NVIDIA GeForce GTX 780 : le Titan abordable ?

Introduction

Il est parfois très amusant de relire les articles que nous avons rédigés à propos de certains composants haut de gamme. Lorsque Nvidia a lancé sa GeForce GTX 680, AMD demandait encore quelque chose comme 500 € de sa Radeon HD 7970 alors que la nouvelle carte GK104 la battait sur tous les tableaux : plus rapide, moins chaude, plus silencieuse et plus petite. Raison pour laquelle nous avons recommandé la GTX 680 sans la moindre hésitation. À tout le moins jusqu’à ce que Nvidia lance la GeForce GTX 670, presque aussi rapide mais encore moins chère.

Et pourtant, aujourd’hui; on trouve des Radeon HD 7970 à moins de 350 € alors que la GTX 680 tourne généralement autour des 450 €. Quel retournement de situation ! D’autant plus qu’en raison d’une série d’optimisations côté pilotes, la carte d’AMD s’avère au final plus rapide que la GeForce. Certes, il faut composer avec des nuisances sonores et une consommation plus élevées, mais au regard de son prix et de ses performances (tant en calcul généraliste que dans les jeux), la Radeon HD 7970 constitue un excellent achat, à condition d’éviter les configurations multi-GPU.

Pour obtenir une carte plus puissante, il faut d’ailleurs débourser la bagatelle d’un millier d’euros, à peu de choses près. Que l’on opte pour la GeForce GTX Titan, la GeForce GTX 690 ou, chez AMD, la Radeon HD 7990, il est en effet impossible d’obtenir des performances supérieures à celles de Radeon HD 7970 sans débourser trois fois plus, à moins de se diriger vers une configuration à plusieurs cartes graphiques. Ce qui n’est pas sans poser problème à Nvidia comme à AMD, car passer de 350-450 € à 1000 €, tout le monde n’est pas prêt à faire le pas. Les deux fabricants laissent donc sur le carreau de nombreux joueurs qui auraient été disposés à payer un tarif intermédiaire.

Le GK110 se trouve une nouvelle déclinaison : la GeForce GTX 780

Avec la GeForce GTX 780, Nvidia tente de combler quelque peu l’écart colossal qui sépare la GTX 680 des modèles que nous classerons tout simplement dans la catégorie « hors de prix ». Au vu de son nom, on pourrait penser que la GTX 780 contient un nouveau processeur graphique, mais elle est en fait une dérivée de la GeForce GTX Titan et de son gargantuesque GPU, le GK110. 

Bien entendu, le processeur de la GTX 780 est bridé afin d’éviter toute concurrence avec la Titan. Nous savons qu’un GK110 complet contient 15 modules SMX (Streaming Multiprocessors) comptant chacun 192 cores CUDA et 16 unités de textures. Sur la puce de la GeForce GTX Titan, seuls 14 modules SMX sont activés, ce qui nous donne un total de 2 688 cores CUDA et 224 unités de textures. Sur la GeForce GTX 780, le GK110 ne compte plus que 12 modules SMX, et donc 2 304 cores CUDA et 192 unités de textures.

Selon les cartes, ces modules SMX sont répartis en quatre ou cinq blocs GPC (Graphics Processing Clusters). En effet, à 7,1 milliards de transistors, le GK110 est une puce gigantesque. Sa fabrication n’a rien d’une partie de plaisir, raison pour laquelle il arrive que certains de ses composants comportent des défauts. Nvidia n’est donc pas en mesure de préciser la configuration exacte de chaque GK110 et se contente de garantir qu’au total, le GPU contient 12 modules SMX activés. 

Le bridage effectué par Nvidia semble être suffisamment efficace pour qu’il ait été pratiquement inutile d’adapter les fréquences de la carte par rapport à celles de la Titan : la GeForce GTX 780 affiche en effet la même fréquence de base (863 MHz) et voit même sa fréquence GPU Boost légèrement revue à la hausse (900 MHz contre 876 MHz pour sa grande sœur).

Le back-end de rendu reste totalement inchangé : six ROP capables de générer chacun huit pixels de 32 bits par cycle (pour un total de 48 unités ROP, donc), et six contrôleurs mémoire de 64 bits chacun formant un bus de 384 bits. Par contre, alors que Nvidia avait armé la GeForce GTX Titan de 6 Go de mémoire GDDR5, la GTX 780 doit se contenter de 3 Go cadencés à 1 502 MHz. Un petit calcul nous amène donc à une bande passante identique de 288,4 Go/s en pointe.

La grosse différence entre la GTX 780 et la Titan se situe en réalité au niveau du potentiel en calcul généraliste (GPGPU). Si vous avez lu notre article GeForce GTX Titan : le vrai Kepler haut de gamme, vous vous souviendrez peut-être que le pilote de la carte mono-GPU phare de Nvidia comportait un paramètre spécial qui réduisait la fréquence mais permettait de faire tourner les unités de calcul en virgule flottante double précision (FP64) à pleine vitesse. Cette possibilité de réglage fait de la GeForce GTX Titan une option viable pour les développeurs cherchant plus de performances en calcul généraliste que peuvent en offrir les autres cartes Nvidia et la place en fait même au niveau des puces Tahiti d’AMD. Avec la GTX 780, le nombre de coeurs CUDA par module SMX reste de 64, mais en l’absence du paramètre ad hoc dans le pilote, la vitesse affichée en calcul FP64 chute à 1/24^e de celle en FP32. Sur ce plan, vous pouvez donc vous attendre à des performances en net retrait par rapport à celles de la Radeon HD 7970.

La valse des nomenclatures a encore frappé

Vous vous demandez peut-être pourquoi cette carte s’appelle GTX 780. Après tout, il s’agit d’une dérivée de la Titan et donc d’une carte basée sur la même architecture (Kepler) que la série GTX 600. Cette valse des dénominations rappelle l’opération qu’avait réalisée Nvidia avec sa série 500, basée sur l’architecture des GTX 400, la Fermi, à la différence essentielle que les 500 contenaient des GPU redessinés dont les performances, la consommation et, par conséquent, l’efficacité, avaient été améliorées.

Le fabricant ne s’est pas montré très bavard sur la question, se contentant de répondre qu’il commençait à peine à lancer ses cartes desktop basées sur le GK110 et qu’il manquait de place dans la série 600 pour de nouveaux produits plus rapides. Nous verrons bien ce que fera Nvidia de la série 700 dans les mois à venir, que ce soit en termes de performances ou de tarification, mais il y a intérêt à ce que les améliorations soient au rendez-vous et justifient le passage à la nouvelle nomenclature. Espérons également qu’AMD continue à jouer le jeu de la concurrence, sans quoi les tarifs de Nvidia risquent fort de s’envoler ; pour l’instant, nos meilleurs espoirs reposent sur la Radeon HD 7970.

GeForce GTX 780 : la carte

Nous demeurons très impressionnés par le design industriel mis en œuvre par Nvidia. Nous n’avons pas vraiment pour habitude de qualifier les composants informatiques de « sexy », mais il est difficile de ne pas se montrer admiratif devant la GeForce GTX 690, la Titan et maintenant la GTX 780. Sur le plan esthétique, la GeForce GTX 780 est pratiquement identique à la Titan, dont elle ne se distingue en fait que par le « GTX 780 » gravé sur son cache. Tout ce que nous avons écrit sur la Titan en février s’applique donc à la petite nouvelle.

Dimensions

La carte mesure 26,5 cm, soit environ 1,5 cm de moins que l’AMD Radeon HD 7970. Et si cette dernière s’en tient au classique cache en plastique, la GTX 780 reprend la coque en aluminium de la Titan, de même que sa fenêtre en polycarbonate permettant d’admirer le ventirad. Malheureusement, le boîtier en alliage au magnésium auquel nous avions eu droit sur la GeForce GTX 690 a tiré sa révérence.

Ventilation

À l’instar de la Titan, la GTX 780 est dotée d’un ventilateur axial qui évacue la chaleur par la face arrière, une attention qui plaira tout particulièrement aux aficionados des configurations multi-cartes, pour qui il serait criminel de recycler l’air chaud dans le boîtier, dans la mesure où cela reviendrait à saboter toute tentative d’overclocking un tant soit peu sérieuse.

Nvidia nous a toutefois indiqué avoir amélioré la gestion des ventilateurs par rapport à la Titan. La société affirme avoir mis au point un contrôleur doté d’un filtre de température dynamique et assorti d’un algorithme logiciel qui régule la vitesse du ventilateur de manière plus précise. Sur papier, l’évolution semble assez minime : les paliers de fluctuation passent de 100 tours/min à 20 tours/min, mais cela suffirait, d’après le fabricant, à réduire les nuisances sonores de quelques décibels par rapport à la GeForce GTX 680.

Curieusement, Nvidia n’entretient sur ce plan aucune comparaison avec la Titan, ce qui pourrait indiquer que les deux cartes sont assez semblables en termes de bruit. Ce serait plutôt logique, au vu de la similarité de leurs GPU et de leurs designs. La GeForce GTX 780 et la Titan ont d’ailleurs le même TDP : 250 watts. Rien d’étonnant donc à ce qu’elles soient toutes deux équipées de deux connecteurs d’alimentation auxiliaires, un à huit broches et un à six broches.

Connectique

Côté connectique, nous avons une fois encore affaire à un clone de la GeForce GTX Titan : deux sorties DVI dual-link, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort, le tout autorisant un affichage simultané sur quatre écrans, dont trois en mode Surround et un quatrième pour le bureau de Windows, à part. La configuration la plus attrayante sur une carte de ce type reste donc le triple-écran.

D’après Nvidia, la GeForce GTX 780 a vocation à totalement remplacer la GTX 680 au sein de sa gamme, mais sera commercialisée au prix de 649 €. Cela représente une hausse de 200 € pour une simple augmentation des performances dans les jeux et une acoustique légèrement améliorée, alors que chez AMD, la Radeon HD 7970 GHz Edition se vend à moins de 400 € et est significativement plus rapide que la GTX 680 en moyenne. Si Nvidia ne propose pas rapidement une carte dans le segment tarifaire de cette dernière, il ne fait aucun doute qu’AMD va boire du petit lait ! Certes, d’autres GeForce GTX 700 sont en chemin et contribueront à régler le problème, mais pour l’heure, la question demeure : les performances de la GeForce GTX 780 justifient-elles une hausse de prix de plus de 40 % ?

GeForce Experience et ShadowPlay

GeForce Experience

En tant qu’amateurs de jeu sur PC, nous apprécions les divers réglages de qualité et de performances que nous proposent les jeux modernes. Après tout, quand on a cassé sa tirelire pour s’offrir une carte graphique dernier cri, quoi de plus gratifiant que de pousser les détails à fond et de redécouvrir un jeu bien connu sous un jour nouveau ?

Il n’est cependant pas toujours facile de trouver les paramètres optimaux ; certains donnent de meilleurs résultats visuels que d’autres et tous n’ont pas la même incidence sur les performances. Avec son utilitaire GeForce Experience, Nvidia promet de vous éviter bien des casse-têtes en comparant votre processeur, votre GPU et votre résolution au contenu d’une base de données de configurations. L’autre moitié du logiciel assure la mise à jour automatique des pilotes.

Il y a fort à parier les passionnés rechigneront à lancer un logiciel supplémentaire qui prendra les décisions à leur place, mais pour le joueur moyen, plus enclin à installer un jeu et à le lancer sans attendre, sans aller chipoter dans les pilotes et sans régler ses paramètres, les avantages sont potentiellement bien réels. Dans la mesure où GeForce Experience permet d’offrir à ces derniers une expérience de gameplay plus attrayante, ce logiciel représente une avancée pour le jeu sur PC.

L’utilitaire de Nvidia a détecté les neuf jeux installés sur notre banc d’essai. Bien entendu, aucun d’entre eux n’avait plus ses paramètres par défaut étant donné que nous les avions préparés pour les benchmarks, mais nous avons voulu voir dans quelle mesure GeForce Experience les modifierait.

Pour Tomb Raider, GeForce Experience a voulu désactiver le TressFX alors que la GeForce GTX 780 affiche un framerate moyen avoisinant les 45 images/s lorsqu’il est enclenché. Pour Far Cry 3, l’utilitaire n’a absolument pas détecté nos réglages, mais ceux qu’il a suggérés étaient suffisamment élevés. Dans Skyrim, il a voulu désactiver le FXAA pour une raison inexplicable.

L’un des intérêts de l’utilitaire réside dans les captures d’écran qu’il présente pour chaque jeu et qui sont accompagnées d’explications indiquant les effets de chaque paramètre sur la qualité d’image. Dans les neuf titres que nous avons testés, il a préconisé des paramètres suffisamment proches de ceux que nous aurions sélectionnés. Par contre, il a tendance à favoriser les fonctionnalités spécifiques à Nvidia, telles que PhysX (qu’il pousse sur « High » dans Borderlands 2) au détriment de celles qui ont leur origine chez AMD (comme TressFX dans Tomb Raider). Et la désactivation du FXAA dans un jeu comme Skyrim n’a absolument aucun sens, étant donné que celui-ci atteint un framerate moyen proche des 100 images/s. Pour les passionnés, il est probable que GeForce Experience n’acquerra réellement d’importance que lorsque la console Nvidia Shield sera disponible ; sa fonction de streaming de jeu vidéo semble en effet passer par cet utilitaire.

ShadowPlay : l’enregistrement en continu dans les jeux

Il y a bien longtemps, dans une galaxie lointaine, très lointaine, votre rédacteur était un fervent joueur de WoW ; plusieurs heures de raid par jour, quatre jours par semaine. Dès que notre guilde s’attaquait à un boss, nous enregistrions l’aventure au cas où nous parviendrions à l’abattre et quand c’était le cas, l’un d’entre nous publiait la vidéo. Invariablement, les joueurs chargés de l’enregistrement devaient avoir une machine rapide, Fraps et des tonnes d’espace pour stocker toutes ces heures de vidéo. 

Nous avons depuis lors abandonné les raids, mais lorsque Nvidia nous a décrit la nouvelle fonctionnalité ShadowPlay, c’est immédiatement à eux que nous avons pensé.

Lorsqu’il est activé, ShadowPlay fait appel à l’encodeur matériel NVEnc intégré aux GPU de type Kepler pour enregistrer automatiquement les 20 dernières minutes de jeu. Il est également possible de l’enclencher et de l’éteindre manuellement. Ce système remplace donc avantageusement les logiciels tels que Fraps, qui appliquent une charge plus conséquente sur le processeur.

Comme nous l’avions déjà expliqué lors du lancement de la GeForce GTX 680, l’encodage via NVEnc est limité au H.264 mais peut atteindre une résolution de 4096 x 4096. ShadowPlay n’est pas encore disponible, mais Nvidia affirme que, lorsqu’il le sera (cet été), il permettra d’effectuer des enregistrements en 1080p à 30 images/s. Au vu des capacités matérielles de l’encodeur, nous aurions toutefois aimé avoir accès à des résolutions plus élevées.

GPU Boost 2.0 et overclocking

GPU Boost 2.0

Nous n’avons pas eu le temps de tester la fonctionnalité GPU Boost 2.0 en profondeur lors du lancement de la GeForce GTX Titan, mais celui de la GTX 780 nous a donné l’occasion de nous rattraper. Voici ce que nous avions écrit à l’époque :

Pour mémoire, le GPU Boost est la technologie propre à NVIDIA qui permet d’adapter les performances d’une carte graphique en fonction de sa charge de travail. Comme on le sait déjà, les jeux exercent justement des charges variables sur les GPU. Historiquement, les fréquences devaient être fixées en considérant le pire des cas de figure, d’où des performances très (trop) élevées lors de charges « légères ». GPU Boost change la donne en surveillant plusieurs paramètres pour ajuster les fréquences aussi loin que possible à la hausse comme à la baisse.

Le GPU Boost première génération visait une consommation maximale cible, 170 Watts dans le cas de la GTX 680. Cependant, les ingénieurs de NVIDIA ont constaté qu’il était possible de dépasser ce seuil sans prendre de risque à condition que les températures du GPU ne s’envolent pas. En clair, il existait des marges pour optimiser cette technologie.

GPU Boost 2.0 tranche avec son prédécesseur dans la mesure où l’augmentation de la fréquence se fait en fonction d’un plafond thermique de 80°C et non plus d’une consommation maximale. On devrait donc constater des fréquences et tensions plus élevées que sur la GTX 680, dans les limites de 80°C et de ce que l’on est prêt à supporter en matière de nuisances sonores (c’est avec un ventilateur à 100 % de sa vitesse que GPU Boost 2.0 produira les meilleurs résultats). GPU Boost 2.0 réagit toujours avec une latence d’environ 100 ms. Nvidia a encore une marge de manœuvre considérable pour améliorer sa technologie en augmentant sa réactivité sur ses prochaines cartes.

Bien entendu, ces ajustements liés aux contraintes thermiques compliquent encore plus les tests que la première itération de GPU Boost. Tout élément capable d’influer sur la température du GK110 en bien ou en mal agit par ricochet sur les fréquences de la puce, ce qui pose problème lorsqu’il s’agit d’avoir des performances constantes lorsque l’on répète un benchmark à plusieurs reprises. Dans le contexte d’un laboratoire de tests, le mieux que l’on peut espérer est une température ambiante qui ne bouge pas.

Il faut aujourd’hui ajouter que la plafond thermique est réglable à la hausse : si, par exemple, vous désirez que la GeForce GTX 780 module ses fréquences et ses tensions en fonction d’un plafond de 85 ou 90°C, vous pouvez le paramétrer comme tel.

Et si vous souhaitez que votre GK110 se tienne aussi éloigné que possible de la limite supérieure que vous avez imposée, vous pouvez régler intégralement la courbe de ventilation de la GTX 780.

Overclocking

Lorsque Nvidia nous a expliqué les tenants et aboutissants de la Titan, les représentants de la société nous ont montré un utilitaire interne capable de lire les données de divers capteurs et, ce faisant, de diagnostiquer les comportements problématiques. Si un overclocking fait trop grimper la température du GK110 et provoque une réduction des fréquences, cet utilitaire loggue les informations correspondantes.

Aujourd’hui, le fabricant a décidé d’activer cette fonctionnalité dans certaines applications, dont Precision X : lorsque le matériel dépasse certaines limites et va à l’encontre de l’overclocking, le logiciel vous en indique maintenant la raison et vous évite de vous arracher les cheveux à tenter d’identifier la cause du problème. On note également l’apparition d’un autre indicateur : la limite maximale d’overclocking, qui s’enclenche lorsque les pics de tension du GPU sont trop élevés. D’après Nvidia, si cet indicateur s’allume, vous risquez de griller votre carte. Mieux vaut dans ce cas lever le pied sur l’overclocking…

Configuration de test et benchmarks

Variance interimages : quelques adaptations

Les lecteurs les plus attentifs remarqueront que les chiffres de la page suivante (et des pages subséquentes) sont bien moins élevés que ceux de la page correspondante de notre article consacré à la Radeon HD 7990 ; il y a une raison à ce changement. Auparavant, nos graphiques étaient extrêmement chargés, en particulier celui de l’évolution du framerate dans le temps, qui contenait le framerate matériel (données Fraps) et le framerate perçu (données FCAT). Pas toujours très lisible et souvent injuste vis-à-vis d’AMD.

Pour cette raison, nous avons décidé de ne plus publier que l’évolution du framerate perçu dans le temps ; cette volonté de simplification se retrouve également sur les graphiques de variance interimages (plus d’infos en page suivante). Les résultats sont nettement moins exagérés tout en restant très parlants, notamment en ce qui concerne les titres dans lesquels les cartes AMD éprouvent des difficultés.

Battlefield 3 (une carte)

Nous avons déjà expliqué en détail notre nouvelle méthodologie dans l’article Radeon HD 7990 : encore une carte graphique à 1 000 €. Mais une fois encore, la quantité de données à expliquer pour le test de la GeForce GTX 780 demeure considérable.

Framerate moyen

Comme on pouvait s’y attendre, la GeForce GTX 780 termine juste derrière la Titan. En termes de rapport performances/prix, la nouvelle carte se montre donc plus intéressante que sa grande sœur. Cependant, la Radeon HD 7970 GHz Edition d’AMD, que l’on peut trouver à 250 € de moins, n’est pas loin derrière et se paie même le luxe de faire mieux que la GeForce GTX 680, pourtant plus chère.

Quid de la Radeon HD 7990 ? À en croire les chiffres de framerate matériel (Fraps), le monstre bi-GPU d’AMD serait la carte la plus rapide de ce comparatif. Malheureusement, après soustraction des images partiellement affichées et perdues, on se rend compte que l’une de ses deux puces graphiques ne fait pas grand-chose d’utile : en pratique, le framerate perçu est à peine supérieur à celui de la Radeon HD 7970.

Évolution du framerate dans le temps

Voici à quoi ressemble l’évolution du framerate moyen au cours de notre test. La dernière fois, nous avions présenté le framerate matériel et le framerate perçu, mais cela donnait un graphique trop chargé ; pour une question de lisibilité, nous avons décidé de le simplifier et de nous concentrer sur les seules données qui importent réellement : le framerate perçu.  

La Nvidia GeForce GTX 780, en rouge, se maintient entre la Titan et la Radeon HD 7970, mais surtout, se montre beaucoup plus constante que la Radeon HD 7990, dont le framerate est en dents de scie.

Variance interimages

Notre volonté de simplification porte également sur les graphiques de variance interimages. Pour rappel, celle-ci correspond à la latence en millisecondes entre deux images consécutives et non au temps que prend la carte pour effectuer rendu d’une image ; des chiffres élevés sont donc indicateurs de micro-saccades. Plutôt que de publier les chiffres moyens, au 75^e centile et au 95^e centile, nous vous donnons maintenant les chiffres moyens et au 99^e centile (les pics de variance, donc).

En moyenne, aucune des cartes testées aujourd’hui ne donne de résultats catastrophiques dans Battlefield 3. D’après les expériences pratiques que nous avons réalisées, il semble que les joueurs commencent à percevoir la variance interimages comme une gêne à partir d’une latence de 5 ms. En pratique, la Radeon HD 7990 peut afficher un rendu assez saccadé ; nous le savions déjà, mais tant qu’AMD n’aura pas réglé le problème, nous recommandons de bien réfléchir avant de dépenser un millier d’euros pour cette carte.

BioShock Infinite (une carte)

Framerate moyen

Dans BioShock Infinite, la GeForce GTX 780 termine une fois encore entre la Titan la Radeon HD 7970 GHz Edition, légèrement moins rapide mais nettement moins onéreuse. La carte affiche presque +60 % de performances supplémentaires par rapport à la GTX 680.

Évolution du framerate dans le temps

De manière générale, le framerate perçu moyen généré par la GTX 780 se maintient au dessus des 50 images/s, juste derrière la GeForce GTX Titan.

Variance interimages

En matière de variance interimages moyenne, la Radeon HD 7990 est la pire des cartes de ce comparatif, la GeForce GTX 580 fait également pâle figure face à ses concurrentes lorsqu’on examine les pics de latence. Vieille de deux générations, cette carte passe la plupart de son temps sous les 30 images/s.

Borderlands 2 (une carte)

Framerate moyen

La GeForce GTX 780 ne gagne que 15 % de performances par rapport à la 680, ce qui est moins impressionnant que le fait qu’elle fasse pratiquement jeu égale avec la Titan, considérablement plus chère. Notons également que cette dernière est à peu près aussi rapide que la Radeon HD 7990. Ces deux cartes à mille euros terminent néanmoins en léger retrait par rapport à la GeForce GTX 690.

Évolution du framerate dans le temps

Le fait que toutes les lignes du graphique se superposent pratiquement indique clairement que Borderlands 2 ne pose pas de problème particulier à nos cartes haut de gamme.

Variance interimages

Le goulot d’étranglement se situe au niveau du processeur, raison pour laquelle toutes les cartes de type Kepler affichent des performances relativement semblables et les latences interimages sont plutôt faibles.

Crysis 3 (une carte)

Framerate moyen

Si vous désirez savoir rapidement pourquoi la Radeon HD 7990 est à la fois lente et rapide, n’hésitez pas à relire l’article que nous avons consacré à son lancement. Aujourd’hui, nous nous concentrons sur la GeForce GTX 780, qui se révèle presque aussi rapide que la Titan. Nous apprécions également ses performances, supérieures de 31 % à celles de la GTX 680, même si nous aurions préféré que cette augmentation dépasse l’écart de prix entre les deux cartes (plus de 40 %).

Évolution du framerate dans le temps

À ce niveau de détails, la GeForce GTX 690 se démarque clairement des autres cartes. La GTX 780 et la Titan se valent mais les quelques plongées sous la barre des 30 images/s auraient tendance à nous pousser à réduire quelque peu la qualité d’image.

Les performances médiocres des cartes testées dans Crysis 3 se font particulièrement sentir lors des passages de tir en mouvement, durant lesquels les chutes de framerate entraînent un lag assez marqué qui nous empêche de viser correctement. Pour faire tourner le jeu correctement en 2560 x 1440, il faut vraiment une configuration multi-GPU à base de cartes Nvidia.

Variance interimages

La Radeon HD 7970 et la Radeon HD 7990 affichent des variances interimages moyennes pratiquement identiques, mais la 7990 n’a pas de quoi être fière de sa variance au 99^e centile.

Ceci étant dit, la GeForce GTX 690 souffre du même problème : sa variance interimages moyenne est excellente, mais celle au 99^e centile fait pâlir.

À l’inverse, la GTX 780 s’en sort très bien dans ce sous-test, même si son framerate global n’est pas idéal.

Far Cry 3 (une carte)

Framerate moyen

La GeForce GTX 780 parvient à battre d’un poil la Titan dans Far Cry 3. Cela peut sembler peu plausible, mais il ne faut pas oublier l’influence du GPU Boost. Nous maintenons une température constante dans notre laboratoire et nous réalisons toujours les benchmarks dans le même ordre, mais il est impossible de recréer exactement les mêmes conditions à chaque test. La combinaison de ces deux facteurs explique pourquoi la GTX 780 et la Titan se comportent parfois de manière pratiquement identique.

Évolution du framerate dans le temps

Far Cry 3 est très clairement un titre dont les performances dépendent de la carte graphique, raison pour laquelle les résultats sont si nets. Les deux seules cartes à se tenir dans un mouchoir de poche sont la GTX 780 et la Titan, et elles contiennent toutes deux un processeur GK110.

À en croire le framerate moyen, la Radeon HD 7990 est plus rapide que la GeForce GTX 780 et la Titan, mais elle a une forte propension à plonger sous les 20 images/s, ce qui est très problématique. Nous préférons de loin une carte capable de se maintenir aux alentours de 35 à 40 images/s, même si la moyenne est plus faible.

Variance interimages

Après un graphique comme le précédent, il n’est pas bien compliqué de prédire les résultats de celui-ci. En moyenne, la variance interimages de la Radeon HD 7990 est pire que les pics de variance de la GeForce GTX 580. À l’inverse, la GeForce GTX 780 se comporte extrêmement bien, avec une variance située entre celle de la GTX 690 et celle de la Titan.

Hitman: Absolution (une carte)

Framerate moyen

Une fois de plus, la GeForce GTX 780 affiche des performances similaires à celles de la Titan. Les deux cartes se font toutefois battre à plate couture par la Radeon HD 7970 GHz Edition, pourtant bien moins chère. Il apparaît clairement que quelque chose freine les cartes Nvidia : même la GTX 690 ne parvient pas à dépasser les 55 images/s.

Évolution du framerate dans le temps

Les trois cartes Nvidia les plus rapides se tiennent dans un mouchoir de poche tout au long du benchmark. Avec un framerate plancher situé aux alentours de 45 images/s, on peut dire que leurs performances sont correctes, mais il est tout de même gênant de voir des cartes à 1000 € se faire dépasser par un Radeon HD 7970 GHz Edition à 400 €, et ce, sans raison apparente.

Variance interimages

Le seul résultat intéressant de ce benchmark est celui de la Radeon HD 7990, qui termine en première place en termes de framerate moyen, mais souffre d’une variance interimages supérieure à toutes les autres cartes de ce comparatif. Avec des pics à 9 ms, celle-ci n’a rien de catastrophique, mais cela reste dommage pour une carte de cette catégorie, surtout quand on sait qu’une variance de 5 ms suffit à constituer une gêne pour certains joueurs.

The Elder Scrolls V: Skyrim (une carte)

Framerate moyen

On considère souvent Skyrim comme un titre plus adapté aux tests de processeurs que de cartes graphiques, mais pour l’occasion, il nous permet tout de même de détecter un écart de 36 % entre la GeForce GTX 780 et la 680.

Évolution du framerate dans le temps

Toutes les cartes se maintiennent à un minimum de 50 images/s tout au long du test en 2560 x 1440, mais les différences restent marquées.

Variance interimages

En moyenne, les sept cartes testées jouissent d’une variance interimages inférieure à 1 ms, ce qui signifie que le rendu perçu est fluide. La Radeon HD 7990 souffre toutefois de pics de variance proches des 10 ms, alors que la Radeon HD 7970 réalise un exploit : 0,6 ms au maximum ! Les cartes Nvidia se situent toutes entre ces deux extrêmes.

Tomb Raider (une carte)

Framerate moyen

Dans Tomb Raider, la GeForce GTX 780 (649 €) est légèrement plus rapide que la Radeon HD 7970 GHz Edition (400 €), elle même un peu plus véloce que la GeForce GTX 680 (450 €). Une excellente performance pour la carte Tahiti, donc.

Évolution du framerate dans le temps

Le framerate de la Radeon HD 7990 atteint des sommets… et plonge dans les moments difficiles. Le résultat le plus curieux est sans doute celui de la GeForce GTX 780, qui suit à la trace celui de la Radeon HD 7970 GHz Edition.

Variance interimages

Toutes les cartes testées affichent une variance interimages moyenne parfaitement correcte, mais sans surprise, la Radeon HD 7990 souffre de pics pouvant atteindre 20 ms.

Battlefield 3 (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

C’est en SLI que la GeForce GTX Titan et la GTX 780 se démarquent vraiment. En termes de performances, l’AMD Radeon HD 7970 GHz Edition est probablement votre meilleur choix, surtout quand on sait qu’elle coûte environ 250 € de moins que la GTX 780. Cela ne vaut toutefois que pour les configurations à une seule 7970. En configuration à deux cartes, on commence à constater d’énormes écarts de framerates moyens perçus.

Deux GeForce GTX 780 coûtent 1 300 €. Deux Titan coûtent environ 2 000 €. La GTX 690 coûte 1 000 € à elle seule. Et une paire de GTX 680 revient à 900 €. Si l’on calcule le prix par image/s dans Battlefield 3 en 2560 x 1440, la paire de GTX 780 est assez proche de la paire de GTX 680 (environ 10,5 et 9 €/image/s respectivement), alors que les deux Titan sont bien plus chères (plus de 15 €/image/s).

Évolution du framerate dans le temps

Avec des cartes GK110, le passage au SLI fait exploser les performances. Et n’oublions pas que, pour 50 € de moins que deux GeForce GTX Titan, on peut s’acheter trois GTX 780 !

Par contre, l’évolution du framerate au cours du benchmark n’annonce rien de bon pour la variance interimages de la Radeon HD 7990.

Variance interimages

Nous nous attendions à pire pour les cartes AMD, mais il ne faut pas oublier que les images partiellement affichées et perdues ne sont pas prises en compte dans ce graphique. Ce qui le rend d’autant plus décevant.

BioShock Infinite (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Les deux GeForce GTX 780 brillent une fois encore et offrent un rapport performances/prix nettement plus intéressant que les Titan.

Évolution du framerate dans le temps

Variance interimages

Nous savions déjà, depuis notre article consacré au lancement de la Radeon HD 7990, que les joueurs lui préféraient systématiquement la GeForce GTX 690, nettement plus fluide dans BioShock Infinite. L’écart de 6 ms au 99^e centile entre les deux cartes est toutefois bien plus important que nous ne le pensions avant notre test à l’aveugle.

Borderlands 2 (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Au vu des chiffres de framerate moyen ci-dessus et d’évolution du framerate ci-dessous, l’étrangeté des résultats enregistrés dans Borderlands 2 pourrait provenir du fait que le goulot d’étranglement se situe au niveau du processeur, mais dans ce cas, pourquoi le SLI de GeForce GTX 680 n’est-il pas affecté ? Quoi qu’il en soit, les données brutes générées par FCAT confirment que le SLI de GTX 780 affichent des performances moyennes relativement médiocres par rapport aux autres cartes.

Évolution du framerate dans le temps

Variance interimages

En dépit de leur framerate comparativement faible, les deux GeForce GTX 780 affichent une variance interimages des plus acceptables. Seules les Titan font mieux.

Crysis 3 (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Sous Crysis 3, le SLI de GeForce GTX 780 se hisse à 4 images/s à peine du SLI de Titans.

Évolution du framerate dans le temps

Variance interimages

Les résultats au 99^e centile expliquent pourquoi il peut être si difficile de viser en courant dans Crysis 3 (du moins au niveau de détails maximum). Ceci étant dit, il suffit d’avoir joué à ce titre sur une paire de cartes capables de le faire tourner de manière fluide pour ne plus jamais pouvoir s’en passer.

Far Cry 3 (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Dans Far Cry 3, une GeForce GTX 780 permet d’atteindre 38 images/s ; avec deux, on atteint les 68 images/s. Il n’en faut pas plus pour faire toute la différence en termes de gameplay.

Évolution du framerate dans le temps

Les GTX 780 se maintiennent au-dessus de 64 images/s tout au long du test. Les deux GTX 680 et la GTX 690 restent au-dessus de 50 images/s, mais les cartes AMD éprouvent des difficultés.

Variance interimages

Les GeForce GTX 780 se comportent extrêmement bien en termes de variance, avec des pics atteignant à peine 3,6 ms. La différence est frappante par rapport aux cartes Tahiti, qui plongent parfois à 30 ms.

Hitman: Absolution (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Le goulot d’étranglement qui gênait la GeForce GTX 780 seule freine tout autant les deux cartes en SLI, les renvoyant en dernière place, à 0,5 images/s des trois autres configurations Nvidia.

Évolution du framerate dans le temps

Variance interimages

Les configurations AMD affichent des framerates moyens plus élevés que les machines Nvidia dans Hitman, mais elles continuent à souffrir de latences gênantes entre images consécutives.

The Elder Scrolls V: Skyrim (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Étant donné que les performances de Skyrim dépendent essentiellement du processeur, il n’y a vraiment aucune raison de lui consacrer une configuration multi-carte. En fait, seules la GeForce GTX 680 et la Radeon HD 7970 bénéficient de l’opération, et encore, les gains obtenus ne valent vraiment pas le surcoût.

Évolution du framerate dans le temps

Variance interimages

Nous irons en fait jusqu’à déconseiller le passage au CrossFire/SLI dans Skyrim, car les variances interimages ont tendance à augmenter, parfois considérablement.

Tomb Raider (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Dans Tomb Raider, une GeForce GTX 780 permet d’atteindre 44,66 images/s ; avec deux, on atteint les 85,52 images/s en moyenne.

Évolution du framerate dans le temps

Variance interimages

Ce benchmark nous rappelle une dernière fois qu’un framerate élevé n’est pas nécessairement synonyme de gameplay fluide. Ainsi, bien que la Radeon HD 7990 affiche une variance interimages moyenne exemplaire, celle au 99^e montre que les pauses entre images peuvent atteindre 20 ms.

Température, nuisances sonores et refroidissement

Températures

La courbe de ventilation de la GeForce GTX 780 est assez laxe : à titre d’exemple, le ventilateur ne commence à accélérer qu’aux alentours de 60°C et n’atteint sa vitesse maximale qu’au-delà de 75°C ; celle-ci est par ailleurs légèrement inférieure à celle de la Titan. Lors de nos tests, la nouvelle carte de Nvidia a en règle générale chauffé d’environ 2°C de moins que la Titan, ce qui lui permet de se contenter d’un ventilateur légèrement plus lent et d’une courbe de ventilation plus graduelle. Nous devons cette évolution aux améliorations apportées au contrôleur du ventilateur.

Vitesse des ventilateurs

En dépit des différences mineures mentionnées ci-avant, la vitesse des ventilateurs des deux cartes, de même que leurs températures, ont tendance à converger avec le temps ; elles ne se croisent toutefois jamais. Ce constat est assez surprenant au regard des modifications chirurgicales que Nvidia a apportées à la GeForce GTX 780. Nous garderons le graphique des températures à l’esprit lorsque nous passerons à la page suivante ; nous nous intéressons tout particulièrement à la corrélation entre le plafond thermique visé (80°C) et la consommation.

Nuisances sonores

Mais avant de passer à la suite, examinons de plus près le bruit généré par la carte, avec comme point de référence celui de la GeForce GTX Titan.

Les GTX 780 prennent l’avantage dans les deux scénarios, mais les écarts sont trop faibles pour être perceptibles en pratique. Nous allons tenter d’expliquer ce match nul à la page suivante.

Consommation et GPU Boost

Performances 2D et 3D (OpenGL)

Benchmarks synthétiques

Unigine Heaven et Sanctuary nous montrent comment se comportent les cartes lorsqu’on active les fonctionnalités avancées des jeux modernes, calculées via OpenGL. Étant donné que les pilotes de ces cartes ne contiennent pas d’optimisations pour les versions OpenGL de ces benchmarks, ils constituent une base de comparaison plus juste que leurs déclinaisons DirectX, souvent hyper-optimisées.

Maya 2013

Si vous n’êtes pas fan de Viewport 2.0 et de son accélération DirectX 11, Maya continue à prendre en charge OpenGL. Le benchmark que nous avons choisi nous montre que, de manière globale, les cartes Nvidia affichent toutes des performances similaires, ce qui n’est guère surprenant au vu de l’absence des optimisations requises dans les pilotes des cartes destinées au grand public.

SolidWorks

Les dernières versions de SolidWorks ne fonctionnent qu’avec les cartes graphiques professionnelles et des pilotes validés, nous sommes repassés à une version plus ancienne, qui fait partie de la suite de test SPECviewperf11.

EnSight

Même chose pour EnSight, dont nous utilisons également une version plus ancienne.

Conclusion

Mis à part dans les deux benchmarks synthétiques, la GeForce GTX 780 ne se démarque pas vraiment de la GTX 680. Et comme prévu, elle se place en léger retrait par rapport à la GTX Titan.

Performances 2D et 3D (DirectX et CAD)

Performances CUDA

OpenCL : calcul simple précision

Pour cet article, nous avons tenté de déterminer spécifiquement les performances de la carte lors du calcul en simple et double précision, raison pour laquelle nous avons laissé de côté les benchmarks habituels. Après tout, la GTX 780, à l’instar de la Titan, est une descendante des cartes Tesla. Nous avons donc opté pour des outils de mesure nous permettant de tester les deux niveaux de précision.

Analyse financière (virgule flottante/FP32)

Assez étonnamment, la GTX 780 termine plus près de la GTX 680 que de la Titan.

Folding@Home (FP32)

D’après le benchmark Folding@Home, la GeForce GTX 780 se situe exactement à mi-chemin entre la GeForce GTX Titan et la GeForce GTX 680.

Conclusion

Au vu de ces résultats, deux choses apparaissent clairement. Premièrement, Nvidia continue à traiter OpenCL comme une API de seconde zone, ce qui est bien dommage. Deuxièmement, le benchmark F@H prouve que le portage d’une application CUDA en OpenCL n’est pas aussi facile qu’on pourrait le croire. Si les cartes de Nvidia dominent celles d’AMD en pliage de protéines, la Radeon HD 7970 GHz Edition se démarque très nettement en analyse financière.

Bien entendu, nous pourrions aisément trouver d’autres benchmarks favorisant l’une ou l’autre société, mais là n’est pas notre objectif. Ce qui nous intéresse, c’est de savoir comment nos concurrentes se comportent lorsque nous passons au calcul en double précision.

OpenCL : calcul double précision

Conclusion

La GeForce GTX Titan ressemble énormément au Core i7-3970X d’Intel : un composant matériel à la vitesse ridiculement élevée trônant au-dessus d’une pile d’alternatives nettement plus raisonnables. La GeForce GTX 780, quant à elle, serait plutôt l’analogue du Core i7-3930K : le matériel que nous recommanderions aux passionnés plus futés. Presque aussi rapide que sa grande sœur, elle est considérablement moins onéreuse et ne fait l’impasse que sur un très faible nombre de fonctionnalités (la plus grosse perte étant celle des performances en calcul FP64).

Nous manquerions toutefois d’honnêteté si nous ne mentionnions pas une concurrente affichant un rapport performances/prix plus intéressant encore, et pleinement capable de satisfaire les lecteurs les plus exigeants : la Radeon HD 7970 GHz Edition, que l’on peut trouver dans le commerce aux alentours de 400 €. Si nous faisons la moyenne des performances de nos huit benchmarks puis calculons le prix par image par seconde, la carte mono-GPU d’AMD revient à environ 8 €/image/s, alors que la GeForce GTX 780 dépasse les 10,5 €/image/s. Sans oublier que la carte Tahiti est considérablement plus rapide en calcul généraliste et qu’elle est vendue avec Tomb Raider, BioShock, Far Cry 3: Blood Dragon et Crysis 3. Une offre qui ne manquera pas de faire baver les joueurs. Si le rapport performances/prix est votre principal critère d’achat pour une carte graphique haut de gamme, n’hésitez pas : optez pour AMD.

Par contre, la GeForce GTX 780 est plus rapide dans l’absolu. Elle est également plus silencieuse que la 7970, consomme moins, est fournie avec une série d’utilitaires qui plairont aux amateurs de réglages et inclut une fonctionnalité particulièrement agréable, ShadowPlay (bien que celle-ci ne soit pas encore disponible en pratique). Et puis elle est beaucoup plus jolie. Si seulement elle ne coûtait pas 649 €… À moins que vous n’ayez été sur le point d’acheter une Titan, ce prix a de quoi en rebuter plus d’un.

La GeForce GTX 780 n’est pas le produit d’un changement de génération ; Nvidia n’a pas mis à jour son architecture, n’a pas réduit sa finesse de gravure et ne nous offre pas plus de performances pour un prix similaire. À l’inverse, la GTX 780 est un dérivé d’une technologie existante, un produit conçu pour combler un segment vide du marché. Vaut-elle plus cher que la GeForce GTX 680 ou la Radeon HD 7970 GHz Edition ? Absolument. Mais nous aurions préféré un tarif de l’ordre de 550 €.

Le refrain est assez différent en ce qui concerne les configurations multi-cartes. Pour le prix de deux GeForce GTX Titan, il est en effet possible de s’acheter trois GTX 780. Et pour 300 € de plus que le prix d’une Titan, on a deux GTX 780. Si vous jouez en 2560 x 1440 ou 5760 x 1080, un SLI de cartes GK104 ou GK110 vous permettra d’obtenir un framerate jouable au niveau de détails le plus élevé. Le CrossFire de Radeon HD 7970 et la Radeon HD 7990 génèrent peut-être des framerates moyens confortables, mais leurs micro-saccades sont suffisamment gênants pour que notre panel de joueurs leur préfèrent systématiquement une GeForce GTX 690. Si vous en avez les moyens, le SLI de GeForce GTX 780 est la combinaison gagnante.

Au final, la GeForce GTX 780 est une carte graphique sexy axée sur un GPU incroyablement complexe composé de 7,1 milliards de transistors. Elle est très rapide, très silencieuse et est assortie d’un grand nombre de fonctionnalités des plus attrayantes. Mais nous attendrions une semaine avant de décider dans quelle carte nous investirions notre argent. À bon entendeur…