Test: NVIDIA GeForce3 final

02.04.2001 von Christian Vilsbeck und BERNHARD HALUSCHAK, NICO HARTMANN 
Mit finalen Treibern muss NVIDIAs GeForce 3 beweisen, ob die Vorschusslorbeeren gerechtfertigt waren. Noch im Betatest überzeugte das neue Flaggschiff nicht. Hat sich das Blatt nun gewendet?

Am 27.02.2001 wurde von NVIDIA der GeForce3 vorgestellt. Nach zahlreichen Verzögerungen und Problemen mit den Treibern ist es jetzt, einen Monat später, soweit: GeForce3-Grafikkarten sind fertig und sollen ab Mitte April in den Verkaufsregalen liegen.

Dabei sein wird auch die Gladiac 920 von Elsa. Der Aachener Hersteller stellt uns die finale Retail-Version mit Detonator-11.00-Treiber für einen Test zur Verfügung. Jetzt zeigt sich, wie schnell der GeForce3 wirklich ist. Auf der Verpackung der Elsa Gladiac 920 heißt es vollmundig "bis zu 7-mal schneller als eine GeForce2 Ultra". Davon war in einem ersten Betatest allerdings noch nichts zu bemerken.

Bereits Anfang März durchlief die Betaversion einer GeForce3-Grafikkarte von MSI unseren Testparcours - noch mit Detonator-10.50-Treiber. Bis auf wenige Ausnahmen enttäuschte der "Wunderchip" und lag des Öfteren hinter den GeForce2-Ultra-Grafikkarten zurück. Erklärungsspielraum wurde schnell in den Treibern gefunden, da diese noch nicht die vielen neuen Funktionen des GeForce3 unterstützten.

In unseren Benchmark-Diagrammen finden Sie deshalb zusätzlich die Werte des GeForce3-Betatests.

Der Testkandidat

Die Elsa Gladiac 920 erreichte unser Testlabor mit der Firmware-Version 3.20.00.08.05 und entspricht nach Aussagen des Herstellers der finalen Verkaufsversion. Die Karte verwendet das NVIDIA-Referenzdesign und ist mit 64 MByte DDR-SDRAM bestückt.

Neben dem aktiven Lüfter für den GeForce3 finden sich noch extra Kühlkörper auf den acht Speicherchips (3,8 ns Zugriffszeit). Der Core-Takt der GPU liegt bei 200 MHz, der Speichertakt bei 230 MHz (460 MHz per DDR). Als besonderes Feature bietet die Karte einen TV-Ausgang.

In der Packung der Gladiac 920 finden sich ein Adapter S-Video auf Composite, die Vollversion von Giants: Citizen Kabuto, der Software-DVD-Player ELSAmovie 2000 sowie Treiber und Utilitys. Kompatibilität zu Elsas 3D-Shutter-Brille kann auch die Gladiac 920 bieten.

Laut Elsa beträgt der Preis für die Gladiac 920 1299 Mark. Die Auslieferung der Karte soll ab Mitte April erfolgen. Elsa gewährt auf die Grafikkarte eine Garantie von 6 Jahren sowie einen 100-Tage-Austausch-Service.

Alle Benchmarks wurden mit den original von Elsa beigelegten Treibern durchgeführt. Mit den bereits verfügbaren 11.01-Detonator-Treiber verifizierten wir zusätzlich die Ergebnisse. Unterschiede ergaben sich keine.

2D-Benchmarks: SYSmark2000

Die 2D-Leistungsfähigkeit der Grafikkarten überprüfen wir mit dem Benchmark-Paket Bapco SYSmark2000. 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 auf ähnlich hohem Leistungsniveau. Aus diesem Grund legt tecChannel.de gesteigerten Wert auf Kompatibilität und stabile Funktion der Grafikboards.

3D-Benchmarks: 3DMark2000

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

3D-Benchmarks: 3DMark2001

MadOnions 3DMark2001 unterstützt als DirectX8-Benchmark alle neuen Features des GeForce3. Der Grafikchip kann hier seine Fähigkeiten mit Funktionen wie Pixel Shader oder Vertex Shader voll ausschöpfen.

3DMark2001 Windows 98: Athlon 850, PC133 256 MByte, 1024x768, 32 Bit

Kyro II SDRAM 64 MByte

Radeon DDR-SDRAM 64 MByte

GeForce2 Ultra DDR-SDRAM 64 MByte

GeForce3 DDR-SDRAM 64 MByte

Overall

1787 Punkte

2994 Punkte

3303 Punkte

4487 Punkte

Game1, Car Chase, Low Detail

31,0 fps

48,5 fps

64,3 fps

70,9 fps

Game1, Car Chase, High Detail

4,9 fps

17,6 fps

18,6 fps

22,8 fps

Game2, Dragothic, Low Detail

30,7 fps

51,1 fps

58,1 fps

72,9 fps

Game2, Dragothic, High Detail

12,6 fps

27,8 fps

23,4 fps

37,3 fps

Game3, Lobby, Low Detail

51,6 fps

55,2 fps

64,9 fps

75,5 fps

Game3, Lobby, High Detail

15,3 fps

26,9 fps

29,5 fps

31,4 fps

Game4, Nature

--

--

--

20,2 fps

Fill Rate, Single Texturing

348,1 MTexels/s

270,3 MTexels/s

365,0 MTexels/s

578,6 MTexels/s

Fill Rate, Multi Texturin

343,2 MTexels/s

765,0 MTexels/s

693,1 MTexels/s

1308,6 MTexels/s

High Polygon Count, 1 Light

4,7 MTriangles/s

4,7 MTriangles/s

19,5 MTriangles/s

16,0 MTriangles/s

High Polygon Count, 8 Lights

1,7 MTriangles/s

2,0 MTriangles/s

3,7 MTriangles/s

3,2 MTriangles/s

Environment Bump Mapping

76,0 fps

69,5 fps

--

105,3 fps

DOT3 Bump Mapping

35,6 fps

47,2 fps

56,1 fps

99,8 fps

Vertex Shader

16,5 fps

31,1 fps

32,1 fps

38,2 fps

Pixel Shader

--

--

--

75,0 fps

Point Sprites

0,5 MSprites/s

--

9,5 MSprites/s

14,7 MSprites/s

Dass der Benchmark derzeit praxisfremd ist, zeigen die schlechten Ergebnisse für den Kyro II: Die im Durchschnitt halbe Performance im Vergleich zum GeForce2 Ultra spiegelt sich in den normalen Spiele-Benchmarks keinesfalls wieder.

Der 3DMark2001 nutzt im Gegensatz zum Gros der aktuellen Spielen die Features von DirectX8 und dem GeForce3 bereits konsequent aus. Bis die Grafikengines der Spieleprogrammierer derart an DirectX8/GeForce3 angepasst sind, werden noch einige Monate vergehen.

3D-Benchmarks: Expendable

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

3D-Benchmarks: MDK2

Wir verwenden die Demoversion 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. MDK2 unterstützt außerdem das T&L-Verfahren.

3D-Benchmarks: Quake III Arena

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 des Grafikchips sind bei Auflösungen ab 1024x768 Punkten und 32 Bit Farbtiefe sehr hoch.

3D-Benchmarks: Test Drive 6

Wir verwenden die Demoversion 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

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

OpenGL-Benchmark: Indy3D

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

FSAA: GeForce3-Optionen

Mittlerweile unterstützen die aktuellen Chips von 3dfx, ATI und NVIDIA sowie STMicroelectronics auch FSAA. Einzige Ausnahme hier ist Matrox. Wie sich diese Funktion auf die Performance unter OpenGL bei Quake III Arena auswirkt, haben wir in den folgenden Tabellen gegenübergestellt. Als Testsystem dient unsere Grafiktestplattform mit AMD Athlon 850 MHz.

Der ATI RADEON, der Kyro II sowie die NVIDIA GeForce2-Chips arbeiten nach dem gleichen FSAA-Verfahren - dem Supersampling. Die Voodoo5 5500 (2xVSA-100) benutzt dazu den T-Buffer. Der neue NVIDIA GeForce3-Prozessor arbeitet dagegen nach dem Multisampling-Verfahren.

Unter OpenGL und DirectX bieten die GeForce3-Treiber drei FSAA-Einstellungen mit unterschiedlicher Samplegenauigkeit.

Die folgende Tabelle zeigt die Performance der GeForce3 bei allen verfügbaren FSAA-Modi:

FSAA-Ergebnisse der NVIDIA GeForce3

Quake III Arena, High Quality

640x480x32 [fps]

800x600x32 [fps]

1024x768x32 [fps]

ohne FSAA

104,7

104,3

102,1

FSAA: Quincunx

104,0

100,7

84,1

FSAA: 2x

103,7

99,0

71,0

FSAA: 4x

101,6

88,1

51,2

FSAA: Chipvergleich

Die Auswirkungen von FSAA auf die Performance der verschiedenen Grafikchips finden Sie in den folgenden Tabellen. Zum Test verwenden wir das OpenGL-Spiel Quake III Arena:

Auflösung: 640x480 bei 32 Bit Farbtiefe

Quake III Arena, High Quality

ohne FSAA [fps]

2x FSAA [fps]

4x FSAA [fps]

3dfx Voodoo5 5500 SDRAM 64 MByte

82,0

77,3

43,4

ATI RADEON DDR-SDRAM 64 MByte

102,6

74,2

--

NVIDIA GeForce2 GTS DDR-SDRAM 64 MByte

106,5

58,6

--

NVIDIA GeForce2 Pro DDR-SDRAM 64 MByte

106,9

68,4

--

NVIDIA GeForce2 Ultra DDR-SDRAM 64 MByte

107,2

79,0

--

NVIDIA GeForce3 DDR-SDRAM 64 MByte

104,7

103,7

101,6

STM Kyro II SDRAM 64 MByte

97,2

89,4

60,2

Auflösung: 800x600 bei 32 Bit Farbtiefe

Quake III Arena, High Quality

ohne FSAA [fps]

2x FSAA [fps]

4x FSAA [fps]

3dfx Voodoo5 5500 SDRAM 64 MByte

81,2

53,0

25,8

ATI RADEON DDR-SDRAM 64 MByte

96,3

50,2

--

NVIDIA GeForce2 GTS DDR-SDRAM 64 MByte

103,3

38,2

--

NVIDIA GeForce2 GTS DDR-SGRAM 32 MByte

103,1

34,1

--

NVIDIA GeForce2 Pro DDR-SDRAM 64 MByte

105,1

44,7

--

NVIDIA GeForce2 Ultra DDR-SDRAM 64 MByte

106,1

52,5

--

NVIDIA GeForce3 DDR-SDRAM 64 MByte

104,3

99,0

88,1

STM Kyro II SDRAM 64 MByte

93,1

71,8

39,2

Auflösung: 1024x768 bei 32 Bit Farbtiefe

Quake III Arena, High Quality

ohne FSAA [fps]

2x FSAA [fps]

4x FSAA [fps]

3dfx Voodoo5 5500 SDRAM 64 MByte

65,8

33,2

12,4

ATI RADEON DDR-SDRAM 64 MByte

76,6

29,3

--

NVIDIA GeForce2 GTS DDR-SDRAM 64 MByte

90,2

23,8

--

NVIDIA GeForce2 Pro DDR-SDRAM 64 MByte

95,6

27,3

--

NVIDIA GeForce2 Ultra DDR-SDRAM 64 MByte

100,7

32,2

--

NVIDIA GeForce3 DDR-SDRAM 64 MByte

102,1

71,0

51,2

STM Kyro II SDRAM 64 MByte

78,3

46,3

24,1

Die Performance des GeForce3 bei aktiviertem FSAA ist beeindruckend. Die Frameraten geben kaum nach. Erst bei der 1280er Auflösung bricht die GeForce3 ein - aber deutlich weniger als der Rest. Nicht weniger beeindruckend ist der Kyro II, der mit einer hervorragenden FSAA-Umsetzung aufwarten kann.

Leistungsaufnahme

Die Leistungsaufnahme aktueller Grafikprozessoren ist enorm. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über den Leistungsverbrauch der Grafikchips in Verbindung mit einer entsprechenden Grafikkarte.

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

Fazit

Die Benchmarks haben gesprochen: NVIDIAs GeForce3 kann die hoch gesteckten Erwartungen derzeit nicht erfüllen. Beim Gros aktueller Spiele ist der Chip nur marginal schneller - vereinzelt sogar langsamer als der GeForce2 Ultra. Selbst im 2D-Bereich läuft die Highend-Grafikkarte für 1300 Mark der Konkurrenz hinterher.

Erst bei Auflösungen ab 1280x1024 Bildpunkten kommt die Rechenpower des GeForce3 richtig zum Tragen - je komplexer dabei die Szenarien, desto besser.

Unschlagbar, auch bei niedrigen Auflösungen, ist der GeForce3 bei aktiviertem FSAA. Hier kann die Konkurrenz nicht mithalten.

Ein großes Manko, dass die GeForce3 derzeit aber hinnehmen muss, ist der fehlende Support seitens der Spiele. Features wie der Vertex- oder Pixel-Prozessor liegen beim GeForce3 brach. Diese Tatsache bestätigen die Resultate des 3DMark2001: Der Mitte März vorgestellte DirectX8-Benchmark nutzt bereits konsequent die neuen Features des GeForce3 und lässt ihn dadurch in einer anderen Liga spielen. Von der versprochenen 7fachen Leistung ist aber auch hier nichts zu bemerken.

Bis die Grafikengines der Spieleprogrammierer an DirectX8 und die GeForce3 angepasst sind, werden noch einige Monate vergehen. Erst dann profitieren neue Spiele von der höheren Performance und besseren Grafikqualität des GeForce3. Darum kann der Kauf von GeForce3-Grafikkarten zum heutigen Zeitpunkt nicht empfohlen werden.

Das Schönste am Erscheinen des GeForce3 ist, dass die GeForce2-Boards im Preis fallen: Grafikkarten mit GeForce2 GTS sind bereits für weniger als 450 Mark erhältlich, Ultra-bestückte Boards werden schon ab 800 Mark gesichtet. Diese Grafikkarten bieten momentan eindeutig das bessere Preis/Leistungsverhältnis. (cvi/hal)