NVIDIA GeForce RTX 4090 Laptop GPU vs Nvidia RTX 1000 Ada Generation Laptop GPU vs NVIDIA RTX 5000 Ada Generation Laptop GPU

NVIDIA GeForce RTX 4090 Laptop GPU

Die NVIDIA GeForce RTX 4090 Laptop GPU (Codename GN21-X11) ist eine High-End-Notebookgrafikkarte die Anfang 2023 vorgestellt wurde. Sie basiert auf den selben AD103 Chip (Ada Lovelace Architektur) wie die Desktop RTX 4080 und bietet daher maximal 10.752 Shader (oder 9.728 wie die RTX 4080 Desktop) und einen 256 Bit Speicherbus mit 16 GB GDDR6 Grafikspeicher und einer Taktung von effektiv 20 Gbps. Der TGP (Stromverbrauch kann von 80 bis 150 Watt rangieren (im Vergleich zu den 320 Watt der Desktop RTX 4080) plus zusätzlich etwa 15 Watt Dynamic Boost (von der CPU). Die Leistung sollte dementsprechend unterhalb einer Desktop RTX 4080 liegen, aber die alte RTX 3080 Ti Laptop GPU deutlich schlagen. 

Die Leistung ist stark abhängig vom verwendeten TGP und auch die maximale Taktung der GPU richtet sich danach und rangiert von 1455 MHz (80W) bis 2040 MHz (150W). In synthetischen Benchmarks setzt sich die RTX 4090 Mobile klar an die Spitze und hängt die RTX 4080M und alte 3080 Ti Laptop GPU deutlich ab. Notebooks mit geringerem Power Limit von 125 Watt können hier jedoch teilweise bis zu 20% an Leistung einbüßen.

In Spielen bedeutet dies, das eine schnelle RTX 4090 auch anspruchsvolle Spiele in 4k flüssig darstellen kann. Bei der Verwendung von Raytracing Effekten (z.b. F1 23) empfiehlt sich jedoch der Einsatz von DLSS oder eine direkte Reduktion der Auflösung (siehe Benchmarks unten).

Der AD103 Chip wird im 5nm Prozess bei TSMC gefertigt (4N) und beinhaltet 45.900 Millionen Transistoren bei einer Die-Größe von 379 mm2.

Nvidia RTX 1000 Ada Generation Laptop GPU

Die Nvidia RTX 1000 Ada Generation Laptop GPU, nicht zu verwechseln mit der A1000, P1000 oder T1000, ist eine professionelle Grafikkarte der unteren Preisklasse für den Einsatz in Laptops, die mit 2.560 CUDA-Kernen und 6 GB GDDR6 VRAM ausgestattet ist. Die GPU ist ähnlich zur Consumer GeForce RTX 4050 (Laptop). Die Grafikkarte wird von demselben AD107-Chip angetrieben und ist schnell genug, um die meisten Spiele mit 1080p bei hoher Qualität zu spielen. Das Produkt wurde im Februar 2024 auf den Markt gebracht; es nutzt den 5-nm-Prozess von TSMC und die Ada Lovelace-Architektur von Nvidia. Der von Nvidia empfohlene TGP-Bereich ist mit 35 W bis 140 W sehr breit gefächert, was zu hohen Leistungsunterschieden zwischen verschiedenen Systemen führt, die mit derselben Grafikkarte betrieben werden.

Die Grafikkarten der Quadro-Serie werden mit einem ganz anderen BIOS und anderen Treibern als die GeForce-Karten ausgeliefert und richten sich eher an professionelle Anwender als an Spieler. Kommerzielles Produktdesign, umfangreiche Berechnungen, Simulationen, Data Mining, 24x7-Betrieb, zertifizierte Treiber - wenn Ihnen das alles bekannt vorkommt, dann werden Sie mit einer Quadro-Karte glücklich.

Architektur und Funktionen

Ada Lovelace bietet eine Reihe von Verbesserungen gegenüber älteren Grafikkarten, die die bisherige Ampere-Architektur verwenden. Wir haben es hier nicht nur mit einem besseren Herstellungsverfahren und einer höheren Anzahl von CUDA Kernen zu tun, sondern auch mit einer Fülle von Verbesserungen unter der Haube, darunter ein größerer L2-Cache, eine optimierte Raytracing-Routine und andere Änderungen. Natürlich können diese Grafikkarten einige der am weitesten verbreiteten Videocodecs, darunter AVC, HEVC und AV1, sowohl kodieren als auch dekodieren; sie unterstützen auch eine Vielzahl proprietärer Nvidia-Technologien, darunter Optimus und DLSS 3, und sie können sicherlich für verschiedene KI-Anwendungen verwendet werden.

Die RTX 1000 Ada verfügt über 20 Raytracing-Kerne der 3. Generation, 80 Tensor-Kerne der 4. Generation und 2.560 CUDA-Kerne. Erhöht man diese Zahlen um 20 %, erhält man die RTX 2000 Ada - vorausgesetzt natürlich, man beachtet die Unterschiede in der Taktfrequenz nicht. Im Gegensatz zu den teureren professionellen Laptop-Grafikkarten der Ada-Generation ist die RTX 1000 mit nur 6 GB Non-ECC-VRAM ausgestattet; die fehlende Fehlerkorrektur macht diese Karte weniger geeignet für kritische Aufgaben und den Rund-um-die-Uhr-Betrieb. Der VRAM ist nur 96 Bit breit und liefert eine nicht gerade beeindruckende Bandbreite von ~192 GB/s.

Die RTX 1000 Ada Generation nutzt das PCI-Express 4 Protokoll, genau wie die Ampere-basierten Karten. 8K-SUHD-Monitore werden unterstützt, allerdings könnten sich die DP 1.4a-Videoausgänge in der Zukunft als Engpass erweisen.

Leistung

Während wir bis Ende Februar noch kein einziges Notebook mit der RTX 1000 Ada getestet haben, verfügen wir über zahlreiche Leistungsdaten für das RTX 4050 Laptop. Auf dieser Grundlage erwarten wir, dass eine RTX 2000 Ada eine durchschnittliche Leistung liefert:

• einen Blender 3.3 Classroom CUDA Score von etwa 53 Sekunden
• einen 3DMark 11 GPU-Score von rund 30.000 Punkten
• mehr als 50 fps in GTA V (1440p - höchstmögliche Einstellungen, 16x AF, 4x MSAA, FXAA)
• mehr als 35 fps in Cyberpunk 2077 (1440p - Hohe Einstellungen, Ultra RT, "Quality" DLSS)

In den Marketingunterlagen von Nvidia ist von einer Leistung von bis zu 12,1 TFLOPS" die Rede, eine Verschlechterung im Vergleich zu den 14,5 TFLOPS der RTX 2000 Ada.

Je nachdem, wie gut die Kühllösung Ihres Laptops ist und wie hoch das TGP-Leistungsziel der RTX 1000 Ada ist, können Ihre Erfahrungen davon abweichen.

Leistungsaufnahme

Nvidia unterteilt seine Laptop-Grafikkarten nicht mehr in Max-Q- und Nicht-Max-Q-Modelle. Stattdessen können die Hersteller von Laptops den TGP-Wert frei nach ihren Bedürfnissen festlegen, und die Spanne kann manchmal erschreckend groß sein. Genau das ist bei der RTX 1000 der Fall, denn der niedrigste empfohlene Wert liegt bei nur 35 W, während der höchste Wert mit 140 W um 300 % höher liegt. Das langsamste System, das mit der RTX 1000 ausgestattet ist, kann leicht halb so schnell sein wie das schnellste.

Nicht zuletzt sorgt der verbesserte 5-nm-Prozess (TSMC 4N), mit dem die RTX 1000 gebaut wird, für eine anständige Energieeffizienz (ab Anfang 2024).

NVIDIA RTX 5000 Ada Generation Laptop GPU

Die NVIDIA RTX 5000 Ada Generation Laptop GPU ist eine professionelle Grafikkarte für Notebooks. Sie basiert auf die Consumer RTX 4090 Laptop GPU mit ebenfalls 9728 CUDA Kernen, 76 Raytracing Kernen und 304 Tensor Kernen der 4. Generation. Beim Grafikspeicher setzt die RTX 5000 ebenfalls auf 16 GB mit einem 256-Bit Bus, jedoch unterstützt der Speicher ECC-Fehlerkorrektur (optional, reduziert die Größe auf 15360MB). Die Taktraten sind bei den professionellen RTX-Modellen immer etwas geringer, wodurch auch die Gaming-Performance sich hinter der RTX 4090 Mobile einreiht. Wie auch bei der RTX 4090 ist dieser jedoch abhängig vom TDP der vom Notebook zur Verfügung gestellt wird. Die RTX 5000 kann laut Nvidia von 80 bis 175 Watt (wahrscheinlich 150 + 25W Dynamic Boost wie bei der RTX 4090M) konfiguriert werden mit dementsprechend großen Performanceunterschieden.

Trotz des ähnlichen Namens, ist die GPU nicht mit der älteren NVIDIA Quadro RTX 5000 (Turing) vergleichbar.

Der eingesetzte AD103 Chip wird bei TSMC im 4N Prozess (5nm) gefertigt.