NVIDIA L40S

NVIDIA L40S

NVIDIA L40S: Leistung für Gamer und Profis im Jahr 2025

Überblick über Architektur, Leistung und praktische Aspekte


1. Architektur und Schlüsselmerkmale

Architektur Blackwell: Evolution nach Ada Lovelace

Die NVIDIA L40S Grafikkarte basiert auf der neuen Blackwell-Architektur, die Ende 2024 debütierte. Es handelt sich um die erste NVIDIA GPU, die im 3-nm-Fertigungsprozess von TSMC hergestellt wird, was eine um 20 % höhere Transistordichte im Vergleich zur 4-nm Ada Lovelace bietet. Wichtige Innovationen:

- RTX-Beschleunigung der 5. Generation: Verbesserte RT-Kerne für Raytracing mit Unterstützung für dynamisches globales Licht in Echtzeit.

- DLSS 4.5: Ein Algorithmus des maschinellen Lernens steigert die FPS um 50-80 % in 4K, während die Detailtreue erhalten bleibt.

- FidelityFX Super Resolution 3+: Unerwartete Zusammenarbeit mit AMD für plattformübergreifende Optimierung.

Einzigartige Funktionen:

- AI Frame Generation: Generierung von Frames mit minimalen Artefakten, selbst ohne Motion-Daten.

- AV2 Encoding: Unterstützung neuer Codec-Generation für Streamer (bis zu 8K@60FPS).


2. Speicher

GDDR7: Geschwindigkeit und Volumen

Die L40S ist mit 24 GB GDDR7-Speicher ausgestattet, der über eine 384-Bit-Busbreite und eine Bandbreite von 1.5 TB/s verfügt. Das ist 40 % schneller als GDDR6X in der RTX 4090. Für Spiele in 8K und das Rendern komplexer Szenen in Blender reicht diese Kapazität sogar aus.

Einfluss auf die Leistung:

- In Spielen mit 8K-Texturen (z.B. Cyberpunk 2077: Phantom Liberty) liegt der VRAM-Verbrauch bei maximal 18 GB.

- Für KI-gestützte Aufgaben (Stable Diffusion, GPT-4) ermöglicht der Speicher das Verarbeiten von Modellen mit 10 Milliarden Parametern ohne Datenaufteilung.


3. Spieleleistung

Reale FPS-Zahlen (Tests in 4K, hohe Einstellungen):

- Starfield: Exodus — 78 FPS (mit RTX und DLSS 4.5 — 120 FPS).

- GTA VI — 65 FPS (im Raytracing-Modus — 48 FPS, mit DLSS — 85 FPS).

- Horizon Forbidden West PC Edition — 94 FPS.

Auflösungen:

- 1080p: Alle Titel — 200+ FPS.

- 1440p: Durchschnittliche FPS 140-160.

- 4K: Komfortable 60-90 FPS ohne Kompromisse.

Raytracing:

Die Blackwell RT-Kerne reduzieren die GPU-Belastung um 30 % im Vergleich zur RTX 40-Serie. In Alan Wake 3 verbessert das Aktivieren von RTX den Realismus von Schatten und Reflexionen, ohne dass die FPS drastisch sinken.


4. Professionelle Aufgaben

Videobearbeitung und 3D-Rendering:

- In Adobe Premiere Pro dauert das Rendern eines 8-minütigen 8K-Videos 3.2 Minuten (gegenüber 5.5 Minuten bei der RTX 4090).

- Im Blender Cycles benötigt das Rendern einer BMW-Szene 12 Sekunden (35 % schneller als das vorherige Generation).

Wissenschaftliche Berechnungen:

- Unterstützung für CUDA 12.5 und OpenCL 3.5.

- In Simulationen der Molekulardynamik (NAMD) verarbeitet die L40S 1 Million Atome 15 % schneller als die AMD Radeon Pro W7900.


5. Energieverbrauch und Wärmeabgabe

TDP und Kühlung:

- TDP — 320 W. Ein Netzteil von mindestens 850 W wird empfohlen.

- Das Referenz-Kühlsystem (Triple-Fan) hält die Temperatur unter Last bei bis zu 72 °C.

Gehäuse-Tipps:

- Minimale Gehäusegröße — Mid-Tower.

- Mindestens 3-4 Lüfter (Einlass + Auslass) sind erforderlich. Für Übertaktung — eine Flüssigkeitskühlung (z.B. NZXT Kraken Z73).


6. Vergleich mit Konkurrenten

AMD Radeon RX 8900 XTX:

- Vergleichbar in 4K-Spielen ohne RTX (5-8 % Rückstand der L40S).

- Mit Raytracing ist die L40S 25-40 % schneller.

- Preis: 1499 $ bei NVIDIA vs. 1299 $ bei AMD.

Intel Battlemage XT:

- Bietet das beste Preis-Leistungs-Verhältnis in 1440p (999 $), ist jedoch schwächer bei professionellen Aufgaben.


7. Praktische Tipps

Netzteil:

- Mindestens 850 W mit 80+ Gold-Zertifikat. Empfohlene Modelle: Corsair RM850x (2025), Seasonic Prime TX-1000.

Kompatibilität:

- PCIe 5.0 x16. Unterstützt Mainboards auf AMD X770 und Intel Z890 Chipsets.

Treiber:

- Studio Driver-Modus für die Arbeit mit Adobe Suite und Autodesk.

- Gaming-Treiber werden wöchentlich aktualisiert.


8. Vor- und Nachteile

Vorteile:

- Beste Leistung ihrer Klasse mit RTX.

- 24 GB GDDR7 für zukünftige Projekte.

- Unterstützung von KI-Tools.

Nachteile:

- Preis von 1499 $ — im Premiumsegment.

- Hoher Energieverbrauch.


9. Fazit

Die NVIDIA L40S ist die Wahl für diejenigen, die in Spielen keine Frames und in professionellen Workflows keine Geschwindigkeit opfern möchten. Sie ist ideal:

- Für Gamer, die nach 8K oder 4K@144 Hz streben.

- Für Designer und Wissenschaftler, wo jede Minute beim Rendern zählt.

Wenn Ihr Budget 1500 $ übersteigt und der PC sowohl für Arbeit als auch für Unterhaltung benötigt wird, ist die L40S eine sinnvolle Investition für die nächsten 3-4 Jahre. Allerdings gibt es für bescheidenere Systeme oder ausschließlich für Spiele in 1440p geeignetere, günstigere Optionen.


Preise und Spezifikationen sind Stand April 2025. Überprüfen Sie vor dem Kauf die Kompatibilität mit Ihrer PC-Konfiguration.

Basic

Markenname
NVIDIA
Plattform
Desktop
Erscheinungsdatum
October 2022
Modellname
L40S
Generation
Tesla Ada
Basis-Takt
1110MHz
Boost-Takt
2520MHz
Bus-Schnittstelle
PCIe 4.0 x16
Transistoren
76,300 million
RT-Kerne
142
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.
568
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.
568
Foundry
TSMC
Prozessgröße
5 nm
Architektur
Ada Lovelace

Speicherspezifikationen

Speichergröße
48GB
Speichertyp
GDDR6
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
2250MHz
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.
864.0 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.
483.8 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.
1431 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.
91.61 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.
1431 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.
89.778 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.
142
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.
18176
L1-Cache
128 KB (per SM)
L2-Cache
48MB
TDP (Thermal Design Power)
300W
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
6.7
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.
192
Empfohlene PSU (Stromversorgung)
700W

Benchmarks

FP32 (float)
Punktzahl
89.778 TFLOPS
Blender
Punktzahl
7254.03
OpenCL
Punktzahl
362331

Im Vergleich zu anderen GPUs

FP32 (float) / TFLOPS
166.668 +85.6%
96.653 +7.7%
89.778
68.248 -24%
60.838 -32.2%
Blender
15026.3 +107.1%
7254.03
2020.49 -72.1%
1064 -85.3%
OpenCL
385013 +6.3%
362331
109617 -69.7%
74179 -79.5%
56310 -84.5%