Test : Radeon RX 480, un rapport performances-prix révolutionnaire ?

Après Pascal, voici Polaris ! Si Nvidia a misé sur les performances en lançant des cartes haut de gamme qui ont fait leurs preuves (voir nos tests des GTX 1080 et GTX 1070), AMD se concentre plutôt sur le rapport performances-prix, avec des cartes milieu de gamme, en commençant par la Radeon RX 480 sur GPU Polaris 10, dont voici le test !

Polaris bureau et Polaris mobile

Il y a six mois, AMD commençait déjà à dévoiler certaines des fonctionnalités qui sont aujourd'hui offertes par sa Radeon RX 480, comme la gestion de l'HDMI 2.0b et du DisplayPort 1.3 HBR3, le FreeSync sur du HDMI et un pipeline pour la HDR. D'autres fuites ont depuis expliqué qu'il y aurait deux GPU distincts pour essayer de reconquérir respectivement le marché du milieu de gamme (Polaris 10) et celui des PC portables (Polaris 11).

Le GPU pour terminaux mobiles utilisera 16 Compute Unit, un bus mémoire de 128 bits ainsi que l'accélération de l'encodage et du décodage de vidéos 4K. En attendant, nous avons aujourd'hui la Radeon RX 480 qui utilise l'architecture Polaris 10. La puce n'est pas aussi complexe que les derniers processeurs graphiques Pascal de NVIDIA avec leur 15,3 milliards de transistors, mais elle tente de satisfaire la demande des casques de réalité virtuelle haut de gamme, ce qui place la nouvelle carte au niveau d'une Radeon R9 290 ou une GeForce GTX 970.

Après un mois de GeForce GTX 1080 et 1070 (GP104) qui ont explosé le haut de gamme, la carte d'AMD n'apportera pas les mêmes sensations. Néanmoins, les prix de la Radeon RX 480 sont nettement moins élevés, et avec un TDP de 150 W, AMD espère rendre la réalité virtuelle accessible à plus de monde.

Nous attendons deux modèles. La Radeon RX 480 avec 8 Go de GDDR5 8 Gbit/s sera vendue 260 euros en France, ce qui représente une surtaxe assez élevée comparativement au prix américain de 240 dollars (210 euros environ au taux de change du jour et sans compter la TVA). Le prix en euro de la Radeon RX 480 avec 4 Go de GDDR5 7 Gbit/s est encore inconnu. Elle sera vendue 200 dollars sur le Nouveau Continent (comptez 220 ou 230 euros en France).

À l'intérieur des Polaris 10

Polaris 10 est composée de 5,7 milliards de transistors sur un die de 230 mm². Comparativement, Hawaii dispose de 6,2 milliards de transistors sur un die de 438 mm². Comme nous le verrons dans nos benchmarks, la RX 480 se situe entre une R9 290 et 390 avec bien moins de transistors et 55 % de leur consommation. Cela est en grande partie dû au 14 nm FinFET de GlobalFoundries, qui permet d’utiliser de plus hautes fréquences et de consommer moins d’énergie.

GPU
Radeon RX 480 (Polaris 10)
Radeon R9 390 (Grenada Pro)
Radeon R9 290 (Hawaii Pro)
Compute Units36
40
40
Stream Processors
2304
2560
2560
Fréquence GPU
1120 MHz
1000 MHz
<947 MHz
Fréquence Boost
1266 MHz
N/A
N/A
GFLOPs (Fréquence GPU)
5161
5120
4849
Unités de texture
144
160
160
Texel Fill Rate
182.3 GT/s
160.0 GT/s
152 GT/s
Bus mémoire
256 bits
512 bits
512 bits
Vitesse mémoire
8 Go: 8 Gbit/s
4 Go: 7 Gbit/s
6 Gbit/s
5 Gbit/s
Bande passante mémoire
256 Go/s
384 Go/s
320 Go/s
ROPs
32
64
64
Cache L2
2 Mo
1 Mo
1 Mo
TDP
150 W
275 W
250 W
Transistors
5,7 milliards
6,2 milliards
6,2 milliards
Aire du die230 mm²438 mm²438 mm²
Finesse de gravure
14 nm
28 nm28 nm
Prix de lancement
4 Go: 199 dollars (inconnu en euros)
8 Go: 260 euros
8 Go: 350 euros
4 Go: 360 euros

Polaris 10 est la quatrième génération de l’architecture Graphics Core Next (GCN). On retrouve un seul Graphics Command Processor qui est toujours responsable des calculs graphiques envoyés aux Shader Engines. Il y a aussi les Asynchronous Compute Engines (ACE, unités de calcul asynchrone) qui gèrent l’envoi des calculs GPGPU aux diverses unités. Polaris 10 n’a que 4 ACE au lieu de 8 sur les anciennes générations et la puce intègre deux Hardware Scheduler (ordonnanceurs) pour ordonner les calculs, définir les priorités, gérer les ressources spatiales et temporelles, et décharger le CPU de certaines tâches. Ce ne sont pas de nouveaux blocs, mais des modes optionnels pouvant être lancés dans le pipeline existant. Ils sont activés à l’aide d’une mise à jour des pilotes. Dave Nalasco, haut responsable chez AMD, clarifie leur raison d’être :

Les HWS (Hardware Workgroup/Wavefront Schedulers) sont des pipelines ACE qui sont configurés sans un ordonnanceur. Leur but est de décharger le CPU en envoyant les calculs en provenance des pilotes vers les unités libres. Ce sont des processeurs programmables qui peuvent implémenter toute sorte de politiques d’ordonnancement. Nous les utilisons pour implémenter le Quick Response Queue et le CU Reservation et nous avons pu exporter ces fonctionnalités sur des puces GCN de troisième génération à l’aide de mises à jour des pilotes.

Plus de réactivité pour la VR

Le Quick Response Queues, une fonction permet aux développeurs de donner la priorité à certaines tâches tournant de façon asynchrone, sans avoir à perturber le lancement d’autres processus. AMD tente de montrer que son architecture est flexible et qu’elle optimise l’utilisation des ressources, tout en minimisant les latences, les deux grandes priorités des applications en réalité virtuelle.

Les Compute Units (unités de calcul) regroupent 64 shaders, 4 unités vectorielles, une unité scalaire et 16 unités de stockage/chargement de texture. Chaque Compute Unit dispose aussi de quatre unités de texture, 16 Ko de cache L1 et 64 Ko de cache partagé entre les unités shaders, vectorielles et scalaires. AMD affirme avoir optimisé le rendement des Compute Units avec, entre autres, l'ajout de la gestion native des calculs en demi-précision (FP16), des accès au cache plus rapide et un meilleur préchargement des instructions. Si l'on prend toutes les modifications en compte, les Compute Unis ont un rendement 15 % supérieur à celui d'une Radeon R9 290 (Hawaii) qui utilise une architecture GCN2.

Il y a 9 Compute Units dans un Shader Engine et Polaris 10 inclut quatre Shader Engines. Cela fait un total de 2304 Stream Processors (processeurs de flux, plus familièrement appelés coeurs) et 144 unités de texture. Chaque Shader Engine est associé à un Geometry Engine qui dispose d'une unité accélérant les calculs déterminant si la forme géométrique est dans le champ de vision. Le Geometry Engine dispose aussi d'un cache pour faciliter la multiplication d'une figure géométrique censée être reproduite plusieurs fois. Tout comme sur les puces Hawaii, qui furent ensuite renommées Grenada, Polaris est capable de calculer jusqu'à quatre primitives par cycle d'horloge. La différence est que le GPU Hawaii/Grenada le plus rapide tournait à 1050 MHz, contre 1266 MHz pour la RX 480. La plus haute fréquence permet de compenser les ressources perdues sur le die. Au final, la puissance théorique passe de 5,6 TFLOPS pour les Radeon R9 290X à 5,8 TFLOP pour les Radeon RX 480.

Attention à l'anti-aliasing

La Radeon RX 480 est bridée dans certaines parties élémentaires de son architecture. Sur les Hawaii et Fiji, chaque Shader Engine disposait de quatre moteurs de rendu gérant 16 pixels par cycle d'horloge pour un total de 64 sur l'ensemble du GPU. Polaris réduit ce chiffre de moitié en proposant deux moteurs de rendus par Shader Engine, chacun disposant de quatre ROP, pour un total de 32 pixels par cycle d'horloge. De plus, Polaris 10 utilise un bus mémoire de 256 bits alors qu’Hawaii proposait 512 bits. Au final, la Radeon RX 480 à 4 Go utilisera de la GDDR5 à 7 Gbit/s pour offrir une bande passante de 224 Go tandis que la version à 8 Go utilisera de la mémoire à 8 Gbit/s pour une bande passante de 256 Go/s. C'est nettement moins bien que les 320 Go de la Radeon R9 290.

Une partie de ces lacunes est compensée par l'amélioration de la compression du delta des couleurs, ce qui réduit la quantité d'information stockée dans la mémoire. Tout comme sur les Pascal d'AMD, Polaris 10 est compatible avec des compressions lossless de 2/4/8:1, et la nouvelle architecture tire aussi partie du plus grand cache L2 de 2 Mo que l'on avait déjà sur les Fiji, ce qui réduit les accès à la mémoire.

Le problème est que les nouvelles limitations de cette base architecturale se feront vite ressentir dès que l'on augmente la définition ou que l'on accroît l'anticrénelage. Pour mesurer ce problème, nous avons comparé une carte Polaris et Hawaii en observant comment leurs GPU se comportaient sous GTA V en 1920 x 1080 avec un niveau de détail très élevé, au fur et à mesure que l'on augmentait l'anticrénelage.

Sans surprise, la RX 480 accuse d'une chute du taux d'image par seconde nettement plus rapide que la R9 390. Lorsque l'AA est désactivé, la 480 atteint 97,3 ips, contre 90,4 ips pour la 390. Par contre, à la fin du benchmark, lorsque l'on choisit un MSAA 4x, la RX 480 est à 57,5 ips, contre 62,9 ips pour la 390.

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9 commentaires
    Votre commentaire
  • LeGrosWinnie
    Pas de 980 Ti 1070 et 1080 ? C'est quoi ce test ? :-(

    Pour un site qui s'appel "tomshardware"...
    -3
  • job31
    A la fin du test tu as quand même un comparo.
    Après comparer une carte à une autre qui coûte deux fois plus cher...
    4
  • DariusKhan
    LEGROSWINNIE 29 juin 2016 09:41


    "Pas de 980 Ti 1070 et 1080 ? C'est quoi ce test ? :-(

    Pour un site qui s'appel "tomshardware"..."

    Le comparatif est fait sur des cartes de la même gamme, afin de donner une idée concrète de ce que propose la carte testée contre des équivalents de prix (50-100€ près). Tu ne verras jamais un test d'une GTX 1080 face à une R7 230... :)


    Excellent test, déçu quant à la consommation, mais je vais patienter jusqu'aux versions personnalisées des partenaires et les versions 4 Go pour voir ce qu'elle a réellement dans le sac (Les versions de base ayant toujours été "cheap" chez AMD.)
    1
  • santec29
    salut manque la 1060 GTX dans le test pour êtres complet non !
    -2
  • Martyx
    Revoyez votre comparaison perf/prix, personne n'obtient les mêmes résultats que vous.

    Il faudrait inclure les tests en 1080 et 4K au minimum.
    0
  • ayle__
    la 1060 GTX n'existe pas encore pour le moment
    0
  • vavanjukebox
    @SANTEC29
    mon dernier commentaire était trop insultant... donc j'ai été banni avec mon compte n°2.
    bref, je reformule :
    "GTX 1060" ? Tu ne réfléchis pas quand tu écris visiblement... ou alors tu viens du futur !
    1
  • falken06
    Tiens, Tom's Hardware, pourquoi vous ne comparez pas une Clio 110 CV à une Audi RS de 360 CV ?
    C'est franchement un manque cruel de professionnalisme.
    On a d'un côté une carte à 250 € et certains veulent la comparer avec des cartes à 450 voire 800 €. En terme de prix, la seule comparaison actuelle est avec la GTX 970, ni plus ni moins.
    Qu'est-ce qu'il ne faut pas lire...

    La GTX 1060 est annoncée mais toujours pas disponible, ce serait difficile de la comparer avec quoi que ce soit actuellement.
    1
  • RedGuff
    "pour que l'air du ventilateur soit guidée" : faute !
    0