Test : GeForce RTX 2060, ray tracing et DLSS à prix abordable ?

Du Ray Tracing pour tous

La controverse autour de l’architecture graphique Turing de Nvidia semble divisée en deux camps. D’un côté, on trouve les mécontents qui reprochent au constructeur la façon dont sont commercialisées les GeForce RTX 20-Series par rapport aux cartes des générations précédentes. De l’autre, on trouve ceux qui regrettent que NVIDIA ait consacré autant de ressources à des fonctionnalités d’avenir, mais qui n’ont pas encore un grand impact visuel ou qui ne fonctionnement pas encore de manière optimale, sauf sur les modèles ultra haut de gamme.

La GeForce RTX 2060 se propose de mettre tout le monde d’accord : à 350 dollars (369 euros TTC chez nous), cette carte se situe en dessous du prix de lancement de la GeForce GTX 1070. Pourtant, la GeForce RTX 2060 est globalement plus rapide que la GeForce GTX1070 Ti ! De plus, les récentes mises à jour de Battlefield V rendent l’approche hybride de rasterization/ray tracing en temps réel de NVIDIA jouable sur ce type de cartes d’entrée/milieu de gamme : en Full HD avec les options graphiques et le DXR réglé en Ultra, la GeForce RTX 2060 atteint 68 images par seconde en moyenne.

Le TU106 toujours impressionnant même après sa cure d’amaigrissement

Nous avons fait connaissance avec le chipset TU106 lorsque NVIDIA a lancé la GeForce RTX 2070. La carte Founders Edition était un peu plus rapide que la GeForce GTX 1080, mais semblait trop chère à 600 dollars.

La version du TU106 utilisée sur la GeForce RTX 2060 possède 83% des cœurs CUDA, Tensor et RT de la 2070, 75% de ses ROPs, bus mémoire, GDDR6 et cache L2, et fonctionne à 98% de son taux de Boost. Pourtant, à 350 dollars, la GeForce RTX 2060 se vend pour seulement 58% du prix de la GeForce RTX 2070 Founders Edition !

Du point de vue architectural, le TU106 est très similaire aux processeurs TU104 et TU102 des GeForce RTX 2080 et RTX 2080 Ti. NVIDIA fabrique simplement la puce en utilisant moins de blocs modulaires que dans les GPU plus haut de gamme. Ce chipset graphique est composé de trois GPC (Graphics Processing Clusters), chacun avec six TPC (Texture Processing Clusters). Dans la famille Turing, les TPC comprennent deux Streaming Multiprocessors, soit un total de 36 SM sur le TU106. NVIDIA désactive six SM sur la GeForce RTX 2060, donc la carte termine avec 1920 cœurs CUDA, 240 Tensor Cores, 30 RT Cores et 120 unités de texture.

La fréquence d’horloge de base est de 1365 MHz (contre 1410 MHz pour la RTX 2070), pour une fréquence Boost à 1680 MHz (contre 1710 MHz sur la 2070). La carte Founders Edition affiche un TDP de 160W, en baisse de 25W par rapport à la 2070, mais en hausse par rapport à la GTX 1060 (120W) et même la GTX 1070 (150W).

Complet, le TU106 reprend le même bus mémoire 256 bits que le TU104. Mais la RTX 2060 perd deux contrôleurs de mémoire 32 bits, ce qui donne un bus total de 192 bits pour 6 Go de modules GDDR6 de 14 Gb/s, soit une bande passante maximale de 336 Go/s. Autrement dit, la RTX 2060 offre plus de bande passante mémoire que la 1070 Ti.

En désactivant ces deux contrôleurs de mémoire, Nvidia désactive également une paire de ROP du TU106 et deux segments de 512 Ko de cache L2. Partant d’un GPU avec 64 ROPs et 4 Mo de L2, on en arrive donc à 48 ROPs et 3Mo de cache L2 sur la RTX 2060. Sans surprise à ce niveau de prix et comme sur la RTX 2070, le support du NVLink a disparu.

Bien que le TU106 soit le GPU Turing le moins complexe à ce jour, sa puce de 445 mm² ne contient pas moins de 10,8 milliards de transistors. En comparaison, le GP106 – Pascal de “milieu de gamme” – était une puce de 200 mm² avec 4,4 milliards de transistors.

En se basant sur les premiers résultats des benchmarks de Battlefield V avec le DXR activé, on doutait de la possibilité de bénéficier du ray tracing en temps réel sur les modèles inférieurs à la RTX 2070. Cependant, des optimisations réalisées par EA/DICE et des coupes relativement légères sur le TU106 permettent à la RTX 2060 de maintenir des performances acceptables dans le seul jeu faisant actuellement usage de la technologie phare de Turing.

La GeForce RTX 2060 FE en détail

De l’extérieur, la RTX 2060 Founders Edition ressemble exactement à la RTX 2070 de NVIDIA. Elle est tout aussi grande (11,5 cm), large (3,9 cm) et longue (23 cm). Des dimensions compactes et un dissipateur moins massif que sur les plus grands modèles 2080 et 2080 Ti réduisent également l’encombrement. La RTX 2060 Founders Edition pèse 968g, ce qui la place à moins de 2g de la 2070 de Nvidia.

À l’avant, NVIDIA utilise la même paire de ventilateurs axiaux à 13 pales de 8,5 cm, qui soufflent à travers des ailettes verticales. Bien que le design des précédentes cartes de référence de NVIDIA nous manque, il ne fait aucun doute que la RTX 2060 Founders Edition est construite de manière robuste et avec des matériaux de haute qualité.

Une plaque recouvre l’arrière du circuit imprimé et s’enroule autour, touchant le capot avant aux deux extrémités pour créer des lignes propres et ininterrompues. La plaque arrière est en contact direct avec plusieurs composants de la carte via des coussinets thermiques, facilitant le transfert de chaleur.

Le haut de cette carte est beaucoup moins intéressant que celui des RTX 2080 et 2080 Ti Founders Edition. La RTX 2060 ne supporte pas le SLI sur NVLink, il n’y a donc pas d’interface dédiée. De plus, l’entrée d’alimentation auxiliaire se déplace vers l’arrière, présentant une esthétique plus propre.

Un seul connecteur d’alimentation à huit broches à l’arrière de cette arte de longueur raisonnable ne devrait poser aucun problème de montage.

Les joueurs qui achètent des cartes graphiques haut de gamme sont plus enclins à posséder des moniteurs dotés d’entrées d’affichage modernes. C’est pourquoi les RTX 2080 et 2080 Ti possèdent trois connecteurs DisplayPort et une sortie HDMI. De son côté, la 2060 Founders Edition comporte deux interfaces DisplayPort 1.4, HDMI 2.0b et un port DVI-DL qui devient de plus en plus rare. Elle prend toujours en charge VirtualLink via le connecteur USB Type-C unique de la carte et, comme les autres cartes RTX de la série 20, il est possible d’utiliser les quatre sorties d’affichage simultanément.

Le dissipateur thermique de la RTX 2060 va d’une extrémité de la carte à l’autre côté du cadre de stabilisation, en passant par le circuit imprimé de 19 cm de long. Le câble pour les ventilateurs et l’éclairage passe au milieu, où le circuit imprimé est visible, jusqu’à un connecteur en dessous.

Ce cadre est maintenu fermement au circuit imprimé par des vis à tête hexagonale. Une fois ces dernières ôtées, le cadre peut être soigneusement soulevé et retiré. Attention à ne pas endommager les coussinets thermiques.

Les besoins en énergie de la RTX 2060 ne sont pas aussi élevés qu’avec une RTX 2080 ou 2080 Ti, ce qui explique la taille plus petite du circuit imprimé. En fait, la RTX 2060 Founders Edition est basée sur la même carte que la RTX 2070, à quelques composants et deux puces de mémoire près.

Nous nous attendons à ce que la carte Founders Edition de NVIDIA soit une solution temporaire, le temps que les constructeurs augmentent leur propre production de RTX 2060. En 2016, NVIDIA avait fait quelque chose de similaire avec sa GTX 1060 Founders Edition qui s’est avérée être un produit très limité.

Comme la RTX 2070 Founders Edition, la 2060 de référence utilise six phases pour le TU106 et deux pour la GDDR6. Alors que le contrôleur uP9512 peut techniquement contrôler huit phases, il s’adapte facilement à l’alimentation électrique moins sophistiquée de la 2060. Un contrôleur uP1666Q est suffisant pour la mémoire.

Fini les modules FDMF3170 d’ON Semiconductor que l’on trouve sur les RTX 2080 et 2080 Ti. Même les NCP302155 moins chers utilisés par la RTX 2070 (et supportant jusqu’à 55A) ont disparu, remplacés par des NCP302150 de bas de gamme de 45A. Le courant vers le GPU est lissé par les bobines habituelles de 220mH, tandis que la mémoire utilise également des inductances de 470mH.

Pour faire tourner le connecteur d’alimentation de 90 degrés et le faire sortir par l’arrière du cadre de cette carte, il a fallu une sorte d’extension, identique à ce qu’on trouve sur la RTX 2070 Founders Edition. Nous avons mesuré environ 8,4A, contre près de 11,1A, à travers ces trois lignes rouges +12V grâce à la consommation réduite de la RTX 2060.

Bench : Ashes of the Singularity et Battlefield V

Ashes of the Singularity: Escalation (DX12)

Selon Nvidia, la RTX 2060 Founders Edition est conçue pour exceller en Full HD. Elle devrait également offrir des performances solides en 1440p. Nous avons donc commencé nos tests de Ashes of the Singularity avec le réglage Crazy, qui applique du 4x MSAA et plusieurs options Ultra. Bien que le jeu supporte plusieurs API graphiques, nous utilisons DirectX 12 pour nos benchmarks.

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La RTX 2060 se place juste entre les 1070 et 1070 Ti. La Radeon RX Vega 64 se place juste derrière le 1070 Ti dans ce jeu, devant la RTX 2060, mais la carte d’AMD est également plus chère…

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Maintenir le préréglage Crazy tout en augmentant la définition à 1440p réduit bien entendu les performances. Pourtant, la RTX 2060 conserve une moyenne de presque 50 FPS, soit une hausse de 51% par rapport à la GTX 1060 6G. Nous sommes plus enclins à comparer la RTX 2060 à la GTX 1070 de Nvidia. Mais même dans ce cas, il s’agit d’une augmentation de 10 % des performances.

Battlefield V (DX12)

Évidemment, Battlefield V est une référence intéressante pour son support DXR. Cependant, nous commençons nos tests avec le DXR désactivé et le préréglage graphique Ultra.

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En Full HD, les deuxième et troisième places des Radeon RX Vega 64 et 56 sont impressionnantes. Les GeForce GTX 1070 Ti et RTX 2060 se situent toutefois à moins de 1% de la Vega 56.

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En 1440p, la RTX 2060 se place en troisième position derrière la RX Vega 64. Son avantage par rapport à la RX Vega 56 est d’un peu moins de 4 %.

Du Ray Tracing en temps réel jouable ?

Au-delà de la performance de la GeForce RTX 2060 dans Battlefield V avec les réglages standard du jeu, les amateurs veulent savoir si l’approche hybride de rasterization et de lancer de rayons de NVIDIA est viable. Après tout, nos premiers benchmarks ont montré que la GeForce RTX 2070 avait une moyenne d’un peu plus de 60 FPS en Full HD en utilisant le paramètre DXR Moyen.

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Heureusement, d’importantes optimisations réalisées par l’éditeur du jeu ont amélioré les performances DXR depuis le lancement de Battlefield V. La RTX 2060 atteint environ 72 % de ses performances d’origine après avoir réglé la qualité de réflexion DXR sur faible ou moyenne et environ 59 % de sa fréquence d’images moyenne lorsque le paramètre DRX est réglé sur élevée ou ultra. C’est suffisant pour approcher les 70 FPS en Full HD.

NVIDIA prévoit également de sortir prochainement un patch DLSS (Deep Learning Super Sampling). Cela devrait réduire une partie de la baisse engendrée par l’activation du DXR. Nous ne doutons pas que les performances s’amélioreront avec le DLSS activé ; nous nous concentrerons principalement sur la façon dont la technologie affecte la qualité de l’image.

Bench : Destiny 2 et Far Cry 5

Destiny 2 (DX11)

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Bien que nous utilisions le préréglage de qualité le plus élevé dans Destiny 2, la RTX 2060 affiche une moyenne de près de 140 FPS, arrivant juste derrière 1070 Ti. Si vous jouez sur un moniteur FHD de haute qualité, ces résultats ont l’air plutôt bons.

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Passer en QHD fait descendre la fréquence moyenne d’images par seconces à moins de 100 sur la RTX 2060. À ce stade, le dernier bébé de NVIDIA surpasse la 1070 Ti.

Far Cry 5 (DX11)

Le patch 1.11, sorti à la fin de l’année dernière, a ajouté une option Textures HD à Far Cry 5, et c’est la première fois que nous l’activons.

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En Full HD, les GTX 1070 Ti, Vega 56 et RTX 2060 sont au coude à coude, avec une moyenne de plus de 100 FPS et des fréquences d’images similaires au 99e percentile.

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Le passage à la résolution QHD ne différencie que légèrement ces trois cartes graphiques, bien que maintenant ce soit la RTX 2060 qui arrive en tête, avec une performance de 3 % supérieure à celle de la GTX 1070 Ti. Avec 60,1 images par seconde au 99e percentile, la RTX 2060 est plus que jouable dans cette définition.

Bench : Forza Motorsport 7 et GTA 5

Forza Motorsport 7 (DX12)

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Les GPU basés sur Turing font bonne figure dans Forza Motorsport 7, permettant à la RTX 2060 de prendre une avance de 15 % sur la GTX 1070 Ti, avec toutes les options de qualité fixées aussi haut que possible.

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L’avance de la RTX 2060 sur la 1070 Ti se réduit à 13% en QGD, mais elle reste en moyenne au delà des 100 FPS.

Grand Theft Auto V (DX11)

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Nous activons le 4x MSAA en Full HD pour stresser autant que possible les GPU, mais le benchmark intégré de Grand Theft Auto V montre toujours un autre goulot d’étranglement. Les 1070 et 1070 Ti ne devraient pas être aussi proches. Il n’est donc pas surprenant que la RTX 2060 se heurte également à un plafond à 90 FPS.

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En QHD, les GTX 1070 Ti et RTX 2060 atteignent une moyenne d’environ 70 FPS.

Bench : Metro:Last Light Redux et Shadow of the Tomb Raider

Metro: Last Light Redux (DX11)

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Aussi ancien soit-il, Metro: Last Light Redux applique toujours une charge lourde et reproductible pour représenter les performances d’un jeu basé sur DirectX 11. Le SSAA impose un impact significatif sur les performances, limitant la moyenne de la GeForce RTX 2060 à 82 FPS.

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Passer en 1440p en désactivant le SSAA permet d’obtenir des performances supérieures à celles que nous avons vues en Full HD. Désormais, le RTX 2060 se rapproche même de la 1070 Ti à 94 FPS.

Shadow of the Tomb Raider (DX12)

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L’option SMAAT2x de Shadow of the Tomb Raider combine SMAA et TAA. Cette option, associée au préréglage de qualité le plus élevé proposé par le jeu, permet à la RTX 2060 d’arriver troisième en Full HH, derrière la Vega 64 mais devant la 1070 Ti et la Vega 56.

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L’avance de la RTX 2060 sur la 1070 Ti passe à 4% en QHD, avec un peu moins de 60 FPS en moyenne.

Bench : Ghost Recon Wildlands et The Division

Tom Clancy’s Ghost Recon Wildlands (DX11)

Nous utilisons le réglage Very High de Ghost Recon pour éviter le réglage Ultra : celle-ci active l’option Turf Effects qui crée une comparaison injuste entre les GeForce et les Radeon.

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La RTX 2060 remporte de justesse une nouvelle victoire sur la 1070 Ti en Full HD, atteignant la barre des 90 FPS. Il est intéressant de noter que les pics de frametime sur les deux cartes basées sur Turing provoquent des baisses notables au 99,9e percentile.

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Le même phénomène affecte les RTX 2060 et 2070 en QHD : bien que les creux n’apparaissent pas dans notre graphique du 99e percentile, ils sont apparents lorsque nous décomposons les frametime en percentiles. Une poignée de pics apparaissent également.

Néanmoins, la RTX 2060 obtient de meilleurs résultats que la 1070 Ti, battant également les GTX 1070 et Vega 56 de 14%.

Tom Clancy’s The Division (DX12)

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Bien que The Division et Ghost Recon soient issus de la même série, ils utilisent des moteurs de jeu différents et prennent en charge des API graphiques différentes. Alors que les cartes Nvidia dominent Ghost Recon, les Vega 64 et 56 d’AMD s’affirment dans The Division. La premiere prend la première place, tandis que le second est devant la 1070 Ti et s’approche de la RTX 2070.

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La Vega 56 reste très performante en 1440p en utilisant le préréglage Ultra de ce jeu. Elle est 9 % plus rapide que la RTX 2060, qui se situe elle-même entre les GTX 1070 Ti et 1070.

Bench : The Witcher 3 et Wolfenstein II: The New Colossus

The Witcher 3 (DX11)

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La GeForce RTX 2060 dépasse la GTX 1070 Ti dans The Witcher 3 en Full HD. Cependant, la Radeon RX Vega 56 d’AMD atteint un taux de rafraîchissement supérieur à ses deux concurrents au 99e percentile.

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Bien que la carte d’AMD continue à faire preuve d’une excellente fluidité en QHD, la nouvelle GeForce RTX 2060 lui passe finalement devant.

Wolfenstein II: The New Colossus (Vulkan)

Pour que nos benchmarks Wolfenstein II restent équitables, nous désactivons toutes les fonctions AdaptiveShading de Nvidia sur les cartes graphiques basées sur Turing.

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Comme FarCry 5, Wolfenstein II : The New Colossus supporte le FP16 Mixed Compute/Rapid Packed Math, bénéficiant spécifiquement aux architectures Vega et Turing. Les GeForce RTX 2060 et Radeon RX Vega 56 démontrent des avancées notables sur la GeForce GTX 1070 Ti, basée sur Pascal.

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La GeForce RTX 2060 conserve son avance sur la Radeon RX Vega 56, mais subit de forts pics de frametime qui affectent négativement ses résultats au 99e percentile.

Consommation

N’ayant pas pu tester la carte dans nos labos européens, qui se chargent habituellement de toute la partie thermique et énergétique, nous les avons testées différemment aux États-Unis, avec un outil toutefois très fiable, Powenetics de Cybenetics, qui permet de tout surveiller avec une grande précision.

Idle

La consommation au repos de la GeForce RTX 2060 atteint 10,4 W, soit environ 1 W de moins que celle de la GeForce RTX 2070. Mais c’est quand même un peu plus que les cartes Pascal de la dernière génération : même la GeForce GTX 1080 arrive aux alentours des 8W au repos.

Gaming

Dans notre séquence de référence de Metro: Last Light, la RTX 2060 obéit à sa cible de puissance beaucoup plus consciencieusement que la plupart des cartes RTX des partenaires de NVIDIA que nous avons testées. Tout au plus, elle culmine à 166W.

Il est clair que la RTX 2060 a des besoins en énergie plus élevés que la GTX 1060. En fait, le RTX 2060 a besoin de plus de puissance que la GTX 1070.

NVIDIA fait bien attention à ne pas dépasser le maximum de 5.5A disponible via le connecteur PCIe : la carte ne tire jamais plus de 5A via le port PCIe.

FurMark

Auparavant, la consommation d’énergie sous FurMark était beaucoup plus élevée que dans les jeux. Cependant, AMD et NVIDIA font un gros travail d’optimisation des performances dans les jeux pour une enveloppe de puissance disponible donnée, et en abaissant d’un autre côté la tension et/ou la fréquence avec des charges de travail comme FurMark, pour éviter de dépasser leurs limites respectives. Par conséquent, la courbe de consommation sous FurMark ressemble beaucoup à celle de Metro: Last Light.

Les GTX 1060 et 1070 sont plus limitées par FurMark que par Metro: Last Light, ce qui se traduit par des courbes plus serrés. Il en va de même pour la Vega 56 d’AMD, mais dans une moindre mesure.

Encore une fois, on reste loin de la limite de 5,5A du port PCIe.

Températures

Gaming

Le grand dissipateur thermique de la RTX 2060 permet aux deux ventilateurs axiaux de tourner au ralenti, autour de 1200 rpm, pendant un certain temps avant qu’ils ne commencent à accélerer. La courbe de NVIDIA est graduelle, atteignant environ 1660 rpm à la fin de notre session de bench.

Les ventilateurs centrifuges des GeForce GTX 1060 et 1070 répondent plus immédiatement. Plus petits, ils doivent tourner plus vite pour aspirer l’air et l’évacuer par l’arrière sur le design de référence de NVIDIA. Mais c’est la Vega 56 d’AMD qui se comporte le plus mal, atteignant 2400 rpm avant de se stabiliser autour de 2100 rpm.

Bien que nous n’apprécions pas vraiment que les ventilateurs axiaux rejettent l’air chaud à l’intérieur du boîtier, il est difficile d’ignorer qu’ils tournent plus lentement et font moins de bruit, tout en refroidissant plus efficacement un GPU plus puissant, que le précédent système. Le TU106 de la RTX 2060 atteint son maximum à 69°C, quand la GTX 1070 monte jusqu’à 79°C.

FurMark

Des profils de puissance similaires dans FurMark et Metro: Last Light se traduisent par des températures de fonctionnement similaires, d’où les courbes de vitesse des ventilateurs presque identiques.

Une comparaison des graphiques de température révèle très peu de différences.

Température, vitesse des ventilateurs, puissance : tous les trois sont étroitement liés et largement affectés par la tension et la fréquence du GPU. C’est le seul graphique qui semble distinct (la fréquence d’horloge le serait aussi, si nous l’avions tracé). AMD et NVIDIA jouent tous les deux sur la performance pour que leurs cartes ne pas au-dessus de leurs TDPs respectifs.

Conclusion