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Windows 7: Rückkehr des verlorenen Sohnes

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Den schlechten Ruf, den sich Vista bei vielen Anwendern als speicherfressendes und langsames Betriebssystemmonster erworben hat, galt es mit der Einführung von Windows 7 wieder zu beseitigen. Man musste beweisen, dass Windows 7 eben doch kein aufgebohrtes Vista ist, sondern endlich mit den Funktionen aufwartet, wie man sie von einem modernen Betriebssystem erwarten kann. Neben grundlegenden Änderungen am System wurde auch der Grafik zurückgegeben, was man ihr mit Vista nahm: die 2D-Grafikbeschleunigung aller Bereiche ohne Einschränkungen, also auch der GDI-Zeichenfunktionen.

Erstmals spart Windows 7 mit WDDM 1.1 auch doppelt belegten Speicher für die Fensteranwendungen ein, was zu einem schlankeren System mit geringeren Anforderungen führt. Wer sich die Frage stellt, wie man gegenüber Vista mit so viel weniger Ressourcen auskommen kann, erhält damit eine der wichtigsten Antworten. Die Einsparung der doppelten Speicherbelegung ist der Grund, der Systemspeicher wird entlastet.

Unter Vista wirtschaftet man aus dem Vollen…(Quelle: Microsoft)

… Windows 7 ist da schon bescheidener  (Quelle: Microsoft)

Zusätzlich zur GDI wurde mit Windows 7 auch Direct2D eingeführt. Diese Schnittstelle nutzt analog zu Direct3D die direkte Hardwarebeschleunigung und bietet zudem einen komplexeren Funktionsumfang. Direct2D besitzt die Geschwindigkeit des GDI und ersetzt damit gleichzeitig das schwerfällige GDI+. Ob sich Direct2D in absehbarer Zeit jedoch etablieren kann, bleibt noch abzuwarten.

Noch nutzen fast alle Programme das GDI-API zu Ausgabe und Umsetzung von 2D-Grafikinhalten. Wir freuen uns, dass die Hardwarebeschleunigung, die uns Anwendern mit Vista genommen wurde, endlich zurückgekehrt ist.

Asynchrone GDI unter Windows 7  (Quelle: Microsoft)

Nahezu ideale Skalierung beim Abarbeiten mehrerer Fenster  (Quelle: Microsoft)

Zusammenfassung:

• direkte Weiterleitung der GDI-Zeichenbefehle an den Grafiktreiber durch den DWM

• asynchrones, also auch gleichzeitiges Abarbeiten der GDI-Befehle mehrerer Fenster

• speicherschonende Entlastung der Warteschlange

• neue WDDM 1.1-Treiber

Anforderungen an die Grafikkartenhersteller

Die Rückkehr der 2D-Hardwarebeschleunigung nimmt auch die Grafikkartenhersteller in die Pflicht. So müssen die Treiber für Windows 7 speziell angepasst werden, da einerseits die 2D-GDI über die Hardware beschleunigt werden muss und andererseits auch die 2.5D-Ebenen der einzelnen Fenster. Leider schließt sich hier der Kreis zur Einführung, denn mit der aktuellen ATI-Generation scheint es treiberbedingte Probleme zu geben. Und zwar in beiden Bereichen der 2D-Grafikbeschleunigung. Wie wird diesen Problemen auf die Spur kamen und was wir daraus folgern, das lesen Sie im folgenden Abschnitt.

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kor 11/01/2010 22:35
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-2+

Weiter so THG nach dem Solarprojekt der erste tolle lange und informative bericht den ich hier lese. Die Kurzen artikel sind nett aber So ein langer ausführlicher Bericht ist doch immer wieder ein Highlight ich hätte gern mehr davon. Auch ein paar neue Modding Artikel Videos wären mal wieder eine nette abwechslung (alla Öl PC etc)

I-HaTeD2 12/01/2010 08:03
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FormatC 12/01/2010 08:05
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-1+

Inwiefern?

Für die meisten besteht "2D-Grafik" nur aus dem, was sie als Benutzeroberfläche auf dem Desktop sehen. Niemand wird sich die Mühe machen zu unterscheiden, ob es sich nun um das Zeichnen an sich mit grundlegenden Funktionen von GDI, GDI+ oder Direct2D oder das Fenstermanagement handelt. Das alles kann, in der Summe betrachtet, durchaus im Allgemeinenfall relativ flott ablaufen, aber in einigen Anwendungsszenarien eben auch bremsen. Wenn Dein Auto am Berg keine Leistung bringt, dann kannst Du auch pauschal sagen, die Kiste zieht nicht - oder Dich eben auf die genaue Ursachensuche machen. Dann wirst Du ins Detail gehen und die Einzelteile überprüfen müssen. Denn ganz umsonst steht ja "2D-Grafik" nicht in Gänsefüßchen :)

Derfnam 12/01/2010 08:09
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-0+

Dein Nick sei I-HaTe2D. Oder?

bluray 12/01/2010 08:13
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-2+

Toller Bericht! Zumindest weiss ich jetzt, warum auf meinem Notebook mit VB6 die Desktopgestaltung auszuschalten ist, um brauchbar mit der IDE zu schaffen.

Wenn man hier nicht so findige Tüftler, wie FormatC hätte, wäre ich heute noch im Ungewissen, warum eine alte 2D-Applikation da so gemütlich vor sich hinschleicht, wenn ich ein Fenster verschiebe.

Es ist echt traurig, dass die Hersteller zugunsten der 3D-Leistung die 2D-Leistung vollkommen vernachlässigen. Oder ist dies sogar gewollt? Schliesslich gibt es ja sog. Workstation-Karten beider Hersteller (QuadroFX, FireGL), welche auch auf den 2D-Bereich getrimmt sind.

Hier wäre es gut, zu wissen, wie die Karten im Vergleich zu ihren 3D-Gamerkarten abschneiden. Wenn die Workstation-Karten wieder DEUTLICH schneller wären, könnte man Mutwillen den Herstellern unterstellen, da sie entweder ihre Treiber entsprechend "kastrieren", damit Kunde "Depp" sich entweder für eine 3D-Karte oder eine (z.T. sündhaft teure) Workstationkarte entscheidet.

Schade, dass die Hersteller scheinbar solche Tricksereien notwendig haben, um eine künstlich grosse Produktpalette aufzubauen, denn wenn man bedenkt, wass die heutigen Grafikmonster an Rechenpower haben, dann sollte so 2D-Rendering für die Karten eigentlich "*Rülps* und verdaut" sein...

Wie eingangs erwähnt! SEHR lesenswerter Artikel, der auf der Startseite durchaus als Topic (2D unter Vista/Seven) verankert werden sollte, denn ich glaube mal, dass es ETLICHE Anwender gibt, die mit diesem Problem konfrontiert sind!

fffcmad 12/01/2010 08:16
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-0+

Bei ATI ist die 2D Leistun schon seit jahren auf dem Rueckmarsch. Seit der x800ter Serie werden 2D Funktionen eingespart. Ab dieser Generation muss man damit Rechnen, einer Ruckelorgie gegenueber zu stehen, wenn der Windows Media Player laeuft, und nebenher ein Transparentes Fenster aufpoppt. (WinXP) Das wurd irgendwann vor 2 Jahren per Treiberupdate nachgebessert. Trotzdem beherrscht eine ATI Karte aktuell nicht mal das Noetigste von 2D Instruktionen. Da, wo Nvidia damals immer eingespart hat, hat ATI seit ein paar Jahren schoen aufgeholt. Problem nur, das z.B. die GTX280 ein deutlich besseres Set an 2D Funktionen mitbringt, als ATI Karten frueher. Komisch is des.

bluray 12/01/2010 08:31
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-1+

Was auch erklärt, dass die 280er GTX bei mir unter Seven wie eine Rennsau läuft und ich für die VB6 IDE die Desktopgestaltung nicht deaktivieren muss. Sie läuft spürbar flotter als die 4650HD in meinem Schleppi... eigentlich traurig... wenn ich sehe, was die karten an Rechenleistung haben, sollte doch gerade 2D den onboard-Lösungen um ein Vielfaches überlegen sein... oder geht der Trend dahin, dass man für 2D einen onboard-Grafikchip braucht und für 3D dann ein Grafikmonster, wie die heutigen Karten.

Vermutlich steckt dahinter die Idee der Hybrid-Grafiklösungen...

SpielerZwei 12/01/2010 09:20
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-0+

Zitat :Mainboard: A-Data Vitesta Extreme

Das ist wohl ein Copy-Paste Fehler... :)
Auf was für einem Mainboard liefs denn nu?

FormatC 12/01/2010 09:28
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-0+

Dass ich damit gar nicht so falsch liege, zeigen u.a. mehrere Threads hier im Forum:
http://www.tomshardware.com/de/for [...] er-betrieb

@bluray:
Was VB6 betrifft, die SDI-GUI ist echt ein Fall für sich. MS hat bei der Oberfläche ein wenig tief in die Trickkiste gegriffen, was nun ab Vista leider rächt. Das, was z.B. bremst (und nicht nur in VB6) ist das Verschieben der Steuerelemente während der Laufzeit, in dem man der Steuerelementeklasse Eigenschaften gibt, die sie sonst nicht hat (z.B. Rahmen bei Buttons). Diese ganze Fensterjongliererei geht allerdings davon aus, dass die Steuerelementeklassen "sauber" sind. Derartiger Missbrauch ist nun mal nicht vorgesehen. Solange ich diese GDI-Aufrufe selbst an den Treiber schicken kann, klappt das (Windows Basic), sobal der DWM (Aero) aktiv ist, weiß Windows nicht mehr so recht, was es damit machen soll :)

@SpielerZwei:
Es muss richtig heißen: DFI Lanparty DK X48-T2RS. Das kommt vom Stress, weil die Linien nicht funktionieren :D

FormatC 12/01/2010 10:06
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-0+

Lass Dir den Test und die Probleme der ganzen Leute hier mit der Aero-Oberfläche unter W7 mal auf der Zuge zergehen:

[*]Die Ausgabe von 2D-zeichenobjekten erfolgt OHNE Aero und damit ohne DWM mit 157 MHz um Welten schneller als bei 850 MHz und Aero + DWM!
[*]Die Oberfläche als solche läuft stabiler und vor allem auch ohne Darstellungsfehler, sobald Aero ausgeschaltet ist!
[*]Auch die Treiberzurücksetzerei entfällt - weil nichts mehr abstürzt. Netter Nebeneffekt.

Mein ursprünglicher Gedanke, den Takt zu erhöhen, um ständig unter 850 MHz zu arbeiten hat sich im Nachhinein als falscher Lösungsansatz herausgestellt. Aero weg, damit 2D-Hardwarebeschleunigung weg und schon läufts.

Zitat :thg könnte mal versuchen mit einem alten CPU und langsamen RAM die test zu fahren...
Ich verwies doch schon auf den Teil 2 des Tests. Da testen wir sogar alte Vodoo- und S3-Karten gegen. Das geht von Windows 98, über XP und Vista bis Windows 7. Natürlich nur nach Verfügbarkeit der Treiber. Als Windows 98 Testmaschine läuft ein alter Pentium MMX 233. Und der Witz ist, nicht zwingend langsamer :D

Warte geduldig auf Teil 2, dann gibts hier beim Tom auch das Benchmarkprogramm als Download :)

anonymous 12/01/2010 10:17
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-0+

Gerüchte, dass die 2D-Peformance der ATI-Treiber stinkt, gibt es schon seit längerem in der Linuxwelt, siehe z.B.:

http://www.phoronix.com/scan.php?p [...] n_2d&num=1

http://en.wikipedia.org/wiki/Fglrx

Angeblich sollen da die Opensourcetreiber sogar bessere Ergebnisse liefern:

http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=963185

Das lässt hoffen, dass es sich hier nicht um ein Hardwareproblem handelt, sondern einfach nur um Schlamperei von Seiten ATIs Treiberabteilung...

FormatC 12/01/2010 10:25
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-0+

Der Witz ist ja, unter Vista ist die Karte durchaus einen ganzen Zacken schneller. Wobei sie in kaum einem Fall die Performance einer Geforce erreicht. Vor allem die Werte der älteren Karten. Das Blitting ist ok, Stretchen taugt auch nichts. Es ist echt zum Haareraufen.

3DKing 12/01/2010 10:25
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-0+

Wie immer Igor, ein außergewöhnlich toller Artikel!

FreXxX 12/01/2010 10:26
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-2+

Danke, THG. Endlich mal wieder was lesensbares!

Sic 12/01/2010 10:30
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-1+

Sehr genialer Test/Bericht!
Also ich habe grad so viel gelernt wie in meiner ganzen Schulzeit zusammen :D
Jetzt endlich verstehe ich, wieso im Desktop Bereich mein Rechner so zügig läuft, wie eine Oma mit Krücken und beim Zocken es mich eher an Roadrunner auf Speed erinnert!!!

Mir sind noch zwei kleine patzer aufgefallen
Bei Test 3,4,5 im Diagram steht immer zweimal "HD4870 GPU" und in Test 6 im Diagram taucht 3 mal die HD5870 auf.

Was mir grad noch zudenken gibt ist, wie sich dieses Verhalten auswirk wenn der Prozessor einen Integrierten Grafikchip hat?

bigreval 12/01/2010 10:34
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-1+

Ist das nicht der Stoff aus dem die Verschwörungstheorien sind?

Na fassen wir mal zusammen: Intel bringt neue CPU´s MIT Grafikkern integriert... 3D Leistung gleich null, 2D, na ja, da kommt Microsoft in´s Spiel, optimiert Windows 7 für diese Hardware...

Nun kommen ATi und Nvidia in´s Spiel um uns auch 3D zu ermöglichen...

Also, wer demnächst wieder ein alltags- und freizeittaugliches PC-SSystem braucht, der MUSS einen neuen INTEL Proz kaufen, WIN 7 installieren UND eine 3D Grafikkarte dazu... Die restliche Hardware natürlich auch in NEU, weil alles alte bremst ja das neue Zeugs aus...

Verkauft wird das ganze als "Baukastenlösung", Wer nicht zocken will dem reicht die "Prozessor-Grafik" und wer zocken will, der schont im Desktop die Umwelt weil die 3D-Karte ja ausgeschaltet und deaktiviert ist...

Na ja, ich sag´s ja immer, die Amis haben im Marketing mehr drauf als wir, alle brauchen neue PC´s und die Konjunkturkriese ist überwunden! Und das was unsere Händler drann verdienen dürfen, na ja, vieleicht hilft es ja auch...

anonymous 12/01/2010 10:59
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-0+

Wie schlagen sich eigentlich die neuen Grafikkarten im transcodieren von Videofilmen? Ich denke dabei an das neuberechnen von selbstgedrehten Videosequenzen mit Adobe Premiere, Pinnacle Studio usw. wo ja auch die Grafikkarte zum tragen kommt...

anonymous 12/01/2010 11:00
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--1+

Toller Artikel, sehr lesenwert, sehr interessant. Ich arbeite ab und zu mit Corel Draw und hab mir nie wirklich Gedanken um die 2D-Leistung meiner Grafikkarte gemacht. Dieser Artikel hat mir die Augen geöffnet. Jetzt vermute ich auch, warum der Phenom II X4 mit der Ati Onboardgrafik in einem anderen Rechner so bemitleidenswerte Performance unter Corel Draw bietet. Ich bin entsetzt!
Ich kann den 2. Teil und das Benchmarktool nicht erwarten. Genialer erster Teil!

FormatC 12/01/2010 11:13
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-0+

Zitat :aber das 3200 spu's bei egal welchem takt nicht in der lage sind popplige 2d vektoren zu berechnen bezweifel ich doch sehr stark!!!
Das wird garantiert nicht mal auf der Karte ankommen. Die Werte ändern sich in ihrer Aussage nicht, wenn ich mittels hochauflösendem Timer nur 1000 Linien zeichne, pausiere, zeichne, pausiere usw. Unter Vista gehts doch auch. Typischer Treiber-Bug aus meiner Sicht.

Aber erkläre mal einem Treiberprogrammierer, dass es außerhalb seiner zuckersüßen und romantischen Rosa-3D-Welt noch andere Realitäten gibt! Die glauben doch glatt, Direct2D wäre in 90% der Anwendungen implementiert, außer Windows 7 gäbe es keine Betriebssysteme mehr und es würden eh alle nur noch zocken. Die GDI und GDI+ sind in deutlich über 90% der Anwendungen noch präsent. Das zu vernachlässigen ist einfach nur realitätsfern. ;)

Aus meiner täglichen Praxis heraus prognostiziere ich für Direct2D in den nächsten 2 Jahren vielleicht einen Anteil von 20-25%. Wenn überhaupt. Mehr sicherlich nicht. Hier setzt jemand seinen Wunschtraum über die Realität ohne zu begreifen, dass sich nicht der Kunde nach dem Anbieter, sondern der Hersteller gefälligst am Kunden zu orientieren hat. Verkehrte Welt eben.

Um dem 2. Teil und der Erklärung des Testprogramms nicht vorzugreifen:
Ich zeichne mit Absicht NICHT in irgendeinen Puffer, den ich dann komplett blitte, sondern DIREKT auf den Bildschirm (zumindest aus Sicht des Programms). Alles andere wäre reine Augenwischerei. Dadurch kann es zu keinem Datenstau kommen, da die nächste Linie erst gezeichnet wird, wenn die vorige auch ausgegeben wurde. Selbst wenn ich den Takt unter Aero zwangsweise absenke, so dass Aero und Basic bei gleichem Takt laufen, ist die Variante mit Aero grausam langsam. Da ändert auch die geänderte Taktrate nichts.

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