Test : deux GeForce GT 1030 actives et passives, face à la RX 550

Intro, caractéristiques techniques

Deux low profile, une active, une passive

Votre GeForce GT 1030, vous la voulez comment ? Complètement silencieuse ou ultra compacte ? Pour répondre à ce choix cornélien, nous mettons face à face la Gigabyte GT 1030 Low Profile et sa déclination Low Profile Silent. Ces deux cartes petit format sont avant-tout vouées à être installées dans des mini-PC et sont équipées du même PCB ultra compact. Ce qui les différencie, c’est donc leur mode de refroidissement : l’une possède un ventilateur quand l’autre mise uniquement sur un large radiateur. Jusqu’à présent, les cartes à refroidissement passif que nous avons testées ne tenaient pas leurs promesses, puisqu’une ventilation extérieure était toujours nécessaire pour éviter la surchauffe. Qu’en est-il cette fois ? Cette solution est-elle adaptée ? C’est ce que nous allons voir dans ce test !

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La GeForce GT 1030 en détail

Lors de son lancement, la GTX 750 (Ti) se négociait aux environs de 130 à 150 € et encore aujourd’hui, on peut acquérir une des dernières cartes encore en stock pour environ 100 €. Nous avions pensé comparer cette carte à la GT 1030 car les puces GM107 et GP108 possèdent un nombre de transistors similaire.

Alors que la GeForce GTX 750 Ti possède encore cinq Streaming Multiprocessors (abrégé SM, en français « multiprocesseur de flux »), la GT 1030 n’en possède plus que trois. Avec 128 cœurs CUDA par SM depuis les générations Maxwell et Pascal, cela fait donc un total 384 cœurs pour la GT 1030 contre 640 pour la GTX 750 Ti. Toutes deux possèdent huit TMU (unités de traitement des textures) par SM, pour un total de 24 sur la GeForce GT 1030, et 40 sur la GTX 750 Ti.

Les deux GPU disposent de quelques registres ROP et peuvent calculer jusqu’à 16 entiers 32 bits par cycle. Ces registres sont liés à un cache L2 de 256 Ko sur le GP108, contre 1 Mo de L2 sur le GM107. Cela veut dire que la GeForce GT 1030 ne dispose en fait que de 512 Ko de cache L2, ce qui est un énorme pas en arrière par rapport à la GTX 750 Ti. En plus, Alors que la GeForce GTX 750 Ti possède deux contrôleurs mémoire 64 bits, la GT 1030 doit se contenter d’un bus mémoire régi par un couple de contrôleurs 32 bits, ce qui équivaut donc à une largueur de bus de seulement 64 bits. La GT 1030 doit donc composer avec un nombre très élevé de limitations qui ne se justifient aucunement par la réduction de seulement 4% de la complexité de la puce.

Bien sûr, Nvidia essaye de compenser ces handicaps par une fréquence revue à la hausse. Le bus mémoire de 64 bits limite la bande passante de la GT 1030 à 48 Go/s avec de la mémoire GDDR5 à 6 Gbit/s, tandis que la GTX 750 Ti dispose d’une bande passante théorique maximale de 86,4 Go/s. Comme on le voit sur le graphique, c’est loin d’être sans conséquences sur les performances. Les deux cartes sont donc très différentes et il faudrait mieux comparer la GT 1030 à une carte moins haut de gamme que la 750 Ti.

Dans la lignée de la GT 730

En réalité, la GeForce GT 1030 se rapproche donc beaucoup plus de la GT 730, laquelle n’a pas vu de successeur dans la série des cartes 900 de Nvidia, puisque l’entrée de gamme commençait avec la GeForce GTX 950. La GeForce GT 730 de génération Kepler possède en effet 384 cœurs CUDA, 16 unités de texture réparties sur deux SMX, huit ROP (Render Output Unit, « Unité de Rendu Final »), le même cache L2 de 512 Ko et enfin le même bus mémoire d’une largueur de 64 bits.

La consommation de la GT 730 s’élève à seulement 38 W, une valeur proche des 30 W de la GT 1030. La GeForce GTX 750 Ti consomme elle entre 60 et 75W, ce qui rendait impossible toute velléité de refroidissement passif. Mais pourquoi alors le GP108 est-il bien plus complexe que le GK208 ? La réponse est probablement à chercher du côté du changement d’architecture entre les deux cartes.

Le GP108 de la GT1030 utilise un seul cluster contenant trois SM. Chacun des SM possède 128 cœurs CUDA, huit unités de texture, un cache L1 de 24 Ko pour les textures et un cache commun de 64 Ko. Le GK208 de la GT730 possède lui deux SM dotés de 192 cœurs CUDA, huit unités de texture, 64 Ko de mémoire partagée et de cache L1 ainsi qu’un cache réservé aux textures. Le GP108 possède 16 ROP, le GK208 seulement huit.

Le GP108 affiche donc un pixel fillrate bien supérieur au GK208 (19,8 GP/s contre 7,2 GP/s), et la capacité de traitement des textures est aussi doublée (29,8 GT/s vs. 14,4 GT/s). La GeForce GT 1030 utilise une puce GP108 entièrement fonctionnelle, il sera donc impossible de réactiver des ressources désactivées artificiellement. La complexité de la puce est en tout cas bien supérieure à celle de la génération précédente.

La GT 1030 face à la Radeon RX 550

Du côté de la concurrence, la Radeon RX 550 d’AMD se situe entre le GM107 et le GK208. La Radeon RX 550 est légèrement plus onéreuse et consomme un peu plus que la GeForce GT 1030. On trouve des Radeon RX 550 petit format ou single slot sur le marché, mais aucune n’est les deux à la fois. Et on peut aussi faire une croix sur le refroidissement passif.

Cependant, Nvidia est certain de pouvoir battre la carte AMD avec la GT 1030, ou tout du moins d’être au même niveau. Nous verrons si cela se confirme dans nos tests. Gigabyte est convaincu que les solutions passives sont dans l’air du temps. Nos benchmarks et nos mesures montreront ce qu’il en est vraiment.

Système et méthode de test

Notre nouvelle méthode de test a fait l’objet d’un article détaillé auquel nous renvoyons le lecteur curieux de découvrir en détail comment nous testons et avec quel matériel. Le seul léger changement apporté concerne le CPU.

Ici, seule la configuration hardware change avec un CPU, de la RAM, une carte mère et un système de refroidissement différent et que nous résumons dans le tableau ci-dessous :

Les deux cartes en détail

La Gigabyte GT 1030 Low Profile

Cette carte avec ventilateur est longue de 15 cm (de l’équerre PCI à l’extrémité du radiateur) pour 6,5 cm de large (de la fente PCIe à l’extrémité opposée du radiateur). Son épaisseur ne dépasse pas l’épaisseur standard d’une équerre PCI, c’est à dire 1,7 cm. Le radiateur en lui-même est encore plus mince.

La carte pèse seulement 133 grammes et l’équerre PCI se laisse facilement démonter pour être remplacée par une équerre petit format, si cela est nécessaire.

La face arrière du PCB, tout comme l’avant d’ailleurs, est on ne peut plus classique et sans coquetterie.

La carte se passe également de connecteur d’alimentation dédié et tire son énergie exclusivement de la carte mère. Le seul élément qui attire l’attention est finalement le câble d’alimentation du ventilateur qui vient se loger dans un connecteur d’alimentation à trois broches.

Le flux d’air est uniquement horizontal et expulse l’air chaud vers la paroi arrière du boitier. L’équerre PCI est équipée d’une sortie DVI Dual Link uniquement numérique et d’un port HDMI 2.0b.

La Gigabyte GT 1030 Low Profile Silent

Cette carte passive aux airs de hérisson est bien moins austère d’apparence que la carte précédente. La carte mesure toujours 6,5 cm de haut (de la fente PCI au sommet du radiateur) ce qui en fait une carte petit format. Elle prend par contre un peu ses aises en longueur puisque on mesure 17,5 cm (de l’équerre à l’extrémité du radiateur).

Elle prend aussi un peu d’embonpoint à cause du radiateur avec 3,5 cm d’épaisseur, ce qui en fait une carte double slot. Ici aussi, il est possible d’échanger l’équerre PCI classique par une autre petit format fournie avec la carte.

Au niveau du PCB, la seule différence entre les deux cartes est l’absence du connecteur d’alimentation pour ventilateur laissant un espace vide sur le PCB. Logique pour une carte passive.

Le radiateur a une forme originale, les lamelles sont percées horizontalement et verticalement de sorte que la carte peut être placée dans n’importe quel sens sans que cela impacte le flux d’air. On apprécie aussi les microsillons qui permet d’augmenter encore la surface d’échange thermique.

L’équerre PCI est identique à la carte précédente et il faudra se contenter d’une sortie DVI Dual Link numérique et d’un port HDMI 2.0b.

Mais ces deux sorties devraient largement suffire dans le cadre d’un HTPC puisqu’une définition 4K à 60 Hz est possible.

PCB et composants

Les deux PCB sont identiques et sont dotés des mêmes composants. S’il ne faut pas s’attendre à une surprise, un rapide coup d’œil est intéressant.

Gigabyte avait prévu à la base une seule phase pour le GPU. Il a ensuite revu sa copie et opté pour un duo de MOSFET afin de répartir la chaleur plus uniformément et éviter un point chaud. Ces MOSFET sont dirigés par un contrôleur PWM uP1666 de chez UPI Semiconductor. En low-side, on retrouve un 6414 et en high-side un 6508, tous deux produits par Alpha & Omega Semiconductor.

Les bobines Magic produites par Foxconn sont de qualité moyenne, mais elles ont l’avantage de n’émettre aucun grésillement désagréable. Les deux modules de mémoire GDDR5 proviennent des usines Micron et ont une capacité respective de 1Go pour une fréquence de 6000 MHz. On obtient ainsi les 2 go de mémoire de la GeForce GT 1030.

Le contrôleur PWM de la mémoire est placé à l’arrière du PCB. Il s’agit d’un contrôleur single buck uP1542 de UPI Semiconductor qui contrôle l’unique phase mémoire. Un MOSFET à double canal N UM3202 s’occupe de la transformation du courant en high-side et low-side. Les condensateurs d’entrée de gamme ne réservent pas de surprise.

Les dissipateurs

Les radiateurs des deux cartes sont faits d’un seul bloc d’aluminium dans lequel on a découpé des lamelles. Mais la ressemblance s’arrête là. Le radiateur noir de la carte avec ventilateur est épais de seulement 1 cm pour 9 cm de long ; il ne refroidit donc pas les convertisseurs de tension. Cela aurait été de toute manière difficile puisque les condensateurs et les bobines sont dans le passage. Le ventilateur de 5 cm est placé à l’intérieur même du radiateur et ses sept pales épaisses sont conçues pour brasser le plus d’air possible.

Le radiateur de la carte passive est beaucoup plus imposant avec 17 cm de long pour 3,2 cm d’épaisseur. On a réussi à intégrer les convertisseurs de tension en faisant un pont au-dessus des bobines. Sa surface est laissée brute et l’entrecroisement de rainures verticales et horizontales maximise la surface de dissipation du radiateur.

A première vue, le radiateur passif fait donc bien meilleure impression que l’autre avec ventilateur. Mais les apparences peuvent tromper et nous verrons ce qu’il en est vraiment avec notre caméra thermique infrarouge.

Test : Battlefield 1 (DirectX 12)

Quand nous avions testé la Radeon RX 550 2 Go, nous avions utilisé Battlefield 1 en qualité basse, dans l’espoir de pourvoir jouer en 1920 x 1080. Avec plus ou moins de succès, mais le jeu était tellement laid que nous avons jugé préférable de commencer à tester cette fois en 1280 x 720 et en qualité médium.

Malgré la qualité plus haute, baisser la définition fait remonter les moyennes d’images par seconde. La GeForce GT 1030 a beau tourner à 1227 MHz avec un Boost à 1468 MHz, elle se montre moins rapide que la GTX 750 Ti, qui profite de 67 % plus de coeurs CUDA et d’un bus mémoire 128 bits. Au moins, la GT 1030 dépasse le GPU Intel HD Graphics 530 !

Passer en 1920 x 1080 force à baisser la qualité graphique (très visible sur les fils barbelés). À nouveau, la GT 1030 échoue face à la GTX 750 Ti, une carte milieu de gamme de 2014 ! Elle est également 24 % plus lente que la Radeon RX 550.

Test : Doom (Vulkan)

Nous avons des difficultés à obtenir des mesures fiables dans Civilization VI, spécialement sur les iGPU Intel. Nous laissons donc de côté ce jeu et passons directement à Doom.

Plutôt que de tester Doom en DirectX 12 comme BF1, nous utilisons l’API Vulkan.

Les cartes AMD se débrouillent généralement très bien dans Doom, et c’est encore le cas aujourd’hui. En 1280×720, Medium, la Radeon RX 550 2 Go est 84 % plus rapide que la nouvelle GT 1030. Même la vieille GTX 750 Ti est encore 32 % plus puissante.

En 1920×1080, l’avance de la RX 550 progresse légèrement. La GT 1030 elle, remonte au niveau de la GTX 750 Ti, mais elle ne permet pas de jouer de manière fluide, au contraire de la petite Radeon.

Test : Dota 2 (Vulkan)

Nous testons Dota 2 avec Vulkan en qualité Medium et en Full HD.

Les résultats de la Radeon RX 550 et l’Intel HD Graphics sont un peu meilleurs qu’en avril dernier grâce à des pilotes mis à jour. Le classement global n’est pas vraiment perturbé : le RX 550 et la RX 460 sont au coude à coude et bridée par le CPU.

Les GeForce s’en sortent plutôt mieux dans ce cas. Trois GeForce largement différentes terminent dans un mouchoir de poche et environ 17 % plus rapides que les Radeon.

En augmentant la complexité des graphismes, on évite d’être limité par le CPU et les différences entre les GPU se renforcent. La RX 460 prend une belle avance sur la RX 550. La GT 1030 tombe derrière les GTX 950 et 1050, mais elle s’avère encore 14 % plus rapide que la RX 550.

Pour une raison inconnue, notre GTX 750 Ti a planté à chaque essai dans ce jeu.

Test : StarCraft II (DirectX 9)

Les résultats très élevés que nous avons obtenus lors du test de la RX 550 dépassaient les 200 ips. Nous avons donc remonté les options graphiques du jeu pour exploiter un peu plus les GPU.

La GTX 1050 et la 950 caracolent en tête, suivies par la RX 460. La GT 1030 se retrouve derrière la RX 550, mais de très peu. On constatera surtout que ces cartes sont largement plus rapides que le circuit graphique intégré d’Intel.

Test : World of Warcraft (DirectX 11)

Encore une fois avec ce jeu, nous avions été trop gentils avec les GPU lors du test de la RX 550. Nous avons donc testé WoW avec plusieurs réglages graphiques.

Blizzard a changé le niveau graphique 4 en augmentant la taille des textures. Voilà pourquoi les résultats des RX 550 et 460 sont inférieurs à ceux obtenu en avril dernier dans notre test de la RX 550.

La GT 1030 affiche toutefois une moyenne supérieure à 110 ips en Full HD, et elle se débrouille presque mieux que la RX 460 grâce à son taux minimal d’ips largement supérieur. La GTX 750 Ti est toutefois plus rapide dans tous les cas. On constate encore l’avantage de NVIDIA dans les API précédentes comme DirectX 11.

Avec ce réglage graphique plus sévère, les performances baissent nettement pour la GT 1030, qui ne parvient pas à offrir un bon niveau de fluidité. Elle reste toutefois plus efficace que la Radeon RX 550.

Consommation

Evolution de la tension

Observons tout d’abord le comportement de la tension en jeu. Les deux cartes ont un comportement identique et la tension se stabilise en charge entre 0,96 et 0,98 V. Si on y regarde de plus près, la carte à refroidissement passif se montre un peu plus constante que la carte avec ventilateur, mais en moyenne, cela revient au même.

La consommation est aussi identique. Le petit ventilateur consomme environ 1 W, les différences observées entre les deux GPU sont donc à mettre sur le compte de la qualité du chip qui peut varier d’une carte à l’autre. On mesure 32 W en jeu et 34 W en test de torture, ce qui est un peu au-dessus du TDP annoncé par Nvidia, mais rappelons que celle valeur concerne uniquement le processeur, alors que nous mesurons la consommation totale de la carte (convertisseurs, mémoire, etc). Si on fait les comptes, le GPU seul consomme donc moins que les 30 W spécifiés.

Consommation et intensité du courant

Observons l’évolution de consommation en jeu. On remarque de cours pics à presque 40 W (et jusqu’à 48 W si on passe en millisecondes) qui n’ont cependant pas d’importance puisque très brefs et compensés l’instant d’après par une chute de la conso. En moyenne, on est en tout cas très proche de la consommation annoncée par le constructeur.

Les pics d’intensité à 3,3 A sont eux aussi tout à fait acceptables et ne poseront problème à aucune carte mère.

En test de torture, la consommation oscille un peu moins, même si de courts pics atteignent encore 39 W. La charge constante permet à la consommation d’être plus régulière malgré le système Boost.

Le graphique de l’évolution de l’intensité du courant en test de torture confirme que tout est dans l’ordre :

Respect des normes

Pour finir, nous vérifions que la carte respecte bien la norme PCI SIG qui préconise de ne pas tirer plus de 5,5 A sur le slot de la carte mère. Avec une moyenne de 2,7 A, la carte ne dépasse même pas la moitié de ce qui est autorisé, il n’y a donc aucune inquiétude à se faire.

Fréquences, températures et bruit

Évolution des températures et des fréquences

Si les deux cartes s’échauffent de manière très différente, elles se stabilisent à une température similaire aux environs de 65°C. La carte passive chauffe très lentement et atteint la température maximale de 66°C après plus de 24 minutes. La fréquence des deux cartes est alors presque identique à environ 1,6 GHz.

En « test de torture », la carte à refroidissement passif atteint 67°C au maximum après 20 minutes. La carte ventilée se stabilise à 64°C, ce qui est moins qu’en jeu. La fréquence des deux cartes est en effet inférieure à celle atteinte en jeu ; le ventilateur tourne cependant plus vite.

Analyse infrarouge de la carte avec ventilateur

Observons tout d’abord le PCB de la carte refroidie par ventilateur. En jeu, les convertisseurs de tension, qui ne sont pas refroidis par le radiateur, montent à 86°C, une valeur tolérable mais pas vraiment bonne non plus. On remarque aussi que la limite de température fixée à 65°C est scrupuleusement respectée.

En test de torture, la consommation augmente naturellement et le ventilateur tourne plus vite pour compenser. Le GPU reste donc à 64°C sous la limite de température, les convertisseurs de tension montent eux à 89°C. Gigabyte a donc bien fait de répartir sur deux phases la transformation du courant pour le processeur afin d’éviter un point chaud, même si cela n’était pas nécessaire d’un point de vue électrique.

Analyse infrarouge de la carte passive

Sur le PCB de la carte passive, on relève en jeu au niveau du socle GPU 66°C, en ligne avec la température communiquée par les capteurs internes. Quant aux VRM, ils ne dépassent pas les 74°C grâce au contact avec le radiateur.

La température du socle GPU en test de torture est certes trois degrés supérieure à celle de la carte avec ventilateur, en contrepartie, les convertisseurs de tension sont 11°C moins chauds, une sacrée différence !

La carte à refroidissement passif est donc la plus performante des deux en ce qui concerne le refroidissement, un résultat étonnant ! En profitant d’un flux d’air ou en le créant par convection, elle parvient à dissiper la chaleur aussi bien que la carte avec ventilateur. Pour peu que la température ambiante reste raisonnable, la carte passive est la meilleure solution.

Comportement du ventilateur et nuisances sonores

Notre exemplaire de carte à refroidissement passif est tellement silencieux, que même les bobines sont muettes. Nos mesures le confirment : la carte n’émet aucun bruit !

Il n’en est pas de même pour la carte à refroidissement actif : le ventilateur tourne constamment, même au repos, entre 1800 et 1900 tpm, selon les tâches d’arrière-plan en cours. Il n’est donc pas possible d’avoir une carte complètement silencieuse au repos.

Le graphique ci-dessous montre la grande réactivité du ventilateur en jeu : il accélère tout de suite. Plus surprenant, en test de torture, il prend le temps de la réflexion avant de bondir dans les tours. On n’a pas trouvé d’explication à ce comportement assez bizarre.

Comme les nuisances sonores engendrées restent très contenues, nous avons renoncé à une analyse du spectre sonore. Malgré l’absence de mode semi-passif, la carte avec ventilateur n’émet que 28,7 dB au repos (une valeur assez proche du seuil de mesure de notre logiciel d’analyse) et 31,6 dB en pleine charge. La carte est donc très discrète, même si pas complètement inaudible comme sa parente à large radiateur.

Conclusion

Qu’en est-il de notre face à face de GeForce GTX 1030 avec et sans ventilateur ? Pour ceux qui ont la place dans leur boitier et qui n’habitent pas le Sahara, la variante à refroidissement passif est la meilleure des deux, et son radiateur touchant ses VRM en fait la GT 1030 passive à choisir en priorité. Complètement silencieuse, mieux refroidie et bien pensée, la passive l’emporte sur l’active, un résultat étonnant !

GeForce GT 1030

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Plus d’offres

On aime

• Consommation minime
• Petit format
• Ventilateur inutile !
• Performances correctes

On n’aime pas

• La RX 550 plus rapide sur les nouvelles API

Verdict :

La GeForce GT 1030 n’est pas une carte pour gamer au sens classique. C’est une carte pour amateurs d’eSports à la recherche d’une carte petit format et bas prix. Elle est aussi utile en version passive pour s’intégrer dans un système HTPC très silencieux. Si la Radeon RX 550 est plus performante dans les jeux récents, le segment des cartes ultra compactes et passives lui reste inaccessible en raison d’une consommation supérieure.

Victoire de la version passive !

La GeForce GT 1030 arrive à surmonter assez bien son handicap en termes de puissance brute par rapport à la Radeon RX 550. La puce Nvidia GP108 arrive même à dépasser sa concurrente directe dans les jeux anciens en DirectX9 et DirectX11. Elle doit cependant s’avouer vaincue dans les jeux plus modernes en DirectX12 ou sous Vulkan qui privilégient l’architecture GCN d’AMD.

Dota 2 sous Vulkan constitue une exception dans la mesure où le Core i3-6320 s’avère être un goulet d’étranglement, ce qui handicape plus fortement la Radeon que la GeForce.

Cette carte s’adresse avant tout aux gamers souhaitant jouer dans de bonnes conditions à des titres peu gourmands comme League of Legends, Dota ou Rocket League et prêts à débourser environ 70 €. Nvidia s’adresse donc à la même clientèle qu’AMD avec sa Radeon RX 550. Sans oublier les amateurs de PC de salon (HTPC), qui pourront aussi tirer partie du modèle passif, totalement silencieux.

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