Тест GeForce RTX 4090 в порівнянні з GeForce RTX 3090, GeForce RTX 3090 Ti та Radeon RX 6900 XT

Експерти кажуть: «Якщо завчасно зарядити павербанк і все таки пробитися в мережу Інтернет, можна дізнатись, що компанія NVIDIA нещодавно випустила нову лінійку відеокарт». Мова йде про чотирьохтисячну серію, передвісниками якої традиційно стали потужні моделі GeForce RTX 4090 та GeForce RTX 4080. Ми люди скромні, тому почнемо наше трішки запізніле знайомство одразу з топа. Дізнаємося про всі важливі нюанси нової архітектури, прогонимо новинку та її основних конкурентів через самі вибагливі бенчмарки та ігри, а в кінці поділимося цікавими висновками щодо цін та продуктивності.

Архітектура

Потужною основою усієї 4-тисячної серії відеокарт від NVIDIA стала нова мікроархітектура під милозвучною назвою Ada Lovelace. Вона побудована на базі 4 нм техпроцесу, що дозволило як кількісно так і якісно наростити матеріальну складову. В першу чергу мова йде про 76 мільярдів транзисторів та більше ніж 18 тисяч CUDA-ядер, 512 тензорних четвертого покоління та 128 RT-ядер третього покоління. Присутність останніх майже вдвічі збільшила продуктивність трасування променів та до 44% підняла частоту кадрів у деяких сучасних іграх. Також ми отримали тензорні ядра четвертого покоління, а об’єм кешу L2 зріс до 96 МБ.

Звичайно, на суто технічній стороні питання NVIDIA не зупинилась. В першу чергу, вона вдосконалила по суті інноваційну, але досить ресурсоємну технологію DLSS, якій піде на користь висока продуктивність тензорних ядер четвертого покоління, не кажучи вже про загальну масу тензорної логіки в кристалах GPU.

У своїй роботі DLSS 3.0 активно використовує нейромережу не тільки для масштабування кадрів, що пройшли весь конвеєр рендерингу, але й здатна генерувати нові проміжні кадри, спираючись на вектори руху всередині графічного двигуна та апаратного блоку Optical Flow.

Так от у складі графічних процесорів Ampere такий блок відокремлений від кодувальника відео NVENC, а в чіпах Ada його продуктивність зросла більш ніж удвічі. Також DLSS 3.0 обіцяє вдвічі більшу швидкодію порівняно з попередньою версією навіть за умов, коли фреймрейт обмежений ресурсами CPU.

До речі, оскільки робота з відео та стрімінг стали дуже популярними, у відеокарти 4000-ї серії додали апаратний кодувальник AV1, котрий на 40-50% ефективніший за H.264. Це дозволить покращити якість трансляцій без збільшення бітрейту. У картах з 12 ГБ відеопам’яті і більше таких кодеків два, а це дозволяє кодувати 8К відео з 60 FPS. Чекаємо підтримку його усіма популярними застосунками.

Що стосується рейтрейсингу, то нова архітектура Ada Lovelace здатна чотири рази за такт в паралельному режимі знаходити точку перетину одного променю з боксом BVH та іншого променю з поверхнею полігону. Таким чином, її головні конкуренти RDNA 2 та Intel Arc, за цим показником у чотири рази поступаються RT-блокам 4-покоління від NVIDIA.

Тепер перерахуємо функції, яких Ada позбавилась. По-перше, споживчі GPU остаточно втратили інтерфейс NVLink, який став прерогативою HPC-рішень. По-друге, на відміну від Intel Arc, новинка не підтримує DisplayPort версії 2.0, що навряд чи засмутить більшість користувачів. А от що може вплинути на їхню прихильність, так це підтримка PCI Express 4.0 при 5.0 у очікуваних 7000-х AMD. До того ж у майбутньому це може стати причиною певних обмежень при виконанні специфічних завдань.

 

Так що ж у підсумку отримала героїня нашого огляду - GeForce RTX 4090? Починаємо загинати пальці і рахувати. У складі її графічного процесора AD102 допитливі користувачі можуть знайти 16384 CUDA-ядра, 512 текстурних та 176 растрових блоків. Все це багатство за референсними специфікаціями розвиває тактову частоту в 2520 МГц при типовому ігровому навантаженні, хоча судячи з наших тестів, це дуже помірна оцінка. Також добавимо сюди 24 ГБ пам'яті GDDR6X, котрі мають 384-бітну шину та працюють із пропускною здатністю 21 Гбіт/с.

Весь цей могутній коктейль пропонує в 2,3 рази вищу швидкодію в порівнянні з GeForce RTX 3090 Ti. А це суттєвий буст продуктивності не тільки в іграх, але й робочих програмах. В теорії звичайно. Як буде на практиці – покажуть наші всебічні тести.

Новинка та конкуренти

Всі перелічені особливості нової архітектури у повній мірі втілились у відеокарті GeForce RTX 4090 GameRock OC від компанії Palit. Ця флагманська модель має стильний дизайн з ефектним ARGB-підсвічуванням та головне масивне і досить ефективне охолодження.

Пасивна його частина представлена комбінацією 6 і 8 мм теплових трубок, потужного радіатора та камери випаровування з захистом від окиснення. За активну її складову відповідають три фірмових вентилятора GALE HUNTER з аеродинамічними закінченням лопатей, які дозволяють сконцентрувати потік повітря на найважливіших ділянках плати.

Металева пластина на звороті не тільки надає необхідну жорсткість масивній конструкції, а також завдяки вирізам забезпечує додатковий притік холодного повітря.

 

Енергоживлення картки здійснюється через новий роз’єм 16 pin 12HPWR та досягає 450 Вт. На додаток у комплекті присутній перехідник із старих 8 pin.

Користувач може одночасно підключити до 4 моніторів через 2 порта HDMI 2.1 і 3 DisplayPort 1.4 версії А.

При максимальному навантажені у синтетиці температура графічного процесора піднялась до 69°C, в той час як чіпи пам’яті розігрілися до 66°C. Показник HotSpot становив 78°C. Щодо шуму, то відеокарта працювала тихо, вентилятори крутилися на 48% від своєї максимальної потужності. В іграх показники будуть ще більш комфортними.

Порівнювати героїню огляду ми будемо з уже згаданою раніше RTX 3090 TI у виконанні ASUS TUF Gaming.

Вона побудована на графічному процесорі Ampere GA102, конфігурація якого складається з 10 752 CUDA-ядер, 84 RT та 336 тензорних блоків. 24 Гбайт пам'яті GDDR6X з ефективною частотою 21 ГГц, мають пропускну здатність у 1008 Гбайт/с. В еталонної моделі частоти GPU становлять 1560/1860 МГц.

Також співставимо новинку із звичайною GeForce RTX 3090. Хоча важко назвати «звичайною» модель Palit GeForce RTX 3090 GamingPRO OC.

У неї еталонні ліміти енергоспоживання, а графічний процесор Ampere GA102 має у своєму складі 10496 CUDA-ядер, 82 RT та 328 тензорних блоків. Пам'ять все та ж – 24 Гбайт GDDR6X, але з ефективною швидкістю 19,5 ГГц, що дає пропускну здатність у 936,2 Гбайт/с. Еталонні частоти GPU – 1400 та 1700 МГц відповідно.

Оскільки ще офіційно не вийшли відеокарти AMD 7000-ї серії, головними опонентами зі сторони червоних будуть моделі Radeon RX 6900 XT та RX 6950 XT.

Хоча у нас на руках був лише перший варіант, тому ми його трішечки розігнали по чіпу і пам’яті, щоб приблизити характеристики до старшої версії. Тим більше що ці картки архітектурно одинакові і відрізняються лишень робочими частотами. На графіках ми її позначимо як Radeon RX 6900 XT OC.

Тестовий стенд

Тестували всю цю красу ми на новому стенді з топовим Ryzen 9 7950X. Цей процесор має у своєму розпорядженні 16 ядер та 32 потоки і працює на частоті в 4,5 ГГц.

Охолоджували наш «камінь» водянкою be quiet! Pure Loop 2 FX 360mm, яка є досить ефективною й тихою.

Перші два об‘єкти без проблем розмістилися на материнській платі ASRock X670E Taichi. Цілком логічно, що вона підтримує новітні процесори Ryzen 7000-ї серії, а також високошвидкісну пам’ять DDR5 до 6600+ МГц. Ще з приємних бонусів – це пара слотів PCIe 5.0. В свою чергу адаптери Wi-Fi (6E) та LAN 2,5 Гбіт/с можуть працювати одночасно, забезпечуючи більш високу пропускну здатність для ваших улюблений онлайн ігор.

Оперативки поставили 2 планки по 16 ГБ високошвидкісної DDR5 G.Skill Trident Z5 Neo з доволі низькими таймінгами CL30.

Бенчмарки та ігри були записані на твердотільний накопичувач Kingston NV2 об‘ємом 500 ГБ.

Надійним живленням цих комплектуючих займався Seasonic PRIME GX-1000, який витримує навантаження до 1,2 кВт, працює тихо і головне стабільно.

Все це запихнули в гарненький корпус від be quiet!, Pure Base 500 FX з 4-ма встановленими вентиляторами.

Нагадуємо, що всі тести ми традиційно записуємо без втрати FPS на окремий ПК за допомогою карти захоплення AVerMedia Live Gamer 4K.

Порівняння

Ну що, прісну, але дуже корисну теорію та знайомство з опонентами витримали? Прийшов час десерту. Поглянемо, як справиться потужна RTX 4090 з вимогливою синтетикою.

Бенчмарк Port Royal задав тон усім наступним тестам. Різниця з флагманом минулого покоління склала трохи більше 79% за показником Graphics Score. Попередниця RTX 3090 відстала від новинки більше як вдвічі. На базовому GA-102 добре помітна нестача продуктивності, навіть якщо порівнювати з топовою ревізією, якою обладнана RTX 3090 Ті. А от найгірше себе показала червона картка. RTX 4090 випередила її майже у 2,5 рази.

Тенденція задана в Port Royal зберіглась і в Time Spy, але лише для карт NVIDIA. 3090 Ті відстала від 4090 на 50%. RX 6900 XT наче свіжого повітря вдихнула, виступивши трохи краще за 3090 Ті. Втім вона все одно набрала «папуг» менше за новинку. Найгірше в цьому тесті показала себе RTX 3090 відставши від героїні огляду на 67%.

Цілком логічно, що бенчмарк Wild Life Extreme підтримав колег по цеху. Тут новинка показала себе майже на 80% краще за RTX 3090 Ті. Відставання RTX 3090 зберіглось практично незмінним і склало ті ж самі 49%. Найгірше справилась із завданням RX 6900 XT, програвши новинці 115%.

Аномалія з топовим Radeon сталася в Blender. Відставання від RTX 4090 досягло відчутних 665%! AMD потрібно скоріше виправляти ситуацію, випустивши семитисячну серію, бо діла не буде. А от топові 3000-ні картки виступили на одному рівні. Порівняно з RTX 4090 відставання склало 64-107% у RTX 3090 Ті та 70-116% у стартової RTX 3090.

І на кінець V-Ray, в якому ми традиційно порівняємо продуктивність ядер CUDA і RT. Різниця між флагманами склала в середньому 95% за цими показниками. RTX 3090 стабільно відстає від новинки трохи більше ніж в двічі, так як у цьому тесті на передній план виступає перевага в кількості ядер та їхньому поколінні. Radeon по зрозумілим причинам не брав участь у порівнянні, оскільки архітектура AMD Navi 24 має іншу будову.

У підсумку новинка показала себе як найкраще. RTX 3090 Ті попри те, що обладнана топовим чіпом на архітектурі Ampere, мала досить суттєве відставання. Просто RTX 3090, через брак ядр також не змогла чинити гідного супротиву новинці. Проте хоч і прірва між ними відчутна, але до крутого піке у виконанні RX 6900 ХТ їй ой як далеко. RTX 4090 не залишила і мокрого місця від червоного конкурента з табору AMD. При тому що ми розганяли його майже до рівня RX 6950 ХТ, але це не врятувало ситуацію ні на краплю.

Як ми бачимо, перший синтетичний раунд очікувано виграла RTX 4090. І досить впевнено. Переходимо до ігор. Але, перш ніж почнемо, варто проговорити про DLSS 3.0, а саме про Генератор кадрів, який по завіренням NVIDIA має творити справжню магію. Розбиратися в її тонкощах, до прибуття Служби Божої, будемо на прикладі гри A Plague Tale: Requiem.

Без активації DLSS 3.0 в середньому ми отримали 85 fps з просіданнями до 62 за показником 0,1% low у роздільній здатності 4К. Увімкнувши лише генератор кадрів показники телеметрії виросли до 35-45%.

Активація DLSS додає до стокової середньої частоти кадрів 15-17%.

А коли вмикається все і одразу ми отримуємо приріст fps від 49 до 56% за всіма показниками.

Зелені зазначають, що через роботу Генератора можливі затримки між кадрами, тому рекомендують умикати NVIDIA Reflex. Це доволі відчутно покращує ігролад. Хоча на правду, коли на екрані більше 170 fps, побачити якусь затримку практично не реально. Особливо якщо ви не «кіберкотлета».

Втім, якщо покадрово розбирати запис геймплею можна помітити невеличкі артефакти. Можливо NVIDIA саме це і мала на увазі, але як було сказано раніше, через високу частоту кадрів ці проблеми майже невловимі.

От такий він світ зеленого чаклунства. Досвід виявився досить корисним і майже без побічних ефектів. І поки ми остаточно не покинули новий Plague Tale, порівняємо у цій грі RTX 4090 з іншими учасниками тесту.

В 2К на ультрах ми отримали в середньому 102 fps з просіданнями до 66. Флагман 3000-ної серії відстав від новинки на 5%, але трішки випередив її за показником 0,1% Low. RTX 3090 тримається на рівні RTX 3090 Ті, але обидві програють героїні відео до 16% за середнім показником. Найгірше себе показала RX 6900 ХТ. Відставання від RTX 4090 склало майже 30%. Тут же зазначимо, що для такої потужної відеокарти дуже важливою є оптимізація ігор під багатопоточну роботу, бо інакше все обмежується можливостями одного чи декількох ядер, якими б вони потужними не були, навіть в 4К.

Так ось, в 4К на тих же налаштуваннях ми отримали результат, як на початку тесту генератору кадрів. Різниця між RTX 3090 Ті і новинкою уже більш помітна. За середнім кадром гандикап склав 55% і 35% за показником 0,1% Low. Попередниця RTX 3090 відстала від RTX 4090 майже вдвічі. Як і RX 6900 ХТ, у якої відрив від героїні огляду був і ще більш відчутний.

Активація DLSS у зелених і FSR у червоного опонента майже не вплинули на загальну розстановку сил. RTX 3090 Ті випередила новинку за просіданнями, але відстала від неї за середнім кадром. В той же час звичайна RTX 3090 програла більш сучасній архітектурі за всіма показниками. А Radeon навіть FSR не рятує, хоч ситуація не критична.

«Найтсіті» в 2К на ультра налаштуваннях зустрів RTX 4090 як старого друга. В середньому ми отримали 151 fps з просіданнями в район 100. Геймплей виявився більш ніж комфортним, а керування чутливим. Попередній флагман намагався не відставати від новинки, але все таки полишив спроби з подвійним гандикапом, що доволі очікувано. У цьому аспекті «проста» RTX 3090 повністю підтримала свою старшу сестру. Її програш склав від 52 до 62%. А от RX 6900 ХТ трішки оговталась і зайняла третє місце.

Тепер той самий QHD, але з додаванням променів щастя, тобто рейтрейсингу. І тут RTX 4090 виявилася найкращою. 84 fps з просіданням до 64 за показником 0,1% Low. RTX 3090 Ті трішки замешкалась, що збільшило її відставання від новинки до 68%. За нею помандрувала і базова RTX 3090. А от топова Radeon взагалі потонула, що негативно вплинуло і на сам геймплей. RTX 4090 обійшла її в 4,5 рази. Роботу з променями RX 6900 ХТ не витримує.

А що там у 4К? Цілком очікувано, що і в даному режимі RTX 4090 одразу зайняла лідируючу позицію, показавши найстабільніший результат. Топ 3000-ної лінійки відстав від неї на 42-50%. А проста RTX 3090 практично повністю повторила результат тесту в 2К. Щодо RX 6900 ХТ ми отримали дві новини. Хороша – вона вже не тоне як з променями. Погана – відставання він новинки NVIDIA досягло 73%.

DLSS у зелених і FSR у Radeon трішки покращили ситуацію, але RTX 4090 все одно обійшла їх усіх. RTX 3090 Ті покращила свої результати. Як і звичайна RTX 3090, котра хоч і намагалася наздогнати нового флагмана, але швидко здала позиції і програла йому 47-57% за всіма показниками. RX 6900 ХТ стабільно найгірша, і частково повторила результати RTX 3090 з попередніх прогонів.

А от що остаточно вбило інтригу так це активація променів. Усі три опонента видали малограбельні результати, залишивши новинку у гордій самоті. Обидві зелені картки з 3000-ї серії мужньо тримались майже на одному рівні. А от RX 6900 ХТ безслідно потонула, залишивши по собі лише 9 fps у графі 1 та 0,1% Low. Сумно…

На щастя «Deathloop» в 2К з променями доволі привітно віднісся до усіх опонентів. RTX 3090 Ті практично на рівних змагалася з новинкою відставши лише на 4%. У RTX 3090 цей гандикап виріс до 11-15%. Замкнула наше дружнє коло уже традиційно RX 6900 XT. Хоча у неї і була доволі непогана середня частота кадрів, різниця з RTX 4090 за просіданнями сягнула відмітки у 123%.

В 4К з максимальними налаштуваннями гра споживає колосальний об’єм відеобуферу. В особливо насичені моменти вона резервує до 20 ГБ. І якщо зелені карти в такому режимі вели себе більш менш стабільно, RX 6900 ХТ через брак відеопам’яті, (не дивуйтесь – 16 ГБ це вже мало) час від часу захлиналась. Від RTX 4090 вона відстала… у 4,5-5 разів!

Порівняно з попередніми проектами, Forza Horizon 5 справжній рай для всіх конкурсантів. В 2К з максимальними налаштуваннями графіки навіть багатостраждальна RX 6900 ХТ майже на рівних конкурувала з 3000-ю серією зелених і лише на 15-16% за показниками 1% і 0,1% Low відстала від RTX 4090.

Роздільна здатність 4К майже не змінила загальної картини. У флагмана стабільно високі показники. Radeon виступила на одному рівні з RTX 3090 Ті, відставши від новинки на 46-60%. 4 місце лишилось за RTX 3090.

А що там кіберспорт? Наприклад, запускаємо Overwatch 2 в QHD на максималках. Хоч усі картки і вдихнули свіжого повітря та видали стабільно високий результат, градація, задана попередніми тестами, зберіглася. RTX 3090 Ті відстала від новинки на 47-64%, RTX 3090 на 62-82% за всіма показниками, а від‘ємне випередження RX 6900 ХТ склало 66-89%.

В 4К тенденція залишилась незмінною. Цілком закономірно, що усі карти помітно скинули у частоті кадрів. Усі, тільки не GeForce RTX 4090! Вона все так само впевнено лідирує за всіма показниками, легко обійшовши зелених друзів на 85-87% за середнім fps і на 66% за просіданнями. RX 6900 ХТ також пропонувала стабільний ігролад, але відстала від героїні огляду майже вдвічі.

Знаєте як це буває. Ніби все добре, але тут на обрії з‘явилася RDR 2. З невідомих нам причин усі представники RTX-табору показали нестабільну роботу. Попри чудову середню частоту, навіть RTX 4090 просідала до 47 fps. А от RX 6900 ХТ, як справжній червоний індіанець з гордим обличчям, проігнорував усі оці проблеми зелених. Навіть 0,1% Low у Radeon не впав нижче заповітних 60 fps.

В 4К все лишилося на тому ж місці де й було. RTX 3090 Ті відстала від флагмана на ті ж 54% за середнім показником і на 5% за просіданнями. Radeon RX 6900 ХТ також продовжила свій переможний хід, але вже трішки скромніше. Вона знову випередила RTX 4090 за показником 0,1% Low, але програла за середньою частотою.

В Resident Evil 8: Village ми одразу ввімкнули рейтрейсинг. Картки на цю витівку відреагували спокійно і впевнено, показавши високий результат. Найкращий як завжди у RTX 4090 - 237 кадрів з просіданнями до 166. RTX 3090 Ті відстала від неї на 34-45% за всіма показниками. Просто RTX 3090 в свою чергу склала конкуренцію лише старшій подрузі. А RX 6900 ХТ уже стабільно четверта – 117 кадрів в середньому з просадками до 80 fps.

Роздільна здатність 4К в цій грі поставила жирнючу крапку у наших тестах. RTX 4090 – безумовний лідер. За нею з відставанням у 71-76% розмістилась RTX 3090 ТІ. З різницею у 11-13 fps її підтримала звичайна RTX 3090. Замкнула нашу четвірку уже традиційно RX 6900 ХТ. У неї усі показники більш як вдвічі нижчі ніж у героїні огляду.

Підсумки

Що можна сказати про GeForce RTX 4090? Безумовно це серйозний стрибок у продуктивності. Нове покоління ядр дозволило суттєво покращити роботу з трасуванням променів та роботу алгоритмів DLSS. А новий генератор кадрів так взагалі може стати ультимативною технологією в іграх. До 50% більше fps без СМС та реєстрації? Дайте подвійну порцію!

Що стосується найближчих конкурентів, то на фоні 3000-ї серії новинка виблискує як «Полярна Зірка» у нічному небі. Судіть самі. RTX 4090 з тим же пакетом енергоспоживання, як у минулого флагмана, в середньому на 51% продуктивніша в синтетиці та іграх.

Звичайна GeForce RTX 3090 іще гірше справляється з тим щоб конкурувати з героїнею огляду. Вона програє їй уже 67%, і з часом цей розрив буде ставати ще більшим.

А от Radeon RX 6900 XT, при всій повазі до AMD, взагалі не конкурент новинці. Як у робочій імітації, так і в ігровому середовищі ми прогнозовано отримали колосальне відставання, яке не змогли компенсувати ні розгоном, ні технологією FSR. Червоному табору потрібно чим скоріше випускати на ринок новенькі RX 7000, або активно запроваджувати якісь акції та знижки, щоб хоч якось перетягнути на свій бік досить прискіпливого користувача у цій ціновій категорії.

До речі про ціни. Навіть якщо врахувати падіння криптовалют, а з ним і майнингу, вартість GeForce RTX 4090 просто космічна. За таку ж карту як у нас, а це нагадуємо доволі «прокачана» Palit GameRock OC, просять 93 тисячі гривень. Хоча якщо згадати що на старті продажів базова GeForce RTX 3090 коштувала приблизно стільки ж, такий цінник частково можна виправдати. Плюс ми отримуємо нову архітектуру і круті технології.

Автори: Юрій Щербак, Ярослав Вінціславський