Abbildung 3: Ergebnisse von Etbench bei 1600 mal 1200 Pixeln mit verschiedenen Antialiasing-Einstellungen.

Die Tester im Labor nahmen – diemal ganz sortenrein – fünf Grafikkarten mit Nvidia-Chipsätzen unter die Lupe. Sie gingen dabei primär der Frage nach, ob Linux aktuelle 3D-Grafikkarten auszureizen vermag.

Dem anspruchsvollen Leistungstest haben sich fünf Grafikkarten mit PCIe-Schnittstelle gestellt. Die GPUs stammen alle aus dem Hause Nvidia, drei der Karten gehören der G70-Familie an und zwei segeln das G80-Flaggschiff [1]. Der von Nvidia kostenlos bereitgestellte Treiber ist nach nunmehr sieben Jahren Entwicklungszeit endlich ausgereift. Nach Erfahrungen des Autors gehören seltene, aber inakzeptable Abstürze seit der Treiberversion 1.0-8x der Vergangenheit an. Leider unterstützt der Linux-Treiber nach wie vor keine Features wie etwa Purevideo, deshalb konzentriert sich dieser Test auf die 3D-Funktion.

Die G70-Testkandidaten

Die US-amerikanische Firma BFG Technologies [2] bietet ausschließlich Karten mit Nvidia-Chips an. Deren Nvidia Geforce 7300GT OC mit 256 MByte RAM ist die kleinste und preisgünstigste Karte im Test. Sie begnügt sich mit der Stromversorgung des PCIe-Slots und benötigt keine Einspeisung per sechspoligem EPS-Stecker. Der Lüfter bleibt im 3D-Betrieb angenehm leise und hält die Temperatur bei Last unter 60 Grad im grünen Bereich (Idle: 50 Grad). Enttäuschenderweise fehlt der Karte jeder Hinweis, wie sie unter Linux zu betreiben ist, und einen Treiber sucht man auf der beiliegenden CD ebenfalls vergeblich.

Auch der Lüfter der BFG Nvidia Geforce 7950GT OC mit 512 MByte dreht leise während des Bootens und im 2D-Desktop-Betrieb. Aber sobald eine 3D-Applikation startet, nervt das Lüftersingen. Die Chiptemperatur fällt erst eine Minute nach dem Ende der 3D-Anwendung unter 70 Grad, gemessen mit dem Nvidia-Settings-Tool. Wegen ihres Energiebedarfs benötigt die Karte auch eine zusätzliche Stromversorgung.

Von dem Gainward-Modell [3] mit der Bezeichnung 3500/PCX standen den Testern erfreulicherweise zwei Stück für SLI-Experimente zur Verfügung, die sie auf dem AMD-Testsystem absolvierten (siehe Kasten “So haben wir getestet”). Das Gainward-Doppel arbeitet mit dem Geforce-Chip 7800GTX.

Geforce 80: Dicke Dinger

Die Asus-Karte [4] EN8800GTX kommt in einer riesigen Schachtel in Haus. Auf den fünf mitgelieferten CDs war offensichtlich kein Platz mehr für die Linux-Treiber. Die Karte ist fast baugleich mit der Club 3D Geforce 8800GTX (siehe unten). Sie besitzt jedoch das neuere Bios, das für einen 10 Grad kühleren Betrieb gegenüber ihrer Mitbewerberin sorgt: Idle: 65,unter Last:75 Grad.

Die erwähnte Club 3D [5] Geforce 8800GTX entspricht im Wesentlichen dem offiziellen Nvidia-Referenzmodell und belegt zwei Slots. Das Lüftungssystem ist verhältnismäßig leise, obwohl der Chip bereits im Idle-Modus 75 Grad und unter Last sogar 87 Grad heiß wird – das ist roter Bereich. Im Lieferumfang befinden sich jeweils zwei Adapter für DVI auf VGA und von Molex auf EPS, Linux-Treiber jedoch nicht.

Die beiden 8800er Karten förderten bei den Benchmarks identische Ergebnisse zu Tage, weshalb die Ergebnisübersichten sie nicht separat aufgeführen.

3D-Leistungsmessung: Nicht alles ist deutbar

Der Etbench (Enemy Territory, siehe Kasten “So haben wir getestet”) lässt sehr deutlich erkennen, dass die 3D-Leistung lediglich bei der kleineren 7300er mit zunehmender Auflösung einbricht, die teureren Karten liegen hingegen ungefähr gleich auf (siehe Abbildung 2).

Bei Unreal Tournament 2004 unterscheiden sich alle Karten in der Defaulteinstellung sogar nur um wenige FPS, auch bei verschieden Auflösungen. Erst im Fullscreen-Modus bei hohen Antialiasing-Levels trennt sich die Spreu vom Weizen (siehe Abbildung 3). Warum aber die 7950GT und die 8800GTX reproduzierbar bei “4x Bilinear Multisampling by 4x Supersampling” gegenüber der 7800GTX einbrechen, vermochten auch die befragten Linux-Treiberentwickler bei Nvidia nicht zu erklären.

Abbildung 2: Die Etbench-Ergebnisse gemessen in Frames pro Sekunde. Die kleineren Karten brechen mit höher werdender Auflösung ein.

Abbildung 3: Ergebnisse von Etbench bei 1600 mal 1200 Pixeln mit verschiedenen Antialiasing-Einstellungen.

Anisotrope Filterung (AF) hatte keine nennenswerte Auswirkungen auf die Messergebnisse der beiden 3D-Spielebenchmarks, obwohl Gegenteiliges zu erwarten war. Auch als die Tester anisotrope Filterung und Antialiasing mischten, verhielt sich das Feature wie deaktiviert. Ins Bild passt, dass die Crew auch keine wesentliche optische Verbesserung feststellen konnte.

SLI verbrät Strom ohne Leistungssteigerung

Der Versuch eines SLI-Betriebs mit dem Gainward-Pärchen enttäuschte auf ganzer Line: Obwohl der Treiber das Aktivieren der zweiten Karte meldete und der Stromverbrauch des Rechners in die Höhe schnellte, ließ sich bei keinem der Tests bezüglich Auflösung, Detailstufen und Filterfunktionen eine Leistungssteigerung beobachten. Bei Aktivierung des Split-Frame-Rendering-Verfahrens (SFR) gingen sogar jeweils etwa zwei Frames pro Sekunde verloren. Unter [6] diskutieren leidgeprüfte Anwender den rätselhaften Effekt.

Ultra Widescreen mit drei Bildschirmen

Besser lief der Parallelbetrieb, um mehrere Bildschirme zu betreiben. Die zwei 8800er Karten funktionierten jedenfalls klaglos im Mehrschirmbetrieb. Dabei betrieb die erste Karte zwei (!) LC-Displays mit 1600 mal 1200 Pixeln per Twinview. Die zweite Karte versorgte das dritte Panel. Xinerama tut ein Übriges, um aus den beiden physikalischen Screens eine einheitliche Oberfläche zu zaubern. Der Desktop hat damit die majestätische Auflösung von 4800 mal 1200 Pixeln. Jeder, der eine Weile lang unter solchen Bedingungen gearbeitet hat, kann sich fortan kaum mit weniger abfinden.

3D-Anwendungen sind allerdings auf 4096 mal 4096 Pixel beschränkt – bei den 7000er Karten Hardware-bedingt, bei der 8800er Serie aus nicht zu klärenden Gründen. Deshalb empfiehlt es sich, für Spiele, zum Beispiel für den Flugsimulator “Flightgear”, einen zweiten X-Server mit einer Auflösung von zum Beispiel 3840 mal 1024 Pixeln zu starten.

7000er und 8800er Karten lassen sich für den 3D-Widescreen-Betrieb übrigens nicht paaren, dafür benötigt man zwingend Chips aus derselben Familie. Eine weiteres Manko: Bei einem 32-Bit-Kernel reicht für den riesigen Grafikspeicher (zweimal 768 MByte) der virtuelle Adressraum nicht mehr aus. Laut Readme-Datei sollten die Kernel-Bootparameter »vmalloc=192M« oder »vmalloc=256M« hier Abhilfe schaffen. Dem ist leider nicht so, beim Test half »mem=512M« dabei, den Hauptspeicher des Systems zurechtzustutzen.

Xinerama als Leistungsbremse?

Da bei den bisherigen Benchmarks die Bildschirmauflösung nur wenig Einfluss hatte, interessierte die Tester, ob sich der Einsatz von Xinerama in einem Leistungsverlust bemerkbar macht. Ergebnis: Trotz der etwa doppelten Menge an Bildpunkten und zusätzlichem Verwaltungsaufwand im X-Server zur Verteilung des 3D-Datenstroms auf die zwei Grafikkarten ging die Anzahl der Frames pro Sekunde gerade mal um etwa zwölf Prozent zurück.

Aber selbst bei diesem Test zeigen sich die Grafikkarten nicht überfordert, weder die beiden 8800GTX-Karten noch das 7800GTX-Doppel. Offenbar nimmt bei den 3D-Spielebenchmarks der Hauptprozessor im System mehr Einfluss auf das Ergebnis als die Grafikkarte. Schafft es die CPU nicht, mehr Daten zu liefern, läuft die 3D-Pipeline der Grafikkarte leer und die GPU muss warten.

Um die Vermutung anderweitig zu bestätigen oder auch zu widerlegen, ließen die Tester die zweite Benchmark-Suite Spec Viewperf nicht nur auf dem modernen Intel-, sondern auch auf dem betagten AMD-Testsystem laufen. Tabelle 2 zeigt die beachtlichen Unterschiede. Aber auch untereinander setzen sich die Probanden endlich voneinander ab. Die beiden 8800er Karten jedenfalls zeigen ihr innewohnendes Potenzial, insbesondere bei den Einzeltests Catia-02, Ugnx-01 und Tcvix-01.

Fazit

Für Business-Anwendungen ist es egal, dass es für Linux derzeit kein Spiel zu geben scheint, das die Features des modernen G80-Chips ausreizt. Selbst eine deutlich günstigere Geforce 7300GT hält hier bei moderaten Antialiasing-Einstellung mit dem Nvidia-Flaggschiff gut mit. Der Non-Gaming-Benchmark Spec Viewperf endlich zeigt das in der G80-Familie vorhandene Potenzial. Wer ernsthaft 3D-Anwendungen nutzt, etwa Blender oder die im vorigen Artikel besprochenen 3D-Desktops, profitiert zudem von dem gewaltigen, 768 MByte großen Grafikspeicher der hier vorgestellten Geforce-8800GTX-Karten.

Der Test belegt unmissverständlich: Der Parallelbetrieb zweier Nvidia-Karten im SLI-Modus erhöht nur die Stromrechnung und wirkt sich in einer Betriebsart sogar negativ auf die 3D-Leistung aus. Wer die beiden Grafikkarten hingegen benutzt, um damit etwa drei Bildschirme zu betreiben (Triple-Head Setup), kommt in die beneidenswerte Lage, die exzellente Skalierbarkeit von Xinerama in der Kombination mit dem Nvidia-Linux-Treiber zu genießen. (jcb/ jk)