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PCI-Overclocking - Voodoo5 PCI

Veröffentlichung: 27.08.2005
Autor: Raff


Wen diese Frage ebenfalls seit Ewigkeiten beschäftigt, der möge bitte weiterlesen. Die Reihen der aktiven Voodoo-User werden fast 5 Jahre nach dem Ausscheiden von 3dfx aus dem Kampf um die 3D-Krone zwar nicht dichter, aber dieses Mysterium bleibt. Zeit also, endlich für Klarheit zu sorgen!

Schauen wir noch einmal zurück in die Vergangenheit – ins Jahr 1996. 3dfx' 3D-Revolution Voodoo Graphics setzte auf PCI. Dessen Nachfolger ebenso, schließlich musste man auf Grund des Addon-Karten-Status auf diesen auch zur damaligen Zeit bereits überholten Bus greifen. Doch machte das die beiden langsam? Keineswegs, jede der beiden Kreationen konnte sich mit dem Titel „Performance-König“ schmücken. 3dfx' erste Karte, welche man auch in einer AGP-Version erstehen konnte, war die Banshee, doch erst mit der Voodoo3-Serie im Jahre 1999 fing es an, interessant zu werden. Die Voodoo3 2000 PCI stellte zur damaligen Zeit aus Preis-/Leistungs-Sicht das Nonplusultra dar. Und spätestens nach dem Erscheinen der 3000er-Version für PCI begann die Zeit der „AGP vs. PCI“-Tests. Damals bescheinigte man den AGP-Versionen nur einen marginalen Vorteil meist weit unterhalb der 10%-Marke – mess-, aber nicht fühlbar.

In diesem Test haben wir es aber mit einer weitaus stärkeren 3dfx-Kreation zu tun. Die Voodoo5 5500 PCI weist in etwa die doppelte theoretische Rohleistung einer Voodoo3 3000 auf. Liegt es da nicht nahe, dass man mit einer derartigen Karte viel öfter an das Bandbreitenlimit vom PCI-Interface stößt? Definitiv! Und damit sind wir wieder bei der Frage, die sich wohl jeder schon gestellt hat, wer eine Voodoo-PCI in seinem aktuellen System verwendet: Würde die Karte vom Overclocking des Busses profitieren? Im Folgenden wagen wir einen Blick in die fps-Gefilde, die mit AGP-Karten möglich wären – wenn sie denn auf neueren Mainboards funktionieren würden ...

Testsystems & Settings

  • Intel Celeron-M Dothan @ 2,56 GHz (183x14)
  • 3dfx Vodooo5 5500 PCI @ 188/188 MHz
  • ASUS P4P800-SE (i865PE)
  • 2x 512 MiB MDT PC3200 @ 183 MHz bei 2-3-2-5, Dual-Channel
  • SB Audigy Player (YouP-PAX V)
  • Windows XP Home Edtion SP1 + neueste Patches
  • DirectX 9.0c

Jetzt fragen sich sicher Einige, was denn diese völlig „überdimensionierte“ CPU da verloren hat. Ganz einfach: Sie dient der Beseitigung aller anderen Flaschenhälse als der Grafikkarte bzw. des hier wichtigen PCI-Busses. Denn entgegen der oft geäußerten Vermutung limitiert bei einer Voodoo5 oft die CPU – hier nicht! Als Soundlösung kommt die in nahezu jedem Spieler-PC verbaute Audigy zum Einsatz. Auch sie schnappt sich ein großes Stück vom Bandbreiten-Kuchen, womit wir alltägliche Praxissituationen vorfinden.

Um zu eruieren, wo der angehobene PCI-Takt sich am deutlichsten auswirkt, haben wir uns für folgende Einstellungen entschieden: 
  • 640x480 ohne AA
  • 640x480 mit 4xSGSSAA

Die Farbtiefe ist vom Spiel abhängig (z.B. 16 Bit in UT, 32 Bit in CoD). Eine Ausnahme gibt es bei Dungeon Siege II, denn hier ist die niedrigste angebotene Auflösung 800x600x16.

Sinn der 2 Settings: In 640x480 kann sich die Voodoo5 frei entfalten, es limitieren weder GPU noch VRAM zu stark. Mit zusätzlichem 4xSGSSAA findet man in jeder Anwendung ausgeprägte Grafiklimitierung vor – der Chip ist am Ende. Es wird sich zeigen, ob man der Karte mit mehr Bandbreite im Rücken noch etwas Leistung entlocken kann.


33 MHz versus 36,4 MHz versus 40 MHz

Bekanntlich taktet der PCI-Bus innerhalb seiner Spezifikation mit aus heutiger Sicht lächerlichen 33 MHz und liefert damit theoretisch maximal 133 MB/s für alle angeschlossenen Geräte. Oder anders ausgedrückt: Voodoo5, Audigy, Netzwerkkarte und Festplatte saugen alle gleichzeitig an der mehr als begrenzten Bandbreite. Mit einer rund 10%igen Übertaktung auf 36,4 MHz erhält man bereits 146 MB/s und mit radikalem 33%-Overclocking schon 40 MHz sowie 160 MB/s. Dies sind die Schritte, welche das Test-Mainboard anbietet.
Zum Vergleich: Bereits AGP1x bietet mit 66 MHz Takt 266 MB/s, also schon deutlich mehr als unser Extremsetting. Eine Voodoo5 5500 AGP kann hingegen auf AGP2x (533 MB/s) zugreifen und eine Voodoo4 4500 AGP ist sogar befähigt, die Bandbreite von einem runden Gigabyte pro Sekunde zu nutzen! Hinzu kommt, dass der AGP völlig unabhängig ist - kein anderes Gerät stiehlt diese Bandbreite. Lange Rede, kurzer Sinn: Die Voodoo5 PCI wird bereits theoretisch massiv ausgebremst.

Übrigens sollte noch hinzu gesagt werden, dass der verbaute S-ATA-Controller bei 40 MHz aufgab – die Festplatte wurde nicht erkannt. Der Rest lief aber ohne die kleinsten Probleme. Wer also nach diesem Test mit PCI-Overclocking liebäugelt, der sollte sich auf Probleme überhalb der 36 MHz vorbereiten. Letzteres schafft aber eigentlich jedes Mainboard (wenn es denn angeboten wird). Doch genug der Theorie, die Praxis ruft!


Call of Duty 1.5, timedemo 1

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
640x480x32 31,4 fps 32,8 fps 34,5 fps
+ 4,5% + 9,9%
640x480x32 + 4xSGSSAA 24,1 fps 24,5 fps 24,9 fps
+ 1,7% + 3,3%


FlatOut, Mainmenu-Flyby

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
640x480x32 13,0 fps 13,9 fps 15,3 fps
+ 6,9% + 17,7%
640x480x32 + 4xSGSSAA 10,3 fps 10,7 fps 10,9 fps
+ 3,9% + 5,8%


Max Payne 2, „Blowing Up“

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
640x480x32 52,4 fps 53,7 fps 56,8 fps
+ 2,5% + 8,4%
640x480x32 + 4xSGSSAA 28,8 fps 28,8 fps 29,4 fps
+ 0,0% + 2,1%


Unreal Tournament 2004, Inferno Flyby

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
640x480x32 40,6 fps 42,8 fps 46,3 fps
+ 5,4% + 14,0%
640x480x32 + 4xSGSSAA 23,1 fps 23,4 fps 23,8fps
+ 1,3% + 3,0%


Unreal Tournament, benchmark

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
640x480x16 129,3 fps 136,4 fps 143,5 fps
+ 5,5% + 11,0%
640x480x16+ 4xSGSSAA 62,2 fps 62,2 fps 62,3 fps
+ 0,0% + 0,2%


Serious Sam 1st, Karnak

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
640x480x16 63,2 fps 66,1 fps 69,2 fps
+ 4,6% + 9,5%
640x480x16 + 4xSGSSAA 28,1 fps 28,3 fps 28,4 fps
+ 0,7% + 1,1%


LfS S2 Alpha

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
640x480x32 24,4 fps 26,0 fps 28,2 fps
+ 6,6% + 15,6%
640x480x32 + 4xSGSSAA 21,9 fps 23,3 fps 24,5 fps
+ 6,4% + 11,9%


Dungeon Siege II Demo

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
800x600x16 43,5 fps 45 fps 45,1 fps
+ 3,4% + 3,7%
800x600x16+ 4xSGSSAA 29,5 fps 30,0 fps 30,5 fps
+ 1,7% + 3,4%


Quake III Team Arena Demo

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
800x600x16 100,1 fps 106,8 fps 112,6 fps
+ 6,7% + 12,5%
800x600x16+ 4xSGSSAA 63,2 fps 63,2 fps 63,2 fps
+ 0,0% + 0,0%


Zusammenfasung

33 MHz PCI 36,4 MHz PCI 40 MHz PCI
Schnitt ohne AA + 5,1% + 11,4%
Schnitt mit AA + 1,7% + 3,4%


Wer die ermittelten Werte auf sich wirken ließ, der wird sicher gerade bei den blau markierten Extremfällen erstaunt sein.
Vor allem FlatOut sticht mit seiner Mehrleistung bei 40 MHz heraus (ohne SSAA). Die 20% mehr Takt resultieren in fast 1:1 höheren fps! Schaltet man hingegen FSAA dazu, ist der Gewinn nicht mehr so hoch. Das lässt darauf schließen, dass die Grafikkarte hier am Ende ist und die ihr gegebene (zusätzliche) Bandbreite nicht voll ausnutzen kann.
Ein weiterer höchst interessanter Fall ist die LfS S2 Demo. Hier legt nicht nur die erste Einstellung zu, sondern auch mit 4xSSAA ist ein großer Sprung von rund 12% zu verzeichnen. Damit steht das Spiel ziemlich allein da, denn der Rest profitiert mit AA nicht mehr so stark – im Schnitt nur ein Drittel der Mehrleistung ohne AA.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass 10% PCI-Übertaktung etwa 5% und 20% Mehrtakt immerhin über 11% mehr Leistung bringen. Folglich eine lineare Skalierung, die mit mehr Takt weiterlaufen würde. Doch wo ist die Grenze, die „Wunschbandbreite“ der Voodoo5? Reicht AGP2x aus, um optimale Entfaltung zu gewährleisten? Wir behaupten nach diesen Werten: Gut möglich – nahe dran dürfte die davon gelieferte Bandbreite auf jeden Fall sein. Würde AGP4x noch etwas bringen? Eine Frage, die wir angesichts der sehr seltenen Voodoo5-Prototypen mit AGP4x-Kompatibilität leider nicht beantworten können. In Einzelfällen aber sicher (wie in FlatOut).

Fazit

Um endlich die Frage in der Überschrift zu beantworten: Ja, definitiv! Jeder, der eine Voodoo5 noch aktiv im Rechner – und nicht in der Vitrine – betreibt, der sollte ein paar Taktspielereien wagen. Natürlich darf man keine Wunder erwarten, denn die hier illustrierten Zuwächse stellen das Optimum dar. Jegliche andere Limitierung wurde eliminiert. Und die meisten Voodoo-Rechner da draußen dürften CPUs im Bereich 500 – 2000 MHz haben, wo die Geschwindigkeitsgewinne nicht ganz so drastisch ausfallen dürften.

Detail am Rande: Viele stolze Voodoo5 6000 AGP-Nutzer schauen sich noch immer vergeblich nach einem AGP-to-PCI-Adapter um. An dieser Stelle sei gewarnt, dass Tests basierend auf dieser Lösung - ausgehend von obigen Zahlen - keineswegs die reale Leistung der Karte wiedergeben dürften! Eine V5 6k sollte noch weit mehr vom AGP und dessen Vorteilen profitieren als die getestete 5500!

Abschließend wollen wir noch eine wage Vermutung äußern, die es in der Zukunft noch zu veri- bzw. falsifizieren gilt: „Eine Voodoo4 4500 AGP schlägt die hier getestete Voodoo5 5500 PCI in FlatOut ohne FSAA!“ Wer das schon jetzt testen kann, der möge uns bitte im Forum Bescheid geben!

To be continued ...



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