Nvidia-GeForce-30-Serie

Gigabyte GeForce RTX 3090 Eagle OC 24G

Die GeForce-30-Serie ist eine Serie von Grafikchips des Unternehmens Nvidia und Nachfolger der GeForce-20- und GeForce-16-Serie. Alle Grafikprozessoren basieren auf der Ampere-Architektur und unterstützen das Shadermodell 6.5 nach DirectX 12 Ultimate. Die Grafikkarten wurden am 1. September 2020 offiziell vorgestellt. Die GeForce-30-Serie wurde im Oktober 2022 von der GeForce-40-Serie abgelöst.

Ampere-Architektur

Die Ampere-Architektur ist eine Weiterentwicklung der Turing-Architektur und behält deren Grundgerüst aus Graphics-Processing-Cluster (GPC), Texture-Processing-Cluster (TPC) und Streaming-Multiprozessoren (SM) bei. Innerhalb dieses Gerüsts wurde jedoch der Aufbau deutlich modifiziert. Statt getrennte Einheiten für Fließkomma- (FP32) und Integer- (INT32) Berechnungen zu verwenden, beherrschen nun sämtliche Recheneinheiten FP32. Dadurch erhöht sich die Anzahl der CUDA-Kerne von 64 auf 128 je SM (Streaming Multiprozessor). Für reine FP32-Berechnungen wurde so die theoretische Rechenleistung verdoppelt, während für kombinierten FP32- und INT32-Berechnungen die Rechenleistung gleich bleibt.

Die ROPs sind nicht mehr den Speicherinterfaces zugeordnet, sondern den GPCs, wodurch ihre Zahl bei dem größten vorgestellten Chip (GA102) auf 112 steigt, von 96 bei dem direkten Vorgänger. Für die RTX 3080 wird ein GPC deaktiviert, wodurch die Zahl der ROPs auf 96 sinkt. Bei erwähntem GA102-Chip setzt Nvidia erstmals auf GDDR6X-Speicher von Micron Technology, während günstigere Grafikkarten weiter GDDR6 nutzen. GDDR6X ermöglicht eine deutlich höhere Bandbreite unter anderem durch das PAM4-Verfahren, das Platinen-Layout wird jedoch hierdurch komplexer.

Während die RTX 3060, 3070 und 3080 die direkten Nachfolger der RTX 2060, 2070 und 2080 (Super) sind, wird die als 8K-Gaming-fähig angepriesene RTX 3090[1] als Nachfolgerin der Titan RTX angesehen. Begründet wird dies mit derselben Größe des Videospeichers und dem Einsatzbereich des professionellen 3D-Renderings.[2]

Der Energiebedarf steigt gegenüber der Turing-Generation erheblich an und erreicht 350 Watt für das Top-Modell RTX 3090 (Vorgänger RTX 2080 Ti: 260 Watt) bzw. 220 Watt und 200 Watt für die kleineren Modelle RTX 3070 sowie RTX 3060 Ti (Vorgänger RTX 2070: 175 – 185 Watt bzw. RTX 2060: 160 Watt).[3][4]

Datenübersicht

Grafikprozessoren

Grafik-
chip
FertigungEinheitenL2-
Cache
API-SupportVideo-
pro-
zessor
Bus-
Schnitt-
stelle
NV-
Link
ProzessTransis-
toren
Die-
Fläche
ROPsUnified-ShaderTextur-
einheiten
Tensor-
Kerne
RT-
Kerne
DirectXOpenGLOpenCLCUDAVulkan
GPCSMALUs
GA102Samsung
8 nm
28,3 Mrd.628 mm²11278410752336336846 MB12.24.63.08.61.2.140VP11PCIe 4.0k. A.
GA103S22 Mrd.496 mm²09666007680240240604 MB
GA10417,4 Mrd.393 mm²09664806144192192484 MB
GA10613,25 Mrd.276 mm²04833003840120120303 MB
GA10712 Mrd.276 mm²04832403072096096242 MB

Desktop-Modelldaten

ModellOffizieller
Launch
Grafikprozessor (GPU)GrafikspeicherLeistungsdaten[Anm. 1]Leistungsaufnahme
TypAktive EinheitenChiptakt[Anm. 2] 
Größe
 
Takt
[Anm. 2]
 
Inter-
face
Rechenleistung
(in TFlops)
FüllrateSpeicher-
bandbreite

(in GB/s)
MGCP
[Anm. 3]
Messwerte[Anm. 4]
ROPsSMALUsTextur-
einheiten
Tensor-
Kerne
RT-
Kerne
BasisBoostPixel
(GP/s)
Texel
(GT/s)
Idle3D-
Last
32 bit64 bit
GeForce RTX 3050[5]16. Dez. 2022GA1070482002560080080201552 MHz1777 MHz08 GB GDDR6X07001 MHz128 Bit09,100,14085,3142,20224115 Wk. A.k. A.
27. Jan. 2022GA106130 W9 W[6]129 W[6]
GeForce RTX 3060[7]12. Okt. 20222803584112112281320 MHz1780 MHz08 GB GDDR6X07501 MHz128 Bit12,700,20085,3199,00240170 Wk. A.k. A.
25. Feb. 202112 GB GDDR6X192 Bit036013 W[6]172 W[6]
GeForce RTX 3060 Ti[7]02. Dez. 2020GA1040803804864152152381410 MHz1670 MHz08 GB GDDR6X07001 MHz256 Bit16,250,25133,6253,80448200 W10 W[6]202 W[6]
19. Okt. 202208 GB GDDR6X09502 MHz0608225 Wk. A.k. A.
GeForce RTX 3070[8]29. Okt. 20200964605888184184461500 MHz1730 MHz08 GB GDDR6X07001 MHz256 Bit20,310,32166,1318,30448220 W10 W[6]221 W[6]
GeForce RTX 3070 Ti[8]10. Jun. 20214806144192192481580 MHz1770 MHz08 GB GDDR6X09502 MHz21,750,34169,9339,80608290 W12 W[6]292 W[6]
GeForce RTX 3080[9]17. Sep. 2020GA1020966808704272272681440 MHz1710 MHz10 GB GDDR6X09502 MHz320 Bit29,770,47164,2465,10760320 W10 W[6]325 W[6]
11. Jan. 202270089602802807012 GB GDDR6X384 Bit30,640,48164,2478,80912350 Wk. A.351 W
GeForce RTX 3080 Ti[9]03. Jun. 20211128010240320320801365 MHz1665 MHz12 GB GDDR6X09502 MHz384 Bit34,100,53186,5532,80912350 W14 W[6]350 W[6]
GeForce RTX 3090[10]24. Sep. 20208210496328328821410 MHz1695 MHz24 GB GDDR6X09752 MHz35,580,56162,7556,00936350 W16 W[6]359 W[6]
GeForce RTX 3090 Ti[10]29. Mrz. 20228410752336336841560 MHz1860 MHz10502 MHz40,000,63208,3625,01008450 W23 W[6]462 W[6]

Notebook-Modelldaten

ModellOffizieller
Launch
Grafikprozessor (GPU)GrafikspeicherLeistungsdaten[Anm. 1]MGCP
[Anm. 3]
TypAktive EinheitenChiptakt[Anm. 2] 
Größe
 
Takt
[Anm. 2]
 
Inter-
face
Rechenleistung
(in TFlops)
FüllrateSpeicher-
bandbreite

(in GB/s)
ROPsSMALUsTextur-
einheiten
Tensor-
Kerne
RT-
Kerne
BasisBoostPixel
(GP/s)
Texel
(GT/s)
32 bit64 bit
GeForce RTX 3050 Mobile11. Mai 2021GA10740162048064064160712 MHz1057 MHz04 GB GDDR66000 MHz128 Bit04,330,07042,3067,7192075 W
GeForce RTX 3050 Ti Mobile11. Mai 202148202560080080200735 MHz1035 MHz05,290,08049,7082,8192075 W
GeForce RTX 3060 Max-Q21. Feb. 2021GA10648303840120120300817 MHz1282 MHz06 GB GDDR66000 MHz192 Bit09,850,15061,5153,8288060 W
GeForce RTX 3060 Mobile21. Feb. 20210900 MHz1425 MHz7000 MHz10,940,17068,4171,0336080 W
GeForce RTX 3070 Max-Q12. Jan. 2021GA10480405120160160400780 MHz1290 MHz08 GB GDDR66000 MHz256 Bit13,210,21103,2206,4384080 W
GeForce RTX 3070 Mobile12. Jan. 20211110 MHz1560 MHz7000 MHz15,970,25124,8249,6448115 W
GeForce RTX 3070 Ti Mobile04. Jan. 2022445632176176440915 MHz1410 MHz7000 MHz15,880,25112,8248,2448115 W
GeForce RTX 3080 Max-Q12. Jan. 202196486144192192480780 MHz1245 MHz6000 MHz15,300,24119,5239,0384080 W
GeForce RTX 3080 Mobile12. Jan. 20211110 MHz1545 MHz7000 MHz18,980,30148,3296,6448115 W
GeForce RTX 3080 Ti Max-Q25. Jan. 2022GA103S96587424232232580585 MHz1125 MHz16 GB GDDR66000 MHz256 Bit16,700,26108,0261,0384095 W
GeForce RTX 3080 Ti Mobile25. Jan. 20220975 MHz1395 MHz8000 MHz20,710,32133,9323,6512175 W

Anmerkungen

  1. a b Die angegebenen Leistungswerte für die Rechenleistung über die Streamprozessoren, die Pixel- und Texelfüllrate, sowie die Speicherbandbreite sind theoretische Maximalwerte (bei Boosttakt), die nicht direkt mit den Leistungswerten anderer Architekturen vergleichbar sind. Die Gesamtleistung einer Grafikkarte hängt unter anderem davon ab, wie gut die vorhandenen Ressourcen ausgenutzt bzw. ausgelastet werden können. Außerdem gibt es noch andere, hier nicht aufgeführte Faktoren, die die Leistungsfähigkeit beeinflussen.
  2. a b c d Bei den angegebenen Taktraten handelt es sich um die von Nvidia empfohlenen bzw. festgelegten Referenzdaten, beim Speichertakt wird der effektive Takt angegeben. Allerdings kann der genaue Takt durch verschiedene Taktgeber um einige Megahertz abweichen, des Weiteren liegt die finale Festlegung der Taktraten in den Händen der jeweiligen Grafikkarten-Hersteller. Daher ist es durchaus möglich, dass es Grafikkarten-Modelle gibt oder geben wird, die abweichende Taktraten besitzen.
  3. a b Der von Nvidia angegebene MGCP-Wert entspricht nicht zwingend der maximalen Leistungsaufnahme. Dieser Wert ist auch nicht unbedingt mit dem TDP-Wert des Konkurrenten AMD vergleichbar.
  4. Die in der Tabelle aufgeführten Messwerte beziehen sich auf die reine Leistungsaufnahme von Grafikkarten, die dem Nvidia-Referenzdesign entsprechen. Um diese Werte zu messen, bedarf es einer speziellen Messvorrichtung; je nach eingesetzter Messtechnik und gegebenen Messbedingungen, inklusive des genutzten Programms, mit dem die 3D-Last erzeugt wird, können die Werte zwischen unterschiedlichen Apparaturen schwanken. Daher sind hier Messwertbereiche angegeben, die jeweils die niedrigsten, typischen und höchsten gemessenen Werte aus verschiedenen Quellen darstellen.
Commons: Nvidia-GeForce-30-Serie – Sammlung von Bildern und Videos

Einzelnachweise

  1. GeForce RTX 3090, A “BFGPU” For Creators, Researchers and Extreme Gamers, Launches Thursday. Abgerufen am 30. August 2023 (amerikanisches Englisch).
  2. Golem.de: IT-News für Profis. Abgerufen am 30. August 2023.
  3. nvidia.com , PDF-Datei
  4. nvidia.com, PDF-Datei
  5. GeForce RTX 3050-Grafikkarten. Abgerufen am 5. Januar 2022 (deutsch).
  6. a b c d e f g h i j k l m n o p q r Stromverbrauchs-Überblick für DirectX 11/12 Grafikkarten – nVidia GeForce 30 Serie (Ampere). 3dcenter.org, 4. Juli 2021, abgerufen am 12. Januar 2022.
  7. a b NVIDIA GEFORCE RTX 3060-Familie. Nvidia Corporation, 2. Dezember 2020, abgerufen am 2. Juni 2021.
  8. a b NVIDIA GEFORCE RTX 3070-Familie. Nvidia Corporation, 1. September 2020, abgerufen am 2. Juni 2021.
  9. a b NVIDIA GEFORCE RTX 3080-Familie. Nvidia Corporation, 1. September 2020, abgerufen am 2. Juni 2021.
  10. a b NVIDIA GEFORCE RTX 3090-Familie. Nvidia Corporation, 1. September 2020, abgerufen am 24. September 2020.