Nvidia GeForce RTX 3090 im Test: Lautstärke, Temperatur, Leistungsaufnahme & OC

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Update Wolfgang Andermahr (+1)
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Lautstärke & Kühlung

Zu gerne hätte die Redaktion an dieser Stelle Ergebnisse der GeForce RTX 3090 Founders Edition präsentiert, deren gigantischer Kühler bei „nur“ 30 Watt höherem Verbrauch als auf der GeForce RTX 3080 Founders Edition sehr gut abschneiden sollte. Doch ein Muster von Nvidia gab es nicht. Stattdessen gibt es die Messwerte der beiden Custom Designs, deren Kühler denen auf den Modellen der kleineren Serie entsprechen.

Der Kühler auf der MSI GeForce RTX 3090 Gaming X erledigt erneut einen hervorragenden Job und kühlt die 370 Watt nicht nur problemlos, sondern auch sehr leise. Mit 35,5 Dezibel ist die Grafikkarte genauso laut wie die vergleichbare GeForce RTX 3080 und damit beim Spielen kaum zu hören. Sie stört zu keiner Zeit auch nur im Ansatz. Daran ändert sich auch bei vollem Power-Limit nichts, denn dann bleibt es bei der Lüfterdrehzahl von rund 1.600 Umdrehungen in der Minute.

Diagramme
Lautstärke – beim Spielen
  • Doom Eternal, 3.840 × 2.160:
    • MSI GeForce RTX 3080 Gaming X
      35,5
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      35,5
    • Asus GeForce RTX 3080 TUF
      36,0
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      38,5
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      41,5
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      42,5
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      44,0
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      44,5
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      45,0
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      46,0
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      46,5
    • AMD Radeon VII
      51,5
    • AMD Radeon RX Vega 64
      54,0
Einheit: dB(A)

Die Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC ist wiederum die erste Ampere-Grafikkarte in der Redaktion, die laut ist. Mit 46 Dezibel ist der Kühler gar lauter als der der GeForce RTX 3080 in der Founders Edition. Vor allem in leisen Spielszenen rauscht es ordentlich aus dem Gehäuse. Sieht man sich die Drehzahlen an, verwundert das auch nicht: Die großen Lüfter agieren mit 2.090 U/min, der kleine mit 2.230 U/min.

Beide Custom-Designs rasseln mit den Spulen

Erwähnenswert ist ein hörbares Spulenrasseln, das beide Modelle der GeForce RTX 3090 von sich geben. Es fällt lauter als bei den Custom-Kollegen der GeForce RTX 3080 aus, ist aber bei geschlossenem Gehäuse nur bei genauem Hinhören auszumachen. Bei der GeForce RTX 3090 Gaming OC von Gigabyte spielen die elektronischen Störgeräusche ohnehin nur eine kurze Rolle, sie gehen in dem Lüfterrauschen nach wenigen Sekunden unter.

GeForce RTX 3090 – Lüfterdrehzahl in Doom Eternal, Ultra HD
06001.2001.8002.4003.000Umdrehungen pro Minute (UPM) 11002003004005006007008009001.0001.1001.2001.3001.4001.5001.6001.7001.802Sekunden

Abseits vom Spielen arbeiten sowohl die Gigabyte- als auch die MSI-Grafikkarte durchweg lautlos, da die Lüfter angehalten werden. Die GeForce RTX 3090 Gaming X schafft dies in allen durchgeführten Tests, die GeForce RTX 3090 Gaming OC lässt die Lüfter dagegen beim Video-Test mit HDR anlaufen. Sie ist dann logischerweise nicht mehr lautlos, aber immer noch leise.

So warm die Grafikkarten

Die Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OX ist laut beim Spielen, kühlt die GPU aber auch sehr gut. Die GA102-GPU wird nicht wärmer als 71 Grad Celsius, was in Anbetracht der TDP quasi eiskalt ist. Auf der Kartenrückseite lassen sich maximal 66 Grad messen.

Diagramme
Temperatur
  • Windows-Desktop:
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      30
    • AMD Radeon VII
      32
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      32
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      32
    • AMD Radeon RX Vega 64
      33
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      33
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      33
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      35
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      36
    • Asus GeForce RTX 3080 TUF
      37
    • MSI GeForce RTX 3080 Gaming X
      37
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      38
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      45
  • Last (Doom Eternal, 3.840 × 2.160):
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      71
    • Asus GeForce RTX 3080 TUF
      73
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      77
    • MSI GeForce RTX 3080 Gaming X
      77
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      78
    • AMD Radeon VII
      79
    • AMD Radeon RX Vega 64
      80
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      80
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      82
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      86
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      86
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      87
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      88
Einheit: °C

Die MSI GeForce RTX 3090 Gaming X ist deutlich leiser, wird aber auch wärmer. 78 Grad Celsius ist dennoch immer noch ein guter Messwert, der weit von jeglichen Problemen entfernt liegt. Auch an warmen Sommertagen wird es keinerlei Probleme geben, zumal der Kühler noch große Reserven hat. Die Kartenrückseite erwärmt sich auf 70 Grad, was akzeptabel ist.

GeForce RTX 3090 – Temperaturentwicklung in Doom Eternal, Ultra HD
020406080°C 11002003004005006007008009001.0001.1001.2001.3001.4001.5001.6001.7001.802Sekunden

Leistungsaufnahme

Mit 13 Watt benötigt die MSI GeForce RTX 3090 Gaming X im Leerlauf zwar 4 Watt mehr Energie als die GeForce RTX 3080 FE, das ist aufgrund der zusätzlichen Speicherchips aber nicht verwunderlich. Verwunderlich sind dagegen die gemessenen 19 Watt bei der Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC, denn woher die zusätzlichen 6 Watt gegenüber dem MSI-Derivat kommen, ist unklar. Der Mehrverbrauch zieht sich über alle Messungen auf dem Desktop hinweg.

Leistungsaufnahme der Grafikkarte – Windows-Desktop
  • 3.840 × 2.160, 60 Hz:
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      8
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      9
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      9
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      9
    • MSI GeForce RTX 3080 Gaming X
      9
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      10
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      11
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      11
    • AMD Radeon RX Vega 64
      12
    • AMD Radeon VII
      12
    • Asus GeForce RTX 3080 TUF
      12
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      13
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      19
  • Dual-Monitor, 2 × 3.840 × 2.160, 60 Hz:
    • AMD Radeon VII
      13
    • AMD Radeon RX Vega 64
      15
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      20
    • MSI GeForce RTX 3080 Gaming X
      21
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      23
    • Asus GeForce RTX 3080 TUF
      26
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      32
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      35
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      36
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      37
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      44
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      55
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      60
Einheit: Watt (W)

Im Dual-Monitor-Betrieb arbeitet die GeForce RTX 3090 Gaming X wie auch schon die GeForce RTX 3080 sehr effizient. Mit 23 Watt ist die Leistungsaufnahme niedrig, die Vorgänger-Generation hat deutlich mehr Strom benötigt. Die GeForce RTX 3090 Gaming OC schneidet mit 32 Watt zwar immer noch gut ab, doch liegt der Wert 9 Watt höher.

Leistungsaufnahme auf YouTube

So effizient Ampere im Dual-Monitor-Betrieb arbeitet, so ineffizient ist die neue Architektur bei der Video-Wiedergabe. Für ein UHD-Video mit 60 FPS auf YouTube benötigt die MSI-Grafikkarte mit 38 Watt 5 Watt mehr als die GeForce RTX 3080 und 7 Watt mehr als die GeForce RTX 2080 Ti. Das Gigabyte-Model braucht mit 50 Watt dann gleich 12 Watt mehr als die Custom-Karte des anderen Herstellers, ohne etwas anders zu machen.

Wird beim Video HDR hinzugeschaltet, steigt die Leistungsaufnahme bei der GeForce RTX 3090 Gaming X auf satte 83 Watt an, bei der GeForce RTX 3090 Gaming OC sind es gar 92 Watt. Das sind im Falle des MSI-Beschleunigers 17 Watt mehr als die GeForce RTX 3080 und 26 Watt mehr als bei der GeForce RTX 2080 Ti. Warum Ampere vor allem inklusive HDR solche Effizienzprobleme hat, ist unklar.

Leistungsaufnahme der Grafikkarte – YouTube-Video
  • 3.840 × 2.160, 60 FPS:
    • AMD Radeon RX Vega 64
      0
      Kann nicht beschleunigt werden
    • AMD Radeon VII
      0
      Kann nicht beschleunigt werden
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      19
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      20
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      22
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      28
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      31
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      33
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      34
    • MSI GeForce RTX 3080 Gaming X
      35
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      38
    • Asus GeForce RTX 3080 TUF
      39
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      50
  • 3.840 × 2.160 HDR, 60 FPS:
    • AMD Radeon RX Vega 64
      0
      Kann nicht beschleunigt werden
    • AMD Radeon VII
      0
      Kann nicht beschleunigt werden
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      39
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      39
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      42
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      50
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      57
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      66
    • Asus GeForce RTX 3080 TUF
      69
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      70
    • MSI GeForce RTX 3080 Gaming X
      71
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      83
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      92
Einheit: Watt (W)

Leistungsaufnahme beim Spielen

Beim Spielen verhalten sich beide Adaptionen der GeForce RTX 3090 merkwürdig. Für gewöhnlich halten sich alle Nvidia-Grafikkarten ziemlich genau an das im BIOS hinterlegte Power-Limit, das in diesem Fall 370 Watt beträgt. Anders als die bis jetzt getesteten Modelle der GeForce RTX 3080 halten es die beiden RTX 3090 – jede auf ihre Art – nicht ein.

So benötigt die Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC beim Spielen im Durchschnitt nur 361 Watt, obwohl zumindest laut BIOS eigentlich 370 Watt möglich sein sollten. Da die Grafikkarte durchweg massiv ins Power Limit gerät, könnte dieses theoretisch problemlos ausgeschöpft werden. Offenbar ist das BIOS trotz der angegebenen 370 Watt jedoch nur auf 360 Watt konfiguriert. Mit den 361 Watt benötigt die Grafikkarte 39 Watt mehr als die GeForce RTX 3080 FE und 91 Watt mehr als die GeForce RTX 2080 Ti FE.

Leistungsaufnahme der Grafikkarte
Leistungsaufnahme der Grafikkarte – Spiele-Durchschnitt
  • 3.840 × 2.160:
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      176
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      210
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      221
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      241
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      247
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      270
    • AMD Radeon VII
      271
    • AMD Radeon RX Vega 64
      301
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      322
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti OC
      334
    • Asus GeForce RTX 3080 TUF
      340
    • MSI GeForce RTX 3080 Gaming X
      343
    • Nvidia GeForce RTX 3090
      351
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      361
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE OC
      371
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      380
Einheit: Watt (W)

Die MSI GeForce RTX 3090 Gaming X dreht das Spielchen um. Trotz der vom BIOS angezeigten 370 Watt benötigt die Grafikkarte im Schnitt mit 380 Watt etwas mehr Energie. Damit liegt die gemessene Leistungsaufnahme 19 Watt höher als bei dem Gigabyte-Pendant und nicht auf deren Niveau, 58 Watt höher als bei der GeForce RTX 3080 FE und 110 Watt höher als bei der GeForce RTX 2080 Ti.

Energieeffizienz in FPS pro Watt

Die GeForce RTX 3090 liefert knappe 2 Prozent mehr FPS pro Watt als die GeForce RTX 3080 FE und erobert somit den ersten Platz in der Effizienztabelle. Die Custom-Modelle arbeiten zwar ein wenig schneller, benötigen dafür aber mehr Energie. Die Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC liefert dennoch dasselbe Performance-pro-Watt-Verhältnis, die MSI GeForce RTX 3090 Gaming X dagegen ein 3 Prozent schlechteres. Dennoch liegt auch die MSI-Adaption in dieser Disziplin immer noch weit vorne.

Performance pro Watt
Performance pro Watt – 3.840 × 2.160
    • Nvidia GeForce RTX 3090
      0,22
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      0,22
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      0,22
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      0,22
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      0,20
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE OC
      0,20
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti OC
      0,18
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      0,18
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      0,18
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      0,17
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      0,16
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      0,15
    • AMD Radeon VII
      0,14
    • AMD Radeon RX Vega 64
      0,09
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS) / Watt (W)

Overclocking von GPU und GDDR6X

Die zwei Custom-Modelle der GeForce RTX 3090 lassen sich kaum übertakten. Das liegt an zwei Dingen: Dem kaum aufdrehbaren Power Limit und der bereits von Nvidia nahe ans Maximum gelegten Spezifikation für die GeForce RTX 3090.

Bei der Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC lässt sich die GA102-GPU nur um 50 MHz übertakten, bevor es zu ersten Abstürzen kommt. Der 24 GB große GDDR6X-Speicher lässt dagegen ein gutes Plus von 753 MHz zu, darüber fällt die Geschwindigkeit. Apropos Leistung: Diese steigt bei maximalem Power Limit gegenüber den Werksspezifikationen um 2 Prozent.

Die MSI GeForce RTX 3090 Gaming X hat trotz offiziell engerem maximierten Power Limit von 380 anstatt 390 Watt etwas mehr Potenzial. Die GPU ermöglicht ein stabiles Plus von 74 MHz, der Speicher setzt das Limit dagegen „schon“ bei zusätzlichen 504 MHz. In Kombination lässt sich die Performance so um 3 Prozent erhöhen. Interessant: Die 74 MHz waren auch schon bei GeForce RTX 3080 FE, Gaming X Trio und TUF Gaming das Maximum.