GeForce RTX 4090, análisis: no es magia, es especialización

La presentación de las GeForce RTX 40 no dejó indiferente a nadie. Con esta nueva generación de tarjetas gráficas NVIDIA demostró que sigue siendo el rival a batir, el gigante que marca el ritmo en el sector, y el que tiene, de momento, la tarjeta gráfica más avanzada dentro del mercado de consumo general. Como habréis podido imaginar estoy hablando de la GeForce RTX 4090, una tarjeta gráfica que se perfila como la sucesora de la GeForce RTX 3090 Ti, y que viene con avances importantes que van más allá del simple aumento del rendimiento en bruto.

NVIDIA fue la primera en apostar por el hardware especializado en la GPU con las GeForce RTX 20. La introducción de los núcleos tensor y los núcleos RT fue una apuesta arriesgada, pero hoy podemos decir sin ninguna duda que también fue el camino correcto, tanto es así que incluso sus rivales directos, Intel y AMD, han acabado siguiendo sus pasos. AMD lo hizo con las unidades aceleradoras de trazado de rayos en las Radeon RX 6000, e Intel con las matrices XMX y las unidades RTU, presentes en las Arc Alchemist.

Con Ampere se produjo la consagración del trazado de rayos y la madurez del DLSS. Los núcleos RT de segunda generación y los núcleos tensor de tercera generación demostraron que NVIDIA había tomado el camino correcto, e hicieron que fuera posible lo que parecía imposible, mover juegos tan exigentes como Cyberpunk 2077 en 4K con calidad máxima y trazado de rayos activo. Los núcleos RT de segunda generación fueron capaces de doblar el rendimiento y de trabajar con desenfoque de movimiento, y el DLSS de segunda generación marcó una diferencia tan enorme que fue capaz de triplicar el rendimiento frente a la resolución nativa.

La llegada de Ada Lovelace es toda una declaración de intenciones por parte de NVIDIA. El gigante verde no se olvida de la potencia bruta, pero sigue apostando por la especialización y por la optimización, prueba de ello la tenemos en la gran cantidad de novedades que trae esta arquitectura. Lo más importante ya no es el aumento de shaders o la reducción del nodo de fabricación, ahora estas claves comparten protagonismo con otras innovaciones que tienen también una gran importancia.

GeForce RTX 4090 frente a GeForce RTX 3090 Ti

Gracias a NVIDIA España hemos tenido la suerte de ser de los primeros en probar la GeForce RTX 4090, y os he preparado un completo análisis donde no solo vamos a descubrir de qué es capaz esta nueva tarjeta gráfica tope de gama, sino que también os voy a contar todas sus claves a nivel técnico y de arquitectura, y la voy a comparar directamente con la GeForce RTX 3090 Ti, que es el anterior tope de gama de NVIDIA.

Para abrir boca, vamos con una comparativa directa a nivel de especificaciones entre el anterior tope de gama de NVIDIA y su nueva tarjeta gráfica estrella, la GeForce RTX 4090. Esto nos dará una base necesaria para poder profundizar más adelante en las claves más importantes a nivel de arquitectura, y en todas las novedades que ha introducido el gigante verde a nivel tecnológico.

Especificaciones de la GeForce RTX 3090 Ti

• GPU GA102 fabricada en proceso de 8 nm (Samsung).
• 28.300 millones de transistores.
• Graphics Processing Clusters (GPCs): 7.
• Texture Processing Clusters (TPCs): 42.
• 10.752 shaders a 1.560 MHz-1.860 MHz, modo normal y turbo.
• 336 unidades de texturizado.
• 112 unidades de rasterizado.
• 336 núcleos tensor de tercera generación.
• 84 núcleos RT de segunda generación.
• Bus de 384 bits.
• 24 GB de memoria GDDR6X a 21 Gbps.
• Utiliza el estándar PCIe Gen4 en modo x16.
• Caché L2: 6 MB.
• Ancho de banda de 1.008 GB/s.
• Potencia en FP32: 40 TFLOPs.
• TGP: 450 vatios.

Especificaciones de la GeForce RTX 4090

• GPU AD102 fabricada en proceso de 5 nm (TSMC).
• 76.300 millones de transistores.
• Graphics Processing Clusters (GPCs): 11.
• Texture Processing Clusters (TPCs): 64.
• 16.384 shaders a 2.235 MHz-2.520 MHz, modo normal y turbo.
• 512 unidades de texturizado.
• 176 unidades de rasterizado.
• 512 núcleos tensor de cuarta generación.
• 128 núcleos RT de tercera generación.
• Bus de 384 bits.
• 24 GB de memoria GDDR6X a 21 Gbps.
• Utiliza el estándar PCIe Gen4 en modo x16.
• Caché L2: 72 MB.
• Ancho de banda de 1.008 GB/s.
• Potencia en FP32: 82.58 TFLOPs.
• TGP: 450 vatios.

Lo primero que llama la atención es la evolución a nivel de nodo de fabricación, y también la densidad de transistores. La GeForce RTX 4090 está fabricada en el nodo de 5 nm, mientras que la GeForce RTX 3090 Ti utiliza el nodo de 8 nm, esto quiere decir que los transistores de la primera son mucho más pequeños, y explica por qué NVIDIA ha sido capaz de triplicar la cantidad total de transistores en la GPU AD102.

Pero esto no es todo, es importante tener en cuenta que un cambio de nodo de proceso no solo permite aumentar la densidad de transistores, también contribuye a mejorar el rendimiento y la eficiencia energética. Esto también nos ayuda a entender otra clave importante, y es que NVIDIA ha conseguido aumentar en casi un 50% la cantidad total de shaders, y también el número de unidades de texturizado, unidades de rasterizado, núcleos tensor y núcleos RT, y lo ha hecho sin aumentar el consumo con respecto a la GeForce RTX 3090 Ti.

Esto quiere decir que la GeForce RTX 4090 es más potente que la GeForce RTX 3090 Ti, y también es más eficiente, puesto que ambas comparten los mismos valores a nivel de TGP y esto se traduce en que la primera ofrece un mayor rendimiento por vatio consumido. Como veréis más adelante cuando hablemos del tema del consumo, la nueva tarjeta gráfica de NVIDIA ofrece unos resultados realmente buenos en comparación con la generación anterior, y estos pueden mejorar gracias al DLSS.

Otra diferencia importante la tenemos en los núcleos RT y en los núcleos tensor, puesto que la GeForce RTX 4090 utiliza núcleos de tercera y cuarta generación, respectivamente, mientras que la GeForce RTX 3090 Ti integra núcleos de segunda y tercera generación. Esto representa una evolución muy importante porque:

• Los núcleos RT de tercera generación alcanzan una potencia de 191 RT-TFLOPs. La GeForce RTX 3090 Ti con sus núcleos RT de segunda generación alcanzaba 78 RT-TFLOPs.
• Los núcleos tensor de cuarta generación tienen una potencia de 1,3 Tensor PFLOPs. La GeForce RTX 3090 Ti alcanzaba 320 Tensor TFLOPs.

Si miramos la potencia en FP32 vemos que la GeForce RTX 4090 dobla a la GeForce RTX 3090 Ti, y la diferencia en la cantidad total de caché L2 es tan enorme que la primera tiene 12 veces más capacidad que la segunda (72 MB frente a 6 MB). Solo con esta sencilla comparativa ya podemos apreciar un salto generacional claro, y lo mejor es que NVIDIA lo ha conseguido sin aumentar el TGP, ya que su nuevo buque insignia se sitúa en el mismo nivel que la GeForce RTX 3090 Ti, 450 vatios.

Ada Lovelace: un vistazo a la arquitectura de la GeForce RTX 4090

El núcleo gráfico NVIDIA AD102 que monta la GeForce RTX 4090 está fabricado en el nodo de 5 nm de TSMC, lo que ha permitido aumentar la cantidad de transistores y mejorar la eficiencia energética. Dicha GPU utiliza una nueva arquitectura, aunque esta parte de la misma base que vimos en la generación anterior y tiene, por tanto, tres grandes bloques de unidades de procesamiento.

Por un lado tenemos los shaders programables, que debutaron hace ya 20 años y que siguen siendo el pilar central de la computación GPU, y por otro lado tenemos los núcleos RT, que se ocupan de calcular las intersecciones rato triángulo y las intersecciones y colisiones delimitadoras de cuadro, y los núcleos tensor, especializados en IA y aprendizaje profundo.

Los cambios que ha introducido NVIDIA son muy marcados, y para que tengáis una visión más clara de las novedades que trae cada uno de esos bloques de núcleos vamos a analizarlos de forma individualizada. También dedicaremos apartados específicos a otras claves importantes que representan un valor añadido por parte de esta nueva arquitectura.

Shaders programables en Ada Lovelace

NVIDIA ha aumentado la cantidad de shaders y ha aplicado mejoras a nivel de microarquitectura que han permitido duplicar la potencia FP32 frente a la generación anterior. Pero esto no es todo, también ha introducido una importante innovación conocida como Shader Execution Reordering (SER), que se encarga de reordenar los hilos de trabajo en bloques o grupos que los motores de sombreado podrán despachar de una manera más eficiente.

Gracias a esta tecnología el rendimiento puede mejorar hasta en un 25% en tareas normales, y hasta un 200% al utilizar trazado de rayos. En líneas generales este avance es tan importante como lo fue en su momento la integración de la ejecución fuera de orden en las CPUs.

No debemos pasar por alto la importante subida de frecuencias que ha logrado NVIDIA en los shaders programables con Ada Lovelace. La GeForce RTX 3090 Ti podía superar tímidamente los 2 GHz gracias al modo turbo, y la GeForce RTX 4090 consigue superar sin problemas los 2,75 GHz. La diferencia es muy abultada, y se ha conseguido sin disparar los consumos y sin que las temperaturas de trabajo sean un problema, como veremos más adelante.

Núcleos RT de tercera generación en Ada Lovelace

Este bloque de núcleos aumenta su potencia de cálculo hasta los 191 RT-TFLOPs, y cuentan con nuevas tecnologías que mejoran enormemente el rendimiento, entre las que podemos destacar:

• Displaced Micro-Meshes: utiliza mallas de micro triángulos para mejorar la eficiencia a la hora de trabajar con trazado de rayos, facilitando enormemente la compresión de geometría especialmente compleja y las interacciones con esta.
•  Opacity Micro-Mask: es una tecnología que reduce la carga de trabajo de los sombreadores al permitir una determinación más precisa de la opacidad de los objetos, así como de la densidad de los mismos, cosa que tiene un impacto muy positivo en el rendimiento al aplicar trazado de rayos.

Gracias a estos importantes avances, y al mayor rendimiento que ofrecen los núcleos RT de tercera generación, NVIDIA será capaz de llevar el trazado de rayos a otro nivel en juegos. El mejor ejemplo lo tenemos en el modo «Overdrive» que pronto llegará a Cyberpunk 2077, y que mejorará enormemente el realismo y la calidad del trazado de rayos en dicho juego.

Para entender esto mejor es necesario ver cómo funciona el trazado de rayos en dicho juego en el modo «psycho» (demencial) y cómo lo hará en el modo «Overdrive». Bajo el modo demencial se generan 10 rayos por píxel, y esto supone limitaciones importantes que podemos agrupar en cuatro grandes claves:

• La iluminación global y difusa generada con trazado de rayos se limita a un rebote.
• Los reflejos se generan de manera híbrida, combinando reflejos de espacio de pantalla y trazado de rayos.
• La resolución de los reflejos con trazado de rayos es inferior a la nativa.
• La física de la iluminación por trazado de rayos se ve tan limitada que es necesario recurrir a la oclusión ambiental para conseguir un buen resultado.

Con el modo «Overdrive se generarán 22 rayos por píxel, y esto supondrá una carga de 635 operaciones de trazado de rayos por píxel en Cyberpunk 2077. Gracias a ese enorme incremento el juego pasará a ofrecer:

• NVIDIA RTX Direct Illumination (RTXDI), un sistema de iluminación que hará que cada fuente de luz del juego genere una luz precisa y realista que podrá afectar, de forma directa e indirecta, a todos los elementos del juego, y con un color perfectamente definido.
• La iluminación y los reflejos producirán varios rebotes, lo que permitirá mejorar la precisión, el realismo y la calidad de ambos efectos.
• Los reflejos se renderizan a resolución nativa, lo que les dará una mayor nitidez y una calidad superior.
• Se introducirán mejoras en la física de la iluminación que permitirán superar las limitaciones anteriores, y ya no será necesario recurrir a la oclusión ambiental.

Núcleos tensor de cuarta generación en Ada Lovelace y DLSS 3

Los nuevos núcleos tensor que ha utilizado NVIDIA en la GeForce RTX 4090 integran el nuevo «Motor de Transformación» FP8 que debutó con Hopper, una arquitectura que, como sabemos, está diseñada para aceleradoras gráficas profesionales. Esto representa una mejora enorme de sus capacidades de trabajo en IA e inferencia, donde alcanza la impresionante cifra de 1,3 PFLOPs.

Esto quiere decir que Ada Lovelace ha sido capaz de superar en más del doble el rendimiento en inferencia y aprendizaje profundo comparada con Ampere, pero esto no es todo, también hay que destacar que esta nueva arquitectura incluye un «Optical Flow Accelerator» (Acelerador de Flujo Óptico) de nueva generación que, según los datos que nos ha dado NVIDIA, es capaz de doblar el rendimiento de la generación anterior, ya que alcanza los 305 TOPs (billones de operaciones), y puede trabajar de una manera mucho más precisa.

Este es, precisamente, la pieza clave que ha permitido a NVIDIA desarrollar el DLSS 3 y activar la generación de fotogramas. Su mayor rendimiento y precisión son las dos causas por las que dicha tecnología no es compatible con las GeForce RTX 30. Según NVIDIA dicha tecnología podría funcionar en Ampere, porque esta arquitectura cuenta con un «Optical Flow Accelerator», pero el resultado final no sería bueno porque es menos potente y menos preciso.

El DLSS 3 es, sin duda, una de las tecnologías más importantes que ha introducido NVIDIA con Ada Lovelace y las GeForce RTX 40. Su base sigue siendo la misma que vimos en el DLSS 2, lo que significa que estamos ante una técnica de reconstrucción y reescalado inteligente de la imagen que utiliza elementos temporales, elementos espaciales y vectores de movimiento para crear una imagen perfecta partiendo de una resolución inferior a la nativa.

Con el DLSS 2 era posible generar una imagen de alta calidad partiendo de la mitad de los píxeles en vertical y horizontal, es decir, una cuarta parte de los píxeles totales. Así, por ejemplo, si queremos llegar a 4K y configuramos el DLSS 2 en modo rendimiento este parte de una resolución de 1.920 x 1.080 píxeles, la mitad en horizontal y vertical, y crea un fotograma. EL DLSS 3 mantiene esa idea, pero la lleva a otro nivel, ya que será capaz de generar dos fotogramas partiendo únicamente de una octava parte del total de píxeles a representar.

Parece imposible, pero no lo es. La tecnología DLSS 3 produce un primer fotograma de la misma manera que lo haría el DLSS 2, y partiendo de este produce otro fotograma creado totalmente en la GPU, sin ningún tipo de base de píxeles. Esto es posible gracias a:

• El análisis de dos fotogramas secuenciales que son generados de forma tradicional. Extrae datos de fotogramas actuales y anteriores.
• El uso de vectores de movimiento y la tecnología «Optical Flow Field», que permiten predecir de forma eficiente y acertada una predicción de coincidencias a nivel de píxeles teniendo en cuenta la velocidad y la dirección del movimiento.
• El «Optical Flow Accelerator», que es la pieza de hardware que se ocupa de todo el proceso de aceleración necesario para sacar adelante la generación de fotogramas.
• La IA DLSS Frame Generation es la que decide cómo se utiliza toda la información obtenida, y la pieza final en la generación de esos fotogramas que corren totalmente a cargo de la GPU.

Al activar el DLSS 3 estamos generando un fotograma extra totalmente en la GPU por cada fotograma renderizado de forma tradicional, lo que se traduce en una mejora importante en términos de fluidez que se deja notar desde el primero momento, que marca una diferencia importante a nivel de rendimiento, ¿pero por qué ha optado NVIDIA por este camino? La respuesta es muy sencilla, porque era la mejor opción.

Seguir reduciendo la resolución y mejorar el reescalado no tenía sentido porque, al final, nos íbamos a encontrar con un grave cuello de botella provocado por la CPU. Con esto en mente, es fácil entender por qué NVIDIA ha centrado el DLSS 3 alrededor de la generación de fotogramas, una técnica que permite superar precisamente las ataduras que impone al CPU al permitir a la GPU generar un fotograma adicional. Muy inteligente por parte de NVIDIA.

La imagen central es un fotograma generado totalmente mediante DLSS 3.

El resultado que ha conseguido NVIDIA con el DLSS 3 es tan bueno que incluso en juegos donde se produce una profunda dependencia de la CPU, como Microsoft Flight Simulator, podemos doblar el rendimiento con dicha tecnología. En otros juegos como Cyberpunk 2077 la mejora también es muy grande como veremos más adelante, aunque os puedo adelantar que gracias al DLSS 3 es posible mejorar el rendimiento frente al modo nativo hasta en un 560%, dependiendo del juego y de la configuración que utilicemos.

En términos de rendimiento el resultado es prometedor, pero generar un nuevo fotograma de la nada aumenta la latencia, y esto supone un problema que el gigante verde ha solucionado con la tecnología NVIDIA Reflex. Esta se activa de forma automática cuando detecta la generación de fotogramas, y sincroniza la CPU y la GPU para reducir la latencia total y hacer que la respuesta en juegos sea óptima.

Como ya os he dicho, la tecnología DLSS 3 es exclusiva de las GeForce RTX 40, pero esto no quiere decir que NVIDIA se haya olvidado del DLSS 2. Seguirá dando soporte a esta tecnología, y todos los juegos compatibles con la primera permitirán activar también la segunda. La compañía ha confirmado también que seguirá trabajando para integrar nuevas mejoras que mantendrá al DLSS 2 como una de las tecnologías de referencia dentro de su sector.

Codificadores AV1 duales e integración total con aplicaciones profesionales

Con Ada Lovelace en NVIDIA han dado un enorme salto generacional tanto en potencia bruta como en especialización aplicada a juegos, pero la compañía no se ha olvidado de aquellos que no solo utilizan su tarjeta gráfica para jugar, sino que también la emplean para trabajar. La GeForce RTX 4090 viene con una configuración AV1 dual de octava generación, lo que le permite mejorar la eficiencia del streaming en vivo hasta en un 40%.

Interesante, ¿verdad? Pero esto no es todo, Ada Lovelace también es capaz de doblar el rendimiento al trabajar con herramientas de edición de vídeo apoyadas por inteligencia artificial, puede multiplicar por cuatro el rendimiento en renderizado, cuenta con un soporte pleno en numerosas aplicaciones profesionales y estas ofrecen una gran cantidad de optimizaciones para aprovechar los núcleos RT, los núcleos tensor y el DLSS.

La integración sigue estando muy cuidada, y es que podemos pasar de los drivers NVIDIA Game Ready a los NVIDIA Studio en un momento, sin complicaciones, sin tener que reiniciar el equipo y sin problemas de estabilidad ni de compatibilidad ¿Quieres desconectar un rato y disfrutar de tus juegos favoritos? ¿Necesitas volver rápidamente al trabajo? Pues adelante, podrás hacerlo con un simple clic.

No quiero cerrar este punto sin hablar del valor que ofrecen los 24 GB de GDDR6X de la GeForce RTX 4090. Esta enorme cantidad de memoria gráfica, y su ancho de banda de 1 TB/s, nos garantizan un rendimiento excelente tanto en juegos como en aplicaciones profesionales. Podremos trabajar con complejos modelos en 3D y aplicar numerosos efectos en tiempo real sin que la fluidez sea un problema, y sin que tengamos que reducir la calidad de las texturas.

GeForce RTX 4090: análisis externo

La GeForce RTX 4090 viene en una caja con un diseño muy original y especialmente cuidado que denota que estamos ante un producto totalmente premium. Detrás de esa presentación exquisita, inspirada en un claro minimalismo funcional, tenemos un empaquetado respetuoso con el medio ambiente, ya que según NVIDIA ha utilizado principalmente papel para su fabricación, un material biodegradable.

Nada más abrir la caja nos damos cuenta de que esta sirve como expositor para la tarjeta gráfica, puesto que se abre hacia arriba y adquiere una forma piramidal que centra toda la atención en la GeForce RTX 4090. Muy original y muy llamativo, y sin duda es un detalle que la convierte en una pequeña pieza de coleccionista.

La GeForce RTX 4090 transmite muy buenas sensaciones al tacto. Es una tarjeta gráfica voluminosa y pesada, pero al mismo tiempo presenta una solidez estructural sobresaliente, y hace gala de una calidad de acabados fantástica. En este sentido debemos destacar el diseño «unibody» que ha utilizado NVIDIA, ya que ha sido clave para conseguir esa rigidez y solidez estructural. Teniendo en cuenta las dimensiones y el peso que tiene esta tarjeta gráfica, su importancia está fuera de toda duda.

Su sistema de refrigeración parte de la misma idea que vimos en la serie GeForce RTX 30, lo que significa que nos encontramos con un par de ventiladores colocados en posiciones opuestas, uno en la cara superior y otro en la inferior, lo que se conoce como «Dual Axial Flowthough».

A nivel de diseño la GeForce RTX 4090 mantiene el enfoque y las claves de la generación anterior. Tenemos el chasis terminado en color negro y la línea en forma reloj de arena de color dorado achampanado, que genera un bonito contraste en ambas caras. Y hablando de caras, en la superior vemos un ventilador en la mitad superior y una terminación lisa con la serigrafía RTX 4090, mientras que en la parte inferior tenemos las aletas del enorme radiador que ha montado NVIDIA, y otro ventilador situado en la mitad inferior.

Los ventiladores son, precisamente, una de las mejoras más importantes que ha introducido NVIDIA en el sistema de refrigeración de la GeForce RTX 4090, ya que estos son más grandes y utilizan aspas más largas y separadas para mejorar el flujo de aire y reducir el ruido. La distancia entre las aletas del radiador también ha cambiado, en líneas generales están un poco más separadas, lo que contribuye también a mejorar el flujo de aire. Según los datos de NVIDIA la GeForce RTX 4090 aumenta el flujo de aire en un 15% frente a la GeForce RTX 3090 manteniendo el mismo nivel de ruido.

En la parte posterior de la GeForce RTX 4090 podemos ver una rejilla por la que se expulsa el aire caliente al exterior, y desde esa perspectiva queda claro que esta tarjeta gráfica ocupa tres ranuras de expansión. Está equipada con tres conectores DisplayPort y un conector HDMI, un abanico de conexiones bastante completo que prácticamente podemos considerar como «estándar» para los tiempos que corren. Volviendo a su tamaño, os confirmo que este modelo mide 30,4 cm de largo y 13,7 cm de ancho.

Si miramos en el lateral nos encontramos con el conector PCIe Gen5 de 16 pines, aunque como ya os dije en mi primer vistazo a la GeForce RTX 4090, si vuestra fuente no cuenta con un conector de este tipo no tenéis nada de lo que preocuparos, ya que incluye un adaptador de cuatro conectores de alimentación adicional de 8 pines. Si no vamos a hacer overclock solo tendremos que conectar tres, ya que en total sumarán los 450 vatios que necesitamos para mover la GeForce RTX 4090.

NVIDIA también ha mejorado el sistema de alimentación y de gestión de energía de la GeForce RTX 4090. Se mantiene el PCB compacto y el conector PCIe Gen5, y se ha integrado un sistema de alimentación de 23 fases que mejora la eficiencia y permite realizar overclock. El suministro de alimentación también es mucho más estable a lo largo del tiempo, y esto es importante porque reduce los picos mínimos y máximos de corriente, como se puede ver en la imagen adjunta.

Equipo de pruebas

• Windows 11 como sistema operativo.
• Procesador Intel Core i5-12600K de 10 núcleos (6 P + 4 E) y 16 hilos.
• Placa base Gigabyte Aorus Master Z690.
• Memoria RAM DDR5 Kingston Fury (16 GB x 2) en doble canal a 5.200 MHz con latencias CL40.
• SSD PCIE Gen4 x4 WD Black SN850 de 2 TB.
• Tarjeta gráfica NVIDIA GeForce RTX 4090 Founders Edition y GeForce RTX 3090 Ti Founders Edition.
• Sistema de refrigeración líquida Corsair iCUE H150i Elite LCD.
• Fuente de alimentación Corsair HXi1500i 2022 de 1.500 vatios con certificación 80 Plus Platino y Corsair RM1000x con certificación 80 Plus Oro de 1.000 vatios.
• Pasta térmica Corsair XTM70.

Rendimiento de la GeForce RTX 4090 en pruebas sintéticas y profesionales

Empezamos nuestra batería de pruebas sintéticas con 3D Mark. Hemos utilizado una versión especial que todavía no estaba disponible en el canal general en el momento del análisis de la GeForce RTX 4090, y que nos permite activar el modo DLSS 3 y la generación de fotogramas. Como podemos ver en la galería adjunta (clic para ampliar), al activar el DLSS 3 el rendimiento pasa de 57,16 FPS a 170,97 FPS, es decir, tenemos casi el triple de rendimiento gracias a dicha tecnología.

3DMark

También podemos confirmar que el DLSS 3 reduce la temperatura de trabajo de la GPU, y le permite alcanzar un pico más alto de frecuencia en modo turbo.

Saltamos ahora a ver el rendimiento en Blender. Tenemos un resultado excelente, ya que la GeForce RTX 4090 es capaz de doblar el rendimiento de la GeForce RTX 3090 Ti en esta prueba, solo tenéis que mirar las dos capturas adjuntas que recogen el total de muestras por minuto que registran ambas tarjetas gráficas.

Blender

En Octanebench, con la opción RTX activada, vemos también una diferencia enorme a favor de la GeForce RTX 4090 frente a la GeForce RTX 3090 Ti, que llega a doblar el rendimiento en algunos casos. Podéis ampliar todas las imágenes haciendo clic en ellas para ver los resultados con mayor claridad.

Octanebench

Vamos ahora con los resultados de V-ray. Hemos utilizado la opción CUDA y la opción RTX, y en ambas la GeForce RTX 4090 arrolla por completo a la GeForce RTX 3090 Ti. Los números son muy claros, y no hay margen de error.

V-ray

En líneas generales se repite la tónica que hemos ido viendo en pruebas anteriores, y la GeForce RTX 4090 llega casi a doblar el rendimiento de la GeForce RTX 3090 Ti en ambas pruebas, utilizando la misma configuración para que la comparativa sea justa.

Rendimiento de la GeForce RTX 4090 en juegos

Pasamos ahora a ver los resultados de rendimiento en juegos. Para que cada prueba os resulte fácil de interpretar he indicado en cada una de ellas la configuración específica de cada prueba, la resolución y el modo de DLSS utilizado cuando este haya sido activado. Si no se indica nada, significa que está desactivado. Os confirmo que en la mayoría de los casos he omitido las pruebas en 1080p porque a esa resolución la CPU, y el pobre aprovechamiento de los juegos actuales de CPUs de más de seis núcleos, ejerce un cuello de botella enorme.

Empezamos con Cyberpunk 2077, uno de los grandes abanderados del PC. He tenido acceso a la build previa que integra DLSS 3 y que permite activar la generación de fotogramas, aunque por desgracia el modo de trazado de rayos «Overdrive» aún no estaba disponible en esta versión. Como podemos ver en la primera gráfica la diferencia de rendimiento que marca el DLSS 3 en modo calidad es enorme incluso en resolución 1440p, tanto que dobla el rendimiento sin trazado de rayos, y con trazado de rayos activo llega casi a triplicarlo.

En 1440p activamos los reflejos en calidad demencial para aumentar la carga sobre la GPU, en 4K ajustamos los reflejos en calidad ultra.

En 4K las exigencias aumentan notablemente, pero la GeForce RTX 4090 es tan potente que puede mantener una tasa de FPS fluida incluso con trazado de rayos en demencial. Activar el DLSS 3 en modo calidad nos lleva de 39 FPS a 104 FPS, una cifra que, de nuevo, supone casi triplicar el rendimiento. En modo equilibrado alcanzamos unos impresionantes 121 FPS, y en modo rendimiento llegamos a 139 FPS.

Microsoft Flight Simulator es un juego conocido por sufrir un importante cuello de botella a nivel de CPU, y esto se deja notar claramente en la gráfica adjunta. Activar el DLSS 3 en modo calidad dobla el rendimiento tanto en 1440p como en 2160p, y marca una diferencia enorme en términos de fluidez, pero pasar al DLSS 3 en modo rendimiento apenas mejora la tasa de FPS porque se produce ese cuello de botella a nivel de CPU que ya hemos indicado.

A Plague Tale: Requiem es un juego de nueva generación que, ciertamente, es muy exigente a nivel de GPU. Como vemos en la gráfica adjunta la GeForce RTX 4090 consigue 78 FPS de media en el primer episodio del juego utilizando resolución 4K y con todo al máximo. Activar el DLSS 3 en modo calidad nos lleva a 105 FPS, y activar el modo rendimiento nos eleva hasta los 134 FPS. El modo ultra rendimiento mejora aún más el resultado, pero no es recomendable en este juego porque se producen artefactos en los árboles cuando nos encontramos a cierta distancia de ellos.

Dying Light 2 es uno de los juegos más exigentes que existen en PC, y cuando activamos el trazado de rayos incluso las GPUs más potentes del momento pueden tener problemas para mantener un buen nivel de fluidez. La GeForce RTX 4090 es tan potente que puede moverlo a 56 FPS con calidad máxima y trazado de rayos al máximo, y si activamos el DLSS 2 en modo calidad tendremos una media de 93 FPS, mientras que en modo rendimiento nos iremos a los 130 FPS, más del doble de rendimiento frente al modo nativo. Impresionante.

Quake II RTX sigue siendo un buen título para medir el potencial de una tarjeta gráfica trabajando con trazado de rayos, ya que hace un uso intensivo de dicha tecnología. Por ello, tiene sentido medir su rendimiento en 1080p, aunque como vemos a ese nivel la GeForce RTX 4090 no tiene ningún problema y registra 279 FPS de media. Incluso en resolución 4K este juego es un paseo para la GeForce RTX 4090, que consigue 85 FPS de media. Si activamos el escalado de resolución al 75% conseguimos una media de 135 FPS.

Vamos ahora con Control, un juego que sigue siendo un referente tecnológico, aunque como vemos en las gráficas adjuntas sufre bastante cuello de botella a nivel de CPU cuando nos vemos en resoluciones inferiores a 4K. La GeForce RTX 4090 consigue 70 FPS de media en 4K nativo con trazado de rayos al máximo, y activar el DLSS 2 en modo calidad nos lleva hasta los 116 FPS.

Shadow of the Tomb Raider escala mejor en los diferentes modos de DLSS 2, sobre todo al activar el trazado de rayos, aunque también evidencia un cierto cuello de botella provocado por lo que ya os hemos explicado anteriormente. Este juego no supone un desafío para la GeForce RTX 4090, que incluso en 4K y con trazado de rayos al máximo es capaz de conseguir una media de 118 FPS. Con DLSS 2 en modo calidad la media sube a 164 FPS, y en modo rendimiento llegamos a los 180 FPS.

Aunque no cuente con trazado de rayos no hay duda de que Red Dead Redemption 2 sigue siendo uno de los juegos más exigentes, y con mejores gráficos, que existen a día de hoy. En este título he querido medir el rendimiento en 1080p para que veáis más claramente que no iba de farol cuando os dije lo del cuello de botella. Dicho cuello de botella es gran grande que la diferencia de rendimiento al pasar a 1440p es mínima, y al activar el DLSS 2 en modo calidad con resolución 1080p dicho cuello de botella se acentúa tanto que incluso tenemos un resultado ligeramente inferior frente al modo nativo.

En 4K la GeForce RTX 4090 consigue 113 FPS de media, y activar el DLSS 2 en modo calidad mejora el rendimiento hasta los 139 FPS. La diferencia entre este y los modos superiores es pequeña, y esto evidencia un cuello de botella al llegar a esos niveles.

No podía faltar en esta comparativa Metro Exodus Enhanced Edition, un juego que requiere una tarjeta gráfica con hardware dedicado a acelerar trazado de rayos, y que puede ser muy exigente configurado en calidad ultra. De nuevo he querido medir el rendimiento en 1080p para mostraros, una vez más, el tema del cuello de botella a nivel de CPU. Dicho cuello de botella se extiende a 1440p cuando activamos el DLSS 2 en modo rendimiento.

En 4K el escalado del DLSS 2 en este juego es perfecto, ya que como podemos apreciar pasamos de una media de 92 FPS en modo nativo a 147 FPS con el DLSS 2 en modo calidad, y el modo rendimiento nos lleva a los 211 FPS.

Otro de los grandes abanderados del trazado de rayos es Ghostwire Tokyo, ya que utiliza dicha tecnología en iluminación, sombras y reflejos, y esto lo convierte en un título muy exigente. En 1440p tenemos un claro cuello de botella incluso con trazado de rayos activado, mientras que en 4K el escalado del DLSS 2 es muy bueno, tanto que al activarlo en modo rendimiento pasaremos de 71 FPS a 119 FPS.

Gears 5 ilustra de nuevo el cuello de botella que se produce en resoluciones 1080p y 1440p. En 4K tenemos un resultado excelente, ya que la GeForce RTX 4090 es capaz de alcanzar los 92 FPS de media con el juego configurado en «Locura» y con la iluminación global (GI por sus siglas en inglés) en 32 rayos. Como podemos ver, reducirla a 8 rayos mejora notablemente el rendimiento.

Terminamos la ronda de pruebas en juegos con Lyra, un título desarrollado bajo el motor Unreal Engine 5 que aprovecha el DLSS 3. En 4K nativo y calidad máxima la GeForce RTX 4090 consigue 68 FPS de media, pero la fluidez no es del todo buena porque tiene mínimos de 32 FPS. Activar el DLSS 3 y la generación de fotogramas no solo eleva la media a unos impresionantes 181 FPS, sino que además dispara los mínimos a 124 FPS, lo que equivale a una fluidez absoluta.

GeForce RTX 4090 frente a GeForce RTX 3090 Ti en juegos

Ya tenemos una gran cantidad de datos de rendimiento de la GeForce RTX 4090, ¿pero cómo se compara frente a la GeForce RTX 3090 Ti? Para responder a esta pregunta voy a compartir con vosotros una comparativa de rendimiento exhaustiva entre ambas tarjetas gráficas que os permitirán tenerlo totalmente claro. Todas las gráficas miden la tasa de fotogramas por segundo.

En Metro Exodus Enhanced Edition vemos que la GeForce RTX 3090 Ti consigue una media de 52 FPS en 4K con trazado de rayos en ultra, mientras que la GeForce RTX 4090 alcanza los 92 FPS. Con DLSS activado las diferencias a favor de la primera también son muy grandes. Todas las pruebas se han realizado en la misma escena, y se han imitado las mismas acciones para minimizar las discrepancias.

Los datos de rendimiento que tenemos en Control vuelven a dar una clara ventaja a la GeForce RTX 4090, especialmente en resolución nativa y con DLSS 2 en modo calidad. Al activar el modo rendimiento del DLSS 2 se produce un claro cuello de botella que reduce las diferencias entre ambas.

En Dying Light 2 volvemos a encontrarnos con una diferencia notable a favor de la GeForce RTX 4090, que consigue 56 FPS en 4K nativo frente a los 36 FPS de la GeForce RTX 3090 Ti. Activar el DLSS 2 dispara el rendimiento e inclina la balanza a favor de la GeForce RTX 4090, que llega casi a doblar el rendimiento de la GeForce RTX 3090 Ti.

Con Ghostwire Tokyo tenemos una situación similar a la anterior. La GeForce RTX 4090 reafirma un gran salto en rendimiento en 4K, tanto en modo nativo como al activar el DLSS. Destaca el excelente resultado del DLSS 2 en modo calidad, y vemos un claro cuello de botella en la GeForce RTX 4090 al activarlo en modo rendimiento.

Con Shadow of the Tomb Raider las diferencias son aún más marcadas, y a favor de la GeForce RTX 4090. Esta tarjeta gráfica es tan potente que alcanza los 118 FPS en 4K con trazado de rayos en ultra, mientras que la GeForce RTX 3090 Ti queda en 66 FPS. El DLSS 2 escala mejor en este título, como podemos ver en la gráfica adjunta.

No podía faltar Cyberpunk, el gran abanderado del DLSS 3. En 4K nativo con trazado de rayos en demencial la GeForce RTX 4090 está muy cerca de doblar el rendimiento de la GeForce RTX 3090 Ti, y la diferencia que marca el DLSS 3 frente al DLSS 2 es espectacular, tanto que dispara el rendimiento a 104 FPS en modo calidad, mientras que el DLSS 2 apenas llega a 39 FPS también en modo calidad. En modo rendimiento el DLSS 3 está cerca de triplicar el rendimiento del DLSS 2.

La diferencia de rendimiento en Quake II RTX también es muy clara y favorable a la GeForce RTX 4090, incluso en 1440p. Esto tiene una explicación, y es que este juego tiene una dependencia total de la GPU y resulta muy exigente, gracias a la excelente utilización que hace del trazado de rayos.

Queda claro que la GeForce RTX 4090 es mucho más potente que la GeForce RTX 3090 Ti, ¿pero cuánto? La gráfica que encontraréis justo debajo de estas líneas os da la respuesta. La nueva tarjeta gráfica tope de gama de NVIDIA es un 79,21% más potente en 4K nativo con trazado de rayos activado, y un 73,86% más potente con dicha configuración si utilizamos el DLSS en modo calidad. Con el DLSS en modo rendimiento la diferencia media a favor de la GeForce RTX 4090 es de un 62,46%.

Escalado de frecuencias, temperatura y consumo

Vamos a empezar hablando de las temperaturas de trabajo porque, al final, estas son lo que más influye  en el escalado del modo turbo de la GeForce RTX 4090. En líneas generales, el nuevo tope de gama de NVIDIA registra unas temperaturas sobresalientes. Tenemos una media de 65 grados en juegos y un pico de 70 grados que solo se produce en casos muy concretos. Los ventiladores son muy silenciosos, así que estamos ante un resultado sobresaliente.

Las buenas temperaturas que registra la GeForce RTX 4090 permiten que el modo turbo se dispare hasta los 2.775 MHz, una cifra espectacular si la comparamos con los valores de poco más de 2 GHz que era capaz de alcanzar la GeForce RTX 3090 Ti.

Saltamos ahora a ver el consumo. La GeForce RTX 4090 registró una media máxima en mis pruebas de 425 vatios, una cifra excelente si tenemos en cuenta que su TGP es de 450 vatios. Si no hacemos overclock, la tarjeta se mantiene dentro de unos valores totalmente seguros, y no tendremos nada que temer incluso aunque utilizamos una fuente de alimentación de 850 vatios, siempre que esta tenga un mínimo de calidad, y siempre que el resto de componentes de nuestro equipo no sean excesivamente tragones.

Se había especulado mucho con que Ada Lovelace iba a ofrecer una mala relación consumo-rendimiento, pero los resultados que he obtenido en este análisis confirman que eso es totalmente falso. La GeForce RTX 3090 Ti tiene un consumo medio de 445 vatios en juegos, lo que significa que la GeForce RTX 4090 consume de media 20 vatios menos que la GeForce RTX 3090 Ti y rinde hasta un 79,21% más.

Antes de cerrar este apartado y de entrar en la recta final del análisis quiero compartir con vosotros datos muy interesantes sobre el consumo y el escalado de este con el DLSS. En la gráfica adjunta podéis ver que activar el DLSS reduce notablemente el consumo de la GeForce RTX 4090. Esto tiene una explicación muy sencilla, y es que dicha tecnología reduce la cantidad de píxeles a renderizar y aligera la carga de trabajo que debe soportar la GPU, reduciendo con ello su tasa de uso.

En Ghostwire Tokyo activar el DLSS en modo rendimiento puede reducir el consumo en más de 100 vatios, dependiendo de la resolución utilizada y del modo de calidad de dicha tecnología. En Cyberpunk 2077, probablemente el juego más exigente que existe a día de hoy, la diferencia de consumo entre 4K nativo y DLSS 3 en modo rendimiento también es considerable, incluso manteniendo los ajustes de calidad máxima y trazado de rayos en demencial.

NVIDIA DLSS 3 a prueba en Cyberpunk 2077

La tecnología NVIDIA  DLSS 3 es sin duda una de las novedades más importantes de la nueva generación gráfica de NVIDIA, y su implementación en Cyberpunk 2077 es una de las más completas e interesantes que existen hasta el momento. Ya hemos visto de qué es capaz de multiplicar casi por cinco el rendimiento en 4K con calidad máxima y trazado de rayos en demencial, ¿pero cómo afecta a la calidad de imagen?

Para responder a esta pregunta quiero aclararos primero un par de cosas. La primera es que no es lo mismo ver el juego en movimiento, es decir, en vídeo, que en imágenes estáticas. Los vídeos nos ofrecen una imagen más realista porque nos permiten apreciar la presencia de artefactos gráficos, de ghosting y de otros problemas que pueden ocurrir durante el proceso de reconstrucción y de reescalado, y también durante la generación de fotogramas. La segunda es que los vídeos también nos permiten apreciar la ganancia de rendimiento que se produce al activar el DLSS 3, y notaremos desde el primer momento el impacto que esta tiene en el juego.

En los dos primeros vídeos he elegido una escena nocturna bastante exigente, con múltiples peatones y coches. Ambos tienen la misma configuración, pero el primero no utiliza DLSS 3 y el segundo sí tiene dicha tecnología activada. La GeForce RTX 4090 es tan potente que incluso sin activar el DLSS 3 es capaz de mover Cyberpunk 2077 con una fluidez más que aceptable, pero en cuanto empecéis a reproducir el segundo vídeo notaréis un cambio importante en materia de rendimiento.

Activar el DLSS 3 en modo rendimiento nos da una ganancia de rendimiento espectacular, y esto se deja notar al instante en la fluidez del juego. Los movimientos de los coches y de los peatones están a otro nivel, y estos muestran unas animaciones más ricas y mucho mejor resueltas. Fijaros por ejemplo en los desplazamientos de los coches que pasan a gran velocidad, como el coche azul del principio. El aumento del rendimiento que consigue el DLSS 3 y la generación de fotogramas por segundo hacen que este sea mucho más realista.

Si reproducís el vídeo a una velocidad de 0,5x podréis ver el excelente trabajo que hace el DLSS 3 de NVIDIA. Los coches utilizan un efecto de desenfoque de movimiento muy bien ejecutado, y no se aprecian problemas graves en el proceso de reconstrucción ni en la generación de fotogramas. Os dejo una imagen a modo de ejemplo para que tengáis una referencia más clara, donde analizo los puntos más importantes que podrían dar problemas y que, sin embargo, quedan muy bien resueltos con el DLSS 3.

Cyberpunk 2077 con DLSS 3. Clic para ampliar.

En la segunda imagen podemos ver una escena aún más compleja, con V a los mandos de la Kusanagi CT-3X desplazándose a alta velocidad. El trabajo que realiza el DLSS 3 en esa escena tan difícil para cualquier técnica de reconstrucción y generación de fotogramas es simplemente espectacular, tanto por la nitidez y por el grado de calidad que es capaz de mantener como por la ausencia de ghosting apreciable y de artefactos.

Cyberpunk 2077 con DLSS 3. Clic para ampliar.

En el último vídeo podemos ver otra escena donde alternamos entre el DLSS 3 activado y desactivado. Todo lo que hemos dicho anteriormente se repite en este último vídeo, la calidad y el nivel de detalle y de nitidez que mantiene esta tecnología es fantástico, la generación de fotogramas funciona a la perfección y da un impulso importante a la fluidez, haciendo que la experiencia que disfrutamos al jugar esté a otro nivel, y todos los elementos de la escena se mueven e interactúan con la iluminación y los reflejos a la perfección.

En la galería que aparece justo debajo de estas líneas encontraréis más imágenes comparativas. En un lado aparece Cyberpunk 2077 en modo 4K nativo y con trazado de rayos en demencial, y en otro lado tenemos la misma escena pero con DLSS 3 activado. ¿Sabéis cuál utiliza DLSS 3 y cuál no? Pues no os preocupéis, que no os dejaré con la duda, todas las de la derecha tienen DLSS 3 activado. Podéis ampliarla haciendo clic en ella.

NVIDIA Reflex y la latencia

Al principio del artículo os he hablado del papel que juega esta tecnología y del impacto que puede tener la latencia en juegos. Si esta es muy alta, nuestras acciones tardarán mucho tiempo en reflejarse en el juego, algo que obviamente arruinará nuestra experiencia. Para evitar que esto sea un problema, NVIDIA Reflex se activa automáticamente junto con DLSS 3 y la generación de fotogramas.

Latencia en Lyra.

Esta tecnología actúa coordinando CPU y GPU y logra nos resultados muy bueno. En Lyra 5, un título muy exigente desarrollado bajo el Unreal Engine, la latencia media con DLSS 3 activado, resolución 4K, calidad máxima y trazado de rayos activo que registré fue de solo 51 ms, y en otros juegos como Cyberpunk 2077 y Microsoft Flight Simulator se mantuvo en 38 ms y 42 ms, respectivamente.

Latencia en Cyberpunk 2077.

En mis pruebas con DLSS 3 y NVIDIA Reflex activados la experiencia ha sido excelente, y los números que he compartido con vosotros hablan por sí mismos, así que podéis estar tranquilos, la latencia no es un problema al utilizar ambas tecnologías con la GeForce RTX 4090. En las capturas de pantalla adjuntas os dejo los valores exactos de esas tres pruebas específicas con DLSS 3.

Latencia en Microsoft Flight Simulator.

Notas finales

La GeForce RTX 4090 representa una evolución muy importante frente a la generación anterior. Los datos de rendimiento bruto confirman que es casi un 80% más potente que la GeForce RTX 3090 Ti en 4K con trazado de rayos activado, y los valores de consumo que ha registrado ponen en evidencia que tiene un consumo ligeramente inferior al de aquella, lo que la convierte en una solución gráfica mucho más potente y más eficiente.

Sin embargo, la GeForce RTX 4090 es mucho más que potencia bruta, es especialización y valor a través de la innovación, y con este modelo NVIDIA ha vuelto a demostrar por qué es un referente, y por qué sigue siendo «el rival a batir». El salto que ha dado esta tarjeta gráfica a nivel de rendimiento en trazado de rayos es enorme, tanto que abrirá las puertas a un nuevo nivel de calidad y realismo que hasta hace unos años nos habría parecido imposible. En este sentido, el modo «Overdrive» de Cyberpunk 2077 será la punta de lanza de NVIDIA, y pronto veremos a otros títulos triple A seguir sus pasos.

La diferencia de rendimiento en trazado de rayos es tan enorme que la GeForce RTX 4090 dobla a la GeForce RTX 3090 Ti, y si introducimos el valor del DLSS 3 en la ecuación queda claro que Ada Lovelace es una de las mejores generaciones gráficas que ha lanzado NVIDIA hasta el momento en el mercado de consumo general.

Esta tecnología es verdaderamente revolucionaria porque puede multiplicar por cinco el rendimiento, reduce los problemas derivados de los cuellos de botella a nivel de CPU, permite reducir drásticamente el consumo al aligerar la carga que debe afrontar al GPU y mantiene un nivel de calidad y de detalle fantástico.

En cuanto a la calidad de construcción y al diseño de la GeForce RTX 4090, NVIDIA ha dado forma a una terminación premium con materiales de alta calidad, ha integrado una solución de alimentación de primer nivel y un sistema de alimentación tan capaz que puede mantener sus temperaturas de trabajo entre los 65 y los 70 grados.

Con la GeForce RTX 4090 jugar en 4K nativo con trazado de rayos activo y 4K manteniendo un buen nivel de fluidez ha dejado de ser un sueño y se ha convertido en una realidad, y gracias al DLSS 3 podemos disfrutar de este tipo de configuraciones a unas tasas de fotogramas que hasta hace menos de un año nos habrían parecido imposibles. Esta tarjeta gráfica es tan potente que los cuellos de botella por CPU cuando jugamos en resoluciones inferiores a 4K son frecuentes, y es la primera de su clase que realmente está preparada para mover juegos en 8K sin renunciar a un buen de calidad y de fluidez.

Su valor en juegos está claro, pero no debemos olvidarnos de que la GeForce RTX 4090 es mucho más que una tarjeta gráfica para gaming, es una solución excelente para unificar trabajo y ocio. Su buen rendimiento en aplicaciones profesionales ha quedado constatado, y su fantástica integración a través de los drivers NVIDIA Studio la convierte en una tarjeta gráfica ideal para diseñadores, streamers, creadores de contenido, diseñadores, editores de fotografía y vídeo y también para profesionales del mundo del renderizado 3D. Una buena inversión, sobre todo si la vas a utilizar para trabajar y para jugar. Su precio es de 1.959 euros.