Wenn Geld keine Rolle spielt: Asus GeForce Rog Strix RTX 3090 im Test

Wenn Geld keine Rolle spielt: Asus GeForce Rog Strix RTX 3090 im Test

Kevin Hofer
Zürich, am 29.09.2020
Die NVIDIA GeForce RTX 3090 ist ein Biest. Sie setzt sich als schnellste Consumer-Grafikkarte an die Spitze. Zurzeit ist sie jedoch in Games nur fünf Prozent schneller als die RTX 3080, kostet aber das Doppelte.

Als «BFGPU» (Big Ferocious GPU) hat Jensen Huang die RTX 3090 vorgestellt und mit 8K-Gaming geworben. Mit seinen 28 Milliarden Transistoren auf 628 mm2 ist der Grafikprozessor der RTX 3090 wahrlich fürs Grossformat geeignet. Zum Vergleich: Der NV10, Nvidias erster Grafikchip der GeForce-Reihe, brachte es 1999 auf 17 Millionen Transistoren. In den letzten zwanzig Jahren hat sich die Anzahl der Transistoren auf GeForce-GPUs also um den Faktor 1647 multipliziert.

Die Karte im Detail

Die Ampere-Architektur der RTX 3090 ersetzt die Turing-Architektur der Vorgängerkarte RTX 2080 Ti. Obwohl Ampere eine Weiterentwicklung von Turing ist, das eine Mini-Revolution war, gibt es dennoch diverse Änderungen. Nvidia verwendet die 8-nm-Fertigung von Samsung. Die bringt grössere Transistorendichte und Leistungseffizienz. Der neue Streaming-Multiprozessor (SM) verdoppelt die theoretisch maximale FP32-Verarbeitungsleistung. Deshalb sind die TFLOPs der Karten der 30er-Serie so viel höher. Auch die RT- und Tensor-Kerne wurden aufgerüstet, was Leistungsverbesserungen in gewissen Bereichen bringt. Weitere wichtige Änderungen sind der Wechsel zu GDDR6X-Speicher und PCIe 4.0, wodurch die Speicher- und die PCIe-Bandbreite deutlich erhöht werden.

GeForce ROG STRIX RTX 3090 O24G Gaming (24GB)
1693.–
ASUS GeForce ROG STRIX RTX 3090 O24G Gaming (24GB)

Die Shader-Kerne der Ampere-Architektur sollen 2,7 Mal, die Raytracing-Kerne 1,7 Mal und die Tensor-Kerne bis zu 2,7 Mal schneller sein als jene der Turing-Architektur.

Auf dem GA-102-Chip der GeForce RTX 3090 sind 82 von 84 Shader-Clustern aktiviert, was zu insgesamt 10 496 CUDA-Kernen führt. Beim Speicher macht die GeForce RTX 3090 einen grossen Schritt nach vorne und bietet mehr als doppelt so viel Speicher wie die RTX 2080 Ti. Das neue Flaggschiff ist mit 24-GB-GDDR6X-Speicher von Micron ausgestattet. Damit liefert die RTX 3090 beinahe eine Bandbreite von 1 TB/s. Der Speicher ist 19,5 Gbps schnell. In Verbindung mit der Bus-Schnittstelle von 384 Bit ergibt sich eine Bandbreite von 936 GB/s.

SpecsGeForce RTX 3090GeForce RTX 3080GeForce RTX 2080 SuperGeForce RTX 2080 Ti
CUDA-Kerne104968704 30724352
Tensor-Kerne328 (3. Generation)272 (3. Generation)384 (2. Generation)544 (2. Generation)
RT-Kerne82 (2. Generation)68 (2. Generation)48 (1. Generation)68 (1. Generation)
Boost-Takt1,7 GHz1,71 GHz1,8 GHz1,54 GHz
Basis-Takt1,4 GHz1,44 GHz1,6 GHz1,35 GHz
Memory24 GB G6X10 GB G6X8 GB DDR611 GB DDR6
Memory Clock19,5 Gbps19 Gbps15,5 Gbps16 Gbps
Memory Interface384 bit320 bit256 bit352 bit
Memory Bandwidth936 GB/s760 GB/s448 GB/s616 GB/s
TDP350 Watt320 Watt250 Watt250 Watt

Im Vergleich zur RTX 2080 Ti hat die RTX 3090 von so ziemlich allem mehr: CUDA-Kerne, RT-Kerne, Textureinheiten, ROPS, Cache, Speicher und Speicherbandbreite. Tensor Cores sind die Ausnahme, da Ampere die Anzahl Kerne pro SM halbiert. Jeder Tensor Core arbeitet je nach Auslastung zwei bis vier Mal schneller. In Bezug auf die Taktfrequenz legt die RTX 3090 eine Schippe drauf: 1,7 GHz beim Boost im Gegensatz zu 1,54 GHz bei der RTX 2080 Ti. Für den Test stellt mir Asus die GeForce Rog Strix RTX 3090 zur Verfügung. Hier beträgt der Boost-Takt gar 1890 MHz

Trotz des neuen Verfahrens, das eine bessere Energieeffizienz mit sich bringt, ist der Stromverbrauch aufgrund der enormen Menge an zusätzlichen Transistoren und Verarbeitungsblöcken deutlich gestiegen: 350 Watt, das sind 100 mehr als bei der RTX 2080 Ti.

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Mehr Leistung bedeutet natürlich auch mehr Abwärme. Nvidia hat der Founders Edition einen neuen, speziellen Kühler spendiert. Wie sich die Strix im klassischen Design mit drei Axiallüftern schlägt, wird der Test zeigen.

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Die Strix ist vom Design her schlicht gehalten – das war bei früheren Generationen anders. RGB findest du einzig vorne beim Rog-Logo. Sonst ist die Karte grau-schwarz. Auch die Backplate ist eher schlicht, abgesehen von den Aussparungen am hinteren Ende. Im Gegensatz zur Founders Edition benötigst du bei der Strix keinen 12-Pin-Anschluss, dafür sind drei Standard-8-Pin-Anschlüsse nötig.

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Mit knapp 32 Zentimetern Länge ist die Karte eher nichts für kompakte Systeme. Mit 5,78 Zentimetern respektive drei Slots Dicke ist die Strix ein richtiges Möbel.

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Bei der Konnektivität stehen zwei HDMI-2.1- und drei DisplayPort-1.4-Anschlüsse zur Verfügung. USB-C fehlt. Beim Netzteil empfiehlt Asus 750 W.

Ich teste die Karte auf meinem DimasTech Easy V3.0 Benchtable mit folgenden Komponenten:

ROG Crosshair VIII Formula (AM4, AMD X570, ATX)
567.–
ASUS ROG Crosshair VIII Formula (AM4, AMD X570, ATX)
Dominator Platinum RGB (2x, 8GB, DDR4-3200, DIMM 288)
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Corsair Dominator Platinum RGB (2x, 8GB, DDR4-3200, DIMM 288)
MP600 (1000GB, M.2 2280)
180.–
Corsair MP600 (1000GB, M.2 2280)
Ryzen 9 3900X (AM4, 3.80GHz, 12-Core)
450.–
AMD Ryzen 9 3900X (AM4, 3.80GHz, 12-Core)

Synthetische Gaming Benchmarks, Lautstärke und Temperaturen

Bei den synthetischen Benchmarks von 3D Mark gebe ich nur den Graphics Score an. Der Benchmark ist sehr inkonsistent beim Overall Score, weshalb das Ergebnis verfälscht wird. Ich führe die Benchmarks jeweils drei Mal durch und wähle das beste Ergebnis. Hier die Resultate der Time Spy und Fire Strike Benchmarks:

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In den vier Benchmarks schlägt die RTX 3090 die RTX 2080 Ti um rund 45 Prozent. Im Vergleich zum tieferen Modell, der RTX 3080, sind’s nur 15 Prozent. Dabei bleibt die Karte mit 44 dB relativ leise. Die Werte der RTX 2080 Super liefere ich dir der Vollständigkeit halber ebenfalls, diskutiere sie jedoch nicht.

Die RTX 3090 wurde in Time Spy maximal 62° Celsius warm. Durchschnittlich waren es 59° Celsius. Im Vergleich zur Asus TUF RTX 3080 sind das sehr gute Werte. Die Karte wurde trotz tieferer TDP wärmer. Da ich den Test auf der offenen Testbench gemacht habe, ist in einem Gehäuse mit höheren Werten zu rechnen. Hier die Wärmeentwicklung der Rückseite des PCB während des rund zweiminütigen Time Spy Demos:

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Was die Lärmentwicklung der beiden Karten betrifft: Drehe ich die drei Axiallüfter auf 100 Prozent hoch, erzeugen sie 59 dB. Das ist eher laut und kann störend sein. Glücklicherweise laufen die Lüfter beim Gamen nie auf 100 Prozent und selbst wenn: Ist die Karte im Gehäuse, wird der Schall noch etwas gedämpft. Führe ich den Time Spy Benchmark mit den Lüftern auf 100 Prozent durch, erhalte ich beim Graphics Score 20 307 Punkte. Also sogar das etwas schlechtere Ergebnis als bei der ersten Durchführung mit den Lüftern auf Standard. Und das, obwohl die RTX 3090 bei 100 Prozent Lüfterstärke maximal 53° und durchschnittlich 48° Celsius warm wurde. Ob der Temperaturunterschied von durchschnittlich 11° Celsius keinen Einfluss auf die Leistung hat oder das Ergebnis für die Ungenauigkeit des Benchmarks spricht, ist nicht klar.

Um eine bessere Aussage zur Kühlleistung der Karten machen zu können, teste ich sie nach Lautstärke normalisiert. Ich stelle die prozentuale Leistung der Lüfter Schritt für Schritt nach unten, bis ich in 30 Zentimetern Abstand von den Lüftern 40 dB messe. So laufen die Lüfter der Strix auf 44 Prozent ihrer maximalen Leistung. 40 dB empfinden Menschen als leise. Fahre ich so Time Spy, erreiche ich einen Score von 20 322 Punkten. Ich erreiche also beinahe dasselbe Ergebnis wie bei der Durchführung mit den Lüftern auf 100 Prozent. Egal, ob durchschnittlich 48° bei 100 Prozent Lüfterstärke oder 62° Celsius bei 44 Prozent Lüfterstärke: Innerhalb dieses Vierzehn-Grad-Rahmens beim Test zeigt sich der Takt der Karte ziemlich unbeeindruckt.

Zum Verbrauch der Karte kann ich nichts sagen. Mir fehlen entsprechende Tools, um exakte Angaben zu machen.

Anwendung: Puget Systems Photoshop Benchmark

Beim Photoshop Benchmark dient folgende Referenz-Workstation als Grundlage zur Berechnung der Scores:

  • Intel Core i9 9900K 8 Core
  • NVIDIA GeForce RTX 2080 8GB
  • 64GB RAM
  • Samsung 960 Pro 1TB

An den Resultaten der Referenz-Workstation lässt sich abschätzen, wie gut andere Systeme abschneiden. Meine Testbench mit der GeForce RTX 3090 erreicht folgende Resultate:

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Die Testbench mit 3090er schneidet im Test zwar besser ab als die Testbench mit 2080 Ti und 3080, der Unterschied ist mit 17 respektive 37 Punkten aber relativ klein. Die Leistung von Photoshop hängt mehr von der CPU als GPU ab. Zudem spielt der Takt eine grössere Rolle als die Anzahl Cuda Cores. Dadurch lässt sich das knappe Ergebnis erklären.

Anwendung: Puget Systems Premiere Benchmark

Im Gegensatz zum Photoshop Benchmark tritt die Testbench hier nicht gegen eine Referenz-Workstation an. Beim Premiere Benchmark von Puget Systems wird der Score relativ zur vorliegenden Framerate der Test-Videos berechnet. Wenn das Testvideo eine FPS von 29.97 aufweist und das System dieses mit 29.97 FPS rendert, bedeutet das 100 Punkte. Sind’s nur 14.98 FPS, gibt’s 50 Punkte.

Der Benchmark lässt Medien in den Formaten 4K H.264 mit 150 Mbps in 8 bit (59.94 FPS), 4K ProRes 422 16 bit (59.94 FPS) und 4K RED (59.94 FPS) laufen. Dabei testet er Live Playback in Adobe Premiere Pro und den Export. Beim Live Playback ist ein Wert von 100 maximal, da Premiere die Medien nicht schneller wiedergeben kann als vorgegeben. Beim Export hingegen sind über 100 Punkte machbar, da das Rendern nicht auf die FPS des Mediums beschränkt ist.

So schneidet die RTX 3090 im Vergleich zur 2080 Ti und 3080 ab:

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Beim Premiere Benmark fällt der Unterschied zur Vorgängerin 2080 Ti mit 35 Prozent grösser aus als bei Photoshop. Im Vergleich zur 3080 ist der Leistungszuwachs mit 6,5 Prozent eher klein. Das liegt daran, dass Premiere die Cuda Cores der Karte nutzt und deshalb von einem viel grösseren Leistungsschub profitiert.

Blender

Beim bmw27 Blender Benchmark schlägt die RTX 3090 die Vorgängerin am deutlichsten. Im Vergleich zur 2080 Ti liegt knapp eine Verdoppelung der Leistung vor. Im Vergleich zur 3080 sind’s immerhin noch 15 Prozent, um welche die 3090 die Testszene schneller rendert.

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Die Games

Bei den Games ergibt sich ein ähnliches Bild, das viele Reviewer bereits bei der Founders Edition gezeichnet haben: Die RTX 3090 liefert nicht viel mehr Leistung als die RTX 3080. In 1080p und 1440p beträgt der Unterschied 7 Prozent. In 2160p gar nur rund 5 Prozent. Andere Reviewer haben der 3090 10 Prozent mehr Leistung als der 3080 bescheinigt. In meinem Fall sorgen vor allem «Strange Brigade» und «Red Dead Redemption 2» dafür, dass die Differenz nur 5 Prozent beträgt. Die RTX 3080 schneidet in diesen Games gar besser ab als die RTX 3090. Eventuell sind die Games zum Testzeitpunkt noch nicht für die RTX 3090 optimiert.

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Bei 1080p-Auflösung liegen mit der 3090 im Vergleich zur 2080 Ti rund 15 Prozent mehr FPS drin. Dieser Wert erhöht sich mit grösser werdender Auflösung. Bei 1440p sind’s 23 und bei 2160p gar 36 Prozent.

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Falls du dich fragst, wieso bei der RTX 2080 Ti die Perzentile fehlen: Ich habe beim Test damals die FPS anders erfasst. Leider musste ich die 2080 Ti an Asus retournieren, weshalb ich auch keine Nachtests machen konnte.

Und 8K?

Selbstverständlich habe ich auch 8K-Gaming – oder besser: spielen in 7680x4320-Auflösung – getestet. Da die Anforderungen bei 4320p ans VRAM besonders hoch sind, habe ich mir aus meiner Test-Suite «Gears 5» ausgesucht. Der Titel frisst im Vergleich zu anderen Games nicht sonderlich viel Grafikspeicher. Bei 2160p sind’s rund 5,5 GB und bei 4320p rund 9,8 GB. Das Spiel müsste also auch mit einer 2080 Ti oder einer 3080 spielbar sein. Leider fehlen mir zurzeit beide Karten für einen Vergleich, da ich sie nach den Tests zurückgeben musste.

Ich erreiche durchschnittlich 29 FPS. Beim 99 Perzentil sind’s 23 und beim 99,9 Perzentil 14 FPS. Damit ist «Gears 5» theoretisch spielbar, da es sich jedoch um einen Shooter handelt, würde ich mir mindestens 60 FPS wünschen. Künftige Titel werden noch leistungshungriger sein. Das Versprechen von Nvidia bezüglich 8K-Gaming ist mit der 3090 also noch verfrüht.

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Fazit: Nach meiner Testmethode den Aufpreis zur 3080 nicht Wert

Mit der RTX 3090 ist es möglich, Games problemlos mit über 60 FPS in 2160p-Auflösung zu spielen. Fürs Gamen in 8K taugt die Karte jedoch nur bedingt. Sowieso: Braucht das heutzutage überhaupt irgendwer?

Der Leistungssprung im Vergleich zur Vorgängerin 2080 Ti ist enorm. Das trifft nicht nur auf die Games zu: Auch in Premiere und Blender ist der Leistungszuwachs gross. Im Vergleich zur RTX 3080 hält sich der Leistungsunterschied jedoch in Grenzen. Das gilt für Games sowie die getesteten Anwendungen. Das heisst jedoch nicht, dass die Karte nicht auch ihre Berechtigung hat. In meiner Testsuite reizt ganz einfach kein Programm oder Game die Spezifikationen der Karte aus. Hier rechnet sich der Aufpreis von einer 3080 zu einer 3090 definitiv nicht.

Willst du immer das Beste, führt kein Weg an der RTX 3090 vorbei. Nutzt du jedoch keine Applikationen, die den 24-GB-Speicher der 3090 benötigen, ist der Leistungszuwachs (noch) zu gering. Das heisst nicht, dass mehr Speicher künftig nicht notwendig ist. Nicht nur Anwendungen werden in dieser Hinsicht immer hungriger, auch Games benötigen immer mehr Speicher. Für die Zukunft gerüstet bist du mit der RTX 3090 auf jeden Fall.

In welchem Fall solltest du dir jetzt eine RTX 3080 kaufen? Wie immer kommt’s drauf an, was du willst. Hast du das nötige Kleingeld, willst immer nur das Beste vom Besten und hast die Geduld, auf eine Karte zu warten – sie ist sehr schlecht verfügbar –, dann greif zu. In jedem anderen Fall würde ich zu einer RTX 3080 greifen oder noch warten, was die weiteren Karten der RTX-30-Serie oder AMD mit der Radeon-6000-Serie bieten werden.

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Kevin Hofer
Kevin Hofer
Editor, Zürich
Technologie und Gesellschaft faszinieren mich. Die beiden zu kombinieren und aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu betrachten, ist meine Leidenschaft.

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