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Im Test vor 15 Jahren: Radeon 9700 Pro und GeForce4 Ti 4600 im CPU-Test

28.10.2017 8:00 Uhr

tl;dr: Bereits vor 15 Jahren stellte sich die Frage, wie schnell ein Prozessor sein muss, um das Optimum aus einer Grafikkarte in Spielen herauszuholen. Ende Oktober 2002 bezog sich diese Frage auf das Duell ATi Radeon 9700 Pro gegen Nvidia GeForce4 Ti 4600, dessen Sieger im GPU-Limit längst feststand.

Die Radeon 9700 Pro und GeForce4 Ti 4600 im Vergleich

Für sich gesehen war die ATi Radeon 9700 Pro – die im Gegensatz zur Radeon 9000 (Pro) mit R300-GPU DirectX 9 beherrschte – der GeForce4 Ti 4600 überlegen. Beide Grafikprozessoren wurden zwar in 150 nm hergestellt, auf dem R300 der Radeon 9700 Pro fanden aber rund 70 Prozent mehr Transistoren Platz als auf dem nV25 der GeForce4. Dank der vier Vertexshader konnte die Radeon 9700 Pro zudem einen deutlich höheren Vertexdurchsatz von 325 Millionen Vertices pro Sekunde gegenüber den 136 Millionen Vertices pro Sekunde der zwei Vertexshader der Ti 4600 verbuchen.

Auch die Speicherbandbreite war mit 19,84 GByte/s rund 90 Prozent höher als bei der Nvidia-Grafikkarte, was vor allem dem doppelt so breiten Speicherinterface von 256 Bit zu verdanken war. Beiden Grafikkarten gemein war die Unterstützung des AGP-8×-Modus und zwei integrierte 400-MHz-RAMDACs für einen (unabhängigen) Dual-Monitor-Betrieb.

Radeon 9700 Pro und GeForce4 Ti 4600

	Radeon 9700 Pro	Radeon 8500	GeForce4 Ti 4600
Chipname	R300	R200	nV25
Herstellungsprozess	150 nm
Transistorzahl	107 Millionen	60 Millionen	63 Millionen
Chiptakt	325 MHz	275 MHz	300 MHz
Rendering-Pipelines	8	4
TMU pro Pipeline	1	2
Füllrate (Mrd. Pixel/s	2,6 GPix/s	1,1 GPix/s	1,2 GPix/s
Füllrate (Mrd. Texel/s)	2,6 GTex/s	2,2 GTex/s	2,4 GTex/s
Füllrate (Mrd. AA-Samples/s)	15,6 GSamp/s	1,1 GSamp/s	4,8 GSamp/s
max. Texturen pro Pass	8	6	4
max. Texturzugriffe pro Pass	16	11	4
Speichergröße	128 MB	64 MB / 128 MB	128 MB
Speichertakt	310 MHz	275 MHz	325 MHz
RAM-Busbreite	256 Bit DDR	128 Bit DDR
RAM-Bandbreite	19,84 GB/s	8,8 GB/s	10,4 GB/s
Vertexshader / TnL-Einheiten	4	1/1	2
max. Vertexshader-Version	2.0	1.1
max. Pixelshader-Version	2.0	1.4	1.3
max. Vertexdurchsatz	~325 Millionen Vertices/s	~69 Millionen Vertices/s	~136 Millionen Vertices/s
integrierte RAMDACs	2× 400 MHz	1× 400 MHz	2× 400 MHz
max. AGP-Modus	AGP 8×	AGP 4×	AGP 4×/8×

Im Test vor 15 Jahren ging es allerdings nicht erneut darum zu zeigen, dass die Radeon 9700 Pro deutlich schneller war, sondern wie schnell ein Prozessor sein muss, um das Optimum aus der jeweiligen Grafikkarten herauszuholen.

CPUs hatten damals noch einen Kern

Zu diesem Zweck hatte ComputerBase zwölf CPUs für den Vergleich herangezogen, simuliert an einem Modell. Bei allen Typen handelte es sich aus diesem Grund um Pentium-4-Prozessoren von Intel, die einen Front Side Bus (FSB) von 400 oder 533 MHz und Taktraten zwischen 1,6 und 2,8 GHz besaßen. Damals noch ohne feste Redaktion, war am Arbeitsplatz des Redakteurs kein Athlon XP greifbar. Die CPUs wurden jeweils mit schnellem Rambus-Speicher betrieben.

Prozessoren im Vergleich

Modell	Frequenz	FSB
Intel Pentium 4	2,80 GHz	533 MHz
Intel Pentium 4	2,80 GHz	400 MHz
Intel Pentium 4	2,66 GHz	533 MHz
Intel Pentium 4	2,60 GHz	400 MHz
Intel Pentium 4	2,53 GHz	533 MHz
Intel Pentium 4	2,40 GHz	533 MHz
Intel Pentium 4	2,40 GHz	400 MHz
Intel Pentium 4	2,26 GHz	533 MHz
Intel Pentium 4	2,20 GHz	400 MHz
Intel Pentium 4	2,00 GHz	400 MHz
Intel Pentium 4	1,80 GHz	400 MHz
Intel Pentium 4	1,60 GHz	400 MHz

Für die Radeon konnte die CPU nicht schnell genug sein

In 3DMark 2001 SE konnte die GeForce4 Ti 4600 bei einer CPU-Taktsteigerung (FSB 400 MHz) von 1,6 auf 2,8 GHz, was 75 Prozent mehr Takt entspricht, relativ konstant zulegen – insgesamt um 26 Prozent. Die Radeon 9700 Pro wurde von den langsameren Prozessoren hingegen stärker ausgebremst als die Nvidia-Grafikkarte, insgesamt konnte sie rund 32 Prozent mehr Punkte erreichen. Beim Wechsel auf Prozessoren mit 533 MHz FSB legten beide Grafikkarten um etwa 8 Prozent bei einer Taktsteigerung von 24 Prozent zu.

Im Einzel-Benchmark Dragothic des 3DMark ließ sich der Leistungshunger der Radeon 9700 Pro deutlich erkennen. Während die GeForce den 75 Prozent schnelleren Prozessor in rund 15 Prozent mehr Punkte ummünzen konnte, holte er aus der Radeon 9700 Pro satte 40 Prozent mehr Punkte heraus – die schnelle R300-GPU verlangte durch die hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit der Daten dem Prozessor deutlich mehr ab als die nV25-GPU.

In 1.024 × 768 Pixeln brauchte es CPU-Leistung

In Unreal Tournament 2003 skalierten beide Grafikkarten sehr stark mit der Prozessorleistung. Im FlyBy genannten Benchmark zeigte die Radeon 9700 Pro, dass sie auch mit einem Pentium 4 mit 2,2 GHz oder mehr noch nahezu linear zulegen konnte. Die Skalierung der GeForce4 nahm ab dieser Taktfrequenz ab, sodass es sich für Spiele nicht unbedingt lohnte, in eine schnellere CPU zu investieren. Bei den schnelleren Prozessoren mit 533 MHz FSB war der Unterschied noch erheblicher: Die GeForce4 Ti 4600 setzte die zusätzliche Leistung nahezu überhaupt nicht um, während die ATi-Grafikkarte bis hin zu 2,8 GHz noch mehr Bilder pro Sekunde produzierte.

Wenn die KI in einem Spiel gegen sich selbst spielte, dann konnten beide Grafikkarten die Mehrleistung der schnelleren Prozessoren in mehr FPS umsetzen. Die Berechnung der KI verlangte den Prozessoren so viel ab, dass die Grafikkarten im Vergleich zu dem optimalen Benchmark zu kurz kamen. Wer Unreal Tournament 2003 gegen Bots spielte, für den konnte der Prozessor im Umkehrschluss nicht schnell genug sein, um das Optimum aus der verbauten Grafikkarte herauszuholen.

In Quake 3 Arena konnten beide Kontrahenten wieder durch die Bank weg gut mit zusätzlicher CPU-Leistung skalieren. Die Radeon konnte die Extra-Megahertz jedoch sowohl bei 400 als auch bei 533 MHz FSB in eine steilere Skalierungskurve umsetzen. Von 233,1 FPS mit dem 1,6 GHz schnellen Pentium gegenüber den 239,9 FPS der GeForce konnte sie sich zu 321,5 gegenüber 288,2 FPS mit dem 2,8-GHz-Pentium-4 hinarbeiten. Aufgrund dieser hohen Bildwiederholraten waren schnellere Prozessoren für Quake 3 Arena aber für keinen Spieler vonnöten.

Erst eine schnelle CPU machte der Radeon 9700 Pro Flügel

Im Fazit ließ sich vor 15 Jahren festhalten, dass sich Spieler von einer schnelleren CPU auch deutliche Zugewinne bei den erzielten Bildern pro Sekunde in Spielen versprechen konnten. In der gewählten Auflösung von 1.024 × 768 Bildpunkten konnten beide Grafikkarten enorm durch die zusätzliche Leistung profitieren. Wobei die Grafikkarte von ATi auf schwächeren Prozessoren mehr Leistung verlor – dieses Verhalten ist bis heute unter DirectX 11 zu beobachten, erst unter DirectX 12 haben sich Grafikkarten von AMD von dieser „Limitierung im CPU-Limit“ gelöst.

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Letzte Woche hat die Redaktion nach dem Preis der insgesamt teuersten Grafikkarte der Leser gefragt. 26 Prozent gaben an, dass ihre teuerste Grafikkarte zwischen 250 und 349 Euro gekostet und damit – im heutigen Preisgefüge – der oberen Mittelklasse angehört hat. Mit 25 Prozent haben fast ebenso viele Leser maximal zwischen 350 und 499 Euro für eine GPU ausgegeben. Immerhin 17 Prozent haben absolute High-End-Hardware gekauft und dafür über 700 Euro ausgegeben, ein Prozent weniger der Leser hat maximal zwischen 500 und 699 Euro für eine Grafikkarte berappt. Lediglich zwei Prozent gaben an, maximal 149 Euro ausgegeben zu haben und somit nie eine Grafikkarte der Mittel- oder Oberklasse gekauft zu haben.

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