Nvidia-GeForce-30-Serie

Gigabyte GeForce RTX 3090 Eagle OC 24G

Die GeForce-30-Serie ist eine Serie von Grafikchips des Unternehmens Nvidia und Nachfolger der GeForce-20-Serie. Alle Grafikprozessoren basieren auf der Ampere-Architektur und unterstützen das Shadermodell 6.5 nach DirectX 12 Ultimate. Die Grafikkarten wurden am 1. September 2020 offiziell vorgestellt.

Ampere-Architektur

Die Ampere-Architektur ist eine Weiterentwicklung der Turing-Architektur und behält deren Grundgerüst aus Graphics-Processing-Cluster (GPC), Texture-Processing-Cluster (TPC) und Streaming-Multiprozessoren (SM) bei. Innerhalb dieses Gerüsts wurde jedoch der Aufbau deutlich modifiziert. Statt getrennte Einheiten für Fließkomma- (FP32) und Integer- (INT32) Berechnungen zu verwenden, beherrschen nun sämtliche Recheneinheiten FP32. Dadurch erhöht sich die Anzahl der CUDA-Kerne von 64 auf 128 je SM (Streaming Multiprozessor). Für reine FP32-Berechnungen wurde so die theoretische Rechenleistung verdoppelt, während für kombinierten FP32- und INT32-Berechnungen die Rechenleistung gleich bleibt.

Die ROPs sind nicht mehr den Speicherinterfaces zugeordnet, sondern den GPCs, wodurch ihre Zahl bei dem größten vorgestellten Chip (GA102) auf 112 steigt, von 96 bei dem direkten Vorgänger. Für die RTX 3080 wird ein GPC deaktiviert, wodurch die Zahl der ROPs auf 96 sinkt. Bei erwähntem GA102-Chip setzt Nvidia erstmal auf GDDR6X-Speicher von Micron Technology, während günstigere Grafikkarten weiter GDDR6 nutzen. GDDR6X ermöglicht eine deutlich höhere Bandbreite unter anderem durch das PAM4-Verfahren, das Platinen-Layout wird jedoch hierdurch komplexer.

Während die RTX 3060, 3070 und 3080 die direkten Nachfolger der RTX 2060, 2070 und 2080 (Super) sind, wird die als 8K-Gaming-fähig angepriesene RTX 3090^[1] als Nachfolgerin der Titan RTX angesehen. Begründet wird dies mit derselben Größe des Videospeichers und dem Einsatzbereich des professionellen 3D-Renderings.^[2]

Der Energiebedarf steigt gegenüber der Turing-Generation erheblich an und erreicht 350 Watt für das Top-Modell RTX 3090 (Vorgänger RTX 2080 Ti: 260 Watt) bzw. 220 Watt und 200 Watt für die kleineren Modelle RTX 3070 sowie RTX 3060 Ti (Vorgänger RTX 2070: 175 – 185 Watt bzw. RTX 2060: 160 Watt). ^{[3] [4]}

Datenübersicht

Grafikprozessoren

Desktop-Modelldaten

Notebook-Modelldaten

Anmerkungen

1. ↑ ^{a b} Die angegebenen Leistungswerte für die Rechenleistung über die Streamprozessoren, die Pixel- und Texelfüllrate, sowie die Speicherbandbreite sind theoretische Maximalwerte (bei Boosttakt), die nicht direkt mit den Leistungswerten anderer Architekturen vergleichbar sind. Die Gesamtleistung einer Grafikkarte hängt unter anderem davon ab, wie gut die vorhandenen Ressourcen ausgenutzt bzw. ausgelastet werden können. Außerdem gibt es noch andere, hier nicht aufgeführte Faktoren, die die Leistungsfähigkeit beeinflussen.
2. ↑ ^{a b c d} Bei den angegeben Taktraten handelt es sich um die von Nvidia empfohlenen bzw. festgelegten Referenzdaten, beim Speichertakt wird der effektive Takt angegeben. Allerdings kann der genaue Takt durch verschiedene Taktgeber um einige Megahertz abweichen, des Weiteren liegt die finale Festlegung der Taktraten in den Händen der jeweiligen Grafikkarten-Hersteller. Daher ist es durchaus möglich, dass es Grafikkarten-Modelle gibt oder geben wird, die abweichende Taktraten besitzen.
3. ↑ ^{a b} Der von Nvidia angegebene MGCP-Wert entspricht nicht zwingend der maximalen Leistungsaufnahme. Dieser Wert ist auch nicht unbedingt mit dem TDP-Wert des Konkurrenten AMD vergleichbar.
4. ↑ Die in der Tabelle aufgeführten Messwerte beziehen sich auf die reine Leistungsaufnahme von Grafikkarten, die dem Nvidia-Referenzdesign entsprechen. Um diese Werte zu messen, bedarf es einer speziellen Messvorrichtung; je nach eingesetzter Messtechnik und gegebenen Messbedingungen, inklusive des genutzten Programms, mit dem die 3D-Last erzeugt wird, können die Werte zwischen unterschiedlichen Apparaturen schwanken. Daher sind hier Messwertbereiche angegeben, die jeweils die niedrigsten, typischen und höchsten gemessenen Werte aus verschiedenen Quellen darstellen.

Weblinks

Commons: Nvidia-GeForce-30-Serie – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Produktübersicht auf der Herstellerseite

Einzelnachweise

1. ↑ https://www.nvidia.com/en-us/geforce/news/rtx-3090-out-september-24/#:~:text=By%20NVIDIA%20on%20September%2023,the%20previous%20generation%20TITAN%20RTX.
2. ↑ https://www.golem.de/news/geforce-rtx-3090-im-test-titan-power-mit-geforce-anstrich-2009-151078.html
3. ↑ https://www.nvidia.com/content/dam/en-zz/Solutions/design-visualization/technologies/turing-architecture/NVIDIA-Turing-Architecture-Whitepaper.pdf
4. ↑ https://www.nvidia.com/content/dam/en-zz/Solutions/Data-Center/nvidia-ampere-architecture-whitepaper.pdf
5. ↑ GeForce RTX 3050-Grafikkarten. Abgerufen am 5. Januar 2022 (deutsch). 
6. ↑ Stromverbrauchs-Überblick für DirectX 11/12 Grafikkarten – nVidia GeForce 30 Serie (Ampere). 3dcenter.org, 4. Juli 2021, abgerufen am 22. Februar 2022. 
7. ↑ ^{a b} NVIDIA GEFORCE RTX 3060-Familie. Nvidia Corporation, 2. Dezember 2020, abgerufen am 2. Juni 2021. 
8. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n} Stromverbrauchs-Überblick für DirectX 11/12 Grafikkarten – nVidia GeForce 30 Serie (Ampere). 3dcenter.org, 4. Juli 2021, abgerufen am 12. Januar 2022. 
9. ↑ ^{a b} NVIDIA GEFORCE RTX 3070-Familie. Nvidia Corporation, 1. September 2020, abgerufen am 2. Juni 2021. 
10. ↑ ^{a b} NVIDIA GEFORCE RTX 3080-Familie. Nvidia Corporation, 1. September 2020, abgerufen am 2. Juni 2021. 
11. ↑ NVIDIA GeForce RTX 3090. Nvidia Corporation, 1. September 2020, abgerufen am 24. September 2020.