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Cartes graphiques : déboulonnons les mythes !

1 : Introduction 2 : Configuration du test 3 : Avec ou sans V-Sync ? 4 : Faut-il s’inquiéter de l’input lag ? 6 : Quelle quantité de mémoire vidéo ? (suite) 7 : La gestion thermique des cartes graphiques récentes 8 : Tests avec une limite constante de 40 dB(A) 9 : L’overclocking peut-il nuire aux performances à 40 dB(A) ?

Quelle quantité de mémoire vidéo ?

La quantité de mémoire est souvent utilisée comme outil marketing par les marques, parce qu’elles savent le grand public conditionné à penser qu’il en faut autant que possible. On voit ainsi régulièrement des cartes entrée de gamme embarquer plus de mémoire qu’elles ne peuvent exploiter, mais l’immense majorité d’entre nous sait bien que, comme pour tous les autres composants d’un PC, la notion d’équilibre est primordiale.

Pour simplifier, les GPU bénéficient d’une mémoire dédiée pour ne pas répercuter la charge de travail sur la mémoire système. Plusieurs normes de mémoire sont utilisées pour les cartes graphiques, les plus courantes étant la DDR3 et la GDDR5.

Mythe : les cartes comportant 2 Go de mémoire sont plus rapides que celles ne proposant qu’un seul Go

Sans surprise, les marques équipent leurs cartes entrée de gamme avec une quantité de mémoire excessive (ce qui leur permet par ailleurs d’augmenter leurs marges) parce que monsieur tout le monde peut croire qu’une carte embarquant plus de mémoire sera plus rapide. Soyons clairs : la capacité mémoire d’une carte graphique n’influe pas sur ses performances tant que les réglages d’un jeu ne la sature pas intégralement.

A quoi cela peut-il donc servir d’avoir plus de mémoire vidéo ? Pour répondre à cela, il faut déjà savoir à quoi sert cette mémoire. En simplifiant, on arrive aux quatre usages suivants :

  • Charger les textures
  • Accueillir le tampon graphique
  • Accueillir le tampon de profondeur (« Z Buffer »)
  • Accueillir les autres éléments nécessaires au rendu de l’image (shadow maps par exemple)

Naturellement, la taille des textures chargées en mémoire dépend non seulement du jeu mais aussi des réglages graphiques. Pour prendre un exemple, le pack de textures haute résolution pour Skyrim inclut 3 Go de textures. La plupart des programmes font un usage dynamique des textures, c’est-à-dire qu’elles sont chargées/déchargées pour ne pas rester en mémoire graphique. En revanche, les textures nécessaires au rendu d’une scène particulière doivent rester en mémoire.

Le tampon graphique est utilisé pour stocker l’image lorsqu’elle est rendue, avant ou au cours de son envoi au périphérique d’affichage. De ce fait, son empreinte mémoire dépend de la définition de l’écran (une image en 1920x1080x32 bpp pèse environ 8,3 Mo contre 33,2 Mo pour une autre en 3840x2160x32 bpp) ainsi que du nombre de tampons (au moins deux, rarement trois ou plus).

Etant donné que certains modes d’anti-aliasing (FSAA, MSAA, CSAA, CFAA mais pas le FXAA ou le MLAA) ont pour effet d’augmenter le nombre de pixels à rendre, ils augmentent proportionnellement la quantité de mémoire vidéo nécessaire. L’anti-aliasing basé sur le rendu est particulièrement gourmand de ce point de vue, sachant que les besoins s’amplifient de pair avec l’échantillonnage (x2, x4, x8 etc.). Les tampons additionnels occupent également la mémoire vidéo.

Une quantité de mémoire vidéo importante permet donc de :

  1. Jouer dans des définitions plus élevées (à condition que le GPU puisse suivre)
  2. Jouer avec des textures de meilleure qualité
  3. Jouer avec un fort anti-aliasing basé sur le rendu

Mythe : il faut 1, 2, 3, 4 ou 6 Go de mémoire vidéo pour jouer à telle définition, peu importent les jeux/réglages

La quantité de mémoire vidéo nécessaire est déterminée avant tout par la définition à laquelle on joue : naturellement, plus elle est élevée et plus les besoins sont conséquents. Le second facteur est l’utilisation d’un des types d’anti-aliasing mentionnés plus haut. Si l’on part du principe que l’on joue avec des réglages équivalents d’un jeu à l’autre, les autres facteurs sont moins importants.

Avant de passer aux mesures à proprement parler, un rappel s’impose : les cartes haut de gamme bi-GPU (Radeon 6990 et 7990, GeForce GTX 590 et 690) proposent une quantité de mémoire vidéo impressionnante mais du fait de leur conception, les données sont dupliquées en mémoire. Il ne faut donc pas additionner la mémoire dédiée à chaque GPU : une GTX 690 avec 4 Go se comporte ainsi comme une paire de cartes avec 2 Go chacune. Par ailleurs, le fait d’ajouter une deuxième carte graphique pour jouer en SLI/CrossFire ne double pas la quantité de mémoire vidéo : chaque carte accède exclusivement à sa mémoire dédiée.

Image 1 : Cartes graphiques : déboulonnons les mythes !

Les tests ont été conduits sous Windows 7 64 bits sans Aero. Au cas où l’on utilise Aero, il convient d’ajouter ~200 Mo à chacune des mesures et ~300 Mo dans le cas de Windows 8/8.1 comme on peut le voir ci-dessus.

Image 2 : Cartes graphiques : déboulonnons les mythes !

D’après lesstatistiques disponibles sur Steam, la majorité relative des utilisateurs dispose d’un Go de mémoire vidéo, un peu moins de 20 % ont 2 Go et moins de 3 % ont 3 Go ou plus.

Image 3 : Cartes graphiques : déboulonnons les mythes !

Nous avons utilisé Skyrim avec le pack de textures haute résolution officiel. Comme on peut le voir, 1 Go de mémoire vidéo suffit pour jouer en 1080p avec FXAA/MLAA ou sans anti-aliasing, mais on n’est vraiment pas loin de la saturation avec le MSAA 4x. Avec 2 Go, il est possible de pousser le MSAA encore plus loin en 1080p ou encore de jouer en 2160p sans forcer sur l’anti-aliasing. Pour jouer avec le profil Ultra en 2160p, avec MSAA 8x, il faut nécessairement plus de 2 Go.

Le Creation Engine de Bethesda se distingue des autres moteurs représentés dans ce test : il n’est pas souvent limité par les performances graphiques, mais peut souffrir de limitations du côté CPU. Cependant, ces tests montrent que Skyrim peut pâtir d’un manque de mémoire vidéo avec le niveau de détails le plus élevé.

Précisons également que le FXAA ne consomme pas du tout de mémoire vidéo : il s’agit donc d’une possibilité à considérer non seulement quand les performances sont trop faibles pour utiliser le MSAA, mais également quand la mémoire vidéo est insuffisante.

Sommaire :

  1. Introduction
  2. Configuration du test
  3. Avec ou sans V-Sync ?
  4. Faut-il s’inquiéter de l’input lag ?
  5. Quelle quantité de mémoire vidéo ?
  6. Quelle quantité de mémoire vidéo ? (suite)
  7. La gestion thermique des cartes graphiques récentes
  8. Tests avec une limite constante de 40 dB(A)
  9. L’overclocking peut-il nuire aux performances à 40 dB(A) ?