RTX 4090 / 4080 16GB / 4080 12GB：RTX 40シリーズの性能と仕様を解説

GeForce RTX 40シリーズ（Ada Lovelace世代）が登場。RTX 30シリーズ（Ampere世代）からきっかり2年ぶりの後継モデルです。

今回正式リリースされた「RTX 4090」「RTX 4080 16GB」「RTX 4080 12GB」のスペック、性能、そして価格やコスパについて。本記事でわかりやすく解説します。

（公開：2022/9/21 | 更新：2022/10/26）

全部で3つある「RTX 40」シリーズ

これから約15000文字を使ってRTX 40シリーズを解説しますが･･･「長いよ!! 読んでられない。」という人向けに、「結論まとめ」から始めます。

• RTX 40シリーズの発売日と価格は？

製造コストが非常に高額とされるTSMC 4N（5 nm）プロセスを採用した「RTX 40」シリーズは、すべてのグレードで軒並み値上げです。

最上位のRTX 4090は100ドルの値上げ（国内：約30万円～）と少ないですが、RTX 4080は16GB版なら500ドルの値上げ（国内：約22万円～）、12GB版ですら200ドルの値上げ（国内：約16万円～）と高いです。

2022年時点で、NVIDIAは在庫がたまりに溜まっているRTX 30シリーズも併売するらしく、置き換えモデルというより実質的な上位グレードとして販売される形式になります。

• RTX 40シリーズのスペック（仕様）は？

RTX 30とは違い、RTX 40では（最上位を除いて）シェーダー数があまり増えておらず、ブーストクロックの大幅な引き上げやL2キャッシュの増量によるIPC改善で性能アップを狙います。

• GeForce RTX 4090のスペック解説
• GeForce RTX 4080 16GBのスペック解説
• GeForce RTX 4080 12GBのスペック解説

RTX 4090は16384コアで、ブーストクロックが2.5 GHzです。RTX 4080 16GBは9728コア、ブーストクロックが2.5 GHzです。RTX 4080 12GBはなんとシェーダー数が減って7680コア、ブーストクロックは2.6 GHzと大幅上昇です。

RTX 4080の16GB版と12GB版でシェーダー数が違うのは少々ややこしい仕様で注意が必要。消費者としては、16GB版をRTX 4080 Tiとしてリリースしてほしかったですが、後出し用の型番をとっておくのがNVIDIAらしいやり方です。

• RTX 40シリーズの性能は？

シェーダー数とクロック周波数から予想できる理論性能（FP32）は以下のとおりです。

• RTX 4090が、RTX 3090の約2.32倍
• RTX 4080 16GBが、RTX 3080 10GBの約1.64倍
• RTX 4080 12GBが、RTX 3080 10GBの約1.35倍

RTX 4090だけが飛び抜けて性能の上昇幅が大きく、RTX 4080番台は伸び幅が控えめです。

価格差を計算するとコストパフォーマンスは完全に悪化しており、これから一部で投げ売りされるであろうRTX 30シリーズを底値で買うのが正しい戦略になる場合も十分に考えられます。

なお、上記の性能はあくまでも理論性能（FP32）に基づいた理論値であり、実際のゲーミング性能はさらに下がる可能性もあります。

一方で、L2キャッシュの増量によるIPC改善や、第4世代Tensorコアを用いた最新のアップスケーリング技術「DLSS 3.0」でどこまで性能を底上げできるかで評価が激変する可能性も濃厚です。

• RTX 40シリーズの技術的な進化は？

カタログスペック面の進化はパッとしないものの、技術的な進化はいろいろあります。

• 進化するレイトレ性能「第3世代RTコア」
• より高性能なアップスケーリング「DLSS 3.0」
• 最大1.4 TFLOPSのFP8演算性能（初実装）
• 最大72 MBに増えた「L2キャッシュ容量」
• AV1ハードウェアエンコードに対応
• プロセスは8 nm → 5 nmに縮小

興味があるところは、↑それぞれの解説を読んでみてください。

RTX 40シリーズのスペックまとめ

2022年9月時点、NVIDIAから正式アナウンスされているRTX 40シリーズは以上の3つです。

TSMC 5 nmプロセスのおかげで、ダイ面積を抑えつつトランジスタ搭載数を大幅に増加させていますが、MSRPは据え置きどころか大幅な値上げとなったのがとても残念です。

やはり飛び込みで使わせてもらったTSMC 5 nmプロセスが相当に高くついたと推測できます。加えて2年前から見て約30%も進んだ円安も、国内販売価格に大きな打撃です。

現状はラグジュアリーモデルに過ぎず、一般ユーザーは引き続き併売されるRTX 30シリーズを購入する流れになります。グラフィックボード1枚に5万円超えですら高いと感じる人が圧倒的に多いなか、10万どころか15万円オーバーはついていけないでしょう。

FE版はともかく、オリファンモデルはASK税も加わってくるため、実際の値段はどこまで上がってしまうのか･･･不安です。

RTX 4090（RTX 3090の約2.3倍）

「RTX 4090」がRTX 40シリーズの現行最上位モデルです。ただしフルスペックモデルではない※ため、おそらく後出しでRTX 4090 Tiが出てくる可能性が高いです。

基本スペックは凄まじい内容です。シェーダー数が約1.6倍の16384コア、ブーストクロックは約1.5倍の2.5 GHzに達します。コア数とクロックから計算できる理論性能（FP32）は80 TFLOPS超えで、RTX 3090の約2.3倍です。

実際のゲーミング性能はFP32ほどの伸びを見せないですが、RTX 4090ではL2キャッシュが6 MB → 72 MBへ大幅に増量されており、キャッシュヒット率の改善でスペック通りの性能を出しやすい環境に。

加えて、FP8演算に対応する第4世代Tensor Coreの実装により、強力なアップスケーリング機能「DLSS 3.0」に対応。DLSS 3.0の有無で、レイトレを有効化した状態で最大4倍の4Kゲーミング性能を可能とのこと。

全体的に性能アップが目覚ましいものの、TDPは350 W → 450 Wへ増えており、ファクトリーオーバークロックが施されるオリジナルモデルでは600 Wも視野に入っています。

DLSS 3.0にフル対応するゲームならともかく、DLSSを使えないゲームではワットパフォーマンスとコスパの両方がかえって悪化するリスクも抱えています。

NVIDIAの希望小売価格は1599ドルと、先代のRTX 3090から100ドルの値上げです。性能を考えるとコスパも文句なしですが、日本国内ではFE版の予価が298000円と発表されており、非常に高いです。

RTX 3090が約15～17万円で購入できる状況だと、コストパフォーマンスはほぼトントンでしょう。

なお、RTX 3090相当の性能が欲しい場合は次に紹介する「RTX 4080 16GB」や「RTX 4080 12GB」が魅力的です。

※ダイショット（チップの画像）を見ると、演算ユニットを144個（18432コア）まで搭載できる余裕があります。

RTX 4090ベンチマーク：配信者やAI絵師にも最適な弩級ゲーミングGPU

国内価格だとコスパがやや微妙ですが、他で代替できない「唯一無二の性能」が最大の魅力です。･･･とにかく凄まじい性能してます。

RTX 4080 16GB（RTX 3080の約1.6倍）

「RTX 4080 16GB」は、RTX 3080 12GBの後継にあたるモデルです。価格はなんと400ドル上がって1199ドル、国内価格は約22万円と現行のRTX 3090よりもお高いです。

とはいえ値段なりの性能はきちんと提供できる用意があります。シェーダー数は1割増の9728コアで、ブーストクロックは1.7 GHzから一気に2.5 GHzまで伸びています。

シェーダー数とクロックから計算できる理論性能（FP32）は約49 TFLOPSで、RTX 3080 12GB比較で約1.6倍もの性能アップです。

L2キャッシュも5 MB → 64 MBへ大幅に増え、キャッシュヒット率の改善による性能の効率化が図られています。2 GHz超えの高いクロックは低解像度でも効きやすい傾向があるため、1.6倍はともかくRTX 3090超えはほぼ確実でしょう。

FP8演算に対応した第4世代Tensor Coreが可能にする「DLSS 3.0」も含めると、NVIDIAいわく対応タイトルで最大2倍以上の性能向上も可能とのこと。

問題はどの程度RTX 3090を超えられているかどうかです。性能の伸び幅次第では、セール特価のRTX 3090を買ったほうがコスパが良い場合も普通にありえます。

80番台に22万円とは･･･あまりにも高い。円安がなくても16.5万円ですから、やはり高いです。

RTX 4080 12GB（RTX 3080の約1.4倍）

「RTX 4080 12GB」は、RTX 3080の後継モデルです。ノーマルの80番台として、過去もっとも高価な899ドル（200ドル値上げ）となり、国内価格はなんと約16.5万円となります。

RTX 3080の発売価格が約9.6万円で、現在は9万円ちょっとで購入できると考えると「高い」としか言えないです。

NVIDIAによればDLSS 3.0適用時の性能で、RTX 3080 Tiに対して約1.5～2.6倍の性能アップを実現しているとのこと。本当であればかつての最上位モデルRTX 3090 Tiすら超えている性能です。

RTX 3090とほぼ同じ価格で、さらに上のRTX 3090 Tiを超える性能なら、一応コストパフォーマンスは改善されているように見えます。少なくともDLSS 3.0対応タイトルではRTX 3090超えは容易だと、NVIDIAは強気です。

L2キャッシュの大幅増量（5 MB → 64 MB）と、2.6 GHzもの高いブーストクロックで、シェーダーあたりの性能も改善が見込めます。DLSSを使わない場合の性能も、RTX 3090と同等レベルは可能でしょう。

しかし、16.5万円の割に性能が良いとはいっても、グラフィックボード単品に16.5万円は（正直なところ）常軌を逸した価格です。

RTX 3090以上の性能を必要としているコアなゲーマーやクリエイターにとって魅力のあるグラボであって、フルHDで144 fpsが出れば十分な大多数のゲーマーにとっては単なるラグジュアリーモデルに過ぎません。

円安がなかった場合の価格は12.3万円です。でも80番台（無印）に12.3万円は高いような･･･。

RTX 40シリーズの進化ポイント

第3世代RTコアで高効率化するレイトレ性能

Ada Lovelace世代（第3世代）RTコアは、Ampere世代（第2世代）のRTコアと比較して

• 光線と三角形の交差スループット：2倍
• Bounding Volume Hierarchy (BVH) のビルド時間：最大10倍も高速化
• BVHストレージ スペース（VRAM専有量）：最大5%にカット

と、さらに効率よくレイトレを処理できるように改善されました。

レイトレ単体の性能向上幅は不明ですが、NVIDIAのアピールするRTX 3090 Ti比較で最大4倍のパフォーマンスはDLSS 3.0だけでなく、高効率化したレイトレ処理性能も貢献している可能性が高いです。

第4世代Tensor Coreによる「DLSS 3.0」

データセンター向けに出荷されているHopper世代（H100 GPU）ですでに導入されている、FP8演算に対応した第4世代Tensor Coreを、Ada Lovelace世代にも導入しました。

専門的な話は抜きにして、パフォーマンスを見てみましょう。NVIDIAによると、DLSS 3.0による4Kゲーミング性能はRTX 3090 Tiと比較してベストケースでなんと4倍以上です。

RTX 4090とRTX 3090 Tiの理論性能はせいぜい2.3～2.4倍の性能差に過ぎず、4Kゲーミングで4倍超えの性能幅を出すのは難しいです。第4世代Tensor Coreを導入した「DLSS 3.0」を使ってこそ実現した大幅な性能向上です。

なお、NVIDIAの解説を読む限りでは、DLSS 3.0はFP8演算に対応する第4世代Tensor Core以降で対応できる機能※です。第4世代Tensor Coreを持たない旧世代（AmpereやTuring）はDLSS 2.xにとどまります。

※もちろん、NVIDIAのハッタリである可能性は否定できませんが･･･。

DLSS 3.0とOFA（Optical Flow Accelerator）により、1枚のソースフレームから2枚以上のフレーム生成が可能になったらしく、最大4倍近い性能アップも納得です。

最大1.4 TFLOPSのFP8演算性能（初実装）

RTX 40シリーズは従来のRTX 30シリーズになかった、8ビット浮動小数点（FP8）Tensor Engineを搭載し、FP8演算に対応します。スループットは最大5倍、RTX 4090では約1.32 TFLOPSの演算性能を可能に。

• H100 PCIe：約3026 TFLOPS
• RTX 4090：約1321 TFLOPS
• RTX 4080 16GB：約780 TFLOPS（概算）
• RTX 4080 12GB：約640 TFLOPS（概算）
• RTX 3090：非対応

AI技術開発やディープラーニングで役立ちます。

ライバルのRadeonシリーズには無い、新たな付加価値を盛り込み、ゲーマーにとっては高すぎる価格を正当化しようとするNVIDIAの努力が伺えます。

L2キャッシュの大容量化で性能効率アップ

RTX 40シリーズは性能を効率よく高めるため、L2キャッシュの大容量化に踏み切りました。

RTX 4090ではRTX 3090より12倍も多い72 MBのL2キャッシュを、RTX 4080では約12.8倍も多い64 MBのL2キャッシュを搭載します。キャッシュヒット率が50%以上も改善し、実質的なVRAM帯域幅が2倍以上になる計算です。

VRAM帯域幅の実質的な改善は、4K～8Kゲーミングにおいて特に重要とされています。実例の一つがRadeon RX 6000シリーズのスペックの割に振るわない4Kゲーミング性能が挙げられます。

低解像度（フルHD）においては2 GHz超えの高いクロックとIPCの高さが貢献してRTX 3000シリーズを上回る傾向があったRX 6000ですが、4KゲーミングとなるとあっさりRTX 3000に敗北を喫しています。

最大の理由がVRAM帯域幅の有無です。RTX 3090は約1 TB/s近いVRAM帯域幅を持ち、RX 6900 XTは512 GB/sしかありません。足りない帯域幅を補うために、大容量L3キャッシュによるInfinity Cacheがありますが、4Kゲーミングではこれでも不足でした。

今回のRTX 40シリーズは、従来と同じくGDDR6Xメモリによる約1 TB/s近いVRAM帯域幅を維持したまま、L3ではなく更にコアに近いL2キャッシュの大容量化を実装しています。

DLSS 3.0を併用した100 fps（200 fpsも視野？）超えの、ハイフレームレート4Kゲーミングに必須の設計です。

一方で、RTX 3090相当の性能を目指しているRTX 4080 16GB / 12GBはVRAMのバス幅が旧世代より絞られています。キャッシュヒット率が50%に改善する計算だと、RTX 4080 16GBは実質1.5 TB/s前後、RTX 4080 12GBが実質1.1 TB/s前後です。

RTX 3090超えかつRTX 4090未満の性能なら、実質1.1～1.5 TB/sあれば十分だと思われますが、実際に動かしてみないとなんとも言えない部分も多く参考程度にとらえてください。

デュアルNVEncで「AV1」エンコードに対応

Ada Lovelace世代から、ゲーム実況配信へのフル対応に向けて第8世代NVEncエンコーダーを2つ搭載します。

Intel DG2 Graphicsが一足先に対応している「AV1エンコード」をサポート。H.264やH.265と同じビットレートで比較して、より高い映像品質（VMAFスコア）を可能にする最新の圧縮形式に対応します。

逆に言うと、同じ映像品質を維持するならビットレートを下げられ、ストレージ容量の節約が可能です。少ない転送容量で高画質が可能になるため、ネット回線が弱い環境でも配信しやすくなります。

NVIDIAによると、NVEncによるAV1エンコードは従来のH.264エンコードと比較して、フルHDで40%、WQHD～4Kで50%も効率よく画質を稼げるとのこと。

同じビットレートで配信すると約40～50%高いビットレートの画質に相当し、同じ画質を維持するとビットレートを29～34%も削減できる計算です。

AV1エンコードは定番の配信ソフトOBS Studioが対応している他、Davinci ResolveやAdobe Premiere Proも2022年10月からAV1エンコードに対応する予定です。

NVIDIA公式のキャプチャソフトShadowPlayはRTX 40シリーズを使って、最大8K @60 fps（HDR）でゲームプレイを録画できます。

NVEncはすでに最高のハードウェアエンコーダーですが、第8世代NVEncのデュアル実装で文字通り最強のハードウェアエンコードに。ゲーム実況配信や、動画クリエイターは必然的にRTX 40に行き着くでしょう。

製造プロセスは「TSMC 4N」を採用

RTX 40シリーズの製造に使われるプロセスは台湾TSMC社の「TSMC 4N（5 nm）」プロセスです。Samsung 8 nmからTSMC 5 nmにシュリンクし、同じ面積のまま大量のトランジスタを搭載できます。

RTX 2080 Tiは754 mm2で180億トランジスタ、RTX 3090は628 mm2で280億トランジスタ、そしてRTX 4090は608 mm2で763億トランジスタも搭載しています。

チップ面積（1mm2）あたりのトランジスタ密度は1億2549万/1mm2となり、RTX 3090（Samsung 8 nm）比較で2.81倍です。

TSMC 4N（5 nm）プロセスによってトランジスタ密度が2.8倍も増えれば、シェーダー数を1.6倍どころか2倍以上に増やせそうですが、シェーダー数の増加に実際のゲーミング性能が比例しない現象はRTX 3000シリーズで顕著でした。

ではNVIDIAはせっかく高密度化したシリコンをどこに費やしたのか。言うまでもなく最大72 MBもの超巨大L2キャッシュです。シェーダーの総量を増やすのではなく、シェーダーあたりの性能改善に舵を切ってます。

RTX 3090の場合、L2キャッシュの面積比は約7%でした。RTX 4090は12倍の72 MBへ大幅増量となり、L2キャッシュがチップ面積に占める割合が非常に大きいと推測できます。

RTX 40シリーズまとめ

• DLSS 3.0込みで最大4倍のゲーミング性能
• 2.0 GHzを超えるブーストクロック
• 最大72 MBもの巨大L2キャッシュ
• 配信に便利なAV1エンコードに対応
• 補助電源コネクタは従来どおり
• 全体的に値上げで価格が高い
• コストパフォーマンスが変わらない可能性
• 消費電力はさらに増えています
• 更に分厚く巨大化が進むカード設計
• NVLink SLIに対応しない

現時点の情報だけでは、RTX 40シリーズはRTX 30シリーズほどの興奮を感じないグラフィックボードです。正直、肩透かしを食った気分です。

各社からオリジナルファンモデルが発表されていますが、どれもデザインに進化を感じられず、ただただ巨大化しただけ。カタログスペック上のTDPは確かに大人しいように見えて、実際に出てくるボード設計の巨大さを見るに「過少申告では？」と思います。

「同じ価格でより良い性能」を求める、大多数のゲーマーにとって今回のRTX 40シリーズは刺さらないです。ぼくもその一人です。Pascal世代の衝撃的なデビューと比較すると、Ada Lovelace世代は完全に霞んでいます。

RTX 4090 / 4080は、プロの動画クリエイターやゲーム実況配信者向けのグラフィックボードといえそうです。

以上「RTX 4090 / 4080 16GB / 4080 12GB：RTX 40シリーズの性能と仕様を解説」でした。

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