ATI Radeon X1950 Pro

Introduction

A moins d’un mois de la sortie de la première carte graphique DirectX 10, le dynamisme du renouvellement et de la multiplication des cartes DirectX 9 ne semble jamais avoir été aussi fort. GeForce 7900 GS, 7900 GTO, 7950 GT d’un côté, Radeon X1950 XTX, X1900 XT 256 Mo et aujourd’hui X1950 Pro de l’autre, autant de cartes qui viennent se rajouter à l’offre déjà existante et, comme nous l’avons vu, renforcer le rapport performances/prix du milieu/haut de gamme. Même si ce constat peut surprendre, il ne faut en effet pas oublier que ces cartes restent loin du tarif des toutes premières cartes DirectX 10, qui seront positionnés en très haut de gamme et ne se destinent donc pas aux mêmes joueurs. Surtout vu l’énorme délai qu’il ne manquera pas d’y avoir avant de voir arriver les premiers jeux exclusivement DirectX 10 (cette version ayant pour rappel la particularité de ne pas être compatible avec le matériel DirectX 9 et inférieur). L’histoire nous rappelle d’ailleurs que la fin de la précédente génération de cartes 3D ne fut pas si différente, les X800 GT ayant été disponibles environ un mois avant le lancement des Radeon X1x00.

La X1950 Pro s’éloigne pourtant des cartes lancées précédemment sur plusieurs points : il s’agit en effet d’une puce entièrement refaite, introduisant une nouvelle finesse de gravure pour un GPU haut de gamme, et un nouveau mode Crossfire (bi-GPU). De quoi combler les défauts traditionnels des cartes ATI DirectX 9 ?

Un nouveau GPU

Introduisant un nouveau process de fabrication du fondeur TSMC basé sur la finesse de gravure 0.08µ (contre 0.09µ jusqu’à présent et depuis les X1x00), le RV570 équipant cette Radeon X1950 Pro n’est donc pas à confondre avec le R580 passe-partout que l’on retrouvait jusqu’à présent sur toutes les X19x0. Pour rappel, l’intérêt de décliner les cartes basées sur ce GPU était de pouvoir minimiser au maximum le nombre de puces dont ATI ne pouvait rien faire en sortie de wafer, alors que bien souvent seule une petite partie de la puce se révèle non fonctionnelle à très haute fréquence. D’où les caractéristiques de la plupart des X19x0 vendues (X1900 GT et X1900 XT), qui permettent la désactivation de ¼ des Pixels Pipelines et unités de texturing et/ou une fréquence moindre.

Ce principe fonctionne très bien, mais dès lors qu’une nouvelle finesse de gravure est disponible par un des fondeurs travaillants avec ATI et nVidia (TSMC étant technologiquement le plus avancé jusque là), il devient plus intéressant de concevoir une nouvelle puce spécialement dédiée à ces cartes graphiques : le RV570. Celle-ci est donc plus petite que le R580 pour deux raisons : d’une part, elle n’intègre d’office que 36 pixel pipelines et 12 unités de texturing et ROP (contre 48 et 16 pour le R580), et d’autre part bien sûr l’ensemble de ses transistors et interconnexions sont plus petits. En pratique nous avons mesuré une surface de 238 mm² (1,4 cm x 1,7 cm) pour cette puce, contre 351 mm² pour rappel pour le R580 : une réduction de 32 %, qui permet à ATI de se rapprocher de nVidia, sans devoir réduire son quota de transistors supérieur. Le RV570 intègre ainsi 330 millions de transistors, la baisse liée à la suppression des unités de calculs étant légèrement amoindrie par l’intégration du compositing engine.

Notez au passage qu’après la GDDR4, c’est une fois de plus ATI qui parvient à introduire le 0.08µ sur ses cartes graphiques, malgré le retard de ce RV570. Et comme le plus souvent, cette introduction se fait sur une architecture déjà bien maîtrisée afin préparer l’arrivée de GPU plus complexes sur cette finesse.

Au final, on comprend donc dès la lecture de ce tableau que la X1950 Pro n’est autre qu’une X1900 GT dotée d’une bande passante mémoire légèrement plus conséquente (+15 %), liée à une fréquence plus élevée.

Le nouveau Crossfire

Jusqu’à présent, la mise en place d’un système bi-GPU (Crossfire) chez ATI était assez lourde, puisque outre une carte mère munie d’un chipset compatible, il était nécessaire d’acquérir une carte spéciale "Crossfire Edition" différente de la version normale (cf notre premier article). Une obligation liée au fait que les X850 comme les X1x00 n’ont pas été conçues avec la possibilité de coupler deux de ces cartes en tête, rendue obligatoire – du moins, pour ATI – dès lors que nVidia lança son SLI. Ainsi, cette carte maîtresse recevait quelques puces supplémentaires, en particulier le Compositing Engine qui se charge de fusionner les images générées par les deux puces. Certes, ATI a rendu possible l’activation d’un second mode de Crossfire "logiciel", comme avec la X1800 GTO dernièrement, ne nécessitant plus une carte maîtresse. Mais l’obligation de parasiter le bus PCI Express avec les communications inter-GPU abaissait le gain de performance et restreignaient cette parade aux cartes d’entrée/milieu de gamme.

Le RV570 (et donc la X1950 Pro) est le premier GPU ATI à permettre la fusion des images générées par un second GPU. La liaison entre les deux n’est d’ailleurs plus externe (un câble reliant la sortie DVI de la carte esclave au connecteur DMS-59 de la carte maîtresse), mais interne via un petit connecteur Molex flexible, très similaire au pont SLI mais qui lui est rigide dans sa version disponible. Sauf qu’ici, on trouve deux connecteurs sur chaque X1950 Pro, et que deux câbles sont nécessaires pour les relier !

Pourquoi utiliser deux connecteurs 12 bits au lieu d’une seule liaison 24 bits ? ATI ne s’explique pas sur le sujet, alors qu’il aurait été bien plus simple et élégant d’avoir au moins un seul pont… Nous pensons qu’en fait, le constructeur a procédé ainsi afin de se laisser la possibilité de coupler 3 voir 4 cartes graphiques ensemble, que ce soit pour concurrencer le Quad SLI (le faut-il vraiment ?) ou pour mettre en œuvre sa solution de prise en charge des calculs physiques via 3 cartes graphiques.

En pratique, nous avons pu constater que l’activation de ce nouveau Crossfire était assez simple : après avoir ajouté la seconde carte (sans se soucier de savoir dans quel slot placer la carte maîtresse) puis les deux ponts, il suffit de réinstaller les drivers, et enfin de cocher la case d’activation dans le Catalyst Control Center.

Certes, on reste en-dessous de la souplesse du SLI qui ne nécessite pas de réinstallation des pilotes. Mais ce nouveau Crossfire est largement plus stable que l’ancien.

Le nouveau Crossfire : performances

Niveau performances, regardons tout d’abord les gains que nous avons obtenus en pratique sur un panel de jeux et de résolutions courantes.

Comme on le constate, les gains sont bien présents mais restent variables. D’une part suivant le jeu (Splinter Cell Chaos Theory et Trackmania Sunrise ne bénéficiant d’aucun gain sur nos démos de test), d’autre part suivant la résolution, les gains maximum étant généralement enregistrés en 1600*1200 + filtres. Notez toutefois que ce constat n’est pas systématique (FEAR bénéficie moins du Crossfire lorsque l’antialiasing est activé), et qu’il ne provient pas forcément d’une limitation du processeur (“simple” Athlon 64 à 2.9 GHz). En fait, cela ne semble être le cas et significatif que sous Oblivion ; le moteur de Quake 4 limite en effet le nombre d’images par seconde à 60 au maximum, abaissant artificiellement l’efficacité du Crossfire sauf en 1600*1200 + filtres.

Malgré la présence de seulement 256 Mo de mémoire sur les X1950 Pro, les résultats sont donc bons puisque lorsque que le Crossfire est supporté par le jeu, les gains maximums atteignent 75 à 100 %. En moyenne, ils ne sont toutefois que de 47.2 %, pénalisés par les jeux non compatibles et les gains parfois faibles en basse résolution.

Vu ces bons résultats, nous nous sommes ensuite posé la question de savoir si ceux qui étaient prêt à mettre 400-450 € dans une carte graphique aujourd’hui avait plus intérêt à prendre une X1950 XTX ou deux X1950 Pro, s’ils ne sont pas intéressés par les résolutions extrêmes. Pour plus de lisibilité, nous avons calculé les moyennes de chaque carte sous chacune des 4 résolutions pour chaque jeu, les différences restant assez stables indifféremment de la résolution.

Surprise : la solution Crossfire est plus performante dans 5 jeux sur 7, soit les 5 jeux où elle permet un gain ! Le rapport performances/prix est donc désormais du côté de la solution Crossfire, ce qui n’était pas le cas jusqu’à présent, ne serait-ce qu’à cause de l’indisponibilité et du surcoût lié à l’achat de la carte Crossfire. En pratique, la question est toutefois plus complexe vu le bruit et la consommation bien plus élevé de la solution Crossfire (le rendement chute inexorablement), le surcoût en ventilation et en puissance de l’alimentation, la nécessité de posséder une carte mère dotée d’un chipset compatible Crossfire… Mais sur le plan de la facilité de mise en œuvre, le Crossfire vient de faire un net bon en avant.

A noter que nous en avons également profité pour vérifier l’efficacité en antialiasing,les modes 8X à 14X devenant pour rappel disponibles une fois le Crossfire activé :

Comme avec le précédent Crossfire donc, on constate toujours l’énorme chute de performance dès le passage en 8X, réduisant fortement l’intérêt de ces modes, à réserver aux vieux jeux limités en résolution.

La carte, le test

Pour ce test, ATI a pu nous fournir une X1950 Pro en design de référence, qui sera donc repris par la plupart de ses partenaires. Bonne nouvelle : contrairement à la X1900 XT 256 Mo, le constructeur a eut la bonne idée de ne pas recycler son sempiternel dissipateur-turbine (qui constitue le seul vrai défaut de la X1900 XT). Manifestement designé par Arctic Cooling, on peut le considérer comme une adaptation simple-slot du silencieux ventirad surmontant la X1950 XTX, ce qui est plutôt de bon augure. Il reprend ainsi un ventilateur radial à 13 pales droites (mais plus courtes d’environ 1,5 cm), ainsi qu’un large radiateur en cuivre recouvrant les 8 puces mémoires. Du fait que cette carte est simple-slot, la chaleur ne peut en revanche pas être évacuée à l’extérieur du boîtier vu la présence des sorties ; aussi le châssis en plastique du ventirad se charge de guider l’évacuation de l’air chaud vers le dessus de la carte, soit vers le panneau de gauche du boîtier où idéalement un airduct voir un ventilateur installé en extraction se trouvera.

Dotée de 2 sorties DVI Dual-Link et certifiées HDCP (non optionnel donc), cette longue carte de 23 cm accuse un poids encore raisonnable de 480 g. Elle est annoncée au prix de 200 € et déjà disponible.

Le test

Pour ce test, nous avons eut recours à la configuration suivante :

• Athlon 64 Venice (512 Ko cache) @ 2940 MHz
• Thermaltake Sonic Tower + Papst 4412 F/2GL
• 2 x 512 Mo DDR Corsair
• MSI K8N SLI Platinum / Asus A8R32-MVP Deluxe (Crossfire)
• WD Raptor 74 Go
• Tagan U15 EasyCon 530 W

Tests in-game (Trackmania, Age Of Empires III)

Trackmania Sunrise

Fort logiquement sur ce premier test (et tous les suivants), on constate que cette X1950 Pro est extrêmement proche de la X1900 GT (V1) : dotée de la même puissance de calcul et d’une bande passante mémoire seulement légèrement supérieure, cette carte s’apparente donc en sa remplaçante. L’écart de performances varie seulement entre 0 % et 3 %.

Age of Empires III

Les 15 % de bande passante mémoire supplémentaires de la X1950 Pro ne pèsent pas beaucoup plus sous Age of Empires III, que l’on sait bien plus dépendant de la puissance en pixel shading, celle-ci ne variant pas. Reste que l’introuvable 7900 GTO demeure en tête sur ce test, la X1950 Pro restant toutefois la carte la plus rapide pour ceux dont le budget se limite à 200 €.

Tests in-game (Splinter Cell 3, Serious Sam 2)

Splinter Cell : Chaos Theory

Splinter Cell semble un peu plus bénéficier de la légère supériorité de la X1950 Pro : l’écart atteint ici jusqu’à… 4 % ! Reste que la X1900 XT 256 Mo, certes un peu plus chère, bénéficie tout de même d’un meilleur rapport performances/prix sur ce jeu.

Serious Sam 2

Sous Serious Sam 2, la X1950 Pro continue logiquement d’être bien positionnée vu son prix, et permettre de jouer à Serious Sam 2 dans d’excellentes conditions même avec un grand écran.

Tests in-game (Fable, Quake 4)

Fable : The Lost Chapters

L’adaptation PC du toujours excellent jeu Xbox signé Molyneux se montre presque significativement plus rapide sur X1950 Pro que sur X1900 GT, avec 7 % de gains ! Reste que sur ce jeu, la GeForce 7900 GS demeure plus intéressante à ce prix.

Quake 4

Quake 4 affiche comme on pouvait s’y attendre un gain confortable suite au surplus de bande passante mémoire, ce jeu restant gourmand en la plupart de ressources. Le gain varie ainsi de 3 % (1280*1024) jusqu’à 6 % (1600*1200 + filtres). Toutefois les amateurs de Quake 4 devront eux aussi privilégier la 7900 GS, voir augmenter leur budget pour opter pour la X1900 XT 256 Mo.

Tests in-game (F.E.A.R, Oblivion)

F.E.A.R.

Peu de choses à rajouter sur F.E.A.R. qu’on ne sache pas déjà, une simple 7600 GT demeurant plus performante que la nouvelle venue une fois les filtres activés.

The Elder Scrolls IV : Oblivion

Oblivion se montre peu sensible aux arguments de la X1950 Pro face à la X1900 GT. Reste que les possesseurs d’écran plat 17" ou 19" n’ayant pas le budget pour investir dans une X1900 XT 256 Mo doivent vraiment considérer cette carte, la seule à permettre d’activer un minimum d’antialiasing en 1280*1024 avec le HDR.

Consommation, bruit, overclocking

Consommation

Nous avons une nouvelle fois mesuré la consommation de l’alimentation avec chaque carte testée, au repos (sous le bureau de Windows XP) puis en charge 3D assez lourde mais non maximum (Age of Empires III). Il s’agit donc plus de la consommation typique sous les jeux.

Bonne nouvelle : la X1950 Pro est la carte ATI de milieu/haut de gamme la moins gourmande en énergie ! Du fait du recours au 0.08µ, le constructeur est ainsi parvenu à ramener la consommation de sa puce à un niveau proche de celles des nVidia gravées en 0.09µ. Pourtant, de performance proche, la GeForce 7900 GT entraîne une consommation de 16 W inférieure à celle-ci au niveau de la consommation. Mais face à la X1900 GT, on gagne tout de même 14 W en charge.

Bruit

La nuisance sonore a été relevée à l’aide d’un sonomètre positionné à 6 cm à la perpendiculaire du PCB, vers le ventirad, toujours pendant une session de Age Of Empires III (pour la mesure en charge), et une fois la vitesse de rotation du ventilateur stabilisée.

Certes, on est en-dessous de la X1900 XT. Mais le niveau sonore de cette carte reste malgré tout une déception par rapport à nos espoirs initiaux : on reste au-delà de la X1900 GT, surtout au repos. A quoi bon dans ce cas mettre au point un nouveau ventirad, la X1950 Pro dissipant par ailleurs moins de watts que la X1900 GT ? En pratique, loin d’être silencieuse cette carte est clairement audible sans être très bruyante…

Overclocking

Si le passage à une finesse de gravure plus fine entraîne systématiquement une baisse de la consommation (et donc de la dissipation), le gain en ce qui concerne la fréquence maximum n’est lui qu’optionnelle. En effet, suivant la nature du process utilisé, seule la consommation peut avoir été améliorée. Les exemples ne sont pas isolés (premiers Athlon 64 0.09µ, X800 XL et X850), et l’on peut désormais leur ajouter ce RV570 ! Le GPU de notre X1950 Pro n’a en effet pas voulu dépasser 640 MHz, contre 600 MHz d’origine (+7 %). La mémoire s’est un peu mieux comportée, passant de 690 MHz à 793 MHz (+15 %). Au final, le gain sur Trackmania Sunrise en 1600*1200 n’atteint que 7 %, loin des GeForce 7900 GS/GT qui atteignent typiquement jusqu’à 25 %.

Bilan, moyennes

Au final, la Radeon X1950 Pro est à considérer comme la vraie remplaçante de la X1900 GT de plus en plus indisponible : dotée de la même puissance de calcul (malgré le recours à une nouvelle puce, le RV570), et d’une fréquence mémoire 15 % supérieure, elle obtient en moyenne des performances à peine meilleures dans les jeux. Son prix démarrant cependant lui aussi à 200 €, son positionnement reste logique et légitime : reprenant les avantages actuels des cartes ATI (côté qualitatif notamment), elle demeure une carte de choix à ce niveau de prix. Attention toutefois, nVidia semble commencer à appliquer une baisse des prix sur la GeForce 7900 GS que l’on commence à trouver à 180 € !

L’arrivée du nouveau Crossfire, intégrant enfin le rôle du compositing engine au sein du GPU est clairement une bonne chose vu les gains obtenus avec deux X1950 Pro et la disparition de la carte maîtresse Crossfire. A tel point que le couple Crossfire X1950 Pro est largement plus performant qu’une X1950 XTX, pourtant pas moins chère, en résolutions courantes. Reste que malheureusement, le passage au 0.08µ n’a pas permis de réduire suffisamment la consommation de la puce ATI pour qu’elle rattrape celles de nVidia, et que le ventirad Arctic Cooling de référence n’est pas silencieux.

Au final, nous regretterons encore une fois l’apparition d’une nouvelle référence au sein de la gamme ATI, pour une carte qui aurait très bien pu reprendre le nom et les fréquences exactes d’une X1900 GT indisponible, la X1950 Pro n’ayant par ailleurs aucun rapport avec la X1950 XTX ou même la GeForce 7950 GT.

Récapitulatif des performances

Note : Pour les GeForce, les moyennes avec antialiasing ont été calculées en excluant Oblivion qu’elles ne peuvent pas rendre du fait de l’activation du HDR.