NVIDIAが「GeForce RTX 40シリーズ」を発表 新アーキテクチャ「Ada Lovelace」で最大4倍高速に

» 2022年09月21日 02時00分 公開
[井上翔ITmedia]

 NVIDIAは9月21日(米国太平洋夏時間)、新型GPU「GeForce RTX 4090」「GeForce RTX 4080」を発表した。米国ではGeForce RTX 4090は10月12日、GeForce RTX 4080は11月の発売を予定しており、各GPUを搭載するグラフィックスカードの想定販売価格は以下の通りとなっている。

  • GeForce RTX 4090:1599ドル(約22万9800円)から
  • GeForce RTX 4080(16GBモデル):1199ドル(約17万2300円)から
  • GeForce RTX 4080(12GBモデル):899ドル(約12万9200円)から
ファンCEO 自社設計のグラフィックスカード「GeForce RTX 4090 Founders Edition」を手にするジェンスン・ファンCEO

新GPUコア「Ada Lovelace」を採用

 GeForce RTX 40シリーズは、新型GPUアーキテクチャ「Ada Lovelace(アダ・ラブレース)」を採用する初めてのGPUとなる。

 製造プロセスは台湾TSMCの4nmで、集積するトランジスタは最大760億個となる。グラフィックスメモリはMicron製のGDDR6X規格のものを統合している。

Ada Lovelace Ada Lovelaceの概要

 シェーダー(SM:Streaming Multiprocessor)は最大90基、演算能力は最大90兆FLOPSとなる。シェーダーに入力される前のデータを動的に整理する独自技術「Sharder Execution Reordering(SER)」によって、先代の「Ampereアーキテクチャ」と比べてシェーダーのパフォーマンス(消費電力ベース)は最大2倍、ゲームのフレームレートは最大25%改善するという。

SER シェーダーに寄せられる“ごちゃごちゃした”作業データを動的に整理して効率よく演算できるようにする「Sharder Execution Reordering(SER)」という技術を新規に導入した

 GeForce RTXシリーズの“キモ”である「RTコア」は第3世代となった。コア数は最大200基で、演算能力は最大200兆FLOPS(Ampere比で最大2.8倍)、Ray-Triangle Intersection(光線と三角形の交差判定)のスループットはAmpereの最大2倍になった。これにより、より高速なリアルタイムレイトレーシングを実現し、より没入感の高い3Dグラフィックスを楽しめるという。

 また、第3世代RTコアには新たに「Opacity Micro-Map Engine(不透過性マイクロマップエンジン)」と「Micro-Mesh Engine(マイクロメッシュエンジン)」を搭載しており、RT処理をする際に必要な作業を支援する他、後述する「DLSS 3」の実現に大に役立っている。

新RTコア リアルタイムレイトレーシングを実現するために導入された「RTコア」は、ついに第3世代まで到達した。今回は新たにOpacity Micro-Map EngineとMicro-Mesh Engineを統合している

 機械学習の演算処理に利用する「Tensorコア」は第4世代となった。コア数は最大1400基で、FP8(8bit浮動小数点演算)演算エンジンも搭載することで実効演算速度をAmpere比で最大5倍まで引き上げた。

新GPU 改善の積み重ねにより、Ada Lovelaceの消費電力当たりのパフォーマンス改善は、初代のTuringアーキテクチャからAmpereアーキテクチャへの進化よりもはるかに大きなものになっている

超解像技術「NVIDIA DLSS」は第3世代に

 Ada LovelaceアーキテクチャのGPUコアによって、NVIDIAの超解像技術「NVIDIA DLSS(Deep Learning Super Sampling)」は第3世代(DLSS 3)に進化する。

 Ada LovelaceアーキテクチャのGPUには「Optical Flow Accelerator」が搭載されており、これを活用して高品質かつ高速にフレームレートの引き上げられるようになった。ゲームによって効果には差がありそうだが、思った以上に効果はてきめんそうである。

DLSS 2 GeForce RTX 3090 TiとDLSS 2を使って「Cyberpunk 2077」の4Kアップスケール(1920×1080ピクセル→3840×2160ピクセル)を実施するとフレームレートは62fpsとなるが……
DLSS 3 GeForce RTX 4090とDLSS 3を使うとフレームレートが101fpsまで向上する。図の説明を見る限り、超解像で生成された4K映像にフレーム補間をすることでフレームレートを引き上げているようである

GeForce RTX 4090/4080の概要

 今回登場するGeForce RTX 40シリーズは、最上位の「GeForce RTX 4090」と「GeForce RTX 4080」の2種類で、後者については仕様が異なる2種類のチップが用意される。

 いずれのモデルもAV1コーデックの動画をハードウェアベースでエンコードできる「第8世代NVENC(NVIDIA Encoders)」を2基搭載しており、「OBS Studio」や「Discord」を使ったゲーム実況にも活用できる(※1)。

(※1)OBS Studioは10月、Discordは2022年後半にサポートする予定

 各GPUの主なスペックは以下の通りだ。なお、動作クロックや消費電力はNVIDIAにおける“定格値”となっている。

  • GeForce RTX 4090
    • CUDAコア:1万6384基
    • 稼働クロック:2.23GHz〜2.52GHz
    • グラフィックスメモリ:24GB(GDDR6X/384bit)
    • 外部映像出力:HDMI×1+DisplayPort×3
    • 消費電力:450W(GPU補助電源:8ピン×3相当)
  • GeForce RTX 4080(16GBメモリモデル)
    • CUDAコア:9728基
    • 稼働クロック:2.21GHz〜2.51GHz
    • グラフィックスメモリ:16GB(GDDR6X/256bit)
    • 外部映像出力:HDMI×1+DisplayPort×3
    • 消費電力:320W(GPU補助電源:8ピン×3相当)
  • GeForce RTX 4080(12GBメモリモデル)
    • CUDAコア:7680基
    • 稼働クロック:2.31GHz〜2.6s1GHz
    • グラフィックスメモリ:12GB(GDDR6X/192bit)
    • 外部映像出力:HDMI×1+DisplayPort×3
    • 消費電力:285W(GPU補助電源:8ピン×2相当)

 なお、GeForce RTX 4090とGeForce RTX 4080(16GBモデル)には、NVIDIA自らが設計したグラフィックスカード「Founders Edition」も用意されるが、日本での展開は未定となっている。

4090 GeForce RTX 4090は「GeForce RTX 3090 Ti」の2〜4倍高速とされる。Founders Editionは3スロット分を占拠するサイズ感となる
4080 GeForce RTX 4080は2つの仕様が用意されており、「GeForce RTX 3080 Ti」の2〜4倍高速とされる。16GBモデルにはGeForce RTX 4090 Founders Editonと同じ寸法のFounders Editonも用意されている。それに対し、12GBモデルはパートナー企業が設計したグラフィックスカードのみとなる
パートナー パートナー企業もGeForce RTX 40シリーズを搭載するグラフィックスカードを発売する。加えて、Acer、ASUS、Dell、HP、Lenovo、MSIもGeForce RTX 40シリーズを搭載するゲーミングデスクトップPCを発売する予定のようだ

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