Test: Nvidias GeForce GTX-295 schlägt Radeon HD 4870 X2

Duell der Doppel-GPUs. Ab sofort verkauft Nvidia seine erste Grafikkarte mit zwei Prozessoren auf Basis der GT-200-Architektur. Die GTX-295 ist damit wieder das schnellste Produkt, wenn es um Spieleleistung mit einer Karte geht. Dafür braucht die neue GTX viel Strom – aber weniger als der AMD-Konkurrent.

8. Januar 2009 um 15:00 Uhr / Nico Ernst

Bei seinen vergangenen GPU-Architekturen hatte Nvidia stets zeitnah als Premiumprodukt ein Modell der Serie "GX2" veröffentlicht. Nur bei den GPUs mit GT-200-Architektur mit 65-Nanometer-Strukturen war das nicht möglich, da hier das Topmodell schon über 200 Watt elektrischer Leistung aufnimmt. Zudem hatte Nvidia nach Aussage seines CEO Jen-Hsun Huang AMDs nach den GT-200-Karten erschienene Radeon-4000-Serie "unterschätzt" ".

Und so konnte erstmals seit Jahren AMD mit der Radeon HD 4870 X2 den Titel der "schnellsten Grafikkarte der Welt" für sich beanspruchen. Das erfolgsverwöhnte Unternehmen Nvidia wollte das nicht auf sich sitzen lassen und schiebt nun ein halbes Jahr nach dem Start der GT-200-Generation die "GeForce GTX-295" nach. Auf dieser Karte sitzen zwei GT-200-GPUs, die einem Die-Shrink auf 55 Nanometer unterzogen wurden. Die geringere Leistungsaufnahme je GPU ermöglicht jetzt die Kopplung auf einer Karte.

Grafikkarte	GeForce GTX-280	GeForce GTX-295
Stream-Einheiten	240	2 x 240
GPU-Takt	602 MHz	576 MHz
Shader-Takt	1.296 MHz	1.242 MHz
Speichertakt	1.107 MHz	999 MHz
Speicher	1 GByte GDDR3	2 x 896 MByte GDDR3
Stromversorgung	6-pin + 8-pin	6-pin + 8-pin
Leistungsaufnahme	236 Watt	289 Watt

Wie bei den X2-Karten von AMD sind die beiden GPUs über einen Crossbar-Switch für PCIe 2.0 verbunden, sie kommunizieren über das SLI-Protokoll. Um die SLI-Einstellungen muss sich der Nutzer aber nicht kümmern, der GPU-Verbund arbeitet automatisch und völlig transparent. Einzig abschalten kann man die zweite GPU im Dialogfeld des Treibers – wann beide Prozessoren arbeiten, entscheidet allein der Treiber. Das ist auch bei den AMD-Pendants kaum anders. Zwei der GTX-295 lassen sich für Quad-SLI koppeln.

Laut Nvidia wird die GTX-295 ab sofort im Onlinehandel verkauft. Die Preise sollen je nach Anbieter und Ausstattung wie Spiele-Bundles bei 449 Euro beginnen. Wir testen ein von Nvidia gestelltes Modell im Referenzdesign.

Treiberduell mit Multi-GPU-Optimierungen

Wenige Tage vor Ablauf der Sperrfrist für unabhängige Tests stellte Nvidia die Betaversion 181.10 des Treibers für die GTX-295 zur Verfügung. Frühere Versionen des Treibers, die für erste Preview-Tests der Karte mit von Nvidia empfohlenen Spielen gestellt wurden, sind laut Angaben des GPU-Herstellers nicht für alle populären Spiele geeignet – sprich: Sie nutzen nicht immer beide GPUs.

Offenbar aufgeschreckt durch die Preview-Tests lieferte auch AMD das Build 74302 des Catalyst-Treibers 8.12, das auf der 4870 X2 beide GPUs besser nutzen soll. Für das Spiel Crysis soll dieser Treiber 18 Prozent schneller sein, bei Need for Speed – Underground will AMD sogar 70 bis 80 Prozent mehr Leistung erreicht haben. Das spricht dafür, dass hier die zweite GPU bisher nicht genutzt wurde. Die Optimierungen des Betatreibers sollen AMD zufolge auch in den offiziellen Catalyst 9.1 übernommen werden, der für Mitte Januar 2009 erwartet wird. AMD benennt seine Grafiktreiber nach Schema "Kalenderjahr.Version".

Durch das Treiberwettrüsten der Grafikkonkurrenten konnten wir nicht alle vorgesehenen Spiele in der gegebenen Zeit bis zum Fall der Sperrfrist testen.

Für diesen Test haben wir unsere bisherige Testplattform aus Intels Quad-Core QX9770 (3,2 GHz) und dem Asus-Mainboard P5K Pro in Rente geschickt. Die Werte dieses Tests sind folglich nicht mit früheren Artikeln vergleichbar.

Als neuer Grafikunterbau dient das Mainboard P6T Deluxe von Asus mit dem X58-Chipsatz von Intel. Dieses Board ist von Nvidia SLI-zertifiziert, auch CrossFire-Konfigurationen funktionieren darin. Als CPU dient mit Intels Core i7 965 Extreme (3,2 GHz) der derzeit schnellste Desktopprozessor. Er ist jedoch sehr energiehungrig, so dass wir für den Test der Leistungsaufnahme auf dem Vista-Desktop die CPU über die Systemsteuerung (Energieoptionen/Energiesparmodus) auf 1,6 GHz bremsten. Alle anderen Tests fanden im Modus "Höchstleistung" statt.

Als Speicher dienten unter Windows Vista Ultimate im 32-Bit-Modus 3 GByte DDR3-1.066-Speicher von Qimonda, das Netzteil "Dark Power Pro" von BeQuiet mit einer Nennleistung von 850 Watt lieferte die Energie.

Konstruktion von Multi-GPU-Karten

Mit der GTX-295, die erstmals für eine Doppel-GPU-Karte von Nvidia nicht den Namen "GX2" trägt, bleibt Nvidia der Konstruktion der GX2-Modelle dennoch treu. Zwei Platinen sitzen aufeinander und werden durch einen gemeinsamen Lüfter und Kühlkörper auf Betriebstemperatur gehalten.

Diese Konstruktion ist wesentlich aufwendiger als die X2-Karten von AMD, bei denen beide GPUs auf einer Platine angebracht sind. Mit 1.210 Gramm ist die GTX-295 folglich noch etwas schwerer als die 4870 X2, die 1.175 Gramm auf die Waage bringt. Solche Grafikkarten der Kilogrammklasse sollte man vor einem Transport des Rechners unbedingt ausbauen, sofern sie nur über das Slotblech mit dem Gehäuse des PCs verbunden sind.

Die neue GTX bläst die durch sie erwärmte Luft nicht vollständig aus dem Gehäuse. Ein Großteil der Warmluft wird über eine Öffnung an der Oberseite der Karte in den PC geleitet, die Austrittsöffnung am Slotblech ist zudem viel kleiner als bei der X2. In 5 Millimeter Abstand von den Öffnungen konnten wir bei der GTX-295 an Slotblech wie Oberseite 60 Grad im Luftstrom messen, bei der X2 71 Grad am Slotblech. Alle Messungen fanden nach einer halben Stunde Dauerlast mit dem Test "New Calexico" aus 3DMark Vantage statt.

Durch einen Kühlkörper an der Oberkante der AMD-Karte strahlt aber auch diese Karte Wärme in den PC, beide Modelle tun das zudem durch ihre Gehäuse, die man unter Volllast kaum anfassen kann.

Ein weiterer Unterschied der beiden Konzepte: Die GTX-295 verfügt über 896 MByte GDDR3-Speicher je GPU, bei der 4870 X2 ist es 1 GByte GDDR5-Speicher. Damit verfügt das AMD-Produkt über mehr Reserven für höchste Auflösungen mit Bildoptimierungen wie Anti-Aliasing. Beiden Konzepten gemein ist aber, dass die 3D-Daten und Texturen für beide GPUs doppelt im Speicher gehalten werden müssen. Die für professionelle Anwendungen gedachten Karten der Quadro-Serie von Nvidia oder AMDs FireGL-Modelle verfügen über ein Mehrfaches an Speicher, sind aber nicht auf Spiele optimiert.

3DMark Vantage und Crysis

Als synthetischer Benchmark kitzelt der Testklassiker reproduzierbar jedes Quäntchen Leistung aus einer Grafikkarte. Er basiert jedoch nicht auf der Engine eines bereits erhältlichen Spiels. Wir haben die PhysX-Optimierung, die sich auf den CPU-Score auswirkt, bei der Nvidia-Karte abgeschaltet. Mit dieser Einstellung verdoppelt sich der CPU-Score, der Overall-Score steigt dann auf 20.984 Punkte.

Crysis war lange eine Domäne von Nvidia-Karten, in einem Jahr seit Erscheinen des Spiels hat AMD seine Treiber aber stets weiter daran angepasst. Die GTX-295 ist zwar in allen Auflösungen schneller, gut spielbar ist der Insel-Shooter aber auch auf der 4870 X2.

FarCry 2 und Unreal Tournament 3

Als aktuellstes Spiel kommt das auch von Nvidia für die Vorab-Previews empfohlene FarCry 2 in diesem verkürzten Test zum Einsatz. Hier ist der Vorsprung der GTX-295 noch deutlicher als bei Crysis, verstecken muss sich die 4870 X2 aber nicht. Sie verliert – vermutlich durch den größeren Speicher – in den höheren Auflösungen weniger stark an Leistung als die Nvidia-Karte, ist aber insgesamt deutlich langsamer.

Das ältere Unreal Tournament 3 ist, wenn man die Limitierung auf 60 fps aufhebt, so schnell, dass beide Karten bei jeder Messung stark schwanken. Wir geben die Werte von drei aufeinander folgenden Durchläufen gemittelt an. Es zeigt sich dabei immerhin die Tendenz, dass die 4870 X2 in höheren Auflösungen weniger Leistung verliert, die GTX-295 ist noch bis 1.680 x 1.050 in ihrer Geschwindigkeit stabil.

Leistungsaufnahme und Fazit

Obwohl Nvidia als "thermal design power" (TDP) ganze 289 Watt für die GTX-295 angibt und AMD für die 4870 X2 286 Watt TDP verspricht, ist die Nvidia-Karte durch ausgefeiltes Powermanagement in der Praxis sparsamer. Vor allem ohne Last fällt das mit 21 Watt weniger Energiehunger für die GTX-295 auf.

Unter Volllast mit der Schleife "New Calexico" aus dem 3DMark Vantage liegen die Karten enger beieinander, das Nvidia-Modell erzeugt aber immer noch 25 Watt weniger Last auf dem Netzteil. Die Werte gelten jeweils für das Gesamtsystem, die CPU-Auslastung dieses Tests liegt jedoch stets unter 5 Prozent, so dass vor allem die Grafikkarte das Netzteil belastet.

Auch wenn diese Werte angesichts der Rechenleistung günstiger ausfallen als bei früheren Grafikkarten, so ist die Idle-Leistung immer noch viel zu hoch. Dasselbe System braucht mit der ohne Last bei 11 Watt von AMD angegebenen Radeon 4670 nur 120 Watt. Das bloße Vorhandensein einer Karte für moderne Spiele in hohen Auflösungen bezahlt man mit mindestens 30 Watt mehr Leistungsaufnahme, auch wenn der PC für Alltagsanwendungen benutzt wird.

Sein Ziel hat Nvidia aber auf jeden Fall erreicht: Die GTX-295 ist die schnellste Grafikkarte, auch mit nagelneuen Spielen und hohen Auflösungen samt Kantenglättung erreicht sie nicht nur spielbare, sondern völlig flüssige Bildwiederholraten.

Die Radeon 4870 X2 liegt jedoch meist nur knapp hinter der neuen GeForce, ist dafür aber auch – gemessen an Nvidias bisherigen Preisangaben – rund 80 Euro günstiger. Mit beiden Lösungen liefert man sich zudem mehr als mit Single-GPUs dem Treibersupport des Herstellers aus: Wenn ein neues Spiel nicht durch den Treiber auf beiden GPUs rechnen kann, hat man nichts von der High-End-Karte. Nvidia ist hier durch sein Programm "The way it's meant to be played" erfahrungsgemäß im Vorteil, AMD hat mit der Treibernachrüstung aber inzwischen aufgeholt.

Für Nvidia-Karten spricht zudem die langsam steigende Anzahl an Anwendungen für PhysX und CUDA, zumindest solange es noch keinen herstellerübergreifenden Standard gibt, der auch von Programmierern genutzt wird. Für das Gros der Spiele bieten jedoch beide Karten mehr als ausreichende Leistung, so dass die Entscheidung Geschmackssache ist.