NVIDIA GeForce RTX 4090

NVIDIA GeForce RTX 4090

NVIDIA GeForce RTX 4090: Flaggschiff der Zukunft oder übermäßige Leistung?

April 2025


Architektur und Hauptmerkmale

Die Grafikkarte NVIDIA GeForce RTX 4090 basiert auf der Architektur Ada Lovelace Next — einer Weiterentwicklung der vorherigen Generation, die für maximale Leistung beim Gaming und professionellen Aufgaben optimiert wurde. Die Chips werden im 4-nm Fertigungsprozess von TSMC hergestellt, was eine 30% höhere Transistor-Dichte im Vergleich zur RTX 3090 Ti ermöglicht.

Die Hauptmerkmale der RTX 4090 sind die Technologien DLSS 4.0, Raytracing der dritten Generation und die Unterstützung von FidelityFX Super Resolution 3.0 von AMD (über offene API). DLSS 4.0 nutzt neuronale Netze zur Erhöhung der Bildauflösung mit minimalem Qualitätsverlust, während die verbesserten RT-Kerne realistische Beleuchtungen und Reflexionen selbst in dynamischen Szenen gewährleisten.


Speicher: Schneller, größer, effizienter

Die RTX 4090 verfügt über 24 GB GDDR6X mit einem 384-Bit-Bus und einer Bandbreite von 1,1 TB/s. Dies ist 15% mehr als bei der RTX 3090 und ermöglicht die Verarbeitung von 8K-Texturen ohne Verzögerungen. Für Spiele mit hohen Grafikeinstellungen (zum Beispiel Cyberpunk 2077: Phantom Liberty) beseitigt dieses Speichervolumen „FPS-Einbrüche“ aufgrund von Asset-Nachladungen.

In professionellen Anwendungen wie Blender oder Unreal Engine 6 ermöglichen 24 GB das Arbeiten mit komplexen Szenen und schwierigen Simulationen. Zum Beispiel wird das Rendertiming eines 3D-Modells in Cinema 4D um 40% im Vergleich zur RTX 4080 beschleunigt.


Gaming-Leistung: 4K — neuer Standard

Die RTX 4090 zeigt in den anspruchsvollsten Projekten phänomenale Ergebnisse:

- Cyberpunk 2077 (mit Raytracing + DLSS 4.0): 98 FPS bei 4K.

- Alan Wake 2: Enhanced Edition: 120 FPS bei 4K (maximale Einstellungen).

- GTA VI (Testversion): 85 FPS in 4K mit Ultra-Detail.

Für Auflösungen von 1440p und 1080p ist die Karte überdimensioniert — hier stößt sie an die CPU-Grenzen. Jedoch wird die RTX 4090 für VR-Spiele und Headsets mit 8K-Displays (z. B. Meta Quest Pro 2) unverzichtbar.

Raytracing „killt“ nicht mehr die FPS: Dank der Tensor-Kerne der dritten Generation wird die Belastung durch RT um 50% reduziert.


Professionelle Aufgaben: Nicht nur Spiele

Die RTX 4090 ist in den folgenden Bereichen gefragt:

- Videobearbeitung: Das Rendern eines 8K-Videos in DaVinci Resolve dauert 35% weniger Zeit als mit der RTX 3090.

- 3D-Modellierung: In Blender wird der Render-Zyklus einer Szene von 12 auf 7 Minuten verkürzt.

- Wissenschaftliche Berechnungen: Die Unterstützung von CUDA 5.5 und OpenCL 3.5 beschleunigt Simulationen in MATLAB und Machine Learning-Projekten.

Für Professionals ist auch die Unterstützung von NVLink wichtig: Die Kombination von zwei RTX 4090 bringt bis zu 90% Leistungssteigerung bei Renderaufgaben.


Energieverbrauch und Wärmeabgabe

Das TDP der RTX 4090 beträgt 480 W, was einen ernsthaften Ansatz für die Kühlung erfordert. Empfohlen werden:

- Netzteil ab 1000 W mit 80+ Platinum-Zertifizierung (z. B. Corsair AX1000).

- Kühlungssystem: Dreislot-Kühler (ASUS ROG Strix LC) oder Wasserkühlung für Overclocking.

Die Temperatur unter Last überschreitet 75°C bei Verwendung des Standardkühlers, aber in kompakten Gehäusen ohne gute Belüftung kann es zu Drosselungen kommen.


Vergleich mit Mitbewerbern

Die Hauptkonkurrenten der RTX 4090 im Jahr 2025:

- AMD Radeon RX 8900 XT: Günstiger ($1200 vs. $1599 für die RTX 4090), aber schwächer beim Raytracing (Verlust von 25-30% in Cyberpunk 2077).

- Intel Arc Battlemage XT: Gut für Machine Learning ($1100), aber die Treiber hinken in der Spieleoptimierung hinterher.

Der Vorteil der RTX 4090 ist das NVIDIA-Ökosystem: DLSS, Reflexionen, Unterstützung für VR-Technologien.


Praktische Tipps

1. Netzteil: Mindestens 850 W, besser 1000 W.

2. Gehäuse: Full-Tower mit 6+ Lüftern (z. B. Lian Li PC-O11 Dynamic).

3. Treiber: Deaktivieren Sie „experimentelle“ Funktionen in GeForce Experience — sie können Konflikte in professioneller Software verursachen.

4. Plattform: Für volle Kompatibilität ist ein Mainboard mit PCIe 5.0 und ein Prozessor nicht schwächer als der Ryzen 7 7800X3D oder Intel Core i7-14700K erforderlich.


Vor- und Nachteile

Vorteile:

- Beste Gaming-Leistung in 4K und VR weltweit.

- Unterstützung für DLSS 4.0 und RTX IO für sofortige Textur-Ladezeiten.

- Ideal für Profis.

Nachteile:

- Preis von $1599 — nicht für jeden erschwinglich.

- Erfordert leistungsstarkes Kühlsystem und energieeffiziente Stromversorgung.

- Überdimensioniert für Monitore mit Auflösungen unter 1440p.


Fazit: Für wen ist die RTX 4090 geeignet?

Diese Grafikkarte ist die Wahl für diejenigen, die keine Kompromisse eingehen möchten:

- Gamer, die in 4K/8K spielen oder VR nutzen.

- Videoredakteure und 3D-Künstler, die Geschwindigkeit beim Rendering schätzen.

- Enthusiasten, die PCs „für die nächsten Jahre“ bauen.

Wenn Ihr Ziel hingegen Gaming in 1440p oder die Arbeit mit Office-Anwendungen ist, sind die RTX 4070 Ti oder die AMD RX 7900 XT eine sinnvollere Investition. Die RTX 4090 ist nicht nur eine GPU, sie ist ein Symbol für technologische Überlegenheit im Jahr 2025.

Basic

Markenname
NVIDIA
Plattform
Desktop
Erscheinungsdatum
September 2022
Modellname
GeForce RTX 4090
Generation
GeForce 40
Basis-Takt
2235MHz
Boost-Takt
2520MHz
Bus-Schnittstelle
PCIe 4.0 x16
Transistoren
76,300 million
RT-Kerne
128
Tensor-Kerne
?
Tensor-Kerne sind spezialisierte Verarbeitungseinheiten, die speziell für das Deep Learning entwickelt wurden und im Vergleich zum FP32-Training eine höhere Trainings- und Inferenzleistung bieten. Sie ermöglichen schnelle Berechnungen in Bereichen wie Computer Vision, Natural Language Processing, Spracherkennung, Text-zu-Sprache-Konvertierung und personalisierteEmpfehlungen. Die beiden bekanntesten Anwendungen von Tensor-Kernen sind DLSS (Deep Learning Super Sampling) und AI Denoiser zur Rauschreduzierung.
512
TMUs
?
Textur-Mapping-Einheiten (TMUs) sind Komponenten der GPU, die in der Lage sind, Binärbilder zu drehen, zu skalieren und zu verzerren und sie dann als Texturen auf jede Ebene eines gegebenen 3D-Modells zu platzieren. Dieser Prozess wird als Textur-Mapping bezeichnet.
512
Foundry
TSMC
Prozessgröße
4 nm
Architektur
Ada Lovelace

Speicherspezifikationen

Speichergröße
24GB
Speichertyp
GDDR6X
Speicherbus
?
Der Speicherbus bezieht sich auf die Anzahl der Bits, die das Videomemory innerhalb eines einzelnen Taktzyklus übertragen kann. Je größer die Busbreite, desto mehr Daten können gleichzeitig übertragen werden, was sie zu einem der entscheidenden Parameter des Videomemory macht. Die Speicherbandbreite wird wie folgt berechnet: Speicherbandbreite = Speicherfrequenz x Speicherbusbreite / 8. Wenn also die Speicherfrequenzen ähnlich sind, bestimmt die Speicherbusbreite die Größe der Speicherbandbreite.
384bit
Speichertakt
1313MHz
Bandbreite
?
Die Speicherbandbreite bezieht sich auf die Datenübertragungsrate zwischen dem Grafikchip und dem Videomemory. Sie wird in Bytes pro Sekunde gemessen, und die Formel zur Berechnung lautet: Speicherbandbreite = Arbeitsfrequenz × Speicherbusbreite / 8 Bit.
1008 GB/s

Theoretische Leistung

Pixeltakt
?
Die Pixel-Füllrate bezieht sich auf die Anzahl der Pixel, die eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) pro Sekunde rendern kann, gemessen in MPixel/s (Millionen Pixel pro Sekunde) oder GPixel/s (Milliarden Pixel pro Sekunde). Es handelt sich dabei um die am häufigsten verwendete Kennzahl zur Bewertung der Pixelverarbeitungsleistung einer Grafikkarte.
443.5 GPixel/s
Texture-Takt
?
Die Textur-Füllrate bezieht sich auf die Anzahl der Textur-Map-Elemente (Texel), die eine GPU in einer Sekunde auf Pixel abbilden kann.
1290 GTexel/s
FP16 (halbe Genauigkeit)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenleistung. Halbgenaue Gleitkommazahlen (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist. Einfach genaue Gleitkommazahlen (32 Bit) werden für übliche Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet, während doppelt genaue Gleitkommazahlen (64 Bit) für wissenschaftliches Rechnen erforderlich sind, das einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordert.
82.58 TFLOPS
FP64 (Doppelte Gleitkommazahl)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenleistung. Doppelt genaue Gleitkommazahlen (64 Bit) sind für wissenschaftliches Rechnen erforderlich, das einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordert, während einfach genaue Gleitkommazahlen (32 Bit) für übliche Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet werden. Halbgenaue Gleitkommazahlen (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist.
1290 GFLOPS
FP32 (float)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenfähigkeit. Gleitkommazahlen mit einfacher Genauigkeit (32 Bit) werden für allgemeine Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet, während Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit (64 Bit) für wissenschaftliche Berechnungen erforderlich sind, die einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordern. Gleitkommazahlen mit halber Genauigkeit (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist.
80.928 TFLOPS

Verschiedenes

SM-Anzahl
?
Mehrere Streaming-Prozessoren (SPs) bilden zusammen mit anderen Ressourcen einen Streaming-Multiprozessor (SM), der auch als Hauptkern einer GPU bezeichnet wird. Zu diesen zusätzlichen Ressourcen gehören Komponenten wie Warp-Scheduler, Register und gemeinsamer Speicher. Der SM kann als Herz der GPU betrachtet werden, ähnlich wie ein CPU-Kern, wobei Register und gemeinsamer Speicher knappe Ressourcen innerhalb des SM sind.
128
Shading-Einheiten
?
Die grundlegendste Verarbeitungseinheit ist der Streaming-Prozessor (SP), in dem spezifische Anweisungen und Aufgaben ausgeführt werden. GPUs führen paralleles Rechnen durch, was bedeutet, dass mehrere SPs gleichzeitig arbeiten, um Aufgaben zu verarbeiten.
16384
L1-Cache
128 KB (per SM)
L2-Cache
72MB
TDP (Thermal Design Power)
450W
Vulkan-Version
?
Vulkan ist eine plattformübergreifende Grafik- und Rechen-API der Khronos Group, die hohe Leistung und geringen CPU-Overhead bietet. Es ermöglicht Entwicklern die direkte Steuerung der GPU, reduziert den Rendering-Overhead und unterstützt Multi-Threading und Multi-Core-Prozessoren.
1.3
OpenCL-Version
3.0
OpenGL
4.6
DirectX
12 Ultimate (12_2)
CUDA
8.9
Stromanschlüsse
1x 16-pin
Shader-Modell
6.6
ROPs
?
Die Raster-Operations-Pipeline (ROPs) ist hauptsächlich für die Handhabung von Licht- und Reflexionsberechnungen in Spielen verantwortlich, sowie für die Verwaltung von Effekten wie Kantenglättung (AA), hoher Auflösung, Rauch und Feuer. Je anspruchsvoller die Kantenglättung und Lichteffekte in einem Spiel sind, desto höher sind die Leistungsanforderungen für die ROPs. Andernfalls kann es zu einem starken Einbruch der Bildrate kommen.
176
Empfohlene PSU (Stromversorgung)
850W

Benchmarks

Shadow of the Tomb Raider 2160p
Punktzahl
193 fps
Shadow of the Tomb Raider 1440p
Punktzahl
292 fps
Shadow of the Tomb Raider 1080p
Punktzahl
304 fps
Cyberpunk 2077 2160p
Punktzahl
90 fps
Cyberpunk 2077 1440p
Punktzahl
185 fps
Cyberpunk 2077 1080p
Punktzahl
203 fps
Battlefield 5 2160p
Punktzahl
194 fps
Battlefield 5 1440p
Punktzahl
203 fps
Battlefield 5 1080p
Punktzahl
213 fps
GTA 5 2160p
Punktzahl
167 fps
GTA 5 1440p
Punktzahl
177 fps
GTA 5 1080p
Punktzahl
178 fps
FP32 (float)
Punktzahl
80.928 TFLOPS
3DMark Time Spy
Punktzahl
36233
Blender
Punktzahl
12832
OctaneBench
Punktzahl
1328
Vulkan
Punktzahl
254749
OpenCL
Punktzahl
321810
Hashcat
Punktzahl
2602280 H/s

Im Vergleich zu anderen GPUs

Shadow of the Tomb Raider 2160p / fps
69 -64.2%
45 -76.7%
34 -82.4%
24 -87.6%
Shadow of the Tomb Raider 1440p / fps
128 -56.2%
67 -77.1%
49 -83.2%
Shadow of the Tomb Raider 1080p / fps
101 -66.8%
72 -76.3%
Cyberpunk 2077 2160p / fps
60 -33.3%
24 -73.3%
Cyberpunk 2077 1440p / fps
35 -81.1%
Cyberpunk 2077 1080p / fps
114 -43.8%
48 -76.4%
Battlefield 5 2160p / fps
106 -45.4%
56 -71.1%
Battlefield 5 1440p / fps
165 -18.7%
Battlefield 5 1080p / fps
169 -20.7%
139 -34.7%
122 -42.7%
GTA 5 2160p / fps
174 +4.2%
GTA 5 1440p / fps
73 -58.8%
GTA 5 1080p / fps
231 +29.8%
156 -12.4%
141 -20.8%
86 -51.7%
FP32 (float) / TFLOPS
128.52 +58.8%
91.769 +13.4%
65.572 -19%
L20
59.35 -26.7%
3DMark Time Spy
16792 -53.7%
9097 -74.9%
Blender
15026.3 +17.1%
2020.49 -84.3%
1064 -91.7%
OctaneBench
163 -87.7%
89 -93.3%
47 -96.5%
Vulkan
382809 +50.3%
91662 -64%
61331 -75.9%
34688 -86.4%
OpenCL
385013 +19.6%
109617 -65.9%
74179 -76.9%
56310 -82.5%
Hashcat / H/s
1198430 -53.9%
971947 -62.7%
883336 -66.1%
881523 -66.1%