Test : Shadow of the Tomb Raider, analyse des performances sur 8 GPU

Le choix des cartes graphiques

Nous avons choisi 8 cartes graphiques pour ce test. Principalement des cartes de milieu de gamme, potentiellement les plus répandues sur le marché. Voici les cartes en compétition :

MSI GTX 1060 Armor OC 6G

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MSI GTX 1050 Ti Gaming X 4G

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MSI GTX 970 GAMING 4G

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MSI RX 580 Gaming 8G

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Asus RX 570 Strix OC 4G

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MSI GTX 1060 Armor OC 6G

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XFX Radeon R9 390 8G

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Protocole de test

Nous effectuons toutes les mesures avec l’outil PresentMon et le GUI programmé par notre testeur allemand Igor Wallossek, qui permet d’effectuer de nombreuses mesures simultanées, sans compter la génération de graphiques très précis.

Pour que les performances des cartes graphiques soient vraiment représentatives de la réalité, nous prenons soin de les faire chauffer avant de relever nos mesures. En effet, la majorité des cartes graphiques ont une fréquence qui se stabilise avec la température de leur GPU, et faire des mesures dès les premières minutes de fonctionnement conduirait à constater des performances supérieures à la réalité.

Nous laissons donc la carte atteindre sa température de fonctionnement nominale, puis nous relevons les mesures de ses performances lors de la séquence de test. Pour les options graphiques, nous avons testé le jeu en Full HD avec les options au maximum (Très Elevé), sauf l’occultation ambiante que nous réglons sur BTAO seulement afin de ne pas activer le HBAO+. Le flou cinétique est également désactivé.

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Options graphiques et rendu

Le nombre d’options graphiques disponibles est important : outre l’API à utiliser (DirectX 11 ou 12) et les classiques définitions, on peut choisir le mode d’anti-aliasing, la qualité des textures et des ombres, le niveau de détails, le type d’occlusion ambiante, les effets visuels ou encore le rendu des cheveux. Fort heureusement, le nombre de paramètres reste raisonnable et ne perdra pas le joueur. Il est en outre bien entendu possible de sélectionner l’un des cinq niveaux de réglages pré-configurés (Lowest, Low, Medium, High, Highest).

Options graphiques

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Si les différences visuelles entre les modes Très Elevés et Elevés restent raisonnables (on les remarque surtout sur les objets lointains), la qualité visuelle diminue ensuite graduellement avec les modes Moyen (au niveau des textures et des détails du sol) et Bas (au niveau des textures encore, des détails des objets et des ombres/lumières). Le mode Très Bas est à réserver aux configurations les plus légères étant donné les sacrifices visuels imposés…

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Benchmarks en 1080p

Les configurations minimales et recommandées étant assez raisonnables, nous avons décidé de réaliser les tests en Full HD avec les réglages graphiques les plus élevés possibles, soit Highest. Côté anti-aliasing, nous sommes restés sur du TAA recommandé par l’éditeur. Le flou cinétique a toutefois été désactivé, une option que nous n’apprécions pas particulièrement dans les jeux…

Surprise : pour un jeu labellisé « The Way It’s Meant to be Played », donc théoriquement orienté NVIDIA, les cartes d’AMD s’en sortent globalement mieux que leurs concurrentes ! La RX 580 est ainsi la seule à dépasser les 60 ips en moyenne, même si la R9 390 n’en est vraiment pas loin. Un cran en dessous, on retrouve les GTX 1060 6G, GTX 970 et RX 570, trois cartes aux performances similaires. La GTX 1060 3G est juste derrière, avec des performances suffisantes pour jouer de manière agréable. Les GTX 1050 Ti et RX 560 auront en revanche un peu plus de mal à garder un niveau de fluidité acceptable…

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Performances selon les options graphiques

Cinq niveaux de réglages pré-configurés sont disponibles, de Lowest à Highest, voyons quel est leur impact sur les performances. Nous avons ici aussi choisi de rester sur de l’anti-aliasing de type TAA, et les tests ont été réalisés en Full HD. Le HBAO+, normalement activé en Highest, a été désactivé pour ne pas privilégier une architecture de GPU sur une autre.

AMD Polaris

Pas de surprise du côté des Radeon Polaris, l’évolution des performances en fonction des réglages graphiques est régulière. On notera tout de même que même avec les réglages les plus bas possibles, la RX 560 n’est pas assez puissante pour atteindre les 60 ips en moyenne et il faudra descendre en Low pour atteindre un niveau de fluidité suffisant.

NVIDIA Pascal

On retrouve avec les GPU Pascal le même comportement qu’avec les GPU Polaris : l’évolution des performances en fonction des réglages graphiques est régulière. L’écart entre la GTX 1060 6G et la GTX 1050 Ti est en revanche moins important puisque cette dernière en mode Lowest dépasse les 60 ips et est donc plus rapide que la GTX 1060 6G en Highest. La GTX 1050 Ti parvient à un niveau de fluidité raisonnable à partir du réglage Medium.

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Performances : anti-aliasing

Shadow of the Tomb Raider offre plusieurs réglages d’anti-aliasing : SMAA (de type post-processing, le plus économe en ressources matérielles mais inadapté aux cheveux), TAA (post-processing, plus adapté aux cheveux, parfois meilleur que le SMAA, impact plus important sur les textures), SMAAT2x (post-processing, combine SMAA et TAA), et SMAA4x (combine SMAAT2x et SMAAS2x, le plus gourmand en ressources à cause de l’utilisation supplémentaire de MSAA 2x). Bien entendu, il est également possible de désactiver complètement l’anti-aliasing.

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Les modes TAA et SMAAT2x sont ceux qui offrent le meilleur rendu sur la chevelure, tandis que le mode SMAAT2x est le plus efficace pour les angles des objets. Les modes TAA et SMAA4x sont ceux qui ont le plus fort impact sur les textures, avec un effet de flou plus ou moins important.

AMD Polaris

Sans surprise, le mode SMAA4x est celui qui a le plus d’impact sur les performances à cause de l’utilisation du MSAA 2x. Même la RX 580 n’arrive pas à conserver un framerate minimum de 30 ips ! Les modes SMAA, TAA et SMAAT2x offrent globalement les mêmes niveaux de performances, libre à vous de choisir le mode dont le rendu vous convient le mieux (notre préférence va du côté du TAA ou du SMAA).

NVIDIA Pascal

Les écarts entre les modes d’anti-aliasing sont plus important du côté des GeForce, même si le mode SMAA4x reste ici aussi inutilisable en pratique. Si l’écarte de performances reste raisonnable entre TAA, SMAA et SMAAT2x avec la GTX 1050 Ti, la GeForce GTX 1060 6G voit en revanche ses performances augmenter de manière sensible lorsque l’on passe du TAA au SMAA. Avec les GeForce Pascal de milieu de gamme, nous vous conseillons donc plutôt le SMAA.

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Performances : DX11 vs DX12

Shadow of the Tomb Raider propose de choisir entre les deux API actuelles de Microsoft, DirectX 11 et DirectX 12. Même si l’éditeur conseille la seconde, c’est l’occasion de tester les différences de performances entre ces deux API.

AMD Polaris

Si le choix de l’API ne semble pas avoir de conséquences sur les petites cartes à base de GPU Polaris, il en est autrement pour les cartes puissantes : le jeu est probablement « CPU limited » en DirectX 11, peut-être à cause d’une mauvais optimisation multi-threadée, même avec des cartes de milieu de gamme. On comprend dès lors mieux pourquoi l’éditeur recommande d’utiliser DirectX 12.

NVIDIA Pascal

La situation est différente avec les GPU de chez NVIDIA : les performances sont globalement identiques quelle que soit l’API utilisée. Vu les performances mitigées, on constate encore les difficultés de NVIDIA à tirer parti de DX12…

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Ressources CPU, RAM, VRAM

Voyons maintenant comment Shadow of the Tomb Raider gère les ressources CPU à sa disposition. La configuration minimale demande un processeur quad-core, notre Ryzen devrait donc théoriquement être à l’aise. Nous avons testé avec le SMT activé et en DirectX 11 et DirectX 12, le tout en Full HD avec les mêmes réglages que précédemment.

DirectX 11

Notre impression précédente se confirme : la gestion du multi-threading est imparfaite en DirectX 11, et la charge repose sur quelques vCPU seulement. Les pics d’utilisation des autres coeurs correspondent aux chargements et décompression des textures et assets lors des changements de scène (la séquence de test regroupe trois scènes différentes).

Si l’utilisation de la mémoire vive reste sous la barre des 8 Go, la marge n’est pas très importante, surtout du côté des Radeon. Une configuration avec 16 Go sera forcement plus à l’aise. Côté VRAM, le moteur sait tirer partie d’une majorité de la mémoire embarquée sur les cartes graphiques.

DirectX 12

Bonne nouvelle : le moteur 3D/physique est particulièrement bien optimisé multi-threading dès que l’on utilise l’API DirectX 12. La charge est presque uniformément répartie entre les vCPU disponibles, et aucun threads n’est surchargé. On comprend dès lors mieux la hausse de performances en DirectX 12 avec la RX 580, mais cela confirme également que NVIDIA a encore des progrès à faire pour gérer convenablement cette API.

Une nouvelle fois, l’occupation en mémoire vive flirte avec les 8 Go : une configuration équipée de 16 Go pourrait se montrer nécessaire. Côté VRAM, c’est encore un sans faute : le moteur 3D utilise convenablement la mémoire vidéo à sa disposition.

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Performances multicoeurs

Voyons ce qui se passe quand on diminue le nombre de vCPU : nous avons pour cela repris notre Radeon RX 580 Gaming 8G de chez MSI et testé plusieurs combinaisons cœurs/threads avec notre Ryzen 5 1600X. C’est également un bon moyen de voir l’impact du SMT sur les performances.

Si les performances en terme de framerate stagnent à partir de 4c/4t, on notera en revanche que les variations de frametime diminuent au fur et à mesure que le nombre de vCPU augmente. Seule la configuration avec 2c/4t, et de manière plus légère celle avec 6c/12t, affiche une baisse des performances. Il nous a en revanche été impossible de tester convenablement avec deux coeurs sans SMT, certaines textures et assets se chargeant en retard, conduisant à des mesures incohérentes.

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Conclusion

Le skin Tomb Raider 2 est proposé dans le jeu !Shadow of the Tomb Raider est un titre surprenant : théoriquement associé avec NVIDIA via son programme « The Way It’s Meant to be Played », il s’en sort mieux sur les cartes d’AMD, en tout cas en milieu de gamme. Une simple RX 570 sera suffisante pour jouer de manière fluide en Full HD avec toutes les options graphiques (hors HBAO+), alors qu’il faudra une GTX 1060 6G du côté de NVIDIA pour atteindre le même niveau de performances.

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Anti-aliasing : TAA ou SMAA

Si les performances des modes d’anti-aliasing TAA, SMAA et SMAAT2x sont globalement similaires sur Radeon, l’impact visuel nous pousse à vous conseiller le TAA ou le SMAA, selon les goûts. Côté GeForce, le choix est encore plus simple compte tenu de l’impact sur les performances : optez pour le SMAA.

Un titre parfaitement multithreadé… en DX12

Enfin, l’éditeur recommande d’utiliser l’API DirectX12, et c’est parfaitement justifié : la gestion du multi-threading est alors optimale, mais cela se traduit par une hausse des performances avec les Radeon uniquement. Du côté des GeForce, on obtient des performances quasi identiques à celles obtenues en DirectX 11, mais avec un multi-CPU mieux exploité. NVIDIA semble donc avoir encore une marge de progression dans sa prise en charge de la dernière API de Microsoft avec son architecture Pascal. La situation n’en reste pas moins délicate pour un jeu qui est censé servir de vitrine technologique pour la technologie de ray-tracing embarquée sur ses nouvelles GeForce RTX (quand le patch activant cette fonctionnalité sera enfin disponible).