GeForce GTX 590 VS Radeon HD 6990 : les performances de 2012 aujourd'hui !

Quelques jours après la sortie de la HD 6990, la GTX 590 se veut être la réponse du caméléon au monstre d’AMD. Si l’on en croit NVIDIA cette carte aurait dû être lancée il y a plus d’un mois, mais la marque a choisi de n’arriver qu’en second sur le marché pour peaufiner son produit : un des buts avoués est de faire mieux que la HD 6990 au niveau des nuisances sonores.

On aurait presque l’impression que cet objectif relève de la mauvaise blague tant l’architecture Fermi est connue pour une consommation ainsi qu’une dissipation thermique très importante. Le simple fait d’imaginer que la firme au caméléon ait pu associer deux GF110 sur un même PCB sans faire une carte encore plus audible que la HD 6990 pourrait passer pour un poisson d'avril. Et pourtant, c’est précisément ce qu’NVIDIA prétend avoir réussi.

Cependant, des compromis ont été nécessaires : on retrouve un ventilateur au centre de la carte comme chez AMD, de même que la fréquence des GPU a du subir une baisse par rapport à celui de la GTX 580 pour rester dans des limites thermiques acceptables. Malgré cela, la GTX 590 s’impose comme la carte la plus gourmande que nous ayons testée de tous les temps !

Mais le fait est que la carte est silencieuse. Vraiment silencieuse. Il s’agit même de la carte bi-GPU la plus discrète depuis l’ATI Rage Fury Maxx, sortie il y a douze ans déjà. Mission accomplie sur le point des nuisances sonores donc, mais reste une question essentielle : qu’est-ce que NVIDIA a du abandonner en termes de performances pour arriver à ce résultat ?

Deux GF110 complets sous le capot

D’après nos discussions avec la marque, il ressort que NVIDIA a toujours voulu utiliser deux GF110  complets sur la GTX 590. Comme nous avons pu le voir avec la GTX 580, le GF110 emploie 4 GPC (Graphics Processing Clusters), comptant chacun 4 SM (Streaming Multiprocessors). Chaque SM contient 32 CUDA cores, 4 unités de textures et 1 Polymorph engine soit un total de 512 CUDA Cores, 64 unités de textures et 16 Polymorph engines par GPU.

Cet ensemble est relié à un contrôleur mémoire 384 bits qui se décompose en six unités de 64 bits, lesquelles embarquent toutes 256 Mo de GDDR5 pour arriver à 1,5 Go par GF110 et donc 2x 1,5 Go dans le cas de la GTX 590. A l’autre extrémité du contrôleur mémoire on trouve six partitions ROP capables de générer huit pixels de 32 bits, soit 48 pixels par cycle au total.

NVIDIA relie les deux GF110 de la GTX 590 avec son propre pont PCI Express NF200 qui permet de multiplexer l’interface PCIe 2.0 de 16 lignes à la base en 16 lignes par GPU.


GeForce GTX 590
GeForce GTX 580Radeon HD 6990
Radeon HD 6970
Radeon HD 6950
Gravure
40 nm (TSMC)40 nm (TSMC)40 nm (TSMC)40 nm (TSMC)
40 nm (TSMC)
Superficie du die
2 x 520 mm²520 mm²2 x 389 mm²389 mm²389 mm²
Nombre de transistors
2 x 3 milliards
3 milliards2 x 2,64 milliards2,64 milliards2,64 milliards
Fréquence GPU
607 MHz
772 MHz830 MHz880 MHz
800 MHz
Stream Processors (CUDA Cores)
1024
5123072
1536
1408
Puissance de calcul
2,49 TFLOPS
1,58 TFLOPS5,1 TFLOPS
2,7 TFLOPS
2,25 TFLOPS
Unités de texture
128
64192
96
88
Fillrate textures
77,7 Gtex/s
49,4 Gtex/s159,4 Gtex/s
84,5 Gtex/s
70,4 Gtex/s
ROPs
96
4864
32
32
Fillrate pixels
58,3 Gpix/se
37,1 Gpix/s53,1 Gpix/s
28,2 Gpix/s
25,6 Gpix/s
Capacité mémoire
2x 1,5 Go de GDDR5
1,5 Go de GDDR52x 2 Go de GDDR52 Go de GDDR5
2 Go de GDDR5
Fréquence mémoire
853 MHz
1002 MHz1250 MHz
1375 MHz
1250 MHz
Bande passante mémoire
2 x 163,9 Go/s
(384 bits)
192 Go/s (384 bits)2 x 160 Go/s (256 bits)176 Go/s (256 bits)
160 Go/s (256 bit)
Consommation max. annoncée
365 Watts
244 Watts375 Watts
250 Watts
200 Watts

Au niveau macro, les GPU sont encore gravés en 40 nm par TSMC et comptent environ 3 milliards de transistors sur 520 mm2. Le GF110 est plus complexe mais aussi plus massif que le Cayman d’AMD puisque ce dernier n’embarque que 2,64 milliards de transistors au sein d’une surface de 389 mm2.

L’architecture du GF110 a donc été intégralement préservée, par contre on ne peut pas en dire autant des fréquences : tandis que la GTX 580 bénéficie d’un GPU à 772 MHz et d’une mémoire cadencée à 1002 MHz, la GTX 590 doit respectivement se contenter de 607 et 853 MHz. Il en résulte que les performances ne sont pas aussi bonnes que ce que l’on aurait pu espérer, même s’il faut relativiser : la GTX 580 est une carte sans équivalent, vu que la HD 6970 s’est positionnée en face de la GTX 570. Si la HD 6990 affiche un excellent gain de performances par rapport à la HD 6970, NVIDIA n’aura donc peut-être pas besoin d’un aussi bon rendement pour que sa GTX 590 soit compétitive.