Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Introduction

Il y a un mois encore, nous ne nous attendions absolument pas à voir débarquer une nouvelle génération de cartes graphiques avant 2012. Pire, il y a une semaine encore, tout indiquait que le lancement aurait lieu le 9 janvier comme AMD nous l’avait annoncé initialement. Après tout, Windows 8 et DirectX 11.1 ne sont pas attendus avant un semestre au moins et les cartes graphiques haut de gamme actuelles sont déjà parfaitement à même de faire tourner les jeux les plus gourmands. De plus, bien que la firme de Sunnyvale soit censée avoir mis un terme à la production de sa Radeon HD 6990 il y a plusieurs mois, nous nous inquiétions des rumeurs portant sur le mauvais rendement du processus de gravure en 28 nm de TSMC, qui aurait empêché tout nouveau GPU basé sur celui-ci d’être commercialisé à temps. Nous nous attendions donc plus à un retard qu’à l’inverse.

Ce qui explique notre étonnement lorsqu’AMD a avancé la date de lancement à… aujourd’hui. Chez AMD, la position officielle est la suivante : « Après avoir entendu les remarques de nos partenaires et évalué notre niveau de préparation […] nous estimons que cette nouvelle date nous permettra de profiter des fêtes et du CES ». « Profiter des fêtes » en lançant un produit 72 heures avant Noël nous paraît franchement discutable, mais il n’y a pas grand intérêt à tergiverser sur les motivations possibles d’un tel changement en dehors du petit cercle des journalistes. Celui-ci a toutefois un effet navrant : bon nombre des éditeurs de logiciels partenaires d’AMD n’ont pas été en mesure de préparer, et donc de nous fournir, les applications dont nous aurions eu besoin pour tester correctement les nouvelles fonctionnalités de la puce. D’une certaine manière, cet article est donc plus une preview qu’un véritable test ; nous nous rattraperons bien entendu lorsque les outils de test adaptés seront disponibles. 

Ceci étant, le minimum serait maintenant que la carte soit réellement disponible dans les heures qui suivent son lancement. Sinon, comment justifier le changement de calendrier ? Qu’est-ce qu’AMD pourrait bien avoir à gagner d’un lancement papier ? Sachant que NVIDIA est encore à des mois de présenter le moindre produit reposant sur son architecture Kepler, il serait tout de même dommage qu’AMD n’ait fait tout cela que dans le but de pouvoir clamer haut et fort qu’il a lancé une carte haut de gamme gravée en 28 nm en 2011.

Image 1 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La Radeon HD 7970 : présentation

Qu’elle soit ou non prête à débarquer dans nos rayons, l’AMD Radeon HD 7970 est d’ores et déjà en test dans le laboratoire de Tom’s Hardware. Et que l’on ne s’y trompe pas : les cartes de cette nouvelle génération n’ont rien d’une révision mineure de la série Radeon HD 6000. Dénommée « Southern Islands », la nouvelle architecture du fondeur a été redessinée de zéro et propose une longue liste de nouvelles fonctionnalités et capacités, la moindre d’entre elles n’étant pas la compatibilité avec l’API DirectX 11.1 de Microsoft. Le GPU fer de lance de la gamme, qui porte le nom de « Tahiti », compte 4,31 milliards de transistors, soit 60 % de plus que la plus grosse puce basée sur l’architecture précédente (Cayman) ; qui plus est, AMD ayant adopté un processus de lithographie en 28 nm, le die de ce GPU ne fait que 365 mm², ce qui est inférieur à la surface de son prédécesseur (389 mm²).

Avant d’aborder plus en détail l’architecture, nous allons toutefois comparer les spécifications techniques de la nouvelle carte à celles de ses principales concurrentes.


Radeon HD 7970
Radeon HD 6970
Radeon HD 6990
GeForce GTX 580
Shader/VU
20481536
3072
512
Unités de textures
128
9619264
ROP full-color
32
3264
48
Fréquence GPU
925 MHz880 MHz830 MHz772 (1544) MHz
Fillrate textures
118,4 Gtex/s
84,5 Gtex/s159,4 Gtex/s49,4 Gtex/s
Fréquence mémoire
1375 MHz1375 MHz1250 MHz
1002 MHz
Bus mémoire
384 bits
256 bits
2 x 256 bits
384 bits
Bande passante mémoire
264 Go/s
160 Go/s160 Go/s192,4 Go/s
Taille mémoire
3 Go de GDDR5
2 Go de GDDR52 Go de GDDR51,5 ou 3 Go de GDDR5
Taille du die
365 mm²
389 mm²2 x 389 mm&520 mm²
Transistors (milliards)
4,31
2,645,283
Finesse de gravure
28 nm40 nm
40 nm40 nm
Connecteurs d’alimentation
1 x 8 broches, 1 x 6 broches
1 x 8 broches, 1 x 6 broches
2 x 8 broches
1 x 8 broches, 1 x 6 broches
Consommation max. (TDP)
250 watts
250 watts
375 watts
244 watts
Prix
500 €
300-320 €
630-800 €
400-450 € (1,5 Go)
480-520 € (3 Go)

Comme on peut le voir, cette carte propose de nettes avancées par rapport à la Radeon HD 6970 : 33 % de shaders et d’unités de textures en plus et 65 % de bande passante mémoire supplémentaire grâce au passage à un bus de 384 bits. En fait, les seules spécifications qui n’évoluent pas sont le nombre de ROP (32) et le TDP (250 watts). Sur la base de ces chiffres (et du fait qu’apparemment, cette carte va coûter aux alentours de 500 €), nous nous attendons à ce que la Radeon HD 7970 fasse mordre la poussière à la Radeon HD 6970, dépasse légèrement la GeForce GTX 580 et termine derrière la Radeon HD 6990. Notons cependant qu’il y a bien plus à dire de cette carte que ses simples performances dans les jeux ; raison pour laquelle, dans les pages qui suivent, nous aborderons plus en détail les nombreuses capacités de la nouvelle architecture d’AMD.

Commençons toutefois par résumer ce que nous savons de la gamme Radeon HD 7000. Quoi qu’aient pu en dire certaines rumeurs, tous les GPU Radeon HD 7000 gravés en 28 nm (nom de code : Southern Islands) reposent sur l’architecture Graphics Core Next ; cela inclut au grand minimum les Radeon HD 7700 (Cape Verde), 7800 (Pitcairn) et 7900 (Tahiti). Parallèlement, AMD est susceptible d’inclure dans cette même gamme Radeon HD 7000 certains produits gravés en 40 nm ; il s’agira en fait de produits reposant sur l’architecture VLIW4/5 rebadgés.

Toutes les cartes Southern Islands possèdent les mêmes fonctions et capacités, ce qui est une bonne nouvelle. Voici un slide illustrant le positionnement des nouvelles séries par rapport aux Radeon HD 6000 :

Image 2 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Comme vous pourrez le constater dans nos tests, la série Radeon HD 7900 tient à cet égard ses promesses et se positionne à l’endroit prévu. Notons la date de sortie prévue (1er trimestre 2012) et la carte bi-GPU en tout haut de gamme.

Les performances relatives des cartes de la gamme Radeon HD 7000 étant clairement établies par le département marketing d’AMD, nous pouvons passer en revue les caractéristiques qui rendent ces nouvelles cartes si uniques en leur genre. Commençons par le commencement : l’architecture Southern Islands.

L’architecture Southern Islands

Si la Radeon HD 7970 est la première carte disponible dans le commerce à être basée sur l’architecture Graphics Core Next d’AMD, cette dernière n’a plus grand-chose de secret depuis un bon moment. En effet, afin de donner aux développeurs un maximum de temps pour se former à son futur matériel, AMD l’a dévoilée en juin 2011, lors du Fusion Developer Summit. Selon Eric Demers, CTO de la division graphique de la société, l’architecture VLIW utilisée jusqu’à présent et depuis l’époque des Radeon HD 2000 n’avait pas encore exploité l’intégralité de son potentiel en matière graphique, mais commençait à montrer ses limites dans le cadre des tâches de calcul plus généralistes. Plutôt que de recycler une fois de plus une vieille technologie, la firme de Sunnyvale a donc choisi d’investir dans un renouvellement complet de son architecture.

Un tel choix a de quoi effrayer : le calcul généraliste et la flexibilité ont beau être des objectifs tout à fait nobles et défendables, les cartes graphiques haut de gamme restent avant toute chose utilisées pour booster la qualité visuelle et la fluidité des jeux. Pour AMD, le défi était donc de concevoir un GPU qui soit à la fois plus polyvalent et plus performant en 3D. Et pour y parvenir, la société a choisi d’abandonner l’architecture Very Long Instruction Word (VLIW) en faveur de la Graphics Core Next.

Premier avantage de Graphics Core Next : l’efficacité

L’architecture VLIW d’AMD est très efficace lorsqu’il s’agit de traiter des instructions graphiques. Son compilateur est optimisé pour les calculs de produits scalaires, qui constituent le cœur même des calculs graphiques en 3D. Elle montre toutefois ses faiblesses lorsqu’elle doit traiter les instructions scalaires que l’on retrouve dans les applications plus généralistes : dans ce cas, le compilateur est très sollicité pour maximiser les optimisations et doit parfois faire des suppositions. Or, il arrive de temps en temps qu’un jeu d’instructions (on parle de « front d’onde ») ne puisse s’exécuter tant qu’un autre n’a pas été traité ; c’est ce que l’on appelle une dépendance. Le problème est que le compilateur ne peut pas modifier la file d’attente des fronts d’ondes après coup, ce qui signifie que les ALU doivent souvent perdre du temps à attendre que les dépendances soient résolues.

Rien de tel qu’un exemple pour illustrer le problème. Voici un exemple théoriques montrant comme le moteur SIMD VLIW4 de la Radeon HD 6970, avec ses 16 banques de shaders (contenant chacun 4 ALU, ce qui donne un total de 64 ALU par moteur SIMD), traiterait une file d’attente de fronts d’ondes contenant des dépendances :

Image 3 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 4 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Comme vous pouvez le voir, l’architecture VLIW ne gère pas les dépendances de manière idéale, et plusieurs fronts d’ondes doivent patienter inutilement dans la file pendant que des ALU restent vides et au repos.

Comment, dans ce cas, accroître le nombre de calculs scalaires réalisés par cycle ? Simple : en faisant appel à une nouvelle unité de traitement nommée « Compute Unit » (CU). La CU dispose, en dur, de son propre algorithme d’ordonnancement, lequel est capable d’assigner les fronts d’onde aux unités de calcul vectoriel (« Vector Unit », VU) disponibles, et ce, avec une capacité limitée à le faire dans le désordre afin d’éviter les goulots d’étranglement liés aux dépendances.

Les Compute Unit remplacent les moteurs SIMD auxquels nous avions fini par nous habituer. Chaque CU comprend quatre VU, elles-mêmes composées de 16 ALU (Arithmetic & Logical Unit) ; nous avons donc 64 ALU par CU, soit autant que par moteur SIMD. La principale différence réside dans le fait que, contrairement aux shaders des moteurs SIMD, les quatre Vector Units (VU) de la Compute Unit (CU) sont ordonnancées de manière indépendante.

D’apparence peut-être anecdotique, cette différence est cruciale pour améliorer les performances en calcul généraliste, car elle donne à chaque VU la possibilité de traiter des fronts d’onde différents en cas de dépendance au sein de la file d’attente :

Image 5 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Dans notre exemple, la file d’attente qui nécessitait six cycles pour être terminée sur un moteur SIMD reposant sur l’architecture VLIW4 est maintenant exécutée en quatre cycles sur une CU basée sur l’architecture Graphics Core Next, et ce, alors que le nombre total d’ALU reste inchangé. C’est là la clé du surcroît d’efficacité de la nouvelle architecture par rapport à la VLIW. AMD affirme que la Radeon HD 7970 peut en théorie atteindre une vitesse de pointe 7,5 fois supérieure à celle de la Radeon HD 6970 dans les calculs généralistes ; en réalité, l’écart dépend beaucoup de l’efficacité du compilateur et nous avons constaté des variations importantes dans nos tests. Il arrive que la Radeon HD 7970 fasse à peine mieux que la 6970, du moins en termes d’instructions traitées par ALU et par cycle. Il ne fait cependant aucun doute que l’architecture Graphics Core Next dispose d’un potentiel nettement plus élevé que la VLIW4 en matière de calcul générique.

La Compute Unit disséquée

Image 6 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Comme nous l’avons signalé plus haut, la Compute Unit (CU) remplace dans la terminologie AMD le moteur SIMD que nous connaissons depuis les Radeon HD 2000. Nous avons déjà mentionné le fait que chaque CU se compose de quatre VU (Vector Unit) comportant elles-mêmes 16 ALU et un registre chacune. Nous savons également que les VU fonctionnent indépendamment les unes des autres.

Ce que ne disent pas les exemples simplifiés que nous avons utilisés jusqu’à présent, c’est que chaque VU peut traiter un quart de front d’onde par cycle. Équipé de quatre VU, chaque CU peut par conséquent traiter quatre fronts d’onde tous les quatre cycles, ce qui équivaut à un front d’onde par cycle. Les VU sont programmables de manière scalaires et elles fonctionnent toutes en mode vectorielle.

Nous n’avons pas encore abordé l’unité de calcul scalaire des CU, qui est essentiellement chargée de traiter le code de branchement et l’arithmétique liée aux pointeurs. Les unités vectorielles (VU) pourraient réaliser ces tâches elles-mêmes, mais ce coprocesseur a l’avantage de les décharger du calcul vectoriel et donc de leur permettre de se concentrer pleinement sur ce qu’elles font le mieux.

Enfin, chaque CU contient quatre unités de textures reliées à un cache L1 de 16 Ko, qui est donc deux fois plus grand que celui de la VLIW4. Autre différence, ce cache L1 est utilisable en lecture et en écriture, alors qu’il ne l’était auparavant qu’en lecture seule. Les textures peuvent maintenant transiter dans les deux sens par le même cache.

Vue d’ensemble : Tahiti et la Radeon HD 7970

Le GPU Tahiti qui équipe la Radeon HD 7970 comporte 32 CU (Compute Units) ; à 64 ALU par CU, nous avons donc un total de 2048 ALU. À une fréquence de 925 MHz, cela donne une puissance de traitement s’élevant à 3,8 TFLOPS en calculs 32 bits et 947 GLOPS en calcul double précision. Le cache L1, quant à lui, offre environ 2 To/s de bande passante à cette même fréquence, et est soutenu par un cache L2 de plus grande taille encore, à savoir 768 Ko.

Image 7 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La puce contient par ailleurs huit moteurs de rendu (ROP) capables d’effectuer 32 opérations de rastérisation full-color par cycle ; ces chiffres bruts sont identiques à ceux de la Radeon HD 6970, mais la HD 7970 se montre néanmoins plus efficace grâce à ses six contrôleurs mémoire sur 64 bits composant donc un bus mémoire de 384 bits. Entre ce bus élargi et l’emploi de mémoire GDDR5 plus rapide (1375 MHz), la Radeon HD 7970 offre une bande passante mémoire de 264 Go/s, soit environ 100 Go/s de plus que la HD 6970.

Image 8 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Des moteurs de tessellation remaniés

Le GPU contient deux moteurs de géométrie repensés pour la tessellation. Bien qu’ils soient toujours limités à 2 milliards de vertex, AMD annonce des performances de 1,7x à 4x plus élevées selon le nombre de subdivision applications à la primitive source. Le cache des paramètres a également été agrandi.

PowerTune et ZeroCore

La fonction PowerTune dira quelque chose à tout ceux qui ont lu notre article consacré au lancement des Radeon HD 6900. Pour récapituler, cette fonctionnalité consiste à surveiller la charge du GPU et à ajuster les fréquences afin que la carte ne consomme jamais plus que ce qu’autorise sont TDP. Selon AMD, sans PowerTune, le core de la Radeon HD 7970 devrait voir sa fréquence ramenée à environ 720 MHz pour ne jamais dépasser l’enveloppe des 250 watts, étant donné qu’il faudrait tenir compte des scénarios catastrophes.

Le GPU Tahiti dispose quant à lui d’une fonction supplémentaire de gestion de l’alimentation, nommée ZeroCore. Terme-valise englobant plusieurs évolutions, parmi lesquelles un mode de mise en sommeil profond qui réduit considérablement la consommation de la puce, un mode « DRAM Stutter » qui diminue la consommation de la mémoire, et la capacité de compresser le contenu de cette dernière, la technologie ZeroCore a un effet mesurable sur la consommation électrique lorsque le GPU est au repos ou lorsque l’écran est éteint. D’après AMD, la carte ne consomme que 15 watts dans un environnement Windows statique et voit son GPU totalement désactivé lorsque l’écran est éteint ; le ventilateur s’arrête, aucune chaleur n’est dissipée. De fait, nos mesures ont montré que la Radeon HD 7970 consomme nettement moins au repos que la Radeon HD 6970.

Image 9 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Les utilisateurs de CrossFire (qui sont généralement les plus confrontés aux problèmes d’ordre thermique) accueilleront quant à eux avec joie un autre volet de la technologie ZeroCore, qui consiste à désactiver la deuxième, troisième, voire quatrième quatre d’une configuration multi-GPU lorsqu’elles ne sont pas utilisées. Malheureusement, étant donné que nous n’avons reçu qu’un seul exemplaire de test, nous ne sommes pour l’instant pas en mesure de confirmer que cette fonctionnalité marche comme l’affirme AMD. Cela se trouve toutefois sur notre liste de choses à vérifier lorsque les cartes seront disponibles en plus grand nombre. 

PCI Express 3.0

Bien entendu, les données qui parviennent au GPU doivent transiter par le port PCI Express ; nous avons le plaisir d’annoncer que la Radeon HD 7970 est la première carte graphique au monde à être compatible avec la version 3.0 de la norme. Certes, les logiciels actuels ne semblent pas en mesure de saturer les ports PCI Express 2.0, même lorsqu’ils sont divisés en liaisons à huit lignes, donc nous doutons fortement que cette évolution engendre la moindre hausse de performances (sans oublier que l’interface PCI Express 3.0 n’est pour l’instant gérée que par les processeurs Intel Core i7-3000). AMD semble toutefois indiquer que les 16 Go/s de bande passante bidirectionnelle pourraient dans certains cas être utiles aux applications effectuant des calculs de type GPGPU. Malheureusement, les éditeurs partenaires de la firme ne sont pas encore prêts à commercialiser les logiciels dont ils ont fait la démonstration lors du briefing consacré à la Radeon HD 7970, et nous n’aurions de toute façon pas eu le temps de procéder aux tests les employant, au vu du caractère décidément très « dernière minute » du lancement de cette carte.

Image 1 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 11 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Avec ses 27 cm de long et ses 11,5 cm de haut, la Radeon HD 7970 a exactement les mêmes dimensions que la 6970. Elle semble pourtant plus petite, et ce, grâce à un artifice de conception bien connu des constructeurs automobiles et d’Apple : le ventirad est effilé à son extrémité. Malgré cette similarité « dimensionnelle », les deux fers de lance mono-GPU successives d’AMD comportent plusieurs différences notables. Pour commencer, le dos de la carte n’est pas recouvert d’une plaque métallique de renforcement, et le ventilateur axial fait 7,5 cm de diamètre alors que celui de la Radeon HD 6970 en faisait 6,5.

Image 12 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Ce ventilateur, d’ailleurs, possède des ailettes plus imposantes et plus larges conçues pour améliorer le flux d’air à moindre vitesse de rotation ; malheureusement, cette amélioration de façade se traduit également par une augmentation des nuisances sonores, ce que nous déplorons (voir la page consacrée au bruit pour de plus amples informations).

Pour coupler le radiateur au GPU, AMD emploie une nouvelle version du matériau d’interface thermique à changement de phase (une sorte de pâte thermique) utilisé sur la Radeon HD 6990. Enfin, la chambre de vaporisation en deux étapes et à trois étages est censée être mieux à même de faire sortir l’air chaud de l’arrière de la carte car, dans une optique d’amélioration de la circulation de l’air, AMD en a supprimé le deuxième connecteur DVI (qui était empilé sur le premier).

Image 13 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 14 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Parlons connectique, justement. Sans ce deuxième port DVI, que reste-t-il ? La carte de référence est équipée de deux sorties mini-DisplayPort, une HDMI et une DVI dual-link. Nous entendons déjà les cris d’indignation des lecteurs désireux de monter une configuration Eyefinity à trois écrans (on les comprendrait, vu le prix des adaptateurs DVI), mais bonne nouvelle, AMD livre sa carte avec un adaptateur HDMI vers DVI et un adaptateur mini-DisplayPort vers DVI actif. Bref, en dépit de la suppression d’une sortie auparavant considérée comme particulièrement utile, les configurations à trois moniteurs sont dorénavant plus accessibles qu’avec la Radeon HD 6970. Pour autant, bien entendu, que les fabricants de cartes soient aussi généreux d’AMD. Un point à bien garder à l’esprit lors de l’achat, donc.

Image 15 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Lorsqu’on dénude la carte et que l’on enlève le ventirad, on constate la présence d’un imposant raidisseur qui protège le GPU. Cette pièce de métal a pour fonction d’éviter les déformations parfois constatées sur les cartes de la génération précédente :

Image 16 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 17 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Pour terminer, notons les deux connecteurs d’alimentation (un à six broches, l’autre à huit broches), qui rappellent ceux de la Radeon HD 6970. Leur présence n’a rien d’une surprise étant donné que le TDP des deux cartes est identique, mais AMD affirme cette fois qu’à l’exception des overclockeurs, personne ne devrait jamais atteindre les 250 watts autorisés pour la Radeon HD 7970. Enfin, signalons la présence du commutateur permettant de permuter entre les deux BIOS de la carte, un petit élément particulièrement opportun tout droit venu de la série Radeon HD 6900 et qui élimine dans une certaine mesure les risques liés à la modification du firmware.

Image 18 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

PRT, DirectX 11.1, Eyefinity, 3D stéréoscopique et plus encore

Dans la mesure où l’architecture Southern Islands apporte plusieurs nouvelles fonctionnalités, on ne peut pas réduire Tahiti à une simple évolution dédiée aux jeux et aux calculs :

DirectX 11.1, OpenCL 1.2 et DirectCompute 11.1

Pour commencer, Windows 8 est sensé intégrer DirectX 11.1 que la Radeon HD 7970 sait déjà d’ores et déjà gérer. On peut avoir la liste des nouvelles fonctionnalités propres à Direct3D 11.1 sur le site de Microsoft dédié aux développeurs.

PRT (Partially Resident Textures)

Les PRT permettent une utilisation efficace de la mémoire matérielle virtuelle propre à Tahiti en traitant la GDDR5 comme un cache organisé dédié aux textures. Au moins deux avantages en découlent : les microcoupures ainsi que le phénomène d’apparition soudaine de textures sont atténués, de même que la gestion des megatextures (similaires à celles qu’id Software utilise) au niveau matériel est facilitée.

Image 19 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Au fur et à mesure que les textures sont rapportées pour le rendu, seuls les segments visibles de ces textures sont chargés en mémoire (par morceaux de 64 Ko). C’est lorsque le chargement d’une texture ne s’est pas fait que l’approche d’AMD prend tout son sens : dans ce cas, le GPU peut faire un retour d’information au programme et lui demander les consignes à suivre, donnant ainsi à l’application une liberté de contrôle sans précédent pour qu’elle choisisse les textures à charger et comment les prioritiser. En parallèle, le GPU peut afficher une texture basse-résolution avant d’afficher la version haute résolution pour minimiser le problème des microcoupures.

Image 20 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Eyefinity 2.0, gestion des périphériques d’affichages et améliorations au niveau du bureau

La Radeon HD 7970 est la première carte graphique à proposer plusieurs flux de sortie audio indépendants, lesquels ont été baptisés DDMA (pour Discrete Digital Multi-Point Audio) par AMD. En clair, chaque écran peut bénéficier de son propre signal sonore. Bien que l’utilité de cette fonctionnalité ne soit pas vraiment significative pour la plupart d’entre nous, (on tend généralement à préférer des hauts parleurs indépendants ou encore un casque par rapport aux hauts parleurs intégrés à quelques rares moniteurs) elle peut avoir un intérêt pour une session de visioconférence sur plusieurs affichages.

Image 21 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Autre avantage de la nouvelle carte d’AMD, la gestion simplifiée de l’affichage en ultra haute résolution : alors qu’il fallait jusqu’ici plusieurs entrées pour afficher du 4K, les Radeon HD 7900 peuvent y arriver avec un unique connecteur HDMI 3 GHz ou DisplayPort 1.2 HBR2.

Image 22 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Le diaporama d’AMD nous informe des prochaines nouveautés du pilote Catalyst Control Center : la version 12.2 prévue en février 2012 permettra de personnaliser la résolution de l’affichage, une possibilité qui était demandée depuis le lancement d’Eyefinity. En outre, le gestionnaire de réglages préenregistrés devrait être amélioré et il sera possible d’assigner la barre des tâches Windows à l’écran de son choix dans le cas d’un affichage multi-écrans.

Image 23 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Du côté de la 3D stéréoscopique

Les premières annonces concernant la 3D stéréoscopique sont directement liées à l’Eyefinity, sans être spécifiques aux HD 7900 : les Catalyst 11.12 permettent de gérer l’Eyefinity en HD3D, tandis que les 12.1 preview ajoutent le support du CrossFire pour les fonctionnalités de 3D stéréoscopique et multi-écrans propres à AMD. Cette nouveauté est extrêmement appréciable lorsque l’on joue en HD3D compte tenu des ressources graphiques nécessaires et permet de combler un manque par rapport à la concurrence.

Image 24 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Au niveau matériel, la HD 7970 est la première carte à gérer le standard HDMI 3 GHz qui permet enfin d’envoyer un signal 1080p en 3D stéréoscopique à 120 Hz (ou 60 Hz par œil). Malheureusement, cette nouveauté est inexploitable sur les téléviseurs actuels puisque le périphérique d’affichage doit lui aussi gérer le HDMI 3 GHz en entrée. On note également que la HD 7970 est capable de gérer la 3D stéréoscopique en 1080p à 60 Hz (30 Hz par œil) sur le HDMI 1.4a, mais la différence avec le 48 Hz (30 Hz par œil) ne sera peut-être pas flagrante pour autant.

Pour conclure sur la 3D stéréoscopique, rappelons que Microsoft inclura une API Stereo3D dans Windows 8 que la HD 7970 prétend déjà gérer. Il ne reste plus qu’à espérer que l’approche ouverte d’AMD saura fédérer un plus grand nombre de développeurs.

UVD et VCE mis à jour

La dernière version de l’UVD (Universal Video Decoder) gère maintenant l’accélération matérielle d’un double flux vidéo HD+HD, mais c’est surtout le VCE (Video Codec Engine) qui a évolué : AMD a beau ne pas être particulièrement loquace sur son implémentation (ce qui rend difficile la comparaison avec QuickSync), il est clairement fait mention d’un encodeur H.264 multi-flux s’appuyant sur l’accélération matérielle.

A ce stade, on peut déjà dire que QuickSync est plus complet que le VCE dans la mesure où ce dernier se limite au H.264. AMD prétend que l’encodage avec le VCE est plus rapide qu’en temps réel, mais l’échelonnement des performances ne peut pas être aussi intéressant que si le VCE et les nouvelles possibilités de calcul offertes par le GPU étaient mis en parallèle.

Image 25 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Ceci explique pour quoi AMD conseille d’utiliser VCE seul avec les cartes graphiques entrée de gamme, ou bien dans le cas des environnements mobiles où les économies d’énergie rendues possibles par les fonctions à logique fixe ont un effet majeur sur l’autonomie.

Le mode hybride que l’on voit ci-dessous est plus intéressant pour les configurations plus musclées. Du fait qu’il s’appuie sur les ressources en calcul du GPU (les ALU), la consommation grimpe en flèche, mais ce sont donc les composants programmables qui prennent en charge la majorité des opérations d’encodage pour un maximum de performances.

Image 26 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Nous aurions vraiment voulu opposer le VCE à QuickSync ou encore CUDA, mais l’encodage vidéo fait partie des fonctionnalités de la HD 7970 qui ne sont pas prêtes au lancement de la carte : AMD n’a tout simplement pas été en mesure de nous fournir les utilitaires pour tirer parti des vertus annoncés de son nouveau GPU.

Configuration du test

Le test de la HD 7970 était initialement prévu sur une carte mère X79 avec un Core i7-3960X, mais l’avancement du NDA nous a conduits à changer nos plans vu que notre nouvelle plateforme de test est actuellement aux bons soins de la poste. Les benchmarks ont donc été effectués sur une configuration LGA 1155 avec un Core i5-2500K overclocké à 4 GHz, sachant que les prochains tests se feront donc sur une plateforme Sandy Bridge-E.

Composants
Processeur
Intel Core i5-2500K (Sandy Bridge)
O/C @ 4 GHz, 6 Mo de cache L3, économies d’énergie activées, Turbo Boost désactivé.
Carte mère
MSI P67A-GD65, chipset Intel P67
DRAM
OCZ DDR3-2000, 2 x 2 Go, 1338 MT/s, CAS 9-9-9-20-1T
Stockage
Western Digital Caviar Black 750 Go, 7200 tr/min, 32 Mo de cache, SATA 3Gb/s
Samsung 470 Series SSD 256 Go, SATA 3Gb/s
Cartes graphiques
Radeon HD 7970 3 Go GDDR5
Radeon HD 6970 2 Go GDDR5
Radeon HD 6990 4 Go GDDR5

GeForce GTX 580 1,5 Go GDDR5
GeForce GTX 590 3 Go GDDR5
Alimentation
Seasonic X760 SS-760KM: ATX12V v2.3, EPS12V, 80 PLUS Gold
Dissipateur
Cooler Master Hyper TX 2
Logiciels et pilotes
Os
Microsoft Windows 7 Ultimate x64
DirectX
DirectX 10
Graphiques
ForceWare 285.88 Beta

Catalyst beta propre à la HD 7970
Tests synthétiques
3DMark 11
Version 1.0.3.0, mode Extreme
Unigine Heaven
Version 2.1, sans puis avec tessellation (Normal)
Jeux
Battlefield 3
Version 1.0.0.0, Operation Swordbreaker, séquence sous FRAPS
Batman: Arkham City
Version 1.0.0.0, benchmark intégré
Metro 2033
Version 1.0.0.1, benchmark intégré
DiRT 3
Version 1.2.0.0, benchmark intégré
Crysis 2
Version 1.9, séquence sous FRAPS
Elder Scrolls V: Skyrim
Version 1.2.14.0, séquence sous FRAPS
World of Warcraft
Version 4.3.0.150.50, séquence sous FRAPS

Tests synthétiques & Tesselation

Image 27 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Ces premiers résultats laissent présager le meilleur pour la HD 7970, qui se place entre la GTX 580 et les cartes bi-GPU que sont la HD 6990 et la GTX 590. 3DMark oblige, on se gardera d’être trop enthousiastes mais le fait de voir la HD 7970 s’approcher des cartes bi-GPU de la même entreprise dans un benchmark aussi prisé par les constructeurs (au point qu’ils optimisent leurs pilotes avec le plus grand soin) est une bonne nouvelle.

L’Unigine Heaven Benchmark est utilisé à deux reprises : sans tesselation, puis avec la tesselation au niveau Normal, ce qui nous permet de voir les progrès accomplis par Tahiti en la matière. Précisons que nous avons désactivé les optimisations liées à la tesselation dans le CCC afin d’évaluer les différentes cartes sur un pied d’égalité.

Image 28 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Une fois encore la HD 7970 se positionne très bien, même si elle souffre plus de l’activation de la tesselation que la HD 6990 (mais qui est probablement artificiellement limitée au niveau de sa performances sans tesselation) et les cartes NVIDIA en général.

Image 29 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Batman: Arkham City propose de régler la tesselation sur Normal ou High sans complètement désactiver les autres fonctionnalités de DirectX 11. Nous effectuons donc les tests avec les deux réglages pour isoler la répercussion de la tesselation et les résultats sont si proches pour toutes les cartes qu’il est difficile d’y voir clair.

Image 30 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

A l’inverse de Batman, H.A.W.X. 2 permet d’activer ou désactiver complètement la tesselation et par conséquent d’être un meilleur outil de comparaison. Malheureusement, ce titre est clairement optimisé pour les GeForce (rappelons qu’il a bénéficié du programme TWIMTBP) et complique donc le constat général.

On peut cependant minimiser l’effet des optimisations en comparant directement les résultats avec tesselation à ceux sans tesselation :

Image 31 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Cette fois, il est clair que la HD 7970 est mieux équipée pour la tesselation que la HD 6970, vu qu’elle évolue au même niveau que la GTX 580.

Battlefield 3

Image 32 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 33 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Sur le premier jeu du panel de test, la HD 7970 domine la GTX 580 et la HD 6970 de la tête et des épaules et va même jusqu’à s’approcher de la GTX 590. De plus, elle est la seule carte mono-GPU à proposer des performances acceptables sur trois moniteurs 1080p. La GTX 580 apparait avec un score nul du fait que le jeu sur trois moniteurs demande un minimum de deux cartes mono-GPU chez NVIDIA.

Voyons maintenant ce qu’il en est en ajoutant un MSAA 4x :

Image 34 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 35 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Naturellement les cartes bi-GPU s’en tirent mieux, mais la HD 7970 permet tout de même de parvenir à des performances sans précédent en 1920×1080 avec MSAA 4x.

En Eyefinity, le faible écart avec la HD 6990 est assez impressionnant même si aucune des deux cartes ne permet d’avoir une bonne expérience de jeu. La GTX 590 s’est quant à elle montrée incapable de boucler le test en mode Surround.

Crysis 2

Image 36 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 37 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La HD 7970 est très impressionnante en 1080p, mais elle est malheureusement trop juste pour permettre de jouer sur trois écrans. Ceci étant dit, même les cartes bi-GPU ne sont pas au niveau en 5760×1080 et il faudra donc baisser le niveau de détails pour tout le monde afin d’atteindre un minimum de 30 ips.

Image 38 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 39 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Bien qu’étant plus en retrait des cartes bi-GPU qu’avec les détails graphiques réglés en Ultra, la HD 7970 continue de faire très bonne figure en Extreme. Une fois encore, aucune carte n’atteint le seuil de 30 ips minimum en 5760×1080.

The Elder Scrolls V: Skyrim

Image 40 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 41 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Les résultats étant très proches d’une carte à l’autre, il est évident que l’on voit ici un goulet d’étranglement au niveau du processeur. L’activation de l’anti-aliasing sur les textures transparentes nous permettra peut-être de voir un nivellement plus important :

Image 42 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 43 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Encore une fois, les résultats sont très proches et viennent confirmer les observations faites lors du test dédié aux performances de Skyrim. La HD 7970 est par ailleurs la seule carte mono-GPU permettant de jouer au RPG de Bethesda sur trois écrans avec ces réglages exigeants sans descendre sous la barre des 30 ips minimum.

DiRT 3

Image 44 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 45 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

En 1920×1080 sans AA, la HD 7970 fait jeu égal avec la GTX 590, mais l’échelonnement des performances est particulièrement rude pour les cartes AMD en 5760×1060. La HD 6970 est ainsi incapable d’atteindre 30 ips tout au long du test.

Image 46 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 47 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La dernière carte d’AMD continue d’impressionner, puisqu’elle est encore une fois au niveau de la GTX 590 en 1920×1080 quand bien même un AA 8x est appliqué, mais aussi parce qu’elle permet de jouer dans des conditions encore acceptables sur trois écrans.

World Of Warcraft

Avec ses quelques 10 millions de joueurs dans le monde. World of Warcraft nous semble incontournable au sein du panel de test. La comparaison est malheureusement limitée dans la mesure où les Radeon n’arrivent pas à faire tourner le MMORPG de Blizzard en 5760×1080 et DirectX 11, raison pour laquelle nous avons dû nous contenter de DirectX 9. De plus, les GeForce ne savent pas gérer l’anti-aliasing des textures transparentes en DX9 via les réglages du jeu…

Voyons tout de même comment se comporte la dernière-née d’AMD avec MSAA 8x :

Image 48 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 49 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Toutes les cartes affichent des performances très élevées, bien entendu en 1080p mais aussi en 5760×1080 où elles arrivent toutes à afficher au moins 31 ips dans le pire des cas.

Essayons maintenant d’activer l’anti-aliasing des textures transparentes (8x) via les pilotes respectifs :

Image 50 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 51 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Si les performances se tassent tout en restant satisfaisantes en 1920×1080, aucune carte ne permet de jouer en 5760×1080 avec ces réglages (rappelons que nous sommes en DirectX 9). Mieux vaut donc se contenter d’un TrSSAA/Adaptative anti-aliasing 4x.

Batman: Arkham City

Le second volet de Batman est connu pour être injouable en DirectX 11 à cause de performances catastrophiques. Ce problème est sensé avoir été réglé sous Windows 7 64 bits grâce à un récent patch, mais est-ce bien le cas ?

Image 52 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 53 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La réponse est sans équivoque : le patch est inefficace. C’est d’autant plus dommage que la HD 7970 semble dominer toutes les autres cartes en 1080p et talonne la GTX 590 en 5760×1080,  tout en surpassant la HD 6990.

Etant donné que le jeu est sorti depuis plus de deux mois et que les problèmes persistent, c’est peut-être la dernière fois qu’il figure dans notre suite de test : il fera probablement place à un titre un peu plus stable.

Voyons tout de même les performances avec MSAA 4x par curiosité :

Image 54 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 55 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La HD 7970 continue de forcer le respect en 1080p et de s’intercaler entre les deux cartes bi-GPU en 5760×1080. Quand bien même le jeu ne serait pas buggé en DirectX 11, les performances seraient de toute manière trop faibles pour jouer avec ces réglages sur trois écrans.

Metro 2033

Image 56 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 57 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La HD 7970 domine ici toutes les cartes en 1920×1080 et se place juste derrière les deux cartes bi-GPU en 5760×1080. Est-ce qu’il en sera de même en DirectX 11 avec DoF et AA ?

Image 58 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 59 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Laréputation de Metro 2033 n’est pas usurpée : dès 1920×1080, aucune carte n’atteint le seuil minimum de 30 ips. La HD 7970 s’en tire mieux que ses concurrentes en 5760×1080, mais les performances sont de toute manière si faibles que le constat relève de l’anecdote.

GPGPU

Si notre but est généralement d’être aussi complets que possible en incluant notamment un grand nombre de programmes/jeux représentatifs d’une utilisation au quotidien, il arrive parfois que les lancements de nouveaux produits posent problème, ce qui a été le cas de la HD 7970. En faisant le choix d’avancer la date du NDA avant noël, AMD a manqué de temps pour tout peaufiner, notamment au niveau des pilotes : les performances ludiques restant prépondérantes, l’essentiel des efforts y ont été consacrés.

En contrepartie, d’autres domaines ont été négligés par les équipes de développeurs et au final, les programmes qui bénéficient de l’accélération matérielle sont rares. Impossible de jeter la pierre aux éditeurs de logiciels partenaires d’AMD, vu qu’ils ont travaillé en fonction d’un planning qui a été raccourci par rapport à ce qui était prévu initialement. Quoi qu’il en soit, certains programmes fonctionnent en partie tandis que la plupart sont tout simplement hors course. Ceux qui sont fonctionnels ne montrent pas vraiment d’améliorations par rapport à leurs prédécesseurs ou ne bénéficient tout simplement d’aucune accélération. Ironie du sort, l’accélération vidéo fait partie des victimes, raison pour laquelle nous n’avons pas pu faire un point aussi conséquent que prévu sur un des points forts de Tahiti : le VCE (Video Codec Engine), sensé fonctionner comme un bloc logique à fonction fixe de manière analogue au QuickSync d’Intel. Comme on peut l’imaginer, les employés d’AMD n’en sont pas particulièrement heureux, ce qui s’est traduit dans un échange de mails dont voici un extrait :

« … le transcodage vidéo n’est malheureusement pas géré par le logiciel pour l’instant (c’est-à-dire que l’on ne peut pas voir l’apport de la nouvelle architecture tant que le logiciel n’en tient pas compte) ».

En conséquence, la situation nous pousse à utiliser plus de benchmarks synthétiques d’ici à ce que les logiciels plus courants prennent en charge Tahiti, sans oublier des pilotes plus aboutis.

Bitmining

Bitmining est un des rares tests pratiques utilisés aujourd’hui pour évaluer les performances GPGPU, quoi qu’il soit un peu à sens unique. Vu que le serveur ne nous a pas permis de vérifier les résultats, il a fallu faire avec le mode solo, mais nous avons tout de même pu nous faire une bonne idée du potentiel de la carte :

Image 60 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Soyons clairs : les Radeon ont toujours été très performantes sur Bitmining. En revanche, le rendement est un critère presque aussi important que les performances pures en matière de GPGPU, or c’est là que les choses se compliquent. Bien entendu, la HD 7970 est la carte mono-GPU la plus performante du groupe, mais son avance est finalement assez maigre par rapport à la hausse de la consommation. Concrètement, la HD 5870 qui aura bientôt deux ans et demi au compteur atteint des performances très respectables en ne consommant que 190 Watts alors que la HD 7970 nécessite 254 Watts (+33,7 %) pour afficher 10,5 % d’opérations supplémentaires.

LuxMark

LuxMark est basé sur LuxRender (freeware) et constitue le deuxième test pratique de notre suite de tests GPGPU. Cette fois les résultats sont très spectaculaires vu que la HD 7970 fait presque deux fois mieux que la HD 6970 qui l’a précédée, cette dernière s’inclinant d’un cheveu devant la HD 5870.

Image 61 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

On remarque aussi que la GTX 580 est complètement décrochée. S’il semble clair que Luxmark ne semble pas vraiment apprécier les GeForce, le fait de voir la HD 7970 afficher un résultat presque trois fois supérieur a quelque chose d’embarrassant pour cette carte qui reste le fer de lance d’NVIDIA en mono-GPU. On en conclut plus globalement qu’un peu d’optimisation peut produire des résultats spectaculaires.

GPU Caps Viewer

Premier benchmark synthétique de notre suite de tests, GPU Caps Viewer combine des calculs OpenCL à des opérations de post-processing et un affichage normal sans anti-aliasing. Les résultats permettent de tirer des conclusions intéressantes.

Notons que le test Post-FX est une implémentation directe d’une démonstration d’oclPostprocessGL issue du SDK de calcul GPU propre à NVIDIA. Un effet de flou est ajouté aux flux vidéo sortant en phase post-processus. Bien que ce test ait donc tendance à favoriser les GeForce, la HD 7970 domine nettement la GTX 580 tandis que les anciennes Radeon sont loin derrière.

Image 62 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 63 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La GTX 580 tient une belle revanche une fois que l’on passe au test de particules, mais on voit tout de même que la HD 7970 constitue une progression pour AMD.

NQueen

Le problème des huit dames (alias N-Queen puzzle en anglais) est un problème mathématique qui consiste à placer huit dames sur un échiquier sans qu’elles ne se menacent entre elles, suivant les règles propres au jeu d’échecs (la couleur n’a aucune incidence ici, chaque dame est donc susceptible d’attaquer n’importe quelle autre). Le but est de trouver les solutions possibles aussi vite que possible.

Ce problème constitue donc la base de NQueen, test qui prouve une fois de plus que la HD 7970 a beaucoup gagné à laisser l’architecture VLIW derrière elle lorsqu’il s’agit de charges de travail complexes : la nouvelle carte d’AMD comme la GTX 580 sont presque deux fois plus performantes que les deux anciennes Radeon. Autant l’architecture VLIW est performante pour les calculs à virgule flottante, autant ce genre d’exercice n’est clairement pas son domaine de prédilection.

Image 64 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

DirectComputeBenchmark

Ce test était prévu en amont vu qu’il est un des rares à permettre d’évaluer les performances DirectCompute, mais les résultats obtenus étaient tellement élevés pour la HD 7970 qu’ils n’en étaient pas crédibles. Tant que nous ne pourrons pas avoir la preuve du contraire, nous estimons que ces résultats sont dus à un bug dans le benchmark et les mettons donc de côté. En revanche, les résultats du benchmark OpenCL sont nettement plus vraisemblables :

Image 65 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

La nouvelle venue domine mais les écarts entre les trois cartes de tête sont minces. En revanche, l’écart entre la HD 6970 et la HD 5870 est plus curieux dans la mesure où leurs architectures respectives sont similaires.

Premières impressions

Ces résultats préliminaires sont très encourageants, mais il faut rester mesuré : vu le manque prononcé de programmes représentatifs d’une utilisation quotidienne et la grande jeunesse des pilotes, difficile d’avoir un avis tranché sur le réel potentiel de Tahiti en matière de calculs.

A ce stade, on peut dire que l’abandon de l’architecture VLIW ne pénalise pas la HD 7970 dans les benchmarks où les Radeon s’illustrent depuis longtemps et lui permet surtout de faire de nets progrès par rapport à ses prédécesseuses dans les tests traditionnellement dominés par les GeForce. La HD 7970 semble donc être une carte à l’aise dans tous les tests GPGPU, mais AMD a sans aucun doute du pain sur la planche au niveau logiciel et pilotes.

Overclocking

Les représentants d’AMD se sont montrés confiants par rapport au potentiel d’overclocking de la HD 7970 : d’après eux, la quasi-totalité des cartes pourront dépasser 1 GHz, bon nombre dépasseront 1,1 GHz et les plus chanceux pousseront la leur jusqu’à 1,2 GHz. D’autre part, la GDDR5 cadencée à 1375 MHz d’origine est sensée pouvoir atteindre 1625 MHz voir plus.

Bien entendu, nous avons voulu voir ce qu’il en était réellement, mais le BIOS d’origine de notre carte s’est montré plus conservateur que ce qui nous avait été annoncé. L’overdrive refusait tout simplement d’aller au-delà de 1125 MHz pour le GPU et 1575 MHz pour la mémoire, ce qui reste tout de même appréciable étant donné que les fréquences de base sont respectivement de 925 et 1375 MHz. Sachant que les partenaires d’AMD seront autorisés à commercialiser leurs propres versions, nous espérons des o/c d’usine assez conséquents.

Nous avons également essayé de pousser le curseur de PowerTune à son maximum (+20 %) pour effectivement arriver aux fréquences annoncées par les représentants d’AMD. Néanmoins, il ne fait aucun doute que notre carte de test a été choisie avec soin et que nous n’aurons pas tous la chance d’avoir un tel potentiel d’overclocking.

Image 66 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Le gain de performances lié à l’overclocking est très appréciable :

Image 67 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 68 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Image 69 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Consommation, températures et bruit

A ce stade, la HD 7970 s’annonce comme une excellente carte, mais il reste encore quelques points non négligeables à aborder.

Image 70 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Bonne surprise, la HD 7970 consomme moins qu’une GTX 580 en charge et marque aussi un progrès en veille considérable, avec 5 W mesurés contre 2 fois plus pour la HD 6970 et 10 fois plus pour la GTX 580 !

Du côté des températures, précisons que la GTX 580 utilisée est une Gigabyte GV-N580SO-15I ramenée aux fréquences d’origines pour ne pas créer de biais, mais elle profite tout de même d’un dissipateur propre à Gigabyte qui est particulièrement efficace au niveau des températures GPU.

Image 71 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Les températures sont tout à fait conformes à ce que l’on pouvait attendre par rapport à celles de la HD 6970, laquelle affiche le même TDP que la HD 7970.

Jusqu’ici tous les voyants sont au vert, finissons par les nuisances sonores en rappelant que la GTX 580 utilisée n’est pas une carte de référence et se voit donc avantagée par son dissipateur personnalisé. Attention, l’échelle du graphique commence à 41 dB(A).

Image 72 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Autant le bruit émis en idle est acceptable, autant la HD 7970 est une carte bruyante en charge, ce qui s’explique notamment par son ventilateur radial. Pour mémoire, nous avions émis la même critique vis-à-vis de la HD 6990 en avril dernier avec une petite polémique à la clé. Les nuisances sonores nous semblent être un critère trop important pour ne pas être abordées, chacun y verra ce qu’il veut.

On pourrait éventuellement croire à un problème au niveau du dissipateur, raison pour laquelle nous avons démonté ce dernier pour le remonter après avoir nettoyé le GPU et appliqué une bonne pâte thermique. C’est une opération qu’AMD déconseille du fait que la pâte thermique d’origine est sensée permettre un changement de phase et donc être particulièrement efficace. A l’arrivée, la carte émettait les mêmes nuisances sonores avant et après l’opération lors d’une session de Battlefield 3.

Compte tenu de l’avancée du NDA, nous n’avons pas pu demander une seconde carte à temps pour vérifier les premiers relevés. Ce sera le cas pour un prochain article et l’on ne manquera pas de préciser si la donne change.

Conclusion

Tous ceux parmi nous qui ne sont intéressés que par les jeux trouveront probablement que l’investissement consenti par AMD pour créer une toute nouvelle architecture GPU afin de faciliter le GPGPU était un pari risqué, ce avec quoi nous sommes tout à fait d’accord, surtout quand on voit les résultats de la nouvelle architecture proposée par la division CPU d’AMD. Dans l’immédiat, le but premier d’une carte graphique haut de gamme est sans aucun doute d’offrir les meilleures performances ludiques possibles. Bien qu’AMD mette en avant son initiative GPGPU depuis un moment, on sent qu’il y a encore du chemin à parcourir. Au cours de cette année, nous avons pu goûter au crackage de mots de passe d’archives ainsi qu’aux attaques par force brute sur le WPA, mais le nombre de programmes réellement utiles s’appuyant sur le calcul GPU sont encore beaucoup trop rares et l’on continue donc à confier la majorité des tâches au processeur. Toutefois, nous espérons encore que la situation change : après tout, le monde du calcul à haute performances n’est pas le seul à pouvoir mettre à profit le parallélisme.

Image 18 : Test Radeon HD 7970 : AMD lance sa nouvelle architecture

Fort heureusement, la Radeon HD 7970 ne s’appuie pas sur son potentiel de calcul pour faire tourner les têtes : les performances ludiques ont fait de sérieux progrès. Sachant qu’il s’écoulera plusieurs mois avant qu’NVIDIA ne puisse répondre avec sa future architecture Kepler, AMD peut affirmer à juste titre avoir la carte graphique mono-GPU la plus puissante du marché. Ce n’est pas une mince affaire étant donné qu’AMD a, ces derniers temps, plutôt cherché à proposer un bon rapport performances/prix que les meilleures performances absolues.

Au-delà du nombre d’images par seconde, la HD 7970 (et probablement les futures HD 7000 qui suivront) inclus plusieurs fonctionnalités intéressantes comme par exemple le ZeroCore. La gestion améliorée de l’alimentation est particulièrement appréciable dans le cas des configurations multi GPU parce qu’elle permet de mieux contrôler les températures et nuisances sonores, tout du moins en théorie.

Malheureusement, il est encore trop tôt pour se prononcer sur la valeur ajoutée de plusieurs autres fonctionnalités, ou bien tout simplement savoir si elles apportent quelque chose. Pour commencer, citons DirectX 11.1 qui ne pourra être exploité qu’à la sortie de Windows 8. De plus, le lancement de la carte a tant été avancé que les éditeurs de logiciels (tout du moins ceux en charge d’exploiter des fonctionnalités importantes comme le VCE) n’ont pas pu réagir à temps pour mettre en avant des arguments qui restent pour l’instant théoriques. AMD a même coupé l’herbe sous le pied de sa propre équipe en charge des pilotes. C’est un exercice difficile pour nous puisqu’il faut aborder des fonctionnalités qui ne sont pas encore opérationnelles en pratique. De plus, AMD n’a pas encore suffisamment de HD 7970 à fournir pour que l’on puisse évaluer le potentiel de Tahiti en CrossFire.

Vu le nombre de points encore en suspens, il est délicat de recommander dès maintenant l’achat d’une HD 7970 (qui ne devrait par ailleurs être disponible qu’à partir du 9 janvier). D’un autre côté, il est brusquement devenu difficile d’être enthousiaste vis-à-vis des Radeon HD 6970 et GeForce GTX 580 sachant que plusieurs HD 7000 sont attendues au tournant avec un rapport performances/prix encore plus intéressant. Le plus prudent est encore d’attendre, ce qui risque de toute manière d’être une nécessité pour tout le monde vu que les stocks de HD 7970 ne seront probablement pas importants à court terme.

Du côté des points négatifs, le prix annoncé de 500 € reste acceptable quand on voit ce que coûtent les GTX 580 mais on aimerait tout de même le voir baisser un peu, surtout qu’il risque de gonfler si les stocks sont faibles. D’un autre côté, la HD 7970 n’a pas vraiment de concurrente pour le moment et AMD n’a donc aucune raison de casser les prix. Après tout, la GTX 590 et la HD 6990 sont très difficiles à trouver, plus chères et capricieuses que la HD 7970. Au-delà des prix, il faut aussi rappeler que le dissipateur de référence est particulièrement bruyant en charge, tout du moins sur notre exemplaire de test. Là encore, mieux vaut attendre de voir si un constructeur arrive à sortir une solution de refroidissement moins bruyante ou bien si c’est notre carte de test qui n’est pas représentative.

Du côté du GPGPU, s’il y a clairement du potentiel, on constate aussi qu’il n’est absolument pas évident de trouver des programmes pertinents à tester (encore une fois, les développeurs tierce partie ont probablement souffert sur lancement avancé de la HD 7970). Certains tests ont abouti à des résultats impressionnants, contrebalancés par d’autres assez médiocres. Il semble clair que le framework logiciel d’AMD a besoin d’être optimisé et que ses partenaires ont besoin de plus de temps pour déterminer quel type de code peut vraiment profiter des possibilités de parallélisation offertes par le GPU. Ce n’est qu’à cette condition que l’on verra des progrès notables dans un environnement où des produits comme Tesla ont su se faire une place.

Seul le temps dira si les efforts consentis par AMD en faveur du calcul GPU paieront. Aujourd’hui, la HD 7970 est l’objet du désir quand on veut un maximum de performances en jeux sur une carte mono GPU. D’ici à ce que NVIDIA réponde avec Kepler dans les 6 premiers mois de l’année prochaine, nous reviendrons bientôt sur le nouveau fer de lance d’AMD pour émettre un avis plus tranché.