Core i5/i7 + SLI/Crossfire

Introduction

Qu’il fait bon être un joueur. Qu’il fait bon passer les derniers composants au crible de nos benchmarks.

Le chipset Intel X58 fut le premier à être compatible avec les deux technologies de rendu multi-carte d’AMD (CrossFire) et de Nvidia (SLI) (à l’exception de la vitrine à 600 € que fut la D5400XS de la plateforme Skulltrail), donnant ainsi le choix aux joueurs recherchant le maximum de puissance graphique. Mais les premières cartes mères X58 étaient vendues entre 300 € et 400 €.

Aujourd’hui, on peut en dénicher certaines à environ 150 €. Mais le moins cher des processeurs compatibles avec ces cartes est le Core i7-920 à 250 €. Au minimum, la plateforme revient donc à 400 €, sans même compter un indispensable kit mémoire DDR3 triple canal. Ne serait-ce son ticket d’entrée trop cher, nous recommanderions sans réserve une configuration basée sur une carte X58 à prix raisonnable, un kit de 6 Go de DDR3 et un Core i7 overclocké – pour tout dire, c’est ce que j’utilise dans ma machine personnelle.

Mais en ce début septembre, une nouvelle plateforme, un nouveau socket CPU, et une nouvelle gamme de processeurs sont apparus. Les Core i5 et i7 en socket LGA 1156 sont également capables de combiner deux cartes graphiques en CrossFire ou SLI… pour un prix global bien plus abordable.

La plateforme fait-elle une différence ?

L’année dernière, lors du lancement du Core i7, nous l’avions testé avec deux Radeons 4870 X2, trois Geforce GTX 285 et une demi-douzaine de jeux pour tenter de répondre à la question : quelle différence font des composants très haut de gamme ?

Notre conclusion fut que le processeur et sa plateforme sont tout aussi critiques pour les performances en jeux que les cartes graphiques. Même dans une résolution de 2560 x 1600, quand la charge portée sur les GPU est la plus lourde, un Core i7 965 fait nettement mieux qu’un Core 2 Quad QX9770.

Mais puisque les Core i5 et i7 LGA 1156 permettent d’économiser plus de 100 € sur la plateforme CPU/carte mère/mémoire, est-il utile d’investir cet argent dans une carte graphique plus puissante ? Ou même dans une seconde carte graphique ? Peut-on se satisfaire alors d’un Core i5, ou doit-on toujours dépenser plus pour obtenir les meilleurs performances en jeux ?

Le choix des armes

Le lancement du chipset P55 et des processeurs Lynnfield en socket LGA 1156, nous a donné envie de réexaminer la question des performances dans les jeux. Mais nous devions trouver une autre manière que l’an passé. Voyez-vous, quand un chipset X58 gère un total de 36 lignes PCI-Express, le P55 n’en a que 8, et encore ont-elles une bande passante équivalente à des lignes PCI-Express 1.1 (2,5 Gb/s). Nous devons donc nous satisfaire des 16 lignes gérées par le contrôleur PCI-Express intégré aux CPU Lynnfield, qui peuvent être utilisées, soit pour un seul port 16x, soit pour deux ports 8x. Elles peuvent aussi être multiplexées avec un bridge comme le NF200 de Nvidia de sorte à créer 8 lignes supplémentaires, mais cette option nous paraît trop extrême pour une plateforme grand public. Nous allons donc nous limiter à des configurations à une ou deux cartes graphiques.

La Radeon HD 4870 X2 est toujours la carte graphique la plus puissante d’ATI (un an après son lancement), mais Nvidia a désormais à son catalogue la Geforce GTX 285 et la GTX 295. Nous n’avions pas deux Geforce GTX 295 sous la main. Nous nous sommes rabattus sur presque aussi bien : deux Geforce GTX 285 OCFU de BFG, qui coûtent, heureux hasard, à peu près autant que les deux Radeon HD 4870 X2.

Tellement de variables !

Dans un dossier comme celui-ci, comparer les performances, identifier les causes des baisses ou des pics du nombre d’images affichées par seconde, peut être un défi, puisque diffèrent à la fois les architectures CPU et la gestion du bus PCI-Express par les plateformes.

Heureusment, nous avons déjà éliminé des variables en comparant les différentes plateformes à fréquence d’horloge CPU identique dans notre dossier Le PCI-Express intégré des Core i5 : un plus dans les jeux ?

Nous avons ainsi pu quantifier l’effet du contrôleur PCI-Express intégré aux Lynnfield. Conclusion : les avantages théoriques de cette implémentation ne se traduisent pas en pratique dans les jeux. Lorsque l’on ajoute une deuxième carte, la double liaison 8x limite les performances dans certains cas. Bien sûr, lorsque l’on s’approche du 2560×1600 avec antialiasing, les bénéfices du CrossFire ou du SLI sont manifestes, quelle que soit la plateforme.

En fin de compte, aux hautes résolutions, deux cartes graphiques sont meilleures qu’une. Et une plateforme à double lien 16x obtient des performances légèrement plus élevées. Suffisamment pour justifier le prix d’une carte mère X58 et d’un Core i7 LGA 1366 ? Non, pas avec une fréquence maximum bloquée à 2,8 GHz.

Mais terminons là nos préliminaires et mettons nos processeurs du jour à l’essai en conditions réelles.

Configuration de test

Quelques remarques :

• Pour les raisons que nous vous exposions dans notre premier test des Core i Lynnfield, nous avons substitué Windows 7 à Vista dans nos tests. Tous nos benchmarks fonctionnent sans problèmes, à l’exception de FS X qui réclame parfois un redémarrage.
• Les Geforce GTX 285 OCFU de BFG sont poussées d’origine à une fréquence trop élevée pour une configuration SLI. Nous avons dû monter manuellement la vitesse du ventilateur via les Nvidia System Tools pour les maintenir stables pendant tous nos tests. Nous avons également eu quelques difficultés avec les Radeon HD 4870 X2 en CrossFire sur notre carte mère Asus P6T, la carte du haut ne recevant pas assez d’air frais à cause de l’espacement insuffisant des ports PCI-Express.
• Toutes les options des CPU (Turbo Boost, EIST, Cool’n’Quiet) étaient activées comme elles le seraient dans un PC standard.

S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky

Commençons avec S.T.A.L.K.E.R., un des benchmarks les plus exigeants de notre suite. En 1680×1050, toutes nos plateformes délivrent des framerates suffisants. L’addition d’une seconde carte graphique n’est pas nécessaire.

Passer en 2560 x 1600 donne de réelles raisons de s’offrir un CrossFire/SLI.

Le plus remarquable est qu’il n’y a aucune différence entre nos cinq plateformes si on se limite à une seule Geforce GTX 285. De même, avec une unique Radeon HD 4870 X2, l’architecture Nehalem a un avantage tout à fait théorique : les 2 images par seconde qui séparent le Core 2 Quad Q9550S du Core i7 870 constituent difficilement un critère d’achat.

Ce qui devrait vous sauter aux yeux, c’est à quel point activer l’antialiasing favorise les configurations CrossFire/SLI. Une surpuissante, mais unique Geforce GTX 285 décroche le même score, quel que soit le processeur. Une unique Radeon HD4870 X2 fait de même. Si vous n’envisagez d’utiliser votre PC que pour jouer, contentez-vous du processeur le moins cher. Et investissez l’argent économisé dans une seconde carte graphique.

Si vous faites effectivement ce choix, remarquez qu’en 1680 x 1050, deux Radeon HD 4870 X2 sont à peu près aussi performantes que deux Geforce GTX 285. En 2560×1600, par contre, les Radeon montrent leur puissance supérieure et affichent quelques images de plus chaque seconde. On a hâte de voir ce que donnera la prochaine génération de Radeon HD 5800…

Resident Evil 5

Si vous utilisez nos benchmarks pour choisir entre ATI et Nvidia, prenez les résultats sous Raesident Evil 5 avec des pincettes. Après tout, ce jeu ne sera lancé que mi-septembre, et il n’était disponible à l’heure de faire nos tests que sous la forme d’une démonstration de la technologie 3D Vision de Nvidia.

Ceci posé, c’est un jeu réussi et nos contacts chez Capcom nous ont assuré que la démo reflétait fidèlement les performances du jeu final. ATI a simplement besoin de plus de temps pour peaufiner ses pilotes.

maj: ATI a publié une mise à jour des Catalyst qui promet d’activer le mode CrossFire dans Resident Evil 5. Elle n’a pourtant rien changé à nos résultats. En fait, il semble que ce soit le rendu DirectX 10 qui pose problème à ATI ici. En refaisant nos mesures en mode DirectX 9 nous avons obtenu un score de 104,6 fps en 2560×1600 avec AA x4. Or, les développeurs du jeu nous ont confirmé qu’il n’y avait aucune différence de rendu entre le mode DirectX 9 et le mode DirectX10. Le mode DirectX 10 est indispensable uniquement si l’on utilise la technologie 3D Vision de Nvidia. Bref, possesseurs de Radeon : revenez en DirectX 9 sous RE5 !

Quoi qu’il en soit, les Core i5 et i7 Lynnfield sortent clairement gagnants de ce test, ce qui suggère que RE5 est plus sensible à la fréquence pure du CPU qu’à la présence de multiples cores et de l’Hyper-Threading.

Ce test contredit également notre étude théorique précédente. Les CPU Lynnfield augmentent leur avance sur le Core i7 LGA 1366 lorsqu’on installe deux cartes en SLI, malgré la bande passante limitée de leurs ports PCI-Express 8x. Cette limitation est manifestement compensée par l’effet du mode Turbo Boost, qui minimise la limitation des performances par la puissance brute du CPU.

Le même avantage perdure en 2560×1600 même s’il est un peu moins prononcé, les cartes graphiques étant soumises à plus rude épreuve. Le gain de performance accompli par le mode SLI est réellement impressionnant, même s’il faut y voir le résultat d’une excellente optimisation du jeu avant sa sortie. Après tout, c’est une bonne nouvelle pour les joueurs ayant des Geforce.

Les joueurs en Radeon devront attendre qu’ATI améliore ces pilotes DirectX 10.

Far Cry 2

Lorsque Far Cry 2 est paramétré en “Ultra Quality”, le GPU remplace le CPU comme facteur limitant les performances. Avec une seule Radeon HD 4870 X2, les cinq plateformes obtiennent les mêmes scores en 1680 x 1050. La seconde carte montre que les Core 2 Quad et Phenom II sont saturés alors que les Core i7 et i5 révèlent leur potentiel. Ce constat vaut aussi en 2560×1600 : la combinaison du Core i5 à 200 € et des deux Radeon HD 4870 X2 (à 300 € pièce) offre des performances exceptionnelles. Et pourtant d’après les tarifs, on aurait pu juger cette configuration totalement déséquilibrée. Le Core i5 d’entrée de gamme remet les pendules à l’heure.

De manière assez ironique, avec une unique Geforce GTX 285, le Phenom II 965 BE devance tous les autres CPU en 1680 x 1050 et finit deuxième en 2560 x 1600. N’ayant pas testé les Core 2 Quad et Phenom II sur des cartes mères compatibles SLI, nous ne pouvons pas savoir comment elles se seraient comportées face aux trois Core i. Néanmoins, le Core i5 se montre également impressionnant en SLI, à quelques images par seconde des Core i7, malgré un prix nettement plus séduisant.

Après l’activation de l’antialiasing le paysage ne change pas beaucoup. Les scores sont globalement moins hauts, bien sûr, mais une unique Radeon HD 4870 X2 n’est toujours pas à la hauteur de nos plateformes de test. Une paire de ces cartes donne de l’air aux Core i7 et à l’i5. Le Phenom II prend le pas sur le Core 2 Quad, mais ces deux CPU sont à la traîne. En 2560 x 1600, par contre, même deux Radeon HD 4870 X2 sont insuffisantes, et les scores des différentes machines sont à nouveau nivelés.

Si l’on regarde les configurations mono-GPU, la Geforce GTX 285 affirme sa supériorité sur la Radeon. Il est très intéressant de constater que la Geforce donne l’avantage au Core 2 Quad et au Phenom II sur les Core i. Il est donc possible que le Core 2 Quad ou le Phenom II soient aussi plus rapides dans une configuration SLI. N’ayant pas testé avec des cartes mères à chipset X48 ou nForce 980, nous ne pouvons que soulever cette hypothèse.

Left 4 Dead

En 1680×1050, Left 4 Dead est entièrement limité par le CPU. Passer en CrossFire ou SLI ne fait que diminuer les nombres d’images par seconde. On voit aussi très clairement comment la fréquence du CPU influence ce jeu. Le trio de Core i7/5 est devant les autres, mais bien que le Core i5 750 ait un mode Turbo plus puissant que le Core i7 920, il n’est pas capable de dépasser ce dernier. Remarquez également comme la Radeon et la Geforce obtiennent les mêmes scores. La limitation par le CPU ne pourrait pas être plus évidente.

La compétition est rouverte par le passage en 2560×1600. Avec une seule Radeon HD 4870 X2, le Phenom II finit premier, suivi par les trois Nehalem. Avec une seule Geforce GTX 285, les cinq plateformes sont au même niveau, et notablement plus lentes qu’avec la carte ATI.

Au contraire, la paire de Geforce en SLI devance, la paire de Radeon en CrossFire sur les trois plateformes Core i7/5. Le Core i7 870, grâce à sa fréquence de base de 2,93 GHz, est le plus rapide ici, mais même le moins bon score de ce test est ridiculement élevé. Il n’y a aucune raison de ne pas jouer à Left 4 Dead avec l’antialiasing et le le filtrage anisotropique désactivés.

En 1680 x 1050 avec AA 4x, on gagne quelques images par seconde avec une configuration bi-GPU, mais certainement pas assez pour justifier l’investissement. Encore une fois, le Core i7 870 est le plus rapide.

En 2560 x 1600 avec AA 4x, comme dans le paragraphe précédent, toutes les configurations sont limitées par le GPU. Avec une unique Radeon ou une unique Geforce, toutes obtiennent des scores identiques (la Geforce étant à nouveau plus lente que la Radeon). Nvidia tire un bien meilleur parti qu’ATI d’un second GPU toutefois, la paire de Geforce dépassant nettement la paire de Radeon X2.

Les Core i sont toujours les plus rapides, l’i7 870 étant encore premier du lot, l’i5 750 encore dernier, mais de peu.

Grand Theft Auto 4

Nous avons reçu de très nombreuses demandes pour inclure Grand Theft Auto 4 dans notre panel de tests. Ce titre s’est révélé plutôt dépendant du CPU, et il fut difficile de dépasser les 40 à 60 images par seconde.

En 1680 x 1050, très haute qualité, sans AA mais avec filtrage anisotropique, la Geforce GTX domine les débats – surtout sur la plateforme Core 2 Quad, où la Radeon 4870 X2 est à la peine. Les Core i5/i7 et le Phenom II X4 offrent des performances très similaires. Le SLI est la seule technologie multi-GPU à délivrer un (faible) gain. Le CrossFire diminue les performances !

À plus haute résolution, la Radeon nivelle parfaitement la vitesse des cinq plateformes, et le CrossFire n’apporte toujours rien. Une simple Geforce GTX 285, au contraire, apprécie le renfort de sa soeur. Mais que ce soit avec une seule Geforce ou deux, ou avec une Radeon, il vous sera bien difficile de voir la différence entre un Core i7, un Core i5, un Phenom II X4 ou un Core 2 Quad.

Crysis

Bien qu’il nous tarde encore de voir une configuration capable de faire tourner Crysis en qualité Ultra Haute, il est temps que nous relevions la difficulté de nos tests d’un cran, en utilisant la qualité Très Haute. Notons également que, par le passé les scores étaient limités par notre disque dur de notre configuration de référence, un Velociraptor mis à très rude épreuve par Crysis. Cette limitation est atténuée par le remplacement du Velociraptor par un SSD Intel.

Premier enseignement : la Radeon HD 4870 X2 bat la Geforce GTX 285. Plus intéressant : le Phenom II prend la tête du classement en 1680 x 1050, suivi par le Core 2 Quad, devant les Core i. Avec la Geforce, les scores sont inférieurs, beaucoup plus resserrés et le Core i7 920 est en tête.

Le SLI procure des gains beaucoup plus nets que le Crossfire et le classement s’inverse : les Geforce doublent les Radeon. Le plus étrange est que les deux systèmes les plus rapides avec une seule carte (Phenom et C2Q) ne gagnent rien au passage en Crossfire.

La montée en 2560 x 1600 fait chuter les scores des cinq machines : munies d’une seule Geforce elles tombent sous la barre des 20 fps, alors qu’une Radeon HD 4870 X2 les maintient juste au-dessus. Fort heureusement, et le Crossfire et le SLI parviennent à gonfler les scores jusqu’aux alentours des 30 fps.

C’est une des rares fois où les Core i5 et i7 en socket LGA 1156 souffrent de la bande passante limitée de leurs ports PCI-Express 8x. Ils s’adjugent tous deux les deux dernières places du classement, derrière le Core 2 Quad et le Phenom qui partagent pourtant la même limitation. Le Core i7 920 profitent de son double port PCI-Express 16x pour prendre un net avantage.

Avec antialiasing activé, on retrouve des résultats similaires aux précédents. Par exemple, une seule Geforce GTX 285 donne des résultats identiques sur les cinq plateformes en 1680 x 1050 ou en 2560 x 1600 (à l’exception notable du Core 2 Quad, curieusement faible en 2560 x 1600).

Passer en SLI permet à Nvidia de prendre une avance significative dans les deux résolutions, et sur les trois plateformes compatibles. Mais, alors que le 1680 x 1050 est jouable, avec plus de 43 fps, le 2560 x 1600 est hors de portée de nos configurations, pourtant dopées par l’équivalent de 600 € de puissance graphique.

En configuration mono-GPU, la Radeon HD 4870 X2 dépasse encore la Geforce, et les Core 2 Quad et Phenom II dépassent encore les trois Nehalem. Le CrossFire bénéficie clairement au Core i7 920, mais beaucoup moins aux Core i7 870 et i5 750. Dans tous les cas, le CrossFire procure des gains plus faibles que le SLI. Ce ne serait pas un problème si cela ne touchait qu’un jeu aussi vieux que Crysis, mais nous avons constaté le même phénomène dans tous les autres jeux de notre panel, à l’exception de S.T.A.L.K.E.R. Heureusement, tous les jeux restent jouables au moins en 1680×1050 avec AA 4x activé.

Flight Simulator X

Bien que je n’ai pu que constater comme de nombreux lecteurs la lente agonie de Flight Simulator, qui atteignit un point de non-retour en début d’année lorsque Microsoft licencia la totalité de l’équipe de développement du jeu, je continue à recevoir de nombreuses demandes pour conserver Flight Simulator X, vieux de trois ans, dans notre protocole de test.

Avec les Service Pack 1 et 2 installés (et DirectX 10 activé), nous avons lancé ce test une dernière fois. Hélas, lorsque nous n’imposions pas de maximum au framerate, FRAPS donnait des résultats incohérents d’un essai à l’autre. Par conséquent, nous avons réglé le jeu en ultra haute qualité, qui impose un framerate cible supérieur, de 20 fps. Ce paramétrage va mettre en lumière un point sur lequel nous reviendrons dans la conclusion.

Généralement, toutes les configurations offrent d’excellentes performances sous FS X. Les rares plateformes ne tenant pas le rythme sont sauvées par le passage en SLI ou en Crossfire. La Geforce GTX 285 sur le Phenom II X4 est la seule exception, la carte mère n’étant pas compatible SLI.

Gardez à l’esprit qu’il s’agit d’un simulateur de vol cependant. Dans la plupart des préréglages de qualité, Microsoft impose un framerate maximum de 15 fps. N’importe quelle configuration moderne est donc suffisante pour jouer à FS X. 

Conclusion

Dans des jeux comme S.T.A.L.K.E.R. et Far Cry 2, toutes les plateformes que nous avons testé offrent le même niveau de performances. Ces titres sont ceux où le framerate est dangereusement bas : ils sont limités par la puissance des cartes graphiques. Heureusement, si l’on ajoute une deuxième carte en CrossFire ou SLI, la situation change et le CPU remplace le GPU dans le rôle du facteur limitant.

D’autres jeux, comme Left 4 Dead ou dans une moindre mesure GTA IV, ont un comportement plus varié. Ils sont la plupart du temps jouables, et profitent moins de l’adjonction d’une seconde carte graphique. Ces jeux sont plutôt limités par le CPU, jusqu’à une certaine résolution et un certain niveau de qualité graphique, où c’est le GPU qui peine

La conclusion est alors assez simple. Si le jeu vidéo est votre priorité numéro 1, choisissez un CPU “suffisant” et investissez le plus gros de votre budget dans les cartes graphiques. Nous avons vu des cas où une seule Radeon HD 4870 X2 ou Geforce GTX 285 n’était pas suffisamment puissante pour que les CPU les plus puissants montrent un avantage sur les autres. C’est seulement après avoir ajouté une seconde carte en CrossFire/SLI que l’on commence à voir les avantages d’un CPU plus rapide. Et encore parlons-nous ici de cartes graphiques à 300 € pièce. Avec des GPU plus abordables, l’intérêt d’un CPU haut de gamme est encore moindre. De même, la limitation par les ports PCI-Express 8x n’en est pas vraiment une en pratique.

Ayant tiré ces conclusions, quel processeur est le plus intéressant ? Les joueurs ne prévoyant pas d’investir dans plus d’une carte graphique tireront le maximum de leur GPU avec un Core i5 750 et une carte mère P55, le tout pour environ 300 €. Les prix des Core 2 Quad et des Phenom II X4 n’ont pas encore été ajustés pour refléter la sortie de la nouvelle gamme Intel, donc nous attendrons avant de conclure sur ses plateformes. Quoi qu’il advienne, nous avons déjà montré que le Core i5 est également très doué dans d’autres applications que les jeux vidéo.

Dernier point : SLI ou CrossFire ? Dans certains jeux, ATI est simplement loin devant. La Radeon HD 4870 X2 écrase la Geforce GTX 285, bien que les deux modèles soient vendus à des prix comparables. Mais, alors que le SLI permet de quasiment doubler les performances, le CrossFire offre des gains bien moindres, et réussit même à diminuer les performances. Left 4 Dead, Grand Theft Auto, Crysis sont trois jeux où cela se produit. Nous aimerions réellement voir AMD tirer la même hausse de performances du CrossFire que Nvidia du SLI.