Nvidia Geforce RTX 5090 im Test des Jahres: Black-almost-well? [Heute Verkaufsstart]

Mit der RTX-5000-Generation alias Blackwell beginnt die Ära des "Neural Rendering" - laut Nvidia. Der Hersteller verspricht eine Leistungssteigerung um bis zu Faktor 8 dank Multi Frame Generation. PCGH prüft im Mega-Test, was die Geforce RTX 5090 mit und ohne KI-Features auf dem Kasten hat - auch im Vergleich zur RTX 4090.

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Nvidia Geforce RTX 5090 im Test des Jahres: Black-almost-well?
Quelle: PCGH

Aktualisierung vom 30.01.2025: Heute um 15 Uhr ist in vielerlei Hinsicht der Tag der Wahrheit für Nvidia und seine Board-Partner. Dann startet der Verkauf von Karten mit Geforce RTX 5080 und RTX 5090, ob nun Founders Edition oder Custom-Design. Heute gibt es viele Antworten auf noch offene Fragen: Wie gut verfügbar sind die neuen Karten allgemein? Bestätigt sich der Verdacht, dass gerade das neue Flaggschiff RTX 5090 kaum verfügbar sein wird? Wie groß ist überhaupt das Interesse der potenziellen Kundschaft, nachdem die Tests zur Geforce RTX 5080 und die Reviews zur RTX 5090 einige Fragen aufgeworfen haben? Und wie sieht die reale Preisgestaltung aus? Gibt es überhaupt nennenswerte Kontingente UVP-Karten der Boardpartner, die dann für 1.169 Euro (RTX 5080) bzw. 2.329 Euro (RTX 5090) angeboten werden? Und wie viel teurer werden die Nicht-UVP-Versionen? Auf diese wichtigen Fragen erwarten wir heute Antworten, ab 15 Uhr. Tipp: Die Verfügbarkeit von RTX 5080 und die Kontingente für RTX 5090 werden wir jeweils in einem separaten Artikel prüfen.


32 GiByte GDDR7-Speicher, 21.760 Shader-Rechenwerke und offiziell mehr als 100 Tera-FLOPS Rechenleistung: Das Datenblatt der neuen Geforce RTX 5090 macht den Mund eines jeden Enthusiasten wässrig - und die Augen, denn an der Kasse werden 2.329 Euro fällig. Nun schlägt die Stunde der Wahrheit, die Geforce RTX 5090 muss sich in der Praxis beweisen. Was leistet Nvidias neues Schlachtschiff? Stimmen unsere Prognosen? Und hält das innovative Kühldesign der Founders Edition, was es verspricht? Heute dreht sich alles um besagte Founders Edition, Nvidias Referenzdesign. Ab morgen dürfen auch die Custom-Designs der Board-Partner zeigen, was sie auf dem Kasten haben. In den Verkauf geht die Geforce RTX 5090 jedoch erst ab dem 30. Januar.

Wichtiger Hinweis: Trotz sechstägigen Dauertestens ist dieser Artikel nur der Auftakt rund um die RTX-5000-Serie. Wir haben bereits eine umfassende Analyse der neuen Technologie DLSS 4 inklusive Multi Frame Generation angefertigt, die Geforce RTX 5090 durch KI- und Produktiv-Workloads gescheucht und die optimalen RTX-5090-Netzteile gekürt. Während Sie diese Zeilen lesen, prüfen wir die ersten Herstellerdesigns auf Herz und Nieren. Und dann ist da noch die Geforce RTX 5080, welche zusammen mit der RTX 5090 vor Monatsende erscheinen wird. Sie sehen, tägliches Vorbeischauen auf der PCGH-Website und unserem Youtube-Kanal wird sich lohnen!

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Geforce RTX 5090: Der Elefant im Raum

Mikroprozessoren haben eine unglaubliche Entwicklung hinter sich. Noch vor etwa 50 Jahren nahm ein Computer mit ein paar Hundert Giga-FLOPS Rechenleistung einen ganzen Raum ein, heutzutage liefern bereits Einsteiger-Grafikkarten rund 15 Tera-FLOPS (15 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde) und High-End-GPUs kratzen an der "magischen" Marke von 100 TFLOPS. Möglich wurde diese explosionsartige Entwicklung durch rasche Fertigungssprünge, welche immer mehr Schaltungen mit immer höheren Taktraten bei gleicher Fläche erlaubten ("Shrinks"). Doch die Zeit der tief hängenden Früchte ist seit einigen Jahren vorbei, physikalische Limits haben die Kurve abgeflacht. Bis Forschende eine in Massen herstellbare Alternative gefunden haben, kostet jeder moderne Fertigungssprung viel Geld und liefert dennoch wenig Fortschritt in puncto Packdichte und Leistungsaufnahme.

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Die Zeit der "rohen Gewalt" (englisch "Brute Force") ist somit für alle Prozessorschmieden vorbei, weshalb Ideen gefragt sind. Diese hat man längst gefunden: Künstliche Intelligenz, auch bekannt als Machine Learning, wurde dazu auserkoren, die Lücken auszufüllen. Warum immer alles stur neu berechnen, wenn man die Informationen auch effizient herleiten und wiederverwerten kann? Mehr noch, KI soll künftig Dinge ermöglichen, die man vor einigen Jahren noch als Science-Fiction abgetan hätte. Geht es nach Nvidia, ist die Zeit des "Neural Rendering" schon jetzt, die neue Blackwell-Architektur ist mehr denn je darauf getrimmt, klassisches Rendering mittels KI-Supplementierung zu beschleunigen. In diesem Artikel fokussieren wir daher nicht nur die Leistung beim traditionellen Rendering, sondern auch das, was bestenfalls - heute und morgen - möglich ist.

Geforce RTX 5090 im Test

(David) Blackwell und Geforce RTX 5090

Auf Ada Lovelace folgt David Blackwell: Nvidia bleibt seiner Nomenklatur, bei der berühmte Mathematiker und Physiker Pate stehen, treu. Interessant ist, dass Nvidia für Blackwell auf eine bessere Fertigung und die damit verbundenen Vorteile verzichtet. Wie bereits bei Ada Lovelace (Geforce RTX 4000) kommt eine "4N" genannte Custom-Version von TSMCs 5-Nanometer-Prozess zum Einsatz. Was Ende 2022 einer enormen Verbesserung gegenüber Ampere (Geforce RTX 3000) entsprach und somit deutlich schlagkräftigeres Silizium hervorbrachte, wirkt Anfang 2025 deutlich weniger beeindruckend. Apple lässt seine Prozessoren beispielsweise längst in N3 fertigen und bereitet derzeit den Wechsel auf N2 vor. Wir können nur spekulieren, warum Nvidia bei N5 alias 4N bleibt: Kosten. Die taiwanische Foundry TSMC lässt sich ihre weltweit einzigartigen High-End-Dienste fürstlich entlohnen, was noch höhere Grafikkartenpreise zur Folge hätte. So kommt es, dass Nvidias neueste Top-Gaming-GPU, der GB202, stolze 750 mm² Kernfläche aufweist - vier mm² weniger als beim TU102 (Turing) und nur 65 mm² weniger als beim gigantischen GV100 (Volta). Wir haben nachgerechnet, tatsächlich weist der GB202 eine minimal geringere Packdichte auf als der AD102 (RTX 4090), es steht 122,9 zu 125,4 Millionen Transistoren pro Quadratmillimeter. Sehen wir uns die gesamte Spezifikation der Geforce RTX 5090 im Vergleich an; weitere Modelle finden Sie in unserer gepflegten GPU-Datenbank:

Grafikkarte Geforce RTX 5090 Geforce RTX 4090 Geforce RTX 4080 Super Radeon RX 7900 XTX
Referenzkarte verfügbar? Ja (Nvidia FE) Ja (Nvidia FE) Ja (Nvidia FE) Ja (AMD MBA)
Marktstart 30.01.2025 12.10.2022 31.01.2024 13.12.2022
Architektur Nvidia Blackwell Nvidia Ada Lovelace Nvidia Ada Lovelace AMD RDNA 3
Codename/Konfektion GB202-300 AD102-300 AD103-400 Navi 31 XTX
Chipgröße (Die/GCD) 750 mm² 608,5 mm² 378,6 mm² 300 mm²
Größe Memory Cache Dies (MCDs) 6× ~37 = 220 mm²
Transistoren Grafikchip (Mrd.) 92,2 76,3 45,9 57,7 (inkl. MCDs)
Fertigungsverfahren (Foundry) 4N (TSMC) 4N (TSMC) 4N (TSMC) N5 (GCD) + N6 (MCD)
Shader-Cluster (CUs/SMs) 170 128 80 96
FP32-ALUs/TMUs/ROPs 21.760/680/176 16.384/512/176 10.240/320/112 6.144*/384/192
Raytracing-Einheiten 170 (4. Gen.) 128 (3. Gen.) 80 (3. Gen.) 96 (2. Gen.)
Matrix-Einheiten („AI-Cores”) 680 (5. Gen.) 512 (4. Gen.) 320 (4. Gen.) 192 (1. Gen.)
Level-2-Cache (MiB) 96 72 64 6
Level-3-Cache (MiB) 96
GPU-Boost-Takt in Spielen (MHz) 2.720 2.740 2.730 2.570
FP16-Leistung ALUs (TFLOPS) 118,4 89,8 55,9 126,3
FP32-Leistung ALUs (TFLOPS) 118,4 89,8 55,9 63,2
FP64-Leistung ALUs (TFLOPS) 1,85 1,40 0,87 1,97
Tensor-Leistung FP4 (AI TOPS) 1.676/3.352**
Tensor-Leistung INT8 (AI TOPS) 838/1.676** 661/1.321** 418/835**
Füllrate (Mtex/Mpix pro Sek.) 1.849,6/478,7 1.402,9/482,2 873,6/305,8 986,9/493,4
DLSS Frame Generation Ja (bis zu 3 KI-Bilder) Ja (max. 1 KI-Bild) Ja (max. 1 KI-Bild) Nein
Frame Generation für alle Spiele Nein Nein Nein Ja (1 Zwischenbild)
Speicheranbindung (Bit) 512 384 256 384
Geschwindigkeit RAM (GTs/MHz) 28,0/14.001 21,0/10.502 23,0/11.500 20,0/10.000
Speichertyp GDDR7 GDDR6X GDDR6X GDDR6
Transferrate Speicher (GB/s) 1.792 1.008 736 960
Speicherkapazität (MiB) 32.768 24.576 16.384 24.576
PCI-Express-Standard 5.0 ×16 4.0 ×16 4.0 ×16 4.0 ×16
Stromanschlüsse 1× 16-/4× 8-Pol 1× 16-/4× 8-Pol 1× 16-/2- bis 3× 8-Pol 2× 8-Pol
Leistungsaufnahme (Board Power) 575 Watt 450 Watt 320 Watt 355 Watt
Display-Konnektivität DP 2.1b, HDMI 2.1b DP 1.4a, HDMI 2.1a DP 1.4a, HDMI 2.1a DP 2.1, HDMI 2.1a, USB-C
UVP (€uro) 2.329 1.949 1.109 1.149

Angaben der Leistung auf Basis der von uns ausführlich durchgetesteten Grafikkarten (durchschnittlicher GPU-Boost über alle Benchmarks) - die rechtlich abgesicherten Herstellerangaben liegen teils deutlich darunter. *ALUs mit "Dual-Issue"-Fertigkeit, welche sich bestenfalls verhalten wie die doppelte Anzahl. Angegeben ist der Best-Case. **Doppelter Durchsatz nur mit Sparsity-Feature.

Wie Sie sehen, ist die RTX 5090 in allen Dimensionen breiter geworden - bis auf eine Disziplin: Pixelfüllrate. Sowohl RTX 4090 als auch RTX 5090 weisen 176 Raster-Endstufen (ROPs) auf, sodass die RTX 5090 bei gleichem Takt keinen Vorteil aufweist. Dafür hat Nvidia jedoch alle anderen leistungsrelevanten Einheiten vermehrt. Die Geforce RTX 5090 ist die erste Grafikkarte mit mehr als 20.000 FP32-ALUs und somit auch die erste GPU, welche spielend die Mauer von 100 TFLOPS durchbricht. Mit den tatsächlich erreichten Taktraten weist die RTX 5090 eine um 32 Prozent erhöhte Rechenleistung gegenüber der RTX 4090 auf. Den größten Sprung legen die Kalifornier jedoch beim Speichersubsystem hin: Erstmals seit dem Nvidia GT200 von 2009 respektive AMD Hawaii von 2013 sehen wir hier wieder eine 512-Bit-Schnittstelle. Zusammen mit dem neuen GDDR7-Speicher ist eine Transferrate von 2 TByte/s möglich - wenn Nvidia "vollen" 32-GT/s-RAM nutzen würde. Auf der Geforce RTX 5090 kommt GDDR7-DRAM mit 28 Gigatransfers pro Sekunde zum Einsatz, was für 1.792 GByte/s und somit ein stolzes Plus von 78 Prozent gegenüber der RTX 4090 reicht. Sie sind zu Recht neugierig auf die damit mögliche Leistung. Doch bevor wir die Fps-Lawine lostreten, widmen wir uns auf der nächsten Seite den spannenden Features der Blackwell-Architektur - und den Problemen.

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  1. Seite 1 Übersicht & Daten
  2. Seite 2 Technik: Features und Probleme (Deep Dive)
  3. Seite 3 Spiele-Benchmarks & Leistungsindex
  4. Seite 4 Raytracing-Benchmarks & Leistungsindex
  5. Seite 5 Der weltweit erste Pathtracing-Leistungsindex
  6. Seite 6 Lautheit, Leistungsaufnahme & Effizienz
  7. Seite 7 Preis-Leistung (Raster & Raytracing) & Fazit
    • Kommentare (451)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von Olstyle Trockeneisprofi (m/w)
        OLEDS können aber prinzipbeding ewig lang ohne Refresh das Bild halten. Das Feature der Gsync Module bei niedrigsten Bildraten durch selbstständigen Refresh zu unterstützen braucht es daher nicht.
      • Von Olstyle Trockeneisprofi (m/w)
        OLEDS können aber prinzipbeding ewig lang ohne Refresh das Bild halten. Das Feature der Gsync Module bei niedrigsten Bildraten durch selbstständigen Refresh zu unterstützen braucht es daher nicht.
      • Von KaterTom Software-Overclocker(in)
        Hä? Tearing gibt's auch bei OLED's.
      • Von blautemple Kokü-Junkie (m/w)
        Bei Oled Monitoren ist das völlig Latte.
      • Von KaterTom Software-Overclocker(in)
        Zitat von PHuV
        Heute, ja, ist es obsolet geworden.
        Echt? Ich habe nämlich einen OLED Monitor mit so einem echten G - sync Modul. Falls ich mal einen neuen brauche, ist es dann wirklich egal, ob "echtes " G - sync, oder "nur" kompatible? Gibt es da jetzt keine Unterschiede mehr?
      • Von PHuV PC-Selbstbauer(in)
        Zitat von Nathenhale
        Das ist für dich toll. Entspricht aber nicht der Allgemeinen Wahrheit.
        Free-Sync und G-Sync compatible sind G-Sync mit Module gleichgestellt.
        Du verbreitest damit hier auch nicht die Wahrheit. G-Sync Module arbeiten definitiv anders als Freesync oder G-Sync kompatiblel! Das sollte man eigentlich wissen, wenn man mal genauer die Tests und Artikel dazu studiert hat. Und @[Ins Forum, um diesen Inhalt zu sehen] liegt ebenso damit richtig, daß mit richtigem G-Sync das Spielerlebnis damals definitiv besser war. Heute, ja, ist es obsolet geworden.
      Direkt zum Diskussionsende
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