Löschzwerg
BIOS-Overclocker(in)
Hallo zusammen,
heute möchte ich euch meine jüngste Grafikkarten-Errungenschaft in Form eines Erfahrungsberichtes vorstellen.
Bei der Karte handelt es sich um die Evans & Sutherland simENGINE 6000q, einer quad ATi R300 (Radeon 9700/9700Pro) Grafiklösung im Doppeldecker Design. Die Karte wurde in den hauseigenen
simFUSION Simulationssystemen verbaut und fand hauptsächlich in Militär-/Flugsimulatoren ihren Einsatz. Der Kostenpunkt pro Karte lag bei ca. 20.000$.
Die simENGINE 6000d/6000q Grafikbeschleuniger wurden von E&S im Dezember 2002 angekündigt und fanden schließlich im 2. Quartal 2003 in Form der E&S simFUSION Systeme auf den Markt.
Die Leistungsdaten sind dabei auch für heutige Verhältnisse noch beeindruckend:
6000q
- 9.6 Gpix/s Füllrate
- 2x bis 24x Multisample Antialiasing
- bis zu 16x anisotrophe Filterung
- 1024MB DDR SDRAM (256MB pro R300 VPU)
Softwareseitig unterstützt die Karte Direct3D 9 und OpenGL 1.3.
1) Erste Eindrücke
Gönnen wir uns also einen Blick auf dieses warhaftige Monstrum an Technik.
Die vier ATi R300 Chips sind auf je zwei PCBs verteilt. E&S wählte dabei den interessanten Weg das Master Board mittels AGP und das Slave Board über PCI anzubinden. Damit die Bandbreite des
PCI Bus nicht zu sehr zum limiterenden Faktor wird, verbinden beide Boards zwei Brücken über diese zusätzliche Informationen ausgetauscht werden.
Jede ATI R300 VPU kann auf 256MB Speicher zurückgreifen, hierfür sind je 16 DDR SDRAM Bausteine (8 vonre, 8 hinten) um die VPU angeordnet.
Auf dem PCI Board kommen zwei Thermaltake G4 VGA Kühler zum Einsatz, das AGP Board muss mit zwei blau eloxierten passiven Kühlern vorlieb nehmen. Wie sich dies auf die thermischen
Eigenschaften der Karte auswirkt, dazu später mehr.
Sehen wir uns die Karte zunächst im Vergleich zu meiner Quantum3D AAlchemy 8232SB an.
Die 6000q überragt die 8232SB um gut 1cm und ist damit die größte Karte welche ich je in meinen Händen gehalten habe. Das Teil ist schlichtweg ein ziemlicher Brocken an Hardware
2) Gehversuche / Warum der der AMD 760MP/MPX Chipsatz bei mir unten durch ist!
Die ursprüngliche Planung sah vor die Karte in meinem AAlchemy System mit Tyan Thunder K7X zu betreiben (siehe Link). Leider ist das Board, ähnlich wie
schon bei der AAlchemy, sehr zickig! Der SimENGINE ist auf dem Tyan Thunder K7X schlichtweg kein Bild zu entlocken
Das Board scheint auch nicht sonderlich weit im POST zu kommen, die PS2 Tastatur wird garnicht erst intitialisiert.
Somit wird aus der "Mega-Workstation" mit zwei Simulationskarten erstmal nichts. Mir ist nicht ganz klar was AMD bei dem 760MP/MPX Chipsatz alles verbockt hat, aber nach den Problemen mit
den beiden Grafikkarte (AAlchemy und simENGINE) ist der Chipsatz erstmal unten durch xD Zum Glück gibts noch meine treue K8 Plattform und mit dieser war der simENGINE dann endlich auch ein
Bild zu entlocken
.gif "sm_B-) :-)")
Nach dem Einbau in ein Gehäuse sah das System so aus:
Hieraus ergab sich dann auch das erste schnelle Video:
Eingebundener Inhalt
Youtube
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Info am Rande:
Die Treiber zu der Grafikkarte gibt es leider nicht öffentlich zum Download. Die Treiber wurden mir daher von einem Support Mitarbeiter der Firma Rockwell-Collins auf Anfrage zugeschickt.
Rockwell-Collins hat im Jahr 2006 die Simulationssparte von Evans & Sutherland übernommen und damit auch den Support der simENGINE Karten.
3) Verdammt wird das Ding heiß!
Bei dem Youtube Video wird euch sicherlich die enorme Lautstärke im Hintergrund aufgefallen sein. Diese lies sich leider nicht vermeiden, die Karte verlangte zwangsweise die Belüftung durch zwei
laute 120mm Titan Lüfter und einen zusätzlichen Ventilator! Nur in dieser Konstellation war es möglich die beiden passiv gekühlten ATI R300 VPUs auf normale Temperaturen herunterzukühlen.
Ohne zusätzliche Kühlung sind Verbrennungen an den Fingern garantiert xD
Aber nicht nur die VPUs werden heiß, die Karte selbst produziert schon eine enorme Abwärme bedingt durch die vielen verlöteten Komponenten (Wandler, Speicher usw.).
Um die Temperaturen wenigstens etwas in den Griff zu bekommen (ohne dabei taub zu werden), habe ich mich kurzerhand für neue VGA Kühler entschlossen.
Zwei weitere Thermaltake G4 VGA Kühler waren kurzfristig leider nicht aufzutreiben, also wanderten vier CooLink SWAP Kühler in den Warenkorb.
Hier die Bilder zum Umbau:
Die Karte und insbesondere die beiden VPUs des AGP Board bleiben nun wesentlich kühler, die normale Gehäusebelüftung ist nun völlig ausreichend!
4) Ein neuer Unterbau muss her!
Das Temperaturprobleme ist also gelöst, die Frage nach einem geeigneten Unterbau jedoch noch nicht. Zwar läuft die Karte mit der K8 Plattform völlig reibungslos, im Vergleich zur Grafikkarte ist das
System aber schlichtweg zu mickrig.
E&S sah für die simENGINE Karte folgendes Highend-System vor:
- Intel SE7505VB2
- Dual Pentium Xeon 2,8GHz oder 3,06GHz
- bis zu 4GB DDR-266 ECC
Ein knackiges Serversystem mit 4 logischen Kernen. Ich entschied mich nach einiger Recherche im Internet jedoch für eine leistungsstärkere Lösung
Kenndaten meines Systems:
- AsRock AM2NF3 VSTA (nforce 3)
- AMD Phenom II X4 955 AM3
- 2x 2GB DDR2-1066
Zwar ist in Verbindung mit dem X4 955 und dem nforce 3 Chipsatz nur HyperTransport 1.0 möglich, dennoch dürfte es sich bei dieser Konstellation um die stärkste AGP Plattform handeln und damit der
ideale Platz für die 6000q. Das Board war mit 35€ zudem überraschend billig
Bilder des Systems:
5) Der Treiber
Wie vor ein paar Zeilen schon erwähnt gibt es den Treiber nicht öffentlich zum herunterladen, ein Support Mitarbeiter von Rockwell Collins hat mir deshalb die letzte Treiberversion für Windows XP
zugeschickt. Neben Windows XP/2000 gibt es auch Treiber für Linux.
Der simFUSION Treiber liegt in der Version 3.0.0.40224 vor und stammt vom 26. Februar 2004. Laut den Release Notes verwendet der Treiber die Code-Basis des ATI 7.92 Display Treibers, für diesen
gibt es jedoch keinen offiziellen Catalyst Release. Der Treibercode liegt zwischen den Catalyst Versionen 3.6 und 3.7.
Info am Rande: Dieser Treiber-Release ist der erste mit Unterstützung für die simENGINE 6500 Karten! Die Nachfolgeserie der 6000er Serie setzt auf R360 VPUs (Radeon 9800Pro/XT).
Nach der Installation des Treiber erhält man Zugang zum "simFUSION Control" Treiber Menü.
Es werden Auflösungen in den Formaten 4:3, 5:4 und FullHD unterstützt, kleinere 16:9 Auflösungen und 16:10 können jedoch händisch hinzugefügt werden.
Der von mir verwendeten HP w2207 22" 16:10 TFT hat eine native Auflösung von 1680x1050, diese muss also manuell hinzugefügt werden.
Die Video-Timings für 1680x1050 sind:
Horizontal
Active Pixels -> 1680
Front Proch -> 104
Sync Width -> 184
Back Porch -> 288
Sync Polarity -> negative
Vertical
Active Lines -> 1050
Front Proch -> 1
Sync Width -> 3
Back Porch -> 33
Sync Polarity -> positive
Nach einem Neustart des Systems kann die Auflösung dann ganz normal über die Windows Anzeigen EInstellungen oder das Treibermenü aktiviert werden.
Viel interessanter dürften aber die Einstellungen zu den Qualitätsfeatures sein
6) Über Anti-Aliasing und Füllrate
Da in professionellen Anwendungen vorrangig OpenGL als API zum tragen kommt, beschränkt sich der simFUSION Treiber im wesentlichen auch auf diese.
Der Reiter "OpenGL" bietet hier eine Fülle an verschiedenen Einstellungemöglichkeiten zur Steigerung der Bildqualität oder wahlweise zur Leistungssteigerung. Dabei stechen besonders die beiden Slider
für das Multisampel Antialiasing heraus. Hierbei wird zwischen internen und externen Samples unterschieden.
Ein einzelner ATi R300 ist in der Lage 2x bis 6x MSAA zu berechnen, dieses wird über den Slider "Internal Samples" eingestellt. Die simENGINE 6000q besteht jedoch aus vier R300 VPUs und bietet über
den Slider "External Samples" die Möglichkeit das Antialiasing zu kombinieren. Die Qualität bei externen Samples ist dabei höher da hier jedes Sample sein eigenes texture lookup besitzt. Für transparente
Effekte muss jedoch zwingend auf interne Samples gesetzt werden.
Wie sich die unterschiedlichen Einstellungen auf die Optik auswirkt werde ich später genauer beleuchten
Nur eines schonmal vorweg, durch die Verwendung der externen Samples wirkt das Bild leicht verwaschen. Wie genau der Treiber hier vorgeht kann ich aktuell noch nicht erklären.
Die vier VPUs lassen sich jedoch auch zur Steigerung der Füllrate nutzen.
Das Bild wird hierzu in Kacheln aufgeteilt und jede VPU zur Berechnung eines Viertels dieser verwendet. Theoretisch lässt sich damit die Leistung der Füllrate um den Factor 4 steigern. Mit dem Einsatz
der Füllraten Erweiterung verfällt jedoch die Möglichkeit externe Antialiasing Samples zu nutzen.
Für eine genauere Leistungsanalyse hatte ich bis jetzt noch keine Zeit. Hierzu würde ich mich auch über entsprechenden Input freuen.
Welche Spiele bis Ende 2003 profitieren z.B. von einer hohen Füllratenleistung?
7) Was läuft und was nicht?
Natürlich bleibt noch eine ganz wichtige Frage für uns Technikfreaks und Gamer offen, nämlich wie es eigentlich um Spiele steht.
Leider muss man hier mit gewissen Einschränkungen leben. Wie im Treiberteil erwähnt liegt der Treibercode zwischen Catalyst 3.6 und 3.7, daher ist die Spielunterstützung auch auf diesen
Zeitraum (Mitte bis Ende 2003) beschränkt.
Desweiteren scheint im Treiber standardseitig VSync aktiviert zu sein, eine Option hierzu gibt es leider nicht. Was dies im Bezug auf Benchmarks bedeutet könnt ihr euch ja sicherlich denken...
Bisher konnte ich folgende Spiele testen:
- Quake 3 (OGL) -> Läuft wie immer tadellos und super flüssig mit 24x MSAA @ 1680x1050 (über 50fps).
- Doom 3 (OGL) -> Doom 3 stammt leider aus dem Jahr 2004 und der Treiber ist hierfür nicht optimiert. Doom 3 lässt sich leider nur im R200 Rendermodus starten und leidet
dementsprechend optisch darunter. 24x MSAA funktioniert, ist aber nicht sehr performant.
- FarCry (D3D) -> Ebenfalls nicht im Treiber optimiert. Läuft aber auf mittleren Details. Inoffiziellen OpenGL Renderpfad noch nicht getestet.
- CS Source Beta (D3D) -> Ebenfalls nicht optimiert, läuft aber nahezu fehlerfrei und sieht verdammt gut aus. 6x MSAA ist möglich.
- UT2003 (D3D und OGL) -> Beide Render funktionieren problemlos. Mit 24x MSAA unter OGL @ 1680x1050 recht flüssig spielbar. Keinerlei Grafikfehler.
Screenshost und Videos zu den Spielen werde ich nachreichen. Bis dahin könnt ihr mir Spiele die ich testen soll vorschlagen
Bis dahin
TO BE CONTINUED...
Update vom 09.11.2011: Screenshots des externen AA leider nicht möglich, versuch das AA mit der Kamera abzulichten. Bilder und weitere Infos im Post (klick mich).
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