Test : GeForce GTX 1060 3 Go, la carte qui ne dit pas son nom

Introduction : le GP106-300

Recycler les puces ayant échoué aux tests de fiabilité n’a rien d’inhabituel : il suffit souvent de désactiver les parties défectueuses. Il s’agit d’une pratique courante chez les constructeurs, afin d’améliorer leur rendement de fabrication. Le produit est alors moins performant, mais il est forcément moins cher. Reste ensuite à le faire correspondre au marché visé, en particulier au niveau de la nomenclature choisie. Et c’est peut-être là tout le problème de la nouvelle GeForce GTX 1060 « 3 Go » que l’on pourrait croire identique à sa grande sœur équipée de 6 Go, déjà sur le marché.

La MSI GeForce GTX 1060 Gaming X 3G

Cette carte graphique utilise donc un chipset GP106-300 avec 1152 Shaders au lieu des 1280 d’une GeForce GTX 1060 classique, soit un SM désactivé sur les 10 que compte le GPU. La puissance théorique est donc réduite de 10%, et dans le même temps, la quantité de mémoire diminue de moitié, passant de 6 Go à seulement 3 Go. Certains jeux pourraient en souffrir dans les définitions les plus élevées.

Ces nouvelles GeForce GTX 1060 « Light » ont tout d’abord été présentées sur le marché asiatique, ce qui n’est pas surprenant étant donné les millions de joueurs de MMORPG qui représentent autant d’acheteurs potentiels.

Notre laboratoire allemand a toutefois réussi à obtenir l’une de ces cartes avant sa disponibilité officielle sur le marché européen. Le nombre de versions différentes de cette nouvelle carte au catalogue de MSI montre toutefois que le constructeur compte bel et bien inonder le marché :

Voyons comment se comporte cette GeForce GTX 1060 3Go face à sa grande sœur équipée d’un GP106-400 et du double de mémoire, mais également face à une MSI Radeon RX 470 Gaming X 8G (à défaut d’avoir un modèle avec 4 Go de mémoire à lui opposer), le tout sous DirectX 11 et DirectX 12.

Voici une capture d’écran CPU-Z pour un aperçu rapide :

Protocole de test :

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

La carte en détail

Structure et interfaces

Le couvercle du dissipateur est identique à celui des autres 1080 et 1070 de MSI, en plastique, mais deux plaques en métal prennent la carte en sandwich pour la rendre très solide et rigide. Au total, cette GTX 1060 fait 1 kg sur la balance, et ses mesures sont totalement identiques à celle de sa grande sœur avec 6 Go de mémoire : 28,4 x 13,5 x 3,5 cm.

Le dos de la carte est couvert d’une backplate (plaque arrière). Elle présente des ouvertures pour l’aération, mais n’entre pas en contact avec les composants, et ne fait donc aucun travail de dissipation : elle se limite à la rigidification. Attention, cette plaque est espacée de 5 mm avec le PCB, ce qui peut poser problème avec des gros dissipateurs CPU sur certaines cartes mères.

Le dissipateur est armé de trois caloducs en composite de nickel, un de 8 mm de diamètre, et un autre de 6 mm.

Les ailettes de dissipation sont orientées vers l’extérieur de la carte, l’ouverture du bracket PCI permettra donc d’évacuer un peu de chaleur, mais ça restera résiduel. Les interfaces vidéo sont au nombre de cinq : trois DisplayPort 1.4, une HDMI 2.0 et une DVI Dual Link.

Dissipateur

L’autre plaque de la carte (photo de gauche) assure cette fois un vrai rôle de dissipation, elle est entièrement équipée en pad thermique pour toucher tous les modules de RAM et tous les points chauds de l’étage d’alimentation. Une bonne chose.

Le radiateur est identique à celui de la GeForce 1060 Gaming X 6G de MSI. Les modèles 1070 et 1080 Gaming X de la cartes profitent d’une petite amélioration : les caloducs sont apparents, en contact direct avec le GPU.

PCB et assemblage

Le PCB est totalement identique à la grande sœur 6 Go de MSI. Les cinq phases d’alimentation prennent leur source dans le connecteur PCIe 8 broches. Seule la mémoire vive est alimentée dans une phase séparée, par le slot PCIe de la carte mère. La carte est de bonne facture, avec un large PCB et des composants de moyenne à bonne qualité.

Test de performances en jeu

Voici d’abord notre test classique de performances en taux d’images par seconde, que l’on approfondira par de nouveaux tests de temps d’affichage dans la page suivante, afin de déterminer la fluidité réelle que l’on peut percevoir en jeu, sous Hitman, en DirectX 11 et 12.

Globalement, on retrouve la logique actuelle des deux architectures Polaris d’AMD et Pascal de NVIDIA : la première est plus performante sous DirectX 12 et Vulkan, tandis que la seconde domine sous DirectX 11. Les GeForce GTX 1070 et 1080 sont hors concours, beaucoup plus puissantes.

Dans DOOM, l’efficacité des Radeon RX 470 et 480 sous Vulkan est inattaquable, une petite défaite pour NVIDIA, qui ne semble pas juste venir d’un problème d’optimisation des pilotes.

Ashes of the Singularity permet aux deux GTX 1060 3 Go et 6 Go de reprendre du poil de la bête, nettement devant la RX 470, mais toujours derrières la Radeon RX 480 !

Battlefield 4, sous DirectX 11 est largement plus rapide sur les cartes graphiques NVIDIA.

Idem pour GTA V, où les GeForce dominent sans partage. Mais le plus étonnant, c’est que la GTX 970 surpasse la GTX 1060 3 Go !

The Division est notre seul jeu de test sous DirectX 11 dans lequel les Radeon RX 470 et 480 donnent du fil à retordre aux GeForce.

Dans The Witcher 3 les Radeon RX 470 et 480 se débrouillent aussi très bien. Mais c’est surtout la GTX 1060 3 Go qui est à la traîne, derrière la GTX 970.

Conclusion préliminaire

Dans ces tests précis, en nombre d’image par seconde, la GeForce GTX 1060 3 Go a du mal à justifier son prix, surtout face à sa grande sœur, nettement plus performante. Nous avons surtout peur que la carte graphique manque de mémoire vive pour certains jeux dans les mois qui viennent. Même la Radeon RX 470 semble une alternative crédible avec ses 8 Go de mémoire vive, sous réserve de disponibilité.

DirectX 11 contre DirectX 12, face à la Radeon RX 470

Hitman 2016 : DirectX 12 et utilisation mémoire

Après un passage très chaotique à DirectX 12 via un patch, Hitman semble, après plusieurs correctifs, enfin correctement optimisé pour la nouvelle API de Microsoft. De même, les pilotes d’AMD et de NVIDIA nous semblent aujourd’hui optimisés pour ce jeu, ce qui nous permet de le tester en profondeur, comme un cas d’école.

Première chose, nous avons remarqué que, même en Full HD, le jeu ne propose pas les options d’ombrage les plus élevées sur la GeForce GTX 1060 3 Go, à cause de son manque de mémoire. La version 6 Go parvient à activer toutes les options, tout comme la Radeon RX 480 8 Go. Même constat dans Doom, par exemple, qui demande plus de 4 Go de mémoire pour activer les options graphiques estampillées « Cauchemar » !

Nous avons donc réduit les options graphiques d’ombrage pour toutes les cartes de ce test. Ces options réduites font passer l’occupation de la mémoire graphique sous cette limite physique de 3 Go. Vous êtes prévenus !

Image par seconde : premiers constats

L’évolution des scores en images par seconde suit totalement la logique des cartes en présence. La GTX 1060 6 Go est légèrement plus rapide grâce à ses 128 cœurs CUDA de plus. Elle est toutefois surpassée par la Radeon RX 470 8 Go sous DirectX 12 et DirectX 11.

Occupation CPU et mémoire

Nous avons choisi d’utiliser une plateforme moins haut de gamme pour effectuer ces tests spéciaux, avec un processeur AMD FX 8350 sans overclocking, afin de bien voir la charge du jeu sur le CPU, et l’éventuelle libération de ressources que DirectX 12 peut offrir au processeur central.

On constate que l’occupation du CPU est intimement liée aux performances de la carte graphique, ce qui est très logique. DirectX 12 permet d’adoucir l’utilisation du CPU, nettement si l’on n’oublie pas que les performances des cartes graphiques augmentent aussi. DirectX 12 n’évite toutefois pas certains pics d’utilisation CPU à 100 %.

Côté mémoire, en DirectX 11, la Radeon RX 470 8 Go utilise nettement plus de mémoire graphique, mais en DirectX 12, elle garde environ le même niveau d’utilisation mémoire, tandis que les GeForce monopolisent environ 500 Mo de plus.

Temps d’affichage des images

Pour aller plus loin, nous allons examiner le temps que passe chaque image affichée à l’écran, ce qui permet de se rendre compte des micro-saccades qui peuvent survenir dans le jeu. La GTX 1060 6 Go est nettement plus régulière que sa petite sœur à 3 Go. C’est déjà plus mitigé face à la RX 470, dont la régularité n’est pas flagrante, notamment car elle souffre de gros pics de temps d’affichage en DirectX 12.

Reste que globalement, ces graphiques de pourcentage montrent que les GeForce GTX 1060 6 Go et Radeon RX 470 ont un meilleur comportement que la GTX 1060 3 Go sous DirectX 12 : la plupart des images affichées restent dans un pic moins large, entre 7 et 12 ms. C’est un peu moins flagrant sous DirectX 11.

Écarts de temps d’affichage

Ces graphiques montrent le pourcentage d’image dont l’écart de temps d’affichage est inférieur à 10 ms par rapport au temps d’affichage de l’image précédente. On voit sur ces graphiques que la GeForce GTX 1060 3 Go offre des temps d’affichage plus irréguliers, puisque la majorité des écarts de temps d’affichage des images sont au-dessous des 10 ms.

Dans les graphiques ci-dessous, on met en rapport les variations de temps d’affichage des images par rapport à la courbe d’image par seconde. On peut du coup constater un comportement beaucoup moins encourageant pour la Radeon RX 470 : de nombreux pics à plus de 100 ms d’écart avec l’image précédente, voir 400 ms, montrent que si la majorité des images s’affichent très régulièrement, il y aura de forte saccades régulières en pratique dans le jeu.

Notre indice de fluidité

Du coup, nous avons mis au point un indice de fluidité réelle du jeu en fonction de la régularité du temps d’affichage de chaque image au cours de nos tests. Les graphiques ci-dessous représentent la courbe d’images par seconde en moyenne au cours du temps, avec, en gris, une courbe de fluidité perceptible en fonction des écarts de temps d’affichage entre chaque image, et du temps d’affichage de chaque image. Les pics de temps d’affichage trop courts sont filtrés pour ne laisser que les pics touchant plusieurs images consécutives, que le joueur pourra réellement remarquer.

Entre 0 et 5, on considère que la fluidité est parfaite à acceptable. Au-delà, la fluidité est entachée pas des micro-saccades, et on considère le jeu injouable à 10.

On remarque qu’avec la Radeon RX 470, si la fluidité est parfaite dans la majorité des cas, le jeu souffre de graves saccades ponctuelles sous DirectX 12. DirectX 12 améliore la fluidité globale, mais provoque de rares saccades plus visibles par rapport à DirectX 11. Seule la GeForce GTX 1060 6 Go en est exempte.

Tests de consommation électrique

Méthodologie et représentation graphique

Nous avons repris notre méthodologie de test déjà éprouvée pour mesurer la consommation des GeForce GTX 1070 et 1080, avec l’utilisation d’un filtre passe-bas matériel ainsi que d”un filtre variable logiciel, intégré à notre outil d’analyse, conçu pour corriger les anomalies causées par de très courts pics ou creux de consommation. Le résultat est une courbe plus lisse que les anciennes mesures qui permettra de mieux évaluer la consommation de la carte.

Notre équipement de test n’a, quant à lui, pas changé :

Puissance et température

Observons tout d’abord la consommation de la carte et l’évolution de la température sous Doom. Un système de refroidissement sous-dimensionné se verrait de suite avec des températures élevées et une consommation fluctuante suivant les variations de fréquence du GPU.

Il est intéressant de noter que la consommation est stable, tout comme la température (après une période d’augmentation au début). Le système de refroidissement de notre modèle de test semble donc adapté, ce qui est une bonne nouvelle.

Consommation selon la charge

Nous avons ajouté une mesure de consommation moyenne dans différents jeux vidéo et à différentes définitions. La barre grise représente le pic maximal de consommation basé sur les mesures – pourtant lissées – de nos courbes de consommation. Fondamentalement, cette barre n’a pas d’incidence pratique, car la durée de ces pics est trop brève pour être importante.

La consommation est similaire à celle d’une GeForce GTX 1060 6 Go au repos et en lecture vidéo. Notons également que Metro Last Light est injouable avec les réglages retenus. En les diminuant afin d’obtenir un taux d’images par seconde raisonnable, on retombe à une consommation similaire à celle atteinte sous Doom (environ 102 à 103 watts).

Distribution de la charge

Le connecteur PCI-Express de la carte mère fournit moins de 30W au maximum, et même seulement 21 watts en jeu. Le reste est fourni par le connecteur d’alimentation PCI-Express 8-pins. On comprend mieux du coup sa présence, malgré une consommation totale largement inférieure à 150W.

Cliquez pour voir nos courbes détaillées de consommation sur le temps dans une meilleures définition :

Avec moins de 2,5 Ampères pour la carte mère, MSI ne prend pas de risque, le maximum normé du PCI-SIG étant de 5,5 A.

Consommation face à d’autres cartes

Maintenant, nous pouvons examiner comment la GTX 1060 se comporte face à la concurrence. Nous utilisons le pic de consommation, comparable à nos précédentes mesures.

Si la consommation maximale atteint environ 120 watts, en pratique et en fonctionnement normal elle ne dépasse pas 100-115 watts, en dépit de l’overclocking.

Température, bruit et verdict final

Effet de la température sur les performances

Notre nouveau logiciel de test permet d’analyser profondément le comportement de la carte sur le temps, pour voir notamment les effets de sa température sur ses performances réelles, ses fréquences et ses tensions.

Ici, la carte de MSI garde une température maximale très raisonnable, et en conséquence, la fréquence de fonctionnement de son GPU reste stable, tout comme ses performances en jeu : 79 à 80 ips dans Doom sous Vulkan, TSSAA activé. La fréquence du GPU perd toutefois 25 MHz en charge, de 1974 à 1949 MHz, la tension, intimement liée à la fréquence chez NVIDIA, baisse aussi très légèrement pour stabiliser la température du GPU.

Mesures infrarouge

La carte de MSI garde des températures très raisonnables, ce qui laisse penser une bonne marge d’overclocking. La solution de refroidissement de la carte est donc exemplaire, notamment grâce à sa plaque de dissipation supplémentaire, sur les points chaud autour du GPU.

Ventilation et bruit

La courbe du ventilateur est assez brusque : la vitesse de rotation est nulle jusqu’à ce que le GPU dépasse les 60°C au bout d’environ 1 minutes 30 secondes de charge. Les ventilateurs se calent tout de suite à leur vitesse quasi-maximale, qui reste sous les 900 tpm, ce qui est très peu.

Du coup, le système de dissipation de la carte est virtuellement inaudible, même en charge : seulement 29,3 dB dans notre salle insonorisée à 22 dB, sachant qu’une pièce silencieuse fait environ 30 dB. Le système de dissipation de cette carte est clairement surdimensionné, ce qui n’est pas pour nous déplaire, mais il pose un problème : son prix.

Verdict

La GeForce GTX 1060 Gaming X 3G de MSI est une bonne carte graphique, surtout grâce à son excellent système de refroidissement. Le problème, c’est que cette carte milieu de gamme, avec son équipement haut de gamme, se place à un prix très élevé pour ses performances réelles, face à la concurrence : 260 euros ! A ce prix, la Radeon RX 480 nous semble beaucoup plus solide, grâce à ses performances sous DirectX 12 et à sa généreuse quantité de mémoire vive (4 ou 8 Go). Cependant, les GeForce GTX 1060 3 Go les moins chères sont à 230 euros, ce qui nous semble déjà plus raisonnable. Elles se retrouvent face aux Radeon RX 470 4 Go, qui restent encore légèrement plus intéressantes grâce à leur rapport performances-prix sous DirectX 12 et Vulkan, et à leurs 4 Go de RAM. Quoi qu’il en soit, on aurait plutôt trouvé un autre petit nom pour cette carte : GeForce GTX 1050, voire GTX 1050 Ti !