Comparatif : neuf GeForce GTX 1070 Ti en test

KFA2 GTX 1070 Ti EX

La Galax GeForce GTX 1070 Ti EX, que l'on trouve sous nos contrées pour des raisons de droits sous la marque KFA2, est l'une des GeForce GTX 1070 Ti les moins onéreuses sur le marché actuellement.

On peut donc se demander si c'est vraiment une bonne affaire et quels compromis il faut être prêt à faire si on achète cette carte.

Le distributeur HMC qui vend normalement les versions Hall of Fame bien plus haut de gamme, positionne la carte à l'inverse en entrée de gamme, même si à première vue il est difficile de voir où on a fait des économies. En effet, selon la qualité du chip embarqué, la carte est capable d'être aussi rapide, voire plus, que des concurrentes nettement plus chères.

Déballage, dimensions et connectique

Dans la boite, on retrouve le DVD d'installation habituel et un manuel. Nous reviendrons plus tard sur les caractéristiques du PCB et les composants employés. Commençons par un tableau récapitulatif des dimensions et caractéristiques générales :

Dimensions, connectique, spécificités
Longueur
28,4 cm (de l'équerre à l'extrémité de la coque)
Hauteur
12,5 cm (de la fente à l'extrémité de la coque)
Épaisseur
3,5 cm (format 2 slot)
Plaque arrière dépassant de 5 mm
Poids
839 grammes
Plaque arrière
Oui, participe au refroidissement
RefroidissementPar air
Ailettes à l'horizontale
Ventilateurs
2 ventilateurs de 9,2 cm 
10 pales par ventilateur
Mode semi-passif
Connectique
3 sorties DisplayPort 1.4
1 sortie HDMI 2.0
1 sortie Dual-Link DVI-I
Autres connecteurs
2x SLI Connector
Alimentation électrique
Un connecteur à 8 broches et un à 6 broches

La carte sous tous les angles

La coque du système de refroidissement est en métal léger noir laqué, ce qui est étonnant pour une carte premier prix. Lorsqu'on déballe la carte, la première impression est plus que positive, on est loin d'une carte au rabais.
La carte pèse 839 grammes, ce qui n'est pas beaucoup, mais facilitera son installation. Longue de 28,4 cm, haute de 12,5 cm et épaisse de 3,5 cm, elle est au format dual slot. Les dimensions sont donc contenues, même si on aurait facilement pu la faire tenir sur 27 cm de longueur. Au lieu de cela, les designers ont pondu une espèce de queue de paon à son extrémité parfaitement inutile.

L'arrière du PCB est recouvert d'une plaque arrière en aluminium de couleur noire et perforée d'ouvertures d'aération. Elle dépasse d’environ 5 mm à l’arrière, ce qui pourrait poser problème dans des configurations multi-GPU.

Le dessus de la carte arbore un logo GeForce GTX rétroéclairé ainsi que deux connecteurs d'alimentation PCIe à son extrémité, l'un à huit broches et le second à six broches.

L'extrémité et le dessous de la carte révèlent les lamelles du radiateur orientées à l'horizontale. L'avantage de cette solution, c'est qu'une partie non négligeable de la chaleur est directement évacuée hors du boitier via les ouvertures de l'équerre PCI, ce qui permet aussi de ne pas trop chauffer la carte mère.


L’équerre PCI propose les cinq sorties habituelles, dont quatre au maximum sont utilisables simultanément. Outre un Dual Link DVI-D, on retrouve une sortie HDMI 2.0 et trois DisplayPort 1.4. Le reste de l’équerre est parsemé d’ouvertures d’aérations pour évacuer l'air chaud hors du boitier. 

PCB et alimentation électrique

KFA2 reprend sur cette GTX 1070 Ti EX le PCB actuel de la GTX 1070 EX. Les composants utilisés sont aussi très semblables, et ce n'est pas plus mal car l'ensemble a déjà prouvé son efficacité. 

KFA2 reprend le contrôleur PWM µP9511 de uPI Semiconductor Corp pour les cinq phases GPU. Les deux phases mémoire sont régies par un contrôleur Buck double canal plus modeste. Chacune des 5+2 phases est équipée d'un MOSFET MDU1514 de MagnaChip en high side et deux MDU1511 en low side, également de Magna Chip. Un driver uP1962 commande chaque MDU1514.

Aucun composant important n'a été relégué à l'arrière du PCB. Les convertisseurs de tension sont bien ordonnés en ligne, et on a appliqué un gros pad thermique à leur niveau pour mieux les refroidir.

Consommation et tension

La consommation en jeu atteint exactement le Power Target fixé par Nvidia à 180 W. En test de torture, la consommation reste à ce niveau. En augmentant le Power Target au maximum à 127 %, la carte consommait environ 213 W sur les 240 W au maximum autorisés par Nvidia.

Voici le graphique d’évolution de la tension en jeu et en test de torture, lorsque la carte n’est pas overclockée : 

Respect des normes

Avec 3,8 A au maximum en test de torture, la carte respecte la norme PCI SIG qui préconise de ne pas tirer plus de 5 A (66W) sur la ligne 12 V du slot de la carte mère. En jeu, on se situe à 3,2 A, même après overclocking. La répartition de la charge entre les différentes entrées de la carte est donc exemplaire. 

Overclocking

Les limites de la carte sont identiques à celles de la concurrence au Power Target équivalent. Ce dernier se laisse augmenter à 127% ; la carte consomme alors environ 213 W et est principalement limitée par la tension, mais aussi, malheureusement, par la consommation. Nous sommes parvenus à augmenter la fréquence GPU de 200 MHz et celle de la mémoire de 150 MHz. Le système demeurait alors parfaitement stable. 

Températures et fréquences

Voici le tableau récapitulatif de la température et de la fréquence de Boost en début et en fin de test : 


Début
Fin
Sur banc de test
Temp. GPU
29 °C
71 °C
Fréquence GPU
1873 MHz
1797 MHz
Temp. ambiante
22 °C
22 °C
Boitier fermé
Temp. GPU
30 °C
72 °C
Fréquence GPU 
1873 MHz
1797 MHz
Temp. dans boitier
22°C
41°C
OC (Sur banc de test)
Temp. GPU (ca. 2300 U/min)
29 °C
73 °C
Fréquence GPU
2101 MHz
2050 MHz
Temp. ambiante22°C
22°C

Évolution de la température et de la fréquence

Pour mieux cerner le rapport entre ces deux paramètres, voici le tableau de l’évolution de la température et de la fréquence en jeu et en test de torture pendant les 15 premières minutes d’échauffement :

Analyse infrarouge de la répartition des températures sur le PCB

Pour finir cette partie, observons les images infrarouges qui illustrent la répartition des températures sur la face arrière du PCB.

En jeu et overclockée

En jeu, tous les composants sont bien refroidis grâce au radiateur efficace et au flux d'air des ventilateurs. Le système essaye de maintenir le GPU en dessous de 75°C pour éviter de perdre des paliers de Boost. 

Boitier fermé, les températures montent d'environ trois degrés, mais restent très raisonnables. 

Si on overclocke la carte boitier fermé sans toucher au comportement des ventilateurs, le flux d'air parvient encore à dissiper correctement les 213 W de chaleur générés et la température au niveau du socket reste raisonnable à 77°C tandis que celle des VRM atteint 76°C. Ces températures à peine plus élevées sont permises par une augmentation dans les tours des ventilateurs.

Test de torture

En test de torture, la charge se déplace du GPU vers les convertisseurs de tension GPU et mémoire, mais les températures restent à un niveau comparable à celles en jeu. 

Boitier fermé, les températures montent d'environ quatre degrés aux points névralgiques, pas plus. C'est tout à fait acceptable.  

Système de refroidissement et plaque arrière

Ce que la carte consomme de courant, produit son équivalent en chaleur, et c’est au système de refroidissement de la dissiper pour éviter la surchauffe. Ce ventirad se compose d'un bloc de refroidissement principal surmonté d'un radiateur et d'un second bloc de refroidissement spécialement pour les VRM.

Ce petit bloc en aluminium n'est pas une solution de premier choix, mais il fait tout de même largement l'affaire et permet de maitriser les coûts. Le flux d'air horizontal permet un certain refroidissement. 

La plaque arrière est de couleur noire, ce qui permet de mieux absorber la chaleur et évite qu'elle ne s'accumule. KFA2 utilise la plaque arrière pour le refroidissement via l'application de pads en dessous des convertisseurs de tension, ce qui permet de soutenir le petit bloc en aluminium pour les VRM.

Le système de refroidissement
Type de refroidissement
Refroidissement par air
Bloc de refroidissement
Bloc de refroidissement en cuivre pour le GPU
Refroidissement de la mémoire  et des VRM via le cadre de maintien
Lamelles du radiateur
En aluminium, orientées à l'horizontale, peu espacées
Caloducs
2x 8 mm et 2x 6 mm, cuivre et matériaux composites, nickelés
Refroidissement des VRM
Via un bloc de refroidissement dédié
Refroidissement de la mémoire
Via cadre de maintien et indirectement le bloc de refroidissement GPU
Ventilateurs2 ventilateurs de 9,2 cm 
10 pales par ventilateur
mode semi passif
Plaque arrière
En aluminium
Participe au refroidissement via un pad thermique

Le bloc de refroidissement principal en cuivre est surmonté de deux caloducs de 8 mm d'épaisseur plus deux autres de 6 mm sur les bords. Ces caloducs sont en matériaux composites nickelés et permettent le transport rapide de la chaleur jusqu'aux extrémités du radiateur. 

Au-dessus du bloc de refroidissement pour les VRM, on remarque une bande élastique censée orienter l'air vers les interstices de bloc de refroidissement. Nous avons amélioré ce concept en remplaçant cette bande par un pad thermique très fin de forme semblable assurant le contact entre le bloc des VRM et le radiateur principal, et sommes ainsi parvenus à faire baisser la température d'environ 2°C au niveau des VRM. 

Nuisances sonores

Pour compenser la surface de dissipation relativement faible du radiateur, les ventilateurs doivent tourner un peu plus vite. Le matériel a un cout pour le constructeur, tandis que l'électricité pour les ventilateurs et les nuisances sonores sont-elles pour le consommateur final. Mais la situation n'est pas aussi grave qu'on pourrait le craindre comme on le voit sur le graphique suivant : 

En test de torture, les ventilateurs ont un comportement semblable. On peut donc dire que la carte n'est pas un modèle de discrétion, sans pour autant être inutilement bruyante, comme on va le voir tout de suite. 

La carte ne possède donc que très peu de réserves. Pour la rendre plus silencieuse, il faudrait accepter de perdre quelques paliers de Boost. 

Vitesse des ventilateurs et nuisances sonores
Vitesse max. des ventilateurs sur banc de benchmark
1314 tpm
Vitesse moy. des ventilateurs sur banc de benchmark
1309 tpm
Vitesse max. des ventilateurs boitier fermé1382 tpm
Vitesse moy. des ventilateurs boitier fermé1378 tpm
Nuisances sonores maximales
38,4 dB(A)
Nuisances sonores moyennes
37.9 dB(A)
Nuisances sonores au repos
0 dB(A)
Impressions subjectives / Caractéristiques du son

- peu de bruits de roulements
- bruits de moteur aux alentours de 1 KHz
- bruits d'air modérés
- crissement des convertisseurs de tension

Voici le graphique détaillé du spectre sonore de la carte réalisé dans notre laboratoire et qui vient compléter nos impressions subjectives :

38,4 dB en moyenne sont acceptables quand on garde à l'esprit que les températures restent bonnes et que cette carte est relativement légère. Les économies réalisées ne se sont donc pas fait au prix d'une carte vraiment bruyante.

Verdict

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2 commentaires
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  • doyvince
    Bonsoir, question bête mais pourquoi pas de Asus dans ce comparatif comme pour celui des 1080 d'ailleurs ? Seulement la 1070 rog strix. Pas de sarcasmes ici, c'est une vraie question.
  • Basturbe
    La réponse est dans la question : "Asus GTX 1070 Ti Strix Gaming ROG".
    Après je pense qu'ils sont déjà content d'avoir reçu 9 cartes de la part des constructeurs . Concrètement les cartes ne permettant pas l'oc (car bloquée par nvidia sur ce modèle) c'est sans doute le test le plus chiant qu'ils aient eu à faire depuis longtemps. En gros tu ne fais que constater les différences de températures et de nuisance sonore..