Test : Gigabyte Vega 56 Gaming OC, un modèle de discrétion

Disponibilité et caractéristiques

Alors que la Sapphire RX Vega 64 Nitro+ est si imposante qu’elle a besoin d’une béquille pour ne pas trop peser sur le slot de la carte mère, la Gigabyte RX Vega 56 Gaming OC est plutôt une carte passe-partout, avec un poids et des dimensions raisonnables. Les mauvaises langues diront que tout a été fait pour dissuader l’acheteur potentiel de se tourner vers ce modèle, afin d’avoir à produire moins d’exemplaires (la demande excédant de toute façon largement l’offre à l’heure actuelle).

Pour autant, cette carte a aussi de très bons côtés : elle donne un bon aperçu d’à quoi ressemble une solide carte milieu de gamme à base de Vega… S’il n’y avait pas eu les problèmes de disponibilité que l’on connaît. La philosophie est donc radicalement différente de la carte Sapphire, qui vise les enthousiastes avec des prestations haut de gamme. Nous commençons par le test de la déclinaison Vega 56, qui devrait être encore plus difficile à se procurer que la version Vega 64. 

Disponibilité

Selon nos informations, les fabricants de cartes partenaires n’ont obtenu qu’un nombre limité de chips (on parle d’environ 5000 exemplaires par fabricant), s’agissant pour la plupart de Vega 64. La rareté de la puce ne permet donc pas une véritable production en masse à l’heure actuelle, puisqu’on ne peut pas interrompre sans cesse une ligne de production, cela n’aurait pas de sens économiquement parlant.

Nous nous sommes donc procurés la carte non pas via un vendeur européen, mais en achetant directement la carte en Chine, frais d’import et taxes comprises. Il faudra donc faire preuve d’initiative si on veut à tout prix se là procurer, à moins que les revendeurs européens ne se réveillent.

Spécifications

Jetons un œil aux spécifications : Gigabyte a augmenté la fréquence Turbo d’un peu plus de 100 MHz et relevé le Power Limit de 55 W, en ligne avec les recommandations AMD. Nous verrons ce que ces données théoriques donnent en pratique.

Voici le tableau comparatif de la RX Vega 56 par rapport à ses concurrentes directes (nous n’avons pas inclus la GeForce GTX 1070, puisque la Vega 56 overclockée se montre nettement plus performante) :

Système de test

Le tout nouveau système de test et la méthodologie employée ont déjà été décrits en détail. Vous pouvez tout savoir en consultant notre article sur notre protocole de test standardisé des cartes graphiques.

La carte en détail

Par rapport à la Sapphire RX Vega 64 Nitro+, la Gigabyte semble bien légère : un peu plus de 1 kg, mais 600 grammes de moins que le vaisseau de guerre Sapphire. Les dimensions ont aussi été revues à la baisse : 27,8 cm en longueur (de l’extrémité de l’équerre PCI au bout de la coque de refroidissement) 13 cm en hauteur et 4,7 cm d’épaisseur, ce qui lui confère une impression de compacité. 

Les deux ventilateurs de 10 cm (pâles de 9,5 cm) tournent dans des sens opposés. On dénombre onze pales par ventilateur, et leur forme spéciale est censée améliorer le débit d’air, ce qui devrait profiter au refroidissement.

La plaque arrière est décorée un peu chichement : on a en effet retiré le logo Aorus que l’on retrouvait encore sur les premiers prototypes. On observe aussi un morceau de cuivre au niveau du package qui devrait contribuer à un meilleur refroidissement. Ce qu’on ne voit pas encore, c’est le caloduc arrière qui refroidit certains composants placés à l’arrière du PCB, nous y reviendrons.

Il faudra en tout cas prendre en compte le dépassement de 5 mm de cette plaque arrière par rapport au PCB, ce qui pose parfois problème sur des cartes mère dont les lamelles de refroidissement des composants sont placées trop près de la fente PCIe pour carte graphique, ou bien lorsqu’on possède un radiateur CPU particulièrement imposant.

Sous la carte, on voit bien la forme particulière des ailettes du radiateur orientées à la verticale, mais dont la forme en vagues est censée améliorer le refroidissement.

Le dessus de la carte montre clairement que Gigabyte a revu ses plans à la baisse. Point d’illumination RVB, pas même de rétroéclairage, juste une coque moulée en plastique pourvue de quelques accents de couleur orange. Le logo Gigabyte blanc est lui aussi une simple application. La carte doit se contenter de deux connecteurs d’alimentation PCIe à 8 broches.

L’extrémité avant de la carte est recouverte par la coque du système de refroidissement, mais laisse entrevoir la fin des deux caloducs de 8 mm de diamètre et des trois autres de 6 mm. On aperçoit aussi le câble de branchement des ventilateurs sur le PCB. L’espace laissé vide témoigne du projet initial d’ajouter au PCB un contrôleur pour l’éclairage RVB, et qu’on a abandonné au cours du développement.

L’équerre PCI est originale puisqu’elle propose pas moins de six sorties (une de plus que la carte de référence). On observe trois sorties HDMI 2.0 et trois DisplayPort 1.4. Il est ainsi possible de relier jusqu’à six moniteurs en simultané.

PCB et alimentation électrique

Le PCB en détail

Sur le PCB, Gigabyte s’éloigne à tel point du design de référence AMD, qu’il ne sera pas possible de réutiliser les plaques de watercooling existantes pour refroidir la carte. La plaque Raijintek Morpheus, très populaire, n’est pas compatible non plus du fait du repositionnement des convertisseurs de tension des phases GPU (VDDC), comme on peut le voir sur l’image suivante.

Gigabyte utilise six phases doublées pour un total de 12 circuits de conversion de la tension pour le VDDC, et une phase pour la mémoire (MVDD). Leur positionnement pose problème et rend le PCB incompatible avec les refroidisseurs tiers. Même chose au niveau des tensions intermédiaires.    

La moitié des MOSFET en low side a été déplacée à l’arrière du PCB. On peut donc estimer qu’environ 30% du dégagement de chaleur généré par la conversion du courant se retrouve de ce côté du PCB.

Comme il n’est pas possible d’absorber autant de chaleur à travers le PCB, Gigabyte a donc dû innover, comme nous le verrons plus tard.

La carte est ravitaillée en courant via deux connecteurs d’alimentation à huit broches. Le courant tiré du slot de la carte mère ne dépasse pas 25 W, ce sont donc ces connecteurs qui sont fortement sollicités.

On remarque aussi quelques espaces vides, là où Gigabyte avait prévu d’insérer un contrôleur 8 bits Holtek pour la gestion de l’éclairage RGB par exemple (on vivra bien sans), où au niveau du double BIOS (un peu plus ennuyeux). On a donc un peu l’impression d’avoir affaire à la version économie d’une carte prévue initialement pour voler en classe affaires.

Alimentation du GPU (VDDC)

Comme sur le design de référence, un IR35217 d’International Rectifier fait office de contrôleur PWM double sortie numérique, qui régule le courant des six phases GPU et peut aussi gérer la phase mémoire. On dénombre 12 convertisseurs de tension car chaque phase est dédoublée pour mieux répartir la charge.

Ce doubling est rendu possible grâce à six IR3598, trois placés à l’avant du PCB, et le reste à l’arrière. La conversion du courant proprement dite est assurée par 12 circuits de conversions composés d’un AON6594 en high side et de deux AON6360 en low side travaillant en parallèle. Ces composants produits par Alpha & Omega sont peu onéreux, mais de qualité tout à fait correcte, d’autant plus qu’ils sont doublés pour mieux répartir le dégagement de chaleur et éviter ainsi les points chauds. 

Les bobines de la VDDC et MVDD sont des Magic Chokes de Foxconn. Ces bobines à noyau ferrite encapsulées ont une inductance de 10 nH pour la VDCC, ce qui peut sembler faible. La bobine de la phase mémoire a elle une inductance de 22 nH, ce qui est mieux, même si on trouve régulièrement des bobines dont l’inductance monte à 33 nH.

Alimentation de la mémoire (MVDD)

Comme évoqué plus haut, la phase mémoire est contrôlée par le IR35217. Cette phase dédiée est plus que suffisante, car la mémoire HBM2 est peu gourmande. Comme sur le VDDC, on retrouve un AON6594 en high side et deux AON6360 en low side (du fabricant Alpha & Omega).

Autres convertisseurs

La génération du VDDCI (image de gauche) n’est pas très exigeante pour les composants, mais elle reste indispensable car elle assure le passage du signal entre GPU et mémoire, c’est à dire la tension entre la mémoire et le cœur du GPU au niveau du bus d’entrées/sorties. En outre, une source de courant constante de 0,9 V est générée (image de droite). Ces deux convertisseurs sont à base d’un MOSFET à double canal N AON6994 de Alpha & Omega.

À l’avant, on retrouve également une source 1,8 V (TTL, GPU GPIO, image de gauche) équipée une fois encore d’un AON6994. Sous le GPU, une puce Anpec APL5620 s’occupe du VPP. Ce composant très basse tension génère la tension PLL (Phase Locked Loop, image de droite).

Notre petite visite se termine, puisque les autres composants sont très classiques. Mentionnons encore la puce 25Q4 pour le BIOS. On voit que Gigabyte avait prévu la place pour un second BIOS, laissée vide.

L’entrée d’alimentation de la carte est pourvue d’une bobine à cœur ferrite d’une inductance de 68 nH, dont la mission est de lisser les pics de courant entre le bloc d’alimentation et les composants de la carte.

Performances en jeu

À la vue des résultats qui suivent, on a parfois l’impression que les ingénieurs Nvidia avaient entre les mains un exemplaire de préproduction de la RX Vega 56 avant de lancer la GeForce GTX 1070 Ti, ou tout du moins les fuites d’un informateur. Certes, il aurait été difficile de rendre la carte encore plus performante sans complètement cannibaliser les parts de marché de la GeForce 1080, mais la différence avec une RX Vega 56 partenaire se joue dans un mouchoir de poche.

Résultats en quadHD (2560 x 1440 pixels)

Nous commençons directement en QHD, puisque cette carte est destinée aux écrans à la résolution relativement élevée. C’est tout du moins la cible visée par AMD avec la Vega 56. Par rapport à la carte de référence, le gain en fréquence atteint 9 à 11 %, ce qui se traduit par une augmentation de 6 à 8 % du nombre de FPS. Le gain est donc significatif et pourrait être encore amélioré, si on augmentait la fréquence de la mémoire. Mais nous expliquerons tout à l’heure pourquoi nous avons renoncé à une telle manipulation.

Résultats en 4K (3840 x 2160 pixels)

En 4K, l’impression d’ensemble reste la même, bien que les cartes Vega soient un peu plus pénalisées dans certains jeux. Mais il s’agit d’une baisse de régime partagée par l’ensemble des cartes Vega, partenaires ou de référence, ce qui adoucit quelque peu la peine. Pas de quoi aller se cacher non plus : les Vega ne sont pas destinées par nature au jeu en 4K, et dans un nombre non négligeable de jeux, il a fallu réduire la qualité du rendu pour obtenir une fréquence de rafraichissement agréable à l’œil. 

En résumé

En jeu, la Gigabyte RX Vega 56 Gaming OC s’en sort pas mal du tout. Souvent un peu plus rapide que la GeForce GTX 1070 Ti, parfois au coude à coude, parfois derrière. La RX Vega 56 overclockée se rapproche en tout cas sérieusement de la GeForce GTX 1080, plus qu’on aurait pensé. La différence décisive ? Elle est simple : NVIDIA est en mesure d’inonder le marché de cartes diverses et variées, tandis que du côté d’AMD, il faut rivaliser d’ingéniosité pour se procurer un précieux exemplaire. 

Consommation

Consommation dans différents scénarios

La consommation en jeu atteint 264 W en mode « Équilibré », nettement plus que les 223 W mesurés sur la carte de référence avec le BIOS par défaut. La carte consomme même plus que la carte de référence en mode « Turbo », qui ne dépasse pas les 260 W.

Si on active le mode « Turbo » et augmente de 50 % le Power Limit, la consommation s’envole à 325 W, tandis que le système de refroidissement est clairement dépassé. Nous avons donc décidé dans la suite du test de renoncer à un overclocking et avons testé la carte en mode « Équilibré ».

Voici le diagramme d’évolution de la tension en jeu et en test de torture :

Respect des normes

Avec 2,1 A en test de torture, la carte consomme un moins de la moitié des 5,5 A préconisés par la norme PCI SIG au niveau de l’alimentation 12 V de la carte mère. En jeu, cette valeur descend à 1,6 A. L’alimentation de la carte est donc bien répartie et la carte mère n’aura aucun mal à fournir le courant nécessaire. 

Graphiques détaillés de la consommation et de l’intensité du courant

Voici ci-dessous les courbes d’évolution de la consommation et de l’intensité du courant au cours de nos tests. On constate que la carte consomme pendant de très courts instants jusqu’à 312 W, mais ces valeurs ne sont pas inquiétantes car elles n’ont lieu que pendant quelques millisecondes.

Voici le graphique d’évolution de l’intensité du courant, à l’aspect très similaire :

En test de torture, les pics de consommation sont moins importants, même si la consommation reste supérieure à celle enregistrée en jeu.

L’intensité du courant se montre elle aussi plus régulière et ne révèle aucune faiblesse sur l’ensemble du test.

Températures, fréquences et OC

Overclocking et undervolting

Comme évoqué précédemment, il faut faire une croix sur un overclocking via l’augmentation du Power Limit. Nous verrons dans la partie refroidissement pourquoi cela est impossible. Comme nous l’avions évoqué dans l’article « Étude de la RX Vega 64 sous watercooling extrême » il faut en effet augmenter la consommation de manière drastique pour espérer obtenir un maigre gain de performance, ce qui, sur cette carte, n’est tout simplement pas possible. Pas de miracle donc, et si Gigabyte a suivi scrupuleusement les directives d’AMD concernant la fréquence, le Power Limit et les tensions, il ne sera pas possible d’augmenter la performance sans faire exploser les nuisances sonores.

Ce qu’il est possible de faire, par contre, c’est de baisser manuellement la tension. Attention, il ne s’agit pas de rendre le système instable, mais avec le programme OverdriveNTool, il est possible d’affiner les réglages pour tirer le maximum de chaque puce. Évidemment, le résultat dépend de la qualité de chaque GPU et variera d’une carte à l’autre. Nous ne pouvons donc pas donner d’ordre de grandeur et chacun est libre ou non d’investir du temps dans ces réglages, sans pour autant avoir la garantie d’un résultat probant.

Températures et fréquences

Comme nous l’expliquions dans l’article cité précédemment, nous nous bornons à reproduire la température communiquée par la sonde GPU, bien que l’on ait détecté à l’aide de nos appareils de mesure des points jusqu’à 15°C plus chauds que ce qui était communiqué, ce qui nous semble un peu élevé, toutes proportions gardées.

Voici le tableau récapitulatif de la température et de la fréquence GPU en début et fin de test :

Graphiques détaillés de la température et de la fréquence

Pour mieux cerner le rapport entre température et fréquence, voici le graphique d’évolution de ces deux paramètres pendant les 15 premières minutes d’échauffement. 

En jeu, la fréquence est environ 100 MHz plus élevée que la carte de référence. Cette augmentation d’environ 10 % de la fréquence se fait au prix d’une augmentation de 40 W soit une consommation 18 % supérieure. Au final, la performance en jeu ne s’améliore que de 5 à 7 %, ce qui est bien maigre au vu du surplus de consommation. En test de torture, on se retrouve avec un résultat similaire :

Analyse infrarouge des températures à la surface du PCB

Pour finir cette partie, nous analysons à l’aide d’images infrarouges la répartition des températures sur le PCB dans différents scénarios. Pour rester le plus proche possible de la réalité, nous avons réalisé nos mesures infrarouges en laissant la plaque arrière en place et en perçant de petits trous à travers lesquels nous avons pu relever les températures, sans que ceux-ci ne changent grand-chose au comportement général de la carte.

En jeu

On voit clairement que la carte atteint déjà la limite du système de refroidissement. Tant que la carte est placée à la verticale sur une table de benchmark, tout va bien, mais la situation se dégrade une fois placée dans un boitier. 

Boitier fermé, la température augmente de 6°C au niveau des convertisseurs de tension. C’était prévisible puisque les ventilateurs ne réagissent qu’à la température du GPU. En augmentant légèrement leur vitesse, il serait possible de perdre 4 à 5 degrés, sans que les oreilles n’en prennent un coup.

Test de torture

En test de torture, la consommation diminue légèrement, et le GPU monte moins en température qu’en jeu. 

Boitier fermé, les températures augmentent de 2°C aux points névralgiques. On atteint alors 92°C au niveau des convertisseurs de tensions, ce qui commence à faire beaucoup.

Système de refroidissement et nuisances sonores

Le ventirad et la plaque arrière

Sur cette carte, les choix visent clairement à baisser les coûts de production, et pourtant, le système de dissipation final tient assez bien la route.

Nous avons vu que Gigabyte avait choisi de placer une partie des convertisseurs de tension à l’arrière du PCB. Comme la plaque arrière en aluminium est un peu fine, on a renforcé sa solidité en lui donnant une structure qui contribue aussi à son apparence particulière.

On lui a aussi appliqué un caloduc, qui transporte la chaleur émise par une partie des VRM vers l’extrémité de la plaque. Le reste des composants est refroidi de ce côté à l’aide de pads thermiques. Le tout donne une impression un peu négative de bricolage, même si ça fonctionne.  

Conclusion

La Gigabyte RX Vega 56 Gaming OC donne l’impression d’une carte fabriquée à contrecœur, sur laquelle on a simplement assuré les fondamentaux. La réduction des coûts se laisse clairement remarquer à l’apparence austère de la carte, mais aussi à sa réalisation peu ambitieuse. Mais après tout, ce n’est pas forcément un mal puisque dans chaque catégorie de prix, il faut bien un modèle de base en complément des modèles phares.

Et comme modèle de base, il n’y a pas grand-chose à critiquer de la prestation Gigabyte. On pourrait souhaiter un peu plus d’entrain de la part des ventilateurs, car c’est la première carte Gigabyte que nous testons depuis longtemps qui aurait pu se permettre d’être plus bruyante ! En considérant son poids et son système de refroidissement, on ne peut que s’étonner que la carte parvienne à rester aussi discrète, mais les températures restent élevées en raison de la disposition des composant sur le PCB. Pour autant, ces températures restent contrôlées et ne devraient pas trop entrer négativement en ligne de compte dans l’appréciation finale.  

Il faut mentionner le système Direct Heat Touch particulièrement bien réalisé. Bien qu’il soit généralement utilisé pour réduire le coût du système de refroidissement en économisant un bloc de refroidissement en cuivre onéreux voire une chambre à vapeur, il épouse ici au millimètre près les composants les plus chauds. Espérons que cette réalisation exemplaire fasse des émules parmi la concurrence. La faible différence de température entre la carte Sapphire et la Gigabyte prouve qu’il ne faut pas renoncer à l’essentiel quand on veut faire des économies.

La fréquence et la consommation sont dans ce qu’on pourrait attendre d’une telle carte et sa performance en jeu est tout à fait respectable. Il faudra laisser de côté l’overclocking, à moins d’être prêt à endurer des nuisances sonores très élevées. Il sera par contre possible de gagner quelques MHz à coup de réglages des tensions. Il faudra vivre alors avec le risque qu’une mise à jour des pilotes ou de Windows ne rendent l’undervolting instable. L’outil WattMan est en tout cas à éviter, car ses fonctions sont trop basiques.

Conclusion

Gigabyte Radeon RX Vega 56 Gaming OC

On aime

• Silence !
• Dissipateur à contact direct bien conçu
• Performances honorables face à la GTX 1070 Ti

On n’aime pas

• Disponibilité fictive…
• Températures un peu élevées
• Ventilateurs à accélérer