Nvidia GeForce RTX 3090 im Test: Benchmarks in Ultra HD, mit Raytracing & DLSS

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Testsystem und Testmethodik

Für die neue Generation an High-End-Grafikkarten hat ComputerBase den Testparcours umgebaut und entsprechend erneuert. Überarbeitet wurde die Spieleauswahl, wobei mehrere neue Titel wie Doom Eternal und Death Stranding aufgenommen, die Testszenen teils geändert wurden und sich andere Spiele wiederum verabschieden mussten. Da der Parcours explizit für die schnellsten AMD- und Nvidia-Produkte gedacht ist, kommen durchweg die maximalen Grafikdetails zum Einsatz.

Auch das Testsystem wurde angepasst. Alle Details und einen Überblick über die Unterschiede zwischen altem und neuem Parcours liefert der Artikel High-End-Grafikkarten im Test: AMD und Nvidia im neuen Testparcours im Vergleich.

Die alten Grafikkarten wurden mit dem Adrenalin 20.7.2 beziehungsweise dem GeForce 451.67 getestet. Nur für Horizon Zero Dawn kam der Adrenalin 20.8.1 zum Einsatz. Die GeForce RTX 3080 FE wurde mit dem GeForce 456.16 getestet, die GeForce RTX 3090 mit dem GeForce 456.38.

Die getesteten Grafikkarten
AMD Nvidia
Radeon RX Vega 64, 1.336–1.400 MHz GeForce GTX 1080, 1.759–1.785 MHz
Radeon VII, 1.655–1.764 MHz GeForce GTX 1080 Ti, 1.721–1.746 MHz
Radeon RX 5700 XT, 1.753–1.772 MHz GeForce RTX 2070 Super FE, 1.890 MHz
GeForce RTX 2080 Super FE, 1.830–1.845 MHz
GeForce RTX 2080 Ti FE, 1.665–1.680 MHz
GeForce RTX 3080 FE, 1.680-1.815 MHz
GeForce RTX 3090, 1.440-1.770 MHz
Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC, 1.665-1.695 MHz
MSI GeForce RTX 3090 Gaming X, 1.590-1.845 MHz
Taktrate nach 30 Minuten Doom Eternal, Ultra HD, maximale Details

Benchmarks in 3.840 × 2.160

Die GeForce RTX 3090 erobert – wenig verwunderlich – die Spitzenposition im Testfeld, der Vorsprung ist aber vergleichsweise klein. Hält sich die GeForce RTX 3090 an die Spezifikationen von Nvidia (350 Watt TDP), liefert die Grafikkarte 11 Prozent mehr Durchschnitts-FPS als die GeForce RTX 3080 FE und 11 Prozent bessere Perzentil-FPS. Damit ist die Grafikkarte nur 5 bis 6 Prozent schneller als eine übertaktete GeForce RTX 3080.

Übertakten lässt sich aber natürlich auch die GeForce RTX 3090 und genau das machen die zwei Custom-Modelle im Test. Die Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC legt aufgrund des höheren Power Limits und des leicht erhöhten Taktes um 2 und 3 Prozent zu, die MSI GeForce RTX 3090 Gaming X um etwas höhere 4 Prozent. Gegenüber der GeForce RTX 3080 FE steigt der Vorsprung dann auf bis zu 14 Prozent an, jedoch gibt es auch von der GeForce RTX 3080 schnellere Custom-Designs, sodass die Differenz von Custom zu Custom dann wieder etwa auf dem Niveau von Standard- zu Standard-Modell liegt: knapp über 11 Prozent. Nvidia selbst hatte im Vorfeld von 10 bis 15 Prozent gesprochen.

45 Prozent Vorsprung auf die GeForce RTX 2080 Ti

Gegenüber der GeForce RTX 2080 Ti beträgt das Leistungsplus der GeForce RTX 3090 im UHD-Parcours 45 Prozent. Damit ist der Sprung von Generation zu Generation ein gutes Stück kleiner als der von der GeForce RTX 2080 Super zur GeForce RTX 3080, der 59 Prozent beträgt.

Performancerating
Performancerating – 3.840 × 2.160
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      82,0
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      80,4
    • Nvidia GeForce RTX 3090
      78,5
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE OC
      74,1
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      70,7
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti OC
      61,7
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      54,1
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      44,3
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      39,0
    • AMD Radeon VII
      38,3
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      37,8
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      35,3
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      28,3
    • AMD Radeon RX Vega 64
      28,0
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS), Geometrisches Mittel

In den einzelnen Spielen schwanken die Ergebnisse nur wenig, ab und zu gibt es aber Abweichungen. So arbeitet die GeForce RTX 3090 in Horizon Zero Dawn um 15 Prozent schneller als die GeForce RTX 3080 FE, was der größte Abstand im Testfeld ist. In Shadow of the Tomb Raider ist das Leistungsplus dagegen am geringsten, es liegt bei neun Prozent.

24 GB sind manchmal besser als 10 GB

Hatte es im Test der GeForce RTX 3080 noch danach ausgehen, dass 10 GB im Vergleich zu 8 GB im Parcours immer ausreichend sind, zeigt die GeForce RTX 3090 bei den Perzentil-FPS im Einzelfall, das dem doch nicht so ist.

Überraschend groß ist das Plus in Ghost Recon Breakpoint, wo die GeForce RTX 3090 reproduzierbar deutliche 22 Prozent vor der GeForce RTX 3080 liegt. Dieses Spiel erfordert in Ultra HD bei maximalen Details am Ende doch mehr als 10 GB Speicher, ist aber der einzige so reagierende Titel im Parcours.

Auf der anderen Seite steht Anno 1800: In diesem Titel ist die GeForce RTX 3090 bei dieser Messreihe gerade einmal um 6 Prozent schneller als die GeForce RTX 3080 FE, auf denselben Abstand kommen die zwei Grafikkarten in Doom Eternal.

Immer schnell genug für UHD mit vollen Details

Die GeForce RTX 3090 ist dazu in der Lage, alle Spiele im Testparcours in Ultra HD bei maximalen Details ohne Raytracing flüssig wiederzugeben. An der 60-FPS-Marke scheitern schlussendlich zwar einige Spiele, dennoch laufen diese dann immer noch mit 50 FPS und mehr.

3.840 × 2.160
Anno 1800 – 3.840 × 2.160
  • FPS, Durchschnitt:
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      53,5
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      52,8
    • Nvidia GeForce RTX 3090
      51,9
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE OC
      48,2
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti OC
      47,1
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      45,9
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      41,2
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      34,6
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      33,9
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      30,5
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      29,9
    • AMD Radeon VII
      27,9
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      24,6
    • AMD Radeon RX Vega 64
      19,5
  • FPS, 0,2% Perzentil:
    • Gigabyte RTX 3090 Gaming OC
      51,5
    • MSI RTX 3090 Gaming X
      51,5
    • Nvidia GeForce RTX 3090
      46,8
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE OC
      46,6
    • Nvidia GeForce RTX 3080 FE
      44,3
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti OC
      40,2
    • Nvidia GeForce RTX 2080 Ti FE
      34,9
    • Nvidia RTX 2080 Super FE
      30,2
    • Nvidia GeForce GTX 1080 Ti FE
      29,7
    • Nvidia RTX 2070 Super FE
      28,4
    • AMD Radeon VII
      27,4
    • AMD Radeon RX 5700 XT
      26,8
    • Nvidia GeForce GTX 1080 FE
      22,0
    • AMD Radeon RX Vega 64
      19,1
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS)

Benchmarks mit Raytracing in Full HD, WQHD und Ultra HD

Mit aktiviertem Raytracing ändert sich an den Relationen nicht viel. Die GeForce RTX 3090 verliert in 2.560 × 1.440 im Durchschnitt 31 Prozent mit aktiviertem Raytracing, bei der GeForce RTX 3080 sind es 32 Prozent. Damit ist Nvidias neues Consumer-Flaggschiff bei der Messreihe 8 Prozent schneller als die GeForce RTX 3080. In Ultra HD sind es dann wieder die gewohnten 11 Prozent, flüssig wird die Wiedergabe auch auf einer GeForce RTX 3090 mit Raytracing aber nicht.

Performancerating für Raytracing
Performancerating für Raytracing – 2.560 × 1.440
    • RTX 3090 @ RT Aus
      128,5
    • RTX 3080 FE @ RT Aus
      120,2
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Aus
      93,2
    • RTX 3090 @ RT Ein
      88,3
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      81,7
    • RTX 2080 Super FE @ RT Aus
      80,0
    • RTX 2070 Super FE @ RT Aus
      71,3
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      59,7
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      50,0
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      44,1
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS), Geometrisches Mittel

In den einzelnen Spielen zeigen sich in der Regel keine Besonderheiten zwischen der GeForce RTX 3080 und der GeForce RTX 3090, unabhängig davon ob Raytracing an- oder abgeschaltet ist. Einzig in Deliver Us The Moon ist auffällig, dass sich die GeForce RTX 3090 in allen Auflösungen kaum noch von der GeForce RTX 3080 bei den Perzentil-Absetzen kann, bei den Durchschnitts-FPS aber schon.

Raytracing in 1.920 × 1.080
COD: Modern Warfare – Raytracing in 1.920 × 1.080
  • FPS, Durchschnitt:
    • RTX 3090 @ RT Aus
      211,7
    • RTX 3080 FE @ RT Aus
      199,2
    • RTX 3090 @ RT Ein
      169,1
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Aus
      160,9
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      158,5
    • RTX 2080 Super FE @ RT Aus
      145,6
    • RTX 2070 Super FE @ RT Aus
      129,8
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      125,9
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      110,4
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      98,5
  • FPS, 0,2% Perzentil:
    • RTX 3090 @ RT Aus
      160,5
    • RTX 3080 FE @ RT Aus
      153,9
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Aus
      132,9
    • RTX 2080 Super FE @ RT Aus
      124,6
    • RTX 3090 @ RT Ein
      124,2
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      113,4
    • RTX 2070 Super FE @ RT Aus
      110,7
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      96,2
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      85,6
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      81,5
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS)
Raytracing in 2.560 × 1.440
COD: Modern Warfare – Raytracing in 2.560 × 1.440
  • FPS, Durchschnitt:
    • RTX 3090 @ RT Aus
      162,6
    • RTX 3080 FE @ RT Aus
      150,5
    • RTX 3090 @ RT Ein
      127,9
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      118,9
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Aus
      118,8
    • RTX 2080 Super FE @ RT Aus
      102,0
    • RTX 2070 Super FE @ RT Aus
      91,8
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      91,8
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      78,1
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      69,4
  • FPS, 0,2% Perzentil:
    • RTX 3090 @ RT Aus
      136,2
    • RTX 3080 FE @ RT Aus
      125,5
    • RTX 3090 @ RT Ein
      103,2
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      95,9
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Aus
      93,2
    • RTX 2080 Super FE @ RT Aus
      85,1
    • RTX 2070 Super FE @ RT Aus
      79,9
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      76,8
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      63,3
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      57,5
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS)
Raytracing in 3.840 × 2.160
COD: Modern Warfare – Raytracing in 3.840 × 2.160
  • FPS, Durchschnitt:
    • RTX 3090 @ RT Aus
      97,1
    • RTX 3080 FE @ RT Aus
      88,5
    • RTX 3090 @ RT Ein
      76,1
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      68,6
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Aus
      67,2
    • RTX 2080 Super FE @ RT Aus
      56,5
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      51,8
    • RTX 2070 Super FE @ RT Aus
      49,8
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      43,1
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      37,8
  • FPS, 0,2% Perzentil:
    • RTX 3090 @ RT Aus
      82,9
    • RTX 3080 FE @ RT Aus
      71,6
    • RTX 3090 @ RT Ein
      64,3
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      58,1
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Aus
      51,9
    • RTX 2080 Super FE @ RT Aus
      45,0
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      44,3
    • RTX 2070 Super FE @ RT Aus
      37,2
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      36,0
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      30,2
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS)

Auch bei den reinen Pathtracing-Spielen Minecraft RTX und Quake 2 RTX verhält sich die GeForce RTX 3090 genau gleich wie in den anderen Spielen. Die Grafikkarte ist damit knapp zweistellig bis einstellig schneller als die GeForce RTX 3080.

Diagramme
Minecraft RTX – Raytracing in 2.560 × 1.440
  • FPS, Durchschnitt:
    • RTX 3090 @ RT Ein
      71,7
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      66,8
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      43,0
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      35,2
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      30,2
  • FPS, 0,2% Perzentil:
    • RTX 3090 @ RT Ein
      48,5
    • RTX 3080 FE @ RT Ein
      46,4
    • RTX 2080 Ti FE @ RT Ein
      33,2
    • RTX 2080 Super FE @ RT Ein
      28,2
    • RTX 2070 Super FE @ RT Ein
      25,5
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS)

Benchmarks mit Nvidia DLSS inklusive Raytracing

Mit DLSS zeigt sich das gewohnte Verhalten einer GeForce RTX: die FPS steigen – je nach Titel ohne Qualitätsverlust – deutlich an. Weil mit dem KI-Upsampling allerdings die interne Auflösung reduziert wird, fällt der Abstand zur GeForce RTX 3080 geringer aus. So ist die GeForce RTX 3090 in der Testreihe nur 6 Prozent schneller als das kleinere Modell.

Diagramme
Performancerating für DLSS – 3.840 × 2.160
    • RTX 3090 @ DLSS
      88,3
    • RTX 3080 FE @ DLSS
      83,4
    • RTX 2080 Ti FE @ DLSS
      59,3
    • RTX 3090 @ Nativ
      49,4
    • RTX 2080 Super FE @ DLSS
      49,1
    • RTX 3080 FE @ Nativ
      44,5
    • RTX 2070 Super FE @ DLSS
      43,2
    • RTX 2080 Ti FE @ Nativ
      31,5
    • RTX 2080 Super FE @ Nativ
      23,1
    • RTX 2070 Super FE @ Nativ
      21,0
Einheit: Bilder pro Sekunde (FPS), Geometrisches Mittel