Heiße Grafikrakete im großen Test

Hallo liebe Leser,

dies wird wohl mein mit Abstand bester Bericht, den ich jemals geschrieben habe. Ich konnte mit einem Kollegen von mir die neue Radeon 9800 Pro Grafikkarte testen, hierfür nutzten wir unser großes PC-Testlabor. Der Bericht wurde, Gott sei Dank, auch auf unserer Homepage veröffentlicht, sollte ihn jemand wiederentdecken. Nicht wundern also.

Den Bericht habe ich zuerst mit einem Kollegen für unsere Firma geschrieben, verzeiht mir bitte, wenn ich auch hier nicht die Sie-Form korrigiere, okay? Ich danke euch im Voraus!

Die neue Radeon 9800 Pro-Karte verwendet zwar noch nicht den neuen Silent-Kühlkörper, der bereits auf der Cebit 2003 zu bewundern war, aber eine R350-Karte verdient auch ohne dieses Extra unsere besondere Betrachtung, daher dieser Bericht.

Und nun viel Spaß beim Lesen!

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ATI's Radeon 9800 Pro ist mit einem R350-Chip und den damit verbundenen Smooth-Vision 2.1, Smartshader 2.1 und HyperZ III+ keine echte Neuentwicklung, sondern eine konsequente Weiterentwicklung des sehr erfolgreichen R300. Die Taktungen sind zwar erhöht worden, aber die generelle Struktur des Chips ist gleich geblieben. Ebenso der Fertigungsprozess in 0,15 µm, welcher beim R350 zunächst gar nicht mehr erwartet wurde. Entsprechend groß war auch die Überraschung, dass ein mit 0,15 µm gefertigter Grafikprozessor mit einem Takt von 380 Mhz auskommen sollte.

Zunächst werfen wir einen kurzen Blick auf den Lieferumfang und die Ausstattung der Karte. Anschließend werden die Spezifikationen des R350 betrachtet und mit aktuellen nVidia-Entwicklungen verglichen, um hier etwas Licht in das Technik-Dunkel zu bringen und Ihnen Vor- und Nachteile der Entwicklungen von Ati und nVidia darzulegen. Natürlich gehen wir auch auf die Neuerungen des Ati-Chipsatzes genauer ein und liefern Ihnen umfangreiche Benchmark-Ergebnisse zur Leistungsbeurteilung. Die absoluten Leistungsgrenzen und das noch vorhandene Potential werden in der Overclocking-Sektion ausgelotet, bevor wir Ihnen unser abschließendes Testfazit präsentieren.

Lieferumfang und Ausstattung

Die HIS-Karte gehört zu den neuen Top-Modellen am Markt und besitzt in diesem Sinne auch eine vollwertige Ausstattung, was die Anschlussmöglichkeiten für Monitore und weitere Geräte angeht: Ein DVI- und ein S-VHS auf Composite-Adapter sowie S-VHS- und Composite-Kabel finden sich im Karton. Mit den beiliegenden Kabeln liegen Sie ganz oben auf der Ausstattungs-Tabelle, denn bei vielen Herstellern finden sich selbst bei High-End-Karten nur spärliche Beilagen, um den Preis nicht noch mehr in die Höhe zu treiben. Dazu gibt es eine Installations-Anleitung und fünf Software-CDs.

Die Software-Beigaben sind lobenswert: PowerDVD XP und PowerDirector 2.3 VE von CyberLink, eine Treiber-CD, Duke Nukem Manhatten Project und eine Game-Collections CD sind nicht gerade knauserig. Den Grafikkarten liegen stets unterschiedliche Spiele bei - das ist teilweise reine Geschmackssache. Die beiliegenden Tools sind jedoch objektiv für wirklich jeden Nutzer sinnvoll und gehören zu den besten ihrer Art.

Das Layout der Karte hält sich, wie bei allen anderen Radeon-Vertretern aus dem Hause HIS, ganz an das Referenz-Design. Da die AGP-Spezifikation auch bei der Radeon 9800 Pro durch die Stromaufnahme überschritten wird, kommt auch sie nicht ohne zusätzlichen Stromversorgungs-Stecker auf der Platine aus. Dies wird sich auch erst mit der Einführung von PCI-Express ändern, welches dann bis zu 60W zur Verfügung stellen kann.

Betrachtet man sich den Kühlkörper der Karte einmal näher, fallen die vier Öffnungen im Kühlerboden auf. Eine zusätzliche Maßnahme, um dem Chip mehr Kühlung zu gönnen. Insgesamt scheint der Lüfter trotz der normalen Bauform nicht nur eine sehr gute Kühlung zu erreichen, sondern auch ein wirklich laufruhiges Modell zu sein. In unserem Test konnten wir subjektiv eine geringere Lärmentwicklung als bei Radeon 9700 Pro-Karten ausmachen. Niemand hat gerne einen lärmenden Lüfter in seinem PC: Mit der HIS Radeon 9800 Pro braucht man sich hier keine Gedanken zu machen, der verwendete Lüfter ist trotz hoher Leistung hervorragend laufruhig.

Technische Spezifikationen

Am auffälligsten sind natürlich die Anhebung des Chip-Taktes auf 380 Mhz und die Anhebung des Speichertaktes auf 340 Mhz. Wie schon erwähnt, wird der R350 mit 0,15 µm gefertigt und ist mit DDR-I-Speicher bestückt. ATI hat bereits eine Radeon 9800 Pro mit 256 MB auf DDR-II Basis vorgestellt. Einige Reviews sind im Netz bereits zu finden. Der Speicher wird bei diesen Karten mit 350 Mhz getaktet und ist mit passiven Kühlkörpern versehen.

Auf der HIS Excalibur 9800 Pro mit 128 MB Speicher kommt der bekannte Samsung-BGA-Speicher mit 2,86 ns zum Einsatz, der ohne zusätzliche Kühlmaßnahmen seinen Dienst verrichtet. Die BGA-Module haben eine theoretische Taktfrequenz von 350 Mhz. HIS bleibt aber gemäß den ATI-Spezifikationen 10 Mhz darunter. Vier Module befinden sich auf der Oberseite, vier auf der Unterseite. BGA Module geben die Wärme an das PCB ab, deshalb sind Kühlkörper hier nicht besonders förderlich, auch wenn viele Hersteller trotzdem passive Kühlkörper aus optischen Gründen einsetzen.

Auf der Rückseite sieht man die weiteren vier BGA-Memory Module, ansonsten befinden sich hier keine Besonderheiten.

Anschlussmöglichkeiten finden sich in Form von D-Sub, DVI-I und S-Video wieder. Bei Luxus-Karten wie der HIS Radeon 9800 Pro ist diese umfassende Ausstattung typisch. Durch zwei unabhängige RAMDACs lassen sich auch auf dieser Karte zwei Monitore separat mit hohen Auflösungen und Frequezen betreiben. ATI´s Hydravision gefällt uns dabei sehr viel besser als nVidias nView, da es leichter zu konfigurieren ist und auch die Optionen für den TV-Out besser ausfallen.

Technologie

Struktur der R300/R350 GPU:

Deutlich zu sehen ist das Speicherinterface der R300, welches man oben dargestellt hat - das 256bit DDR-Interface besitzt ähnlich wie nVidia´s Geforce 4 einen Crossbar Memory Controller. Der komplette Speichertraffic läuft dabei nicht nur über einen einzigen Controller, sondern über vier verschiedene Controller und einen AGP Hub, der die Verbindung zum 8x AGP herstellt. Durch diese vier Speichercontroller steigt die Leistungsfähigkeit weiter, da der Bus in vier unabhängige 64bit-Kanäle getrennt wird. Ein Switch verteilt derweil das Aufkommen gleichmäßig - dadurch erreicht ATI eine sehr gute Effektivität des Speicherinterfaces.

--- Veränderungen bei der Radeon 9800 Pro: ---

Der Speichercontroller ist wie bei der Radeon 9700 Pro bereits "ready for DDR-II" - der Speicherstandard von 2003. ATI kann also neben dem bereits angekündigten DIE-Shrink des Kerns auch die Leistungsfähigkeit des Speichers vergrößern, denn mit DDR-II ist ein weiterer Leistungsschub möglich. Entsprechend hat man auch bereits eine 256 MB-Variante des Radeon 9800 Pro angekündigt. Die 256 MB-Variante besitzt neben DDR-II auch einen um 10 Mhz höher getakteten Speicher. Die 128 MB-Varianten besitzen jedoch weiterhin DDR-I als Speicher.

Viele Features sind schon aus diesem Blockdiagramm heraus zu erkennen. So finden wir die Vertex Processing Engine, die 3D-Engine und eine Video Processing Engine, ATI´s Hyper Z III, Smoothvision 2.0 und das Display Interface. ATI hat im Vergleich zur Radeon 8500 für den R300-Kern bereits an jedem Teil gefeilt und verbessert - allerdings gab es auch zur R350 einige Modifikationen:

--- Smartshader 2.1 ---

Die Radeon 9800 verfügt nun über Smartshader 2.1, bei der ATI weitere Speicheroptimierungen implementiert und einen sogenannten F-Buffer hinzugefügt hat. Der Fragment-stream Buffer hebt bei der Radeon 9800 die Limitierung der gleichzeitig nutzbaren Pixel-Shader-Befehle auf. Lagen die maximal nutzbaren Instruktionen bei dem Vorgänger Radeon 9700 noch bei 160, sind jetzt theoretisch unendlich viele Befehle möglich. Die GeForce FX ermöglicht zum Vergleich maximal 1024 gleichzeitig nutzbare Pixel-Shader-Befehle. Der F-Buffer speichert dabei Zwischenergebnisse des Pixel-Shaders, der ein Teil der Rendering-Pipeline ist, in diesem FIFO-Buffer ab. Dieses Verfahren ermöglicht Shader-Programme mit unbegrenzter Länge. Es erhöht die Bildqualität und die Performance bei der Bildberechnung.

--- Smoothvision 2.1 ---

Ein weiteres Update hat die bei ATI Smoothvision genannte Antialiasing erfahren. Der Grafik kann man entnehmen, daß sich dabei keine strukturellen Änderungen ergeben haben. Die Verbesserung liegt hier in der höheren Performance bei sehr hohen Auflösungen und gleichzeitiger Nutzung des Antialiasing. Farbkompressionen von 6:1 durch verbesserte Algorithmen sind laut ATI möglich.

--- Radeon 9800: Hyper Z III+ ---

Die Verbesserung bei Hyper Z III+ liegt zunächst im erweiterten Z-Cache, der flexibler gestaltet worden ist, um die Performance des Stencil Buffers zu erhöhen. Daneben werden nun aber auch Double Side Sample Shadows unterstützt. Die maximale Z-Compression liegt weiterhin bei bis zu 24:1, die Color Compresson weiterhin bei 6:1.

Testsystem

Zum Einsatz muss hier natürlich High-End-Hardware kommen, um möglichst die Last auf die Grafikkarte zu verschieben:

Hardware:

Intel Pentium 4 3.06 Ghz
Abit IC7 I875P
2 x 256 MB TwinMos PC3200 CL2,5
Western Digital WD800JB
LiteOn DVD-Rom LTD163

Software :

Windows XP Professional SP1
DirectX 9.0
ATI Catalyst 3.4

Bis auf die Testläufe ohne eingeschaltetem Anti-Aliasing und ohne eingeschaltetem anisotropischen Filter wurden alle Tests mit höchster Qualitätsstufe beim Anti-Aliasing, anisotropischer Filterung, Texturqualität und Mipmap Detailebene durchgeführt. Schließlich ist die Karte aufgrund ihrer Leistung für derartige Einstellungen prädestiniert. Andererseits haben wir die Testläufe ohne aktiviertes Anti-Aliasing bzw. anisotropischer Filterung mit leistungsbezogenen Einstellungen durchgeführt, um max. Frame-Raten bzw. Indizes aufzuzeigen. Truform und vertikale Syncronisation wurden in allen Durchläufen deaktiviert.

Benchmarks:

3DMark 2001
3DMark 2003
Codecreatures Benchmark
Quake3Arena
Unreal Tournament 2003
Comanche 4 Benchmark

Benchmark: 3DMark 2001

Madonion´s 3DMark 2001 ist wohl der beliebteste Benchmark. Nicht unumstritten, aber aufgrund des ermittelten Punkte-Ergebnisses ein beliebtes Instrument zum Vergleich der jeweiligen Systeme, da nicht nur die Grafikkarte für das Gesamtergebnis verantwortlich zeichnet. Die Radeon 9800 Pro verweist ihre Vorgänger auf die Plätze. Allerdings ist der Sprung von der Radeon 9700 zur 9700 Pro deutlich größer.

Benchmarks: 3DMark 2003

Nicht weniger umstritten als der 3DMark 2001 hat der 3DMark 2003 die Bühne betreten. Anders als beim Vorgänger werden die Testläufe vollständig, d. h. alle Frames abgearbeitet und dann bewertet. Entsprechend schnell oder langsam wird der Benchmark dann auch abgeschlossen. Obwohl als DirectX 9-Benchmark angepriesen, ist der erste Teil Wings of Fury ein DirectX 7-Test, bei dem hauptsächlich PixelShader eingesetzt werden. Festverdrahtete T&L-Einheiten werden nicht angesprochen. Im zweiten Teil Battle of Proxicom werden PixelShader 1.1 und 1.4 massiv eingesetzt und fordern die Karte enorm. Troll's Lair ist wie Battle of Proxicom ein DirectX 8.1-Test, bei dem die Anzahl der Polygone nochmal erheblich erhöht wurde. Einziger DirectX 9-Game-Test ist Mother Nature, in dem Pixel- und Vertex-Shader in Version 2.0 Verwendung finden. Dazu kommen CPU-Tests und Einzel-Tests der Füllrate, Vertex- und Pixelshader. Im Gegensatz zum Vorgänger 3DMark 2001 spielt die Gesamtperformance eines Systems in wesentlich geringerem Maße eine Rolle. Für das Ergebnis ist fast ausschließlich die Grafikkarten-Leistung entscheidend. Auch hier setzt sich die HIS Excalibur 9800 Pro durch. Selbst in der höchsten Auflösung sind es noch gute 600 Punkte Vorsprung, die auf die sehr gute Performance bei hohen Auflösungen hindeuten.

Benchmarks: Codecreatures Benchmark Pro

Die Codecreatures-Engine ist wohl im Moment eine der wenigen Engines, die konsequent von den Vertex- und Pixel-Shadern der Grafikkarten Gebrauch macht. Es handelt sich hierbei um einen DirectX 8.1-Test, weshalb auch DirectX 7-Grafikkarten nicht getestet werden können. Besitzer einer Geforce 2 MX400 oder einer Radeon 7500 wie auch einer Geforce 4 MX440 bleiben also außen vor, ebenso läuft die G550 nicht unter diesem Test. Beim Codecreatures-Benchmark stellt die HIS Excalibur mit 46,3 Frames pro Sekunde einen neuen Rekord auf. Eine hervorragende Leistung, die die Karte abliefert.

Benchmarks: Quake3Arena

Zu diesem Benchmark braucht man wohl wenig zu sagen - das Spiel ist ein Klassiker, der Benchmark ebenso und so fehlt er auch hier nicht. Aktiviert wird der Benchmark über die Kommandozeile mit dem Befehl "timedemo 1" und "demo demo001", allerdings werden vielerorts auch andere Demodateien für den Benchmark verwendet. Wir bleiben bei dieser ersten Variante. Das Spiel basiert auf der OpenGL-Schnittstelle, allerdings kommt der Benchmark sicherlich auch bald an seine Grenzen, denn wir sind bei den gemessenen Frames pro Sekunde schon in den 200er-Bereichen, was nur wenig Sinn macht. Doom III steht aber vor der Tür... Bei Quake3 wird deutlich, wie sehr die Radeon 9800 Pro für sehr hohe Auflösungen geschaffen ist. Liegen die Karten bei 1024 x 786 noch gleichauf, enteilt sie in den beiden anderen Auflösungen der Konkurrenz.

Benchmarks: Comanche 4 Demo

Ebenso wie der Codecreatures Benchmark ist dieser wirklich etwas für High-End-Systeme - der Benchmark nutzt viele Pixel- und Vertexshader, allerdings wird neben einer hervorragenden Grafikkarte auch ein starker CPU benötigt. Das Spiel basiert auf DirectX 8 und ist in der Demo zum Downloaden erhältlich. Die Demo besitzt einen integrierten Benchmark, hier kann man also vor dem Kauf auch feststellen, ob das Spiel auf dem gewünschten PC ruckelfrei läuft. Wir verwenden ihn zur Leistungsmessung. Die CPU-Limitierung ist zwar bekannt, aber in diesem Benchmark kann die Radeon 9800 Pro nicht überzeugen. Hier liegt sie mit den Radeon 9700-Vertretern gleichauf. Erst eine Radeon 9500 Pro fällt in diesem Test ab.

Benchmarks: Unreal Tournament 2003

Unreal Tournament 2003 ist mit seiner neuen Engine ein grafischer Leckerbissen. Die Engine von Digital Extremes basiert auf der alten Unreal-Engine. Die Engine ist für 200.000 Polygone gut und wurde in vielerlei Hinsicht verbessert. Damit stieg allerdings auch der Anspruch an die vorhandene Hardware. Höhere Ansprüche wird wohl erst Doom III den Ego-Shooter-Anhängern bescheren. Das Spiel bringt ein eigenes Benchmark-Programm mit und liefert Ergebnisse zu jeweils zwei Flyby- und zwei Botmatch-Leveln.

Die Resultate zeigen die positive Wirkung der vollzogenen Optimierungen bei aktiviertem Antialiasing und anisotroper Filterung. Die Radeon 9800 Pro liegt in diesem anspruchsvollen Test verdient vorne. Hat der Renderpfad der 9800 Pro der Tyan Tachyon G9700 Pro schon Beine gemacht, kann die HIS Excalibur 9800 Pro nochmal zulegen.

Overclocking

Zum Übertakten haben wir wieder einmal Powerstrip herangezogen und uns langsam an das Limit herangetastet. Wie man auf dem folgenden Screenshot sehen kann, sind Grafik-Chip und Speicher standardmäßig geringfügig "untertaktet". 378 Mhz anstatt 380 Mhz beim Grafik-Chip und 337,5 Mhz anstatt 340 Mhz beim Speicher. Unser Testexemplar ließ stabile Werte von bis zu 349 Mhz beim Speicher zu. Der Grafik-Chip dagegen 420 Mhz. Lag der Takt jeweils höher, waren Freezes die Folge. Lediglich ein Reset des Systems blieb übrig. Aber immer noch ein beachtliches Potential. Der 3DMark 2001 absolvierte seine Tests mit einem Ergebnis von 17280 Punkten. Ein Zuwachs von knapp 440 Punkten. Mit anderen Kühlungmaßnahmen stecken sicher noch weiteres Übertaktungsreserven in dem Chip. Bei einigen Besitzern einer Radeon 9800 Pro läuft der R350 mit bis zu 460 Mhz.

Quick Download

Download:
• Powerstrip
• 3DMark 2001 SE
• AIDA 32

[Fazit und Empfehlung]

ATI's Entwicklung, mit ihren Grafik-Chips hohe Performance in hohen Auflösungen bei gleichzeitiger Nutzung von qualitätsverbessernden Einstellungen zu bieten, kann man nur begrüßen. Wer Spiele mit hohen Treiber-Detaileinstellungen bevorzugt, wird hier nicht enttäuscht. Allerdings hat sich in den Tests gezeigt, daß ohne Antialiasing oder anisotrope Filterung eine Radeon 9700 Pro immer noch eine sehr gute Wahl ist, zumal die Preise für diese Karten deutlich gesunken sind. Die HIS Excalibur 9800 Pro ist jedenfalls eine sehr leistungsstarke Karte und kann ihre Trümpfe wie eingangs erwähnt voll ausspielen. Sie ist derzeit für ca. 450,00 € bis 500,00 € erhältlich und befindet sich damit auf dem Preisniveau, wie die Radeon 9700 Pro nach ihrer Einführung.

Die HIS Excalibur 9800 Pro zeigt neben der guten Performance aber auch andere positive Vorzüge - so ist der recht leise Lüfter zu erwähnen, den man auf den heutigen High-End-Grafikkarten oft vermisst. Weiterhin ist der Chip gut übertaktbar und auch die Beigaben in Form von Software und Kabeln sind reichhaltig und gut ausgewählt. Insgesamt hat HIS ein interessantes Paket für den High-End-Spielefan geschnürt.

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Ich hoffe, ihr konntet euch so einigermaßen durchkämpfen und seid nun ein wenig schlauer, was diese Grafikrakete angeht.

Viele Grüße,

Marc