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Grafikkarten für Profis

Was sie können und wer sie braucht. Im folgenden Bericht beschäftigen wir uns mit den professionellen Grafikchips à la Quadro und FirePro (ehemals FireGL), die in mobilen Workstations integriert sind. Diese sollen in Verbindung mit professionellen Anwendungen, die auf OpenGL basieren, besonders leistungsfähig sein. 

Professional GPUs - FireGL & Quadro

Was ist OpenGL?

OpenGL ist eine 3D-Programmierschnittstelle, die man als Konkurrenzmodell zu Microsofts DirectX sehen kann. Sie wird von der Khronos Group entwickelt, arbeitet plattformunabhängig und stellt komplexe 3D-Szenen in Echtzeit dar. Inzwischen ist OpenGL bei Version 4.5 angekommen.

AMDs aktuelles Lineup mit AMD FirePro W7170M, W5170M und W5130M unterstützt derzeit DirectX 12, OpenCL 1.2 und OpenGL 4.3.

Nvidias Quadro M600M, M1000M, M2000M, M3000M, M4000M und M5000M unterstützen neben DirectX 12 und OpenCL 1.2 bereits OpenGL 4.5 (das Khronos-Testverfahren muss allerdings noch durchlaufen werden). 

Vorteile von OpenGL

Lenovo ThinkPad W550s
Lenovo ThinkPad W550s
HP ZBook 15
HP ZBook 15
ASUSPRO PU551JH
ASUSPRO PU551JH

1. Treiberentwicklung/ Treiberunterstützung

Die Treiberentwicklung für professionelle Grafikchips unterliegt laut Herstellerangaben einer besonderen Berücksichtigung von Qualität, Stabilität und Zuverlässigkeit. Zudem kann man je nach Software und Hardware bestimmte Performance-Treiber oder spezielle zertifizierte Varianten erhalten. Diese garantieren das problemlose Zusammenspiel von Hard- und Software im produktiv professionellen Einsatz und mindern dadurch Ausfall- und Wartezeiten.

2. Erweiterbarkeit

Hersteller haben die Möglichkeit, die OpenGL-Schnittstelle um Funktionen zu erweitern, die noch nicht als Standard in die Spezifikation aufgenommen wurden. Dadurch können spezielle Befehle direkt ausgeführt werden, anstatt den Umweg einer Emulation zu gehen (sehr wichtig im CAD-Bereich). Das hat teils enormen Einfluss auf Funktionsumfang, Geschwindigkeit und Stabilität.

3. Plattformunabhängigkeit

OpenGL ist plattform- und programmiersprachenunabhängig und somit für verschiedene Systeme umsetzbar. 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, Playstation) und bei Linux- und Mac OS-Spielesoftware zum Einsatz.

Unterschiede

Toshiba Tecra W50
Toshiba Tecra W50
Dell Precision M3800
Dell Precision M3800

Was ist der Unterschied zwischen einer professionell ausgerichteten Grafikeinheit und den sonst meist verbauten Consumer-Versionen?

Die Profichips sind prinzipiell hinsichtlich der Hardware eng verwandt mit den vergleichbaren Consumergrafikchips der Geforce- und Radeon-Serien. Unterschiedliche Taktungen oder Speichergrößen und -arten stellen meist nur kleine Abweichungen von den Massenprodukten dar. Gute Vergleichsmöglichkeiten bietet unsere umfangreiche GPU-Benchmarkliste, die auch die wichtigsten Spezifikationen auflistet. Wie gut sich die professionellen Ableger im Spielebereich schlagen, können Interessierte dagegen unserer Spielebenchmarkliste entnehmen.

Der eigentliche Unterschied liegt daher in der speziellen Ausrichtung. Durch ein modifiziertes Bios und eigene optimierte Treiber werden die Profiversionen hinsichtlich OpenGL auf Höchstleistung getrimmt. Die BIOS-Treiber-Kombination sorgt außerdem dafür, dass man die optimierten Treiber nicht auf den regulären und deutlich günstigeren Geforce- und Radeon-Chips nutzen kann. Im Gegenzug werden die Treiber eingehend auf Kompatibilität mit den gängigen OpenGL-Anwendungen hin getestet und entsprechend zertifiziert. Einen Auszug der geprüften Programme findet man am Ende des Artikels. Diese Zertifizierungen haben ihren Preis und machen einen Teil der mitunter erheblichen Aufpreise aus. Ein weiterer Teil geht auf das Konto des erweiterten Herstellersupports und auch die garantierte Teileverfügbarkeit verlangt ihren Tribut.

Leistungsfähigkeit

Bullman E-Klasse
Bullman E-Klasse
Fujitsu Celsius H730
Fujitsu Celsius H730
HP ZBook 14
HP ZBook 14

Die Gesamtheit der Maßnahmen sorgt bei optimierten OpenGL-Anwendungen im Vergleich zu den jeweiligen Consumer-Varianten für deutliche Leistungszuwächse und einer optimierten Stabilität und Zuverlässigkeit. Die Fähigkeiten im Zusammenspiel mit der DirectX-Schnittstelle bleiben dabei erhalten und werden heutzutage nicht mehr beschnitten, wie das vor einigen Jahren noch der Fall war.

Unter dem Strich bedeutet das, dass augenscheinlich hardwareseitig schwach ausgestattete Profichips bei optimierten OpenGL-Anwendungen leistungsstarke Spielechips mitunter deutlich übertreffen können. Im DirectX-Bereich hingegen erreichen diese lediglich die Leistungsfähigkeit vergleichbarer Consumerchips, da hier die reine Hardwareleistung zählt. Bei der folgenden Benchmarkauswahl haben wir zur Veranschaulichung auch einige Consumerchips miteingebunden.

Hinweise zu den Benchmarks: Die aufgeführten Benchmarks decken verschiedene Anwendungsbereiche ab. Je nach Testsoftware kommt OpenGL, OpenCL oder DirectX als Schnittstelle zum Einsatz, die wir thematisch etwas voneinander trennen.

Grundsätzlich sollte man bei der persönlichen Auswertung beachten, dass die hier aufgeführten Werte Testresultate/ Momentaufnahmen bestimmter Konfigurationen in Kombination mit dem jeweils verwendeten Treiber darstellen. Sie dienen nur zur ungefähren Einordnung. Einfluss auf die Ergebnisse haben abgesehen von der GPU, in der Regel CPU, Massenspeicher, RAM und Bildschirmauflösung. Zudem treten auch leichte Ergebnisschwankungen je nach Testdurchlauf auf. Im Akkubetrieb steht selten die volle Leistung zur Verfügung. Neuere Treiberversionen können einerseits für Leistungssteigerungen andererseits aber auch zugunsten der Stabilität für schlechtere Ergebnisse sorgen.

SPECviewperf 11 & 12

Für die Einstufung der Leistungsfähigkeit im professionellen 3D-Bereich nutzen wir die Benchmarks SPECviewperf. 11 und 12. Hier kommen die Bereiche CAD, 3D-Design, 3D-Visualisierung, Öl- und Gasexploration und ein medizinisches MRT zum Einsatz. (Anm. d. Red.: Beim Energy-Test des SPECviewperf 12.0 als auch beim SPECwpc 1.2 und früher kann es aufgrund fehlerhafter Viewsets zu ungewöhnlich hohen Ergebnissen kommen. Dieser Bug ist ab SPECviewperf. 12.0.2 bzw. SPECwpc 2.0 behoben. In unserer Benchmarkdarstellung haben wir diesen Umstand bereits berücksichtigt)

SPECviewperf 11
1920x1080 Siemens NX (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
21.28 fps ∼15%
Asus PU551JH
23.39 fps ∼17%
Fujitsu Celsius H730
23.1 fps ∼16%
Toshiba Tecra W50-A-104
31.33 fps ∼22%
Bullman E-Klasse 5
39 fps ∼28%
MSI WT72-2OL32SR311BW
45 fps ∼32%
HP ZBook 14
21.28 fps ∼15%
Dell Precision M2800
25.04 fps ∼18%
HP ZBook 15 G2
26.63 fps ∼19%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
47.84 fps ∼34%
Acer Aspire VN7-791G-79GT
5.09 fps ∼4%
Schenker W504
7.42 fps ∼5%
Eurocom Panther 5
8.5 fps ∼6%
1920x1080 Tcvis (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
25.26 fps ∼42%
Asus PU551JH
27.27 fps ∼46%
Fujitsu Celsius H730
27.3 fps ∼46%
Toshiba Tecra W50-A-104
34.82 fps ∼58%
Bullman E-Klasse 5
42 fps ∼70%
MSI WT72-2OL32SR311BW
50 fps ∼84%
Eurocom Panther 5D
50.28 fps ∼84%
HP ZBook 14
13.56 fps ∼23%
Dell Precision M2800
9.81 fps ∼16%
HP ZBook 15 G2
21.43 fps ∼36%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
28.37 fps ∼48%
Acer Aspire VN7-791G-79GT
1.68 fps ∼3%
Schenker W504
2.28 fps ∼4%
Eurocom Panther 5
2.3 fps ∼4%
1920x1080 SolidWorks (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
36.1 fps ∼44%
Asus PU551JH
36.55 fps ∼44%
Fujitsu Celsius H730
38.2 fps ∼46%
Toshiba Tecra W50-A-104
44.64 fps ∼54%
Bullman E-Klasse 5
52 fps ∼63%
MSI WT72-2OL32SR311BW
54 fps ∼65%
Eurocom Panther 5D
58.12 fps ∼70%
HP ZBook 14
37.88 fps ∼46%
Dell Precision M2800
47.75 fps ∼58%
HP ZBook 15 G2
56.14 fps ∼68%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
68.72 fps ∼83%
Acer Aspire VN7-791G-79GT
11.69 fps ∼14%
Schenker W504
15.41 fps ∼19%
Eurocom Panther 5
16.2 fps ∼20%
1920x1080 Pro/ENGINEER (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
15.9 fps ∼66%
Asus PU551JH
12.9 fps ∼54%
Fujitsu Celsius H730
17.3 fps ∼72%
Toshiba Tecra W50-A-104
18.79 fps ∼78%
Bullman E-Klasse 5
21 fps ∼88%
MSI WT72-2OL32SR311BW
24 fps ∼100%
Eurocom Panther 5D
11.01 fps ∼46%
HP ZBook 14
8.87 fps ∼37%
Dell Precision M2800
11 fps ∼46%
HP ZBook 15 G2
10.64 fps ∼44%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
10.66 fps ∼44%
Acer Aspire VN7-791G-79GT
2.37 fps ∼10%
Schenker W504
2.41 fps ∼10%
Eurocom Panther 5
2.1 fps ∼9%
1920x1080 Maya (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
35.14 fps ∼27%
Asus PU551JH
45.88 fps ∼35%
Fujitsu Celsius H730
46.6 fps ∼35%
Toshiba Tecra W50-A-104
53.3 fps ∼40%
Bullman E-Klasse 5
55 fps ∼42%
MSI WT72-2OL32SR311BW
58 fps ∼44%
Eurocom Panther 5D
83.65 fps ∼63%
HP ZBook 14
37.65 fps ∼28%
Dell Precision M2800
68.39 fps ∼52%
HP ZBook 15 G2
60.34 fps ∼46%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
99.72 fps ∼75%
Acer Aspire VN7-791G-79GT
15.58 fps ∼12%
Schenker W504
19.02 fps ∼14%
Eurocom Panther 5
13.6 fps ∼10%
1920x1080 Lightwave (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
49.84 fps ∼53%
Asus PU551JH
45.89 fps ∼49%
Fujitsu Celsius H730
50 fps ∼54%
Toshiba Tecra W50-A-104
50.61 fps ∼54%
Bullman E-Klasse 5
56 fps ∼60%
MSI WT72-2OL32SR311BW
53 fps ∼57%
Eurocom Panther 5D
66.72 fps ∼72%
HP ZBook 14
48.54 fps ∼52%
Dell Precision M2800
71.61 fps ∼77%
HP ZBook 15 G2
75.79 fps ∼81%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
77.78 fps ∼83%
Acer Aspire VN7-791G-79GT
21.45 fps ∼23%
Schenker W504
20.71 fps ∼22%
Eurocom Panther 5
19.6 fps ∼21%
1920x1080 Ensight (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
17.02 fps ∼8%
Asus PU551JH
17.21 fps ∼8%
Fujitsu Celsius H730
17.4 fps ∼8%
Toshiba Tecra W50-A-104
28.26 fps ∼14%
Bullman E-Klasse 5
39 fps ∼19%
MSI WT72-2OL32SR311BW
52 fps ∼25%
Eurocom Panther 5D
80.47 fps ∼38%
HP ZBook 14
11.29 fps ∼5%
Dell Precision M2800
19.94 fps ∼10%
HP ZBook 15 G2
25.07 fps ∼12%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
55.74 fps ∼27%
Acer Aspire VN7-791G-79GT
34.27 fps ∼16%
Schenker W504
51.07 fps ∼24%
Eurocom Panther 5
100 fps ∼48%
1920x1080 Catia (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
28.32 fps ∼34%
Asus PU551JH
32.22 fps ∼39%
Fujitsu Celsius H730
34.5 fps ∼42%
Toshiba Tecra W50-A-104
42.66 fps ∼52%
Bullman E-Klasse 5
47 fps ∼57%
MSI WT72-2OL32SR311BW
57 fps ∼69%
Eurocom Panther 5D
63.92 fps ∼78%
HP ZBook 14
25.05 fps ∼30%
Dell Precision M2800
26.24 fps ∼32%
HP ZBook 15 G2
35.61 fps ∼43%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
49.28 fps ∼60%
Acer Aspire VN7-791G-79GT
15.82 fps ∼19%
Schenker W504
18.7 fps ∼23%
Eurocom Panther 5
18 fps ∼22%

Legende

 
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA Intel Core i7-4900MQ, NVIDIA Quadro K610M, Micron RealSSD C400 MTFDDAK128MAM
 
Asus PU551JH Intel Core i5-4210M, NVIDIA Quadro K1100M, Hitachi Travelstar Z7K500 HTS725050A7E630
 
Fujitsu Celsius H730 Intel Core i7-4710MQ, NVIDIA Quadro K1100M, Samsung SSD PM851 256 GB MZ7TE256HMHP
 
Toshiba Tecra W50-A-104 Intel Core i7-4800MQ, NVIDIA Quadro K2100M, Toshiba MQ01ABD100
 
Bullman E-Klasse 5 Intel Core i7-4790K, NVIDIA Quadro K3100M, Samsung SSD SM951 256GB MZHPV256HDGL
 
MSI WT72-2OL32SR311BW Intel Core i7-4980HQ, NVIDIA Quadro K4100M, 4x Toshiba HG6 THNSNJ256G8NU (RAID 0)
 
Eurocom Panther 5D Intel Xeon E5-2697 v2, NVIDIA Quadro K5100M, Crucial M500 120 GB CT120M500SSD3
 
HP ZBook 14 Intel Core i7-4600U, AMD FirePro M4100, Samsung SSD 840 Pro 256GB MZ7PD256HAFV-0Z000
 
Dell Precision M2800 Intel Core i7-4810MQ, AMD FirePro W4170M, SK hynix SH920
 
HP ZBook 15 G2 Intel Core i7-4910MQ, AMD FirePro M5100, SanDisk A110 SD6PP4M-256G-1006
 
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET Intel Core i7-4710MQ, AMD FirePro M6100, HGST Travelstar 7K1000 HTS721075A9E630
 
Acer Aspire VN7-791G-79GT Intel Core i7-4720HQ, NVIDIA GeForce GTX 960M, Kingston RBU-SNS8100S3256GD
 
Schenker W504 Intel Core i7-4700MQ, NVIDIA GeForce GTX 970M,
 
Eurocom Panther 5 Intel Core i7-4960X, NVIDIA GeForce GTX 980M SLI,
SPECviewperf 12
1900x1060 Solidworks (sw-03) (nach Ergebnis sortieren)
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
33.02 fps ∼16%
Asus PU551JH
24.72 fps ∼12%
Toshiba Tecra W50-A-104
36.02 fps ∼17%
Bullman E-Klasse 5
62 fps ∼29%
MSI WT72-2OL32SR311BW
83 fps ∼39%
Eurocom Panther 5D
34.81 fps ∼16%
HP ZBook 14
24.59 fps ∼12%
Dell Precision M2800
37.52 fps ∼18%
HP ZBook 15 G2
39.72 fps ∼19%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
66.53 fps ∼31%
Schenker XMG A505
24.99 fps ∼12%
Alienware 15
33.59 fps ∼16%
MSI GT80-2QES32SR311BW
42.21 fps ∼20%
1900x1060 Siemens NX (snx-02) (nach Ergebnis sortieren)
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
17.1 fps ∼7%
Asus PU551JH
15.31 fps ∼6%
Toshiba Tecra W50-A-104
20.86 fps ∼8%
Bullman E-Klasse 5
32 fps ∼12%
MSI WT72-2OL32SR311BW
45 fps ∼18%
Eurocom Panther 5D
85.3 fps ∼33%
HP ZBook 14
16.58 fps ∼6%
Dell Precision M2800
23.52 fps ∼9%
HP ZBook 15 G2
29.69 fps ∼12%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
50.73 fps ∼20%
Schenker XMG A505
2.49 fps ∼1%
Alienware 15
4.03 fps ∼2%
MSI GT80-2QES32SR311BW
4.89 fps ∼2%
1900x1060 Showcase (showcase-01) (nach Ergebnis sortieren)
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
6.32 fps ∼3%
Asus PU551JH
8.66 fps ∼5%
Toshiba Tecra W50-A-104
10 fps ∼5%
Bullman E-Klasse 5
19 fps ∼10%
MSI WT72-2OL32SR311BW
23 fps ∼12%
Eurocom Panther 5D
27 fps ∼14%
HP ZBook 14
3.93 fps ∼2%
Dell Precision M2800
12.75 fps ∼7%
HP ZBook 15 G2
16.36 fps ∼9%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
26.31 fps ∼14%
Schenker XMG A505
23.5 fps ∼12%
Alienware 15
34.49 fps ∼18%
MSI GT80-2QES32SR311BW
45.37 fps ∼24%
1900x1060 Medical (medical-01) (nach Ergebnis sortieren)
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
7.05 fps ∼8%
Asus PU551JH
4.15 fps ∼5%
Toshiba Tecra W50-A-104
5.88 fps ∼7%
Bullman E-Klasse 5
10 fps ∼11%
MSI WT72-2OL32SR311BW
14 fps ∼16%
Eurocom Panther 5D
13.26 fps ∼15%
HP ZBook 14
0.99 fps ∼1%
Dell Precision M2800
5.84 fps ∼7%
HP ZBook 15 G2
7.82 fps ∼9%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
16.27 fps ∼19%
Schenker XMG A505
14.4 fps ∼17%
Alienware 15
21.18 fps ∼24%
MSI GT80-2QES32SR311BW
22.37 fps ∼26%
1900x1060 Maya (maya-04) (nach Ergebnis sortieren)
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
12.03 fps ∼6%
Asus PU551JH
14 fps ∼7%
Toshiba Tecra W50-A-104
18.1 fps ∼9%
Bullman E-Klasse 5
28 fps ∼14%
MSI WT72-2OL32SR311BW
39 fps ∼20%
Eurocom Panther 5D
40.91 fps ∼21%
HP ZBook 14
5.4 fps ∼3%
Dell Precision M2800
22.75 fps ∼12%
HP ZBook 15 G2
24.92 fps ∼13%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
39.17 fps ∼20%
Schenker XMG A505
34.03 fps ∼17%
Alienware 15
47.59 fps ∼24%
MSI GT80-2QES32SR311BW
80.48 fps ∼41%
1900x1060 Energy (energy-01) (nach Ergebnis sortieren)
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
0.38 fps ∼1%
Asus PU551JH
0.31 fps ∼1%
Toshiba Tecra W50-A-104
0.34 fps ∼1%
Bullman E-Klasse 5
2.1 fps ∼7%
MSI WT72-2OL32SR311BW
2.12 fps ∼8%
Eurocom Panther 5D
1.76 fps ∼6%
HP ZBook 14
0.06 fps ∼0%
Dell Precision M2800
0.35 fps ∼1%
HP ZBook 15 G2
0.44 fps ∼2%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
0.59 fps ∼2%
Schenker XMG A505
0.73 fps ∼3%
Alienware 15
1.02 fps ∼4%
MSI GT80-2QES32SR311BW
2.05 fps ∼7%
1900x1060 Creo (creo-01) (nach Ergebnis sortieren)
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
16.28 fps ∼10%
Asus PU551JH
15.59 fps ∼10%
Toshiba Tecra W50-A-104
20.47 fps ∼13%
Bullman E-Klasse 5
29 fps ∼18%
MSI WT72-2OL32SR311BW
38 fps ∼24%
Eurocom Panther 5D
37.95 fps ∼24%
HP ZBook 14
13.97 fps ∼9%
Dell Precision M2800
18.8 fps ∼12%
HP ZBook 15 G2
19.64 fps ∼12%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
42.61 fps ∼27%
Schenker XMG A505
12.78 fps ∼8%
Alienware 15
22.11 fps ∼14%
MSI GT80-2QES32SR311BW
27.55 fps ∼17%
1900x1060 Catia (catia-04) (nach Ergebnis sortieren)
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
18.72 fps ∼10%
Asus PU551JH
15.48 fps ∼8%
Toshiba Tecra W50-A-104
20.81 fps ∼11%
Bullman E-Klasse 5
33 fps ∼17%
MSI WT72-2OL32SR311BW
48 fps ∼24%
Eurocom Panther 5D
55.32 fps ∼28%
HP ZBook 14
13.43 fps ∼7%
Dell Precision M2800
19.33 fps ∼10%
HP ZBook 15 G2
23.62 fps ∼12%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
44.02 fps ∼22%
Schenker XMG A505
17.84 fps ∼9%
Alienware 15
30.1 fps ∼15%
MSI GT80-2QES32SR311BW
39.84 fps ∼20%

Legende

 
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA Intel Core i7-4900MQ, NVIDIA Quadro K610M, Micron RealSSD C400 MTFDDAK128MAM
 
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE Intel Core i7-5500U, NVIDIA Quadro K620M, Samsung SSD PM851 512 GB MZ7TE512HMHP
 
Asus PU551JH Intel Core i5-4210M, NVIDIA Quadro K1100M, Hitachi Travelstar Z7K500 HTS725050A7E630
 
Toshiba Tecra W50-A-104 Intel Core i7-4800MQ, NVIDIA Quadro K2100M, Toshiba MQ01ABD100
 
Bullman E-Klasse 5 Intel Core i7-4790K, NVIDIA Quadro K3100M, Samsung SSD SM951 256GB MZHPV256HDGL
 
MSI WT72-2OL32SR311BW Intel Core i7-4980HQ, NVIDIA Quadro K4100M, 4x Toshiba HG6 THNSNJ256G8NU (RAID 0)
 
Eurocom Panther 5D Intel Xeon E5-2697 v2, NVIDIA Quadro K5100M, Crucial M500 120 GB CT120M500SSD3
 
HP ZBook 14 Intel Core i7-4600U, AMD FirePro M4100, Samsung SSD 840 Pro 256GB MZ7PD256HAFV-0Z000
 
Dell Precision M2800 Intel Core i7-4810MQ, AMD FirePro W4170M, SK hynix SH920
 
HP ZBook 15 G2 Intel Core i7-4910MQ, AMD FirePro M5100, SanDisk A110 SD6PP4M-256G-1006
 
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET Intel Core i7-4710MQ, AMD FirePro M6100, HGST Travelstar 7K1000 HTS721075A9E630
 
Schenker XMG A505 Intel Core i7-4720HQ, NVIDIA GeForce GTX 960M, Micron M600 MTFDDAV256MBF M.2
 
Alienware 15 Intel Core i7-4710HQ, NVIDIA GeForce GTX 970M, Samsung SSD PM851 M.2 2280 128GB
 
MSI GT80-2QES32SR311BW Intel Core i7-4980HQ, NVIDIA GeForce GTX 980M SLI, 4x Toshiba HG6 THNSNJ256G8NU (RAID 0)

DirectX

Mit den bekannten Benchmarks 3D Mark und Unigine Heaven 3.0 decken wir den DirectX-Bereich ab. Hier kommt es wie gesagt auf die reine Hardwareleistung an, da Treiberoptimierungen für den OpenGL-Bereich nicht greifen. Unigine Heaven ermöglicht zudem einen Vergleich mit der ebenfalls im Benchmark nutzbaren OpenGL-Schnittstelle.

3DMark
1920x1080 Fire Strike Graphics (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
759 Points ∼2%
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
1621 Points ∼4%
Asus PU551JH
1347 Points ∼3%
Toshiba Tecra W50-A-104
1606 Points ∼4%
Bullman E-Klasse 5
2855 Points ∼7%
Eurocom Panther 5D
4759 Points ∼12%
HP ZBook 14
857 Points ∼2%
Dell Precision M2800
1766 Points ∼4%
HP ZBook 15 G2
2358 Points ∼6%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
4010 Points ∼10%
Acer Aspire V Nitro Black Edition VN7-792G-74Q4
4380 Points ∼11%
Alienware 15
7440 Points ∼18%
MSI GT80-2QES32SR311BW
19121 Points ∼47%
1280x720 Cloud Gate Standard Graphics (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
5836 Points ∼3%
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
9092 Points ∼5%
Asus PU551JH
9615 Points ∼5%
Toshiba Tecra W50-A-104
11985 Points ∼6%
Bullman E-Klasse 5
20310 Points ∼11%
Eurocom Panther 5D
31015 Points ∼17%
HP ZBook 14
6297 Points ∼3%
Dell Precision M2800
12506 Points ∼7%
HP ZBook 15 G2
17220 Points ∼9%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
26581 Points ∼14%
Acer Aspire V Nitro Black Edition VN7-792G-74Q4
30899 Points ∼17%
Alienware 15
51272 Points ∼28%
MSI GT80-2QES32SR311BW
127465 Points ∼69%
1280x720 Ice Storm Standard Graphics (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
46678 Points ∼6%
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
38601 Points ∼5%
Asus PU551JH
59897 Points ∼8%
Toshiba Tecra W50-A-104
106617 Points ∼14%
Bullman E-Klasse 5
171229 Points ∼23%
Eurocom Panther 5D
215458 Points ∼29%
HP ZBook 14
35702 Points ∼5%
Dell Precision M2800
93515 Points ∼12%
HP ZBook 15 G2
100463 Points ∼13%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
246824 Points ∼33%
Acer Aspire V Nitro Black Edition VN7-792G-74Q4
116833 Points ∼16%
Alienware 15
108235 Points ∼14%
MSI GT80-2QES32SR311BW
372739 Points ∼50%

Legende

 
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA Intel Core i7-4900MQ, NVIDIA Quadro K610M, Micron RealSSD C400 MTFDDAK128MAM
 
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE Intel Core i7-5500U, NVIDIA Quadro K620M, Samsung SSD PM851 512 GB MZ7TE512HMHP
 
Asus PU551JH Intel Core i5-4210M, NVIDIA Quadro K1100M, Hitachi Travelstar Z7K500 HTS725050A7E630
 
Toshiba Tecra W50-A-104 Intel Core i7-4800MQ, NVIDIA Quadro K2100M, Toshiba MQ01ABD100
 
Bullman E-Klasse 5 Intel Core i7-4790K, NVIDIA Quadro K3100M, Samsung SSD SM951 256GB MZHPV256HDGL
 
MSI WT72-2OL32SR311BW Intel Core i7-4980HQ, NVIDIA Quadro K4100M, 4x Toshiba HG6 THNSNJ256G8NU (RAID 0)
 
Eurocom Panther 5D Intel Xeon E5-2697 v2, NVIDIA Quadro K5100M, Crucial M500 120 GB CT120M500SSD3
 
HP ZBook 14 Intel Core i7-4600U, AMD FirePro M4100, Samsung SSD 840 Pro 256GB MZ7PD256HAFV-0Z000
 
Dell Precision M2800 Intel Core i7-4810MQ, AMD FirePro W4170M, SK hynix SH920
 
HP ZBook 15 G2 Intel Core i7-4910MQ, AMD FirePro M5100, SanDisk A110 SD6PP4M-256G-1006
 
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET Intel Core i7-4710MQ, AMD FirePro M6100, HGST Travelstar 7K1000 HTS721075A9E630
 
Acer Aspire V Nitro Black Edition VN7-792G-74Q4 Intel Core i7-6700HQ, NVIDIA GeForce GTX 960M, Toshiba MQ02ABD100H
 
Alienware 15 Intel Core i7-4710HQ, NVIDIA GeForce GTX 970M, Samsung SSD PM851 M.2 2280 128GB
 
MSI GT80-2QES32SR311BW Intel Core i7-4980HQ, NVIDIA GeForce GTX 980M SLI, 4x Toshiba HG6 THNSNJ256G8NU (RAID 0)
Unigine Heaven 3.0
1920x1080 OpenGL, Normal Tessellation, High Shaders AA:Off AF:Off (nach Ergebnis sortieren)
Asus PU551JH
16.9 fps ∼10%
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
18.6 fps ∼11%
MSI WS60 2OJ8H11W7P
21.1 fps ∼12%
Bullman E-Klasse 5
35.8 fps ∼21%
HP ZBook 14
8.6 fps ∼5%
Dell Precision M2800
17.6 fps ∼10%
HP ZBook 15 G2
22.9 fps ∼13%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
48.8 fps ∼28%
1920x1080 DX 11, Normal Tessellation, High Shaders AA:Off AF:Off (nach Ergebnis sortieren)
Asus PU551JH
17.4 fps ∼6%
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
21.9 fps ∼8%
MSI WS60 2OJ8H11W7P
22.8 fps ∼8%
Bullman E-Klasse 5
37 fps ∼14%
HP ZBook 14
10.9 fps ∼4%
Dell Precision M2800
22.4 fps ∼8%
HP ZBook 15 G2
28 fps ∼10%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
56.2 fps ∼21%
Schenker XMG A505
56.3 fps ∼21%
Alienware 15
91.6 fps ∼34%
MSI GT80-2QES32SR311BW
210 fps ∼78%

Legende

 
Asus PU551JH Intel Core i5-4210M, NVIDIA Quadro K1100M, Hitachi Travelstar Z7K500 HTS725050A7E630
 
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE Intel Core i7-5500U, NVIDIA Quadro K620M, Samsung SSD PM851 512 GB MZ7TE512HMHP
 
MSI WS60 2OJ8H11W7P Intel Core i7-4710HQ, NVIDIA Quadro K2100M, Toshiba HG6 THNSNJ128G8NU
 
Bullman E-Klasse 5 Intel Core i7-4790K, NVIDIA Quadro K3100M, Samsung SSD SM951 256GB MZHPV256HDGL
 
HP ZBook 14 Intel Core i7-4600U, AMD FirePro M4100, Samsung SSD 840 Pro 256GB MZ7PD256HAFV-0Z000
 
Dell Precision M2800 Intel Core i7-4810MQ, AMD FirePro W4170M, SK hynix SH920
 
HP ZBook 15 G2 Intel Core i7-4910MQ, AMD FirePro M5100, SanDisk A110 SD6PP4M-256G-1006
 
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET Intel Core i7-4710MQ, AMD FirePro M6100, HGST Travelstar 7K1000 HTS721075A9E630
 
Schenker XMG A505 Intel Core i7-4720HQ, NVIDIA GeForce GTX 960M, Micron M600 MTFDDAV256MBF M.2
 
Alienware 15 Intel Core i7-4710HQ, NVIDIA GeForce GTX 970M, Samsung SSD PM851 M.2 2280 128GB
 
MSI GT80-2QES32SR311BW Intel Core i7-4980HQ, NVIDIA GeForce GTX 980M SLI, 4x Toshiba HG6 THNSNJ256G8NU (RAID 0)

OpenCL

Per OpenCL können Berechnungen, die eigentlich in den CPU-Bereich fallen, durch den Grafikchip erledigt werden. Wir nutzen für diesen Vergleich und in unseren Einzeltests Luxmark 2.0 der OpenCL zum Raytracing (Berechnung aufwendiger Licht-Schattenspiele) einsetzt. Hier kommt lediglich die dedizierte GPU zum Einsatz.

LuxMark v2.0 64Bit
Room GPUs-only (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
102 Samples/s ∼2%
Asus PU551JH
53 Samples/s ∼1%
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
253 Samples/s ∼5%
Lenovo ThinkPad W541 20EF000SGE
68 Samples/s ∼1%
Bullman E-Klasse 5
215 Samples/s ∼4%
HP ZBook 14
187 Samples/s ∼4%
Dell Precision M2800
256 Samples/s ∼5%
HP ZBook 15 G2
353 Samples/s ∼7%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
598 Samples/s ∼11%
Sala GPUs-only (nach Ergebnis sortieren)
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA
48 Samples/s ∼0%
Asus PU551JH
113 Samples/s ∼1%
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE
508 Samples/s ∼5%
Lenovo ThinkPad W541 20EF000SGE
146 Samples/s ∼1%
Bullman E-Klasse 5
423 Samples/s ∼4%
HP ZBook 14
306 Samples/s ∼3%
Dell Precision M2800
462 Samples/s ∼4%
HP ZBook 15 G2
641 Samples/s ∼6%
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET
1084 Samples/s ∼10%

Legende

 
HP ZBook 17 E9X11AA-ABA Intel Core i7-4900MQ, NVIDIA Quadro K610M, Micron RealSSD C400 MTFDDAK128MAM
 
Asus PU551JH Intel Core i5-4210M, NVIDIA Quadro K1100M, Hitachi Travelstar Z7K500 HTS725050A7E630
 
Lenovo ThinkPad W550s 20E2-000PGE Intel Core i7-5500U, NVIDIA Quadro K620M, Samsung SSD PM851 512 GB MZ7TE512HMHP
 
Lenovo ThinkPad W541 20EF000SGE Intel Core i7-4910MQ, NVIDIA Quadro K2100M, Samsung SSD PM851 512 GB MZ7TE512HMHP
 
Bullman E-Klasse 5 Intel Core i7-4790K, NVIDIA Quadro K3100M, Samsung SSD SM951 256GB MZHPV256HDGL
 
HP ZBook 14 Intel Core i7-4600U, AMD FirePro M4100, Samsung SSD 840 Pro 256GB MZ7PD256HAFV-0Z000
 
Dell Precision M2800 Intel Core i7-4810MQ, AMD FirePro W4170M, SK hynix SH920
 
HP ZBook 15 G2 Intel Core i7-4710MQ, AMD FirePro M5100, HGST Travelstar 5K1000 HTS541075A9E680
 
HP ZBook 17 G2 J8Z55ET Intel Core i7-4710MQ, AMD FirePro M6100, HGST Travelstar 7K1000 HTS721075A9E630

Für die Kaufentscheidung

MSI WT72
MSI WT72
Dell Precision M2800
Dell Precision M2800
HP Omen Pro
HP Omen Pro
Dell Precision M4600
Dell Precision M4600
Lenovo ThinkPad W520
Lenovo ThinkPad W520
Schenker Xirios W710
Schenker Xirios W710
Fujitsu Celsius H710
Fujitsu Celsius H710

Die Leistungsfähigkeit kann je nach Sequenz höchst unterschiedlich ausfallen. Daher ist es in diesem Bereich umso wichtiger, sich vor dem Kauf zu informieren, ob die gewünschte Grafikeinheit mit dem vorgesehenen Programm gut zusammenpasst. Aber selbst wenn sich die zukünftige Software und der bevorzugte Grafikchip in der Liste wiederfinden, sollten die Ergebnisse aus weiter oben genannten Gründen lediglich als Anhaltspunkt gesehen werden.

Wer benötigt eine OpenGL-optimierte Grafikkarte oder was sollte man bei seiner Kaufentscheidung beachten?

1. Software

Mit welchen Programmen arbeitet man/ wird man arbeiten und inwiefern benötigen diese eine OpenGL-Funktionalität? (Siehe auch die Software-Übersicht am Ende des Artikels) Einige Programme, wie z.B. Autodesk Inventor (ab 2011) haben inzwischen zur DirectX-Schnittstelle gewechselt. Zudem sollte man beachten, dass manche Software besser mit AMDs FirePro zusammenarbeitet und andere wiederum Vorteile mit Nvidias Quadro-Serie bietet. 

2. Häufigkeit/ Intensität

Wie intensiv wird OpenGL-basierte Software genutzt und wie hoch ist deren Anteil am täglichen Arbeitsablauf? Für die reine Darstellung von 3D-Modellen reichen selbst ältere leistungsschwache Systeme meist aus. Liegt das Hauptaugenmerk hingegen auf komplexen 3D-Berechnungen, führt kaum ein Weg an einer professionellen Lösung vorbei.

3. Tätigkeit

Welchen Anspruch hat man hinsichtlich optimaler Treiberunterstützung, Support und Stabilität? Geräte, die mit Profichips ausgestattet sind, verfügen in der Regel über eine breite Palette an Softwarezertifizierungen. Dadurch wird ein hohes Maß an Kompatibilität, Stabilität und Support geboten. Hier werden hauptsächlich professionelle Anwender angesprochen, die damit ihren Lebensunterhalt verdienen und jede Stunde Zeitverlust bares Geld kostet.

4. Kostenfaktor

Der Einstieg in die Welt der mobilen professionellen Systeme mit AMD FirePro oder Nvidia Quadro beginnt derzeit bei knapp 1.000 Euro mit dem ASUSPRO PU551JH. Hier muss man zwar auf typische Businessfeatures und eine hohe Systemleistung verzichten, erhält dafür aber immerhin ein gutes IPS-FullHD-Display und eine Nvidia Quadro K1100M-Grafik. Ob sich mit der langsam steigenden Verfügbarkeit der aktuellen Modellreihen in diesem Preissegment etwas tut, bleibt noch abzuwarten. Nach oben hin scheinen auf der Preisskala hingegen kaum Grenzen gesetzt zu sein. Gerade im 17-Zoll-Bereich kommt man schnell an die 5.000-Euro-Marke heran.

5. Alternativen

Als Alternativen bieten sich in erster Linie generalüberholte oder gebrauchte Modelle der Vorgängerserien an. Aufgrund der langen Garantiezeiten von meist 3 Jahren und der langen Ersatzteilverfügbarkeit kann diese Produktkategorie eine vergleichsweise preisgünstige Alternative darstellen. Da gerade die Workstations unserer Erfahrung nach meist überdurchschnittlich robust konstruiert und qualitativ hochwertig ausgestattet und verarbeitet sind, dürfte auch der Langlebigkeit kaum etwas entgegenstehen. Mit dem HP ZBook 15 G2 haben wir zum Beispiel einen Dauertest durchgeführt, der diesbezüglich einen sehr guten Eindruck hinterlassen hat. Neben den Top-10-Workstations unseres Rankings sollte man daher auch die anderen von uns getesteten Workstations in die Auswahl mitaufnehmen. Vorjahres-, Auslauf- oder Gebrauchtmodelle können wie gesagt eine durchaus sinnvolle Alternative darstellen, wenn das Portemonnaie nicht ganz so üppig gefüllt ist.

Wer darüber hinaus auf einen mobilen Betrieb gänzlich verzichten kann, kann auch die Aufrüstung eines halbwegs aktuellen Desktopsystems ins Auge fassen. Je nach Anwendung und Anspruch sind professionelle Grafikkarten bereits ab 100 Euro erhältlich. Zu diesem Thema arbeiten wir gerade an einem separaten Artikel, der die Leistungsfähigkeit günstiger Einstiegs-Desktopkarten beleuchtet.

Softwareübersicht

HP ZBook 15 G2
HP ZBook 15 G2

Im Folgenden ist eine Übersicht der gängigen OpenGL Software zu finden. Diese ist nicht als abschließend oder vollständig zu betrachten, sondern soll nur als Anhaltspunkt dienen. Zudem gibt diese einen kleinen Einblick, in welchen Bereichen professionelle Systeme hauptsächlich zum Einsatz kommen. Da einige Softwareprodukte in verschiedenen Segmenten zuhause sind, treten in der Tabelle gewollte Mehrfachnennungen auf.

Softwareliste

Öl und Gas Architektur Media & Entertainment Geospatial Applications Produktentwicklung
Landmark DecisionSpace Autodesk Revit Adobe Creative Cloud ArcGIS PTC Creo
Schlumberger Petrel, Geoframe Autodesk AutoCAD Adobe After Effects CC Autodesk AutoCAD Map 3D Dassault Systèmes Catia
Paradigm 14 Bentley Microstation Adobe Photoshop CC Hexagon GeoMedia Dassault Systèmes SolidWorks
IHS Kingdom, Petra Autodesk Navisworks Autodesk 3ds Max Autodesk Inventor
ffA GeoTeric Autodesk 3ds Max Design Autodesk Flame Life Sciences Autodesk AutoCAD
Drilling Info Transform Autodesk Showcase Autodesk Maya Imaging Siemens NX
Emerson Roxar RMS Accelerware ITK Autodesk Alias
Headwave Core Molecular Dynamics Informatics Mathimatica Autodesk Mudbox
AMBER Blast Matlab
CHARMM FastROCS Quantum Chemistry
GROMACS GPU-HMMR GAMESS
NAMD MUMmerGPU NWchem
SmithWaterman Terachem

Achtung!

Aufrüstbarkeit
Aufrüstbarkeit
Zubehör
Zubehör
Gerätepark
Gerätepark

In der Regel verfügt jede Software über minimale und empfohlene Voraussetzungen. Hier empfehlen wir, sich nicht am Minimum zu orientieren, da Arbeitsgeschwindigkeit, Workflow und Qualität (Darstellung) in der Regel unter zu schwacher Hardware leiden. Zudem gehören mobile Workstations zu den eher längerfristig genutzten Arbeitsgeräten, die daher entsprechende Leistungsreserven für kommende Aufgaben bereithalten sollten.

Folgende Aspekte abseits der Grafikchip-Auswahl können sich ebenfalls als bedeutend erweisen. In dem Zusammenhang wird man auch hin und wieder entscheiden müssen, welches Ausstattungsdetail man bevorzugt, da nicht jede Komponente mit anderen zusammen erhältlich oder kombinierbar ist.

  • Displayeigenschaften, Größe, Auflösung (Arbeitsfläche, Detailtiefe), Outdoorfähigkeit, Farbspektrum
  • Anschlussausstattung/ Verbindung (Art und Anzahl) Thunderbolt, DisplayPort, Firewire, eSATA, PCIe (NVMe), mSATA, Mobilfunk
  • Hardware CPU, RAM, interner Massenspeicher (Anzahl, Geschwindigkeit), optisches Laufwerk
  • Flexibilität/ Erweiterung Modulschächte zum schnellen Tausch von opt. Laufwerk, Festplatte, Akku, 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 vonnöten.

Fazit

Dell Precision M4800
Dell Precision M4800

Die Anschaffung einer professionell ausgerichteten Workstation ist grundsätzlich eine teure Angelegenheit. Der Einstieg beginnt bei knapp 1.000 Euro und kann je nach Bedarf schnell erheblich teurer werden. Umso wichtiger ist es, sich hier vorab darüber im Klaren zu sein, welche Anwendungsbereiche abgedeckt werden sollen. Die Begriffe OpenGL, DirectX und CAD stellen bei dieser Entscheidung wichtige Eckpunkte dar. Selbst wenn man hier alles berücksichtigt und richtig plant, können immer noch Treiber- und Softwareaktualisierungen oder ein Wechsel zu einem neuen Konstruktionsprogramm die Vorarbeit im Nu zunichte machen.

Keine Alternative stellen bei OpenGL optimierte Software Consumer-Grafikchips dar. Je nach Anwendung werden hier leistungsstarke Spielechips von Einsteiger-Profichips regelrecht deklassiert.

Im Getümmel der professionellen Erfordernisse sollte man keinesfalls die sonstige Notebookausstattung aus den Augen verlieren. Insbesondere falsche Entscheidungen bei Display, CPU, Eingabegeräte und Schnittstellenausstattung lassen sich nachträglich kaum beheben.

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Autor: Tobias Winkler,  1.12.2015 (Update: 15.05.2018)