Comparatif : 9 GeForce GTX 1060 en test

Après le lancement des GeForce GTX 1060, il nous fallait faire le tour des cartes des fabricants, pour tenter de trouver la meilleure face à la GTX 1060 Founders Edition que nous avons testée initialement. Pour cette première édition, nous avons réuni huit cartes différentes. D’autres cartes arriveront dans ce comparatif lors de futures mises à jour.

Les performances des cartes sont une chose, mais nous avons aussi et surtout souhaité tester leur consommation, le comportement réel de leur GPU en mode Boost, et leur bruit, en direct rapport avec l’efficacité de leur solution de dissipation thermique, tout en examinant la qualité de fabrication de leur PCB.

Pour cette mise à jour du 27 juin 2017, nous avons testé à le modèle PNY GTX 1060 XLR8 OC Gaming, qui montre un système de refroidissement original, ayant le mérite de réduire les coûts tout en étant très efficace. Une bonne surprise.

À lire aussi : – Notre comparatif de GeForce GTX 1080 et 1070 – Notre comparatif permanent de cartes graphiques – La science au service de nos tests : bien utiliser une caméra thermique

Chaque page est consacrée à une carte graphique, et peut-être considérée comme un test complet, avec, dès les premières pages du dossier, des graphiques comparant les résultats de toutes les cartes, pour mieux comparer.

Notre sélection des meilleures GeForce GTX 1060

Protocole de test :

Nous utilisons notre installation habituelle pour effectuer nos tests, pour les performances, la consommation d’énergie, et les températures. Les tests de mesure sonore se font dans notre chambre sourde.

Tests de performances en jeux

Nous relevons les performances des cartes après les avoir laissées monter en température ; ceci nous permet de minimiser les écarts dus à des fréquences Boost trop élevées. Nous répétons chaque benchmark six fois, la première passe servant d’échauffement. Soulignons également que vérifions les réglages de nos cartes « exemplaires presse » afin qu’ils correspondent à ceux des cartes vendues en boutique, pour écarter toute tentative de triche.

Vous trouverez ci-dessous les résultats pour chaque jeu que nous avons testé, dans deux résolutions – Full HD (1920 x 1080 pixels) et WHQL (2560 x 1440 pixels) -, qui correspondent au niveau de performance de la GeForce GTX 1060. Pour chaque jeu, nous rapportons le nombre d’images par seconde moyen et minimum.

Ashes of the Singularity

Battlefield 4

Project CARS

The Division

Grand Theft Auto V

Hitman (2016)

Rise of the Tomb Raider

The Witcher 3

Toutes les cartes testées, overclockées par leurs fabricants, offrent des performances très proches, à quelques fractions d’images par seconde près. Le choix devra donc se faire plutôt selon leur qualité de fabrication, la capacité de leur système de refroidissement et le bruit qu’elles génèrent, choses que nous allons examiner de plus près en page suivante.

Bruit, températures et consommation

Voici les résultats de nos test de consommation. Nous avons relevé l’énergie engloutie par chacune des cartes dans trois cas : dans Metro Last Light en 4K exécuté en boucle pendant 170 secondes, sous Furmark et au repos sur le bureau de Windows.

Comme pour les GTX 1070 et 1080, il apparaît que certaines cartes à la limite de puissance assez basse ont une consommation plus faible sous Furmark qu’en jeu. Cette curiosité n’affecte cependant pas les performances ou la consommation en jeu, virtuellement identiques entre toutes les cartes overclockées.

MSI toujours champion du bruit

Les cartes MSI et leur ventilateur Twin Frozr VI sont toujours les premières sur le critère du bruit : avec moins de 30 dB, la carte restera inaudible… sauf dans les salles anéchoïques !

Toutefois, en plus de la puissance totale du bruit émis, il faut aussi prendre en compte son spectre, certaines fréquences se révélant plus dérangeantes que d’autres à l’oreille.  C’est pourquoi nous publions aussi les spectres détaillés dans les pages dédiées à chaque carte.

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Presque toutes les cartes « custom » que nous avons testées sont de type semi-passif : leurs ventilateurs sont à l’arrêt au repos.

Températures : grosses inégalités

Nous présentons ici un résumé de nos mesures de température : celle du GPU et des VRM, en jeu et sous Furmark. Pour plus de détails, nous vous encourageons à consulter les pages consacrées à chaque carte.

Globalement, les cartes des constructeurs refroidissent mieux le GPU que les Founders Edition de Nvidia, mais elles négligent parfois leur étage d’alimentation.

Nous réalisons nos tests sur un banc de test ouvert et non dans un boîtier. Ceci nous permet d’obtenir des résultats reproductibles – les mesures faites dans un boîtier sont trop dépendantes de la ventilation propre au boîtier.

Gainward GeForce GTX 1060 Phoenix GS

Avec la GeForce GTX 1060 Phoenix GS, Gainward vise un public plus exigeant, sans pour autant tomber dans des excès d’overclocking.

Gainward est, pour ainsi dire, la marque premium de Palit. Il est donc tout naturel que l’on retrouve un fort air de famille avec la Super Jetstream du constructeur, avec des composants et même un look très similaires.

La Golden Sample (GS) est traditionnellement la déclination haut de gamme d’un chip chez Gainward. On peut donc se demander comment Gainward (ou Palit) a su concilier performances accrues et efficacité énergétique tout en garantissant un niveau de finition supérieur.

Structure et interfaces

Le couvercle du dissipateur est en plastique noir rehaussé de plaques métalliques. Avec le radiateur, ils forment un bloc facilement remplaçable par un autre en dévissant simplement quatre vis, ce qui nous renseigne sur la façon dont Palit transforme ses cartes en Gainward et vice versa.

La carte pèse 875 grammes, ce qui la situe dans la moyenne. Avec ses 24 cm de long et 11,7 cm de haut, on pourrait la qualifier de très compacte, mais son embonpoint de 4,7 cm de large occupe trois emplacements PCIe, rendant son installation dans un système ITX potentiellement difficile.

Le dos de la carte et recouvert d’une plaque arrière dépourvue de trous d’aération ou de tout autre système de dissipation. Cette plaque ajoute 5 mm d’épaisseur par rapport au PCB, qu’il faudra prendre en compte avant tout dans un système ITX, pour éviter que la carte n’occupe la place du radiateur du processeur.

Le dessus de la carte comporte un panneau Gainward avec des diodes LED paramétrables. Le connecteur d’alimentation PCIe à 6 broches est incliné à 180 degrés à l’extrémité de la carte ce qui permet en pratique plus d’espace pour les lamelles du radiateur.

Les caloducs  ne sont pas fondus dans un bloc de refroidissement mais simplement posés sur la plaque en contact avec le GPU. Il faudra vérifier si ce procédé économe a un impact sur le refroidissement.

L’orientation horizontale des lamelles du dissipateur permet l’extraction d’une partie non négligeable de la chaleur vers l’extérieur du boitier à travers les trous en forme de nid d’abeille de la sortie PCI. L’autre extrémité de la carte évacue la chaleur au milieu du boitier ; une bonne ventilation au sein du boitier est donc indispensable.

On retrouve les cinq sorties habituelles, dont deux peuvent être utilisées simultanément dans le cadre un système deux écrans : une sortie DVI Dual Link numérique, un port HDMI 2.0 et trois connecteurs DisplayPort 1.4.

PCB et assemblage

Un coup d’œil aux circuits électroniques de la carte n’est pas sans intérêt puisque les PCB de Palit et Gainward possèdent quelques spécificités par rapport au design de référence NVIDIA ou de celui choisi par les autres constructeurs.

Tout d’abord, on peut voir quatre étages d’alimentation, dont trois fournissent l’énergie au GPU et le dernier à la mémoire. Deux des trois alimentant le GPU sont reliés au connecteur d’alimentation PCIe, le troisième ainsi que celui dédié à la mémoire tirent leur énergie directement de la carte mère. 

En théorie, la carte mère pourrait fournir un étage d’alimentation supplémentaire, pourtant Gainward a décidé d’utiliser un controller PWM (modulation de largeur d’impulsions) rarement utilisé bien que bon marché : le NCP81174 de ON Semiconductor, qui ne peut gérer de toute façon que quatre étages d’alimentation. Il serait donc possible d’ajouter un transformateur supplémentaire qui fonctionnerait en parallèle.

Le choix des composants montre que l’on n’a pas investi dans des circuits haut-de-gamme.

On constate que seuls six des huit emplacements dédiés à la mémoire sont occupés. Il s’agit de modules Samsung K4G80325FB-HC25 ayant pour tension 1,305 à 1,597 volts. Au total, ces modules offrent une capacité de 6 Go.

Fréquences, tension et consommation

Intéressons-nous maintenant à l’évolution de la fréquence de fonctionnement du GPU ainsi que de la tension GPU, laquelle connait des variations importantes lorsque l’on joue.

La carte débute avec un Turbo-Boost à 2025MHz avant de retomber en charge à 1949 MHz en moyenne, ce qui représente une performance tout à fait honorable, même s’il faut souligner les fortes variations de fréquences. Même chose pour la tension : on mesure en moyenne 0,975 Volt avec des variations entre 1,025 et 0,9 Volt.

La raison de ces variations importantes est due au système Turbo-Boost 3.0, ainsi qu’à la limite de consommation assez basse fixée à 130 W.

À partir de ces mesures de tension et de puissance, on peut mesurer la consommation totale. Ces mesures sont prises avec des appareils sophistiqués aux différentes sources d’alimentation.

La fréquence GPU la plus basse mesurée se situe aux environs de 253 MHz. Les mesures ont été effectuées avec un filtre passe-bas afin de gommer les pics de variation de nos graphiques (à l’exception de la barre grise) dans la mesure où ils n’ont que peu d’importance… et ont tendance à agacer nos lecteurs.

La limite de consommation se fait aussi sentir lors du test de “torture” Boost 3.0, puisque les tensions sont tellement abaissées que la consommation totale mesurée est inférieure à celle mesurée en jeu en 4K.

Distribution de la charge électrique

Penchons-nous maintenant sur la répartition de charge lorsque la carte est au maximum sollicitée en jeu et via des tests dédiés. Nous avons rayé la mesure sur la ligne de 3,3 volts car elle est inutilisée.

La répartition des quatre phases est tout à fait normale, elle ne laisse toutefois que peu de marge de manœuvre dans l’optique d’un overclocking, même modéré. (Un overclocking serait toutefois et avant tout freiné par le BIOS et ses strictes limites en matière de consommation et de tension maximales.)

Ci-dessous le graphique de l’évolution de la consommation sur les différentes lignes en jeu et en stress-test :

Mais la consommation ne dit pas tout. Il faut aussi veiller à ce que la puissance du courant rentre dans les clous des normes PCI SIG. Avec un peu moins de cinq ampères sur le connecteur de la carte mère (la norme PCI SIG préconise 5,5 A au maximum), aucun risque à l’horizon :

Ci-dessous le graphique détaillé de l’évolution de la puissance:

Refroidissement et températures

Passons maintenant au système de refroidissement qui comporte quelques spécificités propres à Palit et Gainward. La plaque arrière fixée à l’aide de quatre vis ne sert pas au refroidissement et semble simplement là pour protéger le circuit imprimé des regards indiscrets.

Le couvercle Gainward déjà évoqué plus haut est, à l’exception du look, en tout point semblable à celui que l’on trouve chez Palit. Seules les pales des deux ventilateurs de neuf centimètres de diamètre diffèrent quelque peu : elles se terminent chez Gainward perpendiculairement.

Le radiateur est assez fin et possède de longues lamelles placées à l’horizontale et transpercées de caloducs de 4 mm de diamètre à base d’un alliage de métaux composites. Les caloducs ne sont pas fondus dans un bloc de refroidissement, mais simplement posés sur une  plaque relativement fine en contact avec le GPU. Pas de base en cuivre, trop coûteuse, ni même de bloc de refroidissement digne de ce nom.

La plaque de dissipation est en contact avec les convertisseurs de tension MOSFET ; les bobines, quant à elles, doivent se passer de refroidissement actif.

Avec des températures comprises entre 69 et 70°C en jeu, le système de refroidissement offre une performance correcte, qui aurait pu être encore meilleure, si les caloducs avaient été mieux intégrés. Le stress-test donne des résultats similaires.

Si l’on ôte la plaque arrière, on mesure une température maximale de 83°C au niveau des convertisseurs de tension.

La température monte à 89°C lors du stress-test, ce qui n’a rien d’inquiétant, mais pointe le doigt sur l’une des faiblesses du système de refroidissement.

Le refroidissement de la carte est donc tout à fait acceptable. même si dans les choix effectués, on voit que les contraintes de coût ont fortement pesé dans la conception du système de refroidissement.

Nuisances sonores

Le passage d’un refroidissement passif à un refroidissement actif se fait chez la plupart des constructeurs sans histoire. Le problème ici est que Gainward a choisi une courbe d’augmentation de la vitesse de rotation qui commence trop bas, car à la tension donnée, les ventilateurs ne démarrent pas. Du coup le système est obligé d’augmenter la tension ce qui cause un démarrage en trombe avant de s’arrêter de nouveau, d’où un effet yo-yo dans les premiers temps. Gainward a ici très clairement surestimé la capacité des ventilateurs à fonctionner à basse tension. La situation se stabilise ensuite.

Le bruit provoqué par la carte en mode semi-passif est négligeable et, de toute manière, non mesurable ; nous avons donc laissé de côté cette mesure. En fonctionnement, on mesure une valeur de 35,6 dB, ce qui est un résultat tout à fait honorable, sans être exceptionnel. Un meilleur résultat aurait été possible si on n’avait pas autant économisé au niveau du radiateur. La nature du bruit des ventilateurs est plutôt agréable : pas de basses fréquences, mais plutôt un ronronnement qui se laisse facilement étouffer à l’intérieur d’un boitier convenablement isolé. 

Verdict

Gigabyte GeForce GTX 1060 G1 Gaming

La GeForce GTX 1060 G1 Gaming n’est pas le modèle le moins cher du fabricant, mais s’adresse aux joueurs qui veulent une carte qui fonctionne bien. Elle est sans doute la carte qui se vendra le plus dans la gamme Gigabyte.

Une construction classique

Alors que le GPU GP106 consomme suffisamment peu pour rentrer sur une carte mini ITX, La G1 Gaming est une assez grande carte : 28 cm en longueur, 11 cm en hauteur et 3,5 cm en épaisseur (double slot). Son poids atteint 813 g.

Elle est cachée par un capot en plastique noir, rehaussé par quelques touches d’orange. On retrouve deux ventilateurs Windforce de 9 cm, qui paraissent un peu perdus au milieu de cette longue carte. Il y avait la place pour un troisième ventilateur, qui aurait toutefois été complètement inutile, selon nous.

Le dos de la carte est recouvert d’une plaque métallique qui n’est pas percée d’ouïes d’aération, mais fait contact avec deux zones importantes – nous en reparlerons plus bas. Cette plaque ajoute 5 mm d’épaisseur au dos de la carte, ce qui pourrait gêner sur des cartes mères où les slots PCI sont resserrés.

L’unique connecteur d’alimentation est à 8 broches et installé en position verticale  au bout de la carte. Les sorties vidéos sont au nombre de cinq, comme d’habitude sur ce type de cartes : une DVI-DL, une HDMI 2.0 et trois DisplayPort 1.4.

Comme une GTX 1080, en plus simple

L’air de famille avec la GeForce GTX 1080 G1 Gaming ou la GeForce GTX 1070 G1 Gaming est évident, cependant la GTX 1060 est d’une construction plus simple, grâce à sa consommation plus faible.

Gigabyte a opté pour une alimentation inhabituelle à 6 +1 phases. On retrouve le contrôleur PWM uP9511. L’alimentation de la mémoire passe par une phase supplémentaire, séparée, pilotée par un uP1666.

Sur les huit emplacements mémoire aménagés dans le PCB, seuls six sont occupés. Ils accueillent des puces de GDDR5 Samsung de 8 Gbits, pour un total de 6 Go.

Boost promis, Boost tenu

En jeu, la carte tient presque sa fréquence Boost de 2 GHz. Elle se stabilise à 1974 MHz à une tension constante de 1,05 V. Au repos la carte abaisse la fréquence du GPU jusqu’à 240 MHz. Au final, la carte ne consomme que 130 W au maximum.

Répartition de la consommation

Examinons comment la consommation est répartie entre les différents rails de l’alimentation. Notez d’abord que la carte ne tire presque rien sur le 3,3 V, nous l’avons donc exclu de nos graphiques.

La carte Gigabyte ne dépasse aucun seuil des standard PCI-Express. Elle tire nettement plus sur son connecteur à huit broches que sur le slot de la carte mère.

La consommation totale n’est qu’une partie du tableau, puisque la norme PCI-Express fixe uniquement les courants maximum autorisés. Avec 2,6 A en pointe quand le standard autorise 5,5 A, la GTX 1060 G1 Gaming ne posera de souci à aucune carte mère.

Refroidissement : Gigabyte nous a entendus !

La GTX 1060 G1 Gaming qui nous est parvenue faisait partie des premières séries de la production. Or, sur ces modèles Gigabyte n’installait par des pads thermiques entre la plaque arrière et les zones chaudes du PCB. Ces pads étaient pourtant bien présents sur la GTX 1080 G1 Gaming, qui partagent une conception très similaire, et ils étaient très efficaces.

Après que nous avons contacté le fabricant à ce sujet, Gigabyte a décidé de rajouter des pads thermiques sur les GTX 1060 G1 Gaming à deux endroits stratégiques, sous le GPU et sur les VRM. Une très bonne nouvelle pour les consommateurs !

Nous avons toutefois réalisées nos mesures de températures avec la carte dans son état originel, et comme vous allez le voir, elles sont très bonnes.

Le dissipateur possède des ailettes à la verticale et traversées par deux caloducs de 6 mm en contact direct avec le GPU. Le radiateur fait également contact avec les puces mémoires et les VRM. Grâce à cette bonne conception, le GPU ne dépasse pas les 67-68 °C en jeu. Avec les pads thermiques supplémentaires, il doit être possible de gagner un ou deux degrés encore.

Nos mesures infrarouge faites sans la plaque arrière montrent une température de seulement 71 °C au niveau des VRM en jeu et moins de 73 °C sous la torture – un excellent résultat.

Bruit

La courbe des ventilateurs est excellente, très progressive, et la vitesse culmine autour de 1400 tpm. La carte est de type semi-passive, ses ventilateurs étant à l’arrêt au repos ou en faible charge.

Quand ils tournent, ils ne génèrent que 34 dB. C’est un niveau de bruit très discret, quoique audible. Enfermée dans un bon boîtier, la carte serait encore moins audible.

Le spectre audio est homogène. Les bobines Magic Chokes de Foxconn ne sifflent pas.

Spécifications

Conclusion

inno3D GeForce GTX 1060 Gaming OC

La inno3D GTX 1060 Gaming OC n’est pas le fleuron de la marque inno3D, elle représente plutôt le choix de la raison au sein de la gamme GTX 1060, et ce n’est pas pour nous déplaire.

Cette déclination abordable est donc particulièrement intéressante pour les lecteurs qui ne sont pas prêts à débourser 40 à 50 euros de plus pour une carte ultra-optimisée.  

Il est intéressant de voir sur quelles fonctionnalités inno3D a fait l’impasse, et ce qu’offre la carte en plus par rapport à un modèle d’entrée-de-gamme. Un tel compromis est d’autant plus possible que le dispositif de dissipation thermique revêt moins d’importance pour une carte qui consomme moins de 150 Watts.

Structure et interfaces

Le couvercle du dissipateur est en plastique noir rehaussé de quelques applications rouges qui ne sont pas pour déplaire. Les parties laquées prennent par contre tout de suite les empreintes de doigts et il faudra passer un coup de chiffon après installation.

La carte est relativement légère puisqu’elle pèse seulement 820 grammes. Ses dimensions sont moyennes avec 28 cm de long, 12,5 cm de haut et 3,5 cm de large. Elle occupe ainsi deux emplacements PCI(e). Les deux ventilateurs font quant à eux 9 cm de diamètre. En somme, des mensurations standard.

Le dos de la carte et recouvert d’une plaque arrière pourvue certes de quelques trous d’aération, mais qui n’entre en contact avec aucun adhésif conducteur de chaleur, ce qui la rend de facto inutile pour la dissipation. Cette plaque occupe 5 mm de profondeur par rapport au PCB, qu’il faudra prendre en compte si on utilise sur le premier slot de la carte mère. Une configuration comprenant plusieurs cartes graphiques est de toute façon exclue puisque la carte n’est pas compatible en SLI.

Le dessus de la carte comporte un panneau inno3D dépourvu d’éclairage LED. Les ailettes de dissipation sont bien visibles tout comme  le connecteur d’alimentation PCIe à 8 broches à l’extrémité de la carte.

L’orientation verticale des ailettes du dissipateur rend impossible l’extraction d’une partie de la chaleur vers l’extérieur du boitier, contrairement à ce que suggèrent les larges ouvertures de la sortie PCI. Ce n’est toutefois pas une mauvaise solution puisque cela permet de maximiser le contact avec les caloducs. Une bonne ventilation au sein du boitier est en tout cas indispensable.

À l’arrière, on retrouve les cinq sorties habituelles, dont quatre peuvent être utilisées simultanément dans le cadre d’un système multi-écrans : la sortie DVI Dual-Link numérique est accompagnée d’un port HDMI 2.0 et de trois sorties DisplayPort 1.4.

PCB et assemblage

Un coup d’œil aux circuits électroniques de la carte donne une impression de déjà-vu puisqu’elle reprend le design de référence de la GeForce GTX 1070. Évidemment, elle est légèrement allégée de certains composants, mais autrement, aucune surprise à attendre de ce côté-là.

Les 5+1 étages d’alimentation reprennent le modulateur de largeur d’impulsion uP9511P de uPI Semiconductor Corp que l’on trouve sur le design de référence de la GeForce GTX 1070. Les cinq étages d’alimentation sont approvisionnés par le connecteur d’alimentation PCIe à 8 pins. La mémoire et les autres composants hormis le GPU sont alimentés par le connecteur de la carte mère. On verra plus tard en détail ce que cela donne en matière de répartition de l’intensité du courant.

La tension des 5 étages d’alimentation du GPU et celui de la mémoire est convertie par des transistors MOSFET à double canal N de constructeur « no name » régis par des drivers externes. Les bobines sont des copies bon marché de celles de la Magic Serie de Foxconn.

On voit également que seuls six des huit emplacements dédiés à la mémoire sont occupés. Il s’agit là de modules Samsung K4G80325FB-HC25 d’une capacité de huit gigabits qui supportent une tension allant de 1,305 à 1,597 volt. Au total, ces modules offrent une capacité de 6 Go.

Fréquences, tension et consommation

Avant de passer à la consommation électrique, penchons-nous sur l’évolution de la fréquence de boost ainsi que de la tension GPU. On observe ici une corrélation entre fréquence et tension.

En charge, la carte atteint une fréquence moyenne comprise entre 1974 et 1949 MHz, ce qui la situe dans la moyenne. On observe des résultats similaires avec la tension : si elle atteint au début encore 1,043 volt, elle baisse ensuite aux environs de 1 Volt, les variations épousant en grande partie celles de la fréquence. La fréquence GPU minimum mesurée descend à 203 MHz.

Pour les mesures, nous avons utilisé un filtre passe-bas afin de gommer les éventuels pics de variation de nos graphiques (à l’exception de la barre grise) dans la mesure où ils n’ont en pratique que peu d’importance.

Distribution de la charge électrique

Allons un peu plus en détail et penchons-nous maintenant sur la répartition de charge lorsque la carte est au maximum sollicitée en jeu et lors de stress-tests. Comme inno3D n’utilise pas le branchement 3,3 Volts, on n’a donc pas inclus sa mesure dans le graphique.

On observe ici une répartition tout à fait adéquate de la charge, avec comme évoqué plus haut une sollicitation prononcée du connecteur PCIe, ce qui soulage la carte mère :

Ci-dessous le graphique de l’évolution de la consommation électrique totale et sur les différentes lignes en jeu et en stress-test :

Comme les normes PCI SIG ne se réfèrent qu’à l’intensité électrique, jetons rapidement un coup d’œil à sa répartition aux entrées. Avec moins de trois ampères sur le connecteur de la carte mère, rien à signaler (la norme PCI SIG préconise un maximum de 5,5 ampères).

Ci-dessous les mêmes résultats en détail  :

Refroidissement et températures

Une question nous taraude : que vaut vraiment le système de refroidissement d’une carte à bas prix, qui se vante sur sa plaque arrière de posséder un “HerculeZ Design” ?

La plaque arrière ne permet que de rigidifier la carte, elle n’a aucune fonction de dissipation. Cette plaque est vissée avec le circuit imprimé et le système de dissipation avant. Un espace d’environ 3 mm entre le circuit imprimé et la plaque permet une circulation d’air.

Le système de refroidissement possède deux ailerons orientés à l’horizontale, deux caloducs nickelés de 6 mm de diamètre recourbés à 180 degrés qui recouvrent la plaque de refroidissement ainsi que quatre caloducs de même facture qui dirigent la chaleur vers l’extrémité de la carte. Les caloducs sont à base d’un alliage de métaux composites et la plaque de refroidissement tout comme les ailettes sont en aluminium : on a ici économisé au niveau des matériaux sélectionnés. 

Un bon point pour à la plaque de refroidissement qui recouvre les convertisseurs de tension MOSFET. Les bobines ne sont par contre pas refroidies.

Le système de refroidissement offre une excellente performance avec des températures comprises entre 60 et 61°C en jeu (63°C au maximum lorsque le boitier est fermé).

En retirant la plaque arrière, ces excellents résultats se confirment et montrent qu’inno3D a prévu une confortable marge de manœuvre en matière de température : en jeu ou même lors des stress-tests, la carte ne chauffe que très peu, tout particulièrement au niveau des convertisseurs de tension, bien refroidis par la plaque de refroidissement. 

Que ce soit en jeu ou lors des stress-tests, le système de refroidissement fonctionne parfaitement et nous livre le meilleur résultat des cartes en lice.

On ne peut donc que dire chapeau bas aux concepteurs du système de refroidissement qui livre d’excellents résultats et ce, malgré les économies réalisées sur les matériaux utilisés.

Nuisances sonores

inno3D met un point d’honneur depuis plusieurs générations à livrer un système de refroidissement exemplaire. C’est le cas ici aussi, même si la fréquence de rotation des ventilateurs de 1400 tours par minute peut sembler excessive. Certes, la carte est parfaitement refroidie, mais il serait possible de baisser sensiblement la vitesse de rotation pour diminuer le bruit engendré : 1000 tours par minutes suffiraient largement pour contenir la température du GPU sous les 75°C et en feraient une carte beaucoup plus silencieuse.

Le bruit provoqué par la carte en mode semi-passif n’est pas mesurable ; nous avons donc laissé de côté cette mesure. Avec une valeur de 35,7 db(A), la carte n’est ni vraiment bruyante ni tout à fait silencieuse. Du fait de ses réserves de refroidissement, il est possible de réduire la vitesse de rotation des ventilateurs à l’aide de logiciels comme MSI-Afterburner pour obtenir une carte plus silencieuse.

On observe des vibrations prononcées dans les basses fréquences, celles-ci sont toutefois normales vu le positionnement tarifaire de la carte.

Verdict

MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 6G

Après la GTX 1070 Gaming X et la GTX 1080 Gaming X, MSI décline pour la troisième fois son nouveau système de refroidissement, lequel semble quelque peu surdimensionné sur la GTX 1060.

L’intérêt d’un tel système saute donc aux yeux ou plutôt aux oreilles : est-il possible que cette carte soit encore plus silencieuse que la MSI GeForce GTX 1070 Gaming X 8G déjà quasi inaudible?

Les autres caractéristiques sont également fort semblables, à l’exception notable d’un connecteur SLI, que NVIDIA réserve pour ses chips haut-de-gamme.

Pour autant, un coup d’œil au circuit électronique, aux composants choisis et aux résultats de nos mesures vaut le détour, puisque sous les pales, se cachent une ou deux surprises.

Dans la mesure où chaque carte se laisse différemment overclocker, nous testons les exemplaires “out-of-the-box”, c’est à dire tel quel, de la même manière que le ferait la plupart des acheteurs et donc sans utiliser de logiciel spécifique de contrôle ou d’optimisation.

MSI s’est saisi de l’occasion pour envoyer à nouveau à la presse un exemplaire dont les réglages du BIOS autorisent des fréquences supérieures (et peut-être aussi une limite de consommation supérieure)  à celles d’une carte grand-public.

Pour des raisons d’équité, nous ne pouvons donc pas laisser cette carte en compétition avec les autres modèles présentés. La carte n’obtient donc aucune distinction, bien que ses qualités techniques soient indéniables.

Structure et interfaces

Le couvercle du dissipateur est constitué comme sur les modèles supérieurs d’une coque en plastique noir relativement fine qui cache un cadre de montage solide garantissant la stabilité de la carte.

C’est tant mieux, car avec ses 1003 grammes sur la balance, la carte n’est pas un poids plume. Elle pèse 100 grammes de moins que la MSI GeForce GXT 1080 Gaming 6G, mais reprend ses dimensions avec 28,3 cm de long, 13,5 cm de large et 3,5 cm d’épaisseur. Elle occupe ainsi deux emplacements PCIe. Les pales du rotor montées sur un double roulement à billes mesurent 9,5 cm de diamètre, ce qui explique la largeur de la carte.

Le dos de la carte et recouvert d’une plaque arrière pourvue certes de quelques ouvertures d’aération. Cependant, comme elle n’entre en contact avec aucun pad thermique, elle ne contribue pas à la dissipation de chaleur. La plaque arrière occupe 5 mm de profondeur par rapport au PCB, qu’il faudra prendre en compte si on l’installe sur le premier emplacement de la carte mère pour éviter que la carte n’entre en collision avec un radiateur processeur.

Le dessus de la carte comporte un panneau lumineux MSI et se caractérise comme sur les autres modèles présentés par la présence de caloducs bien visibles (deux de 6 mm et un de 8 mm de diamètre) ainsi que d’un connecteur d’alimentation à 8 broches incliné à 180° à l’extrémité de la carte.  La carte reprend les marqueurs de l’identité visuelle de la marque avec une alternance de rouge et de noir et des formes dans la lignée de ce que propose MSI depuis plusieurs générations. 

L’extrémité de la carte est ouverte et laisse circuler librement l’air dirigé vers les extrémités via les ailettes de dissipation orientées à l’horizontale. Cette solution permet l’évacuation d’une partie non négligeable de la chaleur vers l’extérieur du boitier à travers la sortie PCI. 

À l’arrière de la carte on retrouve les cinq sorties habituelles, dont quatre peuvent être utilisées simultanément dans le cadre d’un système multi-écrans : la sortie DVI Dual-Link (uniquement numérique) est accompagnée d’un port HDMI 2.0 et de trois sorties DisplayPort 1.4. La sortie arrière possède quelques ouvertures pour l’évacuation de l’air chaud. Si on avait renoncé à la sortie DVI, plus vraiment d’actualité, au profit d’un adaptateur, on aurait pu encore améliorer le refroidissement. 

PCB et assemblage

Un coup d’oeil aux circuits électronique de la carte révèle s’avère pertinent puisque le système d’alimentation à 5+1 étages ne reprend pas le contrôleur PWM uP9509P de chez uPI Semiconductor Corp présent sur le design de référence NVIDIA pour la GeForce GTX 1060. Il repose sur celui de ses grandes sœurs, avec un uP9511P du même constructeur. Les cinq étages sont ravitaillés en courant par le connecteur d’alimentation PCIe, seul l’étage dédié à la mémoire tire son énergie du connecteur de la carte mère. On verra plus bas ce que cela implique en matière de répartition de l’intensité du courant.

La tension est convertie sur cinq étages d’alimentation du GPU par des MOSFET à double canal N de la famille M381 avec driver intégré. Pour la mémoire, c’est le SM7320, lui aussi à double canal N, qui s’occupe de l’approvisionnement en courant. Les bobines ne sont ni vraiment mauvaises, ni particulièrement bonnes, on les retrouve dans la majorité des produits de grande consommation.

On voit également que seuls six des huit emplacements dédiés à la mémoire sont occupés. Il s’agit là de modules Samsung K4G80325FB-HC25 d’une capacité de huit gigabits (32 x 256 Mbits) qui supportent une tension allant de 1,305 à 1,597 volt. Au total, ces modules offrent une capacité de 6 Go.

Fréquences, tension et consommation

Avant de passer à la consommation électrique, penchons-nous sur l’évolution de la fréquence de boost ainsi que de la tension GPU. On observe une corrélation entre fréquence et tension, même si c’est moins évident ici que sur la carte NVIDIA de référence, puisque la plus haute limite de consommation permet à la fréquence de ne pas chuter en charge. On observe la même constance sur l’évolution de la tension.

En charge, la carte atteint une fréquence moyenne comprise entre 2000 et 1974 Mhz, une très bonne performance.  On observe des résultats similaires avec la tension : si elle atteint au début encore 1,05 volt, elle se stabilise ensuite aux environs de 1,043 volt. La fréquence GPU minimum mesurée lorsque la carte n’est pas sollicitée est de 240 MHz.

À partir de ces mesures de tension et de puissance du courant, on calcule la consommation totale. Ces mesures sont prises avec notre équipement de précision aux différentes sources d’alimentation de la carte.

Distribution de la charge électrique

Allons un peu plus en détail et penchons-nous maintenant sur la répartition de charge lorsque la carte est au maximum sollicitée en jeu et lors de stress-tests. Comme MSI n’utilise pas le branchement 3,3 volts sur la GeForce GTX 1060 Gaming X 6G, on a omis sa mesure dans le graphique. On observe ici une répartition tout à fait adéquate de la charge, avec comme évoqué plus haut une sollicitation prononcée du connecteur PCIe, ce qui soulage la carte mère :

Ci-dessous le graphique cliquable de l’évolution de la consommation électrique totale et sur les différentes lignes en jeu et en stress-test :

Comme les normes PCI SIG ne se réfèrent qu’à l’intensité électrique, jetons rapidement un coup d’œil à sa répartition aux entrées. Avec moins de trois ampères sur le connecteur de la carte mère, rien à signaler (la norme PCI SIG préconise un maximum de 5,5 ampères) :

Ci-dessous les mêmes résultats en détail :

Refroidissement et températures

Le système de dissipation est l’élément le plus important d’une bonne carte graphique. Sur ce modèle, alors que la chaleur dégagée par les composants de la carte est relativement modeste, on a affaire à un système très perfectionné. Comme ses grandes soeurs, la carte possède un solide cadre qui lui assure d’une part stabilité, mais permet aussi de refroidir la mémoire et les convertisseurs de tension.

Des pads thermiques assurent le contact entre les modules de mémoire, le VRM et la plaque. On regrette simplement que cette solution ne soit pas un peu plus fine pour améliorer la circulation d’air entre les composants.

Le dos de la carte est vissée avec une plaque arrière. Entre les deux, un espace d’environ 3 mm, permet la circulation de l’air. 

Le radiateur est pratiquement aussi massif que celui des modèles supérieurs avec des ailettes orientées à l’horizontale, deux caloducs nickelés de 6 mm de diamètre et un troisième de 8 mm d’épaisseur. Leur courbure n’a pas d’importance puisque ils sont composés d’un alliage de métaux composites permettant la dissipation de la chaleur quelle que soit l’inclinaison.

Directement en contact avec le GPU, la plaque de refroidissement massive est elle aussi nickelée. 

Avec environ 63°C en jeu (65°C au maximum boitier fermé), le système de refroidissement offre des performances à la hauteur du temps présent et ce, presque dans le silence le plus complet (on y revient tout de suite).

Les mesures prises avec la plaque arrière retirée montrent que rien n’a été laissé au hasard et tous les composants sont suffisamment refroidis que ce soit en jeu ou lors des stress-tests.

On remarque toutefois et particulièrement dans les jeux que les convertisseurs de tension du GPU sont beaucoup plus sollicités que celui de la mémoire, qui forme un point de chaleur à peine discernable du reste de la carte.

Le système de refroidissement est donc maitre de la situation, ce qui n’est pas étonnant dans la mesure où il a été conçu pour évacuer une charge bien plus importante : presque le double, pour être exact !

Nuisances sonores

La carte absorbe les pics de chaleur de manière admirable. À cette maitrise s’ajoute des ventilateurs qui, avec environ 800 tours par minute, sont tellement silencieux, que seul un coup d’oeil permet de s’assurer qu’ils sont en marche.

Le bruit provoqué par la carte en mode semi-passif n’est pas mesurable ; nous avons donc laissé de côté cette mesure.

Comme le système de refroidissement est identique à celui de la MSI GeForce GTX 1070 ou GTX 1080 Gaming X 8G et que la puce dégage bien moins de chaleur, il règne un silence de cathédrale lors de nos mesures de test. Avec un résultat mesuré de 29,3 dB, le bruit engendré par la carte est inférieur à la valeur considérée comme silencieuse dans un salon. On obtient un résultat similaire lors du stress-test.

On observe de légères vibrations dans les basses fréquences causées par les deux ventilateurs tournant à faible vitesse. En pratique, cela n’a pas d’importance puisque si ces vibrations sont visibles sur le graphique, en pratique, on ne les entend pas.

Verdict

Nvidia GeForce GTX 1060 Founders Edition

La Nvidia GeForce GTX 1060 reprend le nouveau design introduit par ses grandes sœurs, la GeForce GTX 1070 et la GeForce GTX 1080, dans une version plus abordable. Pour une carte de référence – pardon, une « Founders Edition » – son apparence n’est vraiment pas déplaisante et malgré une visible cure d’économie sur les matériaux, la carte fait encore très bonne figure. 

Mais quels arguments peuvent plaider en faveur d’une carte à extraction d’air, pesant tout de même 845 grammes par rapport aux cartes partenaires avec des ventilateurs bien plus efficaces ? Nous nous mettons à la recherche d’une réponse.

Structure et interfaces

Malgré un PCB très court, la carte mesure 25,4 cm de long, 10,7 cm de large et 3,5 cm d’épaisseur (3,8 cm pour le cache de la sortie PCI).

La carte est recouverte d’une coque alternant aluminium et plastique, avec sur ce modèle une dominante de plastique. Le couvercle est fait d’un seul bloc qui se laisse retirer en même temps que le ventilateur. Sur le dessus de la carte, le panneau rétroéclairé “GeForce GTX” est bien sûr de la partie. Le connecteur d’alimentation est quant à lui positionné de curieuse manière. On y reviendra. 

À la différence de la plupart des cartes à extraction à petit PCB, l’extension contenant le ventilateur radial n’est pas ouverte des deux côtés, mais seulement sur la face avant de la carte. Nvidia a aussi renoncé, pour des raisons de coût, à la traditionnelle plaque arrière.

À l’extrémité arrière de la carte, on retrouve les fines ouvertures d’air rappelant des branchies. Bricoleurs maladroits, attention ! les fines ouvertures sont fragiles !

La sortie PCI est semblable aux autres cartes de la génération Pascal. Ici aussi on retrouve trois sorties DisplayPort certifiées 1.2 par NVIDIA qui affirme cependant qu’elles sont prêtes pour les versions 1.3 et 1.4. La puce contrôlant les sorties l’est, en tout cas. À cela s’ajoutent une sortie HDMI 2.0 et une sortie DVI-D double exclusivement numérique. 

PCB et assemblage

Au centre de la carte trône bien sûr le processeur graphique sur son socle. Le GP106-400-A1 est nettement plus petit que la puce GP104 des GeForce GTX 1070 et GTX 1080. À y regarder de plus près, on remarque d’autres différences dans le choix des composants, par exemple le nombre de modules mémoire.

On voit également que seuls six des huit emplacements dédiés à la mémoire sont occupés. Il s’agit là de modules Samsung K4G80325FB-HC25 d’une capacité de huit gigabits qui supportent une tension allant de 1,305 à 1,597 volt. Au total, ces modules offrent une capacité de 6 Go.

Le contrôleur PWM employé est un uP9509P de chez uPI Semiconductor Corp, une déclination plus modeste du uP9511P utilisé pour le GPU GP104. C’est largement suffisant pour les trois phases d’alimentation GPU et celle de la mémoire.

L’alimentation de la mémoire ainsi qu’un des étages d’alimentation du GPU sont ravitaillés en courant par le slot de la carte mère, les deux autres par le connecteur PCIe. On verra plus bas ce que cela implique en matière de répartition de l’intensité du courant.

Nvidia confie la régulation de tension sur chaque étage à une puce E6930 qui fait office de MOSFET à double canal N embarquant aussi le driver, ce qui explique l’espace laissé libre sur le circuit imprimé. Les trois étages d’alimentation du GPU suffisent amplement grâce à leur efficacité et leur répartition est plus logique que sur la Radeon RX 480 avec ses six étages.

À l’exception peut-être du connecteur d’alimentation PCie, la carte de référence de la GTX 1060 fait donc bonne impression, et le choix d’un ventilateur à extraction est loin d’être une mauvaise idée sur une carte qui chauffe peu. 

Fréquences, tensions et consommation

On remarque tout de suite que la GeForce GTX 1060 FE fait face à d’importantes contraintes du fait d’une stricte limite de température et de consommation. On a donc essayé d’overclocker la carte non seulement en augmentant la fréquence de boost, mais aussi en relevant la limite de consommation à 116 %, tout en faisant tourner le ventilateur au maximum.

Le résultat est vraiment convaincant, puisque l’on atteint sur notre exemplaire de test une fréquence stable de 2050 MHz.Sans cette ration supplémentaire d’énergie et cette ventilation énergique, la fréquence de la carte oscille clairement : 

Si l’on compare la courbe d’évolution de la tension avec la courbe d’évolution de la fréquence, on voit que toutes deux sont strictement régulées pour rentrer dans les clous de la limite de consommation.

La fréquence GPU minimum mesurée lorsque la carte n’est pas sollicitée est de 139 MHz. Pour les mesures, nous avons utilisé un filtre passe-bas afin de gommer les éventuels pics de variation de nos graphiques (à l’exception de la barre grise) dans la mesure où ils n’ont en pratique que peu d’importance.

La barre grise représente un pic de consommation, en pratique sans conséquences, puisque sa durée est trop courte pour avoir un impact réel sur le système d’alimentation. Les variations inférieures à 10 ms sont, quant à elles, tout à fait négligeables.

Distribution de la charge électrique

Allons un peu plus en détail, et penchons-nous maintenant sur la répartition de charge lorsque la carte est au maximum sollicitée en jeu et lors de stress-tests. Comme NVIDIA n’utilise pas l’alimentation 3,3 volts sur la GeForce GTX 1060 FE, on a laissé de côté sa mesure dans le graphique.

On observe ici une répartition tout à fait adéquate de la charge avec, comme évoqué plus haut, une sollicitation prononcée du connecteur PCIe, ce qui soulage la carte mère :

Ci-dessous le graphique cliquable de l’évolution de la consommation électrique totale et sur les différentes lignes en jeu et en stress-test :

Comme les normes PCI SIG ne se réfèrent qu’à l’intensité électrique, jetons rapidement un coup d’œil à sa répartition aux entrées. Avec moins de trois ampères sur le slot de la carte mère, rien à signaler (la norme PCI SIG préconise un maximum de 5,5 ampères) :

Ci-dessous les mêmes résultats en détail :

Dissipateur et températures

Ce qui nous a tout de suite sauté aux yeux sur cette carte, c’est le positionnement du connecteur d’alimentation PCIe à l’extrémité du prolongement de la carte. Cette solution n’est en soi pas idéale, et elle empêche par ailleurs les constructeurs partenaires de reprendre le design de cette carte qui devrait faire référence, puisqu’elle ne prévoit tout simplement pas assez de place pour un connecteur PCIe implanté directement sur le circuit imprimé de 17,5 cm de long.

Si l’on retire le bloc de dissipation, fixé à l’aide de quatre vis, on découvre un bloc de suivre massif en contact avec le GPU ainsi qu’un cadre métallique. Le radiateur à ailettes est très semblable à celui de la GeForce GTX 1070 et devrait plus que suffire pour ce GPU.

Le cadre métallique refroidit d’une part la mémoire et les convertisseurs de tension, d’autre part, il garantit la stabilité des différents composants de la carte.

Comme la carte se comporte de manière similaire en jeu (avec une consommation de 119 watts) et lors des stress-tests (122 watts), la courbe d’évolution des températures est quasi identique. Le système Boost 3.0 est ici aux manettes et adapte de façon agressive la fréquence et la tension afin de respecter la limite de consommation prescrite.

Regardons ce que cela donne sur les images infrarouges mesurant la température des composants. Le refroidissement fait ici sont travail correctement. Les convertisseurs de tension sont suffisamment refroidis.

Pendant le stress-test, on mesure 97°C au niveau des trois convertisseurs de tension du GPU, ce qui encore acceptable puisqu’en pratique, personne ne s’amuse pendant des heures à contempler les résultats d’un stress-test. Cette mesure n’exprime donc qu’un maximum théorique.

Nuisances sonores

Une carte est bruyante en premier lieu à cause de son ventilateur, jetons donc tout d’abord un coup d’œil à sa vitesse de rotation, laquelle se stabilise aux environs de 1950 tpm, après une montée progressive d’un quart d’heure. Les deux courbes se superposent ici de la même manière que sur le graphique de l’évolution des températures.

Au repos, on mesure 31,4 dB, un bon résultat puisque c’est à peine plus que le bruit ambiant d’une pièce à vivre. De plus, le bruit engendré est beaucoup moins énervant que le bourdonnement du ventilateur radial de la Radeon RX 480 de référence, que l’on a testée dernièrement, et ce alors que la pression acoustique engendrée par la NVIDIA est légèrement supérieure.

En jeu, lorsque le ventilateur a atteint sa vitesse maximum, on mesure 35,4 dB, un très bon résultat puisque le bruit est avant tout causé par la circulation d’air et pas par le claquement ou la vibration d’une pièce en mouvement. Le bruit engendré s’apparente donc à un souffle pas désagréable à l’oreille et n’a rien à voir avec le ronronnement agaçant de la Radeon RX 480.

Le spectre acoustique le confirme, le bruit est constitué principalement du souffle de l’air. Le son des bobines ne rendra fou aucun joueur, puisqu’à peine perceptible. On a donc affaire à une solution à extraction directe qui livre une bonne performance tout en demeurant relativement discrète. Dans la mesure où la carte ne consomme que 120 watt, ce n’est pas non plus très difficile.

Verdict

EVGA GeForce GTX 1060 Superclocked

Cette GTX 1060 Superclocked reprend le PCB de référence de NVIDIA, petit format, mais y ajoute un dissipateur qui ne dépasse pas la carte, afin de s’adapter aux boîtiers de petite taille.

Résultat, la carte est adaptée aux configurations de salon, par exemple, mais une question se pose : le système de dissipation sera-t-il suffisant, et surtout silencieux ?

Nos mesures ont été réalisées avec la version du BIOS 86.06.0E.00.16.

Mise à jour :

EVGA a annoncé une modification du BIOS et se penche en ce moment sur une amélioration du système de refroidissement du VRM. Comme EVGA autorise le changement de système de refroidissement, les personnes concernées peuvent mettre en pratique la modification que nous avons proposée sans perdre la garantie constructeur. Nous vous tiendrons au courant des nouveaux développements.

Structure et interfaces

La carte est très courte, 18,4 cm, et avec sa coque en plastique, elle ne fait que 3,5 cm d’épaisseur au total, pour une largeur de 10,5 cm, c’est la carte la plus compacte du comparatif actuellement (hors mise à jour !). Du coup, c’est aussi la plus légère (576 grammes).

La partie arrière est dépourvue de plaque de rigidification, ce qui économise 5 mm d’épaisseur. Notez que la carte est sans éclairage LED, et qu’elle embarque des caloducs, que nous examinerons plus tard.

PCB et assemblage

Le PCB est similaire à celui de la carte de référence de NVIDIA, mais il y a quelques différences au niveaux des composants. Il y a quatre phases d’alimentation, dont trois (uP9505P UPI Semiconductor) pour le GPU et une pour la RAM (uP1728 UPI Semiconductor). Deux des trois phases du GPU sont alimentées par le connecteur PCI Express, la troisième phase du GPU et celle de la RAM tirent leur courant du slot de la carte mère.

Petite difficulté : deux MOSFET sont très rapprochés, ce qui va créer une concentration de chaleur. Il aurait pourtant été possible de les écarter sur ce même PCB.

Fréquences, tensions et consommation

Comme d’habitude sur les GPU Pascal, la fréquence du GPU et sa tension son intimement liées. Le GPU démarre à 2012 MHz, mais réduit sa cadence à environ 1950 MHz après avoir chauffé à sa température maximale. La tension termine aussi en dessous de 1 V. Tout ceci est à mettre sur le compte de la gestion du GPU Boost 3.0 de NVIDIA, en fonction de la limite de puissance par défaut de la carte à 120 W.

Notez que malgré notre filtre passe-bas de lissage des courbes pour ignorer les très courts pics (négligeables), nous avons relevé une forte chute ponctuelle de la fréquence et de la tension, à mettre sur le compte des transformateurs de tension, pas optimum.

Distribution de la charge

La carte n’utilise pas le rail 3,3 V, nous l’avons donc évacué de nos graphiques. La répartition de la puissance sur les deux sources d’alimentation de la carte est correcte, mais ne laisse pas beaucoup de place à l’overclocking (qui sera aussi limité par le BIOS).


Voici les courbes (toujours lissées) de la répartition de la charge sur le temps :

Pas de problème du côté de l’ampérage, largement inférieur à 5 A sur le slot de la carte mère. Aucun risque.

Les courbes plus précises sur le temps :

Dissipateur, à modifier ?

Nous avons remarqué que le plus grand caloduc du dissipateur n’assurait aucun contact avec les MOSFET du convertisseur de tension, pourtant situés juste en dessous, et très rapprochés. Il provoque un très gros pic de chaleur à presque 120°C, ce qui nous a… « refroidis ». Parce qu’EVGA ne retire pas la garantie de la carte en cas de démontage du dissipateur, nous pouvons expliquer notre modification, par un simple bricolage.

Le GPU est maintenu à une température très correcte, sous les 75°C, avant et après notre modification, mais il fallait faire quelques choses pour les MOSFET, trop chauds, qui risquent aussi de communiquer leur chaleur aux composants situés aux alentours. EVGA affirme avoir écouté nos conseils pour les prochaines cartes… A confirmer.

C’est facile, il suffit de placer deux pads thermiques directement sur le caloduc, au niveau des MOSFET en surchauffe. Il en faut toutefois deux superposés, pour combler l’écart de 2,5 mm entre les deux surfaces.

Voilà ce que ça donne :

Après modification, nous constatons avec nos caméra infra-rouge que les MOSFET perdent de précieux degrés. Il restent toutefois encore chaud, bien au delà des 100°C, car ils sont très rapprochés. Notez qu’une telle température ne pose pas de problème immédiat pour ce type de composant d’alimentation.

Nuisances sonores

La carte fonctionne en mode semi-passif, avec une gestion du ventilation très correcte (depuis la mise à jour de son BIOS). Le ventilateurs s’allument lorsque le GPU dépasse les 65°C environ.

En charge, la carte est à 34,3 dB, ce qui est relativement silencieux. Une bonne performance pour un système de dissipation si petit, à un seul ventilateur. Le ventilateur ne dépasse pas les 1000 tpm, ce qui est un peu sévère, selon nous. Même à 1300 tpm, il n’aurai pas dépassé les 36 dB (seuil très acceptable), et aurait pu mieux refroidir l’ensemble de la carte.

Verdict

MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 3G

Voici, pour l’instant, la première et la seule GeForce GTX 1060 3 Go de notre comparatif. On vous rappelle qu’elle est dotée d’un GPU légèrement tronqué, avec 1152 coeurs CUDA au lieu de 1280, et 72 unités de texture au lieu de 80. Sans oublier la RAM, divisée par deux, évidemment.

Une carte moins chère (quoique…) qui conviendra aux très nombreux joueurs qui n’ont pas vraiment besoin d’une carte graphique de course pour afficher des MMORPG aux graphismes très classiques.

Structure et interfaces

On retrouve le dissipateur haut de gamme de MSI, toujours en plastique, mais toujours aussi fin, et surtout associé à des plaques de rigidification et de dissipation qui assurent une excellente solidité à la carte. Du coup, la carte pèse 1 kg, mais elle est blindée ! Sa taille est identique à celle de sa grande soeur GTX 1060 6 Go.

Le dos de la carte est couvert d’une plaque de rigidification qui n’assure pas de dissipation supplémentaire, mais qui est équipée d’ouvertures pour une meilleure aération. Son écart de 5 mm avec le PCB pourrait poser problème avec les gros refroidisseurs pour CPU sur certaines cartes mères étriquées.

Étonnamment pour cette carte, MSI l’équipe encore d’un connecteur PCIe à 8 broches, qui sera donc très large en termes de puissance offerte.

PCB et assemblage

Le PCB est personnalisé par MSI, et il est, comme d’habitude pour la marque, très large. Toutes les cinq phases d’alimentation du GPU sont prises en charge par le connecteur PCIe 8 broches, et une phase supplémentaire pour la mémoire est alimentée par le slot de la carte mère.

Les composants sont plutôt de bonne qualité, les bobines sont milieu de gamme, mais c’est plutôt un luxe pour ce type de carte d’entrée de gamme. Un luxe qui va se ressentir sur son prix…

Fréquences, tensions et consommation

La fréquence du GPU ne baisse que très légèrement après avoir fait chauffer la carte, de 1974 à 1949 MHz, tout comme la tension, qui reste au dessus de 1 V.

Pour la consommation de la carte, attention : sa mémoire limitée à 3 Go encaisse très mal certains jeux et certaines résolutions exigeantes. Du coup, la consommation la plus réaliste de cette carte est plutôt située sur celle de Doom en Full HD, à 103 W environ. The Witcher 3 et Metro Last Light en 4K étant, de toute manière, injouables.

On rappelle que le pic de tension signalé en gris est trop court pour être vraiment pris en compte, mais nous l’affichons tout de même.

Répartition de la charge électrique

Le slot de la carte mère n’a presque rien à faire, pour alimenter seulement la mémoire vive : moins de 30 W. Tout est encaissé, très facilement, par le connecteur à 8 broches, qui pourrait gérer jusqu’à 150 W de puissance en cas de besoin. De quoi laisser un peu de marge aux overclockeurs, même si le BIOS et le Boost 3.0 de NVIDIA poseront quelques barrières.

Les courbes de consommation sur le temps :

Aucun problème pour l’intensité, largement en dessous du standard des 5,5 A pour la carte mère.

Dissipateur et températures

La plaque avant assure bien un contact avec l’étage d’alimentation et les puces de mémoire, via des pads thermiques. Il va donc rigidifier la carte, mais surtout contribuer à sa dissipation.

Le dissipateur est identique à celui de la grande soeur MSI GTX 1060 Gaming 6G, avec un gros caloduc de 8 mm et deux de 6 mm. C’est très généreux, et ça va se ressentir sur le prix final de la carte. Notez que les GTX 1080 et 1070 Gaming X 8G de MSI on un dissipateur avec des caloducs apparents, en contact direct avec le GPU, ce qui n’est pas le cas ici.

La température varie légèrement, mais pas le taux d’images par second en Doom en Full HD (Vulkan). Les températures de la carte sont presque glaciales… Seulement 73°C pour l’étage d’alimentation !

Même constat pour le test de torture, plus violent.

Nuisances sonores

Les deux grands ventilateurs tournent à moins de 900 tpm, c’est vraiment très lent, surtout que la température du GPU est parfaitement maîtrisée.

On reste sous les 30 dB en pleine charge (ventilateurs éteint au repos). C’est donc inaudible dans une pièce silencieuse (à 30 dB). Après avoir testé toutes les MSI Gaming X équipées du système de dissipation Twin Frozr VI, on peut le dire : c’est le meilleur système de dissipation du moment, sans aucun doute ! Seul problème, il est cher. Les cartes MSI de la game Armor, avec un dissipateur Twin Frozr V, pourraient être le parfait compromis, et nous les testerons…

Verdict

Palit GeForce GTX 1060 SuperJetstream

La GTX Palit GeForce 1060 SuperJetstream est presque identique à la GTX Gainward GeForce 1060 GS Phoenix. Ce n’est pas une grande surprise puisque toutes deux sortent des mêmes usines.

Les SuperJetstream de Palit sont traditionnellement spécialisées pour l’overclocking. Il n’y a que pour les GeForce GTX 1070 et 1080 que Palit a créé des modèles encore plus haut de gamme, les Game Rock Premium Edition.

Une carte compacte mais épaisse

Le capot de la SuperJetStream trahit rapidement son lien de parenté avec la Gainward Phoenix. Fait de plastique noir, il est couvert de pièces métalliques vissées. On retrouve également une équerre PCI-Express percées d’alvéoles et chromée.

La carte Palit pèse 878 grammes. Comme la Gainward elle mesure 24 cm de long, 11,7 cm de haut, ce qui est assez compact. Mais son épaisseur de 4,7 cm signifie qu’elle occupe trois slots, ce qui son installation dans les petits systèmes ITX plutôt difficile.

Le dos de la carte est recouvert d’une plaque d’une seule pièce qui n’a pas de trous de ventilation et aucune fonction de refroidissement. Cette plaque ajoute également cinq millimètres d’épaisseur, qui pourraient gêner les gros ventirads CPU.

Le dessus de la carte est orné du logo Palit, rétroéclairé. L’unique connecteur d’alimentation compte 6 broches et est orienté à la verticale.

Comme vous pouvez le voir sur les photos ci-dessous, les caloducs ne sont pas en contact direct avec le GPU : ils sont posés sur une plaque de refroidissement. Nous verrons si ce procédé est aussi efficace qu’il est peu coûteux.

L’orientation horizontale des lamelles assure qu’une portion importante de la chaleur est poussée hors du boîtier par le nid d’abeille de l’équerre PCIe. Une part non négligeable de la chaleur se trouve malheureusement rejetée dans le boîtier par l’arrière de la carte : une bonne ventilation sera donc nécessaire.

Aucune surprise au rayon connectique : en plus de la double liaison DVI-D, on trouve une sortie HDMI 2.0 et trois DisplayPort 1.4.

PCB : optimisation des coûts

Jetons un coup d’oeil au PCB qui devrait posséder les mêmes spécificités que celui de la Gainward.

Encore une fois, il n’y a que quatre phases, dont trois pour le GPU, et une pour la mémoire associée. Deux des trois phases du GPU sont alimentées à partir du connecteur PCIe, la troisième et la phase de la mémoire puisent dans l’alimentation  de la carte mère.

Cette conception vient du fait que Palit utilise le contrôleur PWM NCP81174 de ON Semiconductor, une puce bon marché qui est limitée à quatre phases. Dans l’ensemble, il est clair que Palit a cherché à réduire les coûts. Heureusement, les bobines Magic Chokes de Foxconn font toujours leur travail en silence.

Fréquences et consommation élevées

Palit promet un overclocking d’usine à 2025 MHz, voyons ce qu’il en est en jeu et dans un test intensif.

La carte commence bien à 2,25 GHz, mais tombe rapidement à 1949 MHz en moyenne. Cette moyenne cache de grandes variations de fréquence. Il en va de même pour la tension : 0,975 V en moyenne, mais des pics entre 1,025 V et 0,9 V. Ces variations s’expliquent par le peu de latitude laissé au système Turbo Boost 3.0 : Palit le contraint à une consommation inférieure à 130 W.

Nos mesures montrent que la carte Palit respecte parfaitement la limite fixée : elle ne consomme que 129 W en jeu 4K. Sous la torture de Furmark, elle ne consomme même que 128 W.

La plus basse fréquence du GPU au repos est d’environ 253 MHz. Toutefois, il est frappant de voir que la consommation de la carte Palit est nettement plus élevée que celle de sa soeur Gainward. En Full HD, le delta est de 19 W ! Alors, certes, les performances de la Palit sont légèrement plus élevées, signe qu’elle peut maintenir une fréquence plus élevée plus longtemps. Mais la différence est sans commune mesure.

Répartition de la consommation

La répartition des quatre phases d’alimentation est correcte. Il y a très peu de marge pour l’overclocking, mais de toute façon l’overclocking sera avant tout bridé par les réglages du BIOS de la carte (consommation maximale et tension maximale).

La carte reste dans la limite de 5,5 A par rail, fixée par le PCI-SIG.

Système de refroidissement et les températures

Le radiateur est presque identique à celui de Gainward et assez différent de ceux choisis par la concurrence. La plaque dorsale ne participe pas au refroidissement et sert simplement à cacher le PCB.

Le capot, nous l’avons déjà dit, est  d’apparence différente de celui de Gainward, mais de conception identique. Les ventilateurs sont présentent aussi quelques variations. Sur la carte Palit, ils ont un moteur de 4,8 W et tournent à 2500 tr/min au maximum. Ceux de la Gainward peuvent monter à 2700 tr/min et tirent 6,6 W. En outre, quand les pales des Palit sont ondulées, celles de Gainward sont lisses.

Le radiateur en lui-même est original. Il est fait d’une grande plaque métallique faisant contact avec le GPU, la RAM et les VRM. Quatre caloducs sont posés sur cette plaque et dirigent la chaleur au cœur d’un paquet de longues ailettes horizontales. Pas de base en cuivre, trop chère.

Le GPU se maintient à 72°C à 73°C en jeu ou sous Furmark, le ventirad fait donc un travail correct, qui aurait été plus efficace si les caloducs étaient en contact direct avec la puce.

Nos mesures par infrarouge une fois la plaque arrière enlevée montrent également des résultats acceptables. En jeu, on voit un point chaud à 82,3 °C. En torture, les VRM montent à 87,2 °C. Il est intéressant de comparer avec la Gainward. La Palit obtient des performances légèrement supérieures, ce qui est peut-être dû au design des ventilateurs, générant plus de turbulences.

Des ventilateurs mal gérés

La plupart des constructeurs gèrent convenablement la mise en marche des ventilateurs, mais pas Palit. Le problème est que la tension minimum de fonctionnement est trop basse : au lieu de tourner au minimum, les ventilateurs s’arrêtent… et doivent redémarrer peu après. Pendant les premières minutes d’utilisation, l’utilisateur subit donc un effet yo-yo peu agréable, mais la situation se stabilise ensuite.

Comme beaucoup de ses concurrentes, la carte est semi-passive et donc silencieuse hors jeu.

En charge, le niveau de bruit de 35,8 dB est acceptable, mais pas exceptionnel. Soulignons, au risque de nous répéter, que si Palit n’avait pas autant rogné sur le coût du radiateur, la carte aurait fait bien mieux. Heureusement, le bruit est de nature plutôt agréable, un ronronnement assez facile à masquer dans un boîtier.

Spécifications et verdict

PNY GeForce GTX 1060 XLR8 OC Gaming

La GeForce GTX 1060 XLR8 OC Gaming de PNY est une carte d’entrée de gamme où on a veillé à contenir les coûts tout en proposant un overclocking d’usine significatif.

Sur le papier, la carte est donc en mesure de rivaliser avec la concurrence de milieu de gamme et nous allons vérifier dans ce test si PNY réussit le pari d’une carte abordable et sans défaut majeur. La plupart des cartes PNY de la série XL8R passées dans notre laboratoire ont jusqu’ici fait bonne impression, nous sommes donc plutôt optimistes pour cette carte.

Structure et interfaces

La coque du système de refroidissement est en plastique noir rehaussé d’applications rouges, avec deux ventilateurs de 76 mm de diamètre (80 mm d’ouverture). Si la carte ne gagnera pas de concours de beauté, les quatre vis qui servent à fixer la coque au cadre de maintien en métal sont un détail bienvenu, et la carte s’intégrera facilement dans un système gamer.

Ce modèle pèse seulement 679 grammes et est plutôt compact avec seulement 22 cm de long pour 11,7 cm de haut et 3,5 cm d’épaisseur. La carte occupe donc deux slots. 

La face arrière du PCB est recouverte d’une plaque arrière pourvue de quelques trous d’aération, elle ne participe pas à la dissipation. Cette plaque dépasse de 5 mm du PCB, ce qui pourrait potentiellement poser problème dans un système ITX ou si on possède un radiateur CPU imposant.

Le dessus de la carte arbore un écusson Geforce GTX 1060 OC. Le connecteur d’alimentation PCIe à 8 broches est incliné à 180° à l’extrémité de la carte, ce qui permet d’éviter de raccourcir les lamelles du radiateur.

Sur le côté de la carte, on voit bien que les lamelles sont en fait découpées dans un bloc d’aluminium dont le socle sert de plaque de refroidissement. Deux caloducs de 4 mm d’épaisseur sont censés répartir la chaleur sur l’ensemble du radiateur, nous y reviendrons plus tard en détail.

L’orientation horizontale des lamelles permet l’expulsion hors du boitier d’une partie non négligeable de la chaleur émise via de belles ouvertures en forme de nids d’abeilles ménagées dans l’équerre PCI. Le reste de la chaleur atterrit à l’autre extrémité de la carte au milieu du boitier, ce qui implique une bonne circulation d’air au sein du boitier pour éviter la surchauffe.

L’équerre PCI est équipée des cinq sorties habituelles et il est possible d’utiliser quatre d’entre elles simultanément dans une config multi-écrans. Une sortie DVI-D Dual Link (uniquement numérique) accompagne un connecteur HDMI 2.0 et trois DisplayPort 1.4.

PCB et composants

Jetons maintenant un œil à la répartition des composants sur le PCB. PNY a fait des choix qui s’éloignent parfois fortement du design de référence proposé par Nvidia et repris sur la plupart des cartes partenaires.

On observe six phases dont quatre sont dédiées au GPU et deux à la mémoire. Deux des phases GPU sont cependant des répartiteurs de charge qui veillent à ce que le courant tiré de la carte mère ne dépasse pas les normes. On a donc en fait plutôt l’équivalent de trois vraies phases. Question d’interprétation !

PNY utilise un contrôleur PWM uP9511 d’UPI Semiconductor. Toutes les phases sont équipées d’un MOSFET M3054 en high-side qui provient des usines UBIQ, une filiale d’UPI.

En low-side, on observe sur chaque phase un couple de M3058 du même fabricant. Les bobines en ferrite encapsulées sont de facture moyenne.

Dans l’ensemble, le PCB est plutôt chichement pourvu, on a par exemple fait l’impasse sur les bobines et condensateurs à l’entrée des lignes de la carte mère et du connecteur d’alimentation PCIe.

Sous le GPU, on retrouve les deux condensateurs habituels présents sur le design de référence Nvidia et censés lisser les derniers pics de tension. Comme de coutume, seuls six des huit emplacements dédiés aux modules mémoire sont occupés.

Il s’agit de modules Samsung K4G80325FB-HC25 d’une capacité de huit gigabits (32 x 256 Mbits) dont la tension peut varier entre 1,305 et 1,597 V. Au total, ces modules offrent une capacité totale de 6 Go.

Fréquences, tension et consommation

Penchons-nous maintenant sur l’évolution de la fréquence de boost du GPU ainsi que sa tension. Toutes deux baissent un peu en jeu une fois la carte réchauffée, mais moins qu’on aurait pu s’y attendre :

La carte débute avec une fréquence de boost de 2 GHz avant de retomber en jeu une fois réchauffée à 1949 MHz en moyenne. Comportement similaire pour la tension : on relève en moyenne 1,031 V, avec quelques variations. Ces dernières sont dues au système Boost 3.0 et à la limite de consommation fixée à 130 W.

À partir des mesures de tension et d’intensité du courant, on calcule la consommation totale. Ces mesures sont prises avec nos appareils de précision aux différentes sources d’alimentation.

La fréquence GPU la plus basse mesurée se situe aux environs de 215 MHz. Les mesures ont été effectuées avec un filtre passe-bas afin de gommer les pics de quelques millisecondes de nos graphiques (à l’exception de la barre grise) dans la mesure où ils n’ont que peu d’importance et ont tendance à alarmer inutilement le lecteur.

La limite de consommation se fait aussi sentir lors du test de “torture”. Le système Boost 3.0 baisse alors tellement la tension que la consommation totale s’avère inférieure à celle mesurée en jeu en 4K. Rappelons que ce test simule le pire cas de figure imaginable pour une carte (jamais en jeu).

Répartition de la charge aux sources d’alimentation

Penchons-nous maintenant sur la répartition de charge au repos, en jeu et en stress-test. Nous avons omis la mesure sur la ligne de 3,3 V car elle demeure inutilisée.

La répartition des quatre phases est tout à fait normale, elle ne laisse toutefois que peu de marge de manœuvre dans l’optique d’un overclocking, même modéré. Un overclocking serait toutefois et avant tout freiné par le BIOS et ses strictes limites de consommation et de tension maximales.

Pour les plus curieux, voici les graphiques de l’évolution de la consommation sur les différentes lignes en jeu et en stress-test :

Mais la consommation ne dit pas tout. Il faut aussi veiller à ce que l’intensité du courant respecte la norme PCI SIG qui préconise 5,5 A maximum pour le slot de la carte mère. Avec 4,7 A au maximum sur ce dernier, il n’y a pas de souci à se faire :

Ci-dessous le graphique détaillé de l’évolution de l’intensité aux sources :

Système de refroidissement et températures

Passons maintenant au système de refroidissement, assez classique. La plaque arrière, qui ne sert pas au refroidissement, est fermement fixée au PCB par des vis traversantes et protège ce dernier des regards indiscrets.

Les neuf pales des ventilateurs sont lisses, sans rainures et courbées en forme de vague, qui devrait optimiser le flux d’air. Le radiateur plutôt massif possède des lamelles orientées à l’horizontale que viennent transpercer deux caloducs recourbés de 4 mm d’épaisseur en métaux composites.

L’un des caloducs entoure le bloc de refroidissement et évacue la chaleur vers l’extrémité du bloc et les lamelles. L’autre, plus court, fait le pont vers les lamelles du côté opposé. Tous deux sont engoncés dans le bloc de refroidissement en alu et sont en contact direct avec le GPU.

La plaque de refroidissement recouvre les convertisseurs de tension, un bon point. Les bobines doivent par contre se passer de refroidissement.

Avec une température de 64-65°C (66°C au maximum boitier fermé), le système de refroidissement est maitre de la situation. Hélas, cela se fait au prix de nuisances sonores élevées, comme nous allons le voir. Il y a en tout cas de la marge au niveau des températures pour faire tourner les ventilateurs moins bruyamment.

Notre mesure des températures au niveau du PCB une fois la plaque arrière démontée montre que tous les composants sont bien refroidis bien en dessous des 70°C et qu’il ne se forme aucun point chaud.

Le stress-test donne des résultats similaires, d’autant plus que la consommation est inférieure à celle en jeu. Il y a donc de la marge.

Ces bons résultats au niveau des températures démontrent une fois de plus, que les solutions les plus simples sont souvent les meilleures !

Nuisances sonores

L’hystérèse des ventilateurs est en général bien maitrisée par les fabricants. Ici, PNY ne prend aucun risque puisque les ventilateurs tournent au repos en permanence à 50% de leur puissance ! Et ça s’entend ! Pourquoi n’a-t-on pas au moins baissé cette valeur à 33% comme sur d’autres cartes d’entrée de gamme ? Mystère. Au repos, le GPU ne dépasse donc pas les 30°C.

Les nuisances sonores au repos sont bien trop élevées à 34,7 dB et il n’est pas possible de corriger le tir puisque la vitesse minimale est fixée une fois pour toutes dans le firmware de la carte !

En jeu, on relève 39,6 dB, une valeur correcte, sans plus. On comprend qu’il faille brasser un peu plus d’air que de coutume à cause du radiateur présent, mais la courbe d’évolution de la vitesse de rotation des ventilateurs est bien trop agressive et PNY renvoie le GPU à l’âge de glace !

Spécifications et verdict