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NVIDIA GeForce GTX 780 : le Titan abordable ?

2 : GeForce GTX 780 : la carte 3 : GeForce Experience et ShadowPlay 4 : GPU Boost 2.0 et overclocking 5 : Configuration de test et benchmarks 6 : Battlefield 3 (une carte) 7 : BioShock Infinite (une carte) 8 : Borderlands 2 (une carte) 9 : Crysis 3 (une carte) 10 : Far Cry 3 (une carte) 11 : Hitman: Absolution (une carte) 12 : The Elder Scrolls V: Skyrim (une carte) 13 : Tomb Raider (une carte) 14 : Battlefield 3 (SLI/CrossFire) 15 : BioShock Infinite (SLI/CrossFire) 16 : Borderlands 2 (SLI/CrossFire) 17 : Crysis 3 (SLI/CrossFire) 18 : Far Cry 3 (SLI/CrossFire) 19 : Hitman: Absolution (SLI/CrossFire) 20 : The Elder Scrolls V: Skyrim (SLI/CrossFire) 21 : Tomb Raider (SLI/CrossFire) 22 : Température, nuisances sonores et refroidissement 23 : Consommation et GPU Boost 24 : Performances 2D et 3D (OpenGL) 25 : Performances 2D et 3D (DirectX et CAD) 26 : Performances CUDA 27 : OpenCL : calcul simple précision 28 : OpenCL : calcul double précision 29 : Conclusion

Introduction

Il est parfois très amusant de relire les articles que nous avons rédigés à propos de certains composants haut de gamme. Lorsque Nvidia a lancé sa GeForce GTX 680, AMD demandait encore quelque chose comme 500 € de sa Radeon HD 7970 alors que la nouvelle carte GK104 la battait sur tous les tableaux : plus rapide, moins chaude, plus silencieuse et plus petite. Raison pour laquelle nous avons recommandé la GTX 680 sans la moindre hésitation. À tout le moins jusqu’à ce que Nvidia lance la GeForce GTX 670, presque aussi rapide mais encore moins chère.

Et pourtant, aujourd’hui; on trouve des Radeon HD 7970 à moins de 350 € alors que la GTX 680 tourne généralement autour des 450 €. Quel retournement de situation ! D’autant plus qu’en raison d’une série d’optimisations côté pilotes, la carte d’AMD s’avère au final plus rapide que la GeForce. Certes, il faut composer avec des nuisances sonores et une consommation plus élevées, mais au regard de son prix et de ses performances (tant en calcul généraliste que dans les jeux), la Radeon HD 7970 constitue un excellent achat, à condition d’éviter les configurations multi-GPU.

Pour obtenir une carte plus puissante, il faut d’ailleurs débourser la bagatelle d’un millier d’euros, à peu de choses près. Que l’on opte pour la GeForce GTX Titan, la GeForce GTX 690 ou, chez AMD, la Radeon HD 7990, il est en effet impossible d’obtenir des performances supérieures à celles de Radeon HD 7970 sans débourser trois fois plus, à moins de se diriger vers une configuration à plusieurs cartes graphiques. Ce qui n’est pas sans poser problème à Nvidia comme à AMD, car passer de 350-450 € à 1000 €, tout le monde n’est pas prêt à faire le pas. Les deux fabricants laissent donc sur le carreau de nombreux joueurs qui auraient été disposés à payer un tarif intermédiaire.

Image 1 : NVIDIA GeForce GTX 780 : le Titan abordable ?

Le GK110 se trouve une nouvelle déclinaison : la GeForce GTX 780

Avec la GeForce GTX 780, Nvidia tente de combler quelque peu l’écart colossal qui sépare la GTX 680 des modèles que nous classerons tout simplement dans la catégorie « hors de prix ». Au vu de son nom, on pourrait penser que la GTX 780 contient un nouveau processeur graphique, mais elle est en fait une dérivée de la GeForce GTX Titan et de son gargantuesque GPU, le GK110. 

Bien entendu, le processeur de la GTX 780 est bridé afin d’éviter toute concurrence avec la Titan. Nous savons qu’un GK110 complet contient 15 modules SMX (Streaming Multiprocessors) comptant chacun 192 cores CUDA et 16 unités de textures. Sur la puce de la GeForce GTX Titan, seuls 14 modules SMX sont activés, ce qui nous donne un total de 2 688 cores CUDA et 224 unités de textures. Sur la GeForce GTX 780, le GK110 ne compte plus que 12 modules SMX, et donc 2 304 cores CUDA et 192 unités de textures.

Image 2 : NVIDIA GeForce GTX 780 : le Titan abordable ?

Selon les cartes, ces modules SMX sont répartis en quatre ou cinq blocs GPC (Graphics Processing Clusters). En effet, à 7,1 milliards de transistors, le GK110 est une puce gigantesque. Sa fabrication n’a rien d’une partie de plaisir, raison pour laquelle il arrive que certains de ses composants comportent des défauts. Nvidia n’est donc pas en mesure de préciser la configuration exacte de chaque GK110 et se contente de garantir qu’au total, le GPU contient 12 modules SMX activés

Le bridage effectué par Nvidia semble être suffisamment efficace pour qu’il ait été pratiquement inutile d’adapter les fréquences de la carte par rapport à celles de la Titan : la GeForce GTX 780 affiche en effet la même fréquence de base (863 MHz) et voit même sa fréquence GPU Boost légèrement revue à la hausse (900 MHz contre 876 MHz pour sa grande sœur).

Le back-end de rendu reste totalement inchangé : six ROP capables de générer chacun huit pixels de 32 bits par cycle (pour un total de 48 unités ROP, donc), et six contrôleurs mémoire de 64 bits chacun formant un bus de 384 bits. Par contre, alors que Nvidia avait armé la GeForce GTX Titan de 6 Go de mémoire GDDR5, la GTX 780 doit se contenter de 3 Go cadencés à 1 502 MHz. Un petit calcul nous amène donc à une bande passante identique de 288,4 Go/s en pointe.

Image 3 : NVIDIA GeForce GTX 780 : le Titan abordable ?

La grosse différence entre la GTX 780 et la Titan se situe en réalité au niveau du potentiel en calcul généraliste (GPGPU). Si vous avez lu notre article GeForce GTX Titan : le vrai Kepler haut de gamme, vous vous souviendrez peut-être que le pilote de la carte mono-GPU phare de Nvidia comportait un paramètre spécial qui réduisait la fréquence mais permettait de faire tourner les unités de calcul en virgule flottante double précision (FP64) à pleine vitesse. Cette possibilité de réglage fait de la GeForce GTX Titan une option viable pour les développeurs cherchant plus de performances en calcul généraliste que peuvent en offrir les autres cartes Nvidia et la place en fait même au niveau des puces Tahiti d’AMD. Avec la GTX 780, le nombre de coeurs CUDA par module SMX reste de 64, mais en l’absence du paramètre ad hoc dans le pilote, la vitesse affichée en calcul FP64 chute à 1/24e de celle en FP32. Sur ce plan, vous pouvez donc vous attendre à des performances en net retrait par rapport à celles de la Radeon HD 7970.


GeForce GTX Titan
GeForce GTX 690
GeForce GTX 780
GeForce GTX 680
Radeon HD 7970 GHz Ed.
Shaders2 688
2 x 1 536
2 304
1 536
2 048
Unités de textures
224
2 x 128
192
128
128
Full Color ROP
48
2 x 32
48
32
32
Fréquence GPU
836 MHz
915 MHz
863 MHz
1 006 MHz
1 000 MHz
Fillrate textures
187,5 GTexels/s
2 x 117,1 GTexels/s165,7 GTexels/s
128,8 GTexels/s134,4 GTexels/s
Fréquence mémoire
1 502 MHz
1 502 MHz
1 502 MHz
1 502 MHz
1 500 MHz
Bus mémoire
384 bits
2 x 256 bits384 bits
256 bits
384 bits
Bande passante mémoire
288,4 Go/s
2 x 192,3 Go/s
288,4 Go/s
192,3 Go/s
288 Go/s
RAM graphique
6 Go de GDDR5
2 x 2 Go de GDDR5
3 Go de GDDR5
2 Go de GDDR5
3 Go de GDDR5
Taille du die
551 mm22 x 294 mm2551 mm2294 mm2365 mm2
Transistors (milliards)
7,1
2 x 3,54
7,1
3,54
4,31
Finesse de gravure
28 nm
28 nm
28 nm
28 nm
28 nm
Connecteurs d’alimentation
1 x 8 broches,
1 x 6 broches
2 x 8 broches
1 x 8 broches,
1 x 6 broches
2 x 6 broches
1 x 8 broches,
1 x 6 broches
Consommation max.
250 W
300 W
250 W195 W
250 W
Price (dans le commerce)
950 €
890 €649 €
430 €
370 €

La valse des nomenclatures a encore frappé

Vous vous demandez peut-être pourquoi cette carte s’appelle GTX 780. Après tout, il s’agit d’une dérivée de la Titan et donc d’une carte basée sur la même architecture (Kepler) que la série GTX 600. Cette valse des dénominations rappelle l’opération qu’avait réalisée Nvidia avec sa série 500, basée sur l’architecture des GTX 400, la Fermi, à la différence essentielle que les 500 contenaient des GPU redessinés dont les performances, la consommation et, par conséquent, l’efficacité, avaient été améliorées.

Image 4 : NVIDIA GeForce GTX 780 : le Titan abordable ?

Le fabricant ne s’est pas montré très bavard sur la question, se contentant de répondre qu’il commençait à peine à lancer ses cartes desktop basées sur le GK110 et qu’il manquait de place dans la série 600 pour de nouveaux produits plus rapides. Nous verrons bien ce que fera Nvidia de la série 700 dans les mois à venir, que ce soit en termes de performances ou de tarification, mais il y a intérêt à ce que les améliorations soient au rendez-vous et justifient le passage à la nouvelle nomenclature. Espérons également qu’AMD continue à jouer le jeu de la concurrence, sans quoi les tarifs de Nvidia risquent fort de s’envoler ; pour l’instant, nos meilleurs espoirs reposent sur la Radeon HD 7970.

Sommaire :

  1. Introduction
  2. GeForce GTX 780 : la carte
  3. GeForce Experience et ShadowPlay
  4. GPU Boost 2.0 et overclocking
  5. Configuration de test et benchmarks
  6. Battlefield 3 (une carte)
  7. BioShock Infinite (une carte)
  8. Borderlands 2 (une carte)
  9. Crysis 3 (une carte)
  10. Far Cry 3 (une carte)
  11. Hitman: Absolution (une carte)
  12. The Elder Scrolls V: Skyrim (une carte)
  13. Tomb Raider (une carte)
  14. Battlefield 3 (SLI/CrossFire)
  15. BioShock Infinite (SLI/CrossFire)
  16. Borderlands 2 (SLI/CrossFire)
  17. Crysis 3 (SLI/CrossFire)
  18. Far Cry 3 (SLI/CrossFire)
  19. Hitman: Absolution (SLI/CrossFire)
  20. The Elder Scrolls V: Skyrim (SLI/CrossFire)
  21. Tomb Raider (SLI/CrossFire)
  22. Température, nuisances sonores et refroidissement
  23. Consommation et GPU Boost
  24. Performances 2D et 3D (OpenGL)
  25. Performances 2D et 3D (DirectX et CAD)
  26. Performances CUDA
  27. OpenCL : calcul simple précision
  28. OpenCL : calcul double précision
  29. Conclusion