Test Nvidia GeForce GTX 770 : la plus convaincante !

Introduction

Il y a quelques jours, nous nous entretenions de la GeForce GTX 780 avec un vétéran de l’informatique pour lequel nous avons énormément de respect et que nous ne nommerons pas. « Dans un test de matériel, je préfère voir les jugements de valeur comme un à-côté, » nous a-t-il confié. « Donnez-nous les fonctionnalités et les performances brutes. Le lecteur décidera lui-même si elles en valent le prix. » Les personnes pour lesquelles il travaille se fichent royalement que la nouvelle carte graphique haut de gamme de Nvidia coûte 649 €. Tout ce qu’ils voient, c’est « presque une Titan » pour 300 € de moins.

Peut-être avons-nous été un peu plus dur avec la GeForce GTX 780 que la plupart des autres membres de la presse spécialisée. Il est indéniable que si l’on place la GTX 780 et la Titan côte-à-côte, la première apparaît comme un choix plutôt raisonnable. Mais nous ne pouvons nous empêcher de voir les choses du point de vue opposé : à 370 € avec un bundle de jeu d’une valeur de 170 €, la Radeon HD 7970 GHz Edition est une sacrée affaire.

Est-ce que les 280 € supplémentaires que coûte la GTX 780 permettent d’atteindre des résolutions et des niveaux de détails hors de portée de la carte d’AMD ? Dans certains jeux, c’est effectivement le cas.

Mais en réalité, nous avions beaucoup plus d’espoir pour une autre carte dont nous attendions l’arrivée : la GeForce GTX 770. Basée sur la puce graphique GK104 lancée il y a plus d’un an avec la GeForce GTX 680, cette carte graphique a pour mission de s’attaquer au segment actuellement dominé par la Radeon HD 7970 GHz Edition. Il y a également des chances pour que Nvidia se montre plus agressif sur le plan tarifaire : en effet, la GeForce GTX 680 coûtait plus cher que la carte d’AMD, pourtant plus rapide, et n’avait donc pas vraiment de sens en dehors des configurations multi-GPU.

Plus rapide, moins chère, la GeForce GTX 770 a donc le potentiel de représenter une victoire pour Nvidia en configuration mono-carte, mais nous sommes tout aussi curieux de la voir en action en SLI. Nous avons déjà pu constater à quel point deux GK104 en tandem sont performants – et n’oublions pas la GeForce GTX 690, cette carte bi-GPU plus rapide que la GeForce GTX Titan. Il sera donc intéressant de voir si deux GTX 770 à 400 € permettent de jouer en 2560 x 1440, voire en 5760 x 1080.

Le GK104 revient en force

Avec le GK110, Nvidia dispose de la marge de modification nécessaire pour créer la GeForce GTX Titan, la GTX 780 et, sans le moindre doute, les futurs produits que le fondeur nous réserve ; pour l’instant, les deux cartes basées sur ce processeur graphique à 7,1 milliards de transistors en utilisent des déclinaisons bridées sur lesquelles seuls 12 ou 14 des 15 modules SMX (Streaming Multiprocessors) physiques disponibles sont activés.

À l’inverse, le GK104 qui équipe la GeForce GTX 680 est pleinement exploité : le processeur compte quatre blocs GPC (Graphics Processing Clusters) contenant chacun deux modules SMX et ils sont déjà tous activés. Dans ce cas, comment on fait les ingénieurs de Nvidia pour créer la GeForce GTX 770 ? Ils ont simultanément usé de deux méthodes différentes. Premièrement, ils ont augmenté les fréquences du GK104. La fréquence de base de la GTX 770 est de 1 046 MHz (contre 1 006 MHz pour la GTX 680) et peut grimper jusqu’à 1 085 MHz (contre 1 058 MHz) grâce au GPU Boost. Deuxièmement, ils ont augmenté la bande passante mémoire sans augmenter la largeur du bus, qui reste à 256 bits. La GeForce GTX 680 utilisait 2 ou 4 Go de GDDR5 cadencée à 1 502 MHz ; la GeForce GTX 770 dispose de la même capacité, mais cadencée à 1 752 MHz, ce qui porte la bande passante à 7 Gbit/s.

Les autres caractéristiques de ce GPU à 3,54 milliards de transistors restent inchangées. Pour rappel, le GK104 se compose de huit modules SMX contenant chacun 192 coeurs CUDA et 16 unités de textures, ce qui porte le total à 1 536 coeurs CUDA et 128 unités de textures. Ses quatre partitions ROP sont par ailleurs capables de générer huit pixels en nombres entiers de 32 bits par cycle (soit 32 pixels au total), et ses quatre contrôleurs mémoire de 64 bits se combinent pour former un bus de 256 bits.

GeForce GTX 770 : elle a de beaux gènes

On nous gâte. Les trois dernières cartes que Nvidia nous a fait parvenir partagent le même design, caractérisé par une coque en aluminium, une fenêtre en polycarbonate donnant sur un ventirad musclé et un logo GeForce à rétroéclairage LED contrôlable via une API que le fondeur met à la disposition de ses partenaires. En comparaison, le plastique de la GeForce GTX 680 et de la Radeon HD 7970 fait très « playskool ».

Esthétiquement, la GeForce GTX 770 ressemble à la GTX 780, qui elle-même ressemble à la Titan : même PCB de 26,5 cm, même cache métallique, même fenêtre ouverte et même ventilateur centrifuge expulsant la chaleur par l’arrière de la carte, via le panneau de connectique.

Lorsqu’on sait que Nvidia donne la GeForce GTX 770 pour un TDP de 230 watts (20 watts de moins que la Titan et la GTX 780), on se dit que cet emballage high-tech est très probablement surdimensionné, ce qui est de bonne augure pour les overclockeurs.

Bien entendu, en dépit du TDP revu à la baisse, deux connecteurs d’alimentation auxiliaires restent nécessaires (un huit broches et un six broches) ; Nvidia recommande d’ailleurs une alimentation d’au moins 600 Watts. 

La connectique vidéo reste inchangée : équipée de deux sorties DVI dual-link, d’une sortie HDMI et d’une sortie DisplayPort, la GeForce GTX 770 peut faire fonctionner quatre écrans en parallèle.

Un mot sur le design des cartes partenaires

La GeForce GTX 770 que nous avons actuellement en laboratoire affiche le même design que la GeForce GTX 780 et la Titan et cet article sera représentatif des autres GTX 770 y faisant appel, mais n’allez pas croire que toutes les GTX 770 vont ressembler à la nôtre. Comme vous pouvez vous l’imaginer, le ventirad à chambre de vaporisation, le cache en aluminium, la fenêtre en polycarbonate et le logo rétroéclairé ont tous un coût ; d’après nos informations, la partie thermique à elle seule coûte entre 40 et 50 €.

Il est donc logique que les partenaires de Nvidia cherchent à réaliser des économies, à employer leurs propres solutions de refroidissement et peut-être à faire un peu d’overclocking afin de conférer une valeur supplémentaire à la carte qu’ils vendent.

Gigabyte, par exemple, nous a envoyé une GV-N770OC-2GD armée de la solution thermique Windforce 3X développée en interne et prévue pour des cartes au TDP de 450 watts ; sur le plan du design, cette GTX 770 ne ressemble en rien à la carte de référence. Son cache est grand ouvert et le ventilateur centrifuge est remplacé par trois ventilateurs axiaux, ce qui signifie que toute la chaleur dissipée se retrouve directement dans le boîtier de l’ordinateur. Elle est également dotée d’un grand radiateur en deux parties connectées par deux caloducs de 8 mm et quatre de 6 mm.

Son PCB est environ 1,5 cm plus court que celle de Nvidia, mais son système de refroidissement est 1,5 cm plus long, ce qui signifie que la carte fait 28 cm au lieu de 26,5 cm. La GV-N770OC-2GD emploie un étage d’alimentation à huit phases alors que la carte de référence n’en a que cinq.

Ce système de refroidissement et cette alimentation permettent à Gigabyte de donner à cette carte une fréquence de base de 1 137 MHz (contre 1 046 MHz pour celle de Nvidia) pouvant grimper jusqu’à 1 189 MHz (contre 1 085 MHz) en GPU Boost. La vitesse de la mémoire ne change pas, mais il s’agit déjà des barrettes les plus rapides jamais vues sur une carte graphique.

Bien que nous ne soyons généralement pas amateurs des ventilateurs qui renvoient la chaleur dans le boîtier, il faut avouer que Gigabyte parvient à nous livrer une carte très silencieuse à pleine charge, en dépit de fréquences supérieures à celles de la carte de référence. Un boîtier correctement ventilé ne devrait pas avoir trop de mal à gérer sa dissipation thermique, encore qu’il soit probable que deux cartes en SLI se montrent plus problématiques. Si Gigabyte se décide à commercialiser cette carte overclockée aux alentours de 400 €, le système de refroidissement Windforce 3X devrait apporter un plus appréciable en termes de performances sans qu’il soit nécessaire de faire de compromis à d’autres niveaux.

Nous consacrerons encore quelques pages à cette carte, ainsi qu’à deux autres, vers la fin de cet article. Nous avons en effet examiné plus en détail leurs performances thermiques, acoustiques, 3D et GPU Boost. Gardez toutefois à l’esprit le fait que si vous voulez absolument le système de refroidissement de référence, il vaut mieux ne pas tarder à faire vos emplettes : les partenaires de Nvidia qui le propose sont ceux qui ne disposent pas encore d’alternative, mais ils cherchent activement des solutions moins coûteuses. Nous adorons le design métallique de la GeForce GTX 770 de référence, mais il y a peu de chance pour qu’on le trouve bien longtemps dans le commerce.

Configuration de test et benchmarks

Variance interimages : quelques adaptations

Les lecteurs les plus attentifs remarqueront que les chiffres de la page suivante (et des pages subséquentes) sont bien moins élevés que ceux de la page correspondante de notre article consacré à la Radeon HD 7990 ; il y a une raison à ce changement. Auparavant, nos graphiques étaient extrêmement chargés, en particulier celui de l’évolution du framerate dans le temps, qui contenait le framerate matériel (données Fraps) et le framerate perçu (données FCAT). Pas toujours très lisible et souvent injuste vis-à-vis d’AMD.

Pour cette raison, nous avons décidé de ne plus publier que l’évolution du framerate perçu dans le temps ; cette volonté de simplification se retrouve également sur les graphiques de variance interimages (plus d’infos en page suivante). Les résultats sont nettement moins exagérés tout en restant très parlants, notamment en ce qui concerne les titres dans lesquels les cartes AMD éprouvent des difficultés.

Battlefield 3

Les graphiques de cette page et des suivantes contiennent les mêmes données que notre article NVIDIA GeForce GTX 780 : le Titan abordable ?, la seule différence étant l’ajout des résultats de la GeForce GTX 770. Nous allons par conséquent éviter de vous ennuyer avec des analyses-fleuves redondantes pour nous concentrer sur la nouvelle carte de Nvidia.

Framerate moyen

La GeForce GTX 770 notablement plus rapide que la vieille GTX 680 dans Battlefield 3 en 2560 x 1440, mais un rien plus lente que la Radeon HD 7970 GHz Edition. Ce « rien », c’est une image par seconde ; autant dire que les cartes sont ex aequo à moins que la variance interimage ne nous donne de quoi nous inquiéter.

Évolution du framerate dans le temps

La ligne grise correspond à la Radeon HD 7970 GHz Edition et la rouge à la GeForce GTX 770. Les deux cartes s’échangent les points tout au long du test et affichent globalement des performances équivalentes.

Variance interimages

La GeForce GTX 770 et la Radeon HD 7970 GHz Edition affichent les deux variances interimages les plus faibles du comparatif, ce qui nous pousse une fois encore à déclarer le match nul.

Il sera intéressant de comparer ces résultats à ceux obtenus en configuration multi-GPU.

BioShock Infinite

Framerate moyen

BioShock Infinite réagit de manière beaucoup plus probante au surcroît de fréquence et de bande passante de la GTX 770, qui génère un framerate moyen supérieur de 36 % à celui de la GeForce GTX 680. Les gains sont même suffisamment marqués pour lui permettre de dépasser la Radeon HD 7970 GHz Edition (bien que, une nouvelle fois, les deux cartes fassent pratiquement jeu égal).

Évolution du framerate dans le temps

La GeForce GTX 770 et la Radeon HD 7970 GHz Edition ont toutes deux un framerate minimal flirtant avec les 40 images/s. La GTX 680, à l’inverse, touche les 30 images/s, ce qui est tout de même légèrement trop peu à notre goût. Les deux premières cartes pourraient très bien constituer le ticket d’entrée pour jouer à BioShock en 2560 x 1440 sans perte de fluidité.

Variance interimages

Cette fois encore, la GTX 770 et la 7970 GHz Edition nous offrent les deux meilleurs résultats en termes de variation du temps d’affichage de deux images consécutives. Nvidia nous a très spécifiquement indiqué que le pilote 320.18 (que nous avions déjà utilisé pour benchmarker la GTX 780 et la Titan) comportait à cet égard des optimisations non présentes dans la version 320.00. Il est possible, voire probable, que nous soyons témoins du résultat de ces optimisations dans BioShock.

Borderlands 2

Framerate moyen

La GeForce GTX 770 s’approche très fortement de la GTX 780 dans Borderlands 2 et, une fois de plus, dépasse de peu la Radeon HD 7970 GHz Edition. Évidemment, cela ne veut pas nécessairement dire grand-chose dans ce titre, dont les performances ne sont pas particulièrement liées à celles de la carte graphique : même la GeForce GTX 580, vieille de deux générations, affiche un framerate moyen supérieur à 60 images/s.

Évolution du framerate dans le temps

Voilà un graphique difficile à déchiffrer ! C’est parce que Borderlands 2 n’est pas particulièrement gourmand et que toutes les cartes graphiques se tiennent dans un mouchoir de poche.

Variance interimages

Pour ne pas changer, la GeForce GTX 770 et la Radeon HD 7970 arrivent en tête de classement, les deux cartes faisant montre de latences très faibles d’une image à l’autre, même au 99^e centile, c’est-à-dire les pics de latence.

Crysis 3

Framerate moyen

Il faut vraiment avoir deux GPU pour joueur confortablement à Crysis 3 au niveau de détails « Very High ». La GeForce GTX 770 est 11 % plus rapide que la GTX 680, mais elle peine encore à passer la barre des 30 images/s en moyenne.

Évolution du framerate dans le temps

Ce graphe nous montre que même la GeForce GTX 690 éprouve par moments des difficultés dans le titre de Crytek, comme le prouvent les quelques creux à moins de 25 images/s dans les passages difficiles. Il sera intéressant de voir si ce jeu devient jouable avec deux GTX 770 en SLI dans une configuration overclockée dédiée au jeu.

Variance interimages

La GeForce GTX 770 n’affiche peut-être pas le framerate le plus élevé de ce comparatif, mais elle nous offre d’excellents chiffres de variance interimages et fait montre d’une cohérence exceptionnelle en la matière.

À l’inverse, la Radeon HD 7970 GHz Edition qui s’en sortait si bien jusqu’à présent voit ici sa moyenne chuter à 7 ms avec des pics à 20 ms.

Far Cry 3

Framerate moyen

La GeForce GTX 780 et la Titan, toutes deux basées sur le GK110, sont ici nettement plus rapides que la GeForce GTX 770, mais celle-ci parvient tout de même à afficher un framerate 10 % plus élevé que celui de la GTX 680, ce qui lui permet de dépasser (d’un cheveu) la Radeon HD 7970 GHz Edition d’AMD.

Évolution du framerate dans le temps

La GeForce GTX 770 et la Radeon HD 7970 GHz Edition passent la majeure partie du test l’une à côté de l’autre, généralement quelque part entre 25 et 35 images/s. Pour jouer correctement à ce niveau détail et en 2560 x 1440, nous aurions plutôt tendance à conseiller une carte GK110.

Variance interimages

Bien que le framerate de plusieurs configurations ne puisse décemment être considéré comme jouable, toutes les cartes mono-GPU et la GeForce GTX 690 ont une variance interimages relativement constante.

Hitman: Absolution

Framerate moyen

Hitman pose problème aux cartes Nvidia. Nous avons discuté de nos résultats avec la société, mais il semble que la situation ne s’arrangera pas tant que IO Interactive ne réparera pas son jeu. Que l’on ait une GeForce GTX 770 ou une GeForce GTX 690, peu importe, le framerate plafonne à 55 images/s environ.

Évolution du framerate dans le temps

Bien qu’elles fassent toutes jeu égal, les cartes Nvidia haut de gamme ne tombent jamais sous la barre des 45 images/s, donc au moins, le résultat est jouable.

Variance interimages

La Radeon HD 7990 nous fait ici montre de ses pires travers et affiche une variance interimages des plus préoccupantes. Avec toutes les autres cartes, le temps de rendu ne varie en moyenne que de moins d’une milliseconde d’une image à l’autre, avec tout au plus certains pics qui demeurent sous les 3 ms.

The Elder Scrolls V: Skyrim

Framerate moyen

Il semble que notre processeur limite le framerate aux environ des 100 images/s, mais la GeForce GTX 770 n’atteint de toute façon pas de tels sommets. En pratique, elle se montre à peine plus rapide que la GeForce GTX 680 dans ce titre, et environ 9 % plus lente que la Radeon HD 7970 GHz Edition.

Évolution du framerate dans le temps

Skyrim ne pose problème à aucune des cartes graphiques de ce comparatif : même la GeForce GTX 580 parvient à se maintenir au-dessus des 50 images/s.

Variance interimages

La Radeon HD 7970 GHz Edition et la GeForce GTX 770 terminent à nouveau en tête de classement avec une variance interimage ne dépassant jamais la milliseconde.

Tomb Raider

Framerate moyen

La GeForce GTX 770 fait mieux que la GTX 680, mais aucune de ces deux cartes ne permet de jouer de manière fluide avec les détails en mode « Ultimate ». La Radeon HD 7970 GHz Edition conserve l’avantage dans le titre de Square Enix.

Évolution du framerate dans le temps

On constate à un moment donné un énorme creux dans les performances de toutes les cartes ; c’est celui-ci qui fait chuter les moyennes. Lors du passage incriminé, la GeForce GTX 770 voit son framerate tomber à 20 images/s.

Variance interimages

La variance interimages moyenne est globalement bonne dans Tomb Raider. Bien que la GeForce GTX 770 rejoigne pour l’occasion le bas du classement, ses pics à 3,7 ms à peine sont loin d’être problématiques.

Battlefield 3 (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Il est maintenant temps de passer aux performances en multi-GPU. Battlefield 3 pose particulièrement problème aux cartes AMD et le CrossFire de Radeon HD 7970 mord la poussière. Parallèlement, en SLI, les GeForce GTX 770 sont à peine plus rapides que les GTX 680, tandis que les cartes à base de processeur GK110 dominent le classement.

Des résultats à remettre en perspective : en 2560 x 1440 et avec les détails réglés sur « Ultra », les GTX 770 affichent tout de même plus de 100 images/s en moyenne.

Évolution du framerate dans le temps

Les paires de GeForce GTX 770 et de GTX 680 suivent des tracés très similaires, avec des performances toujours légèrement supérieures à celles d’une GeForce GTX 690.

Variance interimages

Si l’on ne tient pas compte des images partiellement affichées et perdues dont souffre le CrossFire de Radeon HD 7970 et surtout la Radeon HD 7990, la variance interimages est globalement bonne dans ce titre. La latence des cartes Nvidia est toutefois bien plus contenue encore.

BioShock Infinite (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Légèrement plus rapides que les GeForce GTX 680, les deux GTX 770 parviennent presque à se hisser au niveau des GTX 780 en SLI. Les performances ne correspondent pas vraiment au double de celles de la configuration monocarte, mais leur framerate moyen de 86 images/s nous garantit une expérience exempte de creux injouables.

Évolution du framerate dans le temps

Certes, les deux GeForce GTX 770 tombent légèrement sous la barre des 50 images/s à un moment donné, mais elles passent le plus clair de leur temps au-dessus de celle des 80 images/s ; la jouabilité n’est donc jamais remise en question.

Variance interimages

Toutes les configurations multi-GPU de ce test souffrent de pics de variance interimages d’au moins 5 ms dans ce titre, mais les moyennes sont très satisfaisantes. Les deux GeForce GTX 770 se paient même le luxe de finir en tête de classement.

Borderlands 2 (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Les sept configurations multi-GPU que nous testons aujourd’hui terminent à environ 10 images/s les unes des autres en 2560 x 1440, ce qui indique clairement que Borderlands 2 n’est pas suffisamment dépendant des performances de la carte graphique pour en nécessiter deux.

Le SLI de GeForce GTX 770 bat les Radeon HD 7970 GHz Edition et les GTX 680, mais cette victoire ne signifie pas grand-chose quand toutes les cartes permettent de jouer à 100 images/s ou plus.

Évolution du framerate dans le temps

Les écarts de performances sont minimes, ce qui démontre clairement que le goulot d’étranglement se situe au niveau du processeur.

Variance interimages

Les pics de variance interimages sont plus élevés dans Borderlands 2 que dans la plupart des autres jeux auxquels nous faisons appel dans notre batterie de tests, mais ils ne sont pas vraiment préoccupants au vu du caractère déjà astronomique des framerates (qui sont les framerates perçus, pour rappel).

Crysis 3 (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Il faut vraiment avoir deux GPU haut de gamme pour jouer confortablement à Crysis 3 en 2560 x1440 et au niveau de détails « Very High ». Les GTX 770 ne sont guère plus rapides que les GTX 680, mais même la paire de Titan n’atteint pas les 60 images/s de moyenne, en dépit de son coût.

Évolution du framerate dans le temps

À l’exception d’un passage particulièrement coriace, les deux GeForce GTX 770 se maintiennent au-dessus des 40 images/s tout au long de notre benchmark. Le SLI de GTX 680 passe sous cette barre à quelques occasion tandis que la GeForce GTX 690 tombe même sous les 30 images/s. La paire de GeForce GTX 770 semble constituer une bonne solution pour ce jeu.

Variance interimages

Les deux GeForce GTX 770 affichent des pics de variance atteignant les 14 ms, ce qui va sans le moindre doute être perçu comme un manque de fluidité occasionnel. Il apparaît toutefois que le problème touche toutes les configurations bi-GPU de Nvidia et en moyenne, les chiffres de variance restent assez faibles.

Far Cry 3 (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

La paire de GeForce GTX 770 prend 10 % de performances aux GTX 680 et se maintient à plus de 60 images/s en moyenne. Les Titan en SLI placent la barre plus haut encore (70 images/s), mais elles représentent un investissement d’environ 1900 €.

Évolution du framerate dans le temps

La ligne rouge qui représente les GTX 770 en SLI occupe son propre petit créneau, pile entre les GTX 680/690 (en dessous) et les GTX 780 (au-dessus) en SLI.

Variance interimages

Les deux GeForce GTX 770 affichent une variance interimage moyenne d’à peine 1 ms, et même les pics au 99^e centile n’atteignent que 5 ms, ce qui est tout à fait satisfaisant.

Hitman: Absolution (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Toutes les configurations multi-GPU de Nvidia obtiennent le même framerate dans Hitman: Absolution. Nvidia attribue cette bizarrerie à un problème de codage chez l’éditeur, qui a publié le jeu dans le cadre d’un partenariat avec AMD.   

Évolution du framerate dans le temps

Bien que les performances des cartes Nvidia soient artificiellement plafonnées, elles restent jouables, oscillant entre 45 et 70 images/s.

Variance interimages

Les GeForce GTX 770 en SLI jouissent d’une variance interimage au 99^e centile (les pics de variance, donc) inférieure à la variance moyenne des configurations AMD Tahiti, dont les pics approchent les 10 ms.

The Elder Scrolls V: Skyrim (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

Une fois encore, le goulot d’étranglement situé au niveau du processeur empêche toute configuration multi-GPU de se démarquer de ses concurrentes.

Évolution du framerate dans le temps

L’échelle de ce graphique démarre à 70 images/s afin de mieux montrer les framerates minimaux et maximaux de nos différentes concurrentes, mais à échelle normale, les lignes se superposent pratiquement et la présence du goulot d’étranglement devient évidente.

Variance interimages

Aussi fou que cela puisse paraître, la similarité des performances des cartes testées cache en réalité d’importantes divergences en termes de variance interimages, en particulier lorsqu’on examine les pics de latence.

Tomb Raider (SLI/CrossFire)

Framerate moyen

En termes de framerate moyen dans Tomb Raider, la paire de GeForce GTX 770 en SLI se situe entre les deux GTX 780 et la Radeon HD 7990. Les écarts sont toutefois extrêmement faibles.

Évolution du framerate dans le temps

Lorsqu’on examine l’évolution du framerate au cours du test, la GeForce GTX 690, qui termine avant-dernière, fait en réalité montre de performances plus constantes que la Radeon HD 7990, dont les pics montent à 110 images/s alors que les creux descendent à 20. Les GeForce GTX 770 que nous benchmarkons aujourd’hui, quant à elles, grimpent légèrement au-dessus des 100 images/s mais ne descendent jamais en dessous des 40, ce qui nous semble préférable et devrait se refléter dans les chiffres de variance interimages.

Variance interimages

Et voici le résultat que nous attendions tous. Comme nous le savons dorénavant, la variation entre le temps nécessaire à afficher une image et celui qu’il faut pour afficher la suivante a une incidence réelle et perceptible sur la qualité du gameplay. Avec deux GeForce GTX 770 en SLI, cette variation est, au pire, de 2 ms. Les images s’affichent donc de manière régulière, même lorsque le framerate diminue. À titre de comparaison, la Radeon HD 7990 possède une variance interimages moyenne de 2,2 ms avec des pics atteignant presque les 20 ms.

Performances 2D et 3D (OpenGL)

Benchmarks synthétiques

Unigine Heaven et Sanctuary nous montrent comment se comportent les cartes lorsqu’on active les fonctionnalités avancées des jeux modernes, calculées via OpenGL. Étant donné que les pilotes de ces cartes ne contiennent pas d’optimisations pour les versions OpenGL de ces benchmarks, ils constituent une base de comparaison plus juste que leurs déclinaisons DirectX, souvent hyper-optimisées.

La semaine dernière, nous cherchions avant tout à comparer les performances de la GeForce GTX 780 à celles de la Titan. Cette fois-ci, nous souhaitons déterminer ce que vaut la GeForce GTX 770 par rapport à la carte qu’elle va remplacer en pratique, la GTX 680. Dans l’ensemble, il apparaît qu’elle se situe quelque part entre cette dernière et la GTX 780, mais avec des performances généralement plus proches de celles de sa demi-sœur à base de GK104.

Maya 2013

Si vous n’êtes pas fan de Viewport 2.0 et de son accélération DirectX 11, Maya continue à prendre en charge OpenGL. Le benchmark que nous avons choisi nous montre que, de manière globale, les cartes Nvidia affichent toutes des performances similaires, ce qui n’est guère surprenant au vu de l’absence des optimisations requises dans les pilotes des cartes destinées au grand public. Les fréquences plus élevées de la GeForce GTX 770 lui permettent de dépasser la GTX 680, mais l’écart est minime.

SolidWorks

Les dernières versions de SolidWorks ne fonctionnent qu’avec les cartes graphiques professionnelles et des pilotes validés, nous sommes repassés à une version plus ancienne, qui fait partie de la suite de test SPECviewperf11. La GeForce GTX 770 répète ici encore ses résultats précédents et fait donc légèrement mieux que la GTX 680. Il est intéressant de constater que les deux cartes à processeur GK104 finisse devant la Titan et la GTX 780, pourtant équipée d’un GK110 censé être plus puissant.

EnSight

Les dernières versions d’EnSight nécessitent elles aussi une carte professionnelle, ce qui nous oblige une fois de plus à opter pour une version moins récente. Cette fois-ci, les cartes de type GK110 font mieux que la GeForce GTX 680 et la GTX 770.

Conclusion

Pour l’instant, la GeForce GTX 770 ne nous surprend en rien et obtient des résultats légèrement meilleurs que ceux de la GeForce GTX 680.

Performances 2D et 3D (DirectX et CAD)

AutoCAD 2013

Les indices 2D et 3D de la suite logicielle de Cadalyst nous permettent d’évaluer les performances de nos cartes sous AutoCAD 2013, application reposant sur DirectX. Comme nous nous y attendions, les différences entre les cartes ne sont que marginales en 2D (à peine 10 points d’écart entre la première et la dernière du classement).

Ils sont plus prononcés en 3D, mais la GeForce GTX 770 ne se démarque pas vraiment de la GTX 680.

Autodesk Inventor 2013

Autodesk Inventor fait également appel à Microsoft DirectX. Comme pour le test de la semaine dernière, nous utilisons un benchmark qui fait tourner 1 000 cubes à l’écran afin de déterminer les limites des cartes. La Radeon HD 7970 GHz Edition arrivait peut-être loin derrière les cartes Nvidia dans le test sous AutoCAD, mais elle se rattrape largement ici. Globalement, les différences ne sont pas énormes et à l’exception de la GeForce GTX 580, toutes les cartes Nvidia sont pratiquement ex aequo.

Consommation

Consommation

Toutes les mesures ont été prises directement à la carte, la consommation à la prise n’étant pas suffisamment précise pour ce test. La charge graphique a en effet toujours une incidence sur la charge processeur, ce qui engendre des fluctuations de consommation.

La comparaison la plus intéressante est sans doute celle qui oppose la GeForce GTX 770 à la GTX 680, la nouvelle carte offrant des performances supérieures dans les jeux en raison de ses fréquences plus élevées. Nous allons voir si cette différence de vitesse se reflète sur la consommation. En veille, il est difficile de les départager.

Consommation au repos (un écran)

Consommation au repos (multiécran)

Consommation (lecture Blu-ray)

Consommation (jeux)

Les performances ne s’obtiennent pas gratuitement, comme nous le montre notre benchmark orienté « jeux », où la GeForce GTX 770 vient s’intercaler, une fois encore, entre la GTX 680 et la GTX 780. Cela correspond aux écarts de performances, mais la GeForce GTX 680 reste tout de même plus efficace (dans la mesure où elle affiche un rapport performances/watt plus élevé). On peut en conclure que la GTX 770 pousse sans doute son GPU GK104 un peu trop loin, sa consommation augmentant plus que ses performances par rapport à la GTX 680.

Consommation (calcul GPGPU)

La GeForce GTX 770 se révèle bien plus gourmande que la GTX 680 en calcul généraliste. Il est intéressant de noter que cette dernière se maintient dans son enveloppe thermique alors que la GTX 770 se voit obliger de réduire ses fréquences à un moment donné pour cause de légère surchauffe.

Consommation maximale

On note que, tant que les cartes ne dépassent pas leur plafond thermique prédéfini, elles peuvent afficher des pics de consommation allant au-delà de leur TDP nominal. En pratique, ces pics sont extrêmement rares et brefs, mais il ne faut pas oublier d’en tenir compte lors du choix de l’alimentation de la machine.

Effets du plafond thermique

Nous allons terminer en examinant ce qui se produit lorsque les cartes atteignent leur plafond thermique après avoir fonctionné à pleine charge pendant un moment. À l’instar des GeForce à GPU GK110, la GTX 770 doit réduire ses fréquences au bout d’un moment, ce qui a une incidence directe sur sa consommation, mais également sur ses performances. Le GPU Boost 2.0 se montre très efficace quand il s’agit d’exploiter la marge thermique dont dispose le GPU, pour autant que ce dernier soit correctement refroidi.

Malheureusement, c’est là que se situe le problème : Nvidia a manifestement tout fait pour que sa carte de référence soit aussi silencieuse que possible et a donc opté pour des courbes de ventilation assez permissives, ce qui signifie que le ventilateur n’accélère qu’assez tard et que la GTX 770 atteint presque toujours son plafond thermique lorsque les parties de jeu durent trop longtemps. Si Nvidia avait resserré ses courbes de ventilation afin d’éviter la surchauffe et donc les baisses de fréquences, la GTX 770 aurait cependant été beaucoup plus bruyante.

Mais la carte de référence n’est pas la seule disponible sur le marché, loin de là : rendez-vous sur n’importe quel magasin en ligne et vous vous rendrez compte que les partenaires de Nvidia ont tendance à proposer leurs propres systèmes de refroidissement. Sur la page suivante, nous allons comparer la carte de référence à trois cartes de partenaires équipées de leur propre système de dissipation thermique. Il s’agit en effet de l’un des facteurs déterminants pour les performances en situation réelle.

Températures, fréquences et nuisances sonores

Courbes de ventilation

Pour rappel, la principale variable affectant le refroidissement et, par extension, les performances dans les jeux est la vitesse des ventilateurs. Pour compliquer un peu les choses, nous avons mis en concurrence des cartes équipées d’un, deux ou trois ventilateurs de tailles diverses et reposant sur des principes de fonctionnement parfois radicalement opposés.

Il est intéressant de noter que les trois ventilateurs axiaux de la Gigabyte GeForce GTX 770 OC et l’unique ventilateur centrifuge de la carte de référence sont ceux qui tournent le plus rapidement à pleine charge, tandis que la MSI GeForce GTX 770 OC Lightning et la Palit GTX 770 OC Jetstream se contentent en la matière de vitesses étonnamment faibles.

Températures résultantes

Voyons maintenant comment se comportent les cartes sur le plan thermique : jusqu’à quel point sont-elles capables de maintenir le GPU en dessous de sa limite thermique de 79°C et donc de permettre au GPU Boost 2.0 de rester actif ?

Les grandes ailettes des ventilateurs de la MSI GTX 770 OC Lightning semblent accomplir l’impossible : non seulement les vitesses de rotation de cette carte sont les plus faibles, mais elle est la plus silencieuse et celle qui refroidit le mieux le GPU. La Palit Jetstream, à l’inverse, chaufferait probablement moins si ses ventilateurs tournaient plus vite, quitte à être un peu plus bruyants. C’est l’approche choisie par Gigabyte, dont les ventilateurs plus rapides refroidissent mieux la carte. Quid du bruit ? C’est ce que nous allons voir tout de suite.

Nuisances sonores comparées

Nous mesurons les émissions sonores dans une chambre semi-anéchoïque au sein de laquelle les cartes graphiques sont soumises à notre boucle de test habituelle. Les mesures sont prises à une distance de 50 cm perpendiculairement au centre de la carte lorsque celle-ci a atteint une température constante. Comme précédemment, nous employons un microphone de qualité studio, mieux adapté à l’enregistrement des hautes fréquences générées par les ventilateurs que les appareils de mesure du niveau sonore, qui ont un filtre passe-haut à 10 kHz. Enfin, nous avons opté pour le filtre dB(A), nos résultats devant refléter une impression subjective.

La MSI GeForce GTX 770 OC Lightning semble, de loin, être équipée du meilleur système de refroidissement du lot. Les ailettes de ses ventilateurs sont par ailleurs orientées à l’horizontale et expulsent environ la moitié de l’air chaud par l’arrière de la carte.

Fréquences réelles mesurées dans les jeux

De nombreuses sociétés font grand cas des fréquences de base et GPU Boost plus élevées de leurs cartes graphiques, mais c’est le système de refroidissement qui détermine si le GPU arrive à se maintenir sous son plafond thermique et donc à atteindre ces fréquences (et, plus important encore, à s’y tenir). Ce point étant éclairci, voyons dans quelle mesure les températures à pleine charge influent sur les fréquences en mode GPU Boost.

La première chose que l’on remarque est le fait que la volonté de Nvidia de faire en sorte que sa carte soit aussi bien refroidie que possible se paie cher en termes de performances. Dès que la carte atteint son plafond thermique, le GPU réduit ses fréquences et celles-ci se mettent à osciller entre 1 050 et 1 150 MHz, soit toujours en dessous de celles des cartes partenaires. Les trois fabricants emploient tous des ventirads beaucoup plus efficaces qui permettent non seulement à leurs cartes d’atteindre des fréquences Boost plus élevées mais de s’y maintenir beaucoup plus longtemps.

Les fréquences GPU Boost plus faibles de la carte de MSI n’ont rien d’accidentel : la société a simplement procédé à un overclocking plus prudent en usine. Étant donné qu’il s’agit également de la carte possédant le meilleur système de refroidissement, elle devrait bénéficier d’un beau potentiel pour les overclockeurs.

Overclocking : trois cartes partenaires

Les outils d’overclocking sont aujourd’hui simples d’emploi et disponibles gratuitement, ce qui a grandement contribué à la popularisation de ce passe-temps chez les joueurs. Tous les réglages ne sont toutefois pas conseillés, en particulier pour ceux qui désirent préserver l’intégrité et la longévité de leur matériel. Le GPU Boost 2.0 de Nvidia étant principalement affecté par les températures, nous avons voulu déterminer jusqu’à quel point, à l’aide de réglages logiciels superficiels, il était possible de pousser nos trois cartes partenaires avant que leurs fréquences ne commencent à régresser. Nous avons volontairement omis d’inclure la carte de référence, car celle-ci atteint déjà son plafond thermique sans être overclockée et toute modification de sa courbe de fréquences aurait une incidence négative sur les émissions acoustiques.

Gardons toutefois à l’esprit que la carte de référence conserve un avantage dans la mesure où sa coque close expulse l’air chaud par l’arrière, alors que toutes les cartes partenaires que nous avons reçues le laissent s’échapper dans le boîtier de l’ordinateur, la faute à leurs ventilateurs axiaux.

Comme souvent lors de nos expérimentations en matière d’overclocking, nous nous tournons vers le logiciel EVGA Precision X.

Fréquences atteignables

Initialement, nous avons tenté de déterminer la fréquence maximale qu’il était possible d’atteindre avec chaque carte sans modifier leurs paramètres d’usine ; nous avons ensuite répété l’opération en fixant le plafond de consommation à 105 puis 109 %. Bien que le plafond thermique ne doive en principe pas poser de problème (aucune des trois cartes ne dépassant les 79°C), nous l’avons fait passer à 94°C. Curieusement, les températures atteintes se sont révélées pratiquement identiques pour toutes les cartes, en dépit de leurs paramètres par défaut différents.

Overclocking standard

En moyenne, nous ne sommes parvenus à augmenter la fréquence du core que de 50 MHz, même avec le plafond de consommation réglé sur 109 %. Nous avons même essayé de rehausser légèrement la tension du modèle MSI, mais cela ne nous a valu qu’une augmentation de la température de la puce et une perte de stabilité dans les fréquences boostées.

Après avoir constaté qu’il existait une nette divergence entre les fréquences GPU que l’utilisateur pouvait sélectionner et celles que les cartes étaient en réalité capables de tenir dans la durée, nous avons réglé nos trois concurrentes sur une fréquence de 1 200 MHz (atteignable sans problème a priori) et avons enregistré l’évolution des fréquences boostées et des températures pendant deux heures.

Fréquences GPU Boost maximales

Bien que nous ayons paramétré les trois cartes de la même manière, les fréquences boostées obtenues se sont révélées différentes ; la Gigabyte a pris la tête. Nous avons alors repensé notre approche et avons décidé de tenter de déterminer la fréquence GPU Boost la plus élevée qu’il soit possible d’obtenir. En poussant progressivement les réglages de chaque carte, nous avons obtenu des fréquences maximales allant de 1 306 à 1 308 MHz ; nous avons alors heurté un mur. Les trois cartes ont donc une limite supérieure pratiquement identique.

Températures

Les températures des cartes sont restées pratiquement inchangées en dépit de l’overclocking, ce qui n’a pas grand-chose d’étonnant au vu de la maigreur de celui-ci (50 à 67 MHz tout au plus). Autre déception : un tel overclocking n’a pratiquement aucune influence sur les performances dans les tests. Il ne se remarque pour ainsi dire pas dans les jeux et se justifie difficilement au vu de l’augmentation de la consommation (+8 à +15 watts).

Conclusion

S’il est possible de faire tourner les cartes graphiques à haute fréquence pendant un benchmark ou deux, nous avons rapidement dû nous résigner au fait qu’un tel overclocking n’était pas viable dans la durée : les fréquences commencent à diminuer après 30 à 60 minutes tout au plus. Nous aurions dû nous y attendre dans la mesure où nous avions déjà constaté la même chose à la sortie de la GeForce GTX 680. Notons toutefois que tous les résultats mentionnés dans les graphiques ci-dessus ont été confirmés comme stables pendant au moins deux heures.

Gigabyte GTX 770 OC Windforce

Nous sommes heureux que la Gigabyte GeForce GTX 770 OC Windforce (GV-N770OC-2GD) demeure une carte double emplacement, ce qui permet de l’utiliser en SLI. Les ailettes de ses ventilateurs sont toutefois orientées verticalement, ce qui signifie que l’air chaud est expulsé vers le haut ; le reste est soufflé sur la carte-mère et donc recyclé dans le boîtier.

Nous commencerons la présentation de cette carte par son système de refroidissement Windforce et ses traditionnels ventilateurs de 75 mm. Le système a bénéficié d’évolutions fondamentales par rapport à ses prédécesseurs. Gigabyte a par exemple remplacé le cache en plastique par un modèle en métal et les ailettes des ventilateurs sont plus espacées afin d’homogénéiser la distribution de l’air chaud et de réduire les émissions sonores.

Le haut de la carte est assorti d’un connecteur d’alimentation à huit broches et d’un autre à six broches ainsi que de deux connecteurs de pontage SLI.

La chaleur se dissipe via un radiateur en deux parties reliées par six caloducs (2 x 8 mm et 4 x 6 mm) fabriqués dans un matériau composite. La RAM et les régulateurs de tension sont dotés de leurs propres dissipateurs, également reliés au ventirad principal.

La connectique est identique à celle de la carte de référence : deux sorties DVI, une HDMI et une DisplayPort. 

MSI GTX 770 OC Lightning

La MSI GTX 770 OC Lightning, équipée du système de refroidissement TwinFrozr IV, est elle aussi plutôt svelte. Elle nécessite cependant 16 mm d’espace supplémentaire en épaisseur à cause du « Reactor » fixé à l’arrière de sa PCB. Elle n’est par conséquent viable en SLI que si vos emplacements PCI Express sont espacés d’au moins trois slots. Avec ses 30 cm, ce n’est pas non plus la carte la plus courte que nous ayons jamais vue. Enfin, elle pèse un bon 100 g de plus que la GTX 770 et Gigabyte et 230 g de plus que celle de Palit.

L’énorme ventirad « TwinFrozr IV » de la MSI Lightning en fait la carte la plus lourde de ce comparatif, mais également la mieux refroidie et la plus agréable à regarder. Son cache métallique paré de bandes jaunes attire le regard, de même que ses LED bleutées. Nous devons vous signaler que les dimensions annoncées par le fabricant sont faussées et légèrement inférieures à la réalité. En d’autres termes, prévoyez un peu d’espace supplémentaire (ou fiez-vous aux mesures du tableau ci-dessus, qui sont correctes).

MSI a doté sa carte de deux connecteurs d’alimentation auxiliaires à huit broches, ce qui lui confère une certaine marge en la matière. Le fabricant annonce un TDP de 260 watts, bien que la consommation n’atteigne en réalité de tels sommets que dans les jeux et après overclocking (supplémentaire, pas celui d’usine).

La chaleur est amenée au ventirad par deux caloducs en cuivre de 8 mm et trois de 6 mm. La RAM et les régulateurs de tension bénéficient de leur propre refroidissement grâce à un grand cadre bien ventilé.

La connectique nous est familière : deux sorties DVI, une HDMI et une DisplayPort.

Palit GTX 770 OC Jetstream

À 854 g à peine, la Palit GTX 770 OC Jetstream est un poids plume comparé à ses concurrentes.

Le cache de la carte est entièrement fait de plastique, ce qui explique en partie sa légèreté. Elle est toutefois assortie de deux arceaux métalliques qui lui confèrent un aspect mieux fini. En termes de ventilation, on retrouve la configuration des cartes Jetstream précédentes : un gros ventilateur de 92 mm au milieu flanqué de deux « petits » ventilateurs de 80 mm (qui restent plus grands que ceux de la carte Gigabyte).

Palit a équipé la Jetstream de deux connecteurs d’alimentation auxiliaire, un huit broches et un six broches. L’espace qui les sépare indique que la société avant sans doute d’autres plans à l’origine.

Deux caloducs de 8 mm et trois de 6 mm, tous plaqués de nickel, transfèrent la chaleur du GPU vers le ventirad en deux parties. La mémoire et les régulateurs de tension jouissent de leur propre refroidissement via un énorme cadre bien ventilé, qui sert également à rigidifier la PCB.

La Palit GTX 770 OC Jetstream affiche la même connectique que la carte de référence de Nvidia.

Conclusion

Le processeur graphique GK104 de Nvidia n’est pas neuf. On pourrait même aller jusqu’à dire qu’il est plutôt vieux pour une nouvelle carte haut de gamme. Même constat pour le design de la GeForce GTX 770 : il est très similaire à celui de la GTX 690 et pratiquement identique à celui de la Titan et de la GTX 780. On aurait donc pu s’attendre à un lancement particulièrement terne.

Mais ce serait oublier que dans son rôle de moteur pour carte graphique destinée au jeu, le GK104 est sacrément bon et que le design des GTX 770, 780 et Titan est excellent ; sans précédent, même, tant chez Nvidia que chez AMD. Au final, cela nous donne une carte avec un TDP de 230 watts qui est rapide, silencieuse, bien refroidie et… assortie d’un prix des plus attrayants ?

Eh oui ! Nous nous attendions vraiment à ce que Nvidia propose sa GeForce GTX 770 aux alentours de 450 € et se positionne en remplacement de la GTX 680, mais le fondeur a décidé de surprendre tout le monde et d’opter pour un prix public recommandé de 399 €.

Lorsqu’on fait la moyenne de tous les framerates obtenus en configuration monocarte au cours de cet article, la GeForce GTX 770 obtient 52,4 images/s. La Radeon HD 7970 GHz Edition termine à 53,8 images/s. Bref, les deux cartes sont incroyablement proches tant qu’il n’est pas question de SLI ou de CrossFire. Pour un prix relativement similaire, vous avez donc le choix entre une GeForce GTX 770 plus silencieuse, au design excellent et assortie d’utilitaires de bonne facture, ou une Radeon HD 7970 GHz Edition accompagnée d’un bundle de jeux record. La carte d’AMD est également dotée de performances plus que correctes en calcul généraliste, mais qui encore espérer gagner de l’argent en minant des bitcoins de nos jours ?

Si vous vous orientez vers une configuration multi-GPU, nous vous conseillons sans hésitation d’opter pour une carte Nvidia, du moins tant qu’AMD n’aura pas réglé les problèmes de variance interimages que nous avons constatés dans des titres comme Battlefield 3, BioShock Infinite, Crysis 3, Far Cry 3 et Tomb Raider. Vous avez donc le choix entre deux GeForce GTX 770 pour 800 €, une GTX 690 pour 890 €, deux GTX 780 pour 1 300 € ou deux Titan pour 1 900 €. Au vu de leur rapport performances/prix, les GTX 770 représentent une excellente affaire pour les passionnés qui jouent en 2560 x 1440. Sans oublier que si vous avez besoin d’encore plus de puissance, vous pouvez ajouter une troisième GTX 770 et avoir déboursé moins que pour deux GTX 780.

Il reste la question de la capacité de mémoire. Les cartes 2 Go ne nous ont posé aucun problème à une résolution de 2560 x 1440, mais si vous désirez jouer en 5760 x 1080 ou plus, mieux vaut opter pour un modèle à 3 ou 4 Go de mémoire. A priori, une GeForce GTX 770 4 Go devrait coûter une cinquantaine d’euros supplémentaires, ce qui signifie qu’une paire reviendrait à 900 € (le prix d’une GTX 690 mais avec de meilleures performances globales). Nous n’avons pas encore réalisé de tests en tri-SLI avec les GTX 770, mais l’expérience nous indique qu’une telle configuration serait préférable à deux GTX 780, même si elle coûte 50 € de plus.

La GK104 est peut-être un vieux GPU mais il demeure excellent dans les jeux. Il suffisait d’augmenter ses fréquences, de l’assortir du système de refroidissement le plus efficace (et le plus joli !) que nous ayons jamais vu et de l’intégrer à une carte vendue 30 € de moins que la GeForce GTX 680 pour que obtenir une carte graphique capable de faire de l’ombre à la Radeon HD 7970 GHz Edition. Nvidia n’avait plus fait preuve d’une telle agressivité depuis le lancement de la GeForce GTX 650 Ti Boost. Et c’est la raison pour laquelle nous avons décidé de décerner à la GeForce GTX 770 le prix Tom’s Hardware Performances/Prix 2013. Les cartes graphiques haut de gamme restent des composants onéreux, mais nous sommes heureux de constater qu’il est possible de jouir de performances supérieures à celles de la GeForce GTX 680, et ce, pour 100 € de moins qu’au lancement de cette dernière.