NVIDIA RTX 5000 Embedded Ada Generation

NVIDIA RTX 5000 Embedded Ada Generation

NVIDIA RTX 5000 Embedded Ada Generation: Leistung im kompakten Formfaktor

April 2025

Einführung

Die Embedded-Grafikkartenserie von NVIDIA ist traditionell auf den professionellen Markt ausgerichtet, wo Kompaktheit, Energieeffizienz und Stabilität entscheidend sind. Die RTX 5000 Embedded Ada Generation bricht jedoch mit diesen Stereotypen und kombiniert die Leistung von Desktop-Lösungen mit der Anpassung für eingebettete Systeme. Dieses Modell auf Basis der Ada Lovelace-Architektur findet nicht nur in industriellen und medizinischen Anwendungen Verwendung, sondern auch in kompakten Gaming-PCs. Lassen Sie uns herausfinden, was sie einzigartig macht.


1. Architektur und Hauptmerkmale

Architektur Ada Lovelace

Die RTX 5000 Embedded basiert auf der weiterentwickelten Architektur Ada Lovelace. Die Chips werden im 4-nm-Verfahren von TSMC gefertigt, wodurch eine hohe Transistordichte (bis zu 76 Milliarden) und ein reduzierter Energieverbrauch gewährleistet sind.

RTX- und DLSS 3.5-Technologien

Die Karte unterstützt alle wichtigen Funktionen von NVIDIA:

- RTX (Ray Tracing): Hardwarebeschleunigung des Ray Tracing in der 3. Generation — 50 % mehr Strahlen pro Sekunde im Vergleich zu Ampere.

- DLSS 3.5: Künstliche Intelligenz verbessert die Bildqualität und steigert die FPS durch die Generierung von Frames und die Rekonstruktion von Pixeln.

- FidelityFX Super Resolution (FSR): Trotz der „eigenen“ Unterstützung für DLSS ist die Karte mit dem offenen Standard von AMD kompatibel.

Optimierung für Embedded-Systeme

Das Modell ist für den 24/7-Betrieb unter hohen Belastungen ausgelegt, verfügt über passive und aktive Kühlungsoptionen sowie eine Zertifizierung für kritische Anwendungen (z. B. medizinische Bildgebung).


2. Speicher: Geschwindigkeit und Effizienz

GDDR6X mit ECC

Die Karte ist mit 16 GB GDDR6X-Speicher ausgestattet, der eine Bandbreite von 768 GB/s (256 Bit-Speicherschnittstelle) bereitstellt. Die Unterstützung von ECC (Error Correction Code) minimiert Fehler bei wissenschaftlichen Berechnungen.

Einfluss auf die Leistung

Der Speicher reicht aus, um 8K-Texturen zu rendern und mit neuronalen Netzwerkmodellen zu arbeiten. In Spielen bei 4K mit aktivem RTX wird der Puffer selbst in Projekten wie Cyberpunk 2077: Phantom Liberty nicht voll.


3. Spieleleistung

Tests in aktuellen Projekten (2024-2025)

- Cyberpunk 2077: Phantom Liberty (4K, Ultra, RTX Ultra, DLSS 3.5): 58-62 FPS.

- GTA VI (4K, Ultra, RTX High, DLSS Balanced): 75-80 FPS.

- Starfield: Colony Wars (1440p, Ultra, FSR 3.0): 120 FPS.

Ray Tracing: Lohnen sich die Einstellungen?

Die RTX 5000 Embedded meistert Ray Tracing selbst in 4K dank DLSS 3.5. In „intensiven“ Szenen (z. B. Stadt bei Nacht in Cyberpunk) wird jedoch empfohlen, DLSS im Performance-Modus zu verwenden, um stabile 60 FPS zu gewährleisten.


4. Professionelle Anwendungen

Videobearbeitung und 3D-Rendering

- DaVinci Resolve: Das Rendern eines 8K-Projekts dauert 30 % weniger Zeit als bei der RTX A4500.

- Blender: Die CUDA-Kerne (9728 Shader-Einheiten) verarbeiten die BMW-Szene in 14 Sekunden (im Vergleich zu 22 Sekunden beim Vorgänger).

Wissenschaftliche Berechnungen

Die Unterstützung von CUDA 8.5 und OpenCL 3.0 ermöglicht die Nutzung der Karte für Simulationen physikalischer Prozesse und maschinelles Lernen. Beispielsweise wird das Training des Modells ResNet-50 um 18 % dank der Tensor Core der 4. Generation beschleunigt.


5. Energieverbrauch und Wärmeabgabe

TDP und Empfehlungen

- TDP: 175 W (passive Version) und 190 W (aktive Version).

- Kühlung: Für die passive Version wird ein Gehäuse mit mindestens 6 Heat-Pipes und einer Belüftung von ≥ 25 CFM benötigt. Der aktive Kühler funktioniert eigenständig, erzeugt jedoch Geräusche auf einem Niveau von 38 dB.

Tipps für Gehäuse

- Mini-PC: Ein kompaktes Mini-ITX-Gehäuse mit Belüftungsöffnungen über dem PCIe-Slot ist geeignet.

- Industrielle Systeme: Verwenden Sie serverseitige Gehäuse mit Hot-Swap-Unterstützung.


6. Vergleich mit Wettbewerbern

AMD Radeon Pro W7800 Embedded

- Vorteile von AMD: 32 GB HBM3, der Preis ist niedriger ($2200 im Vergleich zu $2800 bei NVIDIA).

- Nachteile: Schwache Unterstützung für Ray Tracing (35 % langsamer in RT-Tests).

Intel Arc A770 Pro Embedded

- Preis: $1800, aber die Leistung bei professionellen Aufgaben ist um 40 % niedriger.

Fazit: Die RTX 5000 Embedded gewinnt in der Vielseitigkeit, verliert jedoch preislich.


7. Praktische Tipps

Netzteil

- Minimum: 500 W (80+ Gold) mit einem PCIe 12VHPWR-Kabel.

- Empfohlen: 650 W für zusätzlichen Leistungsreserven.

Kompatibilität

- Plattform: Erfordert PCIe 5.0 x16 (abwärtskompatibel mit 4.0).

- Treiber: Für Spiele — Game Ready 555.20+, für Anwendungen — Studio Driver 555.40+.


8. Vor- und Nachteile

Vorteile:

- Beste in der Klasse RTX-Leistung.

- Unterstützung von ECC-Speicher für professionelle Anwendungen.

- Kompaktheit und Anpassung an raue Umgebungen.

Nachteile:

- Preis von $2800 — ist im premium Segment.

- Eingeschränkte Verfügbarkeit im Einzelhandel.


9. Schlussfolgerung

Die NVIDIA RTX 5000 Embedded Ada Generation ist die Wahl für diejenigen, die maximale Leistung in einem minimalen Formfaktor benötigen. Sie eignet sich für:

- Ingenieure und Designer: Rendering vor Ort ohne Serverfarmen.

- Medizinische Zentren: Präzise MRT-Bildgebung in Echtzeit.

- Gamer: Kompakte PCs mit Unterstützung für 4K und RTX.

Wenn das Budget es zulässt, wird diese Karte eine zuverlässige Investitionslösung für die nächsten 3-5 Jahre sein.

Basic

Markenname
NVIDIA
Plattform
Mobile
Erscheinungsdatum
March 2023
Modellname
RTX 5000 Embedded Ada Generation
Generation
Quadro Ada-M
Basis-Takt
1425MHz
Boost-Takt
2115MHz
Bus-Schnittstelle
PCIe 4.0 x16

Speicherspezifikationen

Speichergröße
16GB
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.
256bit
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.
576.0 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.
236.9 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.
643.0 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.
41.15 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.
643.0 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.
41.973 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.
76
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.
9728
L1-Cache
128 KB (per SM)
L2-Cache
64MB
TDP (Thermal Design Power)
120W
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

Benchmarks

FP32 (float)
Punktzahl
41.973 TFLOPS

Im Vergleich zu anderen GPUs

FP32 (float) / TFLOPS
50.45 +20.2%
45.962 +9.5%
36.672 -12.6%