Comparatif : quel CPU pour quel GPU ? 42 combinaisons en test !

Intro : le point sur la situation CPU/GPU

L’année dernière, AMD et Intel nous ont proposé des innovations comme l’on en avait pas connu depuis très longtemps. L’architecture Zen a ainsi permis à AMD de redevenir compétitif sur des segments de marché qui lui étaient hors d’atteinte, tandis qu’Intel a réagi aussi rapidement que possible pour défendre sa position de leader. Nous avons particulièrement apprécié cet échange de coups, les deux entreprises se disputant les faveurs des clients que nous sommes.

L’arrivée de ces nouvelles plateformes s’est traduite, entre autres, par une connectivité PCIe plus riche que jamais. En parallèle, les cartes graphiques se sont faites de plus rares : les mineurs ont acheté tout ce qui leur passait sous la main dans l’espoir de capitaliser sur des cryptomonnaies dont le cours était à la hausse. Même en cette fin mars 2018, il est impossible de trouver les cartes les plus récentes à des prix proches du tarif conseillé. Ceci nous conduit à acheter soit des configurations prémontées, soit parcourir les forums pour trouver des cartes de la génération précédente à bon prix.

Entre la meilleure offre de processeurs que l’on ait connue depuis plus de dix ans et des cartes graphiques coûtant un rein, la situation est assez confuse lorsque l’on cherche à assembler sa propre configuration. A budget constant, la puissance graphique que l’on peut s’offrir est inférieure à ce qu’il était possible d’obtenir il y a peu de temps. Cette situation peut pousser à surinvestir côté processeur, ce qui est paradoxal : contrairement aux cartes graphiques, la période actuelle permet d’obtenir bien plus de ressources processeur qu’il y a un an pour le même budget. Comment donc s’assurer d’optimiser ses dépenses dans ce contexte très particulier ?

A l’aide de 14 processeurs et 3 cartes graphiques, nous avons cherché à savoir quelles étaient les meilleures associations possibles sur la base d’un panel de 9 jeux que l’on ne présente plus.

Intel Core i3-8350K

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AMD Ryzen 5 1600X

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  84.96€
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Intel Core i5-8400

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  64.98€
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Intel Core i5-8600K

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  98.98€
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Changement de référentiel

Au cours des onze dernières années, les Core i7 et Core i5 embarquaient quatre cœurs physiques. Coffee Lake a fait table rase du passé : les Core i3 ont désormais quatre cœurs, les Core i5 en disposent de six, tandis que les Core i7 en comptent également six, mais avec Hyper-Threading. Intel a également donné un coup de fouet au bas comme au sommet de sa gamme : Skylake-X propose désormais un maximum de 18 cœurs/32 threads pour les configurations très haut de gamme, tandis que les Pentium ont gagné l’Hyper-Threading.

De son côté, AMD a lancé les Ryzen 3, 5 et 7, particulièrement généreux en cœurs physiques et logiques. De plus, les Ryzen Threadripper ont débarqué avec un maximum de 16 cœurs/32 threads et un tarif si agressif qu’Intel n’a pas eu d’autres choix que de baisser les prix de ses Skylake-X.

Panel de test

Naturellement, les principes qui consistaient à associer telle famille de processeurs à telles cartes graphiques ont évolué compte tenu de ces nouveaux CPU. Nous avons donc réuni les meilleurs représentants de chaque famille pour étudier cette nouvelle donne.

Côté AMD, nous avons inclus les Ryzen 7, 5 et 3. Les Bulldozer ont délibérément été écartés du panel, en revanche, le Ryzen Threadripper 1950X vient enrichir la sélection.

Intel est presque exclusivement représenté par des processeurs série K, dont les Core i7, i5 et i3 Coffee Lake et Kaby Lake. Nous avons également inclus les Core i9-7900X et Core i9-7980XE pour couvrir le très haut de gamme, sans oublier les deux Pentium en date par souci d’exhaustivité.

Ceci nous fait donc un total de 14 processeurs sur cinq plateformes de test, lesquels sont associés aux GeForce GTX 1080, GTX 1070 et GTX 1060 (6 Go). Bien que la GTX 1080 semble hors d’atteinte aujourd’hui, il nous faut imaginer qu’elle finira un jour par retrouver un prix normal.

Enfin, notre panel de jeu est constitué de neuf titres dont certains sont très récents, d’autres moins. Soulignons toutefois le fait que nous avons délibérément inclus une majorité de titres sortis au cours des deux dernières années. Certains sont particulièrement dépendants des ressources CPU, d’autres sont limités par les ressources graphiques et une minorité affiche des besoins assez équilibrés. Ceci permet d’explorer les différents goulets d’étranglement.

L’intégralité des benchmarks de cet article est en 1920×1080 pour bien appuyer sur le CPU. Les résultats en 2560×1440 et 3840×2160 sont en cours de collecte et feront l’objet d’un second article. Afin de représenter au mieux l’expérience de jeu que l’on souhaiterait avoir, les benchmarks ont systématiquement été conduits avec les réglages graphiques au maximum.

Configuration du test

Pour éviter la variance inhérente à GPU Boost au fur et à mesure que nos GeForce GTX se mettent à chauffer, nous avons répété plusieurs boucles de test à bref intervalles pour en retenir une valeur médiane.

Ashes Of The Singularity: Escalation

NVIDIA GeForce GTX 1080

Ashes Of The Singularity est l’un des premiers jeux à avoir bénéficié d’un patch d’optimisation pour Ryzen. Au regard des résultats, le processeur constituera toujours un goulet d’étranglement si l’on utilise une GeForce GTX 1080 en 1920×1080. Notons le comportement du Core i9-7980XE et ses 18 cœurs/36 threads qui domine le classement de la tête et des épaules, suivi par le Core i9-7900X équipé pour sa part de 10 cœurs/20 threads.

Ce benchmark permet de voir un bel échelonnement des performances au fur et à mesure que le nombre de cœurs augmente, ainsi que certaines évolutions d’une architecture à la suivante chez Intel : le Core i7-8700K et ses 6c/12t offre ainsi des performances moyennes en nette hausse par rapport au Core i7-7700K 4c/8t de la génération précédente, lequel est au coude à coude avec le Core i5-8600K.

Notons enfin que le Core i3-7350K (ainsi que tous les processeurs qui le suivent) est particulièrement à la peine ici.

NVIDIA GeForce GTX 1070

Le passage d’une GTX 1080 à une GTX 1070 ne bouleverse pas le tableau : on retrouve les Core i9-7980X et 7900X faisant pratiquement jeu égal au sommet, tandis que le reste des processeurs voient leurs performances s’échelonner comme l’on pouvait s’y attendre.

Concrètement, la Core i7-7700K comme la plupart des processeurs propose quasiment le même niveau de performances qu’avec une GTX 1080. Si l’on mesure un écart de 2,3 ips suivant la carte graphique dans le cas de l’i5-8600K, il s’agit manifestement d’une exception. L’achat d’une GTX 1080 n’est donc pas justifiable pour jouer à ce titre en 1080p. 

NVIDIA GeForce GTX 1060

Les limites de la GTX 1060 sautent aux yeux, malgré le fait que ce benchmark soit essentiellement limité par les ressources CPU, ce qui n’empêche pas le Core i9-7980XE de poursuivre sa course en tête.

A ce stade, un goulet d’étranglement apparaît au niveau des ressources graphiques, poussant ainsi la GTX 1060 jusqu’à ses limites. En conséquence, le Core i9-7900X comme le Core i7-8700K reculent de quelques places dans le classement. Il est possible qu’une charge un peu plus légère ne sollicite pas suffisamment les cœurs d’exécution pour qu’ils maintiennent leurs fréquences Turbo Boost maximales. Dans ce cas, la fréquence de l’uncore chute également, les fréquences du cache comme du ring bus diminuent, réduisant donc les performances. Nous verrons à nouveau ce phénomène sur d’autres titres.

Par rapport aux résultats obtenus avec le GTX 1080, on peut voir que les performances des processeurs inférieurs au Core i5-8600K, signe qu’ils persistent à constituer un goulet d’étranglement.

Civilization VI (test GPU)

NVIDIA GeForce GTX 1080

L’Intel Core i9-7900X s’installe avec la manière au sommet du classement avec 106,6 ips. Le reste des résultats est assez banal étant donné que l’on retrouve des tendances déjà relevées au cours de précédents tests de processeurs. Ceci étant dit, notons que le Core i7-7700K finit second avec 102,8 ips, soit un écart supérieur à 20 ips par rapport au Ryzen 5 1600X qui est son plus proche concurrent chez AMD.

Précisons que nous avons exclusivement conduit les tests en mode jeu sur le Threadripper 1950X, afin de ne pas surcharger les graphiques des multiples réglages que cette famille de processeurs propose. Ce point a toutefois été abordé lors du test dédié à ce processeur. Rappelons simplement que le Threadripper 1950X peut voir son comportement évoluer radicalement d’un titre à l’autre en fonction des réglages choisis.

NVIDIA GeForce GTX 1070

En passant sur une GeForce GTX 1070, on peut voir un goulet d’étranglement graphique avec les plus performants des processeurs : les Intel Core i9 plafonnent ainsi vers 94 ips, ce qui correspond à ce que l’on attendait d’un scénario contraint par les ressources graphiques. Le reste du panel tend à s’aligner sur la base des ressources disponibles, bien que certaines architectures s’en tirent moins bien que d’autres.

NVIDIA GeForce GTX 1060

Un goulet d’étranglement plus radical au niveau du GPU a pour effet de limiter l’échelonnement des performances du côté des processeurs, preuve en est l’écart de 6,4 % seulement entre Ryzen 5 1600X et Threadripper 1950X. Ces résultats constituent une piqûre de rappel salutaire : une carte graphique milieu de gamme peut tout simplement anéantir l’avantage que procure un processeur haut de gamme si l’on ne fait pas attention à l’équilibre entre les deux composants.

Fort heureusement, cela signifie également qu’un Ryzen 3 ou un Core i3 offrent des performances quasiment égales à celles de processeurs nettement plus onéreux lorsqu’il s’agit de jouer à Civilization VI dans ces conditions.

Dawn Of War III

NVIDIA GeForce GTX 1080

Dawn Of War III affiche un bel échelonnement de performances en fonction des ressources disponibles. Comme on peut l’observer au niveau des processeurs les plus performants, le titre de Relic Entertainment tend également à favoriser les fréquences élevées.

L’Intel Core i7-8700K atteint un maximum de 113,6 ips, soit un avantage négligeable de 1,5 ips par rapport au Core i7-77000K alors que le premier propose pourtant 50 % de cœurs hyperthreadés supplémentaires.

En parallèle, le Core i9-7900X ne parvient pas à offrir le même niveau de performances qu’un simple Core i3-8350K alors que le premier coûte environ 1000 € contre 170 € pour le second. Voilà pourquoi l’on ne recommande pas ce genre de processeurs très haut de gamme si le but premier est de jouer.

NVIDIA GeForce GTX 1070

On retrouve les mêmes tendances d’échelonnement avec la GeForce GTX 1070, bien que les performances soient globalement moins élevées. Le Core i3-8350K se comporte à nouveau comme les anciens Core i5, tandis que le Core i5-8600K parvient à un rapport performances/prix idéal avec cette carte graphique.

NVIDIA GeForce GTX 1060

Une fois encore, les processeurs les plus haut de gamme reculent de quelques places étant donné que leurs capacités sont sous-employées. Il n’y a ainsi que 3,3 ips (soit 4%) d’écart entre le Core i9-7980XE et le premier processeur au classement … lequel est un Core i5 de la précédente génération !

Quitte à se répéter, il est important de trouver le bon équilibre. Non seulement un surinvestissement du côté CPU revient à jeter de l’argent par les fenêtres si n’est pas utilisé pour des tâches fortement multi-threadées, mais il peut en plus être plombé par une carte graphique incapable d’exploiter son vrai potentiel.

Far Cry Primal

NVIDIA GeForce GTX 1080

Le Dunia Engine 2 de Far Cry Primal apprécie particulièrement les fréquences élevées ainsi que le nombre d’instructions par cycle. En outre, c’est en désactivant le multithreading des processeurs qu’il offre ses meilleures performances. Il en résulte que les Core i5 sont particulièrement compétitifs ici.

De plus en plus de jeux sont optimisés pour les processeurs quad core et celui-ci ne constitue pas une exception. Il nous semble qu’il faudra encore du temps avant que les processeurs embarquant plus de quatre cœurs ne commencent à se distinguer, bien que les Coffee Lake se comportent déjà assez bien.

Notons que les processeurs d’AMD ont beau ne pas être à la fête en termes de performances moyennes, cela n’empêche pas les Ryzen 5 1600X et Ryzen 7 1800X d’afficher la plus faible latence inter-images du panel. Ils offrent donc une expérience de jeu tout à fait fluide.

NVIDIA GeForce GTX 1070

Les écarts entre processeurs sont nettement moins importants lorsque l’on passe à une GeForce GTX 1070. Le Ryzen 5 1600X et ses 6c/12t persistent à surpasser le Ryzen 7 1800X malgré les 8c/12t de ce dernier, tandis que le Threadripper 1950X progresse inexplicablement au classement.

NVIDIA GeForce GTX 1060

La GTX 1060 nous offre un goulet d’étranglement graphique qui perturbe la hiérarchie des processeurs : les Core i7-8700K et i5-8600K ont beau ne pas offrir les meilleures performances en moyenne, ce sont tout de même les champions de la fluidité grâce à un temps d’affichage très faible. Notons également que les Pentium constituent un couple intéressant avec la GTX 1060.

Le Threadripper 1950X est le seul processeur qui déçoive ici, mais comme nous l’avons observé à l’occasion de son test, il profite bien de l’overclocking sur ce titre.

Grand Theft Auto V

NVIDIA GeForce GTX 1080

Grand Theft Auto V a un penchant pour les architectures Intel et plus globalement les architectures multicœur proposant des fréquences élevées. Le fait que le Core i5-8600K surpasse le Core i7-8700K peut sembler anormal, mais nous avons déjà constaté cette tendance à plusieurs reprises.

La performance la plus notable revient au Core i3-8350K qui surpasse le Core i5-7600K : Coffee Lake a permis de propulser les Core i3 à des niveaux de performances jamais atteints jusque-là.

NVIDIA GeForce GTX 1070

La hiérarchie reste identique avec une GeForce GTX 1070, bien que les performances moyennes soient en baisse. Etant donné le nombre de processeurs terminant à 1 ou 2 ips du score atteint avec la GTX 1080, on peut en conclure que le goulet d’étranglement ne se situe pas au niveau de la carte graphique : il semble que les ressources processeurs soient en cause.

NVIDIA GeForce GTX 1060

Autant dire les choses simplement : la GTX 1060 limite franchement les performances du panel de processeurs sur ce titre.

Hitman

NVIDIA GeForce GTX 1080

Nous avons commencé les mesures pour cet article avec les Pentium, pour ensuite décliner les neuf benchmarks sur chaque processeur avant de passer au suivant en montant progressivement en gamme. Il faut donc imaginer à quel point nous avons été ravis de constater qu’IO Interactive avait ajouté une limite à 90 ips au détour d’une mise à jour. Nous sommes tout de même allés au bout des mesures sur ce titre pour constater un échelonnement de performances quasi nul au-delà du Core i9-7900X.

Les Pentium ont beau afficher des moyennes supérieures à 60 ips, nous avons tout de même remarqué quelques saccades sur la séquence de test. Les Ryzen 3 1300X et Core i3-7350K se comportent mieux, mais il faut au moins un Ryzen 5 ou un Core i5 Kaby Lake pour arriver à une fluidité satisfaisante sur ce titre.

NVIDIA GeForce GTX 1070

Le plafond de 90 ips persiste à gâcher le tableau, mais on voit au moins qu’une GTX 1070 et un Core i5-8600K accessible poussent les performances au maximum permis par Hitman. Notons que les Pentium et Ryzen 3 souffrent de quelques irrégularités, ce que se manifeste dans le graphique illustrant la latence inter-images.

NVIDIA GeForce GTX 1060

Nous passons enfin en-dessous du plafond de 90 ips, mais uniquement parce que la GTX 1060 n’est pas suffisamment performante pour l’atteindre.

Le delta entre le Core i3-8350K (4c/4t) et le premier processeur du classement se limite à 3% seulement. On tient là un cas exemplaire de goulet d’étranglement graphique qui ne se relâche partiellement qu’avec les processeurs entrée de gamme.

Shadow Of War

NVIDIA GeForce GTX 1080

Les performances de Middle-earth: Shadow of War ne s’échelonnent pas aussi bien que sur d’autres titres, de même que ce jeu est nettement moins sensible au débit en instructions par cycle et aux fréquences élevées que Shadow of Mordor. Les tests de processeurs tendent à mettre l’accent sur les titres dont les performances s’échelonnent bien avec certaines caractéristiques des CPU, comme le nombre de cœurs, les fréquences, la taille des caches ou encore la bande passante mémoire. Toutefois, certains jeux sont insatiables en termes de ressources graphiques, ce qui est précisément le cas ici.

Certes, on relève un écart de 12,6 ips (~16%) entre le plus rapide et le moins performant des processeurs de notre panel, mais toutes les configurations parviennent à largement dépasser 70 ips en moyenne. Notons enfin qu’il y a une différence d’un point de vue fluidité entre Pentium et Ryzen 3 1300X (à l’avantage de ce dernier), mais elle n’a rien d’extraordinaire.

NVIDIA GeForce GTX 1070

Bien entendu, les résultats se resserrent encore plus en passant sur une GTX 1070 : il n’y a plus que 3,3 ips d’écart entre le premier et le dernier processeur. Les deux Pentium sont encore à la peine et rencontrent quelques saccades.

NVIDIA GeForce GTX 1060

La GTX 1060 a pour effet de mettre tous les processeurs sur un pied d’égalité : il n’y a quasiment aucun écart entre les processeurs, même si les données suggèrent que le Core i7-8700K soit très légèrement en retrait.

Project CARS 2

NVIDIA GeForce GTX 1080

A en croire ses développeurs, Project CARS 2 a été optimisé pour tirer parti d’un grand nombre de threads. Il semble en effet que le titre de Slightly Mad Studios soit capable de bien échelonner ses performances au fur et à mesure que les ressources CPU disponibles augmentent : 41 ips séparent le premier du dernier processeur ici. Le Core i5-8600K mène la danse, suivi de près par le Core i7-7700K. L’échelonnement selon le nombre de coeurs n’est cependant pas évident, et nous l’avions aussi montré lors de notre analyse de performances dédiée à ce jeu.

NVIDIA GeForce GTX 1070

Le Core i3-8350K montre qu’il est un processeur à quatre cœurs étonnement efficace, au point de surpasser toute l’offre AMD. Ceci étant dit, le Ryzen 5 1600X en particulier est capable d’offrir autant de performances que des processeurs plus haut de gamme pour un prix nettement plus doux.

NVIDIA GeForce GTX 1060

La GTX 1060 constitue à nouveau un goulet d’étranglement en 1920×1080. Notons que le Ryzen 3 1300X est le seul processeur du panel à rencontrer une quantité significative de saccades avec notre séquence de test.

PlayerUnknown’s Battlegrounds

NVIDIA GeForce GTX 1080

En termes d’évaluation des performances, PlayerUnknown’s Battlegrounds est un titre qui peut s’avérer frustrant : ses mises à jour à intervalles réguliers causent plus de problèmes qu’elles n’en résolvent, de même que l’on constate des saccades y compris avec les processeurs/cartes graphiques les plus performants.

Exception faite des Pentium, l’échelonnement des performances est assez anecdotique sous PUBG. Précisons que le Ryzen 3 1300X est le processeur qui génère le plus de saccades lorsque l’on regarde une rediffusion de notre partie.

NVIDIA GeForce GTX 1070

Le passage à une GeForce GTX 1070 confirme que nous sommes clairement en présence d’un goulet d’étranglement graphique, non pas que le jeu soit particulièrement riche sur le plan visuel : il souffre probablement d’une mauvaise optimisation. Quoi qu’il en soit, il n’y a pas grand-chose d’intéressant à tirer de tels résultats.

NVIDIA GeForce GTX 1060

Ce dernier benchmark limite considérablement l’analyse : il n’y a tout simplement pas d’écart significatif entre ces 14 processeurs lorsque l’on est limité par une GTX 1060.

Conclusion

Il est quasiment impossible de résumer ce test à une seule recommandation, a fortiori quand on considère les prix auxquels se vendent les cartes graphiques actuellement. Ceci étant dit, il est possible de relever quelques-unes des plus fortes tendances.

Les jeux de tir à la première personne dont le rythme est intense tendent à apprécier les fréquences processeur élevées ainsi que les cartes graphiques haut de gamme. Nos mesures montrent que les processeurs performants comme les Intel Core i5 et i7, de même que les AMD Ryzen 5 et 7 sont ceux qui s’en tirent le mieux. Certains jeux sont rapidement limités par les ressources graphiques disponibles, bien que ce phénomène puisse aussi s’expliquer par un manque d’optimisation ou encore des efforts minimalistes pour gérer le parallélisme au niveau de leur moteur. De ce point de vue, PlayerUnknown’s Battlegrounds constitue le parfait exemple : le titre de Bluehole est absolument insensible à la montée en gamme du côté CPU. Il est donc bien plus judicieux d’acheter une carte graphique haut de gamme pour ce jeu.

Les jeux de stratégie en temps réel répondent généralement bien aux processeurs embarquant un grand nombre de cœurs, comme c’est le cas pour bon nombre de jeu en tour par tour. Naturellement, ce genre ludique n’est pas aussi sensible aux performances graphiques que les FPS du fait que les besoins en réactivité ne sont pas du tout les mêmes. Néanmoins, une expérience de jeu fluide sur les RTS est particulièrement agréable. Sachant que les ressources processeur constituent souvent un goulet d’étranglement, mieux vaut réduire l’investissement côté carte graphique pour viser plus haut côté CPU afin d’atteindre les meilleures performances possibles.

Les meilleures associations, graphiques à l’appui

Nous avons pour habitude de présenter nos résultats sur un graphique incluant le prix sur un axe et les performances sur l’autre, mais compte tenu de la situation sur le marché des cartes graphiques, cette approche ne serait pas pertinente. Nous avons donc calculé la moyenne géométrique sur la base du temps d’affichage de chaque image (frametime) au 99^ème centile, afin d’illustrer la fluidité, pour convertir les résultats en ips pour chacune des trois cartes graphiques et quatorze processeurs. Précisons que huit des neuf jeux nous ont servi de base de calcul : compte tenu de sa limitation artificielle à 90 ips, Hitman a délibérément été écarté.

Le but est donc d’arriver à un équilibre. L’Intel Core i7-8700K est le premier processeur auquel on pense lorsqu’il s’agit d’assembler un PC pour jouer à l’heure actuelle, mais le fait est qu’il n’est pas toujours en tête de nos benchmarks. Ce CPU se comporterait probablement mieux si l’on incluait un plus grand nombre de jeux multi-threadés au sein de notre panel. Au-delà de cette considération, le Core i5-8600K apparaît comme un meilleur choix en termes de rapport performances/prix pour accompagner une GeForce GTX 1080.

Intel Core i5-8600K

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La GTX 1070 s’épanouit bien avec un Core i5-8600K comme un Ryzen 7 1800X, ce dernier ayant l’avantage d’être plus performant pour des usages orientés productivité, sous réserve que les programmes soient vraiment optimisés multithread. En outre, le Ryzen 7 1800X est un excellent processeur pour le streaming, ce qui pourrait être un solide argument pour certains d’entre nous. Si l’on cherche plutôt un processeur Intel à prix contenu sans être intéressé par l’overclocking, le Core i5-8400 fera également bien l’affaire avec une GTX 1070.

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Pour les budgets plus serrés, le Core i3-8350K et le Ryzen 5 1600X épauleront bien une GTX 1060. Pour peu que l’on se mette à l’overclocking, le processeur d’AMD semble être le meilleur choix des deux.

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AMD Ryzen 5 1600X

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A propos d’overclocking, la plupart des processeurs testés aujourd’hui ont un potentiel qui ne demande qu’à être exploité. Rappelons qu’AMD a une politique bien plus favorable qu’Intel en la matière : tous les Ryzen/Threadripper peuvent être overclockés, tandis qu’Intel facture cette possibilité par l’intermédiaire de ses processeurs série K. Nous abordons systématiquement l’overclocking des processeurs à l’occasion de leurs tests individuels de manière à quantifier le gain de performances potentiel.

Bien entendu, ces résultats seraient encore plus intéressants s’il était possible d’assembler une configuration aussi performante qu’équilibrée sans y laisser un rein : espérons que les prix des cartes graphiques reviennent rapidement à ce qu’ils devraient être !