NVIDIA RTX 4000 Mobile Ada Generation

NVIDIA RTX 4000 Mobile Ada Generation

NVIDIA RTX 4000 Mobile Ada Generation: Leistung und Innovation im Mobilformat

April 2025

Einführung

Die NVIDIA RTX 4000 Mobile Ada Generation ist die Flaggschiff-Mobile-Grafikkarte für Gamer und Profis, die fortschrittliche Ada-Lovelace-Architektur mit Optimierung für Laptops kombiniert. In diesem Artikel werden wir untersuchen, wie sie bei Spielen, Rendering und wissenschaftlichen Anwendungen abschneidet und für wen sie besonders interessant ist.


1. Architektur und Hauptmerkmale

Ada Lovelace-Architektur: Revolution im Miniaturformat

Die Karte basiert auf dem 4-nm-Herstellungsprozess von TSMC, was eine höhere Transistordichte (bis zu 35 Milliarden) und Energieeffizienz gewährleistet. Die Ada-Lovelace-Architektur bringt folgende Neuerungen:

- DLSS 4.0 — neuronales Upscaling mit Unterstützung für KI-Frames, das die FPS in 4K um das 2–3-Fache erhöht.

- RTX-Beschleuniger der 3. Generation — Raytracing ist 50 % schneller als bei der RTX 3000 Mobile.

- Reflex und Broadcast — Reduzierung von Latenzen in Spielen und Verbesserung des Streamings.

- Unterstützung von FidelityFX Super Resolution 3.0 — plattformübergreifende Technologie von AMD, die für hybride Systeme optimiert ist.


2. Speicher: Geschwindigkeit und Volumen

GDDR6X und 16 GB: Spielraum für die Zukunft

Die Karte verfügt über 16 GB GDDR6X-Speicher mit einem 256-Bit-Interface, was eine Bandbreite von 768 GB/s (im Vergleich zu 384 GB/s bei der RTX 3080 Mobile) ermöglicht. Dies ist entscheidend für:

- 4K-Spiele mit RTX — beispielsweise benötigt Cyberpunk 2077: Phantom Liberty bis zu 12 GB Speicher.

- Professionelle Aufgaben — das Rendern komplexer 3D-Szenen in Blender erfordert mindestens 10–12 GB.

- Multitasking — gleichzeitige Arbeit mit Videobearbeitungssoftware und neuronalen Modellen.


3. Gaming-Leistung

4K ohne Kompromisse

In den Tests von April 2025 zeigt die Karte folgende Ergebnisse:

- Cyberpunk 2077 (mit RTX Ultra + DLSS 4.0): 68 FPS in 4K, 89 FPS in 1440p.

- Starfield: Enhanced Edition: 76 FPS in 4K (DLSS 4.0), 120 FPS in 1440p.

- Apex Legends: 144 FPS in 4K (maximale Einstellungen).

Raytracing: Preis der Schönheit

Die Aktivierung von RTX reduziert die FPS um 30–40 %, aber DLSS 4.0 kompensiert die Verluste. Zum Beispiel in The Witcher 4 (1440p, RTX Hoch) — ohne DLSS: 45 FPS, mit DLSS 4.0: 78 FPS.


4. Professionelle Anwendungen

CUDA, OptiX und Studio-Treiber

- Videobearbeitung: Das Rendern eines 8K-Projekts in DaVinci Resolve erfolgt 40 % schneller als bei der RTX 3080 Mobile.

- 3D-Modellierung: In Autodesk Maya dauern Partikelsimulationen 25 % weniger Zeit.

- Wissenschaftliche Berechnungen: Unterstützung von CUDA 12.5 und OpenCL 3.0 ermöglicht effizientes Arbeiten mit Machine-Learning-Algorithmen (zum Beispiel beim Trainieren von Modellen in TensorFlow).


5. Energieverbrauch und Wärmeentwicklung

TDP 140 W: Balance zwischen Leistung und Temperatur

Die RTX 4000 Mobile ist für schlanke Gaming-Laptops (Dicke ab 19 mm) angepasst, benötigt jedoch fortschrittliche Kühlung:

- Gehäuseratschläge: Systeme mit 3–4 Heatpipes und ein oder zwei Lüftern (z. B. ASUS ROG Zephyrus M16 2025).

- Wärmeleitmittel: Der Einsatz von Flüssigmetall senkt die Temperaturen um 5–7 °C.

- Betriebsmodi: Im Treibereinstellungen kann man die TDP auf 100 W begrenzen, um die Lautstärke zu reduzieren.


6. Vergleich mit Wettbewerbern

AMD Radeon RX 7900M XT: Kampf der Giganten

- Vorteile von AMD: 18 GB GDDR6, Unterstützung von FidelityFX Super Resolution 3.0, Notebook-Preise ab $2200 (im Vergleich zu $2500 bei NVIDIA).

- Vorteile von NVIDIA: Bessere Optimierung für Raytracing, DLSS 4.0, breitere Unterstützung für professionelle Software.

- Intel Arc Xe9: Günstiger ($1800), aber 25–30 % schwächer in der 4K-Leistung.


7. Praktische Tipps

Wie wählt man einen Laptop mit RTX 4000 Mobile?

- Netzteil: Mindestens 280 W für volle Leistung.

- Plattformen: Besser Modelle auf Basis von Intel Core i9-14900HX oder AMD Ryzen 9 8945HS wählen — sie vermeiden „Flaschenhälse“.

- Treiber: Studio-Treiber regelmäßig aktualisieren, um eine stabile Leistung in professionellen Anwendungen zu gewährleisten.


8. Vor- und Nachteile

Vorteile:

- Höchste Leistung in 4K und mit RTX.

- 16 GB GDDR6X — Spielraum für zukünftige Spiele und Anwendungen.

- Unterstützung von DLSS 4.0 und KI-Tools.

Nachteile:

- Preise für Laptops beginnen bei $2500.

- Geräuschentwicklung bei voller Auslastung, selbst in Premium-Gehäusen.

- Eingeschränkte Modellwahl (z. Zt. vor allem in den Spitzenserien von ASUS, MSI, Razer erhältlich).


9. Fazit: Wer eignet sich für die RTX 4000 Mobile?

Diese Grafikkarte ist die ideale Wahl für:

- Gamer, die in 4K mit maximalen Einstellungen spielen möchten, ohne an einen Desktop gebunden zu sein.

- Videobearbeiter und 3D-Künstler, die eine mobile Arbeitsstation benötigen.

- Ingenieure und Wissenschaftler, die mit ressourcenintensiven Berechnungen im Feld arbeiten.

Wenn Ihr Budget eine Investition in einen Laptop zwischen $2500 und $3000 zulässt, wird die RTX 4000 Mobile Ada Generation ein zuverlässiger Begleiter für die nächsten 3–4 Jahre sein.

Basic

Markenname
NVIDIA
Plattform
Mobile
Erscheinungsdatum
March 2023
Modellname
RTX 4000 Mobile Ada Generation
Generation
Quadro Ada-M
Basis-Takt
1290MHz
Boost-Takt
1665MHz
Bus-Schnittstelle
PCIe 4.0 x16
Transistoren
35,800 million
RT-Kerne
58
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.
232
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.
232
Foundry
TSMC
Prozessgröße
5 nm
Architektur
Ada Lovelace

Speicherspezifikationen

Speichergröße
12GB
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.
192bit
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.
432.0 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.
133.2 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.
386.3 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.
24.72 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.
386.3 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.
25.214 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.
58
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.
7424
L1-Cache
128 KB (per SM)
L2-Cache
48MB
TDP (Thermal Design Power)
110W
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
None
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.
80

Benchmarks

FP32 (float)
Punktzahl
25.214 TFLOPS
Blender
Punktzahl
5163

Im Vergleich zu anderen GPUs

FP32 (float) / TFLOPS
32.589 +29.2%
29.733 +17.9%
23.177 -8.1%
Blender
15026.3 +191%
2020.49 -60.9%
1064 -79.4%
552 -89.3%