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HIS Excalibur X1900 XTX (Radeon X1900 XTX) vs. MSI NX7900GTX-T2D512E (GeForce 7900 GTX) - 1/8
04.04.2006 by doelf
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Nachdem wir uns drei preiswerte Grafikkarten in der Preisklasse zwischen 90 und 120 € sowie zwei Modelle der Mittelklasse zwischen 135 und 170 € angesehen hatten, richtet sich unser heutiger Testbericht an alle Geschwindigkeits-Junkies, denen die Grafikkarte nie schnell genug sein kann. Wir durchbrechen die Schallmauer von 500 € und stellen MSIs NX7900GTX-T2D512E mit NVIDIAs GeForce 7900 GTX und 512 MByte Grafikspeicher sowie die HIS Excalibur X1900 XTX mit ATis Radeon X1900 XTX und ebenfalls 512 MByte Grafikspeicher vor.

NVIDIA GeForce 7900 GTX
NVIDIAs GeForce 7900 GTX hatten wir bereits im Rahmen einer kurzen Preview während der CeBIT 2006 vorgestellt. Diese GPU wird im 90 nm Fertigungsprozess hergestellt, eine Technik, welche ATi bereits seit Ende 2005 verwendet. Kleinere Strukturen sollen gemeinhin die Produktionskosten senken und auch bei höheren Taktraten den Stromverbrauch in Grenzen halten. Wie Intels Pentium 4 Prozessor mit Prescott Kern bewieß, kann der Schritt zur 90 nm Fertigung allerdings auch seine Tücken haben. Laut NVIDIA ist die GeForce 7900 GTX nicht nur die schnellste GPU am Markt, sondern auch die architektonisch effizienteste. Während der DIE der GeForce 7900 GTX lediglich 196 mm2 groß ist, kommt ATis Radeon X1900 XTX auf satte 352 mm2. Dies spiegelt sich auch in der Anzahl der Transistoren wieder, von denen NVIDIA 278 Millionen für die 7900 GTX braucht, während ATi 384 Millionen im Radeon X1900 XTX Kern benötigt. Ob sich dies auch in Watt messen läßt, werden wir uns im weiteren Verlauf dieses Testberichtes ansehen. NVIDIA selbst gibt 120 Watt maximale Leistungsaufnahme für die GeForce 7900 GTX an, eine GeForce 7900 GT begnügt sich mit "nur" 82 Watt. Die empfohlene Netzteilstärke liegt bei 350 bis 400 Watt mit 22 bis 26 A auf der 12V-Schiene.

Mit dem neuen Schlagwort "Extreme High Definition (XHD) Gaming" verkündet NVIDIA, daß nun Auflösungen von bis zu 2560x1600 Bildpunkten unterstützt werden, allerdings empfiehlt NVIDIA dies nur im Quad-SLI-Betrieb. Zwei GeForce 7900 GPUs im SLI-Verbund reichen für ein flüssiges Spiel bei 1920x1200 Bildpunkte, eine einzelne GeForce 7900 immerhin noch für 1680x1050 Bildpunkte. Diese tatsächlich extrem hohen Auflösungen stellen sogar HDTV locker in den Schatten und zeigen zudem einen Trend auf, welcher sich in den nächsten Monaten weiter verstärken wird: Auch beim Computerbildschirm setzen mehr und mehr Nutzer auf 16 zu 9 bzw. 16 zu 10 Fomate. Der Vorteil liegt klar auf der Hand, man sieht einfach mehr!

Wo wir schon bei "HD" sind, soll auch NVIDIAs Videobeschleunigung "PureVideo" nicht unerwähnt bleiben. Den Kauf von NVIDIAs Pure-Video-Decoder vorrausgesetzt, kann der Benutzer diverse Video-Formate hardwarebeschleunigt abspielen. Hierzu gehört neben MPEG-2- und WMV- auch die H.264-Beschleunigung, welche u.a. für die Wiedergabe von Blu-ray- und HD DVD-Medien benötigt wird. Neu ist, daß auch Drittanbieter PureVideo nutzen, z.B. Intervideo WinDVD 7.2, CyberLink PowerDVD 6.0 mit dem AVC/H.264 Plug-in v2.0 und Nero ShowTime. Die GeForce 7900 GTX GPU unterstützt DirectX 9, das Shader Modell 3.0 sowie HDR Rendering, das ist zwar der aktuelle Stand der Technik, doch zugleich auch der Funktionsumfang, den bereits die GeForce 6-Serie beherrscht.

Der Chiptakt der GeForce 7900 GTX liegt bei 650 MHz, damit übertrifft diese GPU die GeForce 7800 GTX 512 MB um 100 MHz. Doch wie schon bei der 7800er-Serie gibt es nicht nur einen Takt in NVIDIAs neuester GPU: Die Vertex-Einheit wird mit 700 MHz sogar noch etwas schneller getaktet. Der Speichertakt liegt mit 800 MHz (DDR1600) allerdings 50 MHz unter dem des Vorgängers, angebunden werden die 512 MByte GDDR3-Speicher über ein 256 Bit breites Speicherinterface. NVIDIA hat an der Architektur des Grafikchips nur wenig geändert, wir haben es auch weiterhin mit 8 Vertex-Einheiten sowie 24 Pixel Pipelines zu tun. Dabei setzt NVIDIA gleich zwei Shader-Einheiten pro Pixel-Pipeline ein ("Two shader units per pixel pipeline"), zusammengenommen also derer 48. Die übliche Vorgehensweise besteht darin, nur eine Shader-Einheit pro Pipeline zu verwenden, doch aufgrund immer komplexer werdender Shader-Operationen kommt es immer häufiger zu Leerlauf auf den Pipelines - die zweite Shader-Einheit soll daher für eine bessere Auslastung sorgen. Eigentlich hat NVIDIA diese Strategie bereits mit der GeForce 6800er-Familie verfolgt, doch dort waren die beiden Einheiten nicht in der Lage, jeweils alle erforderlichen Befehle zu verarbeiten, weshalb man weiterhin von nur einer Shader-Einheit sprach. NVIDIAs Papiere geben allerdings keinen Aufschluß darüber, was im Detail geändert wurde.

Bleibt noch Quad-SLI zu erwähnen, eine Option, zu der allerdings nur wenige Extremisten greifen werden. Auf aktuelle Spiele mit vier solcher Grafikkarten einzudreschen, wo schon bei einem Dual-SLI Gespann die meisten Prozessoren ins Straucheln geraten, erscheint uns geradezu unfair ;-)
In erster Linie handelt es sich bei der GeForce 7900 GTX also um einen Die-Shrink, also den Schritt hin zu einer kleineren Strukturgröße, nicht aber um eine Neuentwicklung. Dies zeigt NVIDIA auch bei der Namensgebung, es handelt sich nach wie vor um eine GPU der 7. Generation.

ATi Radeon X1900 XTX
Kommen wir nun zu ATis Radeon X1900 XTX. Die Kanadier hatten den Wechsel zur 90 nm Fertigungstechnik bereits 2005 mit der Radeon X1800 XT vollzogen, allerdings hatte ATi bei der Einführung des neuen Grafikprozessors mit einigen Problemen zu kämpfen. Mit einer Verspätung um mehrere Monate kam der Herausforderer für NVIDIAs GeForce 7800 GTX erst im Oktober 2005 in einige Testcenter. Zeitgleich verkündete ATi, daß die ersten Grafikkarten mit Radeon X1800 XT erst vier Wochen später in den Handel kommen würden, im Dezember fand man dann auch in Europe einige Exemplare im Handel. Zwar konnte ATi auch diesmal in Sachen Bildqualität viele Freunde gewinnen, doch die Auslieferungstreiber waren alles andere als fehlerfrei und auch die Leistung überzeugte nicht immer. Schlimmer noch, NVIDIA schickte bereits Mitte November die GeForce 7800 GTX 512 MB an den Start, welche leiser, schneller und auch noch eher im Handel verfügbar war, als Modelle mit ATis Radeon X1800 XT.

Im Januar legte ATi nochmals nach und die Radeon X1900 XTX und X1900 XT Grafikprozessoren wurden vorgestellt, wobei es sich um die regulären Nachfolger der Radeon X1800er-Familie handelt. Erfreulicherweise waren Grafikkarten mit diesen Chips recht schnell im Handel, so daß wir in unserem heutigen Test keine Papiertiger, sondern tatsächliche Produkte vorstellen können.

ATi setzt bei der Radeon X1900 XTX GPU (R580) 48 Pixel-Shader-Einheiten sowie 8 Vertex-Einheiten ein, doch im Gegensatz zu NVIDIAs GeForce 7900 GTX, welche je zwei Shader-Einheiten pro Pixel-Pipeline anordnet, sind es bei ATi gleich drei. Da die Radeon X1900 XTX GPU aber "nur" 16 Pixel-Pipelines hat, sind es unterm Strich ebensoviele Shader-Einheiten wie bei der GeForce 7900 GTX, nämlich 48. NVIDIA hat mit 24 Pixel-Pipelines solange einen Vorteil, wie die beiden Shader-Einheiten diese effektiv füllen können. Erst bei sehr komplexen Shader-Operationen kann sich - zumindest auf dem Papier - das Blatt wenden und sich ATis 3er-Konzept auszahlen.

Mit der R520-Generation führte ATi den sogenannten "Ring-Bus" ein, ein verbessertes Speicherinterface, welches ATi mit "512-bit internal ring bus for memory reads" bezeichnet. Natürlich wird der GDDR3-Speicher auch weiterhin mit 256 Bit angebunden, die ATi nun im Sinne einer effizienteren Auslastung in acht Kanäle von je 32 Bit Breite aufteilt. Diese koppeln die Kanadier an einen 512 Bit breiten, ringförmigen Bus mit vier Übergabepunkten, den Ring-Stops. Das verkürzt die Latenzen, ist aber zumindest zur Zeit noch keine Revolution, da der Speicher - wie gesagt - nur mit 256 Bit angebunden werden kann. Allerdings legt ATi hier den Grundstein für zuküftige Speichertechniken.

Wie der GeForce 7900 GTX Grafikprozessor arbeitet auch der Radeon X1900 XTX mit 650 MHz, die 512 MByte GDDR3-Speicher werden mit 775 MHz allerdings etwas niedriger getaktet. Während NVIDIAs GeForce 7900 GTX im 3D-Betrieb besonders effektiv arbeiten soll, sieht ATi seinen 2D-Modus besonders clever umgesetzt. Die Radeon X1900 XTX GPU taktet im 2D-Betrieb nicht nur herunter, sondern kann auch die 3D-Einheiten weitgehend deaktivieren. Dennoch ist die Radeon X1900 XTX etwas anspruchsvoller, was das Netzteil betrifft: 450 Watt sollten es zumindest sein und die 12V-Schiene sollte mit 30 A aufwarten können. Im CrossFire-Betrieb müssen es sogar 550 Watt sowie 38 A auf der 12V-Schiene sein.

Ein Pluspunkt für ATi ist die Kombination aus 32-/64-bittigem High-Dynamic-Range Rendering mit Multi-Sample Kantenglättung, welche bei NVIDIA noch nicht möglich ist. Zudem kann ATis Avivo nicht nur die Wiedergabe von MPEG-2-, MPEG-4-, DivX-, WMV9-, VC-1- und H.264-Dateien beschleunigen, sondern auch deren Erstellung. Ja, genau: Die GPU als Beschleuniger für das Video-Encoding! Mit dem Catalyst 6.3 liefert ATi einen entsprechenden Encoder aus, welchen wir im Verlauf dieses Testberichtes genauer untersuchen werden.

Weiter: 2. Vergleichstabelle und -fotos

1. Einleitung
2. Vergleichstabelle und -fotos
3. HIS Excalibur X1900 XTX
4. MSI NX7900GTX-T2D512E
5. 53 Benchmarks und Übertakten
6. Video-Encoding
7. Schallpegel und Stromverbrauch
8. Fazit

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