GeForce RTX 3090 Ti im Test: Taktraten, Benchmarks (FHD, WQHD & UHD) mit und ohne Raytracing

Testsystem und Testmethodik

Zu Jahresbeginn 2022 hat ComputerBase das Testverfahren geändert, um den Ansprüchen an moderne Grafikkarten gerecht zu werden. Überarbeitet wurde unter anderem die Spieleauswahl. So wurden zahlreiche neue Titel wie Battlefield 2042, Call of Duty: Vanguard und God of War aufgenommen, andere mussten sich hingegen verabschieden.

Neue Rasterizer-, RT- und Hybrid-Leistungsratings

Raytracing hat in der Spielewelt mittlerweile eine deutlich wichtigere Rolle eingenommen als noch Ende 2020 oder Anfang 2021, was nicht nur schlicht mehr Benchmarks mit der Technologie bedeutet. Denn von nun an gibt es ein neues Hybrid-Rating, das Rasterizer- und Raytracing-Benchmarks vereint und somit eine Mischung beider Welten darstellt – und genau so ist auch die aktuelle Spielelandschaft. Separate Ratings für Rasterizer- und Raytracing-Spiele bleiben aber nach wie vor vorhanden, sodass jeder die Messergebnisse nach seinen eigenen Vorlieben einsehen kann.

Für genaue Details zu sämtlichen Änderungen rät die Redaktion zu einem Blick in den Launch-Artikel des neuen Grafikkarten-Testsystems. Dort wird auch beschrieben, mit welchen Grafikeinstellungen die einzelnen Spiele laufen und wie die Benchmark-Sequenz ausschaut.

Ein neues Testsystem auf Basis des Core i9-12900K

Abgesehen von der Spieleauswahl hat sich auch die Test-Hardware erneut geändert. Nach dem AMD Ryzen 9 5950X übernimmt nun ein in Spielen etwas schnellerer Intel Core i9-12900K (Werkseinstellung) mitsamt 32 GB Speicher (2 × 16 GB DDR5-5400, 40-40-40-84) das Ruder. Bei den Auflösungen bleibt es bei Full HD, WQHD und Ultra HD. Die Detailstufe der Spiele wird in 1.920 × 1.080 und 2.560 × 1.440 aufs Maximum geschraubt, in 3.840 × 2.160 dagegen für mehr FPS teilweise reduziert. Nach dem langsamen Start der Low-Level-APIs haben DirectX 12 und Vulkan mittlerweile fast vollständig das Ruder übernommen. Ausschließlich DirectX 11 gibt es nur noch in einem einzigen Spiel, alle anderen unterstützen eine Low-Level-Alternative. In den Benchmarks nutzt jede Grafikkarte immer die API, die eine bessere Leistung zeigt.

Resizable BAR ist ein Feature, das sich mittlerweile durchgesetzt hat, da sich damit die Spiele-Performance teils spürbar steigern lässt. Dafür müssen Prozessor, Mainboard, BIOS-Version, Grafikkarten-Treiber und Grafikkarten-BIOS entsprechend ausgelegt sein. Der Core i9-12900K unterstützt Resizable BAR, ebenso das eingesetzte Asus ROG Maximus Z690 Apex mit dem BIOS 0806. Ab der Radeon-RX-6000- und der GeForce-RTX-3000-Serie können alle Grafikkarten damit umgehen. Als Betriebssystem kommt Windows 11 21H2 zum Einsatz.

Wichtig sind zudem noch die Grafikkarten-Treiber. Bei AMD wurde bis zum Januar 2022 der Adrenalin 21.12.1 genutzt, bei Nvidia der GeForce 497.09. Die Ausnahme ist God of War, denn bei dem Spiel sind der Adrenalin 22.1.1 und der GeForce 511.23 eingesetzt worden. Die GeForce RTX 3090 Ti wurde mit dem GeForce 512.16 getestet.

AMD	Nvidia
Radeon RX 580, 1.340 MHz	GeForce GTX 1060, 1.835 MHz
Radeon RX Vega 64, 1.329 MHz	GeForce GTX 1080, 1.772 MHz
Radeon RX 5600 XT, 1.742 MHz	GeForce RTX 2060, 1.788 MHz
Radeon RX 5700 XT, 1.759 MHz	GeForce RTX 2070 Super FE, 1.890 MHz
Radeon RX 6600, 2.468 MHz
Radeon RX 6600 XT, 2.510 MHz	GeForce RTX 3060, 1.782 MHz
Radeon RX 6700 XT, 2.428 MHz	GeForce RTX 3060 Ti FE, 1.884 MHz
Radeon RX 6800, 2.122 MHz	GeForce RTX 3070 FE, 1.905 MHz
Radeon RX 6800 XT, 2.151 MHz	GeForce RTX 3080 FE, 1.758 MHz
	GeForce RTX 3080 12 GB, 1.733 MHz
Radeon RX 6900 XT, 2.168 MHz	GeForce RTX 3080 Ti FE, 1.702 MHz
XFX Radeon RX 6900 XT XTXH, 2.455 MHz	Asus GeForce RTX 3090 Strix OC, 1.789 MHz
	GeForce RTX 3090 Ti, 1.950 MHz
Taktraten-Durchschnitt nach 20 Minuten Aufheizen für weitere 10 Minuten in Doom Eternal, Ultra HD, maximale Details

Die tatsächlichen durchschnittlichen Taktraten unter Last

Asus lässt die GeForce RTX 3090 Ti TUF OC mit maximal 2.040 MHz takten. Arbeitet die Grafikkarte nach Nvidias Referenzvorgaben, sind bis zu 1.995 MHz möglich. Das gilt aber nur für kurze, wenig fordernde Lastphasen bei niedrigen Temperaturen, denn in Spielen liegen die Frequenzen etwas niedriger.

In Ultra HD werkelt die GeForce RTX 3090 Ti im Durchschnitt mit 1.936 MHz, was im Vergleich zu den von ComputerBase getesteten Custom-Karten der GeForce RTX 3090 etwa 100 MHz höher liegt – und letztere sind von Haus aus übertaktet. Das ist der Vorteil durch die höhere Leistungsaufnahme von 450 Watt. Am höchsten taktet die GeForce RTX 3090 Ti dabei in Assassin's Creed Valhalla und Cyberpunk 2077: 1.965 MHz liegen in diesen Titeln an. In Metro Exodus PC Enhanced Edition gibt es dagegen die niedrigsten Frequenzen, mit 1.849 MHZ fehlen etwa 80 MHz zu den meisten anderen Games.

Die Asus GeForce RTX 3090 TUF OC taktet auf dem Datenblatt 60 MHz höher als Nvidias Founders Edition und in der Praxis ist der Durchschnittstakt mit zusätzlichen 52 MHz auch tatsächlich ziemlich nahe an diesem Versprechen dran. 2.010 MHz werden in einigen Spielen als Maximum erreicht. Den minimalen Durchschnittstakt gibt es erneut in Metro Exodus mit 1.881 MHz.

Spiel (3.840 × 2.160, kein Raytracing)	Nvidia GeForce RTX 3090 Ti	Asus GeForce RTX 3090 Ti TUF OC
Maximaler Takt in Spielen	1.995 MHz	2.040 MHz
Assassin's Creed Valhalla	1.965 MHz	2.010 MHz
Battlefield 2042	1.950 MHz	2.010 MHz
CoD: Vanguard	1.929 MHz	1.978 MHz
Cyberpunk 2077	1.965 MHz	2.010 MHz
Deathloop	1.950 MHz	2.005 MHz
Diablo II: Resurrected	1.916 MHz	1.966 MHz
Doom Eternal	1.899 MHz	1.947 MHz
F1 2021	1.951 MHz	2.010 MHz
Far Cry 6	1.963 MHz	2.010 MHz
Forza Horizon 5	1.950 MHz	2.010 MHz
God of War	1.927 MHz	1.980 MHz
Halo Infinite	1.959 MHz	2.010 MHz
Hellblade: Senua's Sacrifice	1.950 MHz	2.006 MHz
Jurassic World Evolution 2	1.950 MHz	2.010 MHz
Kena: Bridge of Spirits	1.918 MHz	1.970 MHz
Life is Strange: True Colors	1.931 MHz	1.987 MHz
Marvel's Guardians of the Galaxy	1.950 MHz	2.008 MHz
Metro Exodus Enhanced Edition	1.849 MHz	1.881 MHz
Resident Evil Village	1.927 MHz	1.971 MHz
The Riftbreaker	1.922 MHz	1.972 MHz
Durchschnitt	1.936 MHz	1.988 MHz

Die 450 Watt werden nur selten erreicht

Die anliegenden Taktraten der GeForce RTX 3090 Ti und des Custom-Designs von Asus zeigen, dass die in beiden Fällen angesetzten 450 Watt TDP nicht bremsen, denn andernfalls wäre der Taktgewinn der TUF OC deutlich niedriger. Ein Blick auf den Verbrauch in Spielen bestätigt das: Die GeForce RTX 3090 Ti genehmigt sich in den meisten Fällen die 450 Watt nicht, weder nach Nvidias noch nach Asus' Spezifikationen. Irgendwo zwischen 400 und 450 Watt benötigt die Grafikkarte meist und letzteres ist selbst in Ultra HD die Ausnahme.

Das hat dann automatisch zur Folge, dass ein höheres Power-Limit nur selten etwas bringt. Die bei der TUF maximal einstellbaren 516 Watt sind selbst mit manuellem Übertakten quasi unmöglich auszureizen, mehr als 470 bis 480 Watt hat die Redaktion zu keiner Zeit feststellen können – und der Wert ist schon nur schwer zu erzielen.

Benchmarks mit und ohne Raytracing in 3.840 × 2.160

Die GeForce RTX 3090 Ti ist derzeit zweifelsohne die schnellste Grafikkarte, allzu groß ist der Vorsprung gegenüber den bisherigen Ampere-Modellen aber nicht. In 3.840 × 2.160 in Rasterizer-Spielen ist das neue Topmodell 12 Prozent (AVG-FPS) und 9 Prozent (Perzentil-FPS) flotter als die GeForce RTX 3080 Ti, der Vorsprung gegenüber der Asus GeForce RTX 3090 Strix OC als Custom-Design beträgt je 5 Prozent. Damit beträgt der Abstand gegenüber der AMD Radeon RX 6900 XT 14 respektive 16 Prozent. Es ist folglich nicht davon auszugehen, dass der größte RDNA-2-Refresh in Form der Radeon RX 6950 XT die RTX 3090 Ti schlagen können wird.

Wird Raytracing aktiviert, ändern sich die Verhältnisse unter den GeForce-Modellen nicht. Die GeForce RTX 3090 Ti ist erneut 12 Prozent performanter bei den Durchschnitts-FPS als die GeForce RTX 3080 Ti, bei den Perzentil-FPS liegt der Vorsprung bei 11 Prozent. Von der Radeon RX 6900 XT kann sich der 3D-Beschleuniger dann deutlicher absetzen, da Ampere in Sachen Raytracing-Leistung RDNA 2 klar überlegen ist. Die GeForce RTX 3090 Ti liefert je 39 Prozent mehr FPS als die Radeon RX 6900 XT, in manchen Titeln kann der Abstand auch deutlich größer ausfallen.

Die Asus GeForce RTX 3090 Ti TUF OC ist als von Haus aus übertaktetes Custom-Design selbst messbar kaum schneller. Gegenüber Nvidias Referenzvorgaben liefert die Grafikkarte 1 Prozent mehr FPS, was fast schon im Bereich der Messungenauigkeit liegt.

Die einzelnen Spiele zeigen größere Schwankungen

Der Blick auf die einzelnen Spiele verrät, dass sich die GeForce RTX 3090 Ti in manchen Titeln etwas schwer tut. In Forza Horizon 5 kann sich das neue Flaggschiff zum Beispiel nur um 4 Prozent von der GeForce RTX 3080 Ti absetzen, in Hellblade: Senua's Sacrifice sind es 5 Prozent und in God of War lediglich 7 Prozent. Auf der anderen Seite gibt es Games, in denen die Skalierung deutlich besser ist. In Deathloop ist die GeForce RTTX 3080 Ti zum Beispiel 15 Prozent schneller, derselbe Wert lässt sich in Diablo II: Resurrected, Doom Eternal, Halo Infinite, Kena: Bridge of Spirits und Resident Evil Village messen.

Die Skalierung hängt von der konkreten Beantwortung einer der folgenden Fragen ab: Wie gut funktioniert die Skalierung der zusätzlichen ALUs? Wie sehr wird das Spiel von der maximalen Leistungsaufnahme ausgebremst und wie wichtig ist eine hohe Speicherbandbreite? Je mehr ein Titel durch diese drei Faktoren limitiert wird, desto größer ist der Vorsprung der GeForce RTX 3090 Ti auf die GeForce RTX 3080 Ti.

Benchmarks mit und ohne Raytracing in 1.920 × 1.080 und 2.560 × 1.440 (Update)

In 2.560 × 1.440 rücken alle Grafikkarten näher zusammen. Die GeForce RTX 3090 Ti ist dann noch 10 (ohne Raytracing) beziehungsweise 11 Prozent (mit Raytracing) schneller als die GeForce RTX 3080 Ti und in Rasterizer-Spielen kann sich Nvidias Flaggschiff einen Vorsprung von 6 Prozent zur Radeon RX 6900 XT erkämpfen – die schnelle XTXH-Version von AMDs-Flaggschiff ist noch 1 Prozent langsamer. In RT-Spielen ist die GeForce dagegen 27 Prozent schneller.

Und in 1.920 × 1.080 setzt sich dasselbe weiter weiter fort. Die GeForce RTX 3090 Ti ist dann noch 9 beziehungsweise 8 Prozent schneller als die GeForce RTX 3080 Ti, der Vorsprung zur Radeon RX 6900 XT reduziert sich auf 2 und 23 Prozent. Die XTXH-Version liegt in Rasterizer-Spielen dann erstmals 2 Prozent vorne.

Benchmarks mit Nvidia DLSS inklusive Raytracing

Auch mit Nvidias intelligentem KI-Upsampling DLSS gibt es keine Überraschungen. Die GeForce RTX 3090 Ti ist mit DLSS auf „Quality“ in Ultra HD und aktiviertem Raytracing 10 Prozent schneller als die GeForce RTX 3080 Ti, die Differenz ist also etwas kleiner geworden. Die Asus GeForce RTX 3090 Strix OC als Custom-Design kann dagegen auf dem bisherigen Abstand von 5 Prozent gehalten werden. Mit DLSS auf „Quality“ ist die GeForce RTX 3090 Ti doppelt so schnell wie die Radeon RX 6900 XT – auch wenn der Vergleich nicht ganz fair ist.

Der Leistungsanstieg durch DLSS auf „Quality“ beträgt bei Nvidias neuem Grafikkarten-Flaggschiff 37 Prozent. Dadurch gelingt es dem Modell, auch mit Raytracing überall die 60-FPS-Marke zu überschreiten und sogar dreistellige Frameraten sind keine Seltenheit. In manchen Spielen ist die Bildqualität vergleichbar mit der nativen Auflösung, jedoch kann sie auch leicht schlechter sein – aber UHD mit DLSS auf „Quality“ ist in jedem Fall durchweg deutlich besser als mit nativer WQHD-Auflösung, was der Renderauflösung von DLSS auf „Quality“ in Ultra HD entspricht.