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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 ? 5 : Quelle quantité de mémoire vidéo ? 6 : Quelle quantité de mémoire vidéo ? (suite) 8 : Tests avec une limite constante de 40 dB(A) 9 : L’overclocking peut-il nuire aux performances à 40 dB(A) ?

La gestion thermique des cartes graphiques récentes

Depuis quelques temps, Radeon et GeForce embarquent des dispositifs de protection  qui augmentent la vitesse des ventilateurs et réduisent éventuellement fréquences et tensions pour éviter la surchauffe. Cette régulation ne garantit pas la parfaite stabilité du système (surtout si l’on est en train d’overclocker) : son but est surtout d’éviter les dégâts matériels.

Il y a eu beaucoup de débats pour distinguer une température GPU encore acceptable d’une température excessive. Sous réserve que le GPU les tolère, les températures élevées peuvent toutefois être souhaitables dans la mesure où la dissipation thermique en sera meilleure (puisque l’écart avec la température ambiante, et donc la quantité de chaleur pouvant être transférée, est plus élevé). D’un point de vue technique, on peut donc comprendre qu’AMD soit frustré des réactions reçues vis-à-vis du plafond thermique de son GPU Hawaii. A notre connaissance, il n’existe pas d’étude sérieuse montrant la viabilité de températures bien précises dans le temps : nous devons donc nous en tenir aux données constructeur pour le moment.

Ceci étant dit, le fait que les transistors en silicium se comportent généralement mieux avec de basses températures est clairement établi : ce n’est donc pas pour rien que l’azote liquide est utilisé pour l’overclocking extrême.

Image 1 : Cartes graphiques : déboulonnons les mythes !

La Radeon HD 7990 et la GeForce GTX 690 font partie des cartes les plus énergivores qui soient avec des TDP respectifs de 375 et 300 Watts. Toutes deux sont des cartes bi-GPU ; si les cartes mono-GPU tendent bien entendu à consommer moins, les Radeon R9 290/290X se rapprochent du seuil de 300 Watts. Pour ces quatre cartes, la quantité de chaleur à dissiper est franchement conséquente.

Le refroidissement des cartes étant un sujet régulièrement abordé depuis de nombreuses années, voyons plutôt ce qu’il se passe lorsque l’on envoie une charge de travail à un GPU récent :

  1. On lance une application nécessitant des traitements intensifs comme par exemple un jeu 3D ou encore un extracteur de Bitcoin
  2. Les fréquences de la carte augmentent jusqu’à leur valeur nominale/maximale (boost) ; la carte voit ses températures grimper du fait qu’elle absorbe plus de courant
  3. La vitesse du/des ventilateur(s) augmente progressivement jusqu’au niveau défini par le firmware. En général, la ventilation est stabilisée aux alentours de 50 dB(A)
  4. Si la ventilation programmée est insuffisante pour maintenir les températures du GPU sous un certain seuil, les fréquences sont diminuées de manière à repasser sous le seuil thermique défini
  5. La carte doit en principe fonctionner selon une plage de fréquences et températures assez limitée jusqu’à fermeture de l’application exerçant la charge de travail

Comme on peut s’en douter, la mise en sécurité d’un GPU dépend de nombreux facteurs comme par exemple une charge spécifique, la ventilation du boitier, la température ambiante et même la pression de l’air ambiant. De ce fait, les cartes ne se mettent pas en sécurité au même moment, voire pas du tout. Cette protection thermique peut être utilisée pour définir un niveau de  performance servant de référence. De plus, on peut créer une mesure relative au bruit en gérant manuellement la vitesse du/des ventilateur(s) : voyons maintenant quelle en est l’utilité.

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) ?