NVIDIA RTX 4000 Ada Generation

NVIDIA RTX 4000 Ada Generation

NVIDIA RTX 4000 Ada世代: プロフェッショナルとエンスージアストのためのパワー

2025年4月


1. アーキテクチャと主な特徴

Ada Lovelaceアーキテクチャ: 計算の進化

RTX 4000 Ada世代のグラフィックカードは、Ampereの論理的な進化としてAda Lovelaceアーキテクチャに基づいています。ここでは、エネルギー効率と並列計算タスクにおけるパフォーマンスの向上に重点が置かれています。TSMC 4Nプロセス(最適化された5nm)により、18.6億のトランジスタを搭載可能となり、前世代のRTX A4000より35%増加しています。

主な技術:

- RTXアクセラレーション: 第3世代のRTコア(レイトレーシング)は、Ampereと比較して最大2.5倍のレイトレーシング速度を提供します。

- DLSS 4.0: ニューラルネットワークによるスケーリングが、極めて低い解像度(例: 540p → 4K)でも画像の詳細を保持しながら機能します。

- FidelityFX Super Resolution 3.0: クロスプラットフォーム最適化のためのAMDのオープンスタンダードをサポート。

- AV1 Encode/Decode: ストリーマーと編集者にとって重要な、600 Mbpsまでのビデオハードエンコーディング。


2. メモリ: スピードと容量

ECCを備えたGDDR6X: プロフェッショナルのための信頼性

RTX 4000 Adaは、256ビットバスと768 GB/sの帯域幅を持つ20 GBのGDDR6Xメモリを搭載しています(RTX A6000より15%増加)。ECC(エラー訂正コード)技術により、レンダリングや科学計算におけるエラーを最小限に抑えます。

パフォーマンスへの影響:

- 4Kテクスチャ: 20 GBは、Unreal Engine 5やBlenderでのプロジェクト作業に十分で、ディスクからのデータロードなしで作業できます。

- 帯域幅: OctaneRenderでの複雑なシーンのレンダリング速度は、レイテンシの低下により20%向上します。


3. ゲームパフォーマンス: 実際の数字

レイトレーシングゲーム:

- Cyberpunk 2077(オーバードライブモード): 4K + DLSS 4.0 → 68 FPS(DLSSなしで24 FPS)。

- Alan Wake 2: 1440p + RTウルトラ → 94 FPS。

クラシックなプロジェクト:

- CS2 (4K, 最大設定): 240 FPS。

- Horizon Forbidden West (1440p): 120 FPS。

解像度のサポート:

- 1080p: eSportsに十分すぎるパワー— FPSは300を安定的に超えます。

- 4K: DLSS/FSRを用いたAAAゲームに最適。


4. プロフェッショナルなタスク: 編集、レンダリング、科学

ビデオ編集:

- Adobe Premiere Proでは、8Kビデオのレンダリングが12分に短縮されました(RTX 3090では18分)。

3Dモデリング:

- Autodesk Mayaでは、パーティクルシミュレーションの速度が72のRTコアによって40%向上します。

科学計算:

- CUDA 12.5およびOpenCL 3.0のサポート: PyTorch上でのAI研究がA100の1.8倍の速度で行われます。


5. エネルギー消費と冷却

TDPと推奨事項:

- TDP: 185W(RTX A4500より10%効率的)。

- 冷却: タービンシステム(ブロワースタイル)はコンパクトなワークステーションに適しています。ゲーミングPCには3ファンクーラー(例: ASUS ProArt)が推奨されます。

- ケース: 最低2スロットのPCIe、前面および背面からの通気。


6. 競合との比較

AMD Radeon Pro W7800(32 GB):

- プロ: より多くのメモリ、低価格($1800 vs. $2200のRTX 4000 Ada)。

- コン: レイトレーシングが弱く(35%劣る)、DLSSなし。

NVIDIA RTX 5000 Ada(32 GB):

- 最大パフォーマンスを必要とする方向け。ただし、$3200はスタジオにしか正当化されません。


7. 実用的なアドバイス

- 電源ユニット: 80+ Gold認証付きの600W以上。Ryzen 9 7950X3Dを用いるシステムでは750Wを推奨。

- 互換性: PCIe 5.0(4.0との後方互換性あり)、マザーボードのBIOSをアップデート。

- ドライバ: 作業にはStudio Driverが好ましく、ゲームにはGame Readyが適します。


8. 利点と欠点

利点:

- ゲームとプロフェッショナルなタスクの理想的なバランス。

- DLSS 4.0およびハードウェアAV1のサポート。

欠点:

- 高価格($2200)。

- 負荷時にタービン冷却が騒がしい。


9. 最終結論

RTX 4000 Ada世代は、多用途を求める人々に最適です。このカードは:

- プロフェッショナル: ビデオ編集者、3Dデザイナー、科学者がレンダリング速度と安定性を評価します。

- ゲーマー: 最大の品質と滑らかなFPSでの4Kゲーミングに適しています。

- エンスージアスト: 電源ユニットを交換せずにアップグレード可能。

予算に制限がある場合は、AMD Radeon Pro W7800を検討してください。しかし、NVIDIAのイノベーションを重視するなら、RTX 4000 Adaは今後の3〜4年間の最高の投資です。

基本

レーベル名
NVIDIA
プラットホーム
Desktop
発売日
August 2023
モデル名
RTX 4000 Ada Generation
世代
Quadro Ada
ベースクロック
1500MHz
ブーストクロック
2175MHz
バスインターフェース
PCIe 4.0 x16
トランジスタ
35,800 million
RTコア
48
テンソルコア
?
テンソルコアは深層学習専用に設計された特化型プロセッサで、FP32トレーニングと比較して高いトレーニングと推論性能を提供します。コンピュータビジョン、自然言語処理、音声認識、テキストから音声への変換、個別の推奨などの領域で迅速な計算を可能にします。テンソルコアの最も注目すべき応用は、DLSS(Deep Learning Super Sampling)とAI Denoiserのノイズリダクションです。
192
TMU
?
テクスチャマッピングユニット(TMUs)は、二進画像を回転、スケーリング、歪曲して、それを3Dモデルの任意の平面にテクスチャとして配置することができるGPUのコンポーネントです。このプロセスはテクスチャマッピングと呼ばれます。
192
ファウンドリ
TSMC
プロセスサイズ
5 nm
アーキテクチャ
Ada Lovelace

メモリ仕様

メモリサイズ
20GB
メモリタイプ
GDDR6
メモリバス
?
メモリバス幅とは、1クロックサイクル内にビデオメモリが転送できるデータのビット数を指します。バス幅が大きいほど、一度に転送できるデータ量が多くなります。メモリバンド幅の計算式は次の通りです:メモリバンド幅 = メモリ周波数 x メモリバス幅 / 8。
160bit
メモリクロック
1750MHz
帯域幅
?
メモリバンド幅は、グラフィックチップとビデオメモリ間のデータ転送速度を指します。単位はバイト/秒で、計算式は次の通りです:メモリバンド幅 = 動作周波数 × メモリバス幅 / 8ビット。
280.0 GB/s

理論上の性能

ピクセルレート
?
ピクセル塗りつぶし率は、グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)が1秒あたりにレンダリングできるピクセル数を指します。これは、MPixels/s(百万ピクセル/秒)またはGPixels/s(十億ピクセル/秒)で測定されます。これはグラフィックスカードのピクセル処理性能を評価するために最も一般的に使用される指標です。
174.0 GPixel/s
テクスチャレート
?
テクスチャ塗りつぶし率は、GPUが1秒間にピクセルにマッピングできるテクスチャマップ要素(テクセル)の数を指します。
417.6 GTexel/s
FP16 (半精度)
?
GPUパフォーマンスを測定する重要な指標は浮動小数点計算能力です。半精度浮動小数点数(16ビット)は、精度が低くても許容可能な機械学習のようなアプリケーションで使用されます。単精度浮動小数点数(32ビット)は、一般的なマルチメディアやグラフィックス処理のタスクで使用され、倍精度浮動小数点数(64ビット)は、広範で高精度が求められる科学計算に必要です。
26.73 TFLOPS
FP64 (倍精度)
?
GPUパフォーマンスを測定する重要な指標は浮動小数点計算能力です。倍精度浮動小数点数(64ビット)は、広範で高精度が求められる科学計算に必要です。単精度浮動小数点数(32ビット)は、一般的なマルチメディアやグラフィックス処理のタスクで使用されます。半精度浮動小数点数(16ビット)は、精度が低くても許容可能な機械学習のようなアプリケーションで使用されます。
417.6 GFLOPS
FP32 (浮動小数点)
?
GPU のパフォーマンスを測定するための重要な指標は、浮動小数点コンピューティング能力です。 単精度浮動小数点数 (32 ビット) は一般的なマルチメディアおよびグラフィックス処理タスクに使用されますが、倍精度浮動小数点数 (64 ビット) は広い数値範囲と高精度が要求される科学計算に必要です。 半精度浮動小数点数 (16 ビット) は、精度が低くても許容される機械学習などのアプリケーションに使用されます。
27.265 TFLOPS

その他

SM数
?
ストリーミングプロセッサ(SP)は他のリソースとともに、ストリーミングマルチプロセッサ(SM)を形成し、これはGPUの主要コアとも呼ばれます。これらの追加リソースには、ワープスケジューラ、レジスタ、共有メモリなどのコンポーネントが含まれます。SMは、レジスタや共有メモリが希少なリソースであるGPUの中心部と考えることができます。
48
シェーディングユニット
?
最も基本的な処理単位はストリーミングプロセッサ(SP)で、特定の指示とタスクが実行されます。GPUは並行計算を行い、複数のSPが同時にタスクを処理します。
6144
L1キャッシュ
128 KB (per SM)
L2キャッシュ
48MB
TDP
130W
Vulkanのバージョン
?
Vulkanは、Khronos Groupによるクロスプラットフォームのグラフィックスおよび計算APIで、高性能と低CPU負荷を提供します。開発者がGPUを直接制御し、レンダリングのオーバーヘッドを減らし、マルチスレッドとマルチコアプロセッサをサポートします。
1.3
OpenCLのバージョン
3.0
OpenGL
4.6
DirectX
12 Ultimate (12_2)
CUDA
8.9
電源コネクタ
1x 16-pin
シェーダモデル
6.7
ROP
?
ラスタオペレーションパイプライン(ROPs)は、ゲーム内の照明や反射計算を主に取り扱い、アンチエイリアシング(AA)、高解像度、煙、火などの効果を管理します。ゲームのAAと照明効果が高いほど、ROPsの性能要求が高くなります。
80
推奨PSU
300W

ベンチマーク

FP32 (浮動小数点)
スコア
27.265 TFLOPS
Blender
スコア
5293
OpenCL
スコア
149948

他のGPUとの比較

FP32 (浮動小数点) / TFLOPS
33.418 +22.6%
22.609 -17.1%
Blender
15026.3 +183.9%
2020.49 -61.8%
1064 -79.9%
OpenCL
385013 +156.8%
167342 +11.6%
74179 -50.5%
56310 -62.4%