Nvidia GeForce: RTX 3090, 3080 & 3070 mit viel mehr Leistung ab 499 €

Jensen Huang, CEO von Nvidia, präsentierte auf dem GeForce Special Event die Grafikkarten GeForce RTX 3090, RTX 3080 und RTX 3070 der nächsten Generation mit Ampere-Technologie. Die Leistung mit und ohne Raytracing sollte im Vergleich zu Turing massiv ansteigen und die Effizienz deutlich ansteigen. Die Preise sind fast eine Überraschung.

Die endgültigen Spezifikationen waren größtenteils kein Geheimnis mehr. Dementsprechend neigt die Nachricht dazu, durch die Tür zu fallen und konzentriert sich auf das noch Unbekannte und bereits Interessantere: Wie schnell sind die neuen Grafikkarten? Springt die Leistung pro Shader mit der gleichen Geschwindigkeit? Gibt es Verbesserungen bei Ray Tracing und DLSS? Wann können die Grafikkarten gekauft werden? Und was kosten die 3D-Beschleuniger eigentlich? Die bloßen Spezifikationen werden dann unten berücksichtigt.

Ampere bei 8 nm mit doppelten FP32-Shadern

Der Live-Stream bot nicht viele technische Details zu Ampere, aber es gab einige Überraschungen. Nachdem tatsächlich eine 7-nm-Produktion für Ampere angenommen wurde, wurde sie bei Samsung schließlich zu 8 nm. Nvidia spricht von einem benutzerdefinierten Prozess mit Optimierungen, wie dies bei Turing mit 12 nm bei TSMC der Fall war. Die GA102-GPU verfügt über 28 Milliarden Transistoren und ist damit deutlich größer als die TU102 von Turing.

Was sich in der Ampere-Architektur genau geändert hat, bleibt ein Geheimnis. Anscheinend hat Nvidia die Shader-Einheiten jedoch erheblich umgebaut. Anscheinend kann eine ALU bei Ampere nicht mehr nur eine MAD-Berechnung (Multiply ADD) mit FP32-Genauigkeit pro Zyklus durchführen, sondern zwei. Dies würde die theoretische Rechenleistung pro Zyklus für eine einzelne Shader-Einheit verdoppeln.

Aus diesem Grund nennt Nvidia Ampere auch doppelt so viele CUDA-Kerne wie bisher. Die GeForce RTX 3070 ist mit 5.888 CUDA-Kernen ausgestattet, die GeForce RTX 3080 mit 8.704 und die GeForce RTX 3090 mit 10.496. Im Vergleich dazu verfügt die GeForce RTX 2080 Ti nur über 4.352 CUDA-Kerne.

Apropos stärker: Nvidia gibt eine Rechenleistung von 20 TFLOPS für die GeForce RTX 3070, 30 TFLOPS für die GeForce RTX 3080 und 36 TFLOPS für das Flaggschiff GeForce RTX 3090 an. Im Vergleich dazu verfügt die GeForce RTX 2080 Ti nur über 13,4 TFLOPS. Das klingt riesig, aber eine FP32-ALU von Ampere ist nicht doppelt so schnell wie die von Turing. In von Nvidia verwendeten Spielen soll die GeForce RTX 3070 etwas schneller sein als die GeForce RTX 2080 Ti. Dies ist immer noch ein beeindruckendes Ergebnis, entspricht jedoch nicht der Lücke in der theoretischen Rechenleistung.

Bei den Taktraten scheint Ampere im Vergleich zu Turing leicht zulegen zu können. Zumindest Nvidia gibt für alle drei Modelle eine Frequenz von etwas mehr als 1.700 MHz an, was 150 MHz über den Werten einer GeForce RTX 2080 Ti liegt. Wenn der Turbolader von Ampere ähnlich wie der von Turing funktioniert, sind die Taktraten in Spielen höher und können die 2.000-MHz-Marke überschreiten.

Der FPS-Sprung von Ampere ist deutlich größer als der von Turing

Die GeForce RTX 3070 soll für normale Rasterspiele schneller sein als eine GeForce RTX 2080 Ti. Dies ist ein viel größerer Schritt als der der alten Turing-Generation, bei der selbst die GeForce RTX 2080 mit der GeForce GTX 1080 Ti Schwierigkeiten hatte. Die GeForce RTX 3080 macht auch einen großen Schritt, mit dem sie die GeForce RTX 2080 Ti übertreffen sollte.

Nvidia nennt keinen direkten Vergleich mit dem Turing-Flaggschiff, aber die Leistung sollte bis zu doppelt so hoch sein wie die einer GeForce RTX 2080. Ein Sprung von rund 55 Prozent gegenüber der GeForce RTX 2080 Ti scheint durchaus möglich zu sein. Die GeForce RTX 3090 hat dann weitere 20 Prozent mehr Rechenleistung als das kleinere Modell. Es fehlen jedoch genauere Leistungsinformationen.

Ray Tracing und DLSS werden ebenfalls deutlich schneller

Neben der klassischen Rasterizer-Leistung konzentrierte sich Ampere auf Raytracing und DLSS. Laut Nvidia wurden die Raytracing-Kerne erheblich verbessert und sollten nun pro Kern 70 Prozent schneller arbeiten als Turing. Sowohl Grafik- als auch Rechenberechnungen können getrennt von Raytracing durchgeführt werden, und die Kerne können die Schnittstellenprüfung (Ray Traversal) auch doppelt so schnell wie zuvor durchführen. Die Anzahl der RT-Kerne ist noch unbekannt.

In der Praxis spricht Nvidia von einer etwa 60 bis 100 Prozent höheren Raytracing-Leistung von Verstärkern im Vergleich zu Turing. Die Entfernung hängt von der Komplexität der Berechnungen ab. Battlefield V soll „nur“ rund 60 Prozent, Metro Exodus rund 70 Prozent und Quake 2 RTX rund 85 Prozent betragen. In professionellen Programmen wie Blender kann es auch etwas mehr als doppelt so schnell werden.

Laut Nvidia kann die GeForce RTX 3080 Raytracing-Spiele in Ultra HD mit DLSS mit 60 FPS spielen. Die GeForce RTX 3070 verfügt über Raytracing und DLSS bis 60 mit einer Auflösung auf halbem Weg zwischen WQHD und Ultra HD – für WQHD mit DLSS liegt die Bildrate weit über 60 FPS.

Tensorkerne der dritten Generation

Die Tensorkerne bei Ampere für Gaming-Grafikkarten befinden sich bereits in der dritten Generation und sind daher von der professionellen GA100-GPU abgeleitet. Vermutlich können die Derivate der Gaming-Ampere-GPUs nicht alle Formate der Professional-Version beschleunigen – da dies einfach nicht erforderlich ist -, aber Nvidia hat dies nicht kommentiert. Abgesehen davon sind die Tensorkerne viel schneller als bei Turing. Die Anzahl der Tensorkerne ist in Ampere ebenfalls noch unbekannt.

Nvidia spricht von deutlich mehr Leistung pro Watt

Die verbesserte Produktion in Verbindung mit einer anscheinend nicht nur schnelleren, sondern auch effizienteren Architektur erhöht das Leistungs-pro-Watt-Verhältnis in der GeForce RTX 3000-Generation. Nvidia spricht von einer um 90 Prozent höheren Effizienz als Turing. Das Diagramm zeigt jedoch, dass die Aussage beim Vergleich einer GeForce RTX 3080 mit einer GeForce RTX 2080 und einer entsprechenden Bildrate von 60 FPS gemacht wurde – dementsprechend lief die GeForce RTX 3080 nicht mit ihrer maximalen Leistung, was normalerweise Auswirkungen hat Effizienz.

Um die höhere Leistung zu erzielen, hat Nvidia unter anderem den Stromverbrauch der Ampereerzeugung deutlich erhöht. Die GeForce RTX 3070 kann 220 Watt, die GeForce RTX 3080 320 Watt und die GeForce RTX 3090 350 Watt verwenden. Die GeForce RTX 2080 Ti begrenzt jedoch gemäß den Nvidia-Spezifikationen auf 250 Watt. Die GeForce RTX 3090 und RTX 3080 benötigen dafür zwei 8-polige Netzstecker, die über einen Adapter der Founders Edition mit dem neuen 12-poligen Stecker verbunden werden. Die GeForce RTX 3070 ist mit einem einzigen 8-poligen Stecker zufrieden.

GDDR6X für die beiden schnellsten Modelle

Die GeForce RTX 3080 und die GeForce RTX 3090 erhalten neue und sehr schnelle GDDR6X-Speicher. Bei der GeForce RTX 3080 sind dies 10 GB, bei der GeForce RTX 3090 satte 24 GB. Andererseits verwendet die GeForce RTX 3070 klassischen GDDR6-Speicher mit einer Kapazität von 8 GB. Nvidia gab keine Auskunft über die Geschwindigkeit.

HDMI 2.1 feiert Premiere

Alle drei Ampere-Grafikkarten sind die ersten Grafikkarten, die HDMI 2.1 unterstützen. Alternativ ist DisplayPort 1.4 verfügbar. Der USB-C-Anschluss für VR-Headsets ist bei den neuen Grafikkarten nicht mehr verfügbar.

Eine weitere interessante Innovation der Ampere-Grafikkarten ist die gemeinsam mit Microsoft für Windows 10 entwickelte RTX-E / A-Schnittstelle. Sie ermöglicht es den Grafikkarten, Daten von PCIe 4.0-SSDs ohne Umwege über die CPU zu lesen – und sogar in stark komprimierter Form. Die neue GeForce RTX 3000 sollte Daten mit bis zu 14 GB / s aus dem Speicher lesen können, ohne den Prozessor wesentlich zu belasten. Dies erinnert an die Konsolen der nächsten Generation, PlayStation 5 und Xbox Series X, deren Fortschritt darin bestand, besonders schnelle SSDs besonders schnell an die Grafikkarte anzuschließen, um unter anderem auch Texturen mit höherer Auflösung verwenden zu können Dinge, ohne den Grafikkartenspeicher exorbitant zu erhöhen, müssen.

Der RTX 3080 startet, gefolgt von den 3090 und 3070

Sie müssen noch einige Tage geduldig sein, bis die GeForce RTX 3000 mit Ampere-Technologie gekauft werden kann. Die GeForce RTX 3080 ist der Anfang und wird ab dem 17. September ab 699 Euro im Handel erhältlich sein. Am 24. September folgt die GeForce RTX 3090, die 1.499 Euro kostet. Die GeForce RTX 3070 ist ab Oktober ab 499 Euro erhältlich. Die Lücke von zunächst 800 Euro zwischen RTX 3090 und RTX 3080 scheint prädestiniert, in Zukunft geschlossen zu werden.

Einige Spezifikationen sind noch offen

Nicht im Live-Stream, aber online Nvidia hat jetzt auch viele Spezifikationen der ersten drei Ampere-Gaming-Grafikkarten veröffentlicht. Einige Informationen fehlen jedoch noch. Da sich die bisherigen Spekulationen über die Grafikkarten jedoch als robust erwiesen haben, werden wahrscheinlich auch die anderen Daten zumindest weitgehend korrekt sein. Die noch nicht offiziellen Daten sind entsprechend gekennzeichnet.