht magere Taktpotenzial des Chips hat seine Ursache im Fertigungsprozess. Die Radeon wird in altbewährten 150 nm Strukturen gefertigt, hingegen die GeFORCE bereits im kleineren und fortschrittlicheren 130 nm Copper-Interconnect-Strukturen (Verdrahtung innerhalb des Chips mit Kupfer statt Aluminium). Dagegen besitzt die Radeon eine deutlich höhere taktbereinigte Leistung als die GeFORCE FX-Reihe. Die Ursache hierfür liegt vermutlich in der relativ Einfachheit der R350-Architektur.

Bildqualitätsvergleich
Bevor wir ans Eingemachte gehen, soll Euch durch einen Bildqualitätsvergleich veranschaulicht werden, dass Anti-Aliasing nicht gleich Anti-Aliasing ist. Dasselbe gilt für die Anisotrope-Filterung beider Karten. Hierzu haben wir passende Szenen aus dem Tech-Level von Serious Sam SE ausgesucht und ein paar Vergleichs-Bilder erstellt.

    
Bild: Bildglättung im Vergleich: 4xAA ATi - 4xAA NV - 4xS NV

Wie man am Rundbogen sehr schön sieht, glättet das 4-fache Anti-Aliasing der Radeon deutlich besser als das 4-fache Anti-Aliasing der GeFORCE. Die Ursache dafür ist in der Sampling-Maske des Verfahrens zu suchen. ATi verwendet ein gedrehtes Abtastmuster (Sparsed Grid / Rotated Grid) und kann somit effektiver glätten. Jedes Subpixel hat hier seine eigene X- und Y-Koordinate. Es ergibt sich eine höheres "EER" als bei NVIDIA. EER steht hierbei für "Edge Equivalent Resolution" - Die Kanten werden äquivalent um den Faktor X*Y geglättet, obwohl die native Auflösung dieselbe bleibt. ATi hat bei einem 4-fach gedrehten Muster auf der X-Achse 4 Werte pro Pixel und auf der Y-Achse ebenfalls 4. Somit beträgt das EER 4 x 4. X- und Y-Achse werden theoretisch vier mal so gut geglättet wie ohne AA. Das wäre bei einer Auflösung von 1024 x 768 Pixeln dann eine theoretische Glättung, vergleichbar einer Auflösung von 4096 x 3144 Pixeln. Bei NVIDIA verfügt man seit dem HRAA (High Resolution Anti-Aliasing - eingeführt mit der GeFORCE 3) nur bei 2x AA über ein gedrehtes Muster (EER: 2x2). Ab 4x AA steht nur ein geordnetes Muster (Ordered Grid) zur Verfügung. Hier überlagern sich X- und Y-Werte von je 2 Subpixeln. Somit ergibt sich das EER von 2x2. Das Ergebnis: NVIDIAs 4xOG glättet theoretisch wie das eigene 2xRGAA. In der Praxis ist es allerdings bei 45° Winkeln leicht besser als das 2x Verfahren, jedoch ist es den Performancedrop, den es kostet, nicht wert und somit für uns uninteressant. Hier kommt das 4xS-Verfahren von NVIDIA zum Einsatz. Dies ist ein Hybrid aus 2xRG Multisampling Anti-Aliasing (rotiertes Muster) und 2x OG Supersampling Anti-Aliasing (geordnetes Muster). Hier werden die Kanten schon deutlich besser geglättet (EER 2x4) als beim 4x OG, jedoch noch nicht so gut wie bei einem echten 4xRG. Die Y-Achse wird hier schlechter geglättet, die X-Achse genauso gut Mehr dazu in der Vorrede zum Benchmark.

      
Bild: (c) "3DCenter" - Subpixel-Masken im Vergleich: 2xRG ATi/NV - 4x AA NV - 4xS NV - 4xRG ATi

Fairerweise muss man noch sagen, dass der Aufwand für den Grafikboliden unabhängig vom Abtastmuster ist. Wer sich zum Thema Anti-Aliasing eingehend Informieren will, der wird u.A. hier fündig. Nun zum AF, an der Schärfe der Bodentextur kann man ein wenig die Qualität der Anisotropen-Filterung erkennen.

    
Bild: Hier sehen wir kein AF im Einsatz - 8xAF von ATi - 8xAF von NVIDIA.

    
Bild: Hier sehen wir weder AF noch AA im Einsatz - 4xAA / 8x AF von ATi - 4xAA / 8xAF von NVIDIA.

Was man jedoch nicht wirklich an stehenden Bildern erkennen kann, ist, dass die Radeon sehr stark winkelabhängig filtert. Somit wird Chip-Intern relativ zur GeFORCE weniger Arbeit verrichtet. Es gibt Spiele, wo dies stark auffallen kann, aber auch eben nur in Bewegung. Somit sind wir mit Screenshots nicht fähig, diesen Unterschied zu belegen. Jedoch möchten wir das mit Screenshots aus dem AF-Tester von Demirug veranschaulichen.

Bild: (c) "3DCenter" - Hier sehen oben das AF auf der GeFORCE FX und unten der Radeon 9800

Je weiter die Farben entfernt sind, desto besser die Filterung. Man sieht deutlich an den 22,5°-Winkeln, dass dies die Schwäche der Radeon ist. Hier wurde zugunsten der Performance und der Transistormenge an der AF-Logik gespart. Man kann also sagen, jeder IHV (Independent Hardware Vendor) hat seine Stärken aber auch seine Schwächen. ATi glättet die Kanten besser und NVIDIA filtert generell die Texturen besser. Außerdem wissenswert ist, dass zur Zeit eine heikle Diskussion um Optimierungen beim AF entbrannt ist. Beide Hersteller optimieren ihr AF zugunsten der Performance jedoch zulasten der Bildqualität. Und das ohne den User darüber aufzuklären. Man wird förmlich bevormundet. Wir ist der Ansicht, dass, wenn mehr Performance zulasten Bildqualität gewünscht ist, andere Möglichkeiten zur Verfügung stehen sollten. Das AF-Level herunterstellen oder den Slider im Grafikpanel auf "Performance" zu bewegen wäre wesentlich vernünftiger. Die Entscheidungsgewalt bliebe beim User. Wenn "Quality" ausgewählt wird, dann will man auch die entsprechende Qualität und ist sich dessen bewusst, dass es Leistung kostet - Der Hersteller, sollte einem diese Entscheidung nicht abnehmen. Mehr zum Thema Grafikfilter, findet sich hier. In Sachen Filtertricks und Optimierungen liegen noch zusätzlich diese beiden Artikel bei unseren Kollegen vor: Link 1 und Link 2.

Um auf den Bildqualitätsvergleich zurückzukommen, möchten wir, bevor Ihr die Diagramme "bestaunen" dürft, eine Erklärung zu unserer Benchmark-Philosophie abgeben. Wie im Bildqualitätsvergleich schon erwähnt hat die GeFORCE intern die gleiche Arbeit bei 4xAA zu verrichten, wie die Radeon. Somit wäre es beim Benchen nur fair, wenn man 4xAA gegen 4xAA testet, um die Leistung zu vergleichen. Aber das möchten wir hier nicht tun, denn Balkenlänge der Benchmarks kann man im Internet überall messen. Uns kommt es darauf an, dass eine vergleichbare Bildqualität zustande kommt und das unabhängig zur intern verrichteten Arbeit. Vergleichbar wären beide Karten ohnehin nur ohne AA/AF, da dort die intern zu verrichtende Arbeit in etwa gleich sein dürfte. Bei allen D3D spielen nutzten wir bei NVIDIA das 4xS AA statt dem 4xOG-Verfahren, da dieses eine deutliche Qualitätssteigerung zur Folge hat, aber auch einen gewaltigen Performancedrop (1/2 der Füllrate und Bandbreite sind damit weg). Bei OpenGL blieb uns nichts Anderes übrig als 4x gegen 4x zu stellen, da das 6x/8x AA von NVIDIA nicht praxistauglich bei aktuellen Spielen ist (zu hoher Performancedrop) zumal der lokale Videospeicher oft nicht mehr ausreicht. Der Gegner für 4xS ist das 6xAA von ATi. Sicher glättet dies die Kanten deutlich besser als 4xS, jedoch beseitigt 4xS bei Alphatexturen ebenfalls Artefakte, wo ATis Algorithmus scheitert. Außerdem werden die Texturen dadurch zusätzlich noch schärfer. Wir sehen beides als maximale praktikable Bildqualitäts-Features und nehmen uns die Frechheit, beide miteinander zu vergleichen. Dazu haben wir bei der Radeon das "rTool" von Extreme verwendet, um trilineares Filtern für alle Stages zu erzwingen. Bei der GeFORCE ähnliches über den "aTuner" von aths in OpenGL. Des Weiteren nutzten wir "3DAnalyze" von Tommti-Systems, um die Texturstage-Optimierung von NVIDIA zu beseitigen, vielen Dank an dieser Stelle für den Hinweis von aths. Somit wollten wir aus beiden Karten die MAXIMALE Qualität herausholen, um zu zeigen, welchen praktischen Nutzen die Karten haben. Auch aus diesem Grund haben wir, wenn möglich, höchste Details bei den Spielen eingestellt und auch EAX-Sound aktiviert (dies gab keinen all zu großen Leistungsverlust, zumal die Grafikleistung meist limitierend war). Denn wer kauft sich schon ein High-End-System zum Benchen? Richtig, man will schließlich damit spielen und zwar möglichst ohne Kompromisse!

3D Mark 2001 SE
Futuremark aus Norwegen, eine Haustür von Remedy (Max Payne Serie) entfernt, ist bekannt für die Benchsuite "3D Mark".

Hier sieht man eine deutliche CPU-Limitierung. Der ATi-Treiber geht anscheinen sparsamer mit der Ressource "CPU" um als der NVIDIA-Treiber. Letztendlich gewinnt die ATi Karte dieses Rennen doch eindeutig, Grund hierfür könnte der stärkere Pixelshader von ATi sein. Im Naturetest schlägt sich dies deutlich nieder. 3D Mark 03 verwenden wir, aus verständlichen Gründen, in diesem Report nicht.

X2 - The Threat
Egosoft widmet sich mit diesem Projekt dem langsam aussterbenden Weltraum-Shooter-Genre. Mit X2 ist Egosoft, unserer Meinung nach, ein doch sehr großer Wurf gelungen. Hier wird dem Spieler eine sehr gute Spieltiefe geboten. Es geht nicht nur um Metzelei sondern auch um den Handel, Allianzen und den Bau eigener Anlagen. Der Freiheitsgrad ist enorm. Die Grafik ist dabei auch nicht von "schlechten Eltern".

X2 ist ein Spiel der neuen Generation, und man sieht, dass es schon ordentlich an der Grafikleistung zerrt. Eine CPU-Limitierung liegt bei unserem System nicht vor. Erwartungsgemäß ist die Radeon ohne Übertaktung vorn. Dies überrascht eigentlich nicht, denn der Gegner bei diesen Taktraten wäre eher eine GeFORCE FX5900 Ultra. Nach der Übertaktung wendet sich das Blatt zugunsten der GeFORCE FX5900. In 1600 x 1200 Pixel nehmen sich beide nicht viel und lediglich die Wassergekühlte GeFORCE FX5900 kann die übertaktete Radeon 9800 schlagen. Eindeutig ist hier der Effekt zu sehen, den wir im ganzen Parcours sehen werden: Bei Max. Quality, sprich: 6xAA, geht der Radeon in 1600 x 1200 Pixeln der lokale Videospeicher aus und man muss über den AGP auf den langsamen Hauptspeicher auslagern. Dies drückt die Performance enorm. In X2 ist das Ergebnis recht knapp, wir küren hier die GeFORCE als Sieger in diesem Duell.

AquaMark 3
AquaMark 3 ist ein synthetischer Benchmark, der die Engine der "AquaNox"-Reihe nutzt ("Krass-Game-Engine"). Jedoch kommt es hier noch mehr auf die Vertex- und Pixel-Shader an. NVIDIA hat bei der Entwicklung dieses Benchmarks dem Team geholfen, die Shader gut auf die CineFX-Architektur abzustimmen (kommt im Normalfall nicht vor).

Max Payne 2
Remedy lieferte Anfang diesen Jahres den Nachfolger des sehr erfolgreichen Spieles Max Payne. Das Spiel kam mit leicht verbesserter Grafik, detailierteren Texturen und einer eigenen Physik-Engine daher. Es sieht deutlich hübscher aus als der Vorgänger und das sogar bei besserer Performance. Der Nachfolger ist mindestens genauso gut wie der Vorgänger. Die Handlung ist nahezu fesselnd. Auch die spielerischen Elemente wurden deutlich verbessert. Auf gut deutsch: das Spiel macht einfach Spaß! Einziger Wehrmutstropfen: Das Spiel ist deutlich zu kurz geraten. Mit einer Spielzeit von 5 bis 6 Stunden hat man nur etwa die Hälfte der Spieldauer vom Vorgänger.

Aufgrund der erstaunlich guten Performance dieses Spieles mussten wir auf 1600 x 1200 Pixel umschalten, damit die CPU-Limitierung verschwindet. Darunter wäre das Benchen aufgrund gleich bleibend hohen FPS-Raten unsinnig. Grundsätzlich ist hier die Radeon einen Tick schneller als die GeFORCE. Nur noch die wassergekühlte GeFORCE ist etwa schneller. Unserer Meinung nach gewinnt dieses Duell die Radeon.

Halo
Die Geschichte um die Entstehung des Spieles "Halo" gleicht einem Drama erster Güte. Bungie Studios machte sich nach der Fertigstellung von "ONI" an ein hoch ambitioniertes Projekt namens "Halo". Die Grafik war atemberaubend und das Spiel galt als eines der Erfolgsversprechensten überhaupt. Immer mehr neue Grafikfeatures kamen in der späten Entwicklungsphase hinzu, wie z.B.: dynamische Schatten. Das Spiel sollte Ende 2001 für den PC erscheinen. Doch Microsoft hatte andere Pläne. Man ging damals auf Shoppingtour um ein paar Exklusiv-Titel für die XBOX zu bekommen und auf der Einkaufsliste stand Bungie Studios recht weit oben. Halo kam 2002, jedoch nur für die XBOX. Erst Ende 2003, fast zwei Jahre zu spät, durfte Gear Box das Spiel für den PC portieren. Die Grafik war zwar noch immer gut, aber nicht mehr atemberaubend. Die Entwicklung im IT-Business steht schließlich auch nicht still. Auch das Gameplay wurde nur halbherzig für den PC implementiert. Das Spiel ist voll von Shader-Effekten und Bumpmaps, jedoch zerrt es unverhältnismäßig stark an der Grafikleistung, so dass wir uns entschieden lediglich in 1024 x 786 und 1280 x 1024 Pixeln zu benchen und das ohne AA/AF, da das Spiel ansonsten nicht wirklich flüssig zu spielen ist. Es wäre nicht im Sinne des Erfinders, einstellige FPS-Raten zu vergleichen.

Die GeFORCE FX ist trotz massiven Pixelshadereinsatzes recht schnell und einen Tick schneller als die Radeon 9800. Hier werden vor Allem Shader genutzt, die der GeFORCE "schmecken", scheinbar limitiert die Anzahl der Temporären Register hier nicht.

Return to Castle Wolfenstein
Activision nahm sich 2001 dem bekannten ID-Software-Titel "Wolfenstein 3D" von 1990 an. Ein amerikanischer Spion infiltriert zu Zeiten des 2. Weltkrieges Deutsche-Stützpunkte und hilft somit aktiv beim Kampf gegen Nazi-Deutschland mit. In Deutschland ist dieses Spiel indiziert und lediglich in einer entschärften Version käuflich erhältlich. Die Grafik ist in Ordnung, allerdings "Shaderfrei" und nicht mehr wirklich atemberaubend, jedoch wird es noch viel gespielt und somit ist es in unserem Parcours gelandet.

Wir nutzen die recht Grafikintensive "Radar-Demo". Das Spiel verwendet die OpenGL-Schnittstelle und somit kommt bei NVIDIA 4xOG zum Einsatz, da 4xS nur unter Direct3D verfügbar ist. Es tritt gegen ATis 4xRG an. In diesem Spiel gewinnt NVIDIA recht deutlich. Hier sind keine bremsenden Shader im Einsatz, es zählt pure Füllrate, von der die GeFORCE FX dank ihres hohen Chiptaktes deutlich mehr als die ATi-Karte hat. Außerdem sind NVIDIA-Karten bei OpenGL-Games generell recht stark.

Star Trek Elite Force 2
Schon der erste Teil war sehr gut. Egal ob Gameplay, Story oder die Grafik - es hat gestimmt. Wie in Return to Castle Wolfenstein kommt eine modfizierte Quake-III-Game-Engine zum Einsatz. In Teil 2 wurde eine entscheidende Schwächen des Vorgängers ausgemerzt: Die Spieldauer. Diese ist nun effektiv mindestens zwei mal so lang wie in Teil 1. Wir nutzen hier die PCGH-Timedemo.

Auch hier fegt die GeFORCE aus den oben genannten Gründen die Radeon förmlich weg.

Far Cry
Der deutschen Spieleschmiede "CryTek" ist mit diesem Spiel ein wahres Kunstwerk gelungen. Karibische Landschaft, wundervolle Grafik, Shader 2.0-Effekte, Spielspaß, ein sensationelles Gameplay, überraschend gute KI und auch die Umsetzung des Sounds verdienen wahrlich nur Lob. Far Cry ist grafisch nicht nur ein Fest für die Augen, es zählt zu den Spielen der neuen Generation, die massiv auf Shader-Effekte setzen. Dies kostet natürlich viel Grafikleistung und verlangt den heutigen Pixelschleudern alles ab. Aufgrund der Spielbarkeit wählten wir Low- und Medium-Quality als passende Szenarien.

Man sieht hier besonders gut, dass die Radeon deutlich schneller ist, als die GeFORCE sobald massiv Shader-Effekte zum Einsatz kommen. In Far Cry ist es allerdings besonders bitter für die GeFORCE. Das liegt daran, dass das Spiel den Einsatz des FP32-Formats erzwingt, hier gehen der GeFORCE die Temporären Register aus und die Auslastung sinkt. Der Patch 1.1 hilft hier viel, da lediglich Shader mit der Genauigkeit von FP16 und FX12 angefordert werden. Darunter leidet allerdings dann auch die Bildqualität und die Vergleichbarkeit. Es wird zwar die Performance um rund 30 Prozent aufgestockt, wir haben um jedoch gleiche Bildqualität gegeneinander antreten zu lassen, die besprochende Version 1.0 verwendet.

Quintessenz
In den Benchmarks steht die wassergekühlte GeFORCE FX5900 außer Konkurrenz, da es kaum jemand schaffen wird, seine Karte so hoch zu takten, wie es hier der Fall ist - solte dies auch nicht direkt mir der normal Übertakteten R9800 PRO verglichen werden. Dies belegen empirische Werte aus verschiedensten Internet-Foren. Somit ist sie in den Benchmarks lediglich mit aufgelistet, um zu sehen, wie schnell eine GeFORCE sein kann. Die Übertaktbarkeit dieser GeFORCE ist etwas Besonderes, wir hatten Glück. Alle anderen Probanden mit BIOS-Modifikation schafften maximal 530 MHz Chiptakt. Man sieht jedoch eindeutig, dass diese Karten noch sehr gut mit aktuellen Spielen umgehen können und oft High- und sogar Max.-Quality schaffen und das bei 1600 x 1200 Bildpunkten! Die Übertaktungen wirken sich auch äußerst positiv auf die Performance aus. Oft ist ein höherer Setting nur durch die neu gewonnene Performance spielbar. Somit macht die Übertaktung wirklich Sinn und beschert fast einen zweiten Frühling. Beide Karten nehmen sich nicht viel. Die GeFORCE filtert die Texturen besser, die Radeon glättet die Kanten besser. In einigen Spielen ist die GeFORCE der Sieger, in anderen wiederum die Radeon, wobei hier bemerkt sein sollte, dass vor allem in allen kommenden Spielen mit 2.0-Pixel-Shadern die Radeon vorn liegen wird (Siehe Problematik mit Far Cry). Genau aus diesem Grund, haben wir uns für die ATi Radeon 9800SE AIW als Sieger dieses Duells entschieden - sie ist die Karte der Zukunft, jedenfalls in dieser Preis-Klasse. Die Pixel-Shader dieser Karte sind einfach eine ganze Ecke schneller als die der GeFORCE und somit werden auch zukünftige Spiele keine Probleme haben. Weiterhin ist für rund 250,- € eine Garantie für den Pipelinemod und ein hochwertiger Philips TV-Tuner dabei. Wir vermuten, dass der Preis um diese Zeit wieder um einige Prozente purzeln wird. Durchweg auffallend war der Effekt, dass bei maximal ausgewählter Qualität (6xAA), der Radeon in 1600 x 1200 Pixel der lokale Videospeicher ausgeht, so dass auf den relativ langsamen Hauptspeicher ausgelagert werden muss - 256 MByte Videospeicher würden hier wahre Wunder bewirken (Siehe ATi Radeon 9800 XT mit 256 MByte). Somit sieht man, dass 128 MByte auf aktuellen Karten bei maximal möglichen Qualitäts-Einstellungen, so langsam knapp werden. 256 MByte Karten sind jedoch nur für wahre Qualitäts-Freaks empfehlenswert, alle anderen können und sollten auch mit weniger Vorlieb nehmen.