ARTIKEL/TESTS / ZOTAC RTX 4090 AMP Extreme AIRO im Test

Die AD102-300 GPU ist das derzeitige Flaggschiff der GeForce-RTX-40-Serie, wobei sie nicht die volle Ausbaustufe des Chips darstellt (siehe Seite 3 des Artikels). Die darauf basierende GeForce RTX 4090 kann in Summe auf 128 SMs zählen und hat damit Zugriff auf satte 16.384 ALUs („CUDA-Cores“). Die Anzahl der RT-Kerne entspricht 128, die Tensor-Kerne sind mit 512 ebenfalls deutlich mehr als bei einer GeForce RTX 3090 Ti, der Speerspitze der Ampere-Generation. Ergänzt wird die 4090 durch ein 384 Bit breites Speicherinterface zur Anbindung von GDDR6X-Speicher, der mit 24 GB in der Founders Edition eine solide Größe aufweist. Die Arbeitsfrequenz des Speichers beträgt 1.313 MHz, so dass sich ein effektiver Takt von 21.008 MHz und eine Speicherbandbreite von 1.008 GB/s ergeben ‒ alles Eckdaten, die wir von der RTX 3090 Ti kennen. Der vollständige Vergleich der technischen Daten mit der RTX-30-Serie befindet sich am Ende dieser Seite.

Drei Axial-Lüfter sind für die Frischluftzufuhr zuständig.

Die Leistungsaufnahme der Founders Edition gibt Nvidia mit 450 Watt an (Total Graphics Power, kurz TGP), was dem Niveau der RTX 3090 Ti entspricht. Diesen Wert übernimmt auch Board-Partner ZOTAC für seine AMP Extreme AIRO, die über einen einzelnen 16-Pin-PCIe-Anschluss (12VHPWR) mit Leistung versorgt wird. Für die Stromversorgung empfiehlt der Hersteller einen PCIe-Gen5-Anschluss mit mindestens 450 Watt oder eben die Verwendung des mitgelieferten Adapters und entsprechende Vollbelegung (4 x 150 Watt 8-Pin Anschluss). Mehr zur Leistungsaufnahme gibt es auf Seite 18 des Tests. Den Boost-Takt hat der Hersteller übrigens ab Werk um 60 MHz auf 2.580 MHz angehoben (+2,4%), der Speichertakt ist gegenüber der Nvidia-Referenz unverändert. Diese Eckdaten kennen wir auch bereits von den Custom-Modellen von KFA2 oder INNO3D.

Vier Slots Bauhöhe werden beim Einbau im Gehäuse belegt.

Mit 3,5 Slots Bauhöhe ist die ZOTAC-Grafikkarte ein echtes Monstrum. Wer nur drei Slots Bauhöhe zur Verfügung hat, sollte vor dem Kauf genau prüfen, ob der Bolide Platz im Gehäuse findet (72,1 mm Höhe; Herstellerangabe). In der Leistungsklasse dieser Grafikkarte ist ein derart großer Kühler jedoch keine Seltenheit, da man am Markt der RTX 4090 Boliden von Triple-Slot- bis hin zu vollständigen Quad-Slot-Designs alles findet.

Die neue AMP Extreme AIRO (Kurzform für „AIR-optimiertes Design“) nutzt das IceStorm 3.0-Kühlsystem in seiner größten Ausbaustufe, um die stärkste Kühlleistung zu gewährleisten. Die drei 110 mm große Axial-Lüfter wurden im Vergleich zur Vorgänger-Generation weiter optimiert, um Luftstrom und Luftdruck zu maximieren. Die Lüfterhöhe wurde deutlich erweitert, um einen optimalen Luftstrom zu gewährleisten. Ein gegenläufiger Mittellüfter reduziert die Luftverwirbelung und trägt mit einem gleichmäßigeren Luftstrom zur Geräuschminimierung bei.

Neun Kupfer-Heatpipes sind für einen erhöhten Oberflächenkontakt mit der GPU vertikal angeordnet, wodurch mehr Wärme entzogen und über die gesamte Länge des Kühlkörpers verteilt wird. Die vernickelte Kupferplatte wird mit einer Vapor Chamber kombiniert. FREEZE Fan Stop sowie das Active Fan Control Feature lassen die Grafikkarte effizienter und leiser arbeiten. FREEZE stoppt die Lüfter, wenn sich die GPU im Leerlauf befindet, während Active Fan Control dem Benutzer erlaubt, die Lüfter-Drehzahlen unabhängig voneinander einzustellen.

Mit dem FireStorm-Tool kann die Grafikkarte überwacht und konfiguriert werden (Bildquelle: ZOTAC)

Das Design umfasst weiterhin eine 5-Zonen SPECTRA 2.0 RGB-Beleuchtung. Ein 3-Pin RGB-Header ermöglicht die Synchronisierung der Grafikkartenbeleuchtung mit einem externen RGB-LED-Stripe. Wie alle Modelle der AMP Extreme Familie, bietet auch die RTX 4090 eine Dual-BIOS-Funktion, die über das FireStorm-Tool gesteuert werden kann. Benutzer können so zwischen den Modi QUIET für eine geringere Geräuschkulisse bei etwas höheren Temperaturen oder AMPLIFY für niedrigere Temperaturen bei etwas höherem Geräuschpegel auswählen.

Auf der Rückseite befindet sich eine massive Backplate, deren Oberfläche ebenfalls mit Beleuchtungselementen versehen ist. Mehr zur Temperatur- und Geräuschentwicklung erfahren Sie auf Seite 18 des Tests.

Am Slot-Bracket finden wir die üblichen Anschlüsse vor.

Seitlich ist der 12VHPWR-Anschluss zu finden.

NVLink wird wie bei der GeForce RTX 4090 nicht unterstützt. Hinsichtlich der Anschlussmöglichkeiten für Monitore bietet die neue GeForce RTX 1 x HDMI 2.1 und 3 x DisplayPort 1.4a. Die erhöhte Bandbreite von HDMI 2.1 ermöglicht beispielsweise eine einzige Kabelverbindung zu 8K-HDR-Fernsehern für Spiele mit ultrahoher Auflösung. Während die Ampere-Grafikchips bereits AV1-Decoding unterstützt haben, sorgt die 8. Generation NVENC auch für HW-Support beim Encoding von AV1. Zudem arbeitet der AV1 Encoder bis zu 40 % effizienter als der H.264 Encoder in den RTX-30-GPUs. Alle RTX-40-Modelle mit 12 GB oder mehr VRAM sind zudem mit Dual NVENC Encodern ausgestattet und erlauben z.B. Video-Encoding bei 8K/60. Die fünfte Generation des NVDEC unterstützt nun insgesamt folgende Formate: MPEG-2, VC-1, H.264 (AVCHD), H.265 (HEVC), VP8, VP9 und AV1.

Folgend die technischen Eckdaten im Vergleich mit der GeForce RTX 3090 und RTX 3090 Ti.

Hersteller	Nvidia
Produktbezeichnung	GeForce RTX 3090	GeForce RTX 3090 Ti	GeForce RTX 4090
Logo
Architektur	Ampere		Ada Lovelace
Grafikchip	GA102		AD102
Fertigung	8 nm		5 nm
Transistoren	ca. 28,3 Mrd.		ca. 76,3 Mrd.
CUDA-Cores	10.496	10.752	16.384
Tensor-Cores	328 (3. Gen)	336 (3. Gen)	512 (4. Gen)
Raytracing-Cores	82 (2. Gen)	84 (2. Gen)	128 (3. Gen)
Basistakt	1.400 MHz	1.560 MHz	2.230 MHz
Boosttakt	1.700 MHz	1.860 MHz	2.520 MHz
FP32-Rechenleistung	35.686 GFLOPS	39.997 GFLOPS	82.575 GFLOPS
FP16-Rechenleistung	35.686 GFLOPS	39.997 GFLOPS	82.575 GFLOPS
ROPs	112		176
TMUs	328	336	512
Speichertakt	9.752 MHz	10.502 MHz
Speicherinterface	384 Bit
Speicherbandbreite	936 GB/s	1.008 GB/s
Speichermenge	24 GB GDDR6X
Interface	PCIe 4.0
Leistungsaufnahme	350 Watt	450 Watt

Auf der Rückseite befindet sich eine große Backplate.

Autor: Patrick von Brunn, Stefan Boller