64-Bit und Spiele: Was bringt's?

64-Bit-Titel sollten Spiele noch besser machen – aber was ist daraus geworden? Wir schauen uns die Technologie genauer an, stellen Entwickler Chuck Walbourn einige Fragen dazu und vergleichen aktuelle Spiele um zu sehen, wo wir heute stehen.

Als AMD vor fünfeinhalb Jahren seine Athlon-64-Prozessorfamilie vorstellte, betonte die Chipschmiede dabei die Vorteile, die die Einführung von 64-Bit Verarbeitung der x86-Architektur schon in naher Zukunft bringen sollten - in Workstations, aber auch auf dem heimischen Desktop. Intel, erst ein Mal kalt erwischt, brachte erst einige Zeit später ebenfalls Desktop-Prozessoren mit 64-Bit-Fähigkeiten auf den Markt. Nach und nach bildete sich dann auch die restliche Infrastruktur heraus, und es kamen Betriebssysteme und Treiber in 64-Bit Varianten heraus, die angepasste Software unterstützten.

Heute ist 64-Bit-Kompatibilität praktisch eine Selbstverständlichkeit. Im Business-Bereich, in dem 64 Bit schon immer am meisten Potential zu bieten schien, existieren inzwischen Programme, die es ausschließlich als 64-Bit-Versionen gibt. Selbst der Small Business Server 2008, der auf ein vergleichsweise kleines Arbeitsumfeld von bis zu 75 Nutzern ausgerichtet ist, liegt nun ausschließlich in 64 Bit vor, da er den Exchange Server 2007 mitbringt.

Warum hat sich Microsoft entschieden, seine neueste Messaging-Plattform nur noch für 64-Bit-Umgebungen herauszubringen? Im Blog des Microsoft Exchange Performance Engineering Teams schreibt Chris Mitchell, dass die Anwendung den 64-Bit-Adressraum nutzt, um mehr Arbeitsspeicher verwalten zu können und damit weniger auf die Festplatte(n) zugreifen zu müssen. Als Beispiel führt Mitchell eine ältere Version von Exchange an, die auf einem 32-Bit-Server mit 4 GB Arbeitsspeicher auf 900 MB RAM zugreifen kann. In einem Betrieb mit 4000 Mitarbeitern bleiben pro User also gerade 225 KB RAM übrig. Das reicht bei Weitem nicht, um alle Nachrichten, Regeln, Kalendereinträge und Kontakte einer typischen Mailbox vorzuhalten. Steigt man allerdings auf einen 64-Bit-Server mit mehr Arbeitsspeicher um - Mitchell empfiehlt für das besagte 4000-Mann-Unternehmen 24 GB - wird die Festplatte stark entlastet. Was dem Heimanwender mehr Arbeitsspeicher und ein 64-Bit-Betriebssystem bringen, wir haben in unserem Artikel Prüfstand Vista: Schneller durch 8 GB RAM untersucht.

Nun wird der Arbeitsspeicher auf dem Desktop derzeit im Allgemeinen nicht so schnell knapp. Dennoch kann man erwarten, dass die 64-Bit-Technologie über kurz oder lang auch auf dem Heimcomputer Einzug halten wird, und zwar in weit stärkerem Maße als die bisherigen, zaghaften Versuche. Für die Gamer stellt sich die Frage, was für Vorteile diese Technologie ihnen heute schon bringt.

Der Umstieg auf 64 Bit: Weil man es kann…

Im Regelfall statten Enthusiasten, die eine Sockel-AM/AM2+ Plattform nutzen, ihren Rechner mit Speicherkits aus, die eine Kapazität von 2 oder 4 GB haben. DDR2-Arbeitsspeicher ist zwar preiswert, aber 4 GB ist heute noch die Norm. 8 GB findet man eher im Workstation-Segment.

Beim Core i7 Prozessor mit seinen drei Speicherkanälen sieht Situation ein wenig anders aus. Hatte man vorher 4 GB im System verbaut, macht ein Rückschritt auf drei 1 GB-Module wenig Sinn. Entscheidet man sich aber stattdessen für drei 2 GB Module, kommt man auf 6 GB. Will man die nutzen, führt kein Weg an einem 64-Bit-Betriebssystem vorbei.

…oder weil man es muss

Das Problem ist nämlich, dass 32-Bit-Systeme maximal 2^32 Bit, also 4 GB Hauptspeicher verwalten können. Auch wenn mehr Speicher vorhanden ist, wird vom System nicht mehr erkannt und angezeigt. Darüber hinaus belegen Erweiterungskarten und Systemgeräte einen Teil des Hauptspeichers zur Adressierung. Deshalb ist es nicht ungewöhnlich, dass 32-Bit-Versionen von Windows von den installierten 4 GB RAM nur etwas über 3 GB anzeigen. Das ist jedoch keine Schwäche von Windows, sondern einfach eine Einschränkung der x86-Architektur.

Genau genommen teilen sich Hardware- und Softwarefirmen die "Schuld" an diesem Fehlverhalten. Wie dieses Dokument von HP ausführt, ist der Grund, warum 32-Bit Consumer-Betriebssysteme wie Windows XP oder Vista nicht die vollen 4 GB Arbeitsspeicher anzeigen können, dass es ansonsten mit älteren Chipsätzen zu Kompatibilitätsproblemen kommen kann, wodurch Systemgeräte nicht in den hohen Speicherbereich geladen werden würden.

Natürlich gab es schon verschiedene Versuche, den "verlorenen" Speicher wieder nutzbar zu machen. Intels Physical Address Extensions (PAE) ermöglichte 36-Bit Adresstabellen, was Server-Umgebungen zu bis zu 64 GB Speicher verhalf. In einer Präsentation auf der Gamefest 2008 erklärte Chuck Walbourn, seines Zeichens Senior Software Design Engineer in Microsofts XNA Developer Connection, dass PAE bei Desktop-Betriebssystemen, die den virtuellen 4-GB-Adressraum auf einem größeren, physisch vorhandenen Spicher hätten abbilden sollen, nie so funktionierte wie es sollte. Das Hauptproblem waren ihm zufolge dabei die Treiber. Es kam zu Kompatibilitätsproblemen mit den Anwendungen, die immer davon ausgingen, dass ihnen anstatt 36 Bit nur 32 Bit zur Verfügung stünden.

Abgesehen davon, dass man also auf 32 physikalische Adresszeilen beschränkt ist, ist auch der virtuelle Adressraum auf 32 Bit beschränkt. Da ein Bit für den gemeinsamen Speicherbereich des Kernels reserviert ist, den alle Prozesse und das Betriebssystem nutzen, bleiben für einzelne Anwendungen nur noch 2 GB übrig. Plötzlich ist man also auch auf dem Desktop mit Einschränkungen konfrontiert, die sich durchaus auf die Leistung auswirken können. Könnte ein Umstieg auf 64 Bit Spielen einen signifikanten Leistungsschub verpassen? Genau das wollen wir herausfinden.

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84 Kommentare
    Dein Kommentar
  • bublic
    was mich jetzt noch interessiert ist; wie sich die Performance mit einer zusätzlichen Ramdisk, bei einem 32bit System, verhält:
    Sprich:
    3,2 GB RAM
    2,8 GB RAMDISK
    ....über einen nachtrag würde ich mich freuen! :)
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  • thorben
    hmm, da muss ich glatt mal mit gta iv herumexperimentieren. bisher läuft das auf 192*1200 nicht so wirklich flüssig, dbaei läuft sogar crysis auf der auflösung mit full details ruckelfrei...
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  • Hydra
    Eigentlich müsste man einen Aufruf starten damit jeder sich einen neuen
    Rechner mit 64Bit Betriebsystem zulegt.
    Erst wenn ein Großteil der Anwender 64Bit nutzt, wird die Entwicklung
    mit detailreichen Spielen aber auch anderer Programme mit großen Schritten voran gehen.
    Ich nutze bereits seit 1,5 Jahren Vista64. Mal von den anfänglichen
    Treiberproblemen abgesehen bin ich mit meinem System sehr zufrieden.

    Ich kann nur sagen, legt euch bei eurem nächsten Rechner 64Bit zu. Es ergeben sich bis auf die fehlende 16Bit unterstützung keine Nachteile. Mit der Argumentation, daß 32Bit schneller läuft kann man sich schenken. Das ist bei der aktuellen Hardware kaum noch der Rede wert.
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  • kaan
    64Bit Games Benchmark ist ein alter Hut seit XP64 weis man das Games kaum von 64Bit Profitieren.
    Interessant wären mal Benchmarks die von 64Bit Profitieren!

    Laut Maxon erhöht sich die Geschwindigkeit um 20% unter 64Bit Systemen unter Cinema 4D bei sehr komplexen szenarien kann man sogar mehrere Tage oder Wochen Rendern sparen.

    Grafik und Webdesigner Profitieren auch von 64 Bit, da meist mehrere dicke Grafikprogramme gleichzeitig am laufen haben. Adobe gibt 8-12% mehr Geschwindigkeit mit Photoshop an.

    SAP rennt mit 64Bit auch schneller um nur mal ein paar Beispiele zu nennen.
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  • Anonymous
    Hab ein bissl gegooglet, aber schlauer bin ich nicht geworden:
    Ist es immer noch so dass viele Games bei 64bit dann einfach nicht laufen? Was ist mit Games mit zB Starforce Kopierschutz? Funktionieren die jetzt? Was gibt es noch alles für Tools,Programme,uvm was mit 64bit nicht funzt/läuft?

    PS: C&C Generals/0h und TiberiumWars/KW sind nicht aufgeführt, können sie auch vom LAA profitieren?
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  • poltroon
    Benchmarks sind völlig uninteressant, die sind der uralte Hut. Das die und Packer/Entpacker/Encoder unter 64Bit abgehen, weiß jedes Kind, davon braucht's sicher nicht den xten Aufguß.
    Es ging um reale Software und eben speziell um Spiele und wie weit der Stand inzwischen ist - DAS ist interessant. MS sollte m.E. deutlich mehr Druck machen, vor allem in Hinblick auf Windows7. Ich mag deren Company-Politik sonst nicht, aber hier könnten sie mal arrogant sein und Ellbogen zeigen und auf die ganzen Hinterdorf-(Treiber)-Hacker, für die 64Bit noch ins Reich der Alientechnologie gehört, vor vollendete Tatsachen stellen. Und SO schwer ist der Umstieg kaum, wenn man erstmal die 32Bit-Ära endlich hinter sich lassen kann und damit auch die ganzen immer mehr auftauchenden Probleme damit.

    Am Artikel stoße ich mich nebenbei an die Bemerkungen zu GTA4 - das Ding dreht auf dem PC gut auf was Details angeht. "Nicht gerade das Non-Plus-Ultra?" Crysis bietet zweifelsohne die besseren und schöneren Shader-Effekte und deutlich mehr davon, aber was die Geometrie angeht, ist GTA4 ganz vorn mit dabei und der Texturload bei hochaufgelösten Texturen kracht ratz-fatz durch die Decke.
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  • sleepy_simon
    @peterhuet: Ich nutze selbst sei über einem Jahr nun Vista 64 und habe bisher nur genau 2 Programme gefunden, die von sich aus nicht laufen wollten: Spellforce und Spellforce 2. Allerdings ist bei diesen Games tatsächlich der Kopierschutz schuld, sodass ein Entfernen des selbigen die Games zum Laufen bewegen konnte. Auch wenn man sich nun rechtlich bestimmt um diese Lösung streiten kann... ich habe diese Spiele bezahlt also möchte ich sie nun auch spielen können, und wenn die Hersteller sich nicht offiziell um Lösungen kümmern, bin ich froh, wenn andere das für sie auf diesem Wege getan haben.

    Andere nicht laufende Anwendungen sind mir noch nicht untergekommen, meist gab es früher oder später Updates und Patches, die die Kompatibilität mit 64-Bit OSs sichergestellt haben. Das Argument, dass so viele Programme nicht laufen, lasse ich bereits nicht mehr als Kontra-64-Bit Argument gelten.
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  • markus12
    Ich habe auch ein 64 Bit System und muss sagen es läuft einfach super ich spiele zwar nicht viel aber auch so kann man sagen das 64 bit Systeme besser sind.
    Vor allem beim Packen in WINRAR bringt das speed.

    Wenn ich mal spiele muss ich aber sagen das auch 32 Bit Spiele super laufen bis auf ein paar alte.
    Was man merkt ist das dabei kaum noch die Platte am lesen ist da der größtel im Arbeitsspeicher abläuft wenn der Level bzw das Spiel einmal läuft.
    Ich wünsche mir das es bald mal mehr 64 bit Spiele und Software gibt.Ich denke das es immer mehr kommen wird da es bald keinen ram unter 4 Gb mehr geben wird und die Kunden den ja nutzen möchten.
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  • Blackburn51
    zum thema GTA 4 ich würde es gut finden wenn ihr GTA 4 in tests weiterverwenden würdet aber es wähe toll wenn ihr ein spiele test machen würdet und auch mehr AMD s verwenden würdet
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  • miagi1
    tipp von mir ihr haettet mal ein mmorpg testen sollen ...
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  • fruechtetee
    Wenn doch bloss Win7 only 64Bit wäre!
    Es bringt ja keine Nachteile, auch für schwache PCs, und 64Bit müssen Pflicht werden!
    Jedes Programm muss für 64Bit gebaut werden, dann gäbs auch nur noch "1 Sparte" -> 64Bit! Ich sehe nur Vorteile, nutze selber 64Bit und ärgere mich z.B. das 32Bit Programme die viel RAM für kurze Zeit brauchen (AV z.B.) diesen nicht kriegen!

    Ausserdem merk ich das Win64 viel schneller läuft - es gönt sich unter Hochzeiten ja auch flockige 2GB Ram :P
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  • fruechtetee
    Ps.: Left 4 Dead hab ich mit 130FPS (alles auf Maximum, 1920*1080)! Warum packt ne GTX260 216 nur 108? Liegts an meinen 8GB Ram :D ?
    -3
  • Anonymous
    Schöner Artikel!

    Der Einbruch der FPS beim Umstieg vom 3 GB 32Bit auf das 3 GB 64 Bit Bertriebssystem könnte sich an dem erhöhten Speicherbedarf einer Anwendung unter einem 64 Bit Betriebssystem erklären. Somit würde der höhere Speicherbedarf, bei gleicher vorhandener Speichermenge, die Anwendung ausbremsen. Wäre schön wenn der Speicherbedarf der gleichen Anwendung unter 32 Bit zu 64 Bit mal verglichen werden würde. Wenn dem so wäre, würde dies erklären, warum das 64 Bit 6GB System wieder so schnell wie das 3 GB 32Bit System ist.

    MFG
    Buikiller
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  • Diesel_im_Blut
    Ich muss sagen, sehr interessanter Test! Mir war allerdings auch von Vorne herein klar, dass die unterschiede nicht so groß ausfallen würden. Aber es bleibt wirklicgh zu hoffen das die Spiele auf 64 Bit optimiert werden. Ich bin jedenfalls mit 8GB Ram dafür gerüstet.

    Ich kenne noch ein Spiel, welches damals vielleicht von 64 Bit profitiert hätte, Gothic 3. Deaktiviert man bei 8GB Ram mal testweise die Auslagerungsdatei, lässt sich Gothic 3 nicht mehr starten, obwohl genügend freier Arbeistspeicher da wäre.
    Auch machte ich Erfahrungen mit 64 Bit und zocken der schlechteren Art. C&C Tiberium Wars, lässt sich im Auslieferungszustand auf einem 64 Bit Vista nicht starten, erst nachdem man den aktuellem Patch installiert hat! Bei Alarmstufe Rot 2, ist in Foren zu lesen, gabs dieses Problem auch. Und dieses Spiel kam ja erst vor kurzem auf den Markt. Scheinbar werden hier bei nicht allen Spielen die Hausaufgaben richtig gemacht.
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  • Voo
    @fruechtetee und alle andern die meinen, dass Microsoft Win7 doch mal bitte nur als 64bit Version rausbringen sollte - das mag zwar ne ganz nette Idee im Homeuser Bereich sein, würde aber im Businessbereich zu einigen Problemen führen.

    Denn wie wir alle wissen (sollten), gibts dort einige Altlasten die das nicht mitmachen würden und ich fürchte MS hat absolut kein Interesse daran, jemandem nen Grund zu liefern bei XP/Vista zu bleiben..
    0
  • auser
    die altlasten leigen aber nicht an der 32bit notwendigkeit. diese altlasten würden auch nicht auf einem win7 32bit laufen. es sind meist 16bit altlasten.
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  • derGhostrider
    Zum Artikel:
    Zitat:
    Als AMD vor fünfeinhalb Jahren seine Athlon-64-Prozessorfamilie vorstellte, betonte die Chipschmiede dabei die Vorteile, die die Einführung von 64-Bit Verarbeitung schon in naher Zukunft bringen sollten.

    1. 64Bit-CPUs gab es schon LANGE vor der Einführung der AMD-CPUs.
    Erinnerung: Alpha, Intel Itanium und andere.
    Eingeführt wurde da eigentlich gar nichts, nur endlich mal zum Enduser weitergereicht. Klingt hier jedoch ein bisschen nach einer neuen Erfindung.

    Zitat:
    Intel folgte kurze Zeit später und brachte ebenfalls Desktop-Prozessoren mit 64-Bit-Fähigkeiten auf den Markt. Nach und nach bildete sich dann auch die restliche Infrastruktur heraus, und es kamen Betriebssysteme und Treiber in 64-Bit Varianten heraus, die angepasste Software unterstützten.

    2. Kurze Zeit später??? Intel hat zuerst behauptet, daß 64bit dem Enduser nichts bringen würden und hat versucht diese Entwicklung so lange wie möglich als Fehlschlag darzustellen.
    RUND ZWEI JAHRE LANG!
    AMD kam mit dem Athlon64 im Jahr 2003 auf den Markt.
    Intel hat im dritten Quartal 2005 die EM64T-Funktionen in den P4s der Prescott F Modelle offiziell aktiviert.
    Sie haben also lange gewartet und dann die Funktionen von AMD übernommen und etwas für sich angepasst.

    Vonwegen "kurz später".

    Weiterer Fehler:
    Betriebssysteme und Treiber gab es LANGE vor den Intel-CPUs! Linux-Versionen für 64bit CPUs schon viele Jahre vorher, Windows gab es schon für IA64 und auch als Beta für AMDs 64bit CPUs. Nur die Fertigstellung wurde "rein zufällig" zwei Jahre hinausgezögert, bis auch Intel endlich mal soweit war. Was für ein Zufall...
    Aber Sowohl Treiber als auch Betriebssysteme gab es bereits vor den Intel CPUs mit EMT64.

    Hier schreibt mal wieder jemand die Geschichte um!

    -----

    Das Beispiel mit 32bit Server ist auch an den Haaren herbeigezogen! Windows Server 2003 R2 Enterprise Edition 32bit kann deutlich mehr als 4GB RAM verwalten: 64GB!
    Die nicht-R2 kann nur 32GB RAM verwalten, bis man das SP2 installiert, dann kann auch die "alte" Version 64GB RAM ansprechen.
    Quelle von Microsoft selbst: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa366778.aspx#physical_memory_limits_windows_server_2003

    Es ist also "etwas oberflächlich" derartig von 4GB RAM bei Windows Server 32bit zu sprechen. Das stimmt halt nur für "Standard" oder kleiner.

    Ehrlich gesagt habe ich nun schon nach den ersten Abschnitten keine Lust mehr weiter zu lesen. Derartig viele sachliche Fehler...

    OK, nun habe ich ein paar Abschnitte weiter gelesen und es wird schlimmer:

    Zitat:
    Das Problem ist nämlich, dass 32-Bit-Systeme maximal 2^32 Bit, also 4 GB Hauptspeicher verwalten können. Auch wenn mehr Speicher vorhanden ist, wird vom System nicht mehr erkannt und angezeigt.

    --> Die 32bit "Datacenter" Version von Windows Server 2003 (SP2 oder R2) kann 128GB RAM erkennen, ansprechen und adressieren.
    Es gibt spezielle Linux-Kernel für "viel RAM" die ähnliche Techniken verwenden.


    Dann widerspricht man sich erstmal prompt selber. Erst hieß es noch ganz allgemein, daß 32bit SYSTEME nicht mehr als 4GB könnten, nun kommt:
    Zitat:
    Intels Physical Address Extensions (PAE) ermöglichte 36-Bit Adresstabellen, was Server-Umgebungen zu bis zu 64 GB Speicher verhalf.

    Offensichtlich bis zu 128GB -> Siehe Link von oben und Windows Server 2003 (R2 oder SP2) Datacenter.

    Die Einführung des Artikels macht so keinen Spaß!

    Erst wird allgemein geschrieben und das reichlich falsch, dann rudert man halbherzig zurück...
    Für mich endet der Artikel hier erstmal auf der ersten Seite. :-(
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  • diger
    Erst mal vorweg: Es gab schon 64Bit CPUs und Betriebssysteme, lange bevor AMD und Intel darüber nachgedacht hatten, da auch mitmischen zu wollen. Zwar war das nichts für Endkunden, aber so zu tun, als das eine "Erfindung" von AMD oder Intel wäre, ist schlichtweg falsch.

    Was mich an dem Artikel aber am meisten stört (mal abgesehen von den massenhaften Fehlern darin), das nur auf Spiele eingegangen wird. Es wird so getan, als ob man mit einem PC nur noch spielen könnte, und das es da draussen auch nur noch Menschen gibt, die nichts anderes tun.

    Und gerade im Anwendungsbereich gibt es unzählige Gründe, heute schon auf 64Bit umzusteigen. Und da rede ich nicht nur von professionellen Workstations im Büro.

    Schade, aber langsam lässt Tomshardware immer mehr nach.
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  • nebukat
    Zitat:
    kann das System theoretisch atemberaubende 16 Exabyte RAM verwalten - das sind (minimal fassbarer ausgedrückt) 17,2 Millionen Gigabyte.

    Lauten die Präfixe nicht Giga-Tera-Peta-Exa ?
    Ein Exabyte sollte also eine Milliarde Gigabyte sein.
    Wenn man alle Speicherriegel dieser Welt in ein System baut, könnte es knapp werden ;)
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  • fruechtetee
    16 Exabyte * 1000 = 16.000 Petabyte * 1000 = 16.000.000 Terabyte! Gebe dir recht irgendwo ist was falsch
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