NVIDIA GeForce RTX 4000シリーズ（Ada Lovelace）最新情報まとめ

2022年にNVIDIAではGeForce RTX 4000シリーズ、通称Ada Lovelaceを発売予定としていますが、ここでは海外リーク情報などで挙がっているRTX 4000シリーズの発売時期、ラインアップ、パフォーマンス、価格などの情報をまとめて紹介します。

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ラインアップの情報

NVIDIA GeForce RTX 4000シリーズではハイエンドモデルからエントリーモデルまで全ラインアップが網羅される予定となっています。

ハイエンドモデル：AD102 GPU

AD102 GPUではGeForce RTX 4090やRTX 4080 Ti、RTX 4080などハイエンドモデルで採用が予定されているGPUと見られています。

Streaming Multiprocessors（SM）が144基搭載され、1SM辺り128基のCUDAコアが搭載されていると計算すると合計18432基のCUDAコアを搭載するとの事です。現行のGA102 GPUではSMが84基（CUDAコアが10,752基）搭載されている事から1.7倍になっています。

GeForce RTX 4000シリーズは現行の2倍の性能と消費電力になる模様

過去にGeForce RTX 4000シリーズでは現行の2倍の性能と消費電力になるという話がありましたが、IPCや動作クロックがGA102より向上するとすると2倍の性能と言うのは間違いではない可能性はありそうです。

なお、Turing世代（RTX 2000）のTU102からAmpere（RTX 3000）のGA102ではSMが72基から84基と1.17倍に留まっている事からGA102からAD102では性能が大幅向上するのは間違い無さそうです。

一方、大幅に増えたCUDAコアに対してバス幅に関しては384-bitに据え置かれる見込みでVRAMについてもGDDR6Xが引き続き採用される見込みです。ただし、L2キャッシュに関してはGA102の6MBから96MBに大容量化が行われる見込みでバス幅や帯域幅がボトルネックとなる事は無いように工夫されているようです。

アッパーミドルモデル：AD103 GPU

AD103 GPUについてはデスクトップ向けとして登場するとすればRTX 4070 Tiなどアッパーミドル、モバイル向けであればハイエンドモデルに搭載されるGPUとして登場すると見られています。

このGPUではSMが最大84基、CUDAコアは10752基搭載されると見られており現行のRTX 3090などで採用されているGA102と同じ仕様になるようです。

バス幅に関しては256-bitと据え置きですがL2キャッシュはGA103の4MBから64MBに増やされます。

ミドルレンジモデル：AD104 GPU

AD104 GPUはRTX 4060などミドルレンジ向けモデルに搭載されるGPUになると見られていますが、SMは現行のGA104 GPUの48基（CUDAコア：6144基）から60基（CUDAコア：7680基）と1.25倍に増やされています。このモデルではGA104に比べるとバス幅が256-bitから192-bitに減らされていますがL2キャッシュは4MBから48MBに増えています。そのため、バス幅減少によるパフォーマンスへの影響は無さそうです。

エントリー向けモデル：AD106、AD107 GPU

AD106およびAD107 GPUはRTX 4050やモバイル向けのミドルレンジGPUなどに採用される見込みとなっていますが、SMは前者が30基から36基、後者が20基から24基と1.2倍に増やされています。またL2キャッシュも他のGPUと同じく大容量化が行われており、2MBから32MBに増やされています。

NVIDIA GeForce RTX 4000シリーズの詳細仕様判明。大容量キャッシュ搭載

発売時期は2022年9月から10月頃？

GPU関係のリークを取り扱うGreymon55氏によると、NVIDIAではGeForce RTX 4000シリーズを2022年9月から10月に発売をする計画で動いているようです。

現行世代にあたるRTX 3000シリーズは9月に発売が行われているため、丁度2年と言う節目に当たる2022年9月に発売がされる可能性は高いと言えそうです。一方で、NVIDIAでは2022年2月末頃に大規模なハッキング被害に遭ってしまっており、これらが発売スケジュールに影響を及ぼす可能性はあるようです。

Ada Lovelaceアーキテクチャーについて

NVIDIA GeForce RTX 4000シリーズではGPUアーキテクチャーが刷新され、現行のRTX 3000シリーズで採用されているAmpereからAda Lovelaceに変更されます。Ada Lovelaceの名称はイギリスの数学者で世界初のコンピュータープログラマーであるエイダ・ラブレス（Augusta Ada King, Countess of Lovelace）から名称が取られています。

このAda LovelaceではTSMC 5nmが採用される予定となっていますが、VRAMに関してはGeForce RTX 3000シリーズで採用されているGDDR6XおよびGDDR6が引き続き採用される予定となっています。ただし、VRAM速度がボトルネックとならないようにAda Lovelaceでは大容量のキャッシュが搭載される予定となっています。

GeForce RTX 4000ではサムスンからTSMC 5nmプロセスに切り替えへ 

大容量L2キャッシュが搭載

GeForce RTX 4000シリーズに搭載されるAda LovelaceアーキテクチャーではRTX 3000シリーズのAmpereに比べてCUDAコアが1.2倍から1.7倍に増やされていますが、L2キャッシュについてもRTX 3000シリーズに対して10倍近い大容量化が行われています。

Ada will have huge L2 @VideoCardz pic.twitter.com/sjMGXttX0Y

— XinoAssassin (@xinoassassin1) March 2, 2022

RTX 3000シリーズではバス幅32-bit辺りに512kbのL2キャッシュを搭載しており、ハイエンドのGA102 GPUでも6MB程度のL2キャッシュ容量でした。しかし、RTX 4000シリーズではバス幅64-bit辺り16MBのL2キャッシュを搭載するようになったようで、384-bitのバス幅となるAD102では96MB、128-bitのAD106やAD107でも32MBとL2キャッシュが10倍以上大容量化が行われています。

NVIDIAとしては、GDDR7の制定が遅れている関係上、GDDR6Xを引き続き採用する必要がある一方で4KディスプレイやVRなどGPU帯域幅が重要となる場面が増えてきています。そのため、VRAMの規格やバス幅を据え置いたまま、帯域幅を疑似的に広げる方法としてL2キャッシュの大容量化を行ったと見られています。

NVIDIA GeForce RTX 4000シリーズの詳細仕様判明。大容量キャッシュ搭載

消費電力と性能について

GeForce RTX 4000シリーズではアーキテクチャーの刷新によって性能は大きく向上すると見られています。最も大きく向上するのがRTX 4090などハイエンドモデルになると見られており、CUDAコアが1.7倍に増える事や動作クロックが2.2 GHz程度になる事を加味するとRTX 3090に対してRTX 4090は2倍の性能になる可能性は十分にあると見られています。

性能が上がってはいる一方で、あまり評判が良くないサムスンの8nmからTSMC 5nmに進化する事で消費電力は低減され、ワットパフォーマンスは上がると見られています。しかし、TSMC 5nmに変更してもCUDAコアが1.7倍近く搭載されている事や動作クロックが大きく引き上げられているため、グラフィックカード全体の消費電力を示すTGPに関してはRTX 4090では600W、RTX 4080で450Wになると見られています。RTX 4090の後に追加投入がされるRTX 4090 Tiに関しては800Wを超える可能性も出ているようです。

NVIDIA GeForce RTX 4090ではTDPが600Wとなる模様。RTX 4090 Tiでは800W以上？

ハイエンドモデルでは『12VHPWR』搭載。　電源ユニットの買い替えが必要になる可能性

GeForce RTX 4000シリーズの中でハイエンドモデルでは450W以上の消費電力になる事がほぼ確定している状況ですが、これに合わせてNVIDIAでは既存のPCIe 6pinや8pinに替わる新たな電源規格に対応を指せると見られています。それが、『12VHPWR』と呼ばれるPCIe用の電源規格です。

この『12VHPWR』では1口辺り最大600Wの給電が可能になっており、RTX 4090で必要になると言われているTGP 600Wには十分対応が可能になっています。しかし、この『12VHPWR』では電力を供給する12pinの他に電源ユニットとGPUと通信を行う信号線が4pin追加されており、これらを電源ユニット側で処理する必要があります。そのため、RTX 3000シリーズの一部モデルで搭載されていた12pinのように8pinを2本繋いで12pin化と言うような事は出来ず、『12VHPWR』に対応するGPUを搭載する場合、電源ユニットを『12VHPWR』対応のモノに買い替える必要があるようです。

PCIe Gen5電源『12VHPWR』の詳細判明。対応には電源ユニット買い替え必須

 

NVIDIAのGeForce RTX 4000シリーズについてはNVIDIAに対するハッキングによって様々な情報が流出してしまっている状況ですが大まかな仕様面だけでまだまだ謎に包まれたモデルとなっています。今後新しい情報などはこのページに随時追加して見直していきます。

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