Introduction : présentation des GeForce GTX 980 et GeForce GTX 970
NVIDIA a lancé son architecture Maxwell il y a environ sept mois en sortant ses GeForce GTX 750 et GeForce GTX 750 Ti. Ces cartes étaient destinées à des configurations de jeux milieu de gamme et si cela signifiait que les performances ne battaient pas des records, les rendements énergétiques étaient exceptionnels. À 65 W, la GeForce GTX 750 Ti offre un rapport performance par watt exemplaire en offrant un taux d’images par seconde identique à des cartes qui consomment deux fois plus. Ce genre de prouesse est intéressante et le fait que NVIDIA apporte ce qu’il a appris en bâtissant ses SoC mobiles sur le marché des cartes graphiques pour PC est passionnant. Néanmoins, il faut avouer que cela importe peu aux passionnés qui rêvent de la configuration sans compromis. La bonne nouvelle est que les GeForce GTX 980 et GeForce GTX 970 sont enfin là.
Le GM204 des GeForce GTX 980 et GTX 970 ressemble au GM107 des GeForce GTX 750 Ti, mais il intègre des améliorations importantes. Tout comme le GM107, le GM204 dispose de quatre blocs par Streaming Multiprocessor (SMM) et chaque SMM dispose de 128 cores CUDA, 32 unités de chargement/stockage, 8 unités de textures et un moteur de géométrie PolyMorph. Enfin, on trouve un cache L2 partagé de 2 Mo. Le GM204 de la GeForce GTX 980 a par contre 16 SMM, contre cinq pour le GM107, ce qui représente un total de 2 048 cores CUDA, 512 unités de chargement/stockage, 128 unités de texture et 16 moteurs de géométrie PolyMorph. La GeForce GTX 970 utilise un core identique, mais seulement 13 SMM sont activés, ce qui amène le total à 1 664 cores CUDA, 416 unités de chargement/stockage, 104 unités de texture et 13 moteurs de géométrie PolyMorph.
Si l’on rentre dans le détail, on se rend compte que les SMM du GM204 disposent aussi de 96 Ko d’adresse mémoire partagée pour les calculs, contre 64 Ko sur la 750 Ti. La nouvelle puce intègre aussi un cache L1 de 24 Ko partagé entre deux blocs, soit un total de 48 Ko par SMM, ce qui est deux fois plus que sur les GM107.
Contrairement à la GeForce GTX 750 Ti, qui dispose d’un Graphics Processor Cluster, le GM204 en dispose quatre, ce qui signifie qu’il contient quatre fois plus de moteurs de rastérisation. La GeForce GTX 980 a aussi quatre unités de rendu, chacune étant capable de prendre en charge 16 opérations ROP par cycle d’horloge, pour un total de 64 opérations. On trouve enfin un bus mémoire de 256 bits.
La GeForce GTX 980 tourne à 1 126 MHz et dispose d’un mode Turbo de 1 216 MHz, tandis que la GeForce GTX 970 a une fréquence de 1 050 MHz et monte jusqu’à 1 178 MHz. Les deux modèles disposent de 4 Go de GDDR5 à 1 750 MHz à fréquence réelle, ce qui offre une bande passante mémoire théorique de 224 Go/s.
Si l’on compare le GM204 au Kepler GK110 de la GeForce GTX 780 Ti, ce dernier est supérieur en tout point à l’exception des ROP, puisqu’il dispose de 2 880 cores CUDA, 240 unités de textures, 48 ROP et un bus mémoire de 384 bits pour une bande passante de 336 Go/s. Il faut néanmoins prendre en compte le fait que l’architecture Maxwell a un rendement exceptionnel et qu’elle optimise bien mieux ses ressources. Au final, nous anticipons que la GeForce GTX 980 aura des performances similaires, voire supérieures à une GeForce GTX 780 Ti. Les 64 ROP et le fill rate de 72 Gpixels par seconde du GM204, contre les 48 ROP et un fill rate de 44 Gpixels par seconde pour le GK110 vont aussi peser dans la balance, surtout lorsque l’on aura affaire à des hautes définitions de type 4K et de l’anticrénelage.
NVIDIA est néanmoins conscient que la bande passante mémoire de sa nouvelle puce est 33 % inférieure à celle d’une GeForce GTX 780 Ti et pour palier ce problème, il propose une nouvelle génération de son système de compression des couleurs. Cette troisième version utilise des blocs 8×8 de 64 pixels et l’analyse de compression a lieu sur des blocs de 2×4 afin d’optimiser les résultats. NVIDIA affirme qu’une bande passante mémoire de 224 Go/s utilisant sa nouvelle méthode de compression a des performances similaires à une bande passante de 300 Go/s. Enfin, le moteur de géométrie PolyMorph passe en version 3.0 avec ces nouvelles puces, ce qui apporterait un gain de 50 % selon NVIDIA, lorsque la tessellation est élevée.
Les GeForce GTX 970 et 980 sont les premières cartes graphiques au monde à être compatibles avec le HDMI 2.0 qui prend en charge le 4K à 60 Hz. Pour mémoire, le HDMI 1.2 est limité à 30 Hz. La carte de référence inclut aussi deux ports DisplayPort 1.2 et un port DVI dual-link. La carte peut gérer quatre écrans 4K simultanément. De plus, le décodeur vidéo prend maintenant en charge le H.265 (HEVC). Aucun logiciel n’est pour l’instant compatible avec le codec, mais cela permet de se préparer. Le GM204 est aussi optimisé pour le traitement du H.264 et comme sur le GM107, on devrait voir des performances multipliées par 2,5.
Forcer l’anticrénelage
Il est rare de voir un nouveau GPU avec autant de nouvelles fonctionnalités. Certaines auront un impact immédiat et d’autres demanderont des implémentations futures.
Dynamic Super Resolution
Dynamic Super Resolution (DSR ou super définition dynamique) est une forme d’anticrénelage. L’une des techniques antialiasing les plus anciennes, mais aussi les plus demandeuses, est le Super-Sampling Anti-Aliasing (SSAA) qui rend un jeu à une définition élevée, procède à un downsampling (sous-échantillonnage) et affiche une image d’une définition inférieure afin de réduire le crénelage.
À gauche sans DSR, à droite avec DSR
SSAA est si demandeur en ressources que la majorité des moteurs de jeu l’ignore complètement et lorsqu’il est possible de l’activer au travers des pilotes, le résultat est souvent peu fiable. DSR permet de contourner les limites du jeu pour offrir un SSAA. Concrètement, DSR force le moteur graphique à rendre les images à une définition supérieure à celle de l’écran. La GeForce GTX 970/980 procède ensuite à un downsampling en temps réel pour afficher l’image à la définition de l’écran. Le moteur graphique du jeu n’y voit que du feu.
L’inconvénient est que le SSAA plombe les performances. Sélectionner une définition virtuelle de 4K dans un jeu qui tourne sur un écran 1080p va avoir le même impact que lancer ce jeu sur un écran 4K et on souffrira en plus d’une latence supplémentaire parce qu’il faut procéder à un sous-échantillonnage. Pour cette raison, le DSR est principalement destiné aux moteurs légers et aux anciens titres. Si vous obtenez 120 images par seconde sur Counter Strike avec les détails au maximum, le DSR est une excellente option pour améliorer la qualité de l’image.
Le problème est qu’un moteur de jeu ancien n’est pas toujours compatible avec une définition 4K. Les développeurs n’ayant pas prévu ces définitions se retrouvent parfois avec des boutons ou objets trop petits et des interfaces maladroites à 3 840 x 2 040. DSR n’est pas limité à cette définition est il est possible de rendre un jeu à 2 560 x 1 440 par exemple et de faire un downsampling en 1080p, mais les gains de qualité seront moins importants.
Le logiciel GeForce Experience permet d’activer le DSR et appliquer le filtre dans les jeux. Il est aussi possible de contrôler la netteté de l’image lors du downsampling. Cette fonctionnalité est aujourd’hui présente sur les GeForce GTX 970 et 980 et elle apparaîtra sur le reste des cartes NVIDIA qui sortiront plus tard. Au final, nous pensons que c’est une excellente fonctionnalité qui améliorera la qualité des images des jeux peu demandeurs.
Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing (MFSA)
Le principe du MFSA est identique au DSR. Il s’agit d’une ancienne méthode d’anticrénelage (Temporal Multi-Sample Anti-Aliasing) intégrée au niveau de la carte graphique et qui permet d’optimiser les jeux indépendamment de sa prise en charge par le moteur graphique. La grande différence est qu’au lieu d’améliorer la qualité de l’image en sacrifiant les performances, comme le DSR, le MFSA augmente les performances sans sacrifier la qualité de l’image.
Pour mémoire, le Temporal MSAA est apparu avec les Radeon X800. Il a depuis été abandonné par AMD en raison des nombreux défauts présents dans son implémentation. NVIDIA le ressuscite et l’améliore en ajoutant un filtre de synthèse temporel.
Un filtre MSAA classique fonctionne de la même manière qu’un filtre SSAA, mais au lieu de rendre toute l’image à une définition élevée, il ne va faire un supersampling que d’une partie des informations rendues. Il permet ainsi d’optimiser l’image sans trop impacter les performances, mais le résultat est moins convaincant qu’avec le SSAA. Le Temporal MSAA est une technique qui applique le filtre MSAA à un intervalle régulier. Ce système repose sur le fait qu’à un taux d’images par seconde élevé, l’oeil humain ne détecte pas les petites différences entre chaque image. Ainsi au lieu d’appliquer un filtre MSAA à chaque image rendue, le Temporal MSAA va appliquer un filtre une image sur deux par exemple et au final, un Temporal MSAA 2x offrira une expérience similaire à un MSAA 4x en coûtant beaucoup moins en ressource. Le problème avec l’implémentation d’AMD était que des artéfacts apparaissaient lors de la reproduction de petits mouvements et que l’effet était désactivé dès que l’on descendait à moins de 60 images par seconde.
La solution de NVIDIA fut d’utiliser un filtre de synthèse temporel qui prend en compte l’échantillonnage des pixels dans le temps et les mouvements de la scène rendue pour déterminer l’intervalle à laquelle le filtre est appliqué. Cela signifie que le MFSA fonctionne même si l’on tombe à moins de 60 images par seconde et qu’il réduit la présence d’artéfacts lors des mouvements plus subtils. Il est néanmoins important de souligner que NVIDIA n’a pas encore activé le MFSA dans les pilotes des GeForce GTX 970 et GeForce GTX 980. Il explique que la fonctionnalité sera bientôt disponible.
Réalité virtuelle et DirectX 12
VR Direct
Les écrans des casques de réalité virtuelle profitent beaucoup du DSR en raison de leur écran aux définitions assez limitées. Prenons l’exemple de l’Oculus Rift qui a un écran de 1080p scindés en deux images de 960 x 1080 (une pour chaque oeil). Dans ce cas, le DSR est facilement utilisable lorsque l’on a accès à une configuration intéressante et le MFSA est utile lorsque le casque est branché à une configuration plus légère.
NVIDIA travaille aussi à la réduction des temps de latence lors de l’utilisation des casques de réalité virtuelle. Sa technologie, nommée Asynchonous Warp, tente de calculer les informations le plus tôt possible, elle vérifie la position du casque juste avant le rendu de l’image et elle ajuste la scène pour offrir une meilleure synchronisation avec la position de la tête de l’utilisateur. NVIDIA travaille aussi sur un mode 3D destiné aux casques de réalité virtuelle, mais il n’a rien annoncé de concret pour le moment.
DirectX 12
Microsoft ne livrera pas DirectX 12 avant Noël 2015 et l’éditeur n’a fait que quelques démonstrations simples pour le moment (cf. « DirectX 12 publie ses premiers résultats »). Les cartes GeForce GTX 970 et 980 sont néanmoins des modèles haut de gamme destinés à être utilisées pendant longtemps et le constructeur annonce qu’elles sont compatibles DirectX 12. La nouvelle API va permettre de mieux optimiser les ressources CPU et d’exploiter plus facilement leurs multiples cores.
D3D11 vs D3D 12 slide
DirectX 12 apporte aussi de nouvelles méthodes de rendues, comme le Rasterizer Ordered View qui permet d’optimiser le rendu d’objets superposés semi-transparents. L’API permet aussi de réduire la place que prennent les textures en mémoire et de tester le contenu d’un pixel entier au lieu d’un point, afin de mieux anticiper les collisions par exemple. Il est aussi important de souligner que certaines de ces fonctionnalités seront ajoutées à DirectX 11.3 qui sera mis à jour sur Windows 7 au moment de la publication de DirectX 12.
Voxel Global Illumination
Le Voxel Global Illumination (VXGI) est sans doute la fonctionnalité la plus ambitieuse puisqu’elle tente d’offrir un système d’éclairage plus réaliste. Un voxel est un pixel volumétrique, autrement dit un pixel en 3D. Concrètement, c’est un volume placé dans un système cartésien tridimensionnel. Il est possible d’utiliser une matrice de voxel comme structure de données afin de stocker et manipuler les informations portant sur la source de lumière et l’opacité des objets.
Le VXGI utilise des voxels et une technique nommée Cone tracing qui utilise différentes résolutions de voxels placées sur un rayon de lumière afin de stocker des données portant sur les effets de lumières sur les objets. Augmenter la taille du voxel permet de réduire sa résolution et optimiser les calculs.
L’image est générée en trois étapes. La scène est d’abord transformée en une matrice de voxel. On injecte ensuite la lumière et on calcule ses effets. La géométrie est calculée durant cette dernière étape, la lumière est évaluée et la lumière indirecte est calculée pour produire un effet photo-réaliste.
La démonstration de NVIDIA reproduisait une image du voyage sur la Lune et le résultat est exceptionnel pour une scène calculée en temps réel. Il faut néanmoins préciser qu’elle tournait sur deux GeForce GTX 980 en SLI, qu’elle contenait peu de modèles 3D et qu’elle ne disposait que d’une source de lumière. Les demandes en ressource du VXGI seront donc son principal handicap.
Pour l’instant, le VXGI est avant tout destiné aux développeurs. Il permet de simplifier la gestion des effets de lumière et optimiser les moteurs de rendu. Aujourd’hui, les effets de lumières doivent être préapposés sur les textures. Avec le VXGI, tout est rendu en temps réel, ce qui simplifie les développements. Au final, l’illumination globale et le path tracing représentent le futur des graphismes. Nous doutons que les GeForce GTX 970 et 980 soient assez puissantes pour prendre en charge l’immense charge de calcul que demandent ces méthodes, ce qui signifie que méthodes ne seront pas des options viables avant plusieurs années. Le VXGI reste donc pour l’instant une technique à étudier et expérimenter et il sera intéressant de voir comment Unreal 4 en tirera parti. NVIDIA nous a fait savoir que le moteur prendra la technologie en charge d’ici le dernier trimestre de cette année.
Gigabyte GTX 980 WindForce OC et Gigabyte GTX 970 WindForce OC
Pour toutes les images de cette page, la carte de gauche est la GeForce GTX 980 et la carte de droite est la GTX 970
Gigabyte nous a envoyé sa GTX 980 WindForce OC et sa GTX 970 WindForce OC. Les deux sont overclockées à la sortie d’usine et elles disposent de cinq sorties au lieu de quatre sur le design de référence, le constructeur ayant gardé le second port DVI abandonné par NVIDIA.
| Gigabyte GTX 980 WindForce OC | |
|---|---|
| Carte | Dual-slot design |
| Largeur | 297 mm |
| Hauteur | 108 mm |
| Épaisseur (du PCB au devant de la carte) | 35 mm |
| Épaisseur (du PCB à l’arrière de la carte) | 5 mm |
| Poids | 1196 g |
| Connecteurs | 1x DVI-I, 1x DVI-D, 1x HDMI 2.0, 3x DisplayPort |
| Gigabyte GTX 970 WindForce OC | |
|---|---|
| Carte | Dual-slot design |
| Largeur | 297 mm |
| Hauteur | 108 mm |
| Épaisseur avant (du PCB au devant de la carte) | 35 mm |
| Épaisseur (du PCB à l’arrière de la carte) | 5 mm |
| Poids | 797 g |
| Connecteurs | 1x DVI-I, 1x DVI-D, 1x HDMI 2.0, 3x DisplayPort |
La GeForce GTX 980 dispose du système de refroidissement certifié 600 W que l’on a rencontré sur les GeForce GTX Titan Black WindForce OC. Il devrait refroidir la puce sans aucun problème, puisqu’il était déjà un bon candidat pour le gros GK110. La Gigabyte GTX 970 WindForce OC repose quant à elle sur un ventirad certifié 450 W déjà utilisé par le constructeur. Il est efficace, mince et assez silencieux. Il a simplement été mis à jour pour utiliser les lames que l’on trouve sur le WinForce 600 W.
Dans les deux cas, il est dommage que la plaque arrière ne serve qu’à stabiliser la carte et qu’elle ne puisse pas dissiper la chaleur.
Le système de refroidissement des cartes est conçu de telle façon qu’il pousse l’air vers le haut et vers le bas au lieu de l’arrière. Cela permet de ne pas souffler l’air chaud sur le SSD ou le disque dur, mais cela signifie aussi qu’il reste emprisonné dans le châssis. Vu l’aspect haut de gamme de ces modèles, nous aurions préféré un système qui expulse l’air en dehors de la machine.
La GeForce GTX 980 dispose de deux connecteurs PCI-Express 8 pins, contre un connecteur 8 pins et un connecteur 6 pins pour la GeForce GTX 970.
On retrouve deux ports DVI dual-link, un port HDMI 2.0 et deux ports DisplayPort.
Mesurer la consommation des Maxwell avec un nouveau protocole de test
Mesurer la consommation de la nouvelle architecture de NVIDIA est un problème. Pour comprendre comment elle optimise sa consommation, il faut mesurer exactement quatre rails, ce qui signifie qu’il faut huit canaux d’oscilloscope, pour pouvoir surveiller la tension et le courant simultanément sur tous les rails de l’alimentation en temps réel.
Pour résoudre ce problème, nous avons solliciter l’aide de HAMEG (Rohde & Schwarz) qui nous a pointés vers l’utilisation de deux oscilloscopes en parallèle à l’aide d’une configuration maître-esclave, ce qui nous a permis de mesurer la tension et le courant à huit points différents en même temps et en microseconde.
Nous avons aussi utilisé une carte riser conçue spécialement pour que nous puissions mesurer la consommation directement sur le carte mère au niveau des rails 3,3 V et 12 V. Nous avons aussi mesuré la tension et courant au niveau des connecteurs PCI-Express de la carte.
| Méthodologie | Mesure au niveau des rails Mesure directe de la tension Mesure infrarouge en temps réel |
|---|---|
| Test Equipment | 2 x HAMEG HMO3054, 500 MHz Oscilloscope quatre canaux avec Data Logger 4 x HAMEG HZO50 Current Probe 4 x HAMEG HZ355 (10:1 Probe, 500 MHz) 1 x HAMEG HMC8012 DSO with Data Logger 1 x Optris PI450 80 Hz Infrared Camera + PI Connect |
| Test System | Intel Core i7-5960X, 4.2 GHz 16 Go G.Skill Ripjaws DDR4-2666 (4 x 4 Go) MSI X99 Gaming 7 2 x Transcend SSD370 (System, Applications + Data, Storage) be quiet! Dark Power Pro 1200 W Microcool Banchetto 101 |
La gestion de la consommation selon Maxwell
Nous cherchons à comprendre comment Maxwell arrive à un si bon rendement. Les Kepler, ainsi que le PowerTune d’AMD, ajustaient la tension du GPU rapidement et avec précision en fonction de la charge de calcul et de la température. Maxwell fait la même chose, mais optimise le processus. Lorsque tous les shaders de l’architecture Maxwell sont utilisés, on ne perçoit aucun avantage par rapport à un Kepler. Maxwell repose donc sur sa faculté à adapter sa consommation en fonction des besoins de l’application qui utilise ses ressources. Plus la charge de travail varie et plus l’architecture a un rendement excellent.
Comme le montre le graphe ci-dessous, en l’espace de seulement une milliseconde, la consommation monte et descend constamment, atteignant un minimum de 100 W et un maximum de 290 W. La moyenne reste néanmoins basse à 176 W.
Le graph ci-dessous montre la tension et le courant au niveau du rail 12 V de l’alimentation. On voit qu’elle ne fournit pas constamment une tension de 12 V. Il y a des piques de tension qui vident les condensateurs secondaires et le temps que l’alimentation prend pour les remplir à nouveau engendre des fluctuations qui sont compensées par les cinq modules de gestion de la consommation de la carte graphique.
La consommation dans le détail
Consommation au repos
Il y a une grande différence entre les deux cartes de Gigabyte et le design de référence de la GeForce GTX 980 qui se situe entre les deux. La GeForce GTX 980 WinForce OC sert de référence en ne dépassant pas la barre des 10 W, tandis que la GTX 970 OC de Gigabyte consomme plus du double. La GTX 980 de référence tourne à 16 W. Il est très difficile d’expliquer un tel écart en dehors du fait que la puce de la GTX 980 utilisée par Gigabyte est sans doute un « exemplaire en or », un terme qui signifie qu’elle est exceptionnellement bien fabriquée et qu’elle montre donc ce que NVIDIA sera capable d’offrir lorsqu’il aura perfectionné la fabrication de ses GPU. Notez que nous n’avons pas pu obtenir une GeForce GTX 970 de référence et nous avons donc downclocké la carte de Gigabyte pour simuler les performances d’un modèle classique.
| Consommation au repos | Gigabyte GTX 980 Windforce OC | GeForce GTX 980 Reference | GeForce GTX 970 Reference (Emulated) | Gigabyte GTX 970 Windforce OC |
|---|---|---|---|---|
| Total au niveau du port PCIe | 3.99 W | 3.78 W | 4.52 W | 4.56 W |
| Carte mère 3.3 V | 0.18 W | 1.93 W | 1.32 W | 1.32 W |
| Carte mère 12 V | 5.05 W | 10.05 W | 13.50 W | 13.56 W |
| Total au niveau de la carte | 9.22 W | 15.76 W | 19.34 W | 19.44 W |
Consommation dans les jeux
La GTX 980 overclockée de Gigabyte consomme bien moins que la carte de référence. Le constructeur a utilisé des composants mieux adaptés aux besoins énergétiques de la puce et cela se traduit par une amélioration du rendement puisqu’elle demande 12 W en moins tout en étant 6 % plus performante.
| Consommation dans les jeux | Gigabyte GTX 980 Windforce OC | GeForce GTX 980 Reference | GeForce GTX 970 Reference (Emulated) | Gigabyte GTX 970 Windforce OC |
|---|---|---|---|---|
| Total au niveau du port PCIe | 137.38 W | 143.85 W | 122.31 W | 132.70 W |
| Carte mère 3.3 V | 1.07 W | 2.81 W | 2.19 W | 2.27 W |
| Carte mère 12 V | 34.98 W | 39.04 W | 43.37 W | 42.84 W |
| Total au niveau de la carte | 173.43 W | 185.70 W | 167.87 W | 177.81 W |
Voici le détail des benchmarks:
Nvidia GeForce GTX 980 (design de référence)
Gigabyte GTX 980 WindForce OC
Gigabyte GTX 970 WindForce OC
Consommation maximale
En charge constante, les optimisations apportées à la consommation disparaissent. Il n’y a plus d’ajustement possible puisque la carte va simplement utiliser la plus haute tension possible. Sous ces conditions, les TDP donnés par NVIDIA sont nettement inférieurs à la réalité. Il n’y a pas de différence entre une GeForce GTX 980 et une GeForce GTX Titan Black. Ces chiffres confirment donc ce que nos mesures nous ont révélé. Les excellents rendements sont avant tout attribués au nouveau système de régulation de la tension.
| Consommation maximale | Gigabyte GTX 980 Windforce OC | GeForce GTX 980 Reference | GeForce GTX 970 Reference (Emulated) | Gigabyte GTX 970 Windforce OC |
|---|---|---|---|---|
| Total au niveau du port PCIe | 237.63 W | 233.64 W | 188.96 W | 192.46 W |
| Carte mère 3.3 V | 0.98 W | 2.63 W | 2.16 W | 2.15 W |
| Carte mère 12 V | 41.07 W | 48.35 W | 48.38 W | 48.36 W |
| Total au niveau de la carte | 279.68 W | 284.62 W | 239.50 W | 242.97 W |
Les valeurs ci-dessus montrent ce que ces cartes peuvent requérir lorsque l’on utilise des applications lourdes optimisées pour CUDA et OpenCL. À ces niveaux, les deux connecteurs PCI-Express 6 pins des cartes de références sont trop justes pour être stable.
Nvidia GeForce GTX 980 (design de référence)
Gigabyte GTX 980 WindForce OC
Gigabyte GTX 970 WindForce OC
Consommation en général et rendements
Lorsque l’on place les nouvelles cartes de NVIDIA dans le contexte actuel en les comparant aux autres GPU présents sur le marché, on voit alors que la Gigabyte GTX 980 Windforce OC se démarque, surtout au repos et dans les jeux. Elle montre ce dont un Maxwell de haute qualité est capable. La GeForce GTX 980 de référence fait aussi un bon score, même si sa consommation au repos laisse un peu à désirer. Néanmoins, lorsque l’on pousse le GPU dans ses retranchements, le Maxwell n’offre plus aucun avantage. La GeForce GTX 980 consomme même plus qu’une GeForce GTX Titan Black sans pour autant offrir de meilleures performances.
Ces cartes ne sont pas faites pour des applications GPGPU. Elles sont destinées aux configurations de jeux et dans ce type d’application, la GeForce GTX 980 a un rendement excellent. Le classement ci-dessous montre que le design de référence devient la norme pour les cartes de cette catégorie et le modèle de Gigabyte égale la GeForce GTX 750, ce qui est un exploit vu la différence de taille entre les deux GPU.
Les prouesses des Maxwell dans les jeux montrent que le problème d’AMD n’est pas les performances ou son architecture en elle-même, mais le fait que son PowerTune est nettement moins bien optimisé que le système de NVIDIA. Il n’est pas suffisamment rapide et précis pour tenir tête à l’architecture de son concurrent.
Températures et bruits
En réponse aux commentaires et suggestions que nous avons reçus, nos tests portant sur la température et le bruit ont été réalisés dans un boîtier fermé afin de simuler des conditions réelles d’utilisation. Pour plus de précision, nous avons aussi utilisé un capteur à infrarouge, l’Optris PI450 qui enregistre les images thermiques en temps réel à 80 Hz pour les envoyer à un système indépendant à l’aide d’une connexion USB afin d’en faire des vidéos. Le capteur peut détecter des changements de 40 mK, ce qui en fait un système extrêmement précis.
15 minutes au repos
Une heure de jeux intenses
Le système de refroidissement de la carte de référence est correct. La partie la plus chaude se situe au-dessus des convertisseurs de tension qui peuvent atteindre 90 °C ou plus. Cela n’a pas d’impact sur la carte mère et représente des conditions normales d’utilisation.
Les convertisseurs de tension de la Gigabyte GTX 970 WinForce OC sont au même endroit que sur le design de référence et sans surprise, c’est aussi l’endroit le plus chaud de la carte. On remarque aussi que le système de refroidissement du constructeur projette plus d’air chaud sur la carte mère qui monte à environ 45 °C, ce qui est sans conséquence.
| Température après une heure de jeux intenses | Sans boîtier | Boîtier fermé | Module de régulation de la tension |
|---|---|---|---|
| Gigabyte GTX 970 Windforce OC | 61-62 °C | 64-66 °C | 91 °C |
| GeForce GTX 980 (Design de référence) | 80-81 °C (Limit) | 80-81 °C (Limit) | 98 °C |
| Gigabyte GTX 980 Windforce OC | 60-61 °C | 64-65 °C | 93 °C |
Protocole de test pour les benchmarks jeux
| Système de test | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| CPU | Intel Core i7-3960X (Sandy Bridge-E), 3.3 GHz, Six Cores, LGA 2011, 15 Mo de cache L3 partagé, Hyper-Threading activé. | ||||
| Carte mère | ASRock X79 Extreme9 (LGA 2011) Chipset: Intel X79 Express | ||||
| Réseau | Contrôleur réseau Gigabit LAN de la carte mère | ||||
| Mémoire | Corsair Vengeance LP PC3-16000, 4 x 4 Go, 1600 MT/s, CL 8-8-8-24-2T | ||||
| Cartes graphiques | GeForce GTX 980 (design de référence) 1126/1216 MHz GPU, 4 Go GDDR5 à 1753 MHz (7000 MT/s) EVGA GeForce GTX 970 1165/1365 MHz GPU, 4 Go GDDR5 à 1753 MHz (7012 MT/s) (abaissée à 1050/1178 MHz pour simuler la carte de référence) Nvidia GeForce GTX 780 Ti 875/928 MHz GPU, 3 Go GDDR5 à 1752 MHz (7008 MT/s) Nvidia GeForce GTX 770 1046/1085 MHz GPU, 2 Go GDDR5 à 1752 MHz (7008 MT/s) AMD Radeon R9 280X 850/1000 MHz GPU, 3 Go GDDR5 à 1500 MHz (6000 MT/s) AMD Radeon R9 290 947 MHz GPU, 4 Go GDDR5 à 1250 MHz (5000 MT/s) AMD Radeon R9 290X 1000 MHz GPU, 4 Go GDDR5 à 1250 MHz (5000 MT/s) | ||||
| SSD | Samsung 840 Pro, 256 Go SSD, SATA 6Gb/s | ||||
| Alimentation | XFX PRO850W, ATX12V, EPS12V | ||||
| Software and Drivers | |||||
| Système d’exploitation | Microsoft Windows 8 Pro x64 | ||||
| DirectX | DirectX 11 | ||||
| Pilotes | Toutes les GeForce (sauf les GTX 770): Nvidia 344.07 Launch Driver Toutes les Radeon: AMD Catalyst 14.7 RC 1 GeForce GTX 770: Nvidia 340.52 WHQL | ||||
| Benchmarks | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Watch Dogs | Version 1.04.497, Custom THG Benchmark, 90-sec FRAPS, Driving | ||||
| Arma 3 | V. 1.26.126.789, 30-sec. Fraps “Infantry Showcase” | ||||
| Battlefield 4 | Version 1.3.2.3825, Custom THG Benchmark, 90-Sec | ||||
| Assassin’s Creed IV: Black Flag | Custom THG Benchmark, 40-Sec | ||||
| Thief | Version 1.6.0.0, Built-in Benchmark | ||||
| Grid Autosport | Version 1.0.101.4672, Built-In benchmark | ||||
| Far Cry 3 | Version 1.05, Custom THG Benchmark, 55-sec FRAPS | ||||
Nous tenons aussi à remercier Damian et les merveilleux Canadiens de Memory Express pour les mémoires qu’ils nous ont livrées en urgence pour que nous puissions faire ces tests.
Benchmarks : WatchDogs, Thief, Far Cry 3
Les leçons que l’on tire des benchmarks sont assez simples. La GeForce GTX 980 arrive le plus souvent en première position suivit de la GeForce GTX 780 Ti et de la GeForce GTX 970. En 1080p, l’avance de la GeForce GTX 980 est intéressant. En 4K, les écarts sont plus prononcés. Il y a des exceptions comme BattleField 4 qui est optimisé pour Mantle et qui permet à AMD de grimper vers le haut du classement, mais elles sont rares.
Watch Dogs
Thief
Far Cry 3
Benchmarks : Grid Autosport, BattleField 4, Assassin’s Creed 4: Black Flag, Arma3
Grid Autosport
Battlefield 4
Assassin’s Creed 4: Black Flag
Arma3
Conclusion
Les GeForce GTX 980 et les GeForce GTX 970 sont les nouvelles références pour les configurations de jeu. Comparativement à la GeForce GTX 780 Ti, la GTX 980 apporte souvent de meilleures performances, même si la différence n’est pas énorme et existe lorsque l’on joue en haute définition. La GeForce GTX 970 est le plus souvent inférieure à la puce Kepler, mais l’écart est suffisamment petit pour qu’elle soit intéressante.
La force de ces cartes ne réside pas tant dans leurs performances brutes que dans les technologies qu’elles apportent et leurs prix. NVIDIA ne bat pas des records de taux d’images par seconde, mais il apporte de nouvelles technologies intéressantes. Le Dynamic Super Resolution et le Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing sont prometteurs et les démonstrations montrent une réelle augmentation de la qualité de l’image. Ces cartes sont aussi compatibles DirectX 12. Enfin et surtout, elles ont un rendement exceptionnel. Si ce facteur est moins important sur un PC de jeu haut de gamme, il montre que l’architecture en elle-même a encore de la marge. Au fur et à mesure que NVIDIA perfectionnera ses méthodes de production, on s’attend à ce que la firme sorte des puces plus performantes. Bref, ces nouveaux Maxwell sont tournés vers l’avenir et le fabricant montre qu’il n’a pas dit son dernier mot.
La GeForce GTX 980 est annoncée à 550 €, contre 329 € pour la GeForce GTX 970. Comparativement, la Geforce GTX 780 Ti tourne autour de 600 € et la Radeon R9 290X est à environ 550 $ (450 € environ). La GeForce GTX 970 a donc le meilleur rapport performance prix du marché puisqu’elle est bien moins chère qu’une 290X, mais ses performances sont juste en dessous d’une 780 Ti. La GeForce GTX 980 a aussi un bon rapport performance prix, mais la carte est tournée vers les configurations plus haut gamme et le consommateur paiera plus pour le privilège d’avoir la nouvelle carte graphique de référence.
