Comparatif : les meilleures GeForce GTX 1080 Ti

MSI GTX 1080 Ti Gaming X Trio

Toujours plus longue, plus lourde… et c’est tout ? Au premier abord, c’est la logique que semble suivre la GeForce GTX 1080 Ti Gaming X Trio de MSI, qui se place en pole position en termes de dimensions et de poids. Alors est-ce-que l’ajout d’un troisième ventilateur saura faire la différence ? C’est ce que nous allons voir.

Prenez une MSI GeForce GTX 1080 Ti Gaming X, agrandissez le radiateur de sorte qu’il y ait la place pour trois ventilateurs, adaptez le PCB en conséquence en choisissant cette fois de refroidir directement les convertisseurs de tension, et vous obtenez une Gaming X Trio, qui vient se placer dans le portfolio entre la Gaming X et les Lightning X et Z.

Pour la première fois, MSI renonce au design habituel avec plaque de maintien intégrale en sandwich et introduit un second bloc de refroidissement dédié aux VRM GPU. On verra plus tard ce que cela implique au niveau des températures.  

Comme d’habitude, l’article se concentre sur la qualité de fabrication de la carte et pas sa performance dans les jeux qui dépend grandement de la qualité du chip embarqué, et que personne ne peut prévoir à l’avance. Les résultats en jeux sont consultables dans la partie dédiée.

Présentation

Dans la boite, on retrouve le DVD habituel, la notice d’utilisation, un adaptateur à 8 broches, et un pied VGA pour soutenir la carte, dont le poids pourrait sinon faire plier le slot de la carte mère. Mais commençons par une présentation en quelques chiffres :

Dimensions, connecteurs

Longueur :

33,0 cm (de l’extrémité du refroidisseur à l’équerre PCI)

Largueur :

13,5 cm (de l’extrémité de la fente PCIe au sommet du refroidisseur)

Épaisseur :

4,5 cm (format 2,5 slot)

0,5 cm (dépassement de la plaque arrière du PCB)

Poids :

1483 grammes

Sorties :

2x DisplayPort 1.4

2x HDMI 2.0

1x Dual Link DVI-I

Autres connecteurs :

2x connecteurs SLI

Alimentation électrique :

2x connecteurs 8 broches PCI-Express

MSI a choisi de faire dans le classique puisque la coque du système de refroidissement est en plastique noir mat de bonne facture, mais qui ne la différencie guère de la concurrence elle aussi de noir vêtue. Le rouge vif, caractéristique jusqu’à présent des cartes MSI, n’est visible que dans certains détails, et seul l’éclairage RGB met un peu de couleur dans cette carte sinon assez austère.

La plaque arrière, qui ne participe pas au refroidissement, est pourvue d’un logo et de bords rétroéclairés. Les deux connecteurs d’alimentation à 8 broches sont orientés à 180°. Le logo sur le dessus de la carte est lui aussi rétroéclairé et on peut personnaliser sa couleur à l’aide du logiciel fourni.

Les lamelles du radiateur sont orientées à la verticale, ce qui dirige donc le flux d’air chaud vers la carte mère.

Les sorties ne réservent pas de surprise : deux DisplayPort et deux HDMI, pratiques pour jouer en VR. On retrouve aussi une sortie DVI Dual Link pour la compatibilité, mais qui commence à dater.

Les specs

Plutôt que de paraphraser inutilement, on inclut ici simplement une copie d’écran de GPU-Z qui résume les données les plus importantes de la carte. On reviendra bien sûr en détail sur les fréquences de Boost effectives qui relativisent ces données théoriques :

PCB et alimentation

Le PCB multicouches de la carte MSI est plutôt original et est conçu pour répondre adéquatement aux contraintes thermiques importantes. Ce PCB MSI est la 6ème version et reprend globalement le design de la version n° 2 que l’on retrouve sur la GTX 1080 Ti Gaming X classique. La position des trous a été revue et ici et là, on a déplacé quelques composants pour s’adapter au nouveau refroidisseur.

Le GPU est alimenté par huit vraies phases, gérées par un contrôleur PWM NCP81274 de ON Semiconductor. Sur chaque phase, un driver 53603 dirige les MOSFET. La mémoire possède elle deux phases.

La carte se ravitaille en courant via deux connecteurs d’alimentation PCIe à 8 broches. A leur entrée se trouvent des bobines pour lisser des pics éventuels de tension et des points de mesure directe de la tension.

Système de refroidissement

La nouveauté sur cette carte MSI vient du raccourcissement de la plaque placée en « sandwich » entre le PCB et le radiateur et qui sert à stabiliser l’ensemble. Ce nouveau cadre laisse la place au niveau des VRM GPU à un bloc de refroidissement véritable en contact avec le radiateur. Par contre, les VRM mémoire restent sous le cadre de maintien.

Le système de refroidissement en quelques infos

Type de refroidissement

Refroidissement par air

Bloc de refroidissement

Nickelés, l’un au-dessus du GPU, un second sur les VRM du GPU

Ailettes

En aluminium, à la verticale, peu espacées.


Caloducs

2x 8mm, 4x 6 mm, nickelés

Refroidissement des VRM

VRM GPU refroidies par un bloc dédié

VRM mémoire refroidies via le cadre de maintien

Seuls les MOSFET sont refroidis

Refroidissement de la mémoire

Via le cadre de maintien et indirectement via le bloc de refroidissement du GPU

Ventilateurs

2x ventilateurs de 10 cm (pâles de 9,7 cm)

1x ventilateur de 9 cm (pâles de 8,5 cm)

14 pâles

Arrêt des ventilateurs au repos

Plaque arrière

En aluminium, de couleur noire, ne sert pas à la dissipation,

Rétroéclairage RBG

La plaque arrière ne participe pas au refroidissement et se démarque surtout par son éclairage RGB. Nous avons expliqué à notre ingénieur MSI de passage l’intérêt de l’application de pads thermiques à ce niveau.

Le cadre de maintien emmagasine la chaleur des modules mémoire et la transmet via des pads thermiques au bloc de refroidissement GPU.

Les VRM mémoire sont aussi refroidies par ce cadre. MSI a logé pas moins de six caloducs nickelés en métaux composites, et donc les larges courbures permettent un meilleur passage de la chaleur. Cela combiné à un diamètre réduit des caloducs augmente la performance de refroidissement.

Consommation

La consommation en jeu respecte scrupuleusement le Power Target fixé dans le BIOS par MSI à 285 W. En test de torture, on est même un peu en dessous. En augmentant le Power Target au maximum, la carte reste avec 320 W en dessous de la limite absolue fixée à 330 W. La carte est donc à ce moment limitée seulement par la tension et plus par le Power Target.

Voici le graphique de l’évolution de la tension en jeu et test de torture aux réglages d’usine :

En tirant au maximum 0,6 A sur le slot de la carte mère en test de torture ou en jeu, la carte se place bien en dessous des 5,5 A maximum recommandés par la norme PCI SIG. MSI a donc choisi de se ravitailler la carte exclusivement ou presque via les connecteurs d’alimentation externes. Une sage décision.

Fréquences et overclocking

L’overclocking par air est modéré : même si on pousse les ventilateurs à 2500 tpm, leur maximum, on n’est pas parvenu à atteindre les 2,1 GHz. Il y a bien sur la loterie de la qualité des chips, mais il est en général très difficile d’atteindre les 2,1 GHz par air et surtout de pouvoir les maintenir boitier fermé. La mémoire se laisse aussi légèrement overclocker, mais attention aux températures qui deviennent vite préoccupantes !

Voici le tableau récapitulatif des fréquences et températures obtenues en début et fin de test dans différents scénarios :


Début de test

Fin de test

Sur table de benchmark

Température GPU

39 °C

66 °C

Fréquence GPU

1974 MHz

1911-1923 MHz

Température de la pièce

22 °C

22 °C

Boitier fermé

Température GPU

40 °C

73 °C

Fréquence GPU

1974 MHz

1898-1911 MHz

Température au sein du boitier

22°C

40°C

Overclocking (sur table de benchmark)

Température GPU (à 2530 tpm)

28°C

63 °C

Fréquence GPU

2068 MHz

2055 MHz

Température de la pièce

22°C

22°C

Températures

Voici les graphiques d’évolution des températures et de la fréquence pendant les 15 premières minutes d’échauffement en jeu et en test de torture.

Pour finir, analysons les températures à la surface du PCB dans différents cas de figure. Pour mieux comprendre, nous montrons tout d’abord la phase d’échauffement puis de refroidissement.

Échauffement et refroidissement

Nous plaçons nos points de mesure sur le GPU, quelques modules mémoire, les VRM du GPU (en ligne à gauche) et les VRM mémoire (en haut, légèrement à gauche). Ce qui nous intéresse par la suite, c’est la manière dont la température se répartit et migre d’un point à l’autre.

En phase de refroidissement, on voit ainsi que le GPU absorbe la chaleur autour de lui.

Après 30 min de fonctionnement

On voit que les VRM de la mémoire chauffent fortement et que la chaleur se déplace vers les modules mémoires adjacents. Cela est dû en partie au fait que les modules mémoire et les VRM mémoire ne sont toujours pas inclus dans le refroidissement principal et doivent se contenter d’une plaque isolée du radiateur. Nous avons montré ce comportement à un ingénieur MSI qui était venu dans notre labo et nous espérons que nos découvertes permettront de remédier à ce problème dans une prochaine révision.

On voit aussi que les températures à l’arrière du package GPU sont supérieures à celles communiquées par la sonde interne. Cela signifie que le GPU refroidit le PCB indirectement. Rien de dramatique, mais c’est clairement identifiable.

En test de torture, la chaleur se concentre au niveau de la mémoire et des VRM de la mémoire.

Après 30 min de test de torture, le module mémoire le plus chaud boitier fermé atteint 98 °C, c’est à dire 3 degrés de plus que la température maximale recommandée par le fabricant de modules mémoire. Ce n’est pas dramatique, mais c’est tout de même assez limite.

Ventilateurs et nuisances sonores

La courbe d’évolution de la vitesse de rotation des ventilateurs illustre le comportement relativement discret des ventilateurs. L’hystérèse est parfaitement maitrisée, l’impulsion de départ est suffisante pour éviter un effet yoyo sans se faire pour autant remarquer.

Même chose en test de torture, où les ventilateurs tournent légèrement moins vite en raison de la consommation moindre. En général, la carte fait tout pour maintenir le niveau sonore le plus bas possible, malgré les trois ventilateurs.

La carte dispose en tout cas de bonnes réserves pour faire tourner les ventilateurs plus rapidement dans qu’elle ne devienne pour autant bruyante.

Nuisances sonores et comportement des ventilateurs

Config ouverte : maximum

1159 tpm

Config ouverte : moyenne

1130 tpm

Config fermée : maximum

1255 tpm

Config fermée : maximum

1236 tpm

Bruit maximal

33,2 dB

Bruit moyen

30,9 dB

Bruit au repos

0 dB

Impressions sonores

Roulements à bille très discrets

Ronronnement du moteur aux environs de 1KHz

Très peu de bruits de bobine

Flux d’air discret

Voici le graphique détaillé du spectre sonore réalisé dans notre chambre anéchoïque qui vient renforcer nos impressions subjectives :

Conclusion

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3 commentaires
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  • voodoospirit
    et la poseidon en mode watercooling, ca donne quoi?
  • Tordu01
    J'aimerais voir un test de la Aorus GTX 1080Ti 11G en version non-extreme et plus particuliérement un petit test en overclocking pour voir si elle peu titilé la version extreme :)
  • love68740069
    Bonjour. je vien d'acheter cette CG, et une idée me vient: mettre un waterblock sur la base en cuivre coté blackpate , à votre avis? perd t'on la garantie si on démonte uniquement cette plaque en cuivre?