Nach dem Test der ersten Referenzkarten mit dem neuen NVIDIA-Grafikchip GeForce 2 GTS haben wir im tecChannel-Testlabor nun auch das neue Flaggschiff von 3dfx ausführlich getestet.
Unsere Voodoo5-5500-Karte hatte 64 MByte SDRAM. Die Core- und Speicherfrequenz betrugen bei unserem Testmuster jeweils 166 MHz. Auf der Voodoo5 5500 sitzen zwei VSA-100-Grafikchips von 3dfx, die beide von je einem Lüfter gekühlt werden. Weil die Karte sehr viel Leistung aufnimmt, muss sie über ein mitgeliefertes Y-Kabel an das PC-Netzteil angeschlossen werden. Die Voodoo5 bietet eine API -Unterstützung für DirectX, OpenGL und Glide.
Unsere Grafikkarte mit NVIDIAs Referenzdesign war mit 32 MByte Speicher bestückt. Acht Infineon DDR-SGRAM-Speicher sorgen für die nötige Speicherbandbreite. Ein aktiver Kühler auf dem GeForce 2 GTS erledigt die Wärmeabfuhr des Grafikchips.
Auf den folgenden Seiten finden Sie die Benchmark-Ergebnisse der beiden Vorserienkarten im Vergleich zu den 3D-Grafikkarten unseres aktuellen Vergleichstests. Details zu den Karten im Vergleichstest stehen unter tecDaten - Alle Daten im Überblick.
Voodoo5 5500 im Detail
Der eigentliche Grafikchip von 3dfx heißt VSA-100. 3dfx verwendet den Chip exklusiv auf der eigenen Grafikkarte, die in Anlehnung an die legendären Vorgänger-Chips einfach Voodoo5 5500 getauft wurde. Mit dem VSA-100 setzt 3dfx auf die Multi-Chip-Architektur.
Gegenüber den 3dfx-Vorgänger-Chips hat sich beim VSA-100 einiges getan:
Erstmals für 3dfx 32-Bit-Rendering
Erhöhung der Core- und Speicherfrequenz auf 166 MHz
Multi-Chip-Architektur, die den parallelen Einsatz von bis zu 32 VSA-100 auf einer Karte erlaubt
Full Screen Anti-Aliasing
Durch einen T-Buffer genannten Speicher Effekte wie Motion Blur , Depth of Field, Soft Shadows und Soft Reflections
Texture Compression, das sich bei 3dfx FXT1 nennt.
Der in 0,25 Mikrometer Fertigungstechnologie hergestellte VSA-100 beherrscht im Gegensatz zu den anderen Chips der nächsten Generation kein T&L.
Das unser Testkandidat ein Vorserienmodell war, stellten wir schon beim Auspacken fest. Auf der Verpackung war zu lesen: Voodoo5 5500 AGP Alpha 2 Silizium. Schon auf der CeBIT Ende Februar hatte 3dfx erste Voodoo5-Karten der Presse vorgestellt, die sich ebenfalls im Alpha-Stadium befanden.
GeForce 2 GTS im Detail I
Gegenüber dem GeForce256-Prozessor hat NVIDIA folgende Verbesserungen am GeForce 2 GTS vorgenommen:
Erhöhung der Core- und Speicherfrequenz von 120/150 MHz auf 200/166 MHz
Erweiterung der T&L-Engine um eine Clipping-Funktion
Einführung des NVIDIA Shading Rasterizer. Beinhaltet das Per-Pixel-Shading und die Material-Properties-Funktion zur Verbesserung der 3D-Bilddarstellung
Hypertexel-Architektur: Verarbeitung von zwei Textures/Clock bei voller Taktgeschwindigkeit statt bisher nur einer
Unterstützung auch für den PCI-Bus
Integrierter TMDS-Transmitter für Auflösungen bis zu 1280x1024 Punkten
Integrierter High Definition Video Processor (HDVP) zur HDTV-Dekodierung
Halbierung der Verlustleistung
Fertigungstechnologie von 0,22 µm auf 0,18 µm reduziert
GeForce 2 GTS im Detail II
Da es sich bei der Referenzkarte um ein Vorserienmodell handelt, war es nicht verwunderlich, dass hinter dem Kühlkörper ein Engineering-Sample des GeForce 2 GTS steckte. Der Aufdruck Ultra lässt vermuten, dass es sich um die schnellste Version des neuen Grafikchips handelt. NVIDIA versicherte jedoch, dass das Testmuster mit Standardtaktung läuft.
Mit unserem Speicheroszilloskop LeCroy LC564A ermittelten wir das Speichertiming. Zusätzlich überprüften wir mit dem Grafikkartentool PowerStrip die Frequenzangaben von NVIDIA. Ergebnis: Die Grafikkarte arbeitete wie angegeben mit einer Core-Frequenz von 200 MHz und einem DDR-Speichertakt von 166 MHz. Zum Vergleich: GeForce 256 DDR arbeitet mit einer Core- und Speicherfrequenz von 120 MHz und 150 MHz.
Die Referenzkarte von NVIDIA hatte ein Aufsteckmodul mit einem Booktree 868. Dieser ermöglicht die Bildausgabe über ein S-Video-out auf einen Fernseher. Bei unserem Beta-Karte funktionierte dieser Anschluss, jedoch ließ die Bildqualität stark zu wünschen übrig.
2D-Benchmarks
Wir überprüfen die 2D-Leistungsfähigkeit der Grafikkarten mit dem Benchmark-Paket SYSmark2000 unter Windows 98 und Windows 2000. Diese Suite besteht aus aktuellen Anwendungsprogrammen. Die reine 2D-Performance ist heute nicht mehr der entscheidende Grund für einen Kauf, weil die aktuellen Grafikboards auf gleichem Leistungsniveau liegen. Aus diesem Grund legt tecChannel gesteigerten Wert auf Kompatibilität und stabile Funktion der Grafikkarten.
3D-Benchmarks: 3DMark2000
Die mit 3DMark2000 ermittelten Benchmark-Werte verdeutlichen, wie gut der Hersteller die Grafikkarte und Treiber auf 3D-Software abgestimmt hat. Durch speicherintensive Tests wird zusätzlich der AGP-Bus stark beansprucht.
3D-Benchmarks: Descent 3
Das Spiel beschränkt sich auf 16-Bit-Farbtiefe und beinhaltet keine komplexen 3D-Spielszenen. Es unterstützt neben Direct3D auch OpenGL und Glide.
3D-Benchmarks: Expendable
Expendable ist ein reines Direct3D-Spiel. Es bietet komplexe Lichteffekte und Texturen . Die Hardware wird besonders bei hohen Auflösungen und Farbtiefen stark belastet.
3D-Benchmarks: Quake III Arena
Quake III setzt ganz auf OpenGL. Hohe Polygonraten und komplexe Szenarien zeichnen dieses 3D-Spiel aus. Die Anforderungen an die Hardware sind bei Auflösungen jenseits von 1024x768 und 32-Bit-Farbtiefe sehr hoch.
3D-Benchmarks: Re-Volt
Re-Volt basiert rein auf Direct3D und verwendet eine geringe Polygonanzahl, aber große Texturen. Die Anforderungen an die Grafikprozessor- und CPU-Leistung sind hoch.
3D-Benchmarks: Unreal Tournament
Unreal Tournament eignet sich besonders gut als 3D-Benchmark. Es bietet viele rechenintensive Effekte und verlangt von der Grafikkarte hohe Füllraten. Das Spiel unterstützt Direct3D, OpenGL sowie Glide und Metal (S3).
3D-Benchmarks: Indy3D
Indy3D ist ein OpenGL-basierender, synthetischer Benchmark. Er testet die drei wichtigsten Anwendungsgebiete für Grafikkarten im Highend-Bereich. Das sind CAD-Anwendungen, Animationen und Simulationen.
16-Bit-Performance & CPU-Leistung
Der Arena-Benchmark von Quake III nutzt die OpenGL-Schnittstelle. Ein Test bei verschiedenen Prozessortaktfrequenzen zeigt sehr deutlich, dass der GeForce 2 GTS vor allem bei hohen Taktfrequenzen Vorteile bringt. Wer spürbar schneller spielen will, braucht allerdings schon einen Pentium III 533 oder eine vergleichbare CPU. Die Voodoo5 5500 erreicht bei keiner der getesteten Taktfrequenzen die Leistung des GeForce 2 GTS.
Beim Direct3D-Spiel Re-Volt setzt sich der neue GeForce 2 GTS erst bei sehr hohen Taktfrequenzen vom GeForce 256 mit SDRAM ab. Gegenüber der Ausführung mit DDR-SGRAM ist kein deutlicher Vorteil zu sehen. Die Voodoo5 5500 verliert auch hier den Anschluss an NVIDIAs Flaggschiff.
Die CPU-Tests wurden mit einem speziellen Pentium III bei 133 MHz FSB-Taktfrequenz und mit 256 MByte Arbeitsspeicher in unserer Messplattform durchgeführt. Die AGP-Aperture-Size haben wir auf 128 MByte eingestellt. Fast Write und AGP 4x waren bei allen Tests aktiviert. Der Quake III Arena Benchmark lief mit der Einstellung High Quality mit der in den Diagrammen angegebenen Auflösung und Farbtiefe.
32-Bit-Performance & CPU-Leistung
Es ist schon fast ein Gesetz, dass die neuen Grafikchips ihre eigentlichen Performance-Vorteile erst bei hohen Auflösungen und Farbtiefen bringen. Wir haben bei 1024x768 Punkten und 32-Bit-Farbtiefe getestet.
Der GeForce 256 mit SDRAM wird sowohl bei Quake III als auch bei Re-Volt durch den langsamen Speicher ausgebremst. Die verwendete ELSA Erazor X setzt SDRAM mit 166 MHz Taktfrequenz ein. Die ebenfalls mit GeForce 256 ausgestattete Asus AGP-V6800 Deluxe liegt mit DDR-SGRAM (150 MHz) besser. Allerdings bringt auch diese Kombination spätestens ab dem Pentium III mit 800 MHz keinen Vorteil mehr bei steigender CPU-Taktfrequenz. Wer einen schnellen PC hat, kann mit dem GeForce 2 GTS noch einmal Performance gut machen.
Die CPU-Tests wurden mit einem speziellen Pentium III bei 133 MHz FSB-Taktfrequenz und mit 256 MByte Arbeitsspeicher in unserer Messplattform durchgeführt. Die AGP-Aperture-Size haben wir auf 128 MByte eingestellt. Fast Write und AGP 4x waren bei allen Tests aktiviert. Der Quake III Arena Benchmark lief mit der Einstellung High Quality mit der in den Diagrammen angegebenen Auflösung und Farbtiefe.
3D-Benchmark: Full Screen Anti-Aliasing
Der VSA-100 der Voodoo5 5500 unterstützt Full Screen Anti-Aliasing (FSAA) per Hardware. Beim GeForce 2 GTS ist das nur per Software möglich, in den aktuellen Treiberversionen von NVIDIA aber noch nicht aktiviert.
Bei der Voodoo5 5500 funktioniert FSAA gut, allerdings wie erwartet mit Performanceverlusten wie die Tabelle zeigt. Die Motion Blur Effekte ließen sich nicht aktivieren. Diese sind zurzeit nur mit angepassten Demos und Spielen möglich. Der 3dfx-Treiber erlaubt auch den Einsatz von nur einem VSA-100-Chip (Single Chip).
Spiel | ohne FSAA | FSAA 2x | FSAA 4x | Single Chip |
|---|---|---|---|---|
| ||||
Re-Volt: 800x600, 32-Bit | 109,1 fps | 76,8 fps | 34,6 fps | 68,0 fps |
Re-Volt: 1024x768, 32-Bit | 97,1 fps | 46,5 fps | 18,6 fps | 46,6 fps |
Quake III: 800x600, High Quality | 55,2 fps | 48,0 fps | 26,3 fps | 49,4 fps |
Quake III: 1024x768, High Quality | 50,2 fps | 34,1 fps | 13,2 fps | 35,7 fps |
Fazit
Der NVIDIA GeForce 2 GTS ist in der getesteten Version mit 32 MByte DDR-SGRAM der zurzeit schnellste Grafikchip. Die 3dfx Voodoo5 5500 ist keine Offenbarung. In einigen Benchmark-Programmen wie Descent 3 Direct3D, Expendable oder Unreal Tournament kann sie zwar Spitzenpositionen belegen, aber die OpenGL-Performance enttäuscht. Die angepeilten rund 700 Mark sind zwar auf Grund des Hardware-Aufwandes verständlich, aber angesichts der etwa 800 Mark für Karten für GeForce 2 GTS zu hoch. Bei der Voodoo5 5500 muss man auf TV- oder DVI-Ausgang vorerst verzichten, dafür arbeitet die Karte mit insgesamt 64 MByte SDRAM.
Sowohl die Karte von 3dfx als auch das Referenzmodell von NVIDIA arbeiteten schon sehr stabil. Bei der Voodoo5 5500 stellten wir trotz Alpha-Stadiums der Hardware nur geringfügige Darstellungs- und Pixelfehler fest.
Mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 1,6 Giga-Texel und 25 Millionen Dreiecke pro Sekunde behauptet NVIDIA, dass der GeForce 2 GTS doppelt so Leistungsfähig sei wie der GeForce 256. Diesen Beweis blieb NVIDIA in unserem Praxis-Test schuldig. Ob finale Treiber und Hardware die Performance der Voodoo5 5500 und GeForce 2 GTS weiter steigern können, bleibt abzuwarten.
3dfx will im Juni ausliefern, während die ersten Karten mit GeForce 2 GTS schon im Mai 2000 zu haben sein sollen. (hal)
Leistungsaufnahme
Die Leistungsaufnahme aktueller Grafikkarten ist enorm. Der AGP -Slot kann aber nur begrenzt Strom über die zwölf dafür vorgesehenen Slot-Kontakte zur Verfügung stellen. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über den Leistungsverbrauch aktueller Grafikkarten.
Die Voodoo5 5500 übernimmt die Spitzenposition. Mit diesem Leistungsverbrauch liegt die Karte deutlich über der AGP-Spezifikation, sodass 3dfx hier einen Kunstgriff angewendet hat: Über einen auf der Karte befindlichen Stromstecker muss sie vor Inbetriebnahme an das PC-Netzteil angeschlossen werden.
Der Grund für diesen hohen Leistungsbedarf der Voodoo-Karte liegt in der Verwendung von zwei Grafikprozessoren in der Fertigungstechnologie von 0,25 µm. Denn Chips in dieser Fertigungstechnologie haben einen erhöhten Strombedarf.
Betrug die Leistungsaufnahme beim GeForce 256 noch bis zu 30 Watt, ermittelten wir bei der Referenzkarte mit GeForce 2 GTS inklusive aufgestecktem Video-out-Modul eine Grundlast von nur 16 Watt Das entspricht einer Reduzierung des Leistungsverbrauchs um nahezu 47 Prozent. Werden noch zusätzliche Baugruppen wie DVI- oder Video-Eingang auf der Grafikkarte benutzt, erhöht sich der Leistungsverbrauch geringfügig.
Testkonfiguration Benchmarkplattform
Komponente | Daten |
|---|---|
| |
Mainboard | Tyan Tsunamai ATX S1846SL |
Serien-Nr. | TY8503210176 |
Firmware | V2.00.01 / 25.01.2000 |
Sonstiges | Slot 1, Rev: E |
Prozessor | Pentium III 550 |
Serien-Nr. | 09230501-0270 |
Firmware | -- |
Sonstiges | -- |
RAM | 256 MByte PC100 |
Serien-Nr. | -- |
Firmware | -- |
Sonstiges | 2 x 128 MByte Module |
Soundkarte | TerraTec XLerate Pro |
Serien-Nr. | 1293900011593 |
Firmware | --- |
Sonstiges | Rev. C / 4.06.2016 / 13.03.1999 |
Netzwerkkarte | 3Com Fast Etherlink 3C905B-TX |
Serien-Nr. | 6TQ2E9F466 |
Firmware | Hardware-Ver.: 048 |
Sonstiges | Rev. A / 4.10.2222 / 05.05.1999 |
Festplatte | IBM DJNA-351520 |
Serien-Nr. | GLT0N167 |
Firmware | -- |
Sonstiges | 15,2GB |
DVD-ROM | Pioneer DVD-303S-A |
Serien-Nr. | TET0137971WL |
Firmware | 1.09 |
Sonstiges | --- |
Floppy | Teac FD-235HF |
Serien-Nr. | E081326 |
Firmware | -- |
Sonstiges | 3,5" |
Netzteil | Channel Well Technology CWT 235ATX |
Serien-Nr. | 96001427 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 235 W |
Tastatur | Cherry RS 6000 M |
Serien-Nr. | G0624874 1L28 4 3 |
Firmware | --- |
Sonstiges | --- |
Maus | Logitech M-S35 |
Serien-Nr. | LZA84352096 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 3-Tasten |
Testkonfiguration Messplattform
Komponente | Daten |
|---|---|
| |
Mainboard | Tyan Trinity 400 S1854 |
Serien-Nr. | TY9975315044 |
Firmware | Rev. 1.06 / 11.02.2000 |
Sonstiges | Slot 1, Rev: C |
RAM | 128 MByte PC133 |
Serien-Nr. | 9E4777 171C 02 0038 |
Firmware | -- |
Sonstiges | 2 x 128 MByte Modul |
Festplatte | WD Caviar 272AA |
Serien-Nr. | WT910 005 3604 |
Firmware | -- |
Sonstiges | 27 GB |
Floppy | Teac FD-235HF |
Serien-Nr. | E081317 |
Firmware | -- |
Sonstiges | 3,5" |
Netzteil 1 | Channel Well Technology ATX-230 |
Serien-Nr. | 97131035 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 230 W |
Netzteil 2 | Lanya Scienoe Computer PD-230W |
Serien-Nr. | SN: 93100757 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 230 W |
Tastatur | Cherry RS 6000 M |
Serien-Nr. | G 0064307 4 L28 3 1 |
Firmware | --- |
Sonstiges | --- |
Maus | Logitech M-S35 |
Serien-Nr. | LZA84352011 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 3-Tasten |