Nvidia Geforce RTX 3070 im Test: 2080-Ti-Leistung mit eingebauter Sollbruchstelle

Die wilden Siebziger: Nvidias Oberklasse-Modelle genießen den Ruf, eine überdurchschnittliche Leistung zum fairen Preis zu bieten. Sieht man von der 2014 veröffentlichten Geforce GTX 970 ab, welche einen fulminanten Start hinlegte und anschließend wegen einer unzureichend kommunizierten Speichersegmentierung in Ungnade fiel, passt diese Reputation. Es wirkt fast, als wollte Nvidia mit der GTX 1070 zwei Jahre später alles wieder gutmachen - das Modell hält sich dank der damals wegweisenden Ausstattung hervorragend. Nach der weniger spektakulären, aber potenten RTX 2070 (Jahrgang 2018) steht nun die Geforce RTX 3070 auf der Matte. Ob sie die großen Fußstapfen ihrer Vorgänger ausfüllen kann?

Geforce RTX 3070: Positionierung

Bei der Geforce RTX 3070 handelt es sich um die dritte und zugleich kleinste Grafikkarte auf Basis der neuen Nvidia-Ampere-Architektur. Den Anfang machte am 17. September das offizielle Geforce-Gaming-Flaggschiff RTX 3080 (PCGH-Test) für 699 Euro. Am 24. September folgte die Geforce RTX 3090 (PCGH-Test), welche im neuen Nvidia-Portfolio für 1.499 Euro die Position der "Titan" einnimmt. Mit der offiziell 499 Euro kostenden Geforce RTX 3070 startet am 29. Oktober die erste Ampere-Grafikkarte für etwas schmalere Geldbeutel - sowohl als Nvidias Haus-und-Hof-Modell Founders Edition als auch in Gestalt diverser Herstellerdesigns. Vergleicht man die Listenpreise der Founders Editions miteinander, ist die RTX 3070 tatsächlich günstiger als die RTX 2070 (2018, ab 639 Euro) und RTX 2070 Super (2019, ab 539 Euro). Mit einer unverbindlichen Preisempfehlung von 499 Euro sowohl für FE- als auch Custom-Designs kostet der kleine Ampere genau so viel wie die altehrwürdige GTX 1070 zum Start vor viereinhalb Jahren (welche damals relativ teuer war). Ob die Besinnung zu alten Preisen einen Haken hat, erfahren Sie in diesem Test.

Bei Ampere handelt es sich um Nvidias zweite RTX-Generation. Die erste erschien vor genau zwei Jahren als Geforce RTX 20 (Codename Turing) mit dem Versprechen, "Grafik neu erfunden" zu haben. Im Fokus der Architektur stand nicht mehr bloß eine Leistungssteigerung - wie noch beim Vorgänger Pascal -, sondern ein Quantensprung auf dem Weg zum Fotorealismus: Hybrides Raytracing statt Rasterisierung. Zu diesem Zweck implementierte Nvidia als erster GPU-Hersteller spezialisierte Hardware-Einheiten, welche die hochkomplexen Berechnungen bei echtzeittauglichen Bildraten stemmen können. Die Basis dafür schafften die Kalifornier mit vielen anderen Unternehmen, darunter AMD und Intel, im Rahmen von DirectX: Die Microsoft-Schnittstellensammlung beinhaltet seit zwei Jahren den Unterpunkt DXR - DirectX Raytracing - und schafft somit die nötige Software-Umgebung, um standardisiert mit der Hardware zu sprechen. Wie Letztere mit den Befehlen umgeht, ist hingegen nicht vorgeschrieben. Grafikchips können Raytracing-Renderanforderungen auf ihre generalisierten Rechenwerke abwälzen, diese mit entsprechenden Spezialfunktionen ausstatten oder eigenständige Fixed-Function-Kerne aus der Taufe heben. Letzteres tat Nvidia bei Turing - alle Informationen finden Sie im ausführlichen Technik-Dossier.

Geforce RTX 3070: Neuer GA104-Chip

Mit der Geforce RTX 3070 debütiert ein brandneuer Grafikchip: der GA104. Nvidias Nomenklatur folgend, handelt es sich um den drittgrößten Prozessor im Ampere-Portfolio und den zweitgrößten unter den Gaming-GPUs. Der monströse GA100 ist indes nicht für Spiele konzipiert und bleibt daher professionellen Beschleunigerkarten vorbehalten. Auf Architekturebene entspricht GA104 haargenau dem GA102, sodass wir im Folgenden hin und wieder von GA10x sprechen, wenn es um die Funktionseinheiten geht.

Was GA102 und 104 unterscheidet, ist die absolute, also physische Größe. GA102 beherbergt insgesamt 84 Shader-Multiprozessoren (SMs) à 128 FP32-ALUs, ergo 10.752 der für Spiele maßgeblichen Rechenwerke, auf einer Kernfläche von 628 Quadratmillimeter. GA104 ist signifikant kleiner, er bringt im Vollausbau lediglich 48 SMs und somit 6.144 FP32-ALUs auf die Waage. Auch muss er sich mit einer 256- statt 384-Bit-Speicherschnittstelle begnügen, was seine relativ geringe Fläche von 392 mm² erklärt. Mit dem GA104 ist somit eine günstige Basis geschaffen, um die Grafikkarten-Oberklasse aufzumischen. Dabei kommt ein weiterer Kniff zum Einsatz: Um möglichst viele der produzierten GPUs verwenden zu können - auch solche mit kleineren Defekten -, arbeitet keine Ampere-Geforce mit vollständig aktiven GA10x-Chips, sondern mit sogenannten Salvage-Varianten. Der Vollausbau bleibt den wesentlich teureren Profi-Karten (ehemals Quadro & Tesla) vorbehalten.

Blockdiaramm: GA104 neben GA102

GA104 ("Full Fat"-Vollausbau) GA102 ("Full Fat"-Vollausbau)

Vollbild-Vergleich

Bereits Anfang September kündigte Nvidia die RTX 3070 mit den Worten "faster than 2080 Ti" an. Dies hatte eine einen erdrutschartigen Effekt auf den Gebrauchtmarkt, welcher mit unzähligen günstigen RTX-20-Grafikkarten geflutet wurde. Vor allem Besitzer einer Geforce RTX 2080 Ti hatten Angst vor dem sich anbahnenden Wertverlust. Letzterer ist mit dem Release der RTX 3070 zwar eingetreten, allerdings gehört eine RTX 2080 Ti damit nicht aufs Abstellgleis. Ohne alles vorwegzunehmen: Nvidias markiges Leistungsversprechen hält der Realität stand, die RTX 3070 kann es tatsächlich im Mittel mit der RTX 2080 Ti aufnehmen. In welcher Ausprägung das klappt, erfahren Sie in den Benchmarks.

Laut Datenblatt gibt nur eine Disziplin, in der die Geforce RTX 3070 gegenüber der RTX 2080 Ti fraglos brilliert: Gleitkomma-Berechnungen (Floating Point, kurz FP) mit 32 Bit Präzision. Hierbei handelt es sich um eine der großen Verbesserungen Amperes, jeder Shader-Multiprozessor kann - wenn es die Anwendung erfordert - bis zu 128 FP32-Operationen durchführen. Vorgänger Turing ist auf 64 FP32-Ops limitiert, kann jedoch parallel 64 Aufgaben im Ganzzahlenformat (Integer) abarbeiten; das macht ebenfalls 128 Operationen. Je komplexer die Shader ausfallen, also je mehr Gleitkomma-Power pro Pixel gefordert ist, desto besser schneidet Ampere ab. Beträgt der Instruktionsmix FP:INT aber 50:50, liegen die beiden Nvidia-Architekturen gleichauf. Die gute Nachricht (für Ampere) lautet, dass moderner Spiele-Code immer Gleitkomma-lastiger wird, sodass die Zeit ein Verbündeter ist. Hinzu kommen die Verbesserungen bei den Raytracing- und Tensor-Einheiten welche bei entsprechender Programmierung Leistungssteigerungen von bis zu 100 Prozent gegenüber Turing bringen - alle Informationen zu den Ampere-Innereien erfahren Sie im Technik-Tauchgang.

GDDR6 statt GDDR6X

Klammert man FP32-Berechnungen einmal aus, ähnelt die RTX 3070 stark ihren Vorgängern RTX 2070 (Super) und RTX 2080. Sie alle verfügen über eine 256 Bit breite Speicherschnittstelle, an welche 8 GiByte GDDR6-RAM mit einer effektiven Datenrate von 14 GT/s und somit 448 GByte/s Datendurchsatz angeschlossen sind, flankiert von 4 MiByte Level-2-Zwischenspeicher. Neben der Breite ist es der Speichertypus, welcher RTX 3070 und RTX 3080/3090 unterscheidet. Die beiden GA102-Modelle können nicht nur auf 320 respektive 384 Bit zurückgreifen, sondern außerdem auf den sehr hoch taktenden GDDR6X-Speicher aus dem Hause Micron. Letzterer ist nicht nur verantwortlich für eine deutlich höhere Transferrate, sondern auch für einen Teil der Leistungsaufnahme und somit Hitzköpfigkeit der RTX 3080 und RTX 3090. GDDR6-Speicher, bei den uns vorliegenden Samples von Samsung, kann mit dieser Datenrate wesentlich sparsamer arbeiten, wenngleich die Ersparnis von gut 15 Watt gegenüber der RTX 3080 neben dem Grafikchip in die Kategorie "Kleinkram" fällt. Neben dem Effizienzgewinn wirft GDDR6 jedoch auch die breitere Verfügbarkeit von verschiedenen Anbietern sowie den Preisvorteil in die Waagschale. Die technischen Daten der Geforce RTX 3070 nebst Vergleichsmodellen:

Angaben der Leistung jeweils mit typischem Boost laut Hersteller. In der Praxis schwankt die Frequenz und somit auch der Durchsatz.
*INT32-Cores bei Ampere nur bei halbierter FP32-Rate nutzbar (entweder 128x FP32 oder 64x FP32 + 64x INT32 pro SM).

RTX 3070 mit gleichen Features wie RTX 3080/3090

Die Geforce RTX 3070 beherrscht alles, was ihre großen Geschwister vor Kurzem einführten. Da wäre PCI-Express 4.0, welches mit einer entsprechenden (AMD-)Infrastruktur den Datendurchsatz am Slot verdoppelt. Ferner unterstützt Ampere vollumfänglich den Display-Standard HDMI 2.1 inklusive DSC 1.2a, welcher Displayport 1.4a überlegen ist und die Ansteuerung von 8K-Bildschirmen und -Fernseher mit nur einem Kabelstrang ermöglicht. Ferner unterstützt Ampere mit entsprechender Software-Umgebung die Dekodierung von AV1-Videomaterial. Daneben gibt es neue und proprietäre Alleinstellungsmerkmale wie Broadcast, Reflex und DLSS Ultra Performance, mit denen sich Nvidia vom Mitbewerber abheben möchte. Während Nvidia Reflex die Latenz von der Eingabe bis zur Reaktion am Monitor reduziert und daher vor allem E-Sportler und Online-Ballerfreunde verzückt, richtet sich Broadcast an die Streaming-Fraktion, welche damit allerhand nützliche Dinge anstellen kann. Der neue DLSS-UP-Modus zielt hingegen auf frischgebackene Besitzer eines 8K-Fernsehers oder -Bildschirms und sichert hier flüssige Bildraten. Die gute Nachricht: Reflex, Broadcast und DLSS UP funktionieren auch auf Turing-Grafikkarten, allerdings nicht mit der gleichen Performance.

2020, Jahr der Speicherknauserei

Das Jahr 2020 begann mit der Radeon RX 5600 XT (PCGH-Test), welche im Januar trotz aller Bedenken mit 6 GiByte Speicher an den Start ging und bis heute geht. Es folgte eine lange Dürre, welche erst im September von Nvidias Geforce RTX 3080 beendet wurde. Auch hier wird die Freude über den Leistungsfortschritt von Speicherknappheit überschattet.

Grafikkarten mit 8 GiByte Speicher erreichten erstmals 2014 den Markt, seitdem haben Spiele und deren Anforderungen große Schritte gemacht. Im Jahr 2016 stattete Nvidia erstmals seine High-End- Garde in Gestalt der Geforce GTX 1080 und GTX 1070 mit 8 GiByte Speicher aus und lieferte damit sehr langlebige, noch heute angenehm nutzbare Grafikkarten ab. Was vor vier Jahren sehr gut war, ist heute ein Streitthema, denn es gibt längst PC-Spiele, die 8-GiByte-Grafikkarten die Grenzen aufzeigen. Diese lassen sich zwar noch an zwei Händen abzählen, allerdings beginnt mit den im November erscheinenden Konsolen eine neue Spiele-Ära mit besserer Grafik - und somit auch steigenden Anforderungen.

Jeder, der eine Geforce RTX 3070 8GB kauft, sollte sich darüber im Klaren sein, dass er oder sie keine "eierliegende Wollmilchsau" wie die GTX 1070 erhält, sondern eine schnelle, aber nur eingeschränkt zukunftstaugliche Grafikkarte. Gerade bei einer derart prallen Feature-Checkliste wie der von Ampere schmerzt es, wenn eine Grafikkarte eine Sollbruchstelle aufweist; die Haltbarkeit der RTX 3070 ist durch ihren Speicher begrenzt. Die lange Nutzungsdauer einer GTX 980 Ti oder GTX 1070 wird somit wahrscheinlich nicht erreicht, wenngleich DLSS und PCI-Express 4.0 helfen, Speichermangel-Symptome zu lindern. Wie ernst es im Laufe der Zeit wird, lässt sich derzeit nicht seriös beantworten, allerdings muss man kein Wissenschaftler sein, um das Problem zu verstehen: Steigert man alle Leistungsfaktoren einer Grafikkarte, lässt jedoch die Speicherkapazität gleich, konstruiert man auf einen eindeutigen Limitfaktor hin. Wir haben soeben die Arbeiten an einem weiterführenden Artikel abgeschlossen, der die Speicherthematik mit ein paar aktuellen Beobachtungen und Messungen anreichert: Geforce RTX 3070 8 GB im Test: Spezial-Benchmarks visualisieren Speichermangel

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Nvidia Geforce RTX 3070 im Test: 2080-Ti-Leistung mit eingebauter Sollbruchstelle 2016 erschien mit der Geforce GTX 1070 eine der langlebigsten Grafikkarten aus Nvidias 70er-Reihe - auch dank der üppigen Speichermenge von 8 GiByte. 2018 folgte mit der RTX 2070 die erste Siebziger-Grafikkarte mit Raytracing - mit 8 GiByte. 2020 möchte Nvidia die Leistung der einst über Tausend Euro teuren RTX 2080 Ti für 499 Euro liefern - schon wieder mit 8 GiByte. Ob das Konzept aufgeht, erfahren Sie im PCGH-Test der Geforce RTX 3070.

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2. Seite 2 RTX 3070 im Test: Spiele-Benchmarks
3. Seite 3 RTX 3070 im Test: Lautheit, Verbrauch und Effizienz
4. Seite 4 RTX 3070 im Test: Zusammenfassung mit Fazit