heutige Standart-Grafikkarte
Der Grafikchip ist das Herz jeder
Grafikkarte und macht im eigentlichen jede Neuerung und Weiterentwicklung in
diesem Bereich aus. Der neu entwickelte Chip wird an die verschiedensten
Kartenhersteller weitergeliefert, welche im Grunde nur mehr für eine
Architektur zu sorgen haben, sodass der Chip mit dem Computer kommunizieren
kann.
4.1.1. Geforce 3 Beschreibung
Nvidias neuer Grafikchip ist nun seit
Mitte April in den entsprechenden
Boards im Handel erhältlich. Dieses Geschäft ist sehr kürzlebig den im
Schnitt bringt jede Firma alle 6 Monate einen neuen Chip auf den Markt.
Ab Ende April sollen Geforce-3-Grafikkarten überall im Handel erhältlich
sein. (Foto: Nvidia)
4.1.2. Eigenschaften
Technische
Daten (Geschwindigkeit, Größe, Gewicht):
Gefertigt
im 0,15 Mikron-Prozess, verfügt der GeForce3 über 57 Mio. Transistoren, kann
mehr als 800 Mio. Berechnungen pro Sekunde durchführen, erreicht 76 Milliarden
Fließkommaberechnungen/Sekunde (FLOPS), besitzt insgesamt vier Pixel-Pipelines
und liefert eine Füllrate von 3,2 Milliarden Aliasing-Objekten/Sekunde. Die
maximale Auflösung beträgt 2.048 x 1.536 Pixel bei einer Farbtiefe von 32 Bit.
Damit werden fotorealistische und lebendige, realitätsnahe Grafiken
Wirklichkeit.
Die
revolutionäre nfiniteFX-Engine des GeForce3 erlaubt die pixelgenaue, freie
Programmierung beliebiger 3D-Effekte. Bestandteil der nfiniteFX-Engine sind zwei
neue Features: Vertex Shaders und Pixel Shaders. Der Vertex-Prozessor sorgt für
beschleunigte Animationseffekte, während der Pixel-Prozessor sozusagen die
Rechenzentrale für Licht- und Schatteneffekte ist.
Neben der freien
Programmierbarkeit bietet GeForce3 noch eine ganze Reihe weiterer Optimierungen,
wie die neue Lightspeed Memory Architektur – eine in Hardware ausgeführte
Bandbreiten-Optimierung, die sich vor allem bei hohen Auflösungen und
Farbtiefen bemerkbar macht. 64 MByte DDR-SDRAM mit 3,8 Nanosekunden Zugriffszeit
und einem effektiven Speichertakt von 460 MHz sorgen für hervorragende
3D-Perfomance mit bis zu 1,6 Giga-Texel pro Sekunde. Aufgrund von
High-Resolution Anti-Aliasing gehören unschöne Pixelkanten bei hohen Auflösungen
nun der Vergangenheit an.
Kompatibilität:
Wie Nvidia selbst auf der offiziellen Pressekonferenz im Rahmen der Vorstellung des Geforce 3 bekannt gab, ist die Performance des neuen Chips abhängig von den verwendeten 3D-Applikationen. Vor allem DirectX-8-Spiele sollen die Vorteile des neuen Chips zur Geltung bringen. Allerdings sind derzeit nur eine Handvoll solcher Spiele verfügbar.
Trotzdem ist es auch mit derzeit verfügbaren Spielen möglich, die Vorteile
einer Geforce-3-Karte zu nutzen. Etwa dann, wenn das Kantenglättungsverfahren
(Anti-Aliasing) zum Einsatz kommt. Im Gegensatz zu sämtlichen anderen verfügbaren
3D-Chips unterstützt der Geforce 3 das sogenannte
Multi-Sampling-Full-Scene-Anti-Aliasing, bei der die anfallende Datenmenge
minimiert wird, sodass die Textur-Füllrate des Chips dafür weniger in Anspruch
genommen wird. Dieses besonders effektive und leistungsfähige Verfahren zur
Kantenglättung kann mit dem Geforce 3 bei allen Direct 3D- und auch bei
OpenGL-Spielen aktiviert werden.
Einsatzgebietund
Absatzmarkt:
Die
Grafikprozessoreinheit (GPU) GeForce3™ sorgt in der Spieleindustrie mit bisher
in der Form noch nicht gekannten visuellen Effekten und schwindelerregenden
Frame Rates für Furore – und bringt damit Leben in die bisher so künstliche
Welt computergenerierter Grafik. Mit der neuen NVIDIA nfiniteFX™ Engine und
der Lightspeed Memory Architecture™ lässt die GPU GeForce3 die Benutzer auf
fantastisch ausgestattete Umgebungen, und nicht nur ganz einfach auf einen
Computerbildschirm schauen. Mit dem GeForce3 haben 3D-Szenen Ambiente, denn die
Texturen erscheinen völlig fotorealistisch und die Beleuchtung setzt dem Ganzen
noch das I-Tüpfelchen auf. Gestalten und lebende Kreaturen sind nicht einfach
nur perfekt sondern ganz natürlich, mit einer einzigartigen Ausdruckskraft –
ihre Persönlichkeit wird spürbar. Die Kombination aus Programmierbarkeit und
Leistung lässt diese Grafikrevolution noch weiter voraneilen.
Systemvoraussetzung:
Die GeForce3 GPU wurde für die neuen
Intel-CPUs (Pentium 4) und AMD Athlon Prozessoren optimiert und unterstützt
alle neuen Funktionen und Features. NVIDIA arbeitete zu diesem Zweck sehr eng
mit diesen beiden Unternehmen zusammen.
4.1.3
Vergleich : Geforce 3 vs. Geforce 2 Ultra-Chip
Beim Geforce-3-Testmodell handelt es
sich um eine Karte mit 64 MByte DDR-Speicher, der mit 230 MHz angesteuert wird.
Der Chip selbst arbeitet mit einem Takt von 200 MHz. Als Vergleichs-Karte wird
eine Nvidia-Referenzkarte mit Geforce 2 Ultra-Chip, der mit einer Core-Clock von
250 MHz arbeitet. Der Speicher wird wie bei der Geforce 3 mit 230 MHz
angesteuert.
Für die Geforce 3 kommt der neueste
Detonator-Treiber 11.00 zum Einsatz. Unter Windows NT wird die derzeit
aktuellste Version 10.80 verwendet. Die Geforce-2-Karte wird mit den aktuellen
Nvidia-Referenz-Treibern 6.50 betrieben. Um einen direkten Vergleich der beiden
Technologien durchzuführen, ohne dass die Treiber-Version darauf Einfluss hat,
wird bei den Tests mit unterschiedlichen Auflösungen sowie den
Anti-Aliasing-Benchmarks für beide Karten der Treiber 11.00 verwendet. Die
Treiberversion 6.50 unterstützt den Geforce 3 nicht.
Anti-Aliasing-Benchmarks
Bei den Anti-Aliasing-Tests mit Quake
macht sich eindeutig die Überlegenheit der Geforce 3 bemerkbar. Allerdings
zeigen die Tests auch, dass bei einer niedrigen Auflösung die Geforce 3 nicht
immer schneller als die Geforce-2-Karte ist: So ist die Geforce 2 beispielsweise
beim NV15-Demo in der Auflösung 640 x 480 leistungsfähiger als eine Geforce
3-Karte. Bei 800 x 600 ist allerdings der Geforce 3 schon schneller als der Vorgänger.
Je höher die Auflösung, desto größer sind die Unterschiede zwischen den
beiden Nvidia-Chips. Bis zu einer Auflösung von 1280 x 1024 wächst der
Vorsprung des Geforce 3 auf 33 (NV15-Demo) und 41 Prozent (Demo 1). Je höher
die Auflösung ist, desto weniger Performance verliert der Geforce 3 im
Gegensatz zum Geforce 2. Im Test mit dem sehr komplexen NV15-Demo verliert der
Geforce 2 von der niedrigsten bis zur höchsten Auflösung 54 Prozent seiner
Performance, während der Geforce 3 nur 36 Prozent seiner Leistung einbüßt.
Benchmarks bei unterschiedlicher Auflösung I
Auch bei den Tests, in denen das
Anti-Aliasing-Feature nicht aktiviert ist, zieht der Geforce 3 seinem Vorgänger
davon. Auch hier gilt: Je höher die Auflösung, desto größer sind die
Leistungsunterschiede. Beim NV15-Demo profitiert allerdings auch der Geforce 2
Ultra von dem neuen Treiber (11.00) und muss sich erst ab einer Auflösung von
1280 x 1024 dem Geforce 3 geschlagen geben.
Benchmarks bei unterschiedlicher Auflösung II
Bei einigen Tests kann der neue
Geforce 3 allerdings seine technischen Vorteile nicht zur Geltung bringen. So
profitiert der Geforce 2 Ultra bei Unreal Tournament offensichtlich ebenfalls
von Verbesserungen der neuen Treiberversion (11.00) und bietet etwas bessere
Performance als der Geforce 3. Mit der Treiberversion 6.50 fällt der Geforce 2
Ultra hingegen etwas zurück.
2D-Performance
Nvidias
Entwicklungsschwerpunkt liegt nicht auf einer Optimierung der 2D-Performance, da
in diesem Bereich die Leistungsreserven des Geforce 2 bereits mehr als
ausreichend sind. So dass beide Chips ähnliche Resultate erzielen. Mit den
10.80-Treibern erreicht die NV20-Karte unter NT 4.0 (SP 6a) rund drei Prozent
bessere Ergebnisse als die Geforce 2 Ultra (Treiber 6.72). Unter Win98SE kehrt
sich dieser Effekt zugunsten der Geforce 2 um.
Direct 3D-Performance (Athlon)
Die von
Nvidia prognostizierte, doppelte bis siebenfache Performance kann beim Prototyp
in keinem Benchmark unter Beweis gestellt werden. Der maximale Vorspung liegt
bei rund 38 Prozent (3D Mark 2001). Beim Expendable Timedemo 2 erzielt sogar der
Vorgänger Geforce-2-Ultra um ein Prozent höhere Resultate. Das mag einerseits
daran liegen, dass derzeit nur Mad Onions 3D Mark 2001 mit auf DirectX 8
aufsetzt, und so die neuen Features des NV20 ausschpöpft, andererseits werden
aller Voraussicht nach neuere Treiber der Geforce 3 auf die Sprünge helfen
Direct 3D-Performance (Pentium 4)
Unter Mad Onions 3D Mark 2001
skaliert der Geforce-3-Chip rund 48 Prozent besser als sein Vorgänger, also um
10 Prozent höher als im Athlon-Testsystem. Kehrseite der Medaille: Die
restlichen Geforce-3-Ergebnisse brechen, verglichen mit den Werten des
Athlon-Systems, um circa sechs bis zehn Prozent stärker ein.
OpenGL-Performance (Athlon)
Deutlicher Leistungsvorsprung bei
OpenGL-Games: Mit drei (Quake III: NV-15-Demo) bis maximal 33 Prozent (Vulpine)
Abstand kann die höher getaktete Geforce-2-GPU nicht mehr mit dem NV20-Chip
mithalten
OpenGL-Performance (Pentium 4)
Nicht mehr ganz so deutlich, aber
immerhin noch mit maximal 29 Prozent (Quake III: Demo Pumped) Vorsprung führt
der Nvidia-Neuling vor der Geforce-2-Ultra. Die verbleibenden OpenGL-Benchmarks
bescheinigen der Geforce-3-Karte eine um drei (Quake III: NV15-Demo), über 16
beziehungsweise 17 (Quake III: Quaver-Demo und MDK2), bis hin zu 25 Prozent (
VGl Vulpine) bessere Performance.
OpenGL-Performance (Athlon, NT 4.0 SP6a)
ViewPerf 6.1.2. bringt das
OpenGL-Leistungsvermögen der Grafikkarten für professionelle CAD/CAM-
Anwendungen ans Tageslicht. Einerseits glänzt die Geforce-3-Karte beim
MedMCAD-01 mit 29 Prozent Vorsprung, auf der anderen Seite hinkt diese bei
DRV-07 um rund 19 Prozent der Geforce 2 Ultra hinterher. Diese Ergebnisse lassen
ein weiteres Mal auf Treiber- unstimmigkeiten schließen.
OpenGL-Performance
(Pentium 4, NT 4.0 SP6a)
Im Pentium-4-Testsystem verliert der
NV20-Chip gegenüber der Geforce 2 Ultra an Boden: Beim MedMCAD-01 schrumpft der
Abstand zwischen den beiden Karten von 29 (Athlon-System) auf 15 Prozent, bei
Light-04 ist sogar ein Leistungsverlust von 27 Prozent gegenüber den
Athlon-Ergebnissen zu verzeichnen. Lediglich beim Adadvs-04 übertrifft der NV20
mit 13 Prozent den Geforce-2-Chip. Verglichen mit dem Athlon-Resultat entspricht
dies einer Leistungssteigerung von sieben Prozent.
4.3.
Zusammenfassung
Alles in Allem kann der Geforce 3
bereits im Vorserien-Status seinen Vorgänger Geforce 2 Ultra bei den meisten
Tests deutlich hinter sich lassen. Von einer Performance-Steigerung um den
Faktor 2 oder sogar 7, wie dies in den offiziellen Nvidia-Unterlagen vermerkt
ist, kann derzeit jedoch keine Rede sein.
Solche Leistungsunterschiede sind,
wenn überhaupt, nur bei DirectX 8-Spielen zu beobachten. Davon sind jedoch noch
kaum welche im Handel. Trotzdem kann der Geforce 3 auch für aktuelle 3D-Spiele
empfohlen werden. Wer bereit ist, 1200 Mark für eine entsprechende Karte
auszugeben, erlebt dank des Anti-Aliasing-Features 3D-Spiele in besserer Qualität,
ohne dass die Performance in den Keller sackt.