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GeForce GTX 980 Ti : le GM200 est de retour !

2 : La carte 3 : Protocole de test 4 : Battlefield 4, Far Cry 4, Grand Theft Auto V 5 : Tout au long de ces benchmarks, la comparaison la plus intéressante s’effectuera entre la GeForce GTX Titan X et la nouvelle GTX 980 Ti, qui est équipée du même GPU. Il ne faudra pas pour autant perdre de vue la Radeon R9 295X2, que l’on trouve parfois da 6 : Thief et Tomb Raider 7 : Results: Power Consumption 8 : Température, GPU Boost et bruit 9 : CAO 2D et 3D 10 : CUDA et OpenCL 11 : Conclusion

Introduction

Moins de trois mois se sont écoulés depuis que Nvidia a dévoilé sa GeForce GTX Titan X, et la firme lance déjà une nouvelle carte basée sur le même processeur (GM200) : la GeForce GTX 980 Ti. Annoncée à 750 €, soit environ 450 € de moins que sa grande sœur, elle ne devrait, à en croire Nvidia, être presque aussi performante. Mais alors, y a-t-il encore une bonne raison d’opter pour la Titan X ? Ou de dépenser 550 € pour une GTX 980 a priori nettement moins performante ? Quelles conséquences ce lancement aura-t-il pour les Fiji, les futures cartes ultra haut de gamme d’AMD ?

Toute réponse à cette dernière question ne peut être que purement spéculative, mais il faut bien reconnaître que nous ne nous attendions pas à voir débarquer si rapidement une dérivée de la Titan X. Petit retour en 2013. En février, Nvidia dévoilait la GeForce GTX Titan ; il avait alors fallu attendre neuf mois pour que la firme poursuive sur sa lancée avec la GeForce GTX 780 Ti, une carte graphique basée sur le même processeur, à savoir le GK110, mais visant un public fondamentalement différent. La Titan avait un cluster SMX désactivé, 6 Go de mémoire (un record sans précédent pour l’époque) et un GPU aussi rapide en 3D qu’en calcul double précision. La GTX 780 Ti, quant à elle, avait l’intégralité de ses 2880 cores CUDA, 240 unités de textures, une fréquence plus élevée et un prix inférieur de 300 €. Il va sans dire que les joueurs n’ont eu aucun état d’âme à la préférer à la Titan.

Il y avait toutefois un élément qui jouait en la défaveur de la 780 Ti : elle n’était équipée que de 3 Go mémoire ; les modèles à 6 Go sont toujours restés au stade des simples rumeurs. Ce n’était pas vraiment un problème il y a deux ans, quand la résolution maximale était en pratique de 2560×1440. Les écrans 4K étant encore bien trop onéreux (souvent plus de 3000 €) pour intéresser le grand public. Il n’en reste pas moins que 3 Go de RAM ne suffisaient pas pour jouer sans à-coup sur une configuration à trois écrans QHD, ce qui représente tout de même plus de 11 millions de pixels, et nous avons plus tard été confrontés à des situations où les jeux en 4K (plus de 8 millions de pixels) étaient ralentis par le manque de mémoire.

Aujourd’hui, le marché des écrans n’a plus rien à voir avec celui de l’époque : on trouve des écrans Ultra HD à moins de 500 €, la technologie de taux de rafraîchissement variable G-Sync de Nvidia est vieille de près de 18 mois et son équivalent chez AMD commence tout doucement à se populariser. Nous ne pouvons faire autrement que partir du principe qu’en 2015, toute personne en quête d’une carte graphique haut de gamme pense au moins à la possibilité de passer à la 4K.

Image 1 : GeForce GTX 980 Ti : le GM200 est de retour !

Un GM200 adapté pour la GeForce GTX 980 Ti

Nvidia est bien conscient de la direction qu’a aujourd’hui prise le marché des écrans et, par conséquent, a pris soin de ne pas sous-équiper la dérivée de la Titan X en matière de mémoire vive. Outre le fait que cette dernière contienne plus de GDDR5 que la GTX 780 Ti, elle bénéficie également de l’architecture Maxwell, qui utilise la bande passante disponible de manière bien plus efficace, ce que nous avions déjà pu constater en février dernier avec la GeForce GTX 750 Ti et son GPU GM107. Et il faut savoir que le GM200 est encore plus robuste en la matière que ce Maxwell de première génération : chacun de ses SMM comporte 96 Ko de cache partagé et 48 Ko de cache L1/textures, tandis qu’un grand cache L2 de 3 Mo réduit au maximum les requêtes vers la DRAM. Tous ces changements matériels, associés à de nouveaux systèmes de compression des couleurs, font du jeu en 4K un objectif plus réaliste pour les configurations mono-GPU.

Voilà pour les bonnes nouvelles. Malheureusement, la GeForce GTX Titan X étant déjà équipée d’un processeur GM200 entièrement débridé, il n’est pas vraiment possible de l’accélérer sur la GTX 980 Ti, ce qui risque de poser un léger problème de différenciation entre les deux cartes.

Mais qu’en est-il de leurs performances en calcul GPGPU ? La Titan précédente était capable d’effectuer environ 1,5 TFLOPS de calculs double précision. Nvidia avait artificiellement limité la GTX 780 Ti à un huitième de ce chiffre, soit à peu près 210 GFLOPS, ce qui engendrait un écart somme toute assez logique entre les deux cartes. Il n’est toutefois pas possible de répéter l’opération cette fois-ci, le GM200 étant un GPU totalement orienté « jeu », au détriment du potentiel en calcul généraliste : la Titan X et la GTX 980 Ti sont toutes deux limitées à des vitesses de calcul en FP64 de l’ordre de 1/32e du calcul en FP32.

Sachant que la Titan X était déjà disponible dans le commerce (aux environs de 1200 €, qui plus est), Nvidia n’a plus eu, semble-t-il qu’une seule possibilité : un coup de scalpel consistant à retirer quelques-unes des ressources du GM200 en vue de créer la GeForce GTX 980 Ti, une carte légèrement moins puissante que la Titan X, mais plus attrayante que la GTX 980 (et nettement plus que la GTX 780 Ti).

Image 2 : GeForce GTX 980 Ti : le GM200 est de retour !

Heureusement, l’incision n’a pas été trop profonde : le GM200 conserve ses six blocs GPC (Graphics Processing Clusters) ; sur l’ensemble, seuls deux modules Streaming Multiprocessors (SMM) ont été désactivés. À 128 cores CUDA par SMM, cela en enlève 256, ce qui laisse un total de 2816 cores actifs dans le processeur. De même, la perte de huit unités de textures par SMM résulte en un GPU qui en compte 176 au lieu de 192.

On pourrait penser que l’ablation d’environ 8 % des shaders et des ressources de texturation du GM200 engendrerait une baisse analogue des performances dans les jeux faisant principalement usage de ces deux pipelines, mais Nvidia affirme que l’écart entre la GeForce GTX Titan X et la GTX 980 Ti est minime.

La firme ne semble en effet pas inquiète : elle n’essaie même pas de compenser la suppression des ressources par une hausse de fréquence. La GeForce GTX 980 Ti affiche les mêmes fréquences (1000 MHz de base et 1075 MHz en GPU Boost) que la Titan X. Même le back-end du GPU demeure identique. Au point que nous pouvons reprendre un passage entier de notre article sur la Titan X en ne changeant que le nom de la carte :

« Les quatre partitions ROP de la GeForce GTX 980 passent à six sur la [GeForce GTX 980 Ti]. Composées de 16 unités chacune, elles permettent donc à la carte de générer jusqu’à 96 pixels en nombre entiers de 32 bits par cycle. Les partitions ROP sont alignées avec des tranches de 512 Ko de cache L2, (le GM200 en comptant 3 Mo au total). Lors du lancement de la GeForce GTX 750 Ti, Nvidia indiquait que la grande taille du cache L2 servait à éviter les goulets d’étranglement provoqués par le bus mémoire relativement étroit de la carte (128 bits). Ce n’est plus vraiment une préoccupation avec le GM200, celui-ci disposant d’un bus de 384 bits alimenté par de la mémoire à 7 Gbit/s. Son débit maximal, annoncé à 336,5 Go/s, est identique à celui de la GeForce GTX 780 Ti et dépasse celui de la GeForce GTX Titan, de la GeForce GTX 980 et de l’AMD Radeon R9 290X. »

Par contre, si la Titan X était équipée de 12 Go de GDDR5, la GeForce GTX 980 Ti doit se contenter de 6 Go. Le débit reste identique : 7 Gbit/s. En pratique, il ne s’agit pas vraiment d’un compromis, car six gigaoctets suffisent amplement pour jouer en 4K ou en Surround sur trois écrans QHD. Et il est très peu probable que Nvidia propose des versions 12 Go à l’avenir : nous voyons mal la firme laisser une GTX 980 Ti testostéronée phagocyter les ventes de sa Titan X.

Sommaire :

  1. Introduction
  2. La carte
  3. Protocole de test
  4. Battlefield 4, Far Cry 4, Grand Theft Auto V
  5. Tout au long de ces benchmarks, la comparaison la plus intéressante s’effectuera entre la GeForce GTX Titan X et la nouvelle GTX 980 Ti, qui est équipée du même GPU. Il ne faudra pas pour autant perdre de vue la Radeon R9 295X2, que l’on trouve parfois da
  6. Thief et Tomb Raider
  7. Results: Power Consumption
  8. Température, GPU Boost et bruit
  9. CAO 2D et 3D
  10. CUDA et OpenCL
  11. Conclusion