Das Thema des Stromverbrauchs bei neuen Grafikkarten hat in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit erregt. Insbesondere die bevorstehende Veröffentlichung der neuen RTX-4000-Grafikkarten von Nvidia am 12. Oktober hat zu Diskussionen über hohe Preise und hohen Stromverbrauch geführt. Wir haben uns daher die Entwicklung des Stromverbrauchs von Nvidias Top-Modellen in den letzten 16 Jahren genauer angesehen – mit interessanten Ergebnissen.
Stromverbrauch von 8800 GTX bis RTX 4090
Für unseren Blick auf die historische Entwicklung des Stromverbrauchs von Nvidia-Grafikkarten konzentrieren wir uns auf die Top-Modelle, die zum Start einer neuen Generation erschienen sind. Beispielsweise kam im September 2014 die GTX 980 mit einer TDP von 165 Watt auf den Markt und wurde im Juni 2015 durch die GTX 980 Ti mit einer TDP von 250 Watt abgelöst.
Bemerkenswert ist auch, dass die teureren High-End-Karten wie die RTX 2080 Ti oder die RTX 3090 inzwischen gleichzeitig mit dem Start einer neuen Generation erscheinen. Wir beschränken uns jedoch auf Grafikkarten mit einer einzigen GPU und berücksichtigen daher nicht mehr relevante Dual-Chip-Modelle wie die GTX Titan Z.
Unsere Reise beginnt mit der legendären Geforce 8800 GTX aus dem Jahr 2006 und endet mit der neuen RTX 4090 von Nvidia in diesem Jahr.
Wie die Grafik zeigt, ist der Stromverbrauch der neuesten Top-Modelle lange Zeit erstaunlich stabil geblieben. Von 2006 bis 2018 lagen die Werte zwischen 140 und 250 Watt und bildeten einen zuverlässigen Rahmen. Erst im Jahr 2020 wurde dieser Rahmen mit der Einführung der RTX 3090 und ihrer TDP von 350 Watt durchbrochen.
Mit der neuen RTX 4090 hat sich der Stromverbrauch erneut erhöht und liegt nun bei 450 Watt. Allerdings wurde dieser Wert bereits Anfang des Jahres mit der Vorgängergeneration RTX 3090 Ti erreicht.
Warum steigt der Stromverbrauch so drastisch an?
Die Antwort auf diese Frage liegt in der Betrachtung, warum der Stromverbrauch in den Jahren zuvor so stabil bleiben konnte. Dabei spielt sowohl der Fertigungsprozess der Grafikchips als auch der Takt eine wichtige Rolle.
Früher war es einfacher, die Größe der GPU-Chips kontinuierlich zu verkleinern, doch mittlerweile stoßen die Fertigungsprozesse an ihre Grenzen. Der Unterschied in der Chip-Größe zwischen der 8800 GTX und der GTX 680 betrug beispielsweise 62 nm (90 vs. 28 nm). Bei der GTX 1080 und der RTX 4090 mit ähnlichem zeitlichen Abstand beträgt die Differenz nur noch 12 nm (16 vs. 4 nm). Das hat zwar nicht unbedingt etwas mit der tatsächlichen Größe der Chips zu tun, verdeutlicht aber die grobe Entwicklung.
Gleichzeitig sind die Taktraten inzwischen stark angestiegen, was zu einem höheren Stromverbrauch führt. Während die GTX 980 unter Last eine Taktfrequenz von 1.100 MHz bis 1.200 MHz hatte, erreichte die GTX 1080 bereits deutlich höhere Werte von 1.600 bis 1.700 MHz. Die RTX 3090 kann etwa bis zu 1.900 MHz erreichen, und mit der RTX 4000 sollen sogar beeindruckende 2.500 MHz möglich sein.
Es ist auch wichtig zu beachten, dass die offiziellen Angaben zum Stromverbrauch von Nvidia nicht unbedingt dem tatsächlichen Energiebedarf unter Last entsprechen. Zudem bieten Hersteller von Custom-Designs oft Modelle mit (deutlich) höherem Stromverbrauch an.
Der neue 12VHPWR-Stromanschluss der RTX-4000-Generation ermöglicht einen Stromverbrauch von bis zu 600 Watt. Es bleibt abzuwarten, inwieweit die Modelle der RTX 4090 diesen Rahmen tatsächlich ausnutzen werden. Die hohe Leistungsaufnahme macht sich bereits in den ausladenden Kühllösungen bemerkbar, wie bereits in unserem Artikel erwähnt.
Wie denkt ihr über die Entwicklung des Stromverbrauchs von High-End-Grafikkarten? Ist es angesichts der steigenden Leistung vernachlässigbar oder einfach inakzeptabel? Schreibt uns eure Meinung gerne in die Kommentare!
