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MagyarTest AMD FirePro W2100 und FirePro W4100
Die Anschaffung einer mobilen Workstation erfordert in der Regel überdurchschnittlich hohe Investitionskosten. Während der Einstieg beim ASUSPRO PU551JH mit unter 1.000 Euro noch vergleichsweise moderat ausfällt, schießen leistungsstärker ausgestattete Konkurrenten schnell über die 2.000-Euro-Marke hinaus. Neben Gebraucht- und Auslaufmodellen fallen als Alternative daher nicht selten Desktop-Grafikkarten ins Auge. Über diesen Weg lassen sich halbwegs aktuelle Desktop-PCs unkompliziert aufrüsten und so für den Einsatz im professionellen Bereich fit machen. Als Nebeneffekt erhält man, falls noch nicht vorhanden, gleichzeitig einen oder mehrere aktuelle DisplayPort-1.2-Anschlüsse, um 4k-Displays bei nativer Auflösung mit 60 Hz ansteuern zu können.
Natürlich verzichtet man bei der Selbstbaulösung auf willkommene Eigenschaften wie die Mobilität eines Notebooks oder auf den Hersteller-Support des Komplettsystems. Auch steigen im Vergleich Leistungsaufnahme, Lautstärke und Platzbedarf des Desktop-Systems an. Studierenden, Hobbykonstrukteuren oder Gelegenheitsnutzern werden auf der anderen Seite der überschaubare Aufwand und der relativ geringe Kostenfaktor gefallen, sofern denn eine gewisse PC-Ausstattung bereits vorhanden ist. In die engere Auswahl für diesen Artikel haben wir grundsätzlich aktuelle Grafikkarten der AMD-FirePro- und Nvidia-Quadro-Serien der Einsteigerklasse bis 200 Euro aufgenommen. In unserem Filter hängen geblieben sind schließlich:
- Nvidias Quadro K620 (Maxwell), ca. 180 Euro
- AMDs FirePro W2100 (Oland), ca. 140 Euro
- AMDs FirePro W4100 (Cape Verde), ca. 180 Euro
Da AMDs FirePro W5100 und Nvidias Quadro K1200 mit etwa 350 Euro und 300 Euro bereits etwa doppelt so teuer ausfallen, haben wir diese nicht mehr berücksichtigt. Auch die kürzlich vorgestellte AMD FirePro W4300 dürfte sich bei Verfügbarkeit in dieser Preisregion bewegen. Leider konnte uns Nvidia für diesen Test keine aktuellen Vergleichsgeräte der Einsteigerklasse zur Verfügung stellen. Eventuell werden wir eine Artikelergänzung vornehmen, falls wir doch noch die passenden Grafikkarten erhalten.
In diesem Artikel geht es, wie bereits erkennbar, nicht darum, ausgewachsene und möglichst performante Desktop Workstations gegen die mobilen Vertreter antreten zu lassen. Vielmehr wollen wir uns anschauen, welche Leistungsfähigkeit man durch die Aufrüstung eines eher durchschnittlich ausgestatteten 1-2 Jahre alten Desktop-PCs als günstige Alternative für den schmalen Geldbeutel erwarten kann.
Unser Testsystem:
- ASRock B85M Pro 4
- Intel Core i5-4430 (Haswell, 4 Kerne, 3,0-3,2 GHz)
- 4x 4 GB Crucial Ballistix Sport PC3-12800 1600 MHz CL9
- Intel SSD 320
- 1 TB Seagate Momentus HDD 2,5", 5.400 U/min
- Viewsonic VP2780-4k
- AMD FirePro W2100 2 GB DDR3, ca. 140 Euro
- AMD FirePro W4100 2 GB GDDR5, ca. 180 Euro
Auf die Vor-und Nachteile zwischen Desktop-PC und Notebook wollen wir hier nur am Rande eingehen. Deren Gewichtung und Beurteilung hängen stark von den persönlichen Bedürfnissen, Ansprüchen und Aufgaben ab. In unserem Szenario verzichten wir bewusst auf die Mobilität eines Notebooks und nutzen die einfache Aufrüstbarkeit eines bereits vorhandenen Desktop-Systems, um ohne großen Aufwand und Kosten eine Einsteiger-Workstation verwirklichen zu können.
Hardware
AMDs FirePro W2100 und W4100 unterscheiden sich auf den ersten Blick rein optisch kaum voneinander. Beide PCIe-Karten haben nahezu die gleichen Ausmaße und sind mit einem sehr ähnlichen, wenn nicht sogar identischen Kühlsystem versehen. Ein Blick ins Datenblatt zeigt dann aber recht schnell, dass die Unterschiede doch größer ausfallen, als man von der Optik her vermuten würde. Auch die Schnittstellenausstattung fällt mit 2 normal großen DisplayPorts bei der FirePro W2100 im Vergleich zu den 4 Mini-DisplayPorts der FirePro W4100 recht verschieden aus. Die wichtigsten technischen Daten haben wir zur besseren Übersicht in folgender Tabelle zusammengefasst.
Name |
AMD FirePro W2100 | AMD FirePro W4100 |
Grafikspeicher |
2 GB DDR3 | 2 GB GDDR5 |
Speichertakt |
900 MHz | 1.000 MHz |
Busbreite |
128 bit | 128 bit |
Speicherbandbreite |
28,8 GB/s | 64 GB/s |
Kerntakt |
680 MHz | 630 MHz |
ROPs/Pixelfüllrate |
8/5,4 GPixel/s | 16/10,1 GPixel/s |
TMUs/Texelfüllrate |
20/13,6 GTexel/s | 32/20,2 GTexel/s |
Unified Shader |
320 | 512 |
unterstützte APIs |
DirectX 11.2/ 12, OpenGL 4.4, OpenCL 2.0, AMD Mantle, Shader Modell 5.0 | DirectX 11.2/ 12, OpenGL 4.4, OpenCL 2.0, AMD Mantle, Shader Modell 5.0 |
eingesetzter Treiber |
14.502.1045.0 WHQL, Win 8.1/ 64 | 14.502.1045.0 WHQL, Win 8.1/ 64 |
Display-Anschlüsse |
2x DisplayPort 1.2a | 4x Mini-DisplayPort |
maximale Auflösung |
4.096 x 2.160 (DP 1.2a), max. 1x 4k mit 60 Hz oder 2x 4k mit 30 Hz | 4.096 x 2.160 (DP 1.2a), max. 3x 4k mit 60 Hz oder 4x 4k mit 30 Hz |
max. Leistungsaufnahme (lt. Hersteller) |
26 Watt | 50 Watt |
Straßenpreis |
ca. 140 Euro | ca. 180 Euro |
Maximale Auflösung und Multimonitorbetrieb
Je nach Anwendungsbereich kommt es auf möglichst große Darstellungsflächen mit feiner Auflösung an. Hier kann vor allem die FirePro W4100 punkten, die entweder drei 4k-Displays mit 60 Hz oder vier 4k-Displays mit 30 Hz befeuern kann. In diesem Szenario sind dann zwar keine rechenintensiven CAD-3D-Berechnungen mehr möglich, für viele Office- und Bildbearbeitungsaufgaben reicht die Rest-Performance aber für ein komfortables Arbeiten aus. Im Zusammenspiel mit unserem Testdisplay Viewsonic VP 2780-4k konnten im Einzelbetrieb manche gängige Auflösungen (u. a. 1.366 x 768 Bildpunkte) nicht dargestellt werden. Da diese mit einem alternativ getesteten Asus ProArt PA238Q problemlos ausgewählt werden konnten, handelt es sich hier wohl um eine kleine Einschränkung im Zusammenspiel der beiden Geräte. Ansonsten hat Viewsonics VP 2780-4k aber klaglos funktioniert und keinerlei Probleme bereitet. Einen umfangreichen Test dieses Displays haben wir im Rahmen des HP ZBook 15 Dauertests durchgeführt.
Bei der „kleineren“ AMD FirePro W2100 reduziert sich die mögliche Darstellungsfläche auf ein 4k-Display mit 60 Hz bzw. zwei 4k-Displays mit 30 Hz.
Leistung
Bei den beiden Grafikkarten AMD FirePro W2100 und W4100 handelt es sich um Einsteigermodelle für den professionellen Einsatz. Die Besonderheit stellen ein modifiziertes Bios, spezielle Treiber, ein erweiterter Support und ein nicht unerheblicher Preisunterschied im Vergleich zu ähnlichen Consumer-Grafikkarten dar. Der (Straßen-)Preisunterschied beträgt etwa 80 bis 100 Euro. Von der Hardware her ist die AMD FirePro W2100 je nach Ausbaustufe mit einer AMD Radeon R7 240 mit 2 GB DDR3 vergleichbar. Die W4100 entspricht in etwa einer Radeon R7 250 mit 2 GB GDDR5. Während die FirePro Grafikkarten standardmäßig mit einer 3 jährigen Garantie ausgestattet sind, verfügen viele Consumer-Modelle lediglich über 2 Jahre Garantiedauer.
Die Leistungstests der Grafikkarten unterteilen wir in die Bereiche OpenGL, DirectX und OpenCL. Je nach verwendeter Software kann sich die Performance in den unterschiedlichen Bereichen erheblich unterscheiden. Auch ein Grund, warum man sich vor dem Kauf gut informieren sollte.
SPECviewperf. 11 & 12/OpenGL
OpenGL ist eine 3D-Programmierschnittstelle, die man als Konkurrenzmodell zu Microsofts DirectX sehen kann. Sie arbeitet plattformunabhängig und stellt komplexe 3D-Szenen in Echtzeit dar. Beide Grafikkarten in unserem Test unterstützen OpenGL 4.4. Zur Einordnung der OpenGL Fähigkeiten nutzen wir einerseits die SPECviewperf. Benchmarks, die vor allem spezielle OpenGL Optimierungen aus dem CAD-Bereich berücksichtigen. Hier kommen neben CAD auch 3D-Design, 3D-Visualisierung, Öl- und Gasexploration und ein medizinisches MRT zum Einsatz. Andererseits nutzen wir auch Unigine Heaven 3.0 und den Cinebench R15, um die allgemeine OpenGL Performance einschätzen zu können.
Anhand der Testresultate sind beide Grafikchips mit einer soliden (Grund-)Leistungsfähigkeit für professionelle Software ausgestattet. Je nach Programm hat man mal mehr oder mal weniger Reserven zur Verfügung. Sobald Baugruppen Projekte oder Konstruktionen in besonders hoher Auflösung oder besonders detailliert mit unzähligen Elementen bearbeitet werden müssen, führt jedoch kein Weg an leistungsstärkeren Komponenten vorbei. Als Ersatz für eine AMD FirePro M5100 oder Nvidia Quadro K2100M reicht die Performance aber meist gut aus.
DirectX & Spiele
Die DirectX Fertigkeiten testen wir hauptsächlich mit den verschiedenen 3DMark Tests. Mit Unigine Heaven 3.0 kann man zudem Vergleiche zur OpenGL Performance ziehen. Um den Spielebereich etwas praxisnäher abzuklopfen, haben wir uns zusätzlich einige Games unserer umfangreichen Spiele-Benchmarkliste ausgesucht. Die hier ermittelte Leistungsfähigkeit bewegt sich in etwa auf dem Niveau ähnlich ausgestatteter Consumer-Chips aus dem Mobilbereich. Für den Vergleich haben wir zusätzlich Nvidias Geforce 940M und AMDs Radeon R9 M265X herangezogen.
| Anno 2205 | |
| 3840x2160 High Preset AA:4x (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| 1920x1080 Ultra High Preset AA:8x (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Asus Zenbook UX303UB-R4100T | |
| 1920x1080 High Preset AA:4x (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Asus Zenbook UX303UB-R4100T | |
| 1366x768 Medium Preset AA:2x (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Asus Zenbook UX303UB-R4100T | |
| 1024x768 Low Preset (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Asus Zenbook UX303UB-R4100T | |
| The Witcher 3 | |
| 1920x1080 Ultra Graphics & Postprocessing (HBAO+) (nach Ergebnis sortieren) | |
| Acer Aspire E5-573G-5785 | |
| 1920x1080 High Graphics & Postprocessing (Nvidia HairWorks Off) (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Acer Aspire E5-573G-5785 | |
| 1366x768 Medium Graphics & Postprocessing (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Acer Aspire E5-573G-5785 | |
| 1024x768 Low Graphics & Postprocessing (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Acer Aspire E5-573G-5785 | |
| Middle-earth: Shadow of Mordor | |
| 1920x1080 Ultra Preset (HD Package) (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Toshiba Satellite P50t-B-10T | |
| 1920x1080 High Preset (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Acer Aspire E5-772G-70VP | |
| Toshiba Satellite P50t-B-10T | |
| 1344x756 Medium Preset (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Acer Aspire E5-772G-70VP | |
| 1280x720 Lowest Preset (nach Ergebnis sortieren) | |
| Entry Workstation AMD FirePro W4100 | |
| Entry Workstation AMD FirePro W2100 | |
| Acer Aspire E5-772G-70VP | |
| Toshiba Satellite P50t-B-10T | |
OpenCL/GPGPU-Aufgaben
OpenCL stellt einen offenen und einheitlichen Standard zur Übertragung von Rechenaufgaben auf den Grafikprozessor dar. Beide Grafikkarten unterstützen OpenCL 2.0. Neben Konvertierungsaufgaben kommt OpenCL in der Praxis zum Beispiel bei GPU beschleunigten Filtern in der Bild- und Videobearbeitung, bei der Verschlüsselung oder umfangreichen mathematischen Berechnungen zum Einsatz. Zur Einordnung der OpenCL Fähigkeiten nutzen wir Luxmark 2.0 und verschiedene GPGPU-Werkzeuge von SiSoft Sandra 16. Die Testresultate der Bereiche Kryptographie, Finanzanalyse und Bildbearbeitung reichen wir nach, da wir die entsprechenden Vorlagen noch nicht in unserer Benchmark-Datenbank eingepflegt haben.
Grundsätzlich kann man aber sagen, dass die AMD-FirePro-Chips durch alle OpenCL Tests hindurch spürbare Vorteile gegenüber den mobilen Nvidia Quadro K1100M und Quadro K2100M verbuchen können. Beim Raytracing Test durch Luxmark 2.0 kann der Leistungsunterschied mehrere hundert Prozent betragen. Diese Nvidia Schwäche werden, wie erste Tests gezeigt haben, die neuen Maxwell Quadros nicht mehr aufweisen. Bereits Nvidias Quadro K620 (Maxwell) macht hier eine deutlich bessere Figur, ist aber derzeit nur in Lenovos ThinkPad W550s erhältlich.
Fazit
AMDs Einsteigerkarten der FirePro Serie bieten bei OpenGL optimierter Software eine solide Leistungsfähigkeit. Mit Straßenpreisen zwischen 140 und 200 Euro sind sie zudem relativ erschwinglich. Im Vergleich zu unseren mobilen Workstations, die wir bisher im Test hatten, bewegt sich die Performance im Mittel und je nach Testsequenz in etwa auf dem Niveau einer Nvidia Quadro K2100M oder einer AMD FirePro M5100.
Im Zusammenspiel mit DirectX Software kommt es hingegen weniger auf die Treiber, sondern vielmehr auf die Hardware-Ausstattung an. Diese sorgt für eine Performance, die sich etwas vor den Consumer-Chips Nvidia Geforce 940M oder AMD Radeon R9 M265X einordnet.
Kaum in Zahlen oder Wertungspunkte zu fassen sind die für professionelle Aufgaben und Anwendungsbereiche optimierte Stabilität, die Dauerlastfähigkeit, die Software-Zertifizierungen und der erweiterte Support. Auch die überdurchschnittlich gute Schnittstellenausstattung mit den Multimonitorfähigkeiten kann in manchen Arbeitsumgebungen ausschlaggebend sein.
All diese Eigenschaften sprechen vor allem professionelle Anwender an. Hier werden Grafikchips für Spezialaufgaben benötigt, die zudem möglichst reibungslos durchgeführt werden sollen. Ob ein Desktop-System oder eine mobile Workstation die richtige Wahl für den persönlichen Arbeitsbereich darstellt, muss individuell entschieden werden. Als Alternativlösung kommen die getesteten AMD FirePro W2100 und W4100 allemal in Betracht und erweitern so die Gestaltungsoptionen des auszustattenden Arbeitsplatzes.