Die neue Gener Neue Karten kostenlos testen

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Die neue Gener
Marktübersicht Grafikkarten für PCI Express
Im Zuge des Umbaus der PC-Architektur wird auch ein neuer Busstandard für Erweiterungskarten eingeführt: PCI Express. Die
klassischen Hersteller von Grafikkarten für CAD/CAM-Workstations haben ihre Sommerkollektion für den neuen Trend vorgestellt, auch die Auslieferung von Computern mit PCI Express läuft gerade an. Wesentlich für eine Investitionsentscheidung ist, das
Potenzial der neuen Technik richtig einzuschätzen.
Die Bussysteme für den PC erleben gerade
einen Generationswechsel: An den Start
geht jetzt PCI Express. Dieser neue Standard
löst gleichzeitig PCI und das bislang vorrangig für Grafikkarten vorgesehene, 1997
eingeführte AGP (Accelerated Graphics
Port) ab. Während PCI auf paralleler Übertragung basiert, ist PCI Express (PCIe) ein
serielles Verfahren. Es basiert auf Punkt-zuPunkt-Verbindungen, die über so genannte
›Lanes‹ führen. Dies sind pro Lane jeweils
zwei unidirektionale Leitungspaare, von
denen das eine zum Senden und das andere
zum Empfangen von Daten dient. Die
Anzahl der Lanes stellt auch eine Klassifizierung innerhalb von PCIe dar: Das Leistungsspektrum reicht von PCI Express x1 (1
Lane) bis PCI Express x16, wobei das so
genannte ›PCI Express for Graphics‹ einheitlich mit 16 Lanes ausgestattet ist. Diese
Anschlussform für Grafikkarten erzielt
einen maximalen Datendurchsatz von
4 GByte/s, das ist knapp das Doppelte dessen, was der bisher schnellste Standard AGP
8x leisten kann (2133 MB/s).
Seine eigentlichen Stärken zeigt PCIe
allerdings weniger bei Grafikkarten, sondern vor allem bei neuen Ethernet-Netzwerkkarten der Leistungsklassen 1 und
10 GBit/s sowie für RAID-Festplattenarrays:
Dort hat der bisherige PCI-Bus mit
133 MByte/s seine Leistungsgrenze erreicht.
Bei Grafikkarten hingegen wäre ein neuer
Standard eigentlich noch nicht dringlich
gewesen, wird doch schon das aktuelle AGP
8x auch von Grafikapplikationen mit sehr
hohem Datendurchsatz (unter anderem
3D-Spiele) kaum ausgeschöpft. Doch das
für PCI zuständige Konsortium hat gleich
Nägel mit Köpfen gemacht und AGP ebenfalls durch das überlegene PCIe ersetzt.
Einige kleinere Vorteile weist PCIe-Grafik
aber auch heute schon auf. So sind neue
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CADCAM 4/2004
PCs, in denen PCI Express integriert ist, mit
dem schnelleren Hauptspeichertyp DDR2
ausgestattet. Das schnellere RAM in Verbindung mit PCIe ermöglicht es, CAD-Modelle
schneller in die Grafikkarte zu laden. Bei
Bauteilen üblicher Größe ist der Unterschied kaum spürbar, jedoch bei sehr
großen Baugruppen ab etwa 10 000 Teilen
macht sich der Unterschied schon bemerkbar. Eine echte Neuerung ist die ›SLI‹-Technik von Nvidia, die es ermöglicht, für
höhere Leistung bei einigen Modellen zwei
Grafikkarten zu koppeln. Die Koordination
übernimmt dabei der Treiber. Schließlich
profitiert der Benutzer auch davon, dass
PCIe einfacher strukturiert ist als AGP.
Durch weniger Leitungen, kleinere Steckverbinder und andere Details können Karten für PCIe etwas preisgünstiger sein als
AGP-Karten.
Zukünftig wird auch von Bedeutung
sein, dass man in PCIe-Karten nicht nur
schnell hineinschreiben, sondern die Daten
auch schnell auslesen kann. Heute ist das
bei technischen Applikationen noch nicht
von Bedeutung, aber zukünftig sollen zum
Beispiel FEM-Programme die hohe Fließkomma-Rechenleistung von Grafikkarten
nutzen. Dann müssen die Ergebnisse aus
dem Grafikspeicher auch wieder ausgelesen
werden.
Wesentlich bedeutender als der Systembus sind die Unterschiede zwischen den
Grafikkarten. So haben die vorgestellten
Karten mindestens 128 MByte internen
Speicher, wobei durchweg sehr schnelle
Speichertypen verwendet werden. Darauf
erfolgt der Zugriff mit Bandbreiten, die ein
Mehrfaches von PCIe oder gar AGP betragen. Die Größe des lokalen RAM, SpeicherBusbreite und Speicher-Bandbreite sind
also wesentliche Leistungsmerkmale der
Grafikkarten.
Darüber hinaus sind einige weitere Faktoren bedeutsam für die Rechenleistung
der Grafikkarte. Geometry-Engines entlasten die CPU davon, die Geometrien von
Körpern zu berechnen. Pixel-Pipelines
beschleunigen die Berechnung von Flächen,
was insbesondere bei Freiformflächen von
Bedeutung ist. Vertex-Shader spielen ebenfalls eine wesentliche Rolle bei der Geometriedarstellung. Sie berechnen die ›Vertices‹,
das sind die Eckpunkte von Dreiecken, wie
man sie von Drahtgittermodellen kennt.
Neben den reinen 3D-Koordinaten können
den Vertices auch weitere Informationen
zum Beispiel über Farben und Texturen
zugeordnet sein. Mit diesen Daten lässt sich
überschlägig einschätzen, welche Leistung
von einer Grafikkarte zu erwarten ist.
Neue Karten
kostenlos testen
Für alle, die die neuen PCI-Express Grafikkarten testen wollen, bietet die Firma
Schneider Digital die Möglichkeit, bis zu
drei Grafikkarten kostenlos für zwei
Wochen mit ihrer eigenen Applikation
und an der eigenen Workstation zu
testen.
Wichtig dabei: Schneider Digital leistet natürlich auch telefonischen SetupService für Hard- und Software und für
die optimale Einstellung des Grafik-Treibers.
Die Miesbacher Firma Schneider Digital ist ein Spezialist für Grafikkarten im
Bereich CAD, CAM, CAE und Digital
Video. Weitere Informationen unter
www.schneider-digital.de .
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ation
Günstiger Einstieg:
ATI FireGL 3200
Die FireGL 3200 ist eine der vier neuen Karten von ATI für PCI Express. Gegenüber dem
Einsteigermodell FireGL 3100 zeichnet sich
die 3200 vor allem durch die doppelt so
hohe Speicherbandbreite von 12,8 GB/s aus
(Fire GL 3100: 6,4 GB/s). Mit 128 MB ist die
Fire GL 3200 eine der etwas sparsamer ausgestatteten, aber auch preisgünstigeren
3D-Karten. Eine Rechenleistung von 250
Millionen Vertices pro Sekunde braucht
sich dennoch gewiss nicht zu verstecken.
Besonderen Wert legt man bei ATI auf die
Tatsache, dass alle PCIe-Karten von ATI mit
einem Ein-Chip-Layout an den Bus angebunden sind und nicht wie bei Wettbewerbern über eine separate Bridge. Dies bringt
laut ATI nahezu die doppelte PCIe-Bandbreite im Vergleich zu einem ›Bridge‹-Layout und zusätzlich weniger Fehlerquellen,
einen geringeren Stromverbrauch und
niedrigere Systemkosten.
Top-Model: 3D Labs Wildcat
Realizm 800
Traditionell pflegt man bei 3D Labs den Ehrgeiz, die schönste und beste Karte der Szene
vorweisen zu können – so auch beim neuen
Grafikstandard PCI Express. So liegt die
Realizm 800 bei Speicherausbau und
-durchsatz klar in Führung. Die VertexBerechnung erfolgt mit 36 Bit Genauigkeit.
Neben der Vertex-Einheit verfügt die Karte
über zwei Grafikprozessoren, was die Geometrie- und Füllraten-Leistung verdoppeln
soll. Spitze sind auch die 640 MB RAM auf
der Karte, wobei 512 MB als Grafikspeicher
verwendet werden und weitere 128 MB als
›Direct Burst‹ genannter Zwischenspeicher
für Befehle und Daten. Über die zwei DualLink-DVI-Anschlüsse lassen sich zudem
zwei Displays gleichzeitig betreiben, und
zwar sowohl analoge Monitore als auch
digitale Flachdisplays. Die in der Tabelle
ausgewiesenen sehr hohen Werte bei speziellen Logikeinheiten beruhen vorrangig auf
einem speziellen Chipkonzept von 3D Labs,
das auf kleineren, separat programmierbaren Einheiten beruht. Neben Treibern für
Windows (32 und 64 Bit) liefert 3D Labs
auch Treiber für Linux aus, zertifiziert für
die Distributionen Red Hat und Suse.
Angekündigt ist die Wildcat Realizm 800
für das dritte Quartal 2004.
Volle Leistung: ATI FireGL 7100
Das Spitzenmodell in der FireGL-Serie stellt
die 7100 dar. Mit Ausstattungsmerkmalen
wie 256 MB RAM, Speicherbandbreite
28,8 GByte/s und sechs Geometry-Engines
schafft diese Karte Leistungsreserven, um
zum Beispiel auch mit größeren Solid-Baugruppen flüssig hantieren zu können. Eine
3D-Rechenleistung von 750 Millionen Vertices pro Sekunde spricht dabei für sich. Als
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Grafikchip werkelt auf der Karte ein mit
500 MHz getakteter ATI Radeon X800 mit
sechs Vertex-Engines und 16 Pixelpipelines,
der auch bei Karten für 3D-Spiele gerade
topaktuell ist. Wer gerne viele Pixel vor sich
hat, kann über die beiden DVI-Anschlüsse
zwei Displays betreiben oder über die
›Dual-Link‹-Technik einen Großbildschirm
mit bis zu 9 Megapixel ansteuern. Neben
Windows unterstützt ATI bei allen Modellen auch Linux mit Treibern.
warebeschleunigtes
Antialiasing
für
schnelles Glätten von Linien. Das Speicherinterface hat mit 256 Bit Breite potenziell
die gleiche Bandbreite wie beim höherwertigen Modell FX 3400, durch den langsameren DDR-1-Speicher reicht der reale Durchsatz aber nicht an die Bestwerte heran.
Dennoch ist die Übertragungsleistung zum
Speicher höher als bei Midrange-Modellen
mit 128 Bit Busbreite. Für den mittleren
Leistungsbereich innerhalb der Profiklasse
stellt die PNY FX 1300 damit eine solide
Wahl zum relativ günstigen Preis dar.
Flaggschiff: PNY FX 3400
In der Profiklasse von PNY stellt die FX 3400
eindeutig das Flaggschiff dar. Schon die
Ausstattung des Grafikspeichers mit 256
MByte schnellem G-DDR3-RAM, 256 Bit
Solide Sache: PNY FX 1300
Während ATI seine Karten mit eigenen Grafikchips ausstattet, arbeitet PNY mit dem
ATI-Konkurrenten Nvidia zusammen und
verwendet bei den neuen PCIe-Karten dessen Chipsätze der ›Quadro‹-Serie. Für PCI
Express hat PNY derzeit insgesamt vier
Modelle im Programm, wobei sich für professionelle Workstations vorrangig die beiden Typen FX 1300 und FX 3400 anbieten.
Schon die kleinere FX 1300 bringt mit Werten wie 128 MB Speicher und 17,6 GB/s
Speicherbandbreite großzügige Leistung
für CAD/CAM-Anwendungen. Hinzu kommen anspruchsvolle Feinheiten der Architektur wie grafische Fließkommaberechnungen mit 128 Bit Genauigkeit und hard-
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Busbreite und einem Durchsatz von
28,8 GB/s sprechen eine deutliche Sprache.
Eine der Besonderheiten dieser Karte ist die
›SLI‹-Technik (Scalable Link Interface) des
verwendeten
Nvidia-Chipsatzes.
Sie
ermöglicht es, zwei Karten des gleichen
Typs zu koppeln, ein geeignetes Board mit
dem Intel-Chipsatz ›Tumwater‹ vorausgesetzt. Die zwei Karten können sich dann die
Arbeit teilen, zum Beispiel ein Bild je zur
Hälfte rendern oder bei Videos jeweils
abwechselnd einen Frame berechnen.
Zudem unterstützt die Karte via Dual-Link
auch extrem hoch auflösende LCD-Bildschirme bis 3840 x 2400 Pixel. Einen
Anhaltspunkt für die CAD-Leistung geben
die relativen Benchmarks Spec Viewperf
Proe-02 (Pro/Engineer 2001) und UGS-03
(Unigraphics V. 17). Absolute, firmenübergreifende Benchmarks sind leider nicht
verfügbar.
3D Labs Wildcat
Realizm 800
ATI
FireGL 3200
ATI
FireGL 7100
PNY
FX 1300
PNY
FX 3400
Internetseite
www.3dlabs.com
www.ati.com
www.ati.com
www.pny.com
www.pny.com
RAM
640 MB G-DDR3
128 MB
256 MB
128 MB DDR
256 MB G-DDR3
SpeicherBusbreite
512 Bit
128 Bit
256 Bit
256 Bit
256 Bit
SpeicherBandbreite
64 GB/s
12,8 GB/s
28,8 GB/s
17,6 GB/s
28,8 GB/s
GeometryEngines
32
2
6
4
6
PixelPipelines
96
4
16
4x2
16
VertexShader
32
2
6
4
6
DisplayAnschlüsse
2 x DVI
2 x DVI
2 x DVI
2 x DVI
2 x DVI
empf. Preis
2 285,- Euro
ca. 350,- Euro
ca. 950,- Euro
ca. 800,- Euro
ca. 1 500 ,- Euro