24 GB als überzeugendes Argument: NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti im Workstation-Test

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geforcertx3090ti-feMit der GeForce RTX 3090 Ti reizt NVIDIA die Ampere-Architektur vollends aus. Die GA102-GPU kommt im Vollausbau bei einem Power-Limit von 450 W zum Einsatz. Hinzu kommen wie auch schon bei der GeForce RTX 3090 24 GB an GDDR6X-Speicher, die sicherlich für den ein oder anderen Spieler wichtig sind, die ihre Stärken aber wohl auch im Workstation-Segment haben. Wir haben uns die GeForce RTX 3090 Ti im Hinblick auf die Workstation-Leistung angeschaut und vergleichen gegen die stärkste Karte mit halb so großem Speicher sowie das schnellste Gaming-Modell von AMD.

Mit der GeForce RTX 3090 Ti hat sich NVIDIA in den Augen vieler keinen Gefallen getan – dies zeigte nicht nur unser initialer Test. Während die hohe Leistungsaufnahme ein Umstand ist, den man hinnehmen muss, wenn ein Chip an seine Grenzen gebracht wird, war der Preis von 2.249 Euro ein Testballon, der kräftig schiefgegangen ist. Inzwischen ist die Founders Edition, die wir uns heute anschauen, ab 1.899 Euro zu bekommen. Die günstigsten Modelle sind ab 1.499 Euro gelistet – deutlich weniger als zum Start aufgerufen wurden.

Die GeForce RTX 3090 Ti rangiert über den Produktnamen im Spieler-Segment, aber eigentlich hätte es eine Titan-Karte werden sollen. Dies wird auch die Blickrichtung sein, mit der wir auf die Karte schauen werden.

NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti Founders Edition

Eine GeForce RTX 3090 Ti bietet also potentiell mehr Spielraum, wenn es um das Nutzungsprofil geht. Neben Spielern sollen auch Content Creator die Hardware nutzen können. Zum Vergleich werden wir eine GeForce RTX 3080 Ti heranziehen, ebenso die schnellste Gaming-Karte von AMD – die Radeon RX 6900 XT.

Gegenüberstellung der Karten
  Radeon RX 6900 XTGeForce RTX 3080 Ti GeForce RTX 3090 Ti FE
GPU Navi 21Ampere (GA102) Ampere (GA102)
Transistoren 26,8 Milliarden28 Milliarden 28 Milliarden
Fertigung 7 nm8 nm 8 nm
Chipgröße 519,8 mm²628,4 mm² 628,4 mm²
FP32-ALUs 5.12010.240 10.752
INT32-ALUs -5.120 5.376
CUs/SMs 8080 84
Tensor Cores -320 336
RT Cores 8080 84
Basis-Takt 2.015 MHz1.370 MHz 1.560 MHz
Boost-Takt 2.250 MHz1.665 MHz 1.890 MHz
Speicherkapazität 16 GB12 GB 24 GB
Speichertyp GDDR6GDDR6X GDDR6X
Speicherinterface 256 Bit384 Bit 384 Bit
Speichertakt 2.000 MHz1.188 MHz 1.313 MHz
Speicherbandbreite 512 GB/s912 GB/s 1008,4 GB/s
TDP 300 W350 W 450 W
Preis ab 869 Euroab 999 Euro 1.899 Euro

Wir konzentrieren uns an dieser Stelle auf die GeForce RTX 3090 Ti als Speerspitze sowie die GeForce RTX 3080 Ti als "schnellste" Gamer-Karte, die mit der Hälfte an Grafikspeicher auskommen muss. Anhand der Ausbaustufe wird recht schnell deutlich, dass die Unterschiede in der GPU-Leistung nicht allzu groß sind. Der Doppelt so große Speicher der GeForce RTX 3090 Ti ist nur etwas schneller angebunden. Relativ groß ist aber auch der Unterschied bei der TDP. Während die GeForce RTX 3080 Ti mit 350 W auskommen muss, sind es bei der GeForce RTX 3090 Ti satte 450 W.

Die Konkurrenz stellen wir hier in Form der Radeon RX 6900 XT dar. Hier könnte man auch die Radeon RX 6950 XT nennen, uns stand aber kein solches Modell mehr zur Verfügung und zudem sind die Leistungsunterschiede nur sehr gering. Preislich kommt man mit der Radeon RX 6900 XT mit 869 Euro am günstigsten weg. Eine GeForce RTX 3080 Ti kostet aktuell knapp unter 1.000 Euro. Generell ist die GeForce RTX 3090 Ti bereits unter 1.500 Euro gerutscht, die Founders Edition ist mit 1.899 Euro noch einmal deutlich teurer.


In einem kurzen Abriss wollen wir uns noch die Founders Edition der GeForce RTX 3090 Ti genauer anschauen, bevor wir dann zu den Benchmarks kommen.

NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti Founders Edition

NVIDIA hat sich selbst und seinen Partner mit der GeForce RTX 3090 Ti eine Denksportaufgabe gestellt, denn bei mindestens 450 W wird die Kühlung der Karte zur Herausforderung. Die GeForce RTX 3090 Ti kommt in der Founders Edition auf eine Länge von 313 mm. Die von uns getesteten Modelle Inno3D GeForce RTX 3090 Ti X3 OCGigabyte GeForce RTX 3090 Ti Gaming OC 24G und ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 Ti AMP Extreme Holo sind teilweise sogar noch größer und belegen auch genau wie die Founders Edition mindestens drei Slots.

Das Design des Kühlers ist wie gewohnt bei den Founders-Edition-Karten so ausgelegt, dass ein Lüfter vorne an der Front die Luft ansaugt und diese durch den Kühler direkt auf das PCB bläst, ein zweiteer, der auf der Rückseite untergebracht ist, die Luft durch den kompletten Kühler saugt. Somit tritt etwas warme Luft oberhalb der Karte aus – meist direkt vor dem CPU-Kühler (wenn hier ein Luftkühler zum Einsatz kommt).

NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti Founders Edition

Wie ein jedes Modell der GeForce RTX 3090 Ti besitzt auch die Founders Edition den 12VHPWR-Anschluss mit den zusätzlichen Sense-Pins. Das passende Netzteil vorausgesetzt kann die Karte mit einem Kabel versorgt werden. Ansonsten sind an dieser Stelle auch Teile der Kühlfinnen zu sehen. An der Seite tritt auch ein Teil der warmen Luft aus.

NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti Founders Edition

Für den professionellen Bereich eventuell nicht ganz unwichtig ist die Möglichkeit zwei Karten via NVLink miteinander zu verbinden. Neben den reinen Workstation-Karten wird diese Möglichkeit auch bei der GeForce RTX 3090 und dem Ti-Modell geboten. Normalerweise verbergen sich die Anschlüsse unter einer Kappe, die wir an dieser Stelle entfernt haben. Arbeiten zwei GeForce RTX 3090 Ti zusammen, können beide auf einen gemeinsamen Grafikspeicher von 48 GB zurückgreifen.


Für die Benchmarks haben wir folgende Komponenten verwendet:

Bevor wir nun zu den Benchmarks kommen, noch ein paar Hinweise. Es ist nicht immer möglich, die Leistung der Karten direkt zu vergleichen, weil die Benchmarks über bestimmte Schnittstellen auf die jeweilige Hardware ausgelegt sind. Dies trifft auf den OctaneRenderer ebenso zu, wie auf V-Ray (CUDA und RTX).

V-Ray 5 Benchmark

V-Ray GPU CUDA

Punkte
Mehr ist besser

V-Ray 5 Benchmark

V-Ray GPU RTX

Punkte
Mehr ist besser

Der V-Ray-Benchmark spricht entweder per CUDA mit der Hardware und verwendet im RTX-Test auch die Hardwarebeschleunigung der NVIDIA-GPUs. Die Radeon RX 6900 XT konnten wir hier also nicht testen. Die GeForce RTX 3090 Ti ist wenige Prozentpunkte schneller als die GeForce RTX 3080 Ti, der größere Grafikspeicher des Spitzenmodells spielt an dieser Stelle noch keine Rolle.

OctaneRenderer

4Heads - RTX Off

Samples/Sekunde
Mehr ist besser

OctaneRenderer

4Heads - RTX On

Samples/Sekunde
Mehr ist besser

Der OctaneRenderer verwendet die Deep Neural Network Library (cuDNN) von NVIDIA. Dementsprechend können wir auch hier mit der Radeon RX 6900 XT noch keine Vergleichswerte liefern. Dafür zeigt sich hier erstmals ein Unterschied durch den Ausbau des Grafikspeichers. Je nach gewählter Render-Szene können die 12 oder 16 GB ausreichend sein, kommt man aber darüber hinaus, bricht wie hier im Beispiel mit der GeForce RTX 3080 Ti die Renderzeit massiv ein. Dies liegt daran, dass Daten aus dem Grafikspeicher ausgelagert werden müssen. Im Falle der GeForce RTX 3090 Ti passen sie weiterhin in die 24 GB an Speicher und dementsprechend läuft das Rendering mit weit über 100 Millionen Samples pro Sekunde ab, während es bei der GeForce RTX 3080 Ti etwa 24-25 sind.

Blender 3.2.1

Junkshop

Sekunden
Weniger ist besser

Für ein Rendering des Junkshop sehen wir diesen Effekt ebenfalls, allerdings nicht ganz so ausgeprägt. Zwischen der GeForce RTX 3080 Ti und der GeForce RTX 3090 Ti liegen deutlich mehr an Unterschied, als es rein auf die GPU-Leistung zurückzuführen ist. Die Szene belegt bei 2.000 Samples offenbar mehr an Speicher, als die 12 GB der GeForce RTX 3080 Ti.

DaVinci Resolve 18

UHD-Video Encoding

Sekunden
Weniger ist besser

Für das Encoding in DaVinci Resolve sehen wir zwischen der GeForce RTX 3080 Ti und GeForce RTX 3090 Ti wieder deutlich geringere Unterschiede und auch die Radeon RX 6900 XT kann im Verhältnis zum Anschaffungspreis sehr gut mithalten. Was wir in Form des Benchmarks aber nicht darstellen können ist die Tatsache, dass die Timeline mit der GeForce RTX 3090 Ti mit 24 GB Grafikspeicher deutlich flüssiger arbeitet. Dazu sei angemerkt, dass mit UHD-Videomaterial und der Anwendung zweier Filter (Rauschreduzierung und Bewegungsunschärfe) der Grafikspeicher kräftig gefüllt wird. Die 16 GB der Radeon RX 6900 XT reichen aus, die 12 GB der GeForce RTX 3080 Ti nicht mehr und auch die GeForce RTX 3090 Ti bietet mit ihren 24 GB mehr als ausreichend Platz.

Unreal Engine 5

City Sample

FPS
Mehr ist besser

In der Unreal Engine 5 bzw. im Editor haben wir uns die Leistung der Karten im Hinblick auf die Darstellung des Renderings in Echtzeit angeschaut. Das City Sample stellt die GeForce RTX 3090 Ti mit etwas mehr als 25 FPS in UHD dar, während die GeForce RTX 3080 Ti hier auf 21,3 FPS kommt. Neben der Rohleistung der GPU spielt auch hier der Grafikspeicher eine gewisse Rolle, denn sonst wäre der Abstand zwischen den beiden Karten geringer. Eine Radeon RX 6900 XT kommt auf 15,6 FPS und stellt die Szene im Editor damit deutlich weniger flüssig dar.

Leistungsaufnahme

Blender-Rendering

Watt
Weniger ist besser

Bei der Leistungsaufnahme zeigt sich die GeForce RTX 3090 Ti im Rendering in Blender mit 317,4 W sogar noch genügsam, denn sie ist problemlos auch auf 450 W zu bringen – je nach Anwendung. Die GeForce RTX 3080 Ti kommt hier auf 283,8 W und AMDs Radeon RX 6900 XT verbraucht mit 248,4 W am wenigsten – ist in den meisten Benchmarks aber auch die langsamste.

NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti FE Workstation-Screenshots
NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti FE Workstation-Screenshots

Am Beispiel des OctaneRenderer lässt sich die Auslastung des Grafikspeichers gut darstellen. Ist dieser voll (linker Screenshot mit einer GeForce RTX 3080 Ti und 12 GB) werden die Daten teilweise in den Arbeitsspeicher ausgelagert. Im Falle des OctaneRenderer nennt sich dies Out-of-Core-Data und in den Einstellungen kann die Speicherkapazität festgelegt werden, die mitgenutzt werden kann. Natürlich ist der Arbeitsspeicher langsamer angebunden als der Grafikspeicher und dementsprechend kommt es bei einer Auslagerung auch zu Leistungseinbrüchen.


Eines haben alle Tests der GeForce RTX 3090 Ti aufgezeigt: Für Spieler ist sie allenfalls interessant, wenn es das Maximum sein soll. Das Leistungsplus gegenüber einer GeForce RTX 3090 und auch einer GeForce RTX 3080 Ti ist einfach zu gering, um den Mehrverbrauch und den Aufpreis sinnvoll zu rechtfertigen.

Aber es gibt natürlich auch Argumente, die für eine GeForce RTX 3090 Ti sprechen – losgelöst von der Diskussion um das letzten Quäntchen an Mehrleistung und den inzwischen dann doch schon stark gefallenen Preis. Von den 24 GB kann sie überall dort profitieren, wo eben 10, 12 oder 16 GB nicht mehr ausreichend sind. Dazu muss man allerdings von der typischen Gamer-Sicht auch die Anwendungen aus dem (semi)professionellen Sektor mit einbeziehen. 3D-Rendering, Videoschnitt, Simulationen und vieles mehr, werden nicht ausschließlich auf einer Radeon-Pro- oder Quadro-Karte gemacht. Selbst professionelle Anwender greifen gerne auf vermeintliche Gamer-Hardware zurück, da diese häufig etwas günstiger ist. Die Validierung der Software ist hier dann das Unterscheidungsmerkmal. Die Creator-Treiber sind eine Art Zwischenlösung, die die Relevanz der Software wiederum etwas in den Hintergrund verschieben, denn hier gibt es Prüfschritte für die Software, die zumindest für einen Großteil der Anwendungen ausreichend sind.

Wir konnten einige Anwendungsbeispiele finden, bei denen die 24 GB an Grafikspeicher wichtig und hilfreich sind. Durch das Verhindern einer Auslagerung von Daten können finale Renderings, aber auch das Arbeiten in der Software deutlich beschleunigt werden. Natürlich aber gibt es auch Anwendungen bei denen der Speicher kaum bis keine Rolle spielt.

NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti Founders Edition

Ein AB-Vergleich ist für Workstation-Anwendungen ohnehin schwierig. Mit dem Pre Renderer bietet AMD eine auf die eigene Hardware zugeschnittenen Render-Engine für Blender, OptiX ist das Gegenstück für NVIDIA-Hardware. Der OctaneRenderer ist mit cuDNN vollends auf NVIDIA-GPUs und deren Funktionseinheiten ausgelegt und wenn das Anwendungsprofil den OctaneRenderer alternativlos macht, dann sind die entsprechenden Grafikkarten eben der Weg, der zu gehen ist. In gewisser Weise gibt die Anwendung also bereits vor, welche Hardware die bessere Wahl wäre.

Kurz zusammengefasst lautet unser Fazit also: Die Leistung der GeForce RTX 3090 Ti und damit einhergehend der Speicherausbau können für gewisse Nischen sehr wohl ein Argument sein, welches diese Karte als deutlich sinnvoller erscheinen lässt, als sie es auf den ersten Blick ist. Ohne Frage waren der Preis von 2.249 Euro zum Start deutlich zu viel. Dahingehend hat sich NVIDIA selbst in den Fuß geschossen und den Ruf der Karte mach unten gezogen. Für die aktuelle 1.500 Euro aber bietet sie viel Leistung für den Preis und dient deutlich eher als Schnittstelle zu den professionellen Karten, denn das vergleichbare A5500-Modell kostet 4.400 Euro.