Geforce RTX 4090 im Test: Benchmarks in 4 Auflösungen
Nvidias Geforce RTX 4090 im Spieletest mit zahlreichen Benchmarks und Platzierung in der Bestenliste.
In diesem Artikel
- Seite 1 Geforce RTX 4090 im Test: Spezifikation
- Seite 2 Geforce RTX 4090: Wichtiger Technik-Tauchgang
- Seite 3 Geforce RTX 4090 im Test: Benchmarks in 4 Auflösungen
- Seite 4 Geforce RTX 4090 im Test: Raytracing-Benchmarks
- Seite 5 Geforce RTX 4090 im Test: Lautheit, Verbrauch, Effizienz
- Seite 6 Geforce RTX 4090 im Test: Zusammenfassung mit Fazit
- Seite 7 Bildergalerie
Wie schlägt sich Nvidias Geforce RTX 4090 in traditionellen Spielen und bei den neuesten Raytracing-Krachern? Um diese Frage zu beantworten, haben wir die Next-Gen-Grafikkarte durch zahlreiche Benchmarks gescheucht. Die üblichen Nachtests bisheriger Grafikkarten mit frischen Treiber- und Spielversionen stellen unterdessen sicher, dass die Vergleichswerte valide sind.
GPU-Testsystem 2022
Für den Test der Geforce RTX 4090 24GB verwenden wir unser im Frühjahr zusammengestelltes Grafikkarten-Testsystem. Ein händisch optimierter Core i9-12900K sorgt hier für maximalen Druck "von unten" und sichert somit die Entfaltung selbst der schnellsten Grafikkarten. Zwecks maximaler Spieleleistung deaktivieren wir die Effizienzkerne und investieren die freigewordene Energie in die Performance-Cores. Letztere takten konstant mit 5,2 GHz bei 16 Threads via SMT, während der Uncore-Bereich (Cache) mit 4,9 GHz arbeitet. Damit nicht genug, auch der Arbeitsspeicher ist angemessen rasant; wir setzen auf das G.Skill-Kit Trident Z5 RGB F5-6400J3239G16GX2-TZ5RK. Selbstverständlich schärfen wir dessen Timings manuell. Damit all das stabil läuft, verpflanzen wir die Hardware auf ein potentes Asus ROG Maximus Z690 Apex und kühlen die CPU wie gehabt mithilfe einer modularen Alphacool-Wasserkühlung. Damit auch Next-Gen-Games reibungslos laufen, liegen die Spiele nach wie vor auf einer PCI-Express-4.0-SSD im M.2-Format (NVME 1.3 ×4). Wie gehabt ist auf kompatiblen (Geforce-)Grafikkarten Hardware Accelerated Scheduling (HAGS) zur effizienteren Speichernutzung aktiv. Alle Details zum System entnehmen Sie der Tabelle.
| Prozessor | Intel Core i9-12900K (8 P-Cores + SMT, keine E-Cores) |
|---|---|
| Prozessor-Settings | OC @ 5,2 GHz via Multiplikator, Uncore/Cache @ 4,9 GHz |
| Mainboard | Asus ROG Maximus Z690 Apex (PCI-Express-5.0-fähig, rBAR/SAM an) |
| Arbeitsspeicher | 32 GiB G.Skill Trident Z5 RGB (2× 16 GiB) |
| RAM-Takt & -timings | DDR5-6400 (32-37-37-92, 2T Command Rate) |
| Datenträger (primär) | Gigabyte Aorus NVME ×4 Gen4 SSD 2TB |
| Netzteil | Fractal Design Ion+ 2 Platinum 860 Watt |
| Kühlsystem | Alphacool Eisblock + Nexxos ST30 + Eisstation |
Bewährte Methodik
Was wir auch testen, jede veröffentlichte Zahl entspricht einem Mittelwert aus drei, teilweise vier Durchläufen pro Auflösung, Ausreißer werden nicht gewertet. Das macht mindestens 12 Messungen pro Spiel, ergo 240 pro Grafikkarte für den regulären Leistungsindex. Stand jetzt, Anfang Oktober 2022, haben mehr als 20 Grafikkarten die aktuellen Leistungsindizes Rasterizing und Raytracing durchlaufen - das macht über 8.000 valide und verrechnete Das macht über 8.000 valide und verrechnete Messungen à 20 Sekunden.
Messungen à 20 Sekunden. Bis Ende des Jahres werden wir die 10.000er-Marke voraussichtlich locker durchbrechen. Da die GPU-Taktrate ein und derselben Karte während der Tests stark unterschiedlich ausfällt, geben wir den Takt-Mittelwert über alle Auflösungen an (berechnet durch unser Messtool CapFrameX). Arbeitet eine Grafikkarte beispielsweise mit Frequenzen zwischen 2.500 und 2.700 MHz, führt das zur Angabe von "~2,60 GHz". Faustregel: Ist eine Grafikkarte der Limitfaktor, bestimmt ergo allein die Bildrate, fällt der GPU-Boost mit steigender Auflösung. Das gilt für jedes aktuelle Modell.
Resizable BAR (rBAR) alias SAM ist mittlerweile breitflächig sowohl auf AMD- als auch Intel-Plattformen verfügbar, weshalb wir seit April 2021 Grafikkarten standardmäßig mit SAM/rBAR testen. Bei den Grafikkarten-Benchmarks 2022 machen wir selbstverständlich keine Ausnahme, das Effizienz-Feature bleibt aktiv. Weitere Informationen zu den Auswirkungen von SAM auf Radeon-Grafikkarten und rBAR auf Geforce-Grafikkarten entnehmen Sie den verlinkten Artikeln, eine Übersicht der Benchmarks liefern die folgenden Tabellen.
| Leistungsindex 2022 (20 Spiele) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Spiel | Spielmotor | Schnittstelle | Version (Plattform) | Benchmarkszene |
| Assassin’s Creed Valhalla | Anvil Engine | Direct X 12 | Stets aktuell (Ubi Connect) | „Fornberg” |
| Battlefield 2042 | Frostbite Engine | Direct X 12 | Stets aktuell (Steam) | „Orbital” |
| Cyberpunk 2077 | RED Engine 4 | Direct X 12 | v1.52 (GOG) | „Red Light Alley” |
| Doom Eternal | id Tech 7.1.1 | Vulkan | Stets aktuell (Steam) | „Thunderstorm” |
| Dying Light 2 | Chrome Engine 6 | Direct X 12 | Stets aktuell (Steam) | „Walk in the Park” |
| Elden Ring | In-house (Phyre-Basis) | Direct X 12 | Stets aktuell (Steam) | „Wicked Woods” |
| Elex 2 | Genome Engine | Direct X 11 | v1.03 (GOG) | „Southside” |
| Forza Horizon 5 | Forzatech Engine | Direct X 12 | Stets aktuell (Steam) | „Pitfall!” |
| God of War | In-house | Direct X 11 | Stets aktuell (Steam) | „Tyrs Temple” |
| Grid Legends | EGO Engine | Direct X 12 | Stets aktuell (Steam) | „The Big Wet” |
| Guardians of the Galaxy | Dawn Engine | Direct X 12 | Stets aktuell (Steam) | „Neon District” |
| Halo Infinite | Slipspace Engine | Direct X 12 | Stets aktuell (Steam) | „Wreck Yard” |
| Kena: Bridge of Spirits | Unreal Engine 4 | Direct X 12 | Stets aktuell (Epic Games) | „Firefly Forest” |
| Psychonauts 2 | Unreal Engine 4 | Direct X 11 | v1089619 (GOG) | „Lakeside” |
| Red Dead Redemption 2 | RAGE | VK/DX12 | Stets aktuell (Rockstar) | „Bayou” |
| The Riftbreaker | Schmetterling Engine | Direct X 12 | v1.56 (GOG) | „Worstcase” |
| SeSam Siberian Mayhem | Serious Engine 4 | Direct X 11 | v1.02 (GOG) | „Punishment” |
| Total War: Warhammer 3 | Warscape Engine | Direct X 11 | Stets aktuell (Steam) | „Nurgelay” |
| Valheim | Unity Engine | Vulkan | Stets aktuell (Steam) | „Meadows” |
| The Witcher 3 | RED Engine 3 | Direct X 11 | v1.32 GotY (GOG) | „Duskwood” |
Geforce RTX 4090: Spiele-Benchmarks
Für den Test der Geforce RTX 4090 präsentieren wir Ihnen alle Messwerte in unseren vier Standard-Auflösungen: Full HD, WQHD, Ultrawide-QHD und Ultra HD. Sie können wie gehabt in jedem der 20 Spiele vier verschiedene Auflösungen links im grauen Drop-down-Menü auswählen. Standardmäßig eingeblendet ist Ultra HD, welches Nvidia als primäres Einsatzgebiet ansieht. Wir haben diesmal alle bislang getesteten Grafikkarten in die Benchmarks gepackt und standardmäßig eingeblendet. Nun aber endlich zur Gaming-Leistung der neuen Geforce RTX 4090:
Woran erkennt man eine außerordentlich schnelle Grafikkarte? Daran, dass sich die Bildraten mit steigender Auflösung kaum verändern. Dies ist bei der Geforce RTX 4090 eher Regel denn Ausnahme, die meisten Spiele laufen in WQHD/1440p vergleichbar flüssig wie unter Full HD/1080p. Erst noch höhere Pixelmengen offenbaren, was der AD102-Chip wirklich zu leisten imstande ist - Freunde hoher Auflösungen freuen sich besonders darüber. Doch auch Liebhaber besonders hoher Bildraten kommen auf ihre Kosten, der Nvidia-Treiber presst das Letzte aus der Infrastruktur, sodass die RTX 4090 in jedem Spiel auch unter Full HD das Feld anführt. Beachten Sie bei alldem, dass wir mit einem äußerst schnellen Prozessor testen und die Ergebnisse trotz der unvermeidlichen CPU-Limitierung durchaus als Bestfall gesehen werden können - die allermeisten Gaming-PCs rechnen langsamer. Ihr wahres Potenzial zeigt die RTX 4090 erst ab Ultra HD/2160p, hier rendert Nvidia derzeit einsam an der Spitze.
Taktraten in Spielen
Wir haben für alle Interessierten die bei den Benchmarks anliegenden Taktraten in allen 20 Spielen sowie vier Auflösungen protokolliert und ausgewertet. Dabei handelt es sich um Software-Readings mithilfe unseres Mess-Tools CapFrameX - "echte" Messungen der Leistungsaufnahme finden Sie auf der entsprechenden Artikelseite.
| Geforce RTX 4090 FE – Game Clock & Power | GPU-Takt | Leistungsaufnahme |
|---|---|---|
| Assassin’s Creed Valhalla | 2.740–2.760 MHz (Ø 2.753) | 224–339 Watt (Ø 269) |
| Battlefield 2042 | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.753) | 250–371 Watt (Ø 312) |
| Cyberpunk 2077 | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.746) | 269–406 Watt (Ø 361) |
| Doom Eternal | 2.625–2.745 MHz (Ø 2.738) | 272–437 Watt (Ø 358) |
| Dying Light 2 | 2.745–2.745 MHz (Ø 2.745) | 333–394 Watt (Ø 369) |
| Elden Ring | 2.745–2.775 MHz (Ø 2.757) | 161–310 Watt (Ø 238) |
| Elex 2 | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.754) | 199–363 Watt (Ø 291) |
| Forza Horizon 5 | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.750) | 238–370 Watt (Ø 310) |
| God of War | 2.655–2.745 MHz (Ø 2.731) | 330–442 Watt (Ø 404) |
| Grid Legends | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.757) | 179–351 Watt (Ø 265) |
| Guardians of the Galaxy | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.750) | 148–403 Watt (Ø 318) |
| Halo Infinite | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.750) | 214–386 Watt (Ø 311) |
| Kena: Bridge of Spirits | 2.685–2.745 MHz (Ø 2.741) | 292–429 Watt (Ø 407) |
| Psychonauts 2 | 2.715–2.760 MHz (Ø 2.747) | 209–428 Watt (Ø 331) |
| Red Dead Redemption 2 | 2.745–2.745 MHz (Ø 2.745) | 310–371 Watt (Ø 341) |
| The Riftbreaker | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.751) | 195–420 Watt (Ø 315) |
| SeSam: Siberian Mayhem | 2.670–2.760 MHz (Ø 2.747) | 204–429 Watt (Ø 352) |
| Total War: Warhammer 3 | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.747) | 340–386 Watt (Ø 362) |
| Valheim | 2.745–2.760 MHz (Ø 2.749) | 189–423 Watt (Ø 314) |
| The Witcher 3 | 2.745–2.745 MHz (Ø 2.745) | 258–394 Watt (Ø 347) |
| Durchschnitt 20 Spiele, 4 Auflösungen | 2.744 MHz | 331 Watt |
Die Werte wirken auf den ersten Blick überraschend, speziell die Leistungsaufnahme, lassen sich aber logisch erklären: Liegt ein Prozessorlimit vor, kann sich die Geforce RTX 4090 ergo nicht voll entfalten, arbeitet sie sparsamer als unter Volllast. Letztere liegt in vielen Spielen erst in Ultra HD vor, sodass die Leistungsaufnahme hier deutlich ansteigt. Blickt man auf die mittlere Leistungsaufnahme bei 250 Datenpunkten, benötigt die Geforce RTX 4090 Founders Edition rund 331 Watt. Mehr zur Effizienz haben wir im Anschluss für Sie.
Geforce RTX 4090 im Leistungsindex
Wo landet die Geforce RTX 4090 im Grafikkarten-Vergleich? Diese Frage beantworten wir anhand von fünf (!) Indizes: dem Gesamtwert sowie den Einzel-Indizes der vier Auflösungen. Der Gesamtwert (Overall) ist bekannt als PCGH-Leistungsindex und verrechnet die vier Test-Auflösungen zu je 25 Prozent; es findet keine Gewichtung statt - wohl aber eine vorherige Normierung der Fps-Werte, damit große Zahlen das gleiche Gewicht haben wie kleine. Die teilnehmenden Grafikkarten sind dieselben wie bei den Benchmarks oben.
Nvidia hat sich ein weiteres Mal erfolgreich selbst besiegt, die Geforce RTX 4090 setzt sich mit großem Abstand an die Spitze des Grafikkarten-Vergleichs. Vergleicht man die vollmundigen Versprechen rund um Faktor 2 bis 4 mit der Realität, kommt jedoch Enttäuschung auf: nur 49 Prozent Leistungsplus (Faktor 1,5) gegenüber der RTX 3090 Ti? Ursächlich ist die oben erläuterte CPU-Limitierung, welche in niedrigen Auflösungen omnipräsent ist. Dabei bilden wir mithilfe des sehr schnellen, manuell ausgereizten Core i9-12900K bereits annähernd den Bestfall ab - ein maximal übertakteter Core i9-13900K (Raptor Lake) mit rasantem DDR5-7200-OC-Speicher könnte in zwei Wochen das Limit um 10-15 Prozent weiten. Doch egal, welchen Prozessor Sie einsetzen, keiner ist in der Lage, eine 80-TFLOPS-Grafikkarte wie die Geforce RTX 4090 in Full HD wirklich auszureizen.
Was sich an den Verhältnissen ändert, wenn man die vier Auflösungen separiert, können Sie zwar auch im Benchmark oben zusammenklicken, im Folgenden zeigen wir die wichtigsten Vergleichsmodelle übersichtlich untereinander:
Sie sehen die Bestätigung des oben Gesagten: Zwar dominiert die Geforce RTX 4090 in jeder Auflösung, richtig lohnenswert ist Nvidias Renderbiest jedoch erst in Ultra HD (oder darüber hinaus). Während die älteren Grafikkarten allesamt deutlich einbrechen, erzielt die RTX 4090 selbst hier noch flüssige Bildraten. Ob das auch für das so hübsche wie anspruchsvolle Raytracing gilt, erfahren Sie auf der folgenden Seite.
- Seite 1 Geforce RTX 4090 im Test: Spezifikation
- Seite 2 Geforce RTX 4090: Wichtiger Technik-Tauchgang
- Seite 3 Geforce RTX 4090 im Test: Benchmarks in 4 Auflösungen
- Seite 4 Geforce RTX 4090 im Test: Raytracing-Benchmarks
- Seite 5 Geforce RTX 4090 im Test: Lautheit, Verbrauch, Effizienz
- Seite 6 Geforce RTX 4090 im Test: Zusammenfassung mit Fazit
