Grafikkarten für Profis

Was sie können und wer sie braucht

Im folgenden Bericht beschäftigen wir uns mit den Profikarten à la Quadro und FireGL die insbesondere in mobilen Workstations und professionellen Notebooks integriert sind. Diese sollen in Verbindung mit professionellen Anwendungen die auf OpenGL basieren besonders leistungsfähig sein.

Professional GPUs - FireGL & Quadro
Fujitsu Celsius H700
Fujitsu Celsius H700
HP EliteBook 8540w
HP EliteBook 8540w
ThinkPad W701
ThinkPad W701

Was ist OpenGL ?

OpenGL ist eine 3D-Programmierschnittstelle die man als Konkurrenzprodukt zu Microsofts DirectX sehen kann. Mit OpenGL kann man vor allem komplexe 3D-Szenen in Echtzeit darstellen und darüberhinaus eigene Erweiterungen erstellen.

Vorteile von OpenGL sind insbesondere:

1. Treiberunterstützung

Die häufig bessere Treiberunterstützung von seiten der Grafikkartenhersteller (Das kommt insbesondere im Bereich der Mobilcomputer zum tragen, da hier die Treiberunterstützung der Consumergrafikkarten wie GeForce und Radeon generell den Notebookherstellern obliegt und daher in der Regel recht dürftig ausfällt. (Edit: Inzwischen bieten die Grafikkartenhersteller selbst auch Treiber für mobile GPUs an.)

2. Erweiterbarkeit

Grafikkartenhersteller haben die Möglichkeit die Schnittstelle um weitere Funktionen zu erweitern. Dadurch können spezielle Befehle direkt ausgeführt werden anstatt den Umweg einer Emulation zu gehen (sehr wichtig im CAD-Bereich). Das hat Einfluss auf Funktionsumfang, Geschwindigkeit und Stabilität.

3. Plattformunabhängigkeit

OpenGL ist plattform- und programmiersprachenunabhängig. Somit für verschiedene Systeme leicht umzusetzen. OpenGL ist zum Beispiel Bestandteil von MS Windows, Mac OS, Linux, Solaris u.a.

Aufgrund dieser Vorteile findet man OpenGL unter Windows hauptsächlich im professionellen Bereich vor. Der Gegenspieler DirectX hingegen dominiert  das Computerspielesegment in dem OpenGL nur eine untergeordnete Rolle spielt. Im Spielebereich kommt OpenGL im Wesentlichen bei verschiedenen Spielekonsolen (XBOX 360, Playstation 2/3) und bei MacOs Spielesoftware zum Einsatz.

 

Was ist der Unterschied zwischen einer Profigrafikkarte und den üblich verbauten Consumer-Versionen ?

Die Profikarten sind prinzipiell von der Hardware her ganz normale Grafikkarten der jeweiligen Leistungsklasse. (Unterschiede gibt es bei den Desktopversionen, die zum Beispiel besondere Ausstattungsdetails wie Anschlüsse für 3D-Shutter-Brillen bieten). Eine mobile FireGL V5700 entspricht zum Beispiel einer mobilen ATI Radeon HD 3650.

Der grundlegende Unterschied liegt jedoch in der speziellen Ausrichtung. Durch ein modifiziertes Bios und spezielle Treiber werden Profikarten hinsichtlich OpenGL auf Höchstleistung getrimmt. Darüberhinaus werden diese auf Kompatibilität mit den gängigen OpenGL-Anwendungen getestet und entsprechend zertifiziert.

Diese Maßnahmen führen zum einen zu teilweise deutlichen Leistungszuwächsen im Vergleich zu den jeweiligen Consumer-Karten und zum anderen zu einer optimierten Stabilität. DirectX-Funktionen bleiben dabei zwar erhalten, können aber im Vergleich zu den Consumer-Karten je nach Modell im Einzelfall deutlich abfallen (siehe dazu auch die Benchmakliste HD3650/ FireGL V5700). Ein weiterer Pluspunkt der für die OpenGL-Karten spricht ist die regelmäßige Treiberversorgung und der deutlich umfangreichere Herstellersupport.

professionelle Grafikkarten Consumer Grafikkarten
OpenGL optimiert DirectX optimiert
nVidia Quadro nVidia GeForce
ATI FireGL/ FirePro ATI Radeon

Benchmarkliste

SPECviewperf 10/ 1280x1024 (Treiber siehe Tests)

Grafikkarte/ Notebook 3ds Max Catia Ensight Maya PE SW tcvis ugnx
Quadro FX3800M 32,80 45,75 47,37 59,74 51,12 59,72 38,52 35,30
ATI FirePro M7740 48,21 37,89 46,72 186,59 45,11 104,55 33,66 48,90
Nvidia Quadro FX3700M (ThinkPad W700) 25,54 31,96 34,58 59,63 29,77 54,58 22,04 26,35
Nvidia Quadro FX2800M (ThinkPad W701) 32,33 38,95 43,97 59,57 42,59 59,54 35,2 31,28
ATI FireGL V5700 (Thinkpad W500) 32,40 30,16 30,77 101,84 33,29 67,46 23,27 27,43
Nvidia Quadro FX880M (HP EliteBook 8540w) 47,81 47,59 -- 60,06 -- 58,05 24,44 --
Nvidia Quadro FX770M (Dell Precision M4400) 33,06 40,10 31,74 85,05 36,12 55,00 19,01 17,52
ATI HD3650 (ThinkPad T500) 11,45 11,31 14,13 19,03 7,90 17,15 4,15 6,9
Nvidia NVS 5100M (HP EliteBook 8540p) 7,44 5,74 -- 20,76 8,55 15,23 3,15 4,04
Intel HD (HP ProBook 6540b) 2,73 2,25 1,24 4,91 1,84 3,35 0,34 0,33

SPECviewperf 11 /1920x1080 (Treiber siehe Tests)

Grafikkarte/ Notebook Catia Ensight Lightwave Maya PE SW TC SNX
Nvidia Quadro 5010M (Schenker Xirios W710) 33,89 36,73 40,01 53,62 7,99 37,93 37,6 34,9
Nvidia Quadro 4000M (Dell Precision M6600) 36,53 24,89 42,12 51,38 10,59 39,13 29,22 26,38
Nvidia Quadro 2000M (ThinkPad W520) 27,08 17,84 40,80 45,28 9,45 32,8 22,13 19,28
ATI FirePro M5800 (HP EliteBook 8540w) 12,09 20,09 15,48 32,62 2,9 17,89 11,02 5,01
Nvidia Quadro FX2800M (HP EliteBook 8740w) 9,53 10,8 7,99 7,5 4,67 6,73 15,34 16,55
Nvidia Quadro FX2800M (ThinkPad W701) 9,32 10,73 8,85 5,71 4,77 7,56 15,03 13,62
Nvidia Quadro FX1800M (Dell Precision M4500) 17,51 12,30 39,03 16,07 7,51 28,05 13,03 12,35
Nvidia Quadro 1000M (Fujitsu Celsius H710) 17,72 11,27 36,02 33,5 8,41 25,1 16,44 13,29
Nvidia Quadro FX880M (Fujitsu Celsius H700) 8,49 9,55 9,63 7,21 4,25 7,52 10,7 10

SPECviewperf 11 /1920x1080 (Treiber siehe Tests) Consumer

Grafikkarte/ Notebook Catia Ensight Lightwave Maya PE SW TC SNX
Nvidia GeForce GTX 580M SLI (Alienware M18x) 5,42 24,78 15,41 9,96 1,33 7,76 0,8 2,23
Nvidia GeForce GTX 560M (Asus G74) 4,90 19,00 9,71 8,17 1,05 6,03 0,82 2,34
Nvidia GeForce GT 540M (Samsung RC530) 3,78 10,32 9,93 7,17 1,03 7,30 0,88 3,03
Nvidia GeForce GT 520M 3,20 5,95 8,21 2,97 1,00 6,18 0,92 3,03
AMD Radeon HD6470M (HP EliteBook 8560p) 5,3 6,0 22,2 9,8 2,3 4,3 -- 3,7
Intel HD Graphics 3000 (ThinkPad X220) -- 0,18 -- -- 0,65 -- 0,17 0,28

SPECviewperf 11 /1920x1080 (Treiber siehe Tests) Desktop

Grafikkarte/ Notebook Catia Ensight Lightwave Maya PE SW TC SNX
ATI FirePro V3700 256 MB GDDR3 (Desktop) 7,09 5,37 20,16 16,40 3,14 17,27 7,16 6,55
Nvidia Quadro 600 1 GB GDDR5 (Desktop) 14,34 10,21 24,22 17,66 5,44 20,43 14,08 12,15
Dell Precision M4600
Dell Precision M4600
Lenovo ThinkPad W520
Lenovo ThinkPad W520
Schenker Xirios W710
Schenker Xirios W710
Fujitsu Celsius H710
Fujitsu Celsius H710

Hinweise zu den Grafikkarten: Die hier aufgeführtenOpenGL-Grafikkarten sind ausgewählte Modelle die zur Zeit recht häufig in Notebooks verbaut werden und für die auch entsprechende Testresultate verfügbar sind. Brandneue oder Ältere Varianten können alternativ auch in der Notebookcheck-Vergleichsliste gefunden und verglichen werden.

Hinweise zur Benchmarkliste: Bitte beachten, dass die hier aufgeführten Werte Testresultate bestimmter Konfigurationen sind. Einfluß auf die Ergebnisse haben abgesehen von der GPU, in der Regel insbesondere CPU, Festplatte, RAM und Bildschirmauflösung. Auch muss man damit rechnen, dass im Akkubetrieb nicht immer die volle Leistung zur Verfügung steht. Zudem haben neuere Treiberversionen  unserer Erfahrung nach einen großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit.

Hinweise zu den Benchmarks: Die aufgeführten Benchmarks sollen zum einen die Leistungsfähigkeit der Grafikkarten im OpenGL-Bereich beleuchten und zum anderen Vergleichswerte zur DirectX Performance liefern. Beim Cinebench R10 OpenGL Shading und 3D Mark`06 handelt es sich um sogenannte "synthetische Benchmarks". Diese sind darauf ausgerichtet bestimmte Komponenten (in unserem Fall die Grafikkarte) zu beanspruchen und leistungsmäßig einzuordnen. Die Ergebnisse werden in einem Punktesystem dargestellt, je höher desto besser. Der SPEC-Test hingegen gehört zu den sogenannten "Real-Life Benchmarks" die auf bestimmte Bearbeitungsschritte in realen Programmen zurückgreifen um somit ein praxisbezogeneres/ programmbezogeneres Ergebnis zu erzielen. Hier werden die Ergebnisse in Bilder pro Sekunde für das jeweilige Programm angegeben. Auch in diesem Fall gilt, je höher der Wert, desto flüssiger die Darstellung.

Wer benötigt eine OpenGL-optimierte Grafikkarte ?

Drei Gegebenheiten/ Fragestellungen sollten vor der Anschaffung berücksichtigt werden:

1. Software

Mit welchen Programmen arbeitet man/ wird man arbeiten und inwiefern bauen diese auf eine OpenGL-Funktionalität auf ? (Siehe auch die Software-Übersicht am Ende des Artikels)

2. Häufigkeit

Wie intensiv wird OpenGL basierte Software genutzt und wie hoch ist deren Anteil am täglichen Arbeitsablauf ?

3. Tätigkeit

Welchen Anspruch hat man hinsichtlich optimaler Treiberunterstützung, support und Stabilität ? Geräte die mit Profikarten ausgestattet sind, sind auch in der Regel für eine ganze Reihe Software zertifiziert/ geprüft und gewährleisten so ein hohes Maß an Kompatibilität, Stabilität und Support.

Fallbeispiel: Der Student, der knapp bei Kasse ist, kann vielleicht eher darauf verzichten als der Architekt der damit seinen Lebensunterhalt verdient. Der Student würde aus Kostengründen zu einer Variante mit HD 3650 oder 9600GT greifen, der Architekt aus Support- und Geschwindigkeitsgründen ein Notebook mit V5700 oder FX 770M wählen.

Fazit:

Gewerbliche Nutzer, die intensiv mit u.g. Programmen arbeiten, kommen nicht an einer entsprechenden Ausstattung vorbei. Geschwindigkeit, Stabilität und Support sind dem professionellen Bereich angepasst und bieten die bestmögliche Leistung.

Der Gelegenheitsnutzer hingegen sollte genau abwägen wie sich Mehrkosten im Verhältnis zur Nutzungsintensität verhalten und entsprechend seiner Kosten-Nutzenanalyse entscheiden.

 

Softwareübersicht

Im Folgenden ist eine Übersicht der gängigen OpenGL Software zu finden. Diese ist nicht als abschließend oder vollständig zu betrachten, sondern soll nur als Anhalt dienen.

CAD Computer Aided Design DCC Digital Content Creation GIS Geo Informationssystem Öl/Gas
AutoDesk AutoCAD Discreet 3DS ESRI ArcGIS 9.0 SMT
AutoDesk Inventor MAX/Combustion   Landmark/GeoGraphix
AutoDesk Revit Alias Maya   EDS
Bentley MicroStation Alias Studio Tools   Roxar
Dassault CATIA V5 Avid SoftImage XSI/3D   Schlumberger/Petrel
UGS I-DEAS 10 Avid Xpress Pro    
I-DEAS 11 Adobe Premiere    
UGS/PLM Unigraphics NX. NX2, NX3 Adobe After Effects    
UGS Solidedge      
PTC Pro/E 2001 Mechanica      
PTC Pro/E Wildfire Mechanica      
SolidWorks      
MSC.Patran      
SensAble      
CoCreate OneSpace Designer      
ICEM Surf      
PTC DV Mockup      

In der Regel verfügt jede Software über Mindestvoraussetzungen und empfohlene Voraussetzungen. Hier sollte man sich nie am Minimum orientieren da Arbeitsgeschwindigkeit, Workflow und Qualität (Darstellung) in der Regel unter zu schwacher Hardware leiden.

Bei der Auswahl des richtigen Notebooks andere wichtige Elemente nicht vergessen !

Folgende Punkte sollten bei der Auswahl des richtigen Notebooks zusätzlich zur Grafikkarte beurteilt und in Betracht gezogen werden. Dabei wird man auch oft entscheiden müssen welches Ausstattungsdetail man einem anderen bevorzugt, da nicht alles miteinander erhältlich oder kombinierbar ist.

1. Displayeigenschaften

Größe, Auflösung (Arbeitsfläche, Detailtiefe), Outdoorfähigkeit, Farbspektrum

2. Anschlußausstattung/ Verbindung (eSata, FW400, FW800, UMTS)

3. Hardware CPU, RAM, interne Festplatte (Anzahl, Geschwindigkeit) / SSD

4. Flexibilität/ Erweiterung Modulschächte zum schnellen Tausch von opt. Laufwerk, Festplatte, Akku, Floppy, Leermodul Dockingstation/ Portreplikator zum schnellen Anschluss an stationäre Peripherie.

Viele dieser Optionen hängen eng mit der Mobilität zusammen. Es ist also immer ein Abwägen der Vor-und Nachteile für den jeweiligen Einsatzbereich von Nöten.

10 Kommentare

Fragen, Anregungen, zusätzliche Informationen zu diesem Artikel? - Uns interessiert Deine Meinung (auch ohne Anmeldung möglich)!
Gesamtes Thema im Forum lesen / Antworten
#10 Re: Grafikkarten für ProfisSatsh, 02:10 20.01
[quote author=danielmuehlbacher link=topic=16970.msg103930#msg103930 date=1231943597]Ein Test der Quadro FX 3700M wäre noch interessant - diese ist z.B. schon im neuen Dell Precision M6400 verbaut und soll ~ 12.000 3DMark06 Punkte schaffen. Wäre besser als eine 9800GTX :)[/quote]Ich hab gerade mal den 3DMark06 (Standardversion ohne weitere Einstellmöglichkeiten) durchlaufen lassen und kriege mit meiner Quadro FX3700 10193 Punkte. Zum System:Dell Precision M6400 CovetQuadro FX 3700 (Dell Treiber auf Basis des Forceware 176.53, hat z.b. keinen PhysX Eintrag in der NVIDIA Systemsteuerung)Core2Duo T94004gb Ram200gb FestplatteVista Ultimate 64 Sp1Vista wurde vor drei Tagen frisch aufgesetzt. Es wurden keine Grafikoptmierungen vorgenommen - kurzum: Vista neu aufgespielt, Notebooktreiber installiert, Quadro-Grafiktreiber von Dell installiert, 3dMark installiert - gebencht.Bisher habe ich es noch nicht hinbekommen einen aktuelleren Forceware Treiber zu installieren somit ist noch einiges nach oben möglich!...
#9 Re: Grafikkarten für ProfisTobias Winkler, 21:31 18.01
[quote author=Bowser link=topic=16970.msg104188#msg104188 date=1232282743]Was können die Profikarten jetzt genau, was die anderen nicht können? (Wenn man mit CAD arbeitet, z.B. Pro/E Wildfire)Ist auch mit einer HD3650 noch ein angenehmes Arbeiten möglich, oder schon sehr beschränkt?[/quote]Dazu wäre es ganz gut zu wissen mit welcher Version Du arbeitest. Aktuell und die anspruchsvollste ist sicherlich Version 4.0 die auch im Spec-View Performance Benchmark Anwendung findet. 7,9 fps sind da im Vergleich zur professionellen Variante ATI FireGL V5700 mit ca. 33 fps Welten schlechter und werden im praktischen Betrieb sicherlich keine Freude machen. Man kann zwar durch eine geringere Auflösung ein paar fps herauskitzeln aber ein angenehmes Arbeiten wird man so auch nicht erreichen. Abgesehen davon geht dann natürlich auch Übersichtlichkeit und Arbeitsfläche verloren.Nur mal zum Vergleich: Laut c`t 02/09 bringen selbst die Desktop-Grafikkarten HD4870 und GTX260 im SPEC 10 nur jeweils 17 (XP) und 13 (Vista) fps bei PE04. Also gerade beim Beispiel PE04 sollte man sich tunlichst eine OpenGL optimierte Karte zulegen.Wie hoch wäre denn Dein Budget ?Im 15" Bereich solltest Du dir mal diese anschauen:HP 8530whttp://www.heise.de/preisvergleich/a365824.htmlLenovo W500http://www.heise.de/preisvergleich/a391546.htmlDell Precision M4400siehe Dell-Seite17"HP 8710whttp://www.heise.de/preisvergleich/a271122.htmlHP 8730whttp://www.heise.de/preisvergleich/a365856.htmlWenn das alles zu teuer ist und Du einen Desktop (mit halbwegs aktueller Ausstattung) zu Hause hast, dann mal überlegen eine FirePro V3750 (über 40fps/ PE04) http://www.heise.de/preisvergleich/a386540.html für den Rechner und ein mobiles Notebook für unterwegs zulegen....
#8 Re: Grafikkarten für ProfisKlaus Hinum, 18:38 18.01
Die Treiber sind für OpenGL optimiert und daher bei OpenGL Applikationen deutlich schneller (nicht Spiele). Ausserdem sind die Treiber für Applikationen zertifiziert und funktionieren dadurch garantiert ohne Probleme und Grafikfehler....
#7 Re: Grafikkarten für ProfisBowser, 13:45 18.01
Was können die Profikarten jetzt genau, was die anderen nicht können? (Wenn man mit CAD arbeitet, z.B. Pro/E Wildfire)Ist auch mit einer HD3650 noch ein angenehmes Arbeiten möglich, oder schon sehr beschränkt?...
#6 Re: Grafikkarten für ProfisJ. Simon Leitner, 19:56 14.01
Hi,Wir haben ein Thinkpad W700 mit FX 3700M  auf unserer Bestellliste, damit sollten wir auch reichlich benchen können. Lg,sim...
#5 Re: Grafikkarten für Profisdanielmuehlbacher, 15:33 14.01
Ein Test der Quadro FX 3700M wäre noch interessant - diese ist z.B. schon im neuen Dell Precision M6400 verbaut und soll ~ 12.000 3DMark06 Punkte schaffen. Wäre besser als eine 9800GTX :)...
#4 Re: Grafikkarten für ProfisTobias Winkler, 13:28 13.01
[quote author=Bert link=topic=16970.msg103824#msg103824 date=1231845110]Für die Quardo FX 1600 M gibts z. B. KEINE (wie oben beschrieben) bessere Treiberunterstützung seitens Nvidia...[/quote]Ausnahmen bestätigen die Regel.Im Fall der FX1600M hast du Recht. Da gibt es von nVidia direkt keine Quadro Treiber. Aber auch daran kann man sehen wie wichtig es ist sich vorher eingehend mit den Modellen und den jeweiligen Herstellern zu beschäftigen. Dell (Precision M6300) und HP (8710w) stellen zum Beispiel spezielle Treiber für die Modelle mit FX1600 M zur Verfügung  und schließen damit die Lücke.Dell: http://support.euro.dell.com/support/downloads/driverslist.aspx?os=WLH&osl=GE&catid=6&impid=-1&servicetag=&SystemID=PREC_M6300&hidos=WLH&hidlang=ge&TabIndex=HP: http://h20000.www2.hp.com/bizsupport/TechSupport/SoftwareDescription.jsp?lang=en&cc=at&prodTypeId=321957&prodSeriesId=3355679&swItem=ob-59690-1&prodNameId=3355689&swEnvOID=2096&swLang=8&taskId=135&mode=4&idx=3...
#3 Re: Grafikkarten für ProfisBert, 12:11 13.01
Für die Quardo FX 1600 M gibts z. B. KEINE (wie oben beschrieben) bessere Treiberunterstützung seitens Nvidia......
#2 Re: Grafikkarten für ProfisKlaus Hinum, 00:52 13.01
Danke - fixed. Ausserdem haben wir die FX 1700M mit Benchmarks hinzugefügt....
#1 Re: Grafikkarten für ProfisDN41, 18:34 12.01
da fehlt bei der quadro fx 3600m bei dem speicherbus die 2: dortsteht nämlich nur 56bit, wobei jedoch 256bit stehen sollte oder?mfg...
Alle 10 Beträge lesen / Antworten

Diesen Artikel kommentieren / Antworten:

> Notebook Test, Laptop Test und News > Technik / FAQ > FAQ / Tips / Technik > Grafikkarten für Profis
Autor: Tobias Winkler, 12.01.2009 (Update:  9.07.2012)