Comparatif de cartes 3D professionnelles

Introduction

Spécialement conçues pour la CAO, le DTP et les simulations visuelles, les cartes graphiques pour station de travail ont été optimisées pour les applications professionnelles comme AutoCAD, Solidworks, ProEngineer et similaires. Pour réaliser cette prouesse, NVIDIA et ATi privilégient davantage l’utilisation de pilotes dédiés à celle de composants matériels. D’un aspect purement extérieur, les modèles FireGL et Quadro-FX ne se distinguent presque pas de leurs homologues dédiés au jeu. Toutefois, le nombre limité de pièces à la vente, le développement du pilote spécifique, la certification et le support étendu exigent leur tribut et se traduisent par un prix nettement plus élevé.

Pour faire décoller ce concept commercial, les fabricants ont mis au point un système de protection qui empêche la transformation d’une carte Quadro FX ou FireGL à partir d’une carte de jeu bon marché GeForce ou Radeon. La plupart du temps, c’est une réussite. Toutefois, les bidouilleurs tentent constamment de lever cette particularité, en appliquant par exemple des modifications logicielles au pilote ou au BIOS des cartes graphiques. Pour ce qui est de la ressemblance technique des produits utilisés, elle s’élève à 99 %.

En termes de performances, les différences sont évidentes : en comparant une carte graphique de jeu avec une carte graphique pour station de travail correspondante, on note que, grâce aux pilotes, un modèle pour station de travail sera toujours plus rapide pour les applications professionnelles. De plus, la carte de jeu est artificiellement ralentie. Cette comparaison peut être inversée mais cela n’a aucun sens étant donné que personne n’achète de carte pour station de travail (bien plus chère) pour les jeux.

Dans ce comparatif, nous accordons une attention particulière à la Quadro FX 5600 et la FireGL V7700 avec DisplayPort. Les Quadro FX 170, 570 et 370 de NVIDIA ainsi que les FireGL V5600 et V3600 d’ATi seront également passées au crible. Une liste exhaustive de toutes les cartes testées est disponible dans la section Configuration du test. ATi, la filiale d’AMD a en effet entamé une guerre des prix qui mène la vie dure à NVIDIA. Pour le plus grand bonheur des consommateurs !

Le marché, les cartes

Où en sommes-nous d’un point de vue technologique ? Pour les cartes OpenGL, les cycles de produit sont aussi longs que dans le segment principal. NVIDIA a donc déjà commercialisé la GeForce GTX 280 basée sur le GT200 qui est gravé en 65 nm. La carte haut de gamme présentée dans cet article, la Quadro FX 5600, fonctionne en revanche toujours avec le G80 en 90 nm. NVIDIA a déjà franchi deux étapes intermédiaires (80 nm et 65 nm) avec les puces G84, G86 et G92.

En ce qui concerne le procédé de fabrication, ATI bénéficie d’un avantage. En effet, la FireGL V7700 est déjà produite en 55 nanomètres. Par contre, son chip RV670 (qui correspond à la gamme HD 3000) n’est pas le nec plus ultra. En présentant les Radeon HD 4000, ATI a déjà atteint le RV770, le chip utilisé dans les cartes HD 4850 ou HD 4870.

Quadro FX 5600

Elle représente, à elle seule, un monstre de calcul pour OpenGL. Dotée d’une mémoire GDDR3 de 1 536 Mo, la Quadro FX 5600 dispose de réserves suffisantes pour des résolutions élevées et des textures de grande taille. Le G82, également présent sur la variante de jeu GeForce 8800, est utilisé comme chip graphique.

Sur les sites d’achat en ligne, la carte coûte actuellement 2 800 €. Au banc d’essai, la FX 5600 s’en tire très bien et occupe la première place dans de nombreuses catégories. Pourtant, la FireGL V7700 d’ATI, relativement coûteuse (720 €), la talonne de très près et l’évince souvent des marches du podium. Pour ce faire, ATI utilise une architecture de chip plus moderne de 55 nanomètres.

Le supplément de pilote “Maxtreme 11” vaut le détour. Ce plug-in a été spécialement conçu pour 3D Studio Max et améliore considérablement les performances de ce logiciel. En comparaison aux versions précédentes, Maxtreme 11 prend en charge OpenGL ainsi que l’API DirectX. Dans ce domaine, on reconnaît que DirectX s’adapte progressivement aux stations de travail, une caractéristique autrefois exclusivement réservée à OpenGL.

Le chip en 90 nm et la mémoire volumineuse nécessitent une double alimentation auxiliaire reconnaissable aux deux connecteurs PCI Express (6 broches chacun).

La capture d’écran de GPU-Z illustre les principales caractéristiques de la FX 5600.

Quadro FX 1700

La Quadro FX 1700 de NVIDIA est une carte de milieu de gamme classique qui peut être comparée à la FireGL 5600 d’ATI. Elle constitue un bon compromis entre performances, consommation d’énergie et prix. Pour les utilisateurs qui traitent essentiellement des modèles géométriques et des plans techniques, la FX 1700 fournit des performances suffisantes à un prix de 420 €.

La capacité de la mémoire montre que ce modèle ne doit pas être utilisé pour des opérations d’ombrage et des textures complexes mais il convient parfaitement aux projets courants. NVIDIA utilise une mémoire de 512 Mo, uniquement disponible sous la forme d’un module DDR2 qui dispose d’une interface de 128 bits. C’est la raison pour laquelle la Quadro FX 1700 ne fournit qu’une bande passante de 12,8 Go/s. Cette carte est équipée du chip G84 à 80 nanomètres, également présent sur la carte de jeu GeForce 8600. Elle dispose également d’un connecteur pour lunettes stéréo à 3 broches, un avantage qu’on peine à trouver sur la FireGL V5600 d’ATi.

Quadro FX 570

Pour les clients peu dépensiers, NVIDIA a créé la Quadro FX 570. Elle ne coûte que 150 €, une somme relativement dérisoire vu son champ d’application. Cette carte graphique a été conçue pour des opérations de conception et de construction occasionnelles et ne convient donc pas aux utilisateurs exigeants.

Tout comme la FX 370, encore plus petite, la FX 570 utilise également une mémoire graphique de 256 Mo. Celle-ci est reliée à une interface de 128 bits qui permet d’atteindre une bande passante de 12,8 Go/s. Grâce à cela, ce modèle permet d’effectuer des opérations de shading élémentaires. L’utilisateur qui a besoin d’une application plus complexe devra débourser un peu plus d’argent pour un modèle plus performant. NVIDIA a équipé la FX 570 du célèbre chip G84, qui ne peut toutefois pas exploiter tout son potentiel en raison de la lenteur de la mémoire.

Quadro FX 370

Il est relativement difficile de classer la Quadro FX 370. Son prix de 100 € la rend très abordable mais, comme on peut s’y attendre, ses performances sont limitées. Elle est très bien adaptée aux opérations de calcul de base. L’essentiel, dans ce cas, est de veiller à ne pas réaliser de fausses économies.

L’interface mémoire semble quelque peu désuète. Une mémoire DDR2 de 256 Mo, dont les modules communiquent par l’intermédiaire d’une interface de 64 bits, est utilisée. La bande passante atteint 6,4 Go/s. La carte est munie d’un chip G84 qui a été conçu par un procédé de fabrication de 80 nanomètres. Il est également présent sur la GeForce 8600. Pour ce modèle, le mot d’ordre est le suivant : il vaut mieux ne pas travailler avec les opérations de shading mais utiliser uniquement des modèles géométriques ou wireframe.

FireGL V7700 avec DisplayPort

La FireGL V7700 est une véritable trouvaille. Elle se base sur le chip RV670, relativement moderne, qui est déjà conçu à 55 nanomètres. En plus, son prix (720 €) est très attrayant. Sa mémoire (512 Mo de GDDR4) n’est pas aussi grande que celle de son homologue de NVIDIA, mais elle suffit largement à la plupart des applications.

Comme l’indique la photo ci-dessus, la V7700, compatible PCI Express 2.0, occupe deux slots. Ses petites sœurs, la V5600 et la V3600, n’en monopolise qu’un seul. Si l’on suit le schéma des numéros de modèle en tenant compte du prix, les aînées de la famille, la V8600 (1 Go) et la V8650 (2 Go), sont réellement plus rapides. Elles sont toutefois encore équipées de l’ancien chip R600 (80 nm). D’après nos benchmarks, la FireGL V7700 peut fonctionner sans problème avec ce chip et est même plus rapide dans certaines catégories.

Un connecteur qui n’est pas encore très répandu sur les cartes graphiques, a attiré notre attention. Il s’agit du DisplayPort, une fonctionnalité intéressante pour la simple raison qu’elle n’est pour l’instant pas très fréquente. Pour l’utiliser, ATI a du supprimer le deuxième connecteur DVI. En comparaison avec les concurrents DVI et HDMI, DisplayPort possède son propre protocole de signal. La résolution maximale de 2560 x 1600 (WQXGA) n’est toutefois pas meilleure qu’avec DVI et HDMI. La protection contre la copie HDCP fait également partie des fonctionnalités. Avec 11 Gbits/s, la bande passante est légèrement supérieure à celle de DVI/HDMI (8 Gbits/s). Pour plus d’information, nous vous renvoyons à notre dossier complet sur les interfaces vidéo. Nous sommes curieux de voir si DisplayPort s’imposera. Pour l’instant, le client est confronté à trois systèmes de connexion numériques : HDMI, DVI et DisplayPort. Un point qui ne plaît pas du tout aux fabricants de téléviseurs et d’écrans.

FireGL V5600

L’utilisateur qui dispose d’un budget limité mais souhaite quand même travailler efficacement peut se tourner vers la FireGL V5600 d’ATI. Cette carte de milieu de gamme est équipée d’une mémoire GDDR4 de 512 Mo. Celle-ci convient à la plupart des applications. La mémoire GDDR4 est beaucoup plus rapide que la DDR2 de la V3600.

Pour 400 €, les résultats sont satisfaisants pour la CAO et la création de contenu numérique. Il est possible de brancher deux écrans aux connecteurs DVI de la carte. Ces connecteurs sont compatibles Dual Link et garantissent une résolution optimale jusqu’à 2560 x 1600 pixels (écran 30 pouces donc). Le chip RV630 assure la compatibilité de la carte graphique avec PCI-Express 2.0. On peut toutefois déplorer l’absence d’un port pour lunettes stéréo 3D. Le chip atteint 800 MHz, la mémoire fonctionne à 1 100 MHz et permet ainsi une bande passante de 35 Go/s. Produit de milieu de gamme, la V5600 est comparable à la Quadro FX 1700 de NVIDIA.

FireGL V3600

ATI a conçu la V3600 spécialement pour les applications d’entrée de gamme. Le prix de 150 € de cette carte graphique est relativement intéressant. Moins efficace pour les calculs complexes, elle convient plutôt aux constructeurs qui travaillent souvent avec des modèles géométriques ou des dessins techniques. Cette carte permet d’exécuter des shaders simples mais sans détails complexes.

La FireGL V3600 est équipée du chip RV630 conçu avec un procédé de fabrication utilisant le 65 nm et également usité sur la Radeon HD 2600 Pro. La mémoire fait également les frais du souci d’économie d’ATI. En effet, le fabricant canadien a équipé la carte d’une mémoire DDR2 lente de 256 Mo. Elle atteint donc une bande passante de 15,8 Go/s, ce qui n’empêche la carte d’être compatible avec OpenGL 2.1, DirectX 10 et le Shader Model 4.0. Pour ce faire, elle utilise 120 Stream Processing Units. Il est possible de brancher deux écrans à la carte. En termes de positionnement, la V3600 peut être comparée à la Quadro FX 570 de NVIDIA.

Le test

Neuf cartes de la gamme FireGL d’ATi ont été testées, de même que 9 Quadro :

Vous retrouverez dans les pages suivantes les résultats obtenus par ces cartes sur les différentes applications professionnelles. Pour les 3 premières applications (3DSMax, SolidWorks et Maya), vous trouverez d’abord le résultat sous SPECapc, un benchmark qui représente l’utilisation typique de chaque logiciel par les utilisateurs, et qui est donc sensible aux performances du système complet (notamment le CPU, bien qu’il reste le même dans tous les cas ici). Il s’agit du plus important. Vous trouverez cependant après le score spécifique obtenu via SPECVIEWPerf, une suite de tests qui a elle pour but de mesurer les performances en rendu 3D sous OpenGL (ce qui est aussi un limite de ces tests, OpenGL étant an fur et à mesure délaissé au proffit de DirectX avec Vista), via divers logiciels. Plus spécifiquement dédiée à la différenciation des cartes 3D (les écarts y sont donc plus importants ici), elle représente en revanche moins l’usage typique qui est fait de chaque application.

Gardez également en tête que les drivers actuels font en sorte que les cartes professionnelles soient largement plus performantes que les cartes de jeu sous les tests SPEC, ce qui est beaucoup moins vrai en pratique : les cartes de jeu obtiennent souvent de meilleurs rapports performances/prix, avec tout de mêmes des limitations.

3D Studio Max 9

Solidworks 2007

Maya 6.5

CATIA, EnSight, Pro/Engineer

UGS Teamcenter Visualization & NX

Conclusion

En termes de performances, la Quadro FX 5600 de NVIDIA occupe à coup sûr la première place. Mais la FireGL V7700 d’ATI ne se laisse pas devancer et accède aux marches du podium dans plusieurs catégories.

Il y a un an, la Quadro FX 5600 méritait certainement les recommandations de notre rédaction. Mais aujourd’hui, elle semble quelque peu dépassée, comme nous l’expliquons dans la partie technologique de cet article. Avec son prix excessif de près de 3 000 €, elle ne fait plus figure de porte-drapeau. NVIDIA profitera certainement des prochains jours pour lancer de nouvelles Quadro basées sur le GT200.

Comme chez NVIDIA, les cartes FireGL V8650 et V8600 plus anciennes rencontrent également des problèmes pour se positionner dans la gamme de produits d’AMD. La FireGL V7700 d’ATI fait simplement partie de la nouvelle génération et atteint sans peine des résultats supérieurs. En outre, son prix (720 €) est sans conteste très intéressant. C’est la raison pour laquelle nous lui décernons notre prix Sélection.

Accédez ici à nos charts cartes graphiques pour station de travail.