Neuer Artikel: Den Computer der Träume zusammenstellen… vor 20 Jahren

Seit zwei Jahren gibt es bei 3DNews die Rubrik „Computer des Monats“, in der wir die optimale Hardwarekonfiguration entsprechend den Wünschen der Käufer und dem Budget betrachten. Aber unsere Seite gibt es seit 1997, und damals haben wir noch keine „Computer des Monats“ erfunden. Was, wenn wir uns gedanklich in die ferne Vergangenheit der IT-Industrie zurückversetzen (nicht ganz zum Anfang von 3DNews, sondern sagen wir vor zwanzig Jahren) und uns vorstellen, welche Kombination von Geräten damals möglich war? Unter einer Bedingung — wir lassen uns nicht durch finanzielle Rahmenbedingungen einschränken und stellen einen solchen Computer zusammen, dessen Ausstattung nur durch unsere Fantasie begrenzt ist, solange die Hardware aus dieser Epoche stammt. Und dann werden wir überprüfen, wozu das damalige Traum-System in den anspruchsvollsten Spielen der Jahrtausendwende fähig war, denn unser Ziel ist ein kompromissloser Gaming-PC.

Einprozessormaschine auf Pentium III

Bei der Auswahl eines Computers nach den Standards von 1999–2000 kann man in eine von zwei Richtungen gehen: entweder eine Intel-Plattform mit einem Pentium III als Prozessor oder eine Alternative von AMD mit einer Athlon-CPU. Vor dem Archäologen der IT-Industrie steht eine schwierige Wahl, da beide Architekturen damals gleich gut geeignet waren, um einen leistungsstarken Gaming-PC zu bauen. Zudem hatten die AMD-Chips mit dem Thunderbird-Kern den Vorteil, dass sie Mainboards mit Unterstützung für DDR SDRAM boten. Die informierteren Leser werden bemerken, dass es auch für den Pentium III Mainboards mit DDR- oder sogar RDRAM-Slots gibt, aber dies ist bis heute eine Exotik, die schwer zu finden ist. Dennoch haben wir uns für den Pentium III entschieden — hauptsächlich aus sentimentalen Gründen, denn gerade im Jahr 2000 setzte Intel auf die neue NetBurst-Architektur und die Pentium 4-Chips. Die späteren Versionen des Pentium III markierten somit das Ende einer ganzen Ära, während der Athlon auf der K7-Architektur erfolgreich weiterentwickelt wurde.

Nachdem wir das Thema der Plattform abgeschlossen haben, müssen wir uns für eine bestimmte Prozessor-Modifikation entscheiden. Wenn wir nicht von dem runden Datum "vor 20 Jahren" abweichen und die strengen zeitlichen Rahmenbedingungen des Jahres 1999 einhalten wollen, beschränkt sich die Auswahl auf eines der Modelle mit dem Coppermine-Kern. Aber lassen Sie uns die Aufgabenstellung erweitern. Was, wenn wir die Pentium III-Plattform bis an die Grenzen ihrer Möglichkeiten ausreizen? Dann ist die Wahl der CPU offensichtlich – es ist der Pentium III-S mit dem Tualatin-Kern und einer Standardfrequenz von 1,43 GHz! Und das Mainboard passt dazu – das Abit ST6 mit dem Intel 815EP Chipsatz. Die alten Hasen erinnern sich, dass dies eines der besten Boards für das Übertakten von Pentium III ist, also haben wir nicht versäumt, die CPU auf 1,68 GHz zu übertakten. Die RAM-Slots beherbergen drei PC-133 Module mit insgesamt 384 MB – das Board kann sogar doppelt so viel Speicher unterstützen, doch für die Spieletests ist das nicht notwendig.

Das Abit ST6-Board hat keine integrierte Netzwerkkarte, denn damals war ein Computer ohne Internetzugang eine ganz normale Erscheinung. Ein passender Adapter von 3Com, das Modell 3C905B-TX mit 100 Mbit/s, löste dieses Problem. Im Hinblick auf das Disk-Subsystem haben wir allerdings geschummelt und einen SSD über den Controller von PROMISE Technology, SATA300 TX2Plus, angeschlossen: Die Ladegeschwindigkeit des Betriebssystems und der Programme von einer IDE-Festplatte – das sind nicht die Eindrücke, die man nach Jahrzehnten erleben möchte.

Zweiprozessor-Plattform auf Pentium III

Das Mainboard Abit ST6 und der übertaktete Pentium III-S – von einem solchen Computer konnten die meisten von uns vor 20 Jahren nur träumen. Doch wie die Zeit zeigte, sollte man von einem Dual-Core-System träumen. Natürlich konnten die meisten Programme für den Heim-PC, ganz zu schweigen von Spielen, in diesen Jahren nicht zwei Prozessoren nutzen, aber die Hardware hatte diese Möglichkeit, und jetzt haben wir sie genutzt.

Ursprünglich war in diesem Artikel ein Dual-Socket-Mainboard ASUS CUV4X-DL geplant – offiziell ist es nicht mit Tualatin-Chips kompatibel, aber es kann nach Modifikation der Anschlüsse (oder durch Adapter) zwei Pentium III-S aufnehmen. Leider stellte sich unser Exemplar als halb tot heraus, doch es gab einen gleichwertigen Ersatz in Form des Intel SAI2 auf dem ServerWorks ServerSet III LE Chipsatz. Außerdem erlaubte dieses Board die Installation von 2 GB RAM dank vier registrierten PC-133 Modulen. Man kann sagen, dass eine solche Konfiguration bereits ziemlich modern aussieht, besonders mit einem SSD-Laufwerk.

Diese Plattform hat nur einen kritischen Nachteil – es gibt keinen AGP-Anschluss, weshalb die Auswahl an Grafikkarten für den dualen Pentium III-S im Vergleich zum Abit ST6 erheblich eingeschränkt ist. Glücklicherweise verfügt das SAI2-Mainboard nicht nur über die standardmäßigen 32-Bit PCI-Slots, sondern auch über zwei 64-Bit PCI-X-Schnittstellen, für die geeignete Grafikkarten verfügbar sind. Eine davon haben wir mit dem RAID-Controller Adaptec ASR-2230SLP/256 für den Ultra-320 SCSI-Bus belegt und ein RAID-0-Array aus drei Seagate Cheetah 15K.5-Festplatten mit einer Drehzahl von 15.000 U/min zusammengestellt. Natürlich ist selbst ein Array aus drei Server-15k-Festplatten kein Gegner für SSDs, aber dennoch bietet RAID beim Start des Betriebssystems und der Installation von Programmen einen erheblichen Geschwindigkeitsvorteil gegenüber einer einzelnen Festplatte.

Grafikkarten

Bei der Auswahl der Grafikkarten für den Test orientierten wir uns eher an einem bestimmten technologischen Niveau als an strengen zeitlichen Vorgaben. Der Pentium III-S mit 1,43 GHz erschien im Jahr 2002: Es dauerte nicht mehr lange bis zur Einführung von GeForce 3 und Radeon 8500. Doch programmierbare Shader stellen bereits einen gewaltigen Wendepunkt in der GPU-Geschichte dar, an dem wir entschieden, innezuhalten. Andererseits sind die Grafikkarten aus der Zeit, als der Begriff Graphics Processing Unit (übrigens von NVIDIA speziell für die GeForce 256 geprägt) noch nicht gebräuchlich war, kaum geeignet für den Traum-PC mit dem Top-Pentium III. Der beste Begleiter für ein solches System – sowohl in chronologischer Nähe als auch in historischer Bedeutung – wäre eines der frühen Modelle mit Hardware-T&L: entweder NVIDIA GeForce 256 oder ATi Radeon DDR.

Die GeForce 256 bedarf keiner Vorstellung – sie ist das erste Mitglied der GeForce-Familie, basierend auf dem NV10-Chip. Das enorme, für die damalige Zeit, Transistorbudget (17 Millionen bei einem Fertigungsprozess von 220 nm) ermöglichte es NVIDIA, einen geometrischen Block in den GPU zu integrieren, der Transformation und Beleuchtung von Polygonen durchführt. Das Potenzial dieser Funktion kam jedoch erst in den nächsten Iterationen der Architektur vollständig zur Geltung, als die Leistung des Prozessors nicht mehr in der Lage war, die GPU, die nicht über Hardware-T&L verfügte, ebenso effektiv zu unterstützen.

Ein ebenso wichtiges Ereignis für 3D-Beschleuniger war der Wechsel des Arbeitsspeichers vom veralteten SDRAM-Standard zum fortschrittlichen DDR SDRAM, der es der GPU ermöglichte, die Bandbreite des Framebuffers zu verdoppeln. NVIDIA stellte kurz nach der Einführung der originalen GeForce 256 eine Grafikkarte auf Basis von NV10 mit DDR-Chips vor, wir wählten jedoch das folgende Modell – die GeForce 2 GTS. Sie unterscheidet sich von der GeForce 256 nicht nur durch den Typ des Arbeitsspeichers, sondern auch durch die doppelte Anzahl von Texturen-Overlays. Darüber hinaus enthält die GeForce 2 GTS Ansätze zu Pixel-Shadern, die von den Spieleentwicklern der damaligen Zeit vollständig ignoriert wurden. Insgesamt ist die GeForce 2 GTS jedoch nur ein Fortsetzer der Ideen, die in der GeForce 256 angelegt wurden.

Die erste Radeon wurde, ähnlich wie die GeForce 256, später zum Stammvater einer eigenen Familie von Grafikkarten. Dieses Gerät machte ATi zu einem der führenden Akteure auf dem Markt für discrete GPUs – zumindest technologisch gesehen. Der R100-Chip bot alles Beste, was NVIDIA zu diesem Zeitpunkt hatte: Hardware-T&L und Unterstützung für DDR SDRAM. Aufgrund architektonischer Besonderheiten wies der Radeon DDR im Vergleich zur GeForce 2 GTS, die sein Hauptkonkurrent war, keine hohe Fillrate auf. Doch der R100 hat einen wichtigen Vorteil – die Funktion der unsichtbaren Flächenabtragung (Z-Culling) in den frühen Phasen der Pipeline. Dadurch nutzt der Radeon DDR den massiven Speicher der DDR-Chips effektiv und kann beim Rendering in 32-Bit-Farbe gleichwertig mit dem Konkurrenten konkurrieren.

Als die GeForce 256 und die Radeon DDR aufkamen, hatten NVIDIA und ATi (später AMD) den Markt der diskreten Grafikkarten noch nicht unter sich aufgeteilt. Die Firma 3dfx kämpfte in ihren letzten Jahren, und ihr Schwanengesang wurde der Beschleuniger Voodoo5 5500. Die beste Grafikkarte, die 3dfx auf den Markt bringen konnte, basierte auf zwei VSA-100 Chips, die über einen SLI-Interface verbunden waren. Die Entwickler dieser Architektur planten ursprünglich, die Leistung durch die Montage mehrerer diskreter GPUs auf einer Platine zu steigern (bis zu vier Stück in der Voodoo5 6000). Der einzelne VSA-100-Prozessor unterscheidet sich grundlegend nicht von dem Avenger-Chip der vorherigen Generation (Serie Voodoo3). Das Wichtigste, was 3dfx getan hat, war die Unterstützung von 32-Bit-Farben, die alle früheren Geräte dieser Firma vermissten. Wenn jedoch zwei VSA-100 mit SDRAM-RAM im Tandem arbeiten, steht der Grafikkarte eine gleichwertige Leistung wie bei DDR-RAM zur Verfügung. Darüber hinaus hat der VSA-100 eine Besonderheit, die ihrer Zeit weit voraus war: einen Hardware-Puffer, der die Ergebnisse mehrerer gerenderter Frames speichert (T-Buffer). Dank des T-Buffers stehen dem Beschleuniger Effekte wie hochwertiges Full-Screen-Anti-Aliasing, Bewegungsunschärfe oder sogar eine Simulation von Aufnahmen mit offener Blende durch Hintergrundverschwommenheit zur Verfügung. Und viele Jahre später erschien in inoffiziellen Treibern für den Voodoo5 eine Funktion für temporäres Anti-Aliasing, die mit den Daten mehrerer aufeinanderfolgender Frames arbeitet.

Alle genannten Grafikkarten wurden in Konfigurationen mit AGP- oder PCI-Interface hergestellt. Das bedeutet, dass jede von ihnen ihren Platz in einem Dual-Processor-System auf dem Intel SAI2-Motherboard finden wird. Leider funktionieren die Testmuster von GeForce 256, GeForce 2 GTS, Radeon DDR und Voodoo5 5500, die wir haben, auf dem AGP-Bus, weshalb für die SAI2 andere Optionen gefunden werden müssen – zum Beispiel Klassiker wie ein Paar Voodoo2, die durch einen SLI-Brücke verbunden sind. Und da das der Fall ist, warum nicht auch das Voodoo3 3000 in die Testteilnehmerliste aufnehmen – zumindest um einen Vergleich mit der Voodoo5 5500 zu ziehen, die dem Avenger-Chip in der GPU-Architektur ähnelt. Schließlich ist Voodoo immer interessant, denn GeForce und Radeon sind nach wie vor bei uns, während die Geräte von 3dfx für immer in die Geschichte eingegangen sind.

Nachdem wir alle Vor- und Nachteile abgewogen haben, haben wir eine weitere Karte in die Testteilnehmerliste aufgenommen – den Matrox Parhelia Beschleuniger mit PCI-Schnittstelle. Einerseits hatten wir vereinbart, die Grafikkarten mit programmierbaren Shadern nicht zu berücksichtigen, und Parhelia ist ein Gerät aus der gleichen Zeit und mit den gleichen Möglichkeiten wie die GeForce 3, GeForce 4 und Radeon 8500. Andererseits ist der Parhelia-512 von 2002 einer der letzten leistungsstarken GPUs, die massenhaft auf Karten mit PCI-Steckplatz, und zwar nicht irgendeinem, sondern mit einem 64-Bit PCI-X, hergestellt wurden. Sein Test wird die maximale Leistung anzeigen, die auf einem Intel SAI2 Board erreichbar ist.

Quelle: 3dnews.ru