Présentation, système de test
La Red Devil de Powercolor est la carte pour le joueur à la recherche d’une RX Vega 64 originale au look tranché et aux dimensions XXL. Hélas, la belle se fait rare, comme toutes les cartes Vega, et il faudra avoir de la chance et casser sa tirelire pour l’avoir (voir braquer un mineur chinois). Dans la catégorie poids lourds et « more is more », elle a pour concurrente la carte Sapphire RX Vega 64 Nitro+.
En raison de la pénurie de cartes Vega 64 et des prix pratiqués qui ne reflètent plus vraiment la différence de qualité d’une carte à l’autre, on peut se montrer heureux si on parvient à obtenir une Vega 64, quelle qu’elle soit. Nuançons tout de même, car la disponibilité en Europe reste meilleure que dans d’autres régions du monde comme en Amérique du Nord ou en Asie.
Spécifications
Observons pour finir les spécifications de la carte, la fréquence de Boost annoncée restant toute théorique, puisque très difficilement atteignable au sein du Power Limit fixé par le constructeur.
| Modèle | Radeon RX Vega64 Reference | Powercolor RX Vega64 Red Devil | Radeon RX Vega56 Reference | GeForce GTX 1070 Ti | Geforce GTX 1080 FE |
|---|---|---|---|---|---|
| GPU | Vega 10 | Vega 10 | Vega 10 | GP104 | GP104 |
| Surface du die | 484 mm² | 484 mm² | 484 mm² | 314 mm² | 314 mm² |
| Transistors (milliards) | 12,5 | 12,5 | 12,5 | 7,2 | 7,2 |
| Fréquence GPU base Boost | 1274 MHz 1546 MHz | 1274 MHz 1630 MHz | 1156 MHz 1471 MHz | 1607 MHz 1683 MHz | 1607 MHz 1733 MHz |
| Shaders/SIMD | 4096/64 | 4096/64 | 3585/56 | 2432/19 | 2560/20 |
| Unité de texture ROPS | 256 64 | 256 64 | 224 64 | 152 64 | 160 64 |
| Fillrate pixels | 99 GPix/s | 104 GPix/s | 94 GPix/s | 108 GPix/s | 114 GPix/s |
| Fillrate texels | 396 GTex/s | 417 GTex/s | 330 GTex/s | 244 GTex/s | 257 GTex/s |
| Bus mémoire | 2048 Bits | 2048 Bits | 2048 Bits | 256 Bits | 256 Bits |
| Type de RAM | HBM2 | HBM2 | HBM2 | GDDR5 | GDDR5X |
| Bande passante mémoire | 484 Go/s | 484 Go/s | 410 Go/s | 256 Go/s | 320 Go/s |
| Transfert mémoire | 1,9 GT/s | 1,9 GT/s | 1,6 GT/s | 8 GT/s | 10 GT/s |
| Quantité de RAM | 8 GB | 8 GB | 8 GB | 8 GB | 8 GB |
| DX Feature-Level | 12_1 | 12_1 | 12_1 | 12_1 | 12_1 |
| Connecteurs PCIe | 2× 8-Pin | 2x 8 Pin | 2× 8-Pin | 1x 8-Pin | 1x 8-Pin |
| TDP | 295 Watts | 283 Watts | 210 Watts | 180 Watts | 180 Watts |
Méthode de test
Le système de test et la méthodologie employée ont déjà été traités en détail. Vous pouvez tout savoir en consultant notre article sur nos nouvelles méthodes de test des cartes graphiques.
| Système | Intel Core i7-6900K @4.3 GHz MSI X99S XPower Gaming Titanium Corsair Vengeance DDR4-3200 1x 1 To Toshiba OCZ RD400 2x 960 Go Toshiba OCZ TR150 Be Quiet Dark Power Pro 11, 850W Windows 10 Pro à jour |
|---|---|
| Refroidissement | Alphacool Eiszeit 2000 Chiller Alphacool Eisblock XPX Thermal Grizzly Kryonaut |
| Moniteur | Eizo EV3237-BK |
| Boîtier | Lian Li PC-T70 modifié (ouvert et fermé) |
| Mesures électriques | Point de mesure sans contact sur le slot PCIe, via un riser PCIe Point de mesure sans contact sur les connecteurs PCIe d’alimentation Mesure directe au niveau de l’alimentation 4x oscilloscopes Rohde & Schwarz HMO 3054 multicanaux, 500 MHz avec fonction mémoire 4x pinces ampèremétriques Rohde & Schwarz HZO50 (de 1 mA à 30 A, 100 KHz, courant continu) 4x sondes de test Rohde & Schwarz HZ355 (10:1, 500 MHz) 1x multimètre numérique Rohde & Schwarz HMC 8012, avec fonction mémoire |
| Imagerie thermique | Caméra infrarouge Optris PI640 Logiciel PI Connect |
| Mesures sonores | Micro NTI Audio M2211 (avec fichier de calibration) Interface Steinberg UR12 (avec alimentation fantôme pour les microphones) Creative X7 Logiciel Smaart v.7 Chambre anéchoïque, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxlxH) Mesures axiales, à la perpendiculaire du centre de(s) la source(s) sonore(s), distance de 50 cm Nuisances sonores exprimées en dBA (lent), analyse en temps réel (RTA) Spectre de fréquence représenté sous forme de graphique |
La carte en détail
Prise en main, dimensions
Avec 1409 grammes sur la balance, la carte est à peine moins lourde que le vaisseau amiral de Sapphire. Longue de 30,2 cm (de l’équerre PCI à l’extrémité de la coque de refroidissement) et haute de 12,7 cm, elle prend ses aises comme la carte Strix d’Asus. Son épaisseur la distingue cependant : 5,2 cm promettent un refroidissement d’exception.
Les trois ventilateurs de 9 cm viennent se loger dans des ouvertures de 9,2 cm de diamètre. Chaque ventilateur possède neuf pales et leur forme est optimisée pour la pression statique plutôt que le débit d’air, ce qui devrait profiter au refroidissement sur une carte au radiateur aussi épais.
La plaque arrière est estampillée du logo Red Devil. Elle permet de stabiliser l’ensemble et participe au look général, mais ne contribue pas au refroidissement.
Il faudra prendre en compte le dépassement de 5 mm de cette plaque arrière par rapport au PCB, ce qui pose parfois problème sur certaines cartes mère, ou lorsque le radiateur CPU est particulièrement imposant.
Sous la carte, on découvre des ailettes du radiateur orientées à la verticale ; le format 2,5 slot qu’a choisi Powercolor permet d’accroitre significativement la surface de dissipation.
Le dessus de la carte est typique des Red Devil Powercolor : on retrouve la coque métallique du système de refroidissement parsemé d’applications rouge métallisé, le panneau rétroéclairé (en rouge, bien sûr) « Red Devil » et à l’extrémité, deux connecteurs d’alimentation PCIe à 8 broches.
L’extrémité de la carte est recouverte par la coque du système de refroidissement, mais laisse entrevoir la fin de trois caloducs de 6 mm de diamètre et d’un autre de 8 mm.
L’équerre PCI est équipée de quatre des cinq sorties de la carte de référence. On retrouve deux sorties HDMI 2.0, deux DisplayPort 1.4, mais l’antique DVI-I Dual Link a disparu.
État de la carte à réception
Bien que notre carte ait été fournie avec le sceau du constructeur, des traces de démontages répétés étaient clairement visibles. Il n’est pas bien difficile avec les outils appropriés d’ôter une vis sur laquelle un sceau a été apposé, puis de remettre tout en place ni vu ni connu. Ce sont des choses qui arrivent quand une carte passe de main en main.
Mais la main a été lourde lorsque l’un des testeurs a appliqué une couche de pâte thermique. Une telle quantité aurait suffi pour deux ou trois cartes et le surplus n’est pas idéal pour la dissipation thermique. Nous avons nettoyé le gâchis et appliqué à la place une bonne pâte thermique utilisée par des fabricants de cartes, en veillant à ne pas vider tout le tube.
Les pads thermiques déformés, voire inutilisables ont été soit remplacées, soit remis à leur place. Nos manipulations ont permis de gagner 4 à 5 degrés au niveau du GPU et encore plus au niveau de certains convertisseurs de tension. Nos mesures sont celles effectuées après réparations, car certainement plus représentatives de ce à quoi s’attendre sur une carte neuve.
Démontage : dissipateur et alimentation
Le PCB en détail
Si Powercolor ne reprend pas trait pour trait le design de référence AMD, il s’en inspire fortement. Le PBC a été rallongé pour laisser la place au second BIOS et à la prise d’alimentation pour les LED avec interrupteur sur le côté.
Le GPU est ravitaillé en courant par six phases doublées pour un total de 12 circuits de conversion du courant (VDDC). La mémoire doit se contenter d’une seule phase (MVDD). L’image suivante montre aussi les phases pour les composants secondaires.Powercolor n’a donc pas souhaité réinventer la roue et s’est largement inspiré du design de référence.
À l’arrière du PCB, on remarque surtout les composants autour du socle du package, mais aussi le contrôleur PWM, les doubleurs de phases, les condensateurs SMD pour le lissage du courant, et d’autres composants secondaires.
La carte tire la majeure partie de son énergie des deux prises d’alimentation à huit proches. La fente de la carte mère ne fournit que 23 à 26 W, le reste vient donc deux ces connecteurs. Nous verrons plus tard combien exactement.
Le système de refroidissement et la plaque arrière
Une fois la coque du système de refroidissement ôtée, on constate qu’elle est formée de deux couches. Une couche extérieure métallique, et une couche intérieure rouge en polycarbonate, sur laquelle les ventilateurs viennent se fixer (ils ne sont pas découplés).
L’arrière de la plaque arrière est recouverte d’une pellicule noire afin de mieux absorber le rayonnement de chaleur. Elle est percée de nombreuses aérations et sa surface est relativement modeste. L’impliquer dans la dissipation au moyen de pads thermiques ne changerait donc pas grand-chose aux températures, déjà excellentes.
Voici, sous forme de tableau, le récapitulatif des caractéristiques principales du système de refroidissement :
| Le système de refroidissement | |
|---|---|
| Type de refroidissement | Par air |
| Refroidissement du GPU | Bloc de refroidissement en cuivre nickelé |
| Lamelles du radiateur | En aluminium, à la verticale Peu espacées, non penchées |
| Caloducs | 3 de 6 mm, 2 de 8 mm de diamètre, en cuivre et matériaux composites, nickelés |
| Refroidissement des VRM | 4 phases via bloc de refroidissement dédié 3 phases via bloc de refroidissement GPU |
| Refroidissement de la mémoire | Refroidissement des modules HBM2 de mémoire via bloc de refroidissement GPU |
| Ventilateurs | 3 ventilateurs de 9 cm (ouverture de 9,2 cm), 9 pales par ventilateur |
| Plaque arrière | En aluminium, recouverte d’une pellicule noire Ne participe pas au refroidissement |
Passons au système de refroidissement à l’avant. Le bloc de refroidissement du GPU est traversé par trois caloducs de 6 mm de diamètre et deux de 8 mm. Ces autoroutes de la chaleur en métaux composites nickelés transmettent l’énergie calorique émise par le GPU aux ailettes du radiateur. On remarque aussi le bloc de refroidissement distinct pour une partie des VRM GPU placés en ligne.
Le bloc de refroidissement du GPU est constitué d’une plaque à la surface de laquelle on remarque quelques aspérités, mais qui fonctionne tout de même au moins aussi bien que la carte Asus.
Performance en jeux QHD (2560 x 1440 pixels)
Pour ces benchmarks, nous utilisons le BIOS par défaut, la version OC n’apportant de toute façon qu’un gain minimum au prix d’une consommation démesurée. Comme sur les autres Vega testées, le potentiel d’overclocking est limité et chaque pourcent de performance grappillé se fait au prix d’une consommation disproportionnée et de nuisances sonores difficilement justifiables.
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 pour les cartes Vega. Par rapport à la carte de référence, le gain en fréquence est plutôt modéré et la performance n’augmente que légèrement. Ça reste assez pour que la Powercolor se montre toujours plus rapide que la carte de référence, heureusement.
Performances en jeux 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 rafraîchissement agréable.
Les avantages d’une carte partenaire ne sont donc pas à évaluer en termes de FPS, mais plutôt selon la qualité du système de refroidissement et le niveau de nuisances sonores. Les cartes AMD souffrent en effet de manière récurrente de déficits à ce niveau. Avec une bonne carte partenaire, on ne de va pas beaucoup plus vite, mais on obtient généralement une carte moins chaude et plus silencieuse.
Consommation
Consommation dans différents scénarios
La consommation en jeu atteint 283 W avec le BIOS par défaut, soit 3 W de plus que la carte de référence. Le gain en performance est supérieur à la carte de référence grâce à la mise à jour des pilotes. Les nouveaux réglages de consommation dans le BIOS semblent donc avoir porté leurs fruits. En test de torture, on mesure 282 W, ce qui est tout à fait acceptable.
Le mode OC ne fait que relever le Power Limit sans toucher aux fréquences maximales. Activé, la carte s’octroie plus de 320 W, tandis que la performance augmente dans des proportions homéopathiques.
Sur le graphique suivant d’évolution de la tension en jeu et en test de torture, on voit que le Power Limit influence fortement la tension :
Respect des normes
Avec au maximum 2,4 A en test de torture, la carte consomme moins de la moitié du maximum préconisé (5,5 A) par la norme PCI SIG au niveau de l’alimentation 12 V de la carte mère. En jeu, cette valeur descend à 2,3 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. Évidemment, les variations les plus importantes ont lieu dans les jeux. On constate de très courts pics jusqu’à 350 W, mais ce n’est pas inquiétant car ces maximales ne durent que quelques millisecondes.
Le graphique d’évolution de l’intensité du courant illustre un comportement similaire :
En mode OC, la consommation explose et se montre encore plus erratique :
… ce qui se ressent au niveau de l’intensité électrique :
En test de torture, les pics de consommation sont moins intenses, mais la consommation moyenne 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, overclocking
Overclocking et undervolting
Un overclocking traditionnel à l’aide d’une augmentation du Power Limit pour une fréquence légèrement supérieure contredit la philosophie du système de refroidissement, qui se propose avant tout de limiter les nuisances sonores tout en conservant une performance honorable. Il ne faut pas le pousser trop, sinon les nuisances sonores explosent. Comme nous l’avions évoqué dans l’article étudiant 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 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 varie d’une carte à l’autre (et malheureusement d’une version des pilotes 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 plus haut, 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 14°C plus chauds que ce qui était communiqué. Cependant, les températures restent toujours à un niveau non critique.
Nous récapitulons dans un tableau la fréquence de Boost et la température enregistrées en début et fin de test. Il faut garder à l’esprit que la fréquence dans des scénarios moins exigeants sera plus élevée que les valeurs obtenues ici. Dans le jeu Wolfenstein 2, il est ainsi possible d’atteindre 1,63 GHz dans des scènes d’intérieur (beaucoup moins à l’extérieur).
| Début | Fin | |
|---|---|---|
| Sur banc de test | ||
| Temp. GPU | 32 °C | 65 °C |
| Fréquence GPU | 1523 MHz | 1381 MHz |
| Temp. ambiante | 22 °C | 22 °C |
| Boitier fermé | ||
| Temp. GPU | 34 °C | 64 °C |
| Fréquence GPU | 1523 MHz | 1375 MHz |
| Temp. dans boitier | 24°C | 47°C |
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. Placée dans un boîtier ou sur banc de test, le comportement de la carte reste analogue, ce qui est plutôt positif.
En jeu, la fréquence est environ 100 MHz supérieure à celle de la carte de référence. Cette augmentation d’un peu plus de 11 % de la fréquence se traduit par une augmentation des performances de 6 à 8 %, un gain plutôt décevant. En test de torture, la carte réagit de manière très constante, que l’on soit sur banc de test ou boitier fermé :
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 mieux voir, on a retiré la plaque arrière qui ne participe de toute façon pas au refroidissement. Pour s’en assurer, nous avons mesuré les températures avant et après l’opération, et n’avons constaté aucun changement.
En jeu
Dans le jeu Witcher 3, sur banc de test, rien à signaler. 68°C sous le package et 66°C sous les convertisseurs de tensions sont des températures plus que raisonnables ; on en aurait presque peur, qu’ils n’attrapent froid.
Boîtier fermé, la température des convertisseurs de tension augmente d’un tout petit degré et sous le package, le permafrost commence à dégeler avec deux degrés de plus. Ces températures très basses se font au prix d’une augmentation significative de la vitesse des ventilateurs, car Powercolor a fixé une cible de température assez conservatrice. Nous verrons dans la partie nuisances sonores ce que cela donne en pratique.
Test de torture
En test de torture, la consommation reste élevée comme en jeu. La charge demeurant constamment très élevée, les convertisseurs de tension ont tendance à chauffer plus, qui se ressent au niveau des températures.
Boiter fermé, les points chauds prennent un à deux degrés, pas plus. Les ventilateurs tournent par contre nettement plus rapidement.
Qu’en conclure ? Que la carte, malgré son nom, ne promet pas des températures infernales. On a même affaire à un modèle de vertu pour ce qui est des températures.
Phases d’échauffement et de refroidissement
En bonus, voici les images infrarouges montrant la carte en phase d’échauffement, puis de refroidissement. On voit très bien quels composants chauffent le plus, et quelles parties de la carte sont les mieux refroidies.
Nuisances sonores
Comportement des ventilateurs et nuisances sonores
La carte est malheureusement dépourvue d’un mode semi passif, comme sur le modèle de référence AMD. Les ventilateurs tournent en permanence au tiers de leur puissance (fréquence PWM de 33 à 34 %) soit 1100 à 1200 tpm. La température GPU au repos est donc très basse ; elle est comprise dans une fourchette allant de 25 à 38 °C. Sur le PCB, nous n’avons trouvé aucun contrôleur permettant l’arrêt total des ventilateurs.
Après un démarrage en trombe en phase d’échauffement (comme imposé par AMD), les ventilateurs baissent de régime. La carte est sensible à l’environnement dans lequel elle évolue : boîtier fermé, les ventilateurs tournent beaucoup plus vite que sur banc de test. La cible de température assez basse retenue par le fabricant explique en partie ce comportement.
Comportement similaire en test de torture. On peut donc en conclure que la carte s’en sort bien, mais qu’il faudra particulièrement veiller à une bonne aération du boîtier pour éviter que les ventilateurs de la carte graphique ne montent trop dans les tours, générant des nuisances sonores importantes.
La carte possède donc des réserves pour être plus discrète. En relevant la cible de température à 70°C, on pourrait rentre la carte presque inaudible boitier fermé.
| Vitesse des ventilateurs et nuisances sonores | |
|---|---|
| Vitesse max. des ventilateurs sur banc de benchmark | 1861 tpm (max) |
| Vitesse moy. des ventilateurs sur banc de benchmark | 1496 tpm (chaude) |
| Vitesse max. des ventilateurs boitier fermé | 2561 tpm (max) |
| Vitesse moy. des ventilateurs boitier fermé | 1617 tpm (chaude) |
| Nuisances sonores (plage) | 32.2 (min) à 51.4 dBA (au démarrage) |
| Nuisances sonores (moyenne) | 34,2 dBA (chaude, sur banc de test ) 38,3 dBA (chaude, boitier fermé) |
| Nuisances sonores (au repos) | 32.2 dB(A) |
| Impressions subjectives | peu de bruits de roulement légers bruits du moteur aux environs de 1 KHz bruit du brassage d’air modéré crissement des bobines léger |
La carte n’émet que 34,2 dB sur banc de test, un bon résultat que la plupart des testeurs ont mis en avant. Placée dans un boîtier fermé, c’est cependant une autre histoire puisque la carte dépasse alors 38 dB. Le graphique suivant montre le spectre sonore boîtier fermé et illustre de manière graphique nos impressions d’écoute subjectives.
Avec cette carte, il faudra donc s’assurer que le flux d’air au sein de son boîtier est correctement dimensionné, afin éviter que les trois ventilateurs de la carte ne donnent inutilement de la voix. Si en plus, on relève un peu la cible de température, on devrait rester en dessous de 35 dB.
Résumé et conclusion
Résumé
Avec la Powercolor RX Vega 64, nous achevons notre série de tests de cartes Vega partenaires. Il n’existe en effet pas d’autres cartes disponibles sur le marché actuellement, à part peut-être la Sapphire Pulse, censée être la version low cost de la Nitro. On n’a vu passé aucune annonce de la part de XFX, on a donc fait une croix sur un hypothétique modèle.
Mais revenons à la carte Powercolor, qui a su nous convaincre. En reprenant l’excellent design de référence fourni par AMD et en l’adaptant à ses besoins, Powercolor lui a ajouté un système de refroidissement dantesque justifiant bien son nom. Même si par défaut la carte privilégie la température sur les nuisances sonores, avec quelques réglages, on obtient une carte silencieuse et bien refroidie.
En effet, en augmentant la cible de température jusqu’à, disons, 75°C, on pourra rendre la carte silencieuse dans la plupart des boîtiers. Cela demandera naturellement un peu de patience, mais nos tests boîtier fermé prouvent que cela est possible. Sur banc de test évidemment, la carte est quasi inaudible… mais c’est un cas de figure peu réaliste.
La performance est en ligne avec ce qu’on peut attendre d’une carte Vega. Le potentiel d’overclocking est assez peu élevé et il faudra passer par des logiciels d’overclocking dédiés pour régler la tension et le Power Limit, plutôt que de se limiter au BIOS OC, qui fait inutilement chauffer la carte sans gain de performance notable. Mais ces limites en termes d’overclocking concernent toutes les cartes Vega et pas seulement ce modèle.
Conclusion
PowerColor RX Vega 64 Red Devil
- Refroidissement très efficace
- Silencieuse (et améliorable)
- Grosse et lourde
- Peu de marge d'overclocking
Bien joué, Powercolor ! Comme son concurrent Sapphire, le constructeur a vu les choses en grand et réalisé une carte impressionnante qui ne surchauffe jamais, même dans les situations les plus extrêmes. Les nuisances sonores et la performance sont excellentes, même si du côté de l’équipe verte, des alternatives existent avec une disponibilité supérieure et une consommation inférieure. Selon les jeux, la Vega se montre plus ou moins rapide que la GeForce GTX 1080. Notre modèle de test, passé de main en main plus souvent qu’un billet de cinq euros, a quand même su nous convaincre. Le principal problème de cette carte, c’est finalement sa disponibilité très limitée, et souvent à un prix délirant. Mais Powercolor n’y peut rien et il ne reste plus qu’à espérer que la situation se détende…
