Grafikkarten: Benchmarks im Überblick

26.03.2001 von Bernhard  Haluschak und Manuel Masiero
Dieser Beitrag bietet Ihnen eine detaillierte Aufstellung aller relevanten Messwerte der getesteten Grafikkarten, so dass Sie die verschiedenen Produkte direkt miteinander vergleichen können.

Für eine aussagekräftige Beurteilung von Grafikkarten sind die Performance und die Kompatibilität wichtig. So sind die getesteten Grafikkarten in den Balkendiagrammen denn auch nach Performance angeordnet.

Wir verwenden für unsere Tests zum einen aktuelle 3D-Spiele- und 2D-Applikations-Benchmarks. Daneben werden die Leistungsaufnahme, FSAA- und die Video-Performance gemessen. Wenn Leistungswerte einzelner Karten übereinstimmen, werden sie alphabetisch einsortiert.

Folgende Programme kommen zum Einsatz:

Alle Daten und die Wertung der getesteten Grafikkarten finden Sie in unserer tecDaten-Tabelle.

Detaillierte Informationen zu unseren Testverfahren finden Sie unter tecLab-Report - unsere Testverfahren.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme aktueller Grafikkarten ist teilweise enorm hoch. Die folgenden Diagramme geben eine Übersicht.

Das Messverfahren zur Bestimmung der maximalen Leistungsaufnahme ist detailliert im tecLab-Report - unsere Testverfahren beschrieben.

2D-Benchmarks

Die 2D-Leistungsfähigkeit der Grafikkarten überprüfen wir mit dem Benchmark-Paket SYSmark2000 unter Windows 98/2000. Diese Suite besteht aus aktuellen Anwendungsprogrammen.

Die 2D-Performance allein kann heute nicht mehr das entscheidende Kriterium für den Kauf einer Grafikkarte sein. Denn die aktuellen Grafikkarten liegen hier bereits alle auf gleich hohem Leistungsniveau. Aus diesem Grund legt tecChannel.de gesteigerten Wert auf Kompatibilität und stabile Funktion der Grafikboards.

3D-Benchmarks: 3DMark2000

Die unter 3DMark2000 ermittelten Benchmarkwerte verdeutlichen, wie gut der Hersteller Grafikkarte und Treiber jeweils auf 3D-Software abgestimmt hat. Durch speicherintensive Tests wird zusätzlich auch der AGP-Bus stark beansprucht.

3D-Benchmarks: Expendable

Expendable ist ein reines Direct3D-Spiel. Es bietet komplexe Lichteffekte und Texturen. Besonders bei hohen Auflösungen und Farbtiefen wird die Hardware stark belastet. Das Spiel profitiert besonders von der Performance des PC-Speichers.

3D-Benchmarks: MDK2

Wir verwenden die Demo-Version des Spiels MDK2. Sie basiert auf einer eigens von Interplay entwickelten Engine und setzt nur auf OpenGL. Hohe Polygonanzahl und große Texturen stellen enorme Anforderungen an den Grafikprozessor und an die Speicherbandbreite.

3D-Benchmarks: Quake III Arena I

Quake III Arena setzt ganz auf OpenGL. Dieses 3D-Spiel zeichnet sich durch hohe Polygonanzahl und komplexe Szenarien aus. Die Anforderungen an die Hardware und besonders an die Speicherbandbreite der Grafikkarten sind bei Auflösungen ab 1024x768 Punkten und 32 Bit Farbtiefe sehr hoch.

3D-Benchmarks: Quake III Arena II

Quake III Arena setzt ganz auf OpenGL. Dieses 3D-Spiel zeichnet sich durch hohe Polygonanzahl und komplexe Szenarien aus. Die Anforderungen an die Hardware und besonders an die Speicherbandbreite der Grafikkarten sind bei Auflösungen ab 1024x768 Punkten und 32 Bit Farbtiefe sehr hoch.

3D-Benchmarks: Re-Volt

Re-Volt basiert allein auf Direct3D und bietet eine geringe Polygonanzahl, aber große Texturen. Die Anforderungen an die CPU-Leistung sind hoch. Zudem profitiert das Spiel besonders von einer hohen Bandbreite des Systemspeichers.

3D-Benchmarks: Test Drive 6

Wir verwenden die Demo-Version des Spiels Test Drive 6. Sie besitzt komplexe 3D-Spielszenarien mit großen Texturen und hoher Polygonanzahl. Das Demo profitiert besonders von einer hohen Bandbreite des Grafikspeichers. Zusätzlich unterstützt es T&L-Geometriebeschleunigung unter DirectX.

3D-Benchmarks: Unreal Tournament I

Unreal Tournament bietet viele Effekte und belastet besonders die PC-CPU. Das Spiel verlangt vom Grafikkarten- und Systemspeicher eine hohe Speicherbandbreite. Es unterstützt Direct3D, OpenGL sowie GLide und Metal (S3). Wir verwenden das Spiel ausschließlich mit Direct3D.

3D-Benchmarks: Unreal Tournament II

Unreal Tournament bietet viele Effekte und belastet besonders die PC-CPU. Das Spiel verlangt vom Grafikkarten- und Systemspeicher eine hohe Speicherbandbreite. Es unterstützt Direct3D, OpenGL sowie GLide und Metal (S3). Wir verwenden das Spiel ausschließlich mit Direct3D.

3D-Benchmarks: Indy3D, Windows 98 I

Indy3D ist ein OpenGL-basierender, synthetischer Benchmark. Er testet die drei wichtigsten Anwendungsgebiete für Grafikkarten im Highend-Bereich für den beruflichen Einsatz: CAD-Anwendungen, Animationen und Simulationen.

3D-Benchmarks: Indy3D, Windows 98 II

Indy3D ist ein OpenGL-basierender, synthetischer Benchmark. Er testet die drei wichtigsten Anwendungsgebiete für Grafikkarten im Highend-Bereich für den beruflichen Einsatz: CAD-Anwendungen, Animationen und Simulationen.

3D-Benchmarks: Indy3D, Windows 2000 I

Indy3D ist ein OpenGL-basierender, synthetischer Benchmark. Er testet die drei wichtigsten Anwendungsgebiete für Grafikkarten im Highend-Bereich für den beruflichen Einsatz: CAD-Anwendungen, Animationen und Simulationen.

3D-Benchmarks: Indy3D, Windows 2000 II

Indy3D ist ein OpenGL-basierender, synthetischer Benchmark. Er testet die drei wichtigsten Anwendungsgebiete für Grafikkarten im Highend-Bereich für den beruflichen Einsatz: CAD-Anwendungen, Animationen und Simulationen.

Benchmarks: Video2000

Der Video2000-Benchmark von MadOnion ermittelt die Video-Performance und -Qualität der Grafikkarten.

Der Performance-Test des Video2000 untersucht die Geschwindigkeit der grundlegenden Videofunktionen einer Grafikkarte und drückt sie in Form eines numerischen Wertes aus. Die Gewichtung der Einzelergebnisse erfolgt nach einem fest vorgegebenen Schlüssel. Zu den einzelnen Tests gehören: Blitter-Performance, Data-Transfer-Performance, SoftDVD Playback, CPU-Belastung und MPEG-2-Encoder-Performance.

Der Quality-Test ermittelt die Videoqualität einer Grafikkarte. Das Ergebnis ist ein numerischer Wert. Der Test erfolgt interaktiv anhand vorgegebener Testbilder und festgelegter Gewichtung der Einzelergebnisse. Dabei werden folgende Qualitätsmerkmale abgefragt: Up- und Downscaling, Colorspace Conversion (CSC), De-Interlacing und Tearing.

FSAA mit OpenGL

Mittlerweile unterstützen die aktuellen Grafikkarten von 3dfx, ATI und NVIDIA auch FSAA. Einzige Ausnahme hier ist Matrox. Wie sich diese Funktion auf die Performance unter OpenGL bei Quake III Arena und Direct3D bei Re-Volt auswirkt, haben wir in den folgenden Tabellen gegenübergestellt. Als Testsystem diente uns die Grafiktestplattform mit AMD Athlon 850 MHz.

Die Grafikkarten mit den RADEON- und GeForce-Chips arbeiten nach dem gleichen FSAA-Verfahren - dem Supersampling. Nur die Voodoo5 5500 AGP (2xVSA-100) benutzt dazu den T-Buffer.

Unter OpenGL haben die Voodoo5 5500 AGP, die ATI RADEON VE sowie die Creative Labs GeForce2 MX als einzige funktionsfähiges 2x und 4x FSAA. Die übrigen RADEON-Karten sollen auch 2x und 4x FSAA bieten, doch eine Änderung der Subpixel-Genauigkeit von zwei auf vier zeigte keine Unterschiede in der Framerate. Mit den NVIDIAs GeForce-Chips, außer der erwähnten Creative Labs GeForce2 MX und dem Voodoo4 4500 (1xVSA-100), ist maximal 2x FSAA möglich. Die Matrox Millennium G450 unterstützt kein FSAA. Mit den veralteten Treibern der ABIT-Karte sind ebenfalls keine Full-Scene-Antialiasing-Benchmarks möglich: Entsprechende FSAA-Einstelloptionen sind schlichtweg nicht vorhanden.

Auflösung: 800x600 bei 32 Bit Farbtiefe

Quake III Arena

ohne FSAA [fps]

2x FSAA [fps]

4x FSAA [fps]

3dfx Voodoo4 4500 AGP

55,1

30,2

--

3dfx Voodoo5 5500 AGP

81,7

60,1

26,8

ABIT Siluro GF256 GTS

--

--

--

AOpen PA256 Deluxe

103,4

34,3

--

ASUS AGP-V7100

84,3

34,6

--

ASUS AGP-V7700 Deluxe

100,8

56,0

--

ATI RADEON 32 MB

80,5

36,6

--

ATI RADEON 32 MB DDR

93,1

45,5

--

ATI RADEON 64 MB DDR

95,9

50,1

--

ATI RADEON VE

62,1

25,8

12,6

Creative Labs GeForce2 MX

72,5

29,2

18,1

Creative Labs GeForce 2 Ultra

106,9

83,0

--

ELSA GLADIAC MX

66,3

28,8

--

ELSA GLADIAC ULTRA

104,1

75,3

--

Hercules 3D Prophet II MX

89,9

23,4

--

Hercules 3D Prophet II GTS

99,2

54,3

--

Hercules 3D Prophet II GTS Pro

104,4

45,0

--

Hercules 3D Prophet II Ultra

104,3

74,9

--

Leadtek WinFast GeForce2 MX DH Pro

84,5

21,5

--

Matrox Millennium G450

35,6

--

--

MSI StarMAXX32

66,5

28,9

--

Die beste Performance mit den entsprechenden Treibern unter OpenGL bei 2x FSAA bieten die hochgezüchteten Ultra-Karten von Creative Labs, ELSA und Hercules, dicht gefolgt von dem AOpen-Board, auf dem ein GeForce2 GTS-Chip seinen Dienst verrichtet. Trotz des niedrigen Chip- und Speichertaktes kann die 3dfx Voodoo5 5500 (2x VSA-100) bei 2x FSAA noch gut mit den Boliden mithalten. Doch in der Grafikqualität und 4x FSAA ist die 3dfx Voodoo5 5500 AGP unschlagbar. Ihr kleiner Bruder Voodoo4 4500 AGP beherrscht hingegen kein 4x FSAA. Die Grafikkarten von ATI liefern noch gut zum Spielen geeignete Frameraten. Die Boards mit GeForce2 MX-Prozessoren dagegen befinden sich im Grenzbereich der noch spielbaren Frameraten.

FSAA mit DirectX

Die aktuellen Grafikkarten unterstützen das FSAA nicht nur unter OpenGL, sondern auch unter Direct3D. Als Benchmark dient uns das Rennspiel Re-Volt.

Die Voodoo5 5500 AGP hat unter DirectX die gleichen FSAA-Modi wie unter OpenGL. Der RADEON und die Voodoo4 4500 stellen nur 2x FSAA zur Verfügung. Die GeForce-Karten dagegen haben gleich acht verschiedene FSAA-Einstellmöglichkeiten, die per Schieberegler vorgegeben werden können: 1x FSAA bis 4x FSAA in verschiedenen Qualitätsabstufungen. In unserem Test entschieden wir uns für Position drei mit 2x FSAA und für Position acht für 4x FSAA. Leider funktionierte das 4x FSAA bei den Karten mit GeForce-Chips je nach verwendeten Treibern nur recht unzuverlässig bis gar nicht, wie die folgende Tabelle belegt. Eine Beurteilung des 4x FSAA bei diesen Grafikkarten ist deshalb nicht möglich.

Auflösung: 800x600 bei 32 Bit Farbtiefe

Re-Volt

ohne FSAA [fps]

2x FSAA [fps]

4x FSAA [fps]

3dfx Voodoo4 4500 AGP

72,0

37,2

--

3dfx Voodoo5 5500 AGP

113,8

78,9

36,9

ABIT Siluro GF256 GTS

--

--

--

AOpen PA256 Deluxe

118,8

44,3

--

ASUS AGP-V7100

116,4

28,0

19,9

ASUS AGP-V7700 Deluxe

119,6

45,8

36,1

ATI RADEON 32 MB

115,5

36,9

--

ATI RADEON 32 MB DDR

118,6

42,6

--

ATI RADEON 64 MB DDR

118,5

45,7

--

ATI RADEON VE

113,9

41,8

--

Creative Labs GeForce2 MX

107,6

24,1

--

Creative Labs GeForce 2 Ultra

121,2

64,7

--

ELSA GLADIAC MX

113,0

33,1

23,3

ELSA GLADIAC ULTRA

121,0

60,1

--

Hercules 3D Prophet II GTS Pro

119,0

55,5

--

Hercules 3D Prophet II GTS

119,5

45,0

35,6

Hercules 3D Prophet II GTS Pro

119,0

55,5

--

Hercules 3D Prophet II Ultra

120,4

62,6

49,6

Leadtek WinFast GeForce2 MX DH Pro

111,0

28,1

--

Matrox Millennium G450

37,8

--

--

MSI StarMAXX32

116,8

26,7

20,1

Aus der Beurteilung der FSAA-Performance unter DirectX geht die Voodoo5 5500 AGP (2xVSA-100) als Sieger hervor. Hier zeigt sich deutlich, dass das FSAA-Verfahren per T-Buffer im Gegensatz zum Supersampling der Konkurrenz-Chips deutlich effektiver arbeitet. Auch die Voodoo4 4500 bietet trotz des maximal möglichen 2x FSAA eine ordentliche Leistung.

Die Beurteilung der Bildqualität in den verschiedenen FSAA-Modi fällt zugunsten der Voodoo5 5500 AGP (2xVSA-100) aus. Der T-Buffer des VSA-100 löst das Problem unschöner Treppeneffekte und das damit verbundene Kantenflimmern besonders gut.

In den vorgegebenen FSAA-Modi oben im Bild zeigen sich kaum Qualitätsunterschiede zwischen den einzelnen Grafikkarten. Diese werden erst in Spielsequenzen deutlich sichtbar. Deshalb verzichten wir auch auf weitere Gegenüberstellungen von Screenshots.

Fazit

Die schnellste Grafikkarte auf dem Markt ist zur Zeit die GeForce 2 Ultra von Creative Labs, dicht gefolgt von den zwei Hercules-Karten 3D Prophet II GTS Pro und 3D Prophet II Ultra sowie der ELSA GLADIAC ULTRA. Diese zeigen ihre große Leistungsfähigkeit besonders bei hohen Auflösungen und Farbtiefen. Hier sind sie der ATI RADEON 64 MB DDR, der Prophet II GTS von Hercules und der ASUS AGP-7700 überlegen, wie beispielsweise Quake und MDK2 verdeutlichen.

Dass nicht nur die Grafikkarten mit NVIDIA-Chips funktionsfähige T&L-Geometrieeinheiten unter OpenGL und Direct3D haben, beweist die ATI RADEON 64 MB DDR sehr eindrucksvoll mit 3DMark2000 und Test Drive 6. Dagegen unterliegt die RADEON VE der GeForce2-MX-Konkurrenz. In den Benchmarks machen sich im Vergleich zu den vollwertigen RADEON-Chips vor allem die fehlende zweite Rendering-Pipeline und die nicht vorhandene T&L-Engine negativ bemerkbar.

Unter den MX-Karten setzt sich die Hercules 3D Prophet II MX deutlich ab, denn ihr Speicher ist etwas höher getaktet als bei der chipgleichen Konkurrenz.

Die 3dfx Voodoo5 5500 AGP mit ihren zwei VSA-100-Prozessoren kommt an die Leistung der GeForce2-GTS-Karten und der RADEON 64 MB DDR nicht heran. Sie bietet für den ambitionierten Spieler aber immer noch eine gute 3D-Performance und die beste FSAA-Unterstützung.

Im Wettlauf um die höchsten Frameraten sind die 3dfx Voodoo4 4500 AGP und die Matrox Millennium G450 die großen Verlierer im Test.

Alle Daten und die Wertung der getesteten Grafikkarten finden Sie in unserer tecDaten-Tabelle. (hal)