Test : Radeon RX 470, la carte idéale pour jouer en Full HD ?

La Radeon RX 470 Asus Strix en détails

Nous adorons nous frotter au matériel le plus haut de gamme, c’est dans notre ADN, comme le montre notre dernier test de la NVIDIA Titan X. Mais parfois, il nous faut revenir plus près du portefeuille de la majorité des gens, qui ne peuvent simplement pas s’offrir l’Aston Matrin des cartes graphiques.

Selon le dernier recensement matériel de Steam en juillet 2016, seulement 1,62 % des joueurs se payent le luxe d’une définition d’affichage QHD (2560 x 1440 pixels). La 4H/UHD n’est même pas comptée explicitement. La définition la plus populaire reste le Full HD, chez presque 37 % des joueurs.

Radeon RX 470 : une RX 480 allégée

AMD cherche à combler ces joueurs précis. Avec une première Radeon RX 480 à moins de 280 euros (lire notre test de la RX 480), et aujourd’hui une Radeon RX 470, basée sur le même processeur, mais avec quatre CU (Compute Unit) désactivées : 32 au lieu de 36. Côté architecture, rien à signaler de particulier : il s’agit du même GPU Ellesmere, avec 5,7 milliards de transistors sur une surface de 232 mm², gravé en 14 nm FinFET par GlobalFoundries.

Chaque Compute Unit (unité de rendu) intègre 64 processeurs de flux (les « coeurs ») et quatre unités de texture. Avec ses 32 unités fonctionnelles, la RX 470 regroupe donc 2048 coeurs au lieu de 2304, avec 128 unités de texture activées. Vous allez le voir, nos résultats de test reflètent presque parfaitement ces changements physiques. Notez aussi que les fréquences sont réduites à 926 MHz de base et 1206 MHz en boost, pour une puissante brute finale de 3,8 TFLOPS.

L’infrastructure de base du GPU de la RX 470 reste intacte : 32 ROP et un bus mémoire de 256 bits. La RAM est toutefois moins rapide : 4 Go de GDDR5 à 1650 MHz, pour une bande passante totale de 211 Go/s. Les spécifications ne le précisent pas, mais nous pensons que le GPU garde aussi ses 2 Mo de cache L2 au total. La carte consomme moins que la RX 480 : elle est annoncée à 120 W (la RX 480 est à 150 W).

La carte Asus Strix RX 470 OC Edition

La carte que nous testons aujourd’hui est une Asus Strix RX 470 OC Edition, dont les fréquences sont annoncées à 1270 MHz en mode boost. Cette carte dispose d’un connecteur PCI Express à 6 broches, mais certaines RX 470, que nous avons déjà dans nos labos, sont équipées d’un connecteur à 8 broches. Notez aussi que certains fabricants lanceront des RX 470 équipées de 8 Go de mémoire vive.

AMD ne fabriquera pas de carte de référence pour la Radeon RX 470, il faudra donc uniquement compter sur les cartes partenaires. Cette décision n’est pas très surprenante puisque AMD a produit une carte de référence pour la Radeon RX 480 qui s’est avérée problématique.

Voilà pourquoi nous testons l’Asus Radeon RX 470 Strix. Cette carte est overclockée à 1270 MHz, mais cette fréquence est rarement atteinte lorsque la puce a une charge de travail élevée. On s’attend donc à ce que les Radeon RX 470 des autres partenaires aient environ le même niveau de performance.

Design et connecteurs

Le design des cartes Strix est intéressant et cette Radeon RX 470 n’échappe pas à la règle. Elle mesure 24,2 cm de long et 12 cm de haut avec une épaisseur de 3,5 cm qui est légèrement en dessous du maximum pour une carte dual slot. Elle est donc imposante, mais ne dispose pas de panneau arrière (backplate) pour la stabiliser.

À 640 grammes, la carte est relativement légère, probablement en raison de son système de refroidissement assez classique. Asus n’utilise que deux caloducs de 8 mm en nickel et un dissipateur en aluminium, en plus des deux ventilateurs.

Asus intègre un connecteur d’alimentation à 6 broches au lieu des 8 broches que la carte aurait pu accueillir. Le logo Strix est accompagné de LED qui permettent de jouir d’effets lumineux. L’arrière de la carte révèle enfin un connecteur à quatre broches pour gérer la vitesse d’un ventilateur de boîtier en fonction de la température de la carte.

On trouve enfin deux ports DVI-Dual Link,un port HDMI 2.0b et un port DisplayPort 1.3 (HBR3/1.4 HDR Ready). Ce dernier supporte une définition de 4K à 120 Hz ou de 5 K à 60 Hz. L’absence d’un deuxième connecteur DisplayPort signifie qu’il ne sera pas possible de profiter d’une définition de 8K à 60 Hz, qui est pourtant possible en théorie lorsque l’on utilise deux câbles.

Dissipateur, PCB et alimentation

Il est curieux de voir que le système de refroidissement d’Asus ne couvre pas la mémoire ou que les convertisseurs de tension ne sont pas refroidis par le dissipateur principal. Le fabricant utilise un dissipateur composé d’un seul bloc d’aluminium.

Au lieu du panneau arrière, on trouve un cadre en acier attaché au haut de la carte et plusieurs vis maintenant le tout en place. Comme d’habitude, le GPU est au centre de la carte. Il est positionné en diagonale et protégé par un cadre autour du Socket, ce qui rappelle les anciens designs des cartes AMD.

On trouve ensuite huit modules de mémoire à côté du GPU. La H5GC4H24AJR est un module de 4 Gbits de GDDR5 signé SK Hynix. La tension, qui se situe entre 1,35 V et 1,5 V, dépendra de la fréquence de fonctionnement.

Tout comme sur la Radeon RX 480 Strix, Asus utilise un PWM et des MOSFET frappés d’un label original, mais probablement en provenance d’International Rectifier.

Il y a quatre phases d’alimentation pour le GPU et deux pour la mémoire. Le rail 3,3 V a une moyenne de seulement 1 W, ce qui explique la simplicité du design. Les phases du GPU utilisent des M3054 N-Channel et M3056 N-Channel d’UBIQ.

Les MOSFET sont rapprochés les uns des autres et devraient en principe générer plus de chaleur. La bobine est signée Super Alloy Power (SAP) II et devrait être de même qualité que celles de Foxconn. Enfin, la Radoen RX 470 d’Asus utilise une puce ITE 8915FN pour contrôler le courant électrique.

Au final, le design de la carte est simple et bien pensé à l’exception du connecteur d’alimentation PCI-Express. La Raden RX 470 a un connecteur à 6 broches, mais la carte était clairement conçue pour un connecteur à 8 broches comme le montre la photo ci-dessous. Les raisons derrière ce choix sont inconnues et il est possible qu’Asus ait voulu faire des économies. On peut néanmoins se demander ce qu’en pense les ingénieurs de la firme, puisque la carte devrait avoir du mal à respecter les limites de consommation définies.

Notre méthode de test

Notre carte de test, une Asus Strix RX 470 OC Edition, est overclockée à 1270 MHz, mais attention, la fréquence réelle constatée est en moyenne de 1143 MHz au bout de quelques minutes de jeu intense. Notez que la carte est équipée de 4 Go de mémoire vive, ce qui est, selon nous, une quantité suffisante pour du jeu en Full HD.

Voici les cartes concurrentes que nous avons choisies pour le test de la Radeon RX 470 :

Quel CPU choisir ?

La question est bien présente chez les testeurs : il s’agit ici de tester un GPU moins haut de gamme qui prendra place sur des plateformes moins puissantes. Avec l’importance que prend la puissance du CPU chez les nouvelles API DirectX 12 et Vulkan, le choix de la plateforme de test est une question qui devient très pertinente. Mais pour l’instant, dans un souci d’équité, nous avons choisi de rester sur notre plateforme haut de gamme à base de Core i7-6700K, la même qui nous a permis de tester les GeForce GTX 1080, 1070, Titan X et Radeon RX 480.

Soyez toutefois certains qu’après le lancement officiel de toutes ces cartes, qui nous monopolise tout notre temps de test, nous reviendront sur ces questions, et ne manqueront pas d’explorer en profondeur ce sujet précis. D’ici là, nous espérons avoir un ou deux jeux DirectX 12 ou Vulkan supplémentaires, ce qui serait parfait pour nos tests.

Réglages des benchmarks

Pour ce test en Full HD, nous avons conservé de l’antialiasing pour compenser la faible définition de l’image, mais en qualité réduite (MSAA 2x sous GTA V, SMAA pour Hitman et Rise of the Tomb Raider, SSAA pour Metro: Last Light Redux, etc.). Tout comme pour le test de la Titan X de NVIDIA, nous avons abandonné Fraps dans les jeux Vulkan/DX12, pour utiliser PresentMon. Les cartes ont été testées avec les derniers pilotes disponibles pour la presse : Radeon Crimson Edition 16.8.1 et GeForce 368.98.

Ashes of the Singularity, Battlefield 4, et DOOM

Ashes of the Singularity

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Dans ce jeu, AMD se montre toujours aussi performant. La Radeon RX 480 termine en tête, meilleure que la GeForce GTX 1060 Founders Edition. La nouvelle RX 470 ne termine pas loin de la GTX 970, qui reste encore bien plus chère. La R9 280X souffre d’un sérieux problème de fluidité dans AotS. Les GTX 960 et 770 souffrent, quant à elles, de leur manque de mémoire.

Examinez bien l’écart entre la RX 470 et la 480 dans ce test, car il va déterminer combien il faudra payer pour cette carte : la RX 480 est 13 % plus rapide que la RX 470.

Battlefield 4

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La jouabilité n’est pas trop un problème dans Battlefield 4, où même la carte la moins performante apporte 50 ips en moyenne. Les GTX 1060 et 970 arrivent en tête, dans ce jeu pourtant estampillé AMD Gaming Evolved. La RX 480 est 14 % plus rapide que la RX 470.

DOOM

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Quand on passe d’OpenGL à Vulkan dans Doom, les Radeon RX 480 et 470 prennent les deux premières places, et la RX 480 est 18 % plus rapide que la seconde. La GTX 1060 arrive derrière, tandis que la 970 n’améliore pas du tout ses performances.

Nous souhaitions aussi examiner plus profondément le rôle du CPU dans ce nouveau test Vulkan. Les graphiques ci-dessous comparent la Radeon RX 470 à la GeForce GTX 1060, avec un Core i7-6700K et un Core i3-6320, les deux avec Hyperthreading.

Peut-être que ces CPU ne sont pas assez éloignés dans leur hiérarchie (tout de même !), mais au moins, on voit que la présence d’un Core i3 n’affecte pas négativement les performances dans Doom avec Vulkan. Plus de tests de ce type arriveront dans de prochains dossiers.

GTA V, Hitman, Metro: Last Light Redux, et Project CARS

GTA V

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L’avantage de la RX 480 sur la RX 470 est réduit à 11 % dans GTA V, et les deux cartes sont facilement considérées comme jouables dans ce titre. Les GeForce GTX 1060 et 970 restent toutefois en tête, plutôt logique, sachant qu’elles sont aussi plus chères.

Hitman

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L’architecture de Polaris brille dans Hitman : la RX 480 prend la première place, 14 % plus rapide que la RX 470. La GeForce GTX 1060 offre des performances similaires, mais elle est plus chère. Notez que les cartes avec 2 Go de mémoire vive ont planté au même moment lors du test en DirectX 12.

Metro: Last Light Redux

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Surprise ! La Radeon RX 480 est, encore une fois, 13 % plus rapide que la RX 470, tandis que les deux cartes sont moins rapides que les GeForce. Les Radeon R9 380 sont très bon marché, mais elles prennent un gros coup en termes de performances dans Metro.

Project CARS

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Il semble qu’ajouter plus d’antialiasing diminue l’écart entre les cartes AMD et NVIDIA, dans ce jeu qui avantage, on ne sait trop pourquoi, les GeForce. Dans notre test de la GTX 1060, la carte de NVIDIA offrait 50 % plus de performance qu’une Radeon RX 480. L’écart est réduit à 19 % en forçant la charge du rendu graphique. La Radeon RX 480 est 12 % plus rapide que la RX 470.

Rise of the Tomb Raider, The Division, et The Witcher 3

Rise of the Tomb Raider

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La Radeon RX 470 parvient à tenir sa promesse : offrir une bonne jouabilité en Full HD avec des options graphiques élevées et de l’antialiasing. Toutefois, dans ce jeu, DirectX 12 n’avantage pas autant les cartes AMD que dans les autres jeux. La Radeon RX 480 reste néanmoins très proche de la GTX 1060, et la RX 470 affiche 56 ips en moyenne avec du SMAA, ce qui est assez impressionnant.

The Division

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La RX 480 est 14 % plus rapide que la 470 dans ce jeu. Elle se maintient proche de la GTX 1060, et surpasse la GTX 970.

The Witcher 3

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La RX 480 est 17 % plus rapide que la RX 470 dans ce dernier benchmark. La RX 470 surpasse facilement les R9 280X et GTX 960. Oui, c’est jouable ! Les courbes de fluidité montrent que les cartes avec 2 Go de mémoire ont beaucoup de mal dans ce jeu, avec de gros pics de saccades.

Consommation de la carte

Méthodologie et graphiques

Après avoir tiré les leçons de notre dossier sur la Radeon RX 480 et en réponse à vos commentaires, nous avons procédé à de grands changements dans notre méthodologie de test.

Concrètement, les intervalles entre les mesures sont deux fois plus longs, nous utilisons maintenant un filtre passe-bas matériel et un filtre variable logiciel fourni par l’outil d’analyse. Ce dernier est conçu pour corriger les anomalies causées par de très courts pics ou creux de consommation. Le résultat est une courbe plus lisse que les anciennes mesures qui permettra de mieux évaluer la consommation de la carte. Les équipements de test n’ont, quant à eux, pas changé.

Nous avons restructuré cette partie de notre test, avec plus comparaisons dans nos graphiques, et des versions haute définition que vous pouvez agrandir par un simple clic.

Notre équipement de test n’a pas changé :

Consommation sous différentes charges

Nous avons ajouté plusieurs jeux à notre suite de test. Le traditionnel Metro: Last Light représente le plus gros défi de la Radeon RX 470 Strix. Le titre est suivi de près par Doom qui est presque aussi demandeur. Il y a néanmoins une différence de seulement 4 W entre Ashes of the Singularity et Metro: Last Light, ce qui signifie que la carte était constamment proche de ses limites.

La barre grise représente le pic de consommation obtenu sur la nouvelle courbe de consommation. Sa portée est très limitée puisque le pic est trop bref pour avoir une quelconque importance. Nous tenons aussi à rappeler que les pics de très courtes durées sont maintenant filtrés et n’apparaissent plus dans les graphiques.

Distribution de la consommation

Nous examinons la distribution de la consommation sur les divers connecteurs durant une charge intensive, et sous les jeux. Nous n’incluons pas le connecteur 3,3 V de la carte mère qui est à peine utilisés (jusqu’à 1 Watt, mais généralement moins). La répartition de la charge entre les rails 12 V du slot PCIe de la carte mère et du connecteur PCI-Express à 6 broches est nettement plus importante.

Même si la Radeon RX 470 Strix d’Asus limite la charge imposée au slot de la carte mère à un niveau bien en deçà de son maximum, le connecteur d’alimentation PCI-Express doit, quant à lui, fournir une puissance supérieur à ce qui est permis par les standards.

À l’attention de ceux qui sont à la recherche du prochain scandale : ces résultats ne sont pas très jolis et ils auraient pu être évités. Néanmoins, le pire qui puisse arriver est que la Radeon RX 470 d’Asus n’ait pas le logo PCI. Autrement, la carte ne posera pas de problème.

Nous avons déjà contacté Asus pour savoir s’il est possible de redistribuer la charge pour mieux utiliser le slot PCI-Express. Quoi qu’il arrive, les 145 W de la Radeon RX 470 Strix atteignent les limites des caractéristiques définies par le PCI-SIG. Après tout, il n’y a que 66 W + 75 W de disponibles en utilisant le connecteur à 6 broches.

Au final, cela n’a pas d’impact sur les fonctionnalités de la Radeon RX 470 Strix et la carte est loin de causer des dommages à la carte mère. Néanmoins, si un connecteur à 8 broches avait été utilisé, comme cela semblait être prévu, nous n’aurions pas cette discussion.

Voici les graphiques dans les jeux et lors du test de torture :

Les caractéristiques du PCI-SIG ne portent que sur l’intensité du courant. Selon nos mesures, le slot de la carte mère est largement en dessous des 5,5 A, le maximum possible selon le consortium.

Voici des courbes plus précises sur le temps :

Comparaison avec d’autres cartes graphiques

Pour comparer la Radeon RX 470 Strix d’Asus, nous avons retenu le pic de consommation, puisque c’est la mesure que nous avons pour les autres cartes

La consommation sous les jeux est nettement inférieure à celle de la Radeon RX 480. Elle reste néanmoins élevée lorsque l’on utilise plusieurs écrans ou lors de la lecture de Blu-ray. Néanmoins, la carte n’atteint jamais la barrière des 150 W. Elle reste donc intéressante pour ceux qui cherchent à mettre leur système à jour, mais disposent d’une alimentation limitée.

Fréquences, températures, bruit

Fréquences Boost et tensions

Si l’on prend les fréquences Boost atteintes dans Doom, on remarque qu’il y a une marge importante avant les 1270 MHz annoncés, puisque l’on atteint en moyenne 1150 MHz avec quelques creux à 1050 MHz. Les limites de consommations imposées pour maintenir la carte à moins de 150 W expliquent ces fréquences restreintes.

Les fluctuations de fréquences permettent d’économiser de l’énergie. À ce titre, nous n’avons jamais vu une carte graphique modifier autant la tension. Durant les tests intensifs, la tension est maintenue à sa limite. Sous les jeux, elle fluctue entre 1,18 V et 0,975 V.

Températures

Le système de refroidissement de la Radeon RX 470 Strix limite la température à 59ºC durant les jeux et jusqu’à 60°C lors des tests intensifs. Dans un boîtier fermé, la carte atteint entre 51°C et 53°C.

La température sous le Socket, est similaire à la mesure prise à l’intérieur du GPU. Néanmoins, la carte a une énorme zone chaude au niveau des phases d’alimentation qui utilisent un petit dissipateur. De plus, les liens en cuivre reliant les convertisseurs de tension au GPU agissent comme des conducteurs de chaleur. Or, une des puces de mémoire tombe très mal, située entre l’étage d’alimentation et le GPU. Avec une température de 96 °C, les limites thermiques annoncées du composant sont dépassées !

Lors des tests intensifs, les quatre convertisseurs de tension ont presque atteint 94°C et la fameuse puce de mémoire « en sandwich » atteint 95°C.

Ventilateurs et nuisance sonore

La courbe de fonctionnement des ventilateurs est étrange. Au lieu d’un démarrage progressif, ils montent immédiatement à 1150 tr/min, atteignent rapidement 1400 tr/min, puis se stabilisent à 1350 tr/min. Ce comportement est probablement le prix à payer pour une température relativement faible de 59 °C. La question est maintenant de savoir si le bruit est gênant. Nous avons mesuré la nuisance sonore dans notre chambre de test et avec un système de refroidissement à eau qui génère en tout 22 dB(A).

37,1 dB(A) est une mesure élevée comparativement à des cartes graphiques similaires. Heureusement que le bruit de la Radeon RX 470 Strix s’étend sur l’ensemble du spectre et n’est pas dominé par le bruit du moteur. Les convertisseurs de tensions ne se distinguent pas du reste, mais c’est probablement parce que le ventilateur couvre leur bruit.

Asus pourrait optimiser sa solution, car il y a une marge de manœuvre, surtout lorsque le GPU n’est pas très demandé. Par exemple, une minute après avoir lancé la lecture d’un disque Blu-ray, le ventilateur se fait entendre. La situation est identique lorsque l’on utilise plusieurs écrans. Ce n’est pas très dérangeant, mais c’est complètement inutile !

Conclusion