Temperatur, ljudnivå och effektmätning
Förutom ren prestanda är även andra aspekter intressanta när ett grafikkort ska väljas ut. Bland dessa finns exempelvis temperaturer, ljudnivå och strömförbrukning, tre tätt sammanbundna parametrar som kan fälla avgörandet vid köptillfället.
Temperatur och ljudnivå
Att läsa av ljudnivå och temperatur i en öppen testmiljö ger svårtolkade värden som sällan speglar verkligheten. Redaktionen väljer därför att montera in samtliga kort i chassit Fractal Design Arc, vilket öppnar upp för mer realistiska mätningar.
Ljudnivåerna mäts på cirka 15 centimeters avstånd, med ljudtrycksmätaren stående bredvid chassits sidopanel, där den sistnämnda har en fläktöppning. Värdena mäts i ett vanligt rum med konventionell hårdvara, utan överdriven isolering eller avancerad testutrustning.
Chassit är bestyckat med tre fläktar på 140 millimeter, två i framkant och en i bakkant alternativt toppen, och är helt förslutet med båda sidopanelerna monterade. Nätdelen är tysta Seasonic Prime Gold 1 000 W, lagring består av en ensam SSD-enhet och processorn är kyld med Noctua NH-U14 med en NF-A14 ULN-fläkt.
För att belasta systemet används stresstestet från Unigine Superposition vilket får rulla oavbrutet under cirka 30 minuter. Bakgrundsbruset med systemet igång utan grafikkort ligger på 34,5 dBA och temperaturen på 25° C.
Nvidia har med Geforce RTX 4090 Founders Edition valt att stöpa om kylarens design för att bättre kunna tämja den potentiellt väldigt strömtörstiga och kraftfulla nya kretsen. Vid första anblick är den väldigt lik den som användes till RTX 3090, men med markant ökad tjocklek.
När kylaren synas i sömmarna blir det snabbt tydligt att det trots ett snarlikt yttre är en helt ny design med en större ångkammare, ny kylplatta och större fläktar med högre luftflöde. Den nya kylaren ser ut att ge effekt med en gång och i normala testscenarion lyckas Nvidias nya kylare tämja besten utan större problem.
Vad gäller ljudnivå det inte ett riktigt lika fenomenalt resultat, även om det inte heller hamnar i kategorin dåligt. Den nya skrud som RTX 4090 kläs i är inte riktigt lika tystgående som RTX 3090, men det är ett helt klart godkänt resultat. Som vi har blivit vana vid är det en semipassiv kylare som stänger av fläktarna vid låg temperatur.
Klockfrekvens under belastning
Klockfrekvensen hos moderna grafikkort i Geforce- och Radeon-familjerna styrs av en rad olika parametrar, bland annat effektförbrukning, belastning och temperatur. Omgivande miljö, till exempel ventilation i datorlådan, kan därför påverka prestandan.
SweClockers loggar grafikkortens klockfrekvenser under en halvtimmes session i Unigine Superposition med uppskruvade inställningar och systemet monterat i en datorlåda – exakt samma scenario som för ljud- och temperaturtesterna. Grafen representerar de sista 60 sekunderna.
Enligt specifikation från Nvidia ligger den typiska boostfrekvensen på 2 520 MHz, vilket vida överträffas i SweClockers specifika testscenario. Grafikprocessorn ligger låst på 2 700 MHz mer eller mindre hela testet igenom, och när power target-gränsen ökas till 133 procent ökar även frekvensen, som då låser sig på 2 715 MHz.
Då ovan graf och våra loggar visar hur statisk klockfrekvensen är i det syntetiska testet har vi valt att komplettera med ytterligare ett test. I testet används spelet Chernobylites interna prestandatest i upplösningen 3 840 × 2 160 pixlar och med både ray tracing och grafikläge skruvat till Ultra. Testet löper oavbrutet i 30 minuter och grafen representerar de sista 60 sekunderna.
Grafen blir inte mycket mer spännande när scenariot byts ut mot ett väldigt krävande spel. Istället möts vi av att klockfrekvensen ligger låst på 2 715 MHz både vid 100 och 133 procents power target. Boostalgoritmen kan arbeta relativt ohämmat och grafikkortet kan bibehålla en hög arbetsfrekvens.
Effektmätning
Strömförbrukning vid spelande är bra att känna till av flera anledningar. Förutom att det påverkar elräkningen är siffrorna också direkt kopplade till hur mycket värme som utvecklas, vilket i sin tur utgör grunden för kylarens förutsättningar.
SweClockers plockar värdet från ljudriggen med under slutet av den 30 minuter långa testsessionen med Unigine Superposition. Mätningarna sker direkt vid vägguttaget för själva datorsystemet, vilket bland annat innebär vissa förluster i nätaggregatet.
När Geforce RTX 4090 presenterades för allmänheten var det tillsammans med ett TBP-värde uppskruvat till 450 W – samma värde som strömtörstiga RTX 3090 Ti. Möjligheten finns dessutom för partnertillverkare att kliva upp till 600 W. Det är specifikationer som orsakade viss oro för att vi skulle stöta på det högsta effektuttaget hittills.
Den oron visade sig vara obefogad. Istället uppenbarar sig är ett grafikkort som absolut har ett högt effektuttag, men det är inte de astronomiskt höga nivåer som vi hade väntat oss. Geforce RTX 4090 ligger alltså 58 W bakom RTX 3090 Ti i samma arbetslast, vilket är imponerande. Värt att notera är dock att vår testade modell av RTX 3090 Ti är fabriksöverklockad.
Effektmätning för endast grafikkortet
Att mäta effektuttag på ett precist sätt från grafikkort är inte helt enkelt. Vi har historiskt sett förlitat oss på värden från en effektmätare vid vägguttaget, där hela systemets effektuttag mäts under belastning. Detta ger oss en förhållandevis bra bild hur olika grafikkort står mot varandra effektmässigt, men det är samtidigt svårt att få ut mer finkorniga siffror, då både processorns förbrukning och nätaggregatets verkningsgrad påverkar siffrorna – något som kan ställa till det när energieffektiviteten ska beräknas.
Med anledning av detta kompletterar vi med mätningar som görs med Nvidias verktyg Power Capture Analysis Tool (PCAT). Detta verktyg består av en PCI Express-baserad riser-brygga som sammankopplas med ett kretskort. På kretskortet finns effektavläsning för dels PCI Express-porten, men även 8-pins PCI Express-kontakterna som ger extra strömmatning till grafikkortet.
Med hjälp av PCAT kan vi mäta effektuttaget för endast grafikkortet under belastning av varje individuell speltitel i vår testsvit. Nedan presenterar vi det genomsnittliga effektuttaget från elva spel för varje grafikkort.
De första PCAT-mätningarna gjordes om två gånger, eftersom att vi först misstänkte att resultaten var felaktiga. Det kändes helt enkelt osannolikt med ett effektuttaget som i snitt låg lägre än vad Geforce RTX 3080. Efter två rundor kan vi dock konstatera att det faktiskt stämmer – RTX 4090 når inte upp till sitt maximala möjliga effektuttag i upplösningen 1440p och är därmed i sammanhanget energisnålare än väntat.
För att försöka få en mer rättvis bild över siffrorna gällande effektuttag beslutade vi därför att expandera testet och genomföra samma PCAT-mätning över samma spel, fast med upplösningen uppskruvad till 3 840 × 2 160 pixlar.
Med upplösningen satt till 4K UHD drar effektuttaget iväg med ökning på i snitt 67 W, men det ligger fortfarande en bit från kortets TBP-värde på 450 W. När vi tittar på individuella titlar varierar det i spannet 295 till 409 W. För att verkligen lyckas nå upp till det maximala TBP-värdet skulle vi behöva göra ytterligare mätningar i antingen ännu högre upplösning eller med ray tracing aktiverat. I skrivande stund finns inte utrymme för detta av tidsmässiga skäl, men vi kan få anledning att återkomma till detta.
När det slutligen är dags att bedöma energieffektiviteten går det inte att säga annat än att "Ada Lovelace"-arkitekturen är ett stort steg framåt för Nvidia. Visst är grafikkortet bitvis riktigt strömtörstigt, men det är inte de högsta mätningarna vi sett och kombinerat med det stora hoppet i prestanda är det tydligt att Nvidia åtminstone för tillfället bär ledartröjan.
