2535920

Geforce RTX 3090 Founders Edition im Test: Nvidia eröffnet neue Spielewelten

24.09.2020 | 15:01 Uhr | Sebastian Schenzinger

Die Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition eröffnet neue Spielwelten wie zum Beispiel 8K-Gaming. In erster Linie richtet sich das Premium-Produkt jedoch an professionelle Anwender, die viel Videospeicher benötigen. Hierfür bietet die Ampere-GPU einen starken Leistungssprung und bleibt obendrein nicht nur kühl, sondern auch leise.

Eine Woche nach der Veröffentlichung der RTX 3080 - die in unserem Test überzeugte und zum Marktstart einen Kauf-Hype ausgelöste - folgt nun mit der GeForce RTX 3090 Founders Edition das Top-Modell der Ampere-Generation. Nvidia selbst platziert die RTX 3090 als offiziellen Nachfolger der Titan RTX und will damit professionelle Anwender ansprechen, die viel Videospeicher benötigen. In unserem Test zeigt sich, dass das Ampere-Spitzenmodell für Bildbearbeitung, Videoschnitt und 3D-Rendering einen deutlichen Performance-Schub im Vergleich zu den Turing-Grafikkarten abliefert. Der neu designte Flow-Through-Kühler hält die GPU dabei nicht nur angenehm kühl, sondern agiert vor allem leise.


Technische Daten der RTX 3090 im Detail

Die RTX 3090 basiert wie auch die RTX 3080 auf dem GA102-Grafikchip, den Nvidia in einem speziell angepassten 8nm-Prozess bei Samsung fertigen lässt. Der Grafik-Chip ist 628,4 mm 2 groß und bietet Platz für 28,3 Milliarden Transistoren. Im Gegensatz zur RTX 3080 kommt bei der RTX 3090 allerdings fast der Vollausbau des GA102 zum Einsatz - lediglich zwei Streaming Multiprozessoren sind deaktiviert. Daraus resultieren dann 10496 CUDA-Cores, 328 Tensor-Cores und 82 RT-Cores. Im Vergleich zur RTX 3080 ist das eine Steigerung von über 20 Prozent.
Des Weiteren steht der RTX 3090 eine 384-bit breites Speicher-Interface zur Verfügung, an welches 24 GB GDDR6X Videospeicher angebunden sind, der 19,5 Gbps erreicht. Das ergibt summa summarum eine Speicherbandbreite von 936 GB/s und kratzt knapp an der 1-TB/s-Marke vorbei. Die TGP (Total Graphics Power) der RTX 3090 gibt Nvidia mit 350 Watt an, die Stromzufuhr erfolgt über einen 12-Pin-Anschluss - ein entsprechender Adapter von 2x 8-Pin auf 1x 12-Pin  liegt bei.

Grafikkarten-Vergleich 2020: Die besten Gamer-GPUs im Test - mit Rangliste

Da wir bereits im Test-Artikel der RTX 3080 ausführlich über die architektonischen Änderungen von Turing hin zu Ampere berichtet haben, verweisen wir an dieser Stelle nur auf den entsprechenden Abschnitt . Im Folgenden bekommen Sie aber alle technischen Daten der Ampere- und Turing-Grafikkarte übersichtlich aufgelistet:

Grafikkarte

GeForce RTX 3090

GeForce RTX 3080

GeForce RTX 3070

Titan RTX

GeForce RTX 2080 Ti

GeForce RTX 2080 SUPER

GeForce RTX 2080

GeForce RTX 2070 SUPER

Codename

GA102

GA102

GA104

TU102

TU102

TU104

TU104

TU104

Architektur

Ampere

Ampere

Ampere

Turing

Turing

Turing

Turing

Turing

GPCs

7

6

6

6

6

6

6

5 oder 6

TPCs

41

34

23

36

34

24

23

20

SMs

82

68

46

72

68

48

46

40

CUDA Cores

10496

8704

5888

4608

4352

3072

2944

2560

Tensor Cores

328 (3rd Gen)

272 (3rd Gen)

184 (3rd Gen)

576 (2nd Gen)

544 (2nd Gen)

384 (2nd Gen)

368 (2nd Gen)

320 (2nd Gen)

RT Cores

82 (2nd Gen)

68 (2nd Gen)

46 (2nd Gen)

72 (1st Gen)

68 (1st Gen)

48 (1st Gen)

46 (1st Gen)

40 (1st Gen)

GPU-Basistakt

1410

1440

1500

1350

1350

1650

1515

1605

GPU Boost-Clock (MHz)

1695

1710

1725

1770

1635

1815

1800

1770

Videospeicher

24 GB GDDR6X

10 GB GDDR6X

8 GB GDDR6

24 GB GDDR6

11 GB GDDR6

8 GB GDDR6

8 GB GDDR6

8 GB GDDR6

Speicher-Interface

384-bit

320-bit

256-bit

384-bit

352-bit

256-bit

256-bit

256-bit

Speichertakt

19.5 Gbps

19 Gbps

14 Gbps

14 Gbps

14 Gbps

15,5 Gbps

14 Gbps

14 Gbps

Speicherbandbreite

936 GB/s

760 GB/s

448 GB/s

672 GB/s

616 GB/s

496 GB/s

448 GB/s

448 GB/s

ROPs

112

96

96

96

88

64

64

64

PCIe-Anschlüsse

1x 12-Pin

1x 12-Pin

1x 8-Pin

2x 8-Pin

2x 8-Pin

1x 8-Pin, 1x 6-Pin

1x 8-Pin, 1x 6-Pin

1x 8-Pin, 1x 6-Pin

TGP

350 W

320 W

220 W

280 W

260 W

250 W

225 W

225 W

Transistor-Anzahl

28,3 Mrd

28,3 Mrd

17,4 Mrd

18,6 Mrd

18,6 Mrd

13,6 Mrd.

13,6 Mrd

13,6 Mrd

Die-Größe

628,4 mm2

628,4 mm2

392,5 mm2

754 mm2

754 mm2

545 mm2

545 mm2

545mm2

Fertigungsprozess

8nm Samsung

8nm Samsung

8nm Samsung

12nm FFN

12nm FFN

12nm FFN

12nm FFN

12nm FFN

Preis zu Release

1.499 €

699 €

499 €

2.749 €

1.259 €

739 €

849 €

639 €


Erste grobe Leistungseinordnung durch synthetische Benchmarks

Die rohe Rechenleistung einer Grafikkarte lässt sich sehr einfach mit synthetischen Benchmarks bestimmen. Um die gängigsten Programmierschnittstellen abzudecken, führen wir drei unterschiedliche Tests durch: 3D Mark Time Spy Extreme für DirectX 12, 3D Mark Fire Strike Ultra für DirectX 11 und Unigine Superposition für Open GL, den Vorgänger von Vulkan. Um die Raytracing-Leistung der RTX 3090 zu ermitteln, folgt dann noch ein Test mit 3D Mark Port Royale. Der Vorsprung der RTX 3090 beträgt in den DirectX-Test gute 50 Prozent auf die RTX 2080 Ti, in Superposition und Port Royale liegen die Werte gute 40 Prozent höher. Der Leistungszuwachs gegenüber der RTX 3080 fällt mit zwölf bis 14 Prozent dagegen überraschend gering aus.

3D Mark Time Spy Extreme Score

3D Mark Time Spy Extreme Graphics Score

3D Mark Fire Strike Ultra Score

3D Mark Fire Strike Ultra Graphics Score

Unigine Superposition 4K Open GL

3D Mark Port Royale

GeForce RTX 2070 SUPER

4845

4745

6132

5928

7395

6070

GeForce RTX 2080

5032

4991

6712

6543

7782

6725

GeForce RTX 2080 SUPER

5362

5341

6905

6692

8416

7104

GeForce RTX 2080 Ti

6538

6762

8437

8258

10317

9088

GeForce RTX 3080

8220

9092

11116

11066

12841

11598

GeForce RTX 3090

8968

10213

12571

12611

14542

13061

Radeon RX 5700 XT

4332

4176

6609

6652

5590

n.a.

Anwendungstests - bis zu 100 Prozent mehr Leistung im Vergleich zur RTX 2080 Ti

Um die Rechenleistung der RTX 3090 in Anwendungen zu bestimmen, kommen fünf unterschiedliche Programme zum Einsatz. Den Anfang macht DaVinci Resolve für den Videoschnitt. Beim Test haben wir uns nicht auf eine Szene beschränkt, sondern fünf unterschiedliche Szenarien verwendet, um möglichst viele Funktionen abzudecken. Dazu zählen unter anderem die gaußsche Unschärfe, die Berechnung von Lichtstrahlen, Glow- und Style-Effekte, Farbkorrekturen sowie zwei- und vierfacher Zoom. Für alle Tests benötigt die RTX 3090 beim Rendern 218 Sekunden, das sind über 40 Prozent weniger als die 372 Sekunden einer RTX 2080 Ti. Gegenüber der RTX 3080 liegt der Vorsprung noch bei 12 Prozent.

Benötigte Zeit in Davinci Resolve für 5 Test-Szenarien.
Vergrößern Benötigte Zeit in Davinci Resolve für 5 Test-Szenarien.

Die benötigte Renderzeit lässt schon darauf schließen, dass diese fünf Projekte relativ klein sind. Interessant wird es vor allem dann, wenn wir große 8K-Videofiles zum Beispiel von einer Red Kamera bearbeiten wollen. Bei gewissen Funktionen wie zum Beispiel Motion Blur stürzt DaVinci Resolve bei der Verwendung einer RTX 3080 oder RTX 2080 Ti mit folgender Fehlermeldung ab, da der Videospeicher nicht ausreicht. Hier ist die RTX 3090 mit 24 GB VRAM also klar im Vorteil.

Diese Fehlermeldung erhalten Sie in Davinci Resolve, wenn der Videospeicher der Grafikkarte nicht mehr ausreicht.
Vergrößern Diese Fehlermeldung erhalten Sie in Davinci Resolve, wenn der Videospeicher der Grafikkarte nicht mehr ausreicht.

Weiter geht es mit dem Octane Renderer. Da das Programm die RT-Cores der RTX-GPUs ansprechen kann, eignet sich diese Renderer ideal dazu, um Szenen mit Global Illumination, Schattenwurf oder God-Rays zu simulieren und die die Raytracing-Leistung zu testen. Auch hier kommen wieder unterschiedliche Projekte zum Einsatz, um möglichst viele Funktionen abzudecken. Das Programm gibt dabei die Rechenleistung bei Raytracing-Berechnungen in Msamples/sec an, wobei ein größerer Wert besser ist. Im Schnitt kann sich die RTX 3090 in diesen Tests um satte 88 Prozent von der RTX 2080 Ti absetzen, im Vergleich zur RTX 3080 bleibt noch ein Leistungsplus von 21 Prozent.

Mit dem Octane Renderer lässt sich die Raytracing-Leistung einer GPU ermitteln.
Vergrößern Mit dem Octane Renderer lässt sich die Raytracing-Leistung einer GPU ermitteln.

Auch hier haben wir wieder simuliert, was geschieht, wenn ein Projekt die Größe des Videospeichers einer RTX 3080 oder RTX 2080 Ti übersteigt. Unser Test-File ist 14 GB groß. Um den Test auf der RTX 3080 überhaupt durchführen zu können, müssen wir in den Optionen von Octane die sogenannte Out-of-Core-Funktion aktivieren. Diese ermöglicht dem Programm Daten auf den Arbeitsspeicher auszulagern, wenn der Videospeicher der Grafikkarte nicht ausreicht. Da der RAM aber deutlich langsamer ist. als der VRAM der GPU benötigt das Programm zum Rendern deutlich länger.

Octane Renderer  

RTX 3090  

RTX 3080

RTX 2080 Ti

RTX 2080 SUPER

Zeit

42s

459s

607s

failed

GPU-VRAM-Usage  

14 GB 

7,3 GB 

7,5 GB 

7,3 GB 

RAM-usage  

0 GB Out-of-Core

6,7 GB Out-of-Core

6,5 GB Out-of-Core

6,7 GB Out-of-Core

Für unseren nächsten Test haben wir uns den integrierten Benchmark von Blender ausgesucht. Das bedeutet, dass Sie diesen Test ganz einfach auf ihrem PC nachstellen können. Der Test bietet fünf unterschiedliche Szenen um die Rechenleistung der Grafikkarte zu bestimmen. Diesen Benchmark schließt die RTX 3090 fast doppelt so schnell ab wie die RTX 2080 Ti. Hier haben wir von Nvidia auch noch einen Vergleichswert der Titan RTX bekommen, welche 88 Prozent mehr Zeit benötigt. Gegenüber der RTX 3080 liegt die Zeitersparnis noch bei 17 Prozent.

Blender

RTX 3090

RTX 3080

RTX 2080 Ti

RTX 2080 SUPER

BMW27

9

11

19

25

Classroom

40

47

82

91

Fishy_Cat

17

21

31

40

Koro

38

46

61

84

Pavillion_Barcelona

46

54

98

119

Gesamt

150

179

291

359

Auch hier haben wir noch einen Test hinzugefügt, der den Videospeicher der RTX 3080 und der RTX 2080 Ti übersteigt. Im Gegensatz zu DaVinci Resolve gibt Blender jedoch keine Fehlermeldung aus, sondern bricht den Rendervorgang ab und schließt sich von selbst.

Günstigen Gaming-PC zusammenstellen: Die besten Hardware-Konfigurationen

Weiter geht es mit dem Renderer V-Ray, der vor allem in den Bereichen Design und Architektur zum Einsatz kommt. Hier testen wir mit zwei unterschiedlichen Szenen, einem kleineren Portrait und einer größeren Zeichnung. Auch in diesem Test benötigt die RTX 3090 nur gut halb so lang, um die beiden Szenen zu Rendern, wie die RTX 2080 Ti. Auch hier haben wir einen Vergleichswert von Nvidia zur Titan RTX bekommen, der um 95 Prozent schlechter ausfällt. Die RTX 3080 ist in diesem Fall um knapp 17 Prozent langsamer als die RTX 3090.

In V-Ray erzielt die RTX 3090 fast die doppelte Leistung der RTX 2080 Ti und der Titan RTX.
Vergrößern In V-Ray erzielt die RTX 3090 fast die doppelte Leistung der RTX 2080 Ti und der Titan RTX.

Der letzte Kreativtest erfolgt mit Maya von Autodesk, das vor allem für Filme und Computerspiele verwendet wird. Für den Test haben wir zusätzlich das Arnold-Plug-in verwendet. In diesem Test fällt der Vorsprung gerade gegenüber der RTX 3080 mit nur zwölf Prozent relativ klein aus. Gegenüber der RTX 2080 Ti messen wir aber immer noch einen Leistungszuwachs von 71 Prozent.

In Maya Arnold kann sich die RTX 3090 nur ziemlich knapp von der RTX 3080 absetzen.
Vergrößern In Maya Arnold kann sich die RTX 3090 nur ziemlich knapp von der RTX 3080 absetzen.


Gaming-Tests in 8K-Auflösung

Nvidia gibt an mit der RTX 3090 die erste 8K-fähige Grafikkarte anzubieten. Wir haben es uns natürlich nicht nehmen lassen, zu überprüfen, was an dieser Aussage dran ist. Für viele Spiele ist natürlich DLSS (Deep Learning Super Sampling) nötig, um bei 7360 x 4320 Pixeln auf flüssige Spielraten zu kommen. Für die Spiele Control, Death Stranding und Wolfenstein Youngblood hat Nvidia bereits ein entsprechendes "Ultra-Performance-Profil" eingeführt, das in Kürze für weitere Titel nachfolgen soll. Hierbei berechnet die Grafikkarte das Spiel nur in 2560 x 1440 Pixeln und skaliert das Bild anschließend mittels künstlicher Intelligenz auf 8K hoch. In unserem Test hat das sehr gut funktioniert, die Bilder waren sehr scharf und haben einen größeren Detailgrad geboten als bei nativer 4K Auflösung. 

Control avg

Control P1

Death Stranding avg

Death Stranding P1

Forza Horizon 4 avg

Forza Horizon 4 P1

Doom Eternal avg

Doom Eternal P1

Wolfensetin Youngblood avg

Wolfenstein Youngblood P1

GeForce RTX 2080 SUPER

18

15

46

35

43

31

29

21

n.a.

n.a.

GeForce RTX 2080 Ti

39

20

60

50

51

39

39

30

16

8

GeForce RTX 3080

50

29

74

60

68

56

51

41

n.a.

n.a.

GeForce RTX 3090

60

31

86

67

78

65

61

46

73

66

Die drei Spiele waren selbst mit hohen Einstellungen auch durchwegs flüssig spielbar. In Control konnten wir knapp über 60 FPS messen, in Wolfenstein Youngblood waren es 73 Bilder pro Sekunde und in Death Stranding sogar 74. Die RTX 3080 hatte mit ihrem nur 10 GB großen Videospeicher zu kämpfen, der in Wolfenstein Youngblood sogar zu einem Spielabsturz führte. 
Nicht für alle Spiele ist aber die Verwendung von DLSS notwendig, Titel wie Doom Eternal oder Forza Horizon 4 können Sie sogar in nativer 8K-Auflösung bei hohen Settings flüssig zocken. Im Schnitt kann die RTX 3090 die RTX 3080 um 18 Prozent schlagen und die RTX 2080 Ti um über 50 Prozent hinter sich lassen. Man muss aber natürlich auch festhalten, dass 8K-Gaming auf absehbare Zeit nur eine Randerscheinung für sehr gute betuchte Gamer sein wird - beeindruckend ist es aber allemal.


Etwas Ernüchterung beim Zocken in 4K

Verringern wir also die Auflösung um den Faktor 4 und kommen zu den deutlich interessanteren Tests in UHD-Auflösung. Nvidia hat mittlerweile auf ihrer eigenen Seite angegeben, dass man von der RTX 3090 nur eine Leistungssteigerung von zehn bis 15 Prozent gegenüber der RTX 3080 in UHD erwarten können. Das dürfte bei vielen Gamern, die auf einen größeren Performance-Zuwachs angesichts des Preises der RTX 3090 gehofft haben, für Ernüchterung sorgen. In unserem Test aus 20 Spielen - elf davon ohne Raytracing/DLSS und neun mit Raytracing/DLSS - kommt die RTX 3090 auf einen Vorsprung von ziemlich exakt zehn Prozent. Spätestens hier sollte klar sein, dass Nvidia die RTX 3090 nicht explizit an Gamer richtet, sondern vor allem an diejenigen, die mit ihrem PC produktiv arbeiten wollen und viel Videospeicher benötigen.

In bestimmten Spielen wie zum Beispiel Assassin's Creed Odyssey (+19 Prozent) fällt der Vorsprung etwas größer aus, diese sind aber eher die Ausnahme. Deutlich interessanter ist da der Vergleich zum ehemaligen Top-Modell, der RTX 2080 Ti. Im Schnitt kann die RTX 3090 die RTX 2080 Ti in 4K um 41 schlagen, wobei es auch hier natürlich wieder deutlich Ausreißer nach oben und nach unten gibt. So liegt zum Beispiel der Vorsprung in Borderlands 3 bei starken 57 Prozent oder in Control bei 56 Prozent. Wie immer können Sie unsere detaillierten Messergebnisse am Ende des Artikels finden. 


Lässt sich die RTX 3090 in QHD und Full-HD überhaupt noch testen?

Der Vollständigkeit halber haben wir natürlich auch noch Tests in niedrigeren Auflösungen, nämlich QHD und Full-HD, durchgeführt. Hier kommt eine ganz interessante neue Zahl mit ins Spiel, die Auslastung der GPU. Bereits bei den Tests der RTX 3080  mussten wir in manchen Spielen feststellen, dass unser auf 5 GHz übertakteter Intel Core i9-9900K die Grafikkarte ausbremsen kann. Aus diesem Grund haben wir beim Test der RTX 3090 neben den FPS-Werten auch noch die entsprechende Auslastung der Grafikkarte mit dokumentiert. Über 19 Spiele (Civilization VI haben wir an dieser Stelle außen vor gelassen) liegt die Auslastung der GPU in UHD bei 97 Prozent. In QHD fällt dieser Wert bereits auf 93 Prozent ab und beträgt dann in Full-HD nur noch 78 Prozent. 

Letztendlich gibt es also gerade in Full-HD etliche Spiele, in der wir die Rechenleistung der RTX 3090 gar nicht ermitteln können, weil der Prozessor die GPU limitiert. Ein Paradebeispiel hierfür ist Far Cry 5: In Full-HD messen wir mit der RTX 3090 155 FPS und in QHD 153 FPS, was innerhalb der Messtoleranzen liegt. Aus diesem Grund ist der folgende Leistungsvergleich in QHD und in Full-HD mit Vorsicht zu genießen, da er nicht die volle Leistung der RTX 3090 und auch der RTX 3080 wiederspiegelt. Die detaillierten FPS-Werte können Sie am Ende des Artikels finden.


Welchen Takt erreicht die RTX 3090 beim Zocken?

Um die Leistungswerte noch besser einordnen zu können, haben wir die Taktraten der RTX 3090 überwacht und bei jedem Spiel mit dokumentiert. Nvidia selbst gibt als Boost-Clock 1695 MHz an. Dieser Takt sollte in allen Spielen selbst im Worst Case anliegen. Unsere Messungen haben gezeigt, dass die Werte in der Praxis deutlich höher liegen, was vor allem daran liegen dürfte, dass die RTX 3090 selbst bei Vollauslastung nicht wärmer als 65 Grad Celsius geworden ist. Im Regelfall lag der durchschnittliche Takt der Grafikkarte über die gesamte Spieldauer in den Tests zwischen 1800 und 1900 Mhz mit ein paar Ausreißern nach oben und nach unten. Den beiden folgenden Tabellen können Sie die Taktraten in UHD in elf Spielen ohne Raytracing/DLSS und in neun Spielen mit Raytracing/DLSS entnehmen.

RTX 3090

Assassin's Creed Odyssey avg

Borderlands 3 avg

Civilization VI Gathering Storm avg

Doom Eternal avg

F1 2019 avg

Far Cry 5 avg

Forza Horizon 4 avg

Metro Exodus avg

Red Dead Redemption 2 avg

Shadow of the Tomb Raider avg

The Division 2 avg

Taktrate  

1934 MHz

1761 MHz

1919 MHz

1687 MHz

1867 MHz

1823 MHz

n.a.  

1748 MHz

1721 MHz

1786 MHz

1683 MHz

RTX 3090

Battlefield V avg

CoD Modern Warfare avg

Control avg

Death Stranding avg

Deliver us the Moon avg

Metro Exodus avg

Minecraft avg

Shadow of the Tomb Raider avg

Wolfenstein Younblood avg

Taktrate  

1935 MHz

1850 MHz

1791 MHz

1900 MHz

1826 MHz

1785 MHz

1799 MHz

1877 MHz

1842 MHz


Wie erwartet eine sehr hohe Leistungsaufnahme

Nvidia gibt die TGP der RTX 3090 mit 350 Watt an und im Test zeigt sich, dass die Grafikkarte auch wirklich so viel Leistung benötigt. Der höchste Wert, den wir mittels Software auslesen konnten, lag bei 359 Watt. Im Schnitt über 20 Spiele liegt die Leistungsaufnahme in UHD bei 346 Watt und damit gute 30 Watt über der RTX 3080. Wenn man jetzt aber bedenkt, dass man dafür auch zehn Prozent mehr Leistung erhält, dann liegen die beiden GPUs hinsichtlich der Energieeffizienz auf demselben Level. Wir haben mal in Shadow of the Tomb, bei welchem die Leistungsaufnahme erfahrungsgemäß mit am höchsten liegt, einen Quotienten aus Leistungsaufnahme und den erreichten FPS gebildet. Die RTX 3080 führt dieses Ranking mit 3,65 Watt pro FPS an, gefolgt von der RTX 3090 mit 3,70 W/FPS und der RTX 2080 Ti mit 3,83 W/FPS. Die RTX 2080 SUPER ist weit abgeschlagen mit 4,51 W/FPS. Die Leistungsaufnahme ist also sehr hoch, die Energieeffizienz von Ampere ist aber trotzdem noch etwas besser als bei Turing.

CPU-Benchmark 2020: Prozessoren im Vergleich-Test - mit Rangliste

Interessant ist dann allerdings die Frage nach dem Netzteil. Wenn man bei der RTX 3090 von einer durchschnittlichen Leistungsaufnahme von 346 Watt ausgeht, muss man mit Lasten-Peaks von 450 Watt rechnen. Kommt dazu noch eine potente CPU wie der Core i9-10900K der auch mal Lastspitzen von 250 Watt erreichen kann, dann ist man schnell einmal bei über 700 Watt für das gesamte System angekommen. Und dabei hat man noch nicht einmal übertaktet. Wenn Sie also auf der sicheren Seite sein wollen, dann sollten Sie für die RTX 3090 mindestens ein 850 Watt Netzteil verwenden. Das entspricht auch der Empfehlung von Nvidia, die noch den Zusatz 80-PLUS-Gold-zertifiziert beinhaltet.


Sehr überzeugende Kühllösung - leise bei nur 65 Grad Celsius

Der Kühler der RTX 3090 erinnert rein vom Design her an die die RTX 3080 ist aber nochmal um einiges massiver. So hat das neue Top-Modell Ausmaße von 313 x 138 Millimeter, wohingegen die RTX 3080 mit 285 x 112 Millimeter ein gutes Stück kleiner ausfällt. Den größten Unterschied macht jedoch das Triple-Slot-Design, welches für ein Kampfgewicht von knapp 2,2 Kilogramm sorgt. Für kleine Mini-PCs ist die RTX 3090 Founders Edition also auf jeden Fall nicht geeignet. Auf Grund des Designs und der massiven Backplate sitzt die RTX 3090 trotz ihres stolzen Gewichts fest im Slot und biegt sich nicht durch. Eine extra Stütze ist also nicht notwendig.

Durch die Explosionszeichung der RTX 3080 lässt sich sehr gut erkennen, wie sich Nvidia die Abführung der Abwärme vorstellt.
Vergrößern Durch die Explosionszeichung der RTX 3080 lässt sich sehr gut erkennen, wie sich Nvidia die Abführung der Abwärme vorstellt.
© Nvidia

Wie bei jeder anderen Grafikkarte auch führen wir zunächst Tests auf dem offenen Benchtable durch. Hier kann der Kühler auf ganzer Linie überzeugen. Trotz einer Vollauslastung über eine Stunde erhitzt sich die RTX 3090 auf maximal 65 Grad Celsius und pendelt sich sogar etwas darunter ein. Hier kommen der RTX 3090 die deutlich größeren Lüfterblätter im Vergleich zur RTX 3080 zu Gute. Durch ihre Größe können sie nämlich deutlich langsamer drehen, um die gleiche Luftmenge zu befördern. Das führt dann zu gerade einmal 1025 rpm der Lüfter bei der RTX 3090 im Vergleich zu 1710 rpm bei der RTX 3080. Bei unseren Lautstärkemessungen aus 30 Zentimeter Entfernung kommen wir so nur auf 37,5 dB(A). Das sind 3 dB(A) weniger als bei der RTX 3080 und 5 dB(A) weniger als bei der RTX 2080 Ti. Mit etwas Entfernung zum Testaufbau war die Grafikkarte damit nahezu unhörbar.

Akustische und thermische Tests der RTX 3090 im geschlossenen Gehäuse.
Vergrößern Akustische und thermische Tests der RTX 3090 im geschlossenen Gehäuse.

Da die Tests auf dem Benchtable nicht wirklich realitätsnah sind, gibt es auch noch Tests im geschlossenen Gehäuse, genauer dem be quiet! Pure Base 500DX . Um zusätzlich herauszufinden, welche Auswirkungen der Flow-Through-Kühler auf den Prozessor hat, tauschen wir unsere All-in-One-Wasserkühlung gegen einen be quiet! Dark Rock Pro 4 aus. Die Abfuhr der Abwärme der RTX 3090 erfolgt nämlich zum Teil genau in den Bereich, in dem der Arbeitsspeicher und der Prozessorkühler sitzen und könnte dementsprechend negative Auswirkungen haben. Um den Worst-Case zu simulieren, lasten wir sowohl die Grafikkarte als auch den Prozessor über eine Stunde mittels FurMark und Prime95 voll aus. Der Intel Core i9-9900K lief dabei mit dem Standard-Takt.

Grafikkarte

CPU-Temp

CPU-Clock

CPU-Power

Fan-RPM

GPU-Temp

GPU-Clock

GPU-Power

Fan-RPM

RAM-1-Temp

RAM-2-Temp

VRM-Temp

M.2-SSD-Temp

Lautstärke 50cm

Lautstärke Testperson

RTX 2080 Ti

81°C

4699,5 MHZ

141,7 W

1175 RPM

80°C

1452,3 MHz

258,7 W

2255 rpm

46,5°C

47°C

60°C

60°C

26,5 db/A)

25 db(A)

RTX 3080

89°C

4699,5 MHz

141,5 W

1275 RPM

73°C

1532,4 MHz

319,3 W

2745 rpm

43,5°C

45°C

60°C

58°C

30,5 db(A)

28,5 db(A)

RTX 3090

86°C

4699,5 MHz

141,1 W

1240 RPM

68°C

1499,0 MHz

349,1 W

1710 rpm

44°C

44,5°C

56°C

59°C

26 db(A)

25 db(A)

Auch in diesem Test-Szenario konnte der Kühler der RTX 3090 auf ganzer Linie überzeugen. Die Temperatur stieg maximal auf 68 Grad Celsius an und pendelte sich im weiteren Verlauf bei 65 Grad Celsius ein. Die Lüfter der GPU drehten sich dabei maximal mit 1710rpm und damit über 500 rpm langsamer als bei der RTX 3080. Dementsprechend gut sind dann auch die Lautstärkemessungen ausgefallen. Bei 50 Zentimeter Abstand zum Gehäuse waren es 26 dB(A). Wenn wir den PC unter den Tisch gestellt haben und auf Ohrhöhe der Testperson gemessen haben, um ein realistisches Szenario zu erzeugen, waren es sogar nur 25 dB(A). Etwas negativ ist die um 5 Grad höhere Temperatur des Prozessors im Vergleich zur Verwendung einer RTX 2080 Ti. Die RAM- und SSD-Temperaturen sind dank dem zusätzlichen Airflow sogar niedriger ausgefallen.


Welchen Takt können wir mit der RTX 3090 erreichen?

Unsere Messungen der Taktraten haben gezeigt, dass die RTX 3090 bereits an der 2 GHz Marke kratz. Unser Ziel war es jetzt diese Marke durch Übertaktung zu erreichen. Beim Overclocking konnten wir schlussendlich etwas bessere Werte als bei der RTX 3080 erzielen: +110 MHz beim Chiptakt und +600 MHz beim Speichertakt. Hierfür haben wir die Leistungsaufnahme um 14 Prozent erhöht, was umgerechnet in 399 Watt resultiert. Die Spannung der Grafikkarte haben wir dabei nicht verändert. Durch die Übertaktung konnten wir beim Gaming in 4K knapp fünf Prozent höhere FPS-Werte erzielen bei allerdings gut 13 Prozent höherer Leistungsaufnahme. 

RTX 3090

Battlefield V avg

CoD Modern Warfare avg

Control avg

Death Stranding avg

Deliver us the Moon avg

Metro Exodus avg

Minecraft avg

Shadow of the Tomb Raider avg

Wolfenstein Younblood avg

FPS   

109

94

74

139

97

69

118

116

134

Leistungsaufnahme [W]  

347

349

348

346

347

347

347

344

346

FPS (OC)  

113

99

79

146

102

71

123

121

141

Leistungsaufnahme [W] (OC)

387

396

398

393

396

396

396

390

387

Auch hier haben wir natürlich wieder die Taktrate ausgelesen und tatsächlich lag diese in drei von neun Spielen bei über 2 GHz im Schnitt. Beim Übertakten hat sich dann auch noch einmal mehr das Potential des Kühlers offenbart. So stieg die Temperatur beim Zocken trotz einer Leistungsaufnahme von knapp 400 Watt nie über 69 Grad Celsius an. Bei Vollauslastung mit FurMark zeigte sich dann, dass Nvidia auch bei der RTX 3090 ein sehr aggressives Lüfterprofil eingestellt hat. Selbst nach einer Stunde lag die Temperatur bei maximal 69 Grad Celsius, die Lüfter drehten dann aber auch mit 2080rpm, was jedoch immer noch deutlich weniger als bei der RTX 3080 ist.


Preisliche Einordnung der RTX 3090

Nvidia ruft für die RTX 3090 Founders Edition einen Preis von 1499 Euro aus. Als offizieller Nachfolger der Titan RTX, die damals 2749 Euro gekostet hat, ist das wahrhaft günstig. Auch die Top-Modelle der RTX 2080 Ti lagen in etwa der Preisregion von 1500 Euro. Mit der RTX 3090 bekommt man jetzt aber einen 13 GB größeren Videospeicher, in Anwendungen eine mindestens 50 Prozent und bis zu 100 Prozent höher Leistung und in Spielen in 4K 41 Prozent mehr Performance. So gesehen geht der Preis also durchaus in Ordnung. Beim Vergleich zur RTX 3080 steht die RTX 3090 dann nicht mehr wirklich gut da. Mehr als die doppelten Anschaffungskosten für nur 10 Prozent mehr Leistung beim Zocken in UHD und 15 bis 20 Prozent mehr Performance in Anwendungen. Den Ausschlag gibt hier ganz klar der 24 GB große Videospeicher. Wenn Sie so viel VRAM benötigen und wirklich ausreizen können, dann ist die RTX 3090 definitiv ihr Geld wert, für alle anderen ist die RTX 3080 die deutlich bessere Wahl.


Fazit und abschließende Worte

In unserem Test kann die Nvidia GeForce RTX 3090 auf ganzer Linie überzeugen, wenn der Anwendungsbereich richtig gewählt ist. Die RTX 3090 ist der offizielle Nachfolger der Titan RTX und das merkt man. Man erhält ein Premiumprodukt zum stolzen Preis, das quasi neue Welten öffnet, Stichwort: 8K-Gaming, 8K-Videoschnitt und riesige 3D-Renderings. Die RTX 3090 ist aber definitiv nicht für jeden Anwender geeignet. Wenn Sie zum Beispiel mit Ihrem PC nur in QHD zocken wollen, dann ist die RTX 3090 aus zwei Gründen keine sinnvolle Wahl. Erstens gibt es aktuell keine CPU, welche die Grafikkarte nicht in ein paar Spielen ausbremsen würde, und zweitens ist einfach der Aufpreis im Vergleich zur RTX 3080 viel zu hoch.

All diejenigen, die eine enorme Menge an Videospeicher benötigen, dürfen sich freuen, denn noch nie waren 24 GB VRAM ansatzweise so günstig. Obendrein bekommen Sie mit der Founders Edition von Nvidia ein wirklich gutes Gesamtpaket, das nicht nur mit seinem schicken und futuristischen Design gefallen mag, sondern vor allem auch unter Vollast kühl und angenehm leise bleibt. Kleiner Wermutstropfen ist hier dann die sehr hohe Leistungsaufnahme von 350 Watt und noch höheren Lastspitzen, die ein wirklich potentes Netzteil voraussetzen. Wir empfehlen mindestens 850 Watt mit einer hohen 80-PLUS-Zertifizierung.

Die Leistungsaufnahme kann die RTX 3090 jedoch sehr konsequent in eine entsprechende Mehrleistung umsetzen und bietet dadurch ein ähnliches Energieeffizienzlevel wie die RTX 3080 und liegt damit auf einem etwas besseren Niveau als die Turing-Grafikkarten. Das liegt vor allem an dem ziemlich großen Leistungssprung den Nvidia mit Ampere vollzogen hat. In den Anwendungstest erhalten Sie mit der RTX 3090 mindestens 50 Prozent mehr Leistung im Vergleich zur RTX 2080 Ti, in manchen Fällen ist sogar ein Verdopplung der Leistung möglich. Beim Zocken in UHD Auflösung steht für die RTX 3090 eine 41 Prozent höhere Performance im Vergleich zur RTX 2080 Ti zu Buche.

Eine Kaufempfehlung können wir für alle aussprechen, die den 24 GB Videospeicher der RTX 3090 wirklich nutzen können. Für alle anderen ist die RTX 3080 aus Preis-Leistungs-Sicht die bessere Wahl. Es könnte allerdings vor einem Kauf durchaus Sinn machen, den Release von AMDs Radeon RX-6000-GPUs noch abzuwarten, die der Hersteller am 28. Oktober vorstellen will. Neuen Gerüchten zur Folge könnten sie tatsächlich das Leistungsniveau von Nvidias Ampere-Grafikkarten erreichen, allerdings nur bis zu 16 GB Videospeicher bieten. 

Schlussendlich bleibt dann auch noch die Frage zu klären, wie viele Grafikkarten Nvidia zum Marktstart überhaupt auf Lager hat. Die RTX 3080 war in kürzester Zeit ausverkauft und ist nach wie vor nicht erhältlich. Die Preise sind dementsprechend deutlich gestiegen. Für die RTX 3090 hat Nvidia vorsorglich schon einmal folgendes Statement veröffentlicht, in dem sie klar stellen, dass nur eine geringe Zahl an GPUs zum Release verfügbar ist und es zu Lieferengpässen kommen kann.

Since we built GeForce RTX 3090 for a unique group of users, like the TITAN RTX before it, we want to apologise upfront that this will be in limited supply on launch day. We know this is frustrating, and we’re working with our partners to increase the supply in the weeks to come.

PC-WELT Marktplatz

2535920