Intro, caractéristiques
Voici la Galax GeForce GTX 1070 Ti Hall of Fame, dont la marque est renommée KFA2 chez nous. Elle est la déclinaison la plus haut de gamme du constructeur pour ce qui est de la GeForce GTX 1070 Ti. Par rapport à la GeForce GTX 1070 Ti EX que nous avons aussi testée, le constructeur multiplie les fonctionnalités pour convaincre le joueur exigeant qu’il lui faut absolument cette carte, et aucune autre. Avec un prix conseillé de 490 euros, on peut même dire qu’elle constitue une sacrée bonne affaire, et nous allons vous expliquer pourquoi.
Dans la boite, outre les stickers et autres objets promotionnels habituels, on retrouve une équerre de renfort, pour que la carte mère ne ploie pas sous le poids de la belle.
Par défaut, la différence de performance des cartes partenaires GeForce GTX 1070 Ti est très limitée, puisque les fréquences de base et de boost sont fixées au même niveau. Les cartes se démarquent donc au niveau de la fréquence effective de boost, laquelle dépend de la qualité du système de refroidissement et de celle du chip embarqué.
Les graphiques à barres des benchmarks sont donc à considérer comme le résultat d’un exemplaire particulier à un moment donné sur un jeu spécifique. L’objet de ce test n’est donc pas d’évaluer la vitesse absolue, mais la qualité de réalisation de la carte, que nous évaluons à l’aide de notre protocole de test standardisé.
Dans la marge d’erreur inhérente aux tests, il n’est pas possible de départager de manière claire les différents modèles. Pour deux cartes identiques, l’une peut en effet se retrouver en haut du classement et l’autre en bas, selon que le chip est de bonne ou moins bonne qualité.
Le constructeur fournit un logiciel permettant d’overclocker la carte en un clic pour contourner les restrictions imposées par Nvidia. Mais nous aurions tendance à déconseiller cette démarche au profit d’un overclocking manuel, comme nous l’expliquerons plus tard dans l’article.
Caractéristiques
Voici le tableau récapitulatif des fréquences de base et de boost de toutes les GeForce GTX 1070 Ti, puisque celles-ci sont fixées, ainsi que les caractéristiques des modèles concurrents :
| GPU | GeForce GTX 1080 (GP104) | GeForce GTX 1070 Ti (GP104) | GeForce GTX 1070 (GP104) |
|---|---|---|---|
| SM | 20 | 19 | 15 |
| Coeurs CUDA | 2560 | 2432 | 1920 |
| Fréquence de base | 1607 MHz | 1607 MHz | 1506 MHz |
| Fréquences Boost | 1733 MHz | 1683 MHz | 1683 MHz |
| GFLOP (fréquence base) | 8228 | 7816 | 5783 |
| Unités de texture | 160 | 152 | 120 |
| Fill Rate Texels | 277.3 GT/s | 244.3 GT/s | 201.9 GT/s |
| Débit mémoire | 10 Gb/s | 8 Gb/s | 8 Gb/s |
| Bande passante mémoire | 320 Go/s | 256 Go/s | 256 Go/s |
| ROP | 64 | 64 | 64 |
| Cache L2 | 2MB | 2MB | 2MB |
| TDP | 180W | 180W | 150W |
| Transistors (milliards) | 7.2 Mrd. | 7.2 Mrd. | 7.2 Mrd. |
| Surface du die | 314 mm² | 314 mm² | 314 mm² |
| Gravure | 16nm | 16nm | 16nm |
Système de test
Le tout nouveau système de test et la méthodologie employée ont déjà été décrits en détail. Vous pouvez tout savoir en consultant notre article sur notre protocole de test standardisé des cartes graphiques.
| Système | Intel Core i7-6900K @4.3 GHz MSI X99S XPower Gaming Titanium Corsair Vengeance DDR4-3200 1x 1 To Toshiba OCZ RD400 2x 960 Go Toshiba OCZ TR150 Be Quiet Dark Power Pro 11, 850W Windows 10 Pro à jour |
|---|---|
| Refroidissement | Alphacool Eiszeit 2000 Chiller Alphacool Eisblock XPX Thermal Grizzly Kryonaut |
| Moniteur | Eizo EV3237-BK |
| Boîtier | Lian Li PC-T70 modifié (ouvert et fermé) |
| Mesures électriques | Point de mesure sans contact sur le slot PCIe, via un riser PCIe Point de mesure sans contact sur les connecteurs PCIe d’alimentation Mesure directe au niveau de l’alimentation 4x oscilloscopes Rohde & Schwarz HMO 3054 multicanaux, 500 MHz avec fonction mémoire 4x pinces ampèremétriques Rohde & Schwarz HZO50 (de 1 mA à 30 A, 100 KHz, courant continu) 4x sondes de test Rohde & Schwarz HZ355 (10:1, 500 MHz) 1x multimètre numérique Rohde & Schwarz HMC 8012, avec fonction mémoire |
| Imagerie thermique | Caméra infrarouge Optris PI640 Logiciel PI Connect |
| Mesures sonores | Micro NTI Audio M2211 (avec fichier de calibration) Interface Steinberg UR12 (avec alimentation fantôme pour les microphones) Creative X7 Logiciel Smaart v.7 Chambre anéchoïque, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxlxH) Mesures axiales, à la perpendiculaire du centre de(s) la source(s) sonore(s), distance de 50 cm Nuisances sonores exprimées en dBA (lent), analyse en temps réel (RTA) Spectre de fréquence représenté sous forme de graphique |
Examen de la carte
Dimensions, connectique, type de refroidissement
Nous reviendrons en détail sur les caractéristiques du PCB et les composant employés. Commençons par un tableau récapitulatif des dimensions et caractéristiques générales de la carte.
| Dimensions, connectique, type de refroidissement | |
|---|---|
| Longueur | 31,5 cm (de l’équerre PCI à l’extrémité de la coque) |
| Hauteur | 13 cm (de la fente PCI au sommet de la coque) |
| Épaisseur | 5 cm (2 slots) 0,5 cm (dépassement) |
| Poids | 1276 grammes |
| Plaque arrière | Oui, ne participe pas au refroidissement |
| Refroidissement | Par air Ailettes orientées à la verticale |
| Ventilateurs | 3 ventilateurs de 9 cm (9 pales par ventilateur) Pas de mode semi-passif (!) |
| Sorties | 3 DisplayPort 1.4a 1 HDMI 2.0 1 Dual-Link DVI-I |
| Autres connecteurs | 2 connecteurs SLI |
| Connecteurs d’alimentation | 2 connecteurs à 8 broches PCI-Express |
La carte sous tous les angles
La coque du système de refroidissement est en plastique blanc relevée d’applications métalliques et de surfaces transparentes illuminées par l’éclairage RVB. Cet éclairage est d’ailleurs omniprésent. La carte sort en tout cas de l’ordinaire et les excroissances blanches du plastique rappellent vaguement un paysage montagneux. La carte se destine donc plus aux amateurs de paysages alpins qu’aux vélo-cyclistes en plat pays.
La carte pèse 1276 grammes, un poids conséquent qui explique la fourniture d’une béquille de soutien. La carte est vraiment longue avec plus de 31,5 cm d’envergure, pour un plus raisonnable 13 cm de hauteur et un encombrant 5 cm d’épaisseur.
L’arrière du PCB est recouvert d’une plaque arrière en aluminium brossé sur la face visible et noire coté PCB. Elle est percée de trous d’aérations. Cette plaque arrière dépasse d’environ 5 mm à l’arrière, ce qui pourrait poser problème dans des configurations multi-GPU. Le logo Hall Of Fame placé de ce coté n’est pas vilain, mais on ne le verra de toute façon plus une fois la carte installée dans le boitier.
Le dessus de la carte porte les initiales HOF, rétroéclairées comme il se doit. Deux connecteurs d’alimentation PCIe à 8 broches ravitaillent la carte en courant à son extrémité.
L’extrémité avant de la carte révèle une partie des lamelles, placées à la verticale et qui dirigent le flux vers les côtés de la carte et non les extrémités. La moitié du dégagement de chaleur est donc poussée vers la carte mère, ce qui impose une bonne ventilation du boitier. Ce n’est pas pour autant la moins bonne solution, puisque si on avait placé les lamelles à l’horizontale, il aurait fallu tordre les caloducs, ce qui est néfaste à leur bon fonctionnement. Il n’y a pas de solution idéale.
L’équerre PCI propose les cinq sorties habituelles, dont quatre au maximum sont utilisables simultanément. Outre l’increvable Dual Link DVI-D, on retrouve une sortie HDMI 2.0 et trois DisplayPort 1.4. Le reste de l’équerre est parsemé d’ouvertures d’aérations, qui évacueront cependant peu d’air vue l’orientation des lamelles du radiateur.
Le bouton permet à la fois d’activer un second BIOS (identique au premier) et d’augmenter la vitesse des ventilateurs à 100%. Nous ne jugerons pas de l’utilité au quotidien d’un bouton placé à l’arrière d’un boitier PC, disons simplement que cela a facilité notre vie de testeur lorsque nous avons pu d’une simple pression sur ce bouton préparer la carte à l’overclocking en augmentant la ventilation.
PCB et alimentation électrique
La KFA2 GTX 1070 Ti Hall of Fame hérite du PCB de la GTX 1070 Hall of Fame tout en apportant son lot d’améliorations qui répondent en partie aux problèmes que nous avons soulignés dans nos tests précédents de cartes HOF. Le changement le plus notable a lieu au niveau des bobines, désormais de meilleure qualité. Ces bobines à noyau ferrite encapsulées ont en effet le mérite d’être bien plus silencieuses, comme nous le verrons plus tard.
L’alimentation du GPU est constituée de 8+3 phases, mais celles-ci ne sont pas doublées. Le contrôleur embarqué est le même que sur la GTX 1080 Ti Hall of Fame, un IR 3595A d’International Rectifier, censé selon le constructeur offrir plus de possibilités de réglages. La puce supporte par exemple OpenVReg 4+.
Comme les bobines sont plus grosses, on n’a pas eu besoin d’avoir recourt à un doubleur de phases et le contrôleur donne ses ordres directement aux huit PowIRStage IR3555, des puces qui intègrent driver, MOSFET de high et low side et diode Schottky.
L’alimentation de la mémoire est commandée par un contrôleur buck uP9509 de uPI Semiconductor gérant trois phases. En high side, on retrouve un MDU1514 et en low side, un MDU1511, tous deux de MagnaChip.
L’arrière du PCB ne comporte que peu de composants, hormis quelques MOSFET pour la périphérie. La zone de convertisseurs de tension est bien ordonnée sur une ligne, et il aurait été facile d’y appliquer un pad thermique pour améliorer le refroidissement. Une amélioration cependant pas vraiment nécessaire, puisque les températures restent raisonnables.
Alimentation du GPU | ||
|---|---|---|
| Contrôleur PWM | IR 3595A International Rectifier Contrôleur 8 phases |  |
| Power Stage | IR 3595A International Rectifier VRM high side et low side Diode Schottky Driver |  |
| Bobines | À noyau ferrite encapsulées 22 nH |  |
La mémoire et son alimentation | ||
| Puces mémoire | MT51J256M32HF-80 Micron GDDR5, 8.0 Gb/s 8 Gigabit (32x 256 MBit) huit modules |  |
| Contrôleur PWM | uP9509 uPI Semiconductor Contrôleur buck 3 phases |  |
| VRM high side | MDU1514 MagnaChip MOSFET Trench à canal N |  |
| VRM low side | MDU1511 MagnaChip MOSFET Trench à canal N |  |
| Bobines | À noyau ferrite encapsulées 22nH |  |
Autres composants | ||
| Monitoring | INA3221 Courant, tension |  |
| Fusibles | Fusibles (un par entrée d’alimentation) |  |
| BIOS | 2x 25U4033E BIOS EEPROM Dual BIOS |  |
| Entrées | Bobines à noyau ferrite encapsulées Contre les pics de tension 47nH |  |
Divers | ||
| Remarques | – 2 connecteurs d’alimentation à 8 broche – Bobines de filtrage aux entrées – Bobines améliorées – 8 phases non doublées pour le GPU | |
Performances en 2560 x 1440 pixels (WQHD)
Nous avons déjà évoqué dans l’introduction le fait que seules les fréquences de Boost effectives de chaque GTX 1070 Ti influencent la performance des cartes et que celle-ci dépend fortement de la qualité du chip embarqué, qui reste quel que soit le fabricant, une grande loterie. La nuit, tous les chats sont gris, et c’est la même chose pour les différents modèles de GeForce GTX 1070 Ti qui auront par défaut une performance similaire.
Nous avons donc testé toutes les cartes partenaires que nous avions à disposition ainsi que deux cartes Founders Edition pour ensuite ne garder que la « meilleure » carte et la « moins bonne. » L’objectif est de montrer dans quelle marge devrait se situer l’ensemble des GeForce GTX 1070 Ti. Il serait injuste et peu professionnel de placer un certain modèle devant un autre seulement parce que le GPU de la carte reçue s’avérait être par hasard particulièrement performant (bonne qualité de gravure). En prenant une autre carte, on obtiendrait probablement une hiérarchie différente. Et n’oublions pas la marge d’erreur de ces tests qui se situe entre une et deux images par seconde. Ainsi, aucun des fabricants ne peut sortir du lot de manière indiscutable.
La carte testée, un exemplaire du commerce tout à fait classique, s’est montrée particulièrement performante avec une fréquence de Boost oscillant entre 1860 et 1911 MHz (selon la ventilation au sein du boitier). Elle se situe donc dans le haut du panier des cartes jusqu´à présent testées. On peut dire qu’on a eu vraiment de la chance de tomber sur un tel exemplaire, comme nous le verrons plus tard au niveau de la consommation et de la marge d’overclocking. Il faut garder cela en tête quand on examine les graphiques.
Nous effectuons nos benchmarks uniquement en résolution QHD (2560×1440 pixels) afin de tester en priorité la carte graphique et d’éliminer le plus possible le CPU comme facteur limitant. L’ensemble des cartes testées se situe donc dans la marge comprise entre le moins bon et le meilleur résultat de notre panel. Les acheteurs potentiels peuvent donc ainsi se faire une idée précise de la performance à attendre lors de l’achat d’une GeForce GTX 1070Ti, et dans quelle marge celle-ci peut varier.
Consommation
La consommation en test de torture se situe exactement à la limite de 180 W fixée par Nvidia. En jeu, la consommation est même légèrement inférieure à 174 W. En poussant le Power Target au maximum (à 138% sur ce modèle), la carte ne consomme que 190 W alors que la fréquence s’envole à un impressionnant 2152 MHz (Witcher 3 en 4K, carte chaude, tension de 1,093 V), un résultat vraiment exceptionnel.
C’est tellement hors du commun, que nous avons répété notre test plusieurs fois de suite, pour nous assurer du résultat. Voilà donc à quoi on peut s’attendre quand on tombe sur un chip particulièrement bien gravé. On ne s’attendait pas à cela de la part d’une puce dont une partie est désactivée… on en apprend tous les jours !
Voici le graphique d’évolution de la tension en jeu et en test de torture lorsque la carte n’est pas overclockée :
Respect des normes
Avec 3,3 A au maximum en test de torture, la carte respecte la norme PCI SIG qui préconise de ne pas tirer plus de 5 A (66W) sur la ligne 12 V du slot de la carte mère. En jeu, on se situe à 2,9 A, même après overclocking. La répartition de la charge entre les différentes entrées de la carte est donc bien réalisée.
Graphiques détaillés
Pour les plus curieux, voici les graphiques d’évolution de la consommation et de l’intensité du courant, à partir de la mesure desquelles nous nous basons pour les graphiques à barres synthétiques :
Température, fréquences, OC
Overclocking
Les limites de la carte se situent bien au-delà de la concurrence au Power Target semblable, en raison de l’excellente qualité du GPU, comme nous l’avons déjà mentionné. Mais la qualité intrinsèque du chip ne fait pas tout, surtout si l’alimentation électrique ne suit pas. Ici, on a la chance d’avoir les deux, et en plus un gros radiateur, de sorte que toutes les conditions sont réunies pour obtenir un excellent résultat.
En poussant le Power Target à 138 %, la carte consommait un peu plus de 190 W et était limitée par la tension. Nous sommes parvenus à obtenir une fréquence stable à 2152 MHz et à augmenter la fréquence mémoire de 200 MHz. Si ces résultats ont été obtenus avec les ventilateurs tournant au maximum, ils constituent tout de même une exception. La température montait alors à seulement 53°C, de sorte que la carte n’avait jamais à diminuer le Boost sur Witcher 3 en 4K.
Températures et fréquences
Voici le tableau récapitulatif de la température et de la fréquence de Boost en début et en fin de test :
| Valeur de départ | Valeur finale | |
|---|---|---|
| Sur table de benchmark | ||
| Température GPU | 27 °C | 61°C |
| Fréquence GPU | 1911 MHz | 1860 MHz |
| Température ambiante | 22 °C | 22 °C |
| Boitier fermé | ||
| Température GPU | 28 °C | 65 °C |
| Fréquence GPU | 1911 MHz | 1860 MHz |
| Température au sein du boitier | 22°C | 39°C |
| OC (sur table de benchmark) | ||
| Température GPU (à 2530 tpm, 100 %) | 25 °C | 52-53 °C |
| Fréquence GPU | 2165 MHz | 2152 MHz |
| Température ambiante | 22°C | 22°C |
Evolution de la température et de la fréquence
Pour mieux voir le rapport entre ces deux paramètres, voici le tableau de l’évolution de la température et de la fréquence en jeu et en stress test pendant les 15 premières minutes d’échauffement :
Analyse infrarouge
Pour finir cette partie, observons les images infrarouges illustrant la répartition des températures à la surface arrière du PCB.
En jeu et overclockée
En jeu sur la table de benchmark, tous les composants sont bien au frais grâce au flux d’air des ventilateurs. La carte essaye de maintenir la température GPU en dessous de 65°C pour éviter de perdre des paliers de Boost.
Boitier fermé, la température augmente de 3 à 5°C. On remarque que l’arrière du package est un peu plus chaud que le GPU, mais rien de bien méchant et on se situe largement en dessous des 70°C, une température presque fraîche pour les composants actuels.
Test de torture
En test de torture, la charge se déplace du GPU vers les convertisseurs de tension GPU et mémoire, mais sans que les températures ne montent significativement.
Boitier fermé, la température monte de quelques degrés aux points névralgiques, pas plus. Certes on dépasse légèrement les 70°C, mais cela laisse supposer de grandes réserves avant que les températures ne deviennent réellement critiques.
Refroidissement et nuisances sonores
Le système de dissipation se compose d’un radiateur massif et d’une plaque de stabilisation en aluminium, qui sert également au refroidissement de certains des composants. 
Le refroidissement des convertisseurs de tension et de la mémoire s’effectue, comme sur les cartes MSI ou EVGA, via la plaque de maintien/refroidissement placée entre le PCB et le radiateur, et que nous appelons donc souvent plaque sandwich. Cette méthode a ses limites, mais à ce niveau de dégagement thermique, elle est encore tout à fait acceptable. 
| Système de refroidissement en détails | |
|---|---|
| Type de refroidissement | Par air |
| Bloc de refroidissement | En cuivre pour le GPU |
| Ailettes | En aluminium, à la verticale Peu espacées |
| Caloducs | 3 x 8 mm, 1 x 6 mm, en cuivre et matériaux composites, nickelés |
| Refroidissement des VRM | VRM GPU et VRM mémoire : via le cadre de maintien |
| Refroidissement mémoire | Via le cadre de maintien et indirectement le bloc de refroidissement GPU |
| Ventilateurs | 3 ventilateurs de 9 cm 9 pales par ventilateur Pas de mode semi-passif |
| Plaque arrière | En aluminium Ne participe pas au refroidissement |
Le radiateur est assez impressionnant, le bloc de refroidissement en cuivre est surmonté de quatre caloducs de 8 mm et un dernier de 6 mm de diamètre en materiaux composites. Ceux-ci transportent efficacement la chaleur du GPU jusqu’aux extrémités du radiateur.
Les trois ventilateurs de 90 mm possèdent respectivement neuf pales et leur forme devrait privilégier le débit d’air par rapport à la pression statique. Nous reviendrons plus tard sur le comportement un peu particulier de ces ventilateurs.
Nuisances sonores
Comme on le voit sur le graphique, KFA2/Galax a décidé de renoncer au mode semi-passif, comme la carte Zotac précédemment testée. Ce n’est pas vraiment gênant puisqu’au repos, ils tournent à 1060 tpm et ne causent que 32,5 dB de nuisances sonores. Si ce choix est plutôt surprenant, il n’est donc pas dérangeant, même si les basses fréquences incommoderont certaines oreilles sensibles. En charge, les ventilateurs montent à 1500 tpm, et dans un boitier fermé correctement isolé, ils sont à peine audibles.
En test de torture, le profil sonore de la carte reste identique. La carte n’est donc pas la plus silencieuse, mais sans avoir fait vœu de silence, elle reste extrêmement discrète.
De plus, la carte possède assez de réserves pour diminuer la vitesse des ventilateurs. Cela ne coûterait pas grand-chose à la fréquence.
| Ventilateurs et nuisances sonores | |
|---|---|
| Vitesse maximale sur table de benchmark | 1419 tpm |
| Vitesse moyenne sur table de benchmark | 1365 tpm |
| Vitesse maximale boitier fermé | 1485 tpm |
| Vitesse moyenne boitier fermé | 1380 tpm |
| Nuisances sonores maximales | 35,2 dB |
| Nuisances sonores moyennes | 34.5 dB |
| Nuisances sonores au repos | <32.5 dB |
| Impressions subjectives | Bruits du moteur aux environs de 1 KHz Bruit du brassage d’air Crissement des bobines inaudible |
Voici le graphique détaillé du spectre sonore de la carte réalisé dans notre laboratoire et qui vient compléter nos impressions subjectives :
On mesure 35,3 dB, ce qui pour une telle carte est excellent, d’autant plus que les températures restent basses. Il y a donc des réserves pour la rendre plus silencieuse, ou au contraire pour pousser encore plus loin l’overclocking.
Conclusion
Avec de modèle, KFA2 a su une fois de plus montrer patte blanche et s’imposer comme l’une des meilleures cartes de sa catégorie. Le fabricant a même pris le temps de répondre aux réserves émises sur le modèle précédent en remplaçant les bobines des étages d’alimentation par d’autres de meilleure qualité, de sorte que ce modèle se montre nettement plus discret que la GeForce GTX 1080 Hall of Fame, tout en proposant une performance des plus solides.
Nuançons tout de même en rappelant que nous avons eu de la chance à la loterie de la qualité des chips, et que ce n’est pas tous les jours le 25 décembre. Parvenir à maintenir la fréquence à 2152 MHz tout en laissant la tension en dessous des 1,1 V relève un peu de la magie de Noel. On ne peut en tout cas pas lui nier son côté culte avec sa robe blanche qui se démarque de la concurrence.
Malheureusement, la situation de pénurie actuelle fait que les partenaires Nvidia n’ont pas reçu de stock conséquent de chips depuis quelques semaines. La carte devrait donc se faire très rare.
KFA2 GeForce GTX 1070 Ti Hall Of Fame
- Excellente alimentation
- Silencieuse
- Refroidissement efficace
- Design
- Pas de mode semi-passif
- Lourde et imposante
Cette excellente carte serait clairement notre choix pour l’achat d’une 1070 Ti, mais son prix de vente conseillé de 490 euros n’a de valeur que théorique en cette période de pénurie généralisée. Il ne reste plus qu’à espérer que le phénomène du mining cesse rapidement de capter la plupart des cartes destinées initialement aux gamers, sinon, il pourrait à terme signifier la fin du jeu sur PC à prix raisonnable. Reste que cette HoF est bluffante d’efficacité grâce à un système de refroidissement diablement efficace. Notre modèle de test intégrait en plus un GPU d’une grande qualité, capable de monter haut en fréquence en restant dans les bornes de température et de consommation.
