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Test : la GeForce GTX 1080 Ti cartonne le haut de gamme

1 : Une Titan X pour tous 3 : Méthode de test 4 : Performances : Ashes of the Singularity et Battlefield 1 5 : Performances : Doom et Civilization VI 6 : Performances : GTA V et Hitman 7 : Performances : Metro: Last Light et Rise of the Tomb Raider 8 : Performances : Ghost Recon Wildlands 9 : Performances : The Division et The Witcher 3 10 : Fréquences et consommation 11 : Températures et bruit 12 : Conclusion

Analyse physique de la carte

Apparence, construction et branchements

Lors de la présentation de la carte, Nvidia a tenu à préciser que, depuis sa première monture sur la Titan X (génération Pascal), le design du système de refroidissement avait été revu en profondeur. Ce qu’il en est vraiment, nous le verrons tout à l’heure. Car, à l’œil nu, il est bien difficile de constater un changement : même mélange de matériaux en aluminium et plastique, même mise en valeur du ventilateur radial de 6,2 cm et même police utilisée pour nommer la carte.

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Avec une longueur de 26,9 cm de l’extrémité de la coque de refroidissement à l’équerre PCI, une largeur de 10,5 cm entre le port PCIe et l’extrémité de la coque, et une épaisseur de 3,5 cm, la carte possède exactement les mêmes dimensions que la Titan X (Pascal). Même gabarit, mais un peu plus de poids sur la balance : on mesure 1039 grammes.

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Le dessus de la carte reprend le design habituel des cartes de référence : on retrouve le logo vert rétroéclairé et deux connecteurs d’alimentation externe, l’un à six broches, l’autre à huit. Mentionnons pour finir le dessous de la carte entièrement recouvert par la coque du dissipateur.

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L’extrémité intérieure de la carte est dotée des ouvertures d’aération habituelles par lesquelles s’échappe une partie de l’air chaud dans le boîtier, même si cela devrait rester marginal en raison de la conception du système de refroidissement. Nos mesures nous en diront plus.

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Pour faire de la place à la grille d’aération et optimiser ainsi le flux d’air, Nvidia a renoncé à la sortie DVI traditionnelle sur l’équerre PCI. On retrouve tout de même trois sorties DisplayPort et une HDMI.

Système de refroidissement

À l’arrière, on ne retrouve pas une, mais deux plaques. Celles-ci sont fixées au reste à l’aide de minuscules vis de 0,5 mm. Elles viennent se loger dans la tête de vis plus larges qui servent à la fois d’écrous et d’armature, car elles assurent aussi la rigidité de l’ensemble. Ces entretoises ne sont visibles qu’une fois les plaques enlevées et leur tête a une forme hexagonale (type M2.5) plutôt inhabituelle.

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Premier changement visible : Nvidia a placé sous le contrôleur PWM un pad thermique épais en fibres – un matériau inhabituel – qui transmet la chaleur à l’une des deux plaques arrière. Bonne idée.

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Observons un instant la face arrière du PCB. On remarque deux espaces libres nommés « Thermal Pad 1 » et « Thermal Pad 2 », ce qui suggère qu’Nvidia avait initialement prévu de placer des pads thermiques à ces endroits précis. Pourquoi le constructeur a finalement changé d’avis, nous ne le saurons probablement jamais, mais ces emplacements sont disponibles pour les partenaires qui souhaiteraient utiliser le PCB de référence.

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Le massif cadre du système de refroidissement est doté des pads thermiques attendus au niveau des convertisseurs de tension et des modules mémoire. On remarque aussi de nouveaux pads en fibres qui viennent refroidir des composants supplémentaires comme les drivers, diodes et MOSFET. Voilà donc les sont les seuls changements que nous avons pu constater sur le système de refroidissement.

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Comme sur les autres cartes Founders Edition, Nvidia a placé une chambre à vapeur juste au-dessus du GPU. Celle-ci est fixée à l’aide de quatre vis à ressorts au PCB et fait office de bloc de refroidissement GPU. Les autres composants sont refroidis par le cadre massif évoqué plus haut.

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Qualité des composants et disposition sur le PCB

Pour finir, jetons un coup d’œil au PCB et aux améliorations annoncées par Nvidia. On remarque tout de suite que les convertisseurs de tension ont reçu du renfort puisqu’ils sont maintenant au complet. Sur la Titan X (Pascal), l’espace pour certains d’entre eux était laissé libre.

Nvidia utilise ce modèle depuis la Quadro P6000. On retrouve en effet les huit trous à l’extrémité du PCB initialement prévus pour un connecteur d’alimentation à l’arrière de la carte professionnelle, mais qui ne sont ici pas utilisés.

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Image 14 : Test : la GeForce GTX 1080 Ti cartonne le haut de gammePassons à la mémoire, laquelle a perdu un module par rapport à la Titan X (Pascal). Les onze modules de mémoire GDDR5X produits par Micron et de type MT58K256M321-Ja110 offrent une bande passante de 11 Go/s grâce à une fréquence revue à 5500 MHz (fréquence efficace).

On s’étonne un peu que Nvidia n’ait pas choisi à la place les MT58K256M321-Ja120, qui montent encore plus en fréquence. Sûrement par peur de problèmes de surchauffe au niveau des modules mémoire dont la tension peut monter à 1,35 V, même s’ils sont spécifiés pour supporter des températures allant jusque 95°C.

Pas de changement au niveau des convertisseurs de tension du GPU puisque l’on retrouve les sept étages habituels gérés par le contrôleur uP9511, à sa place coutumière à l’arrière du PCB. Le choix de ce contrôleur est logique puisqu’il peut gérer de manière simultanée les sept étages à la différence des contrôleurs à 6 (+2) étages.

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Les étages de conversion de tension sont à la fois simples et efficaces. Simples, car Nvidia se contente d’un convertisseur Buck (le LM53603) pour le haut étage et d’un duo de MOSFET canal N D424 de Fairchild en bas-étage, ce qui permet de répartir sur une plus grande surface le dégagement de chaleur et évite ainsi les points chauds.

Les bobines en ferrite encapsulée sont de qualité comparable aux Magic-Coils de Foxconn. Elles ne traversent pas le PCB et peuvent donc être placées sur le PCB à la machine. On ne comprend par contre pas pourquoi Nvidia ne place pas de pad thermique pour les refroidir, alors qu’il le fait pour les condensateurs juste à côté.

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La mémoire est ravitaillée en courant par deux étages d’alimentation régis par un contrôleur uP1685. La conversion du courant en bas étage est assurée par un duo de MOSFET double canal N Logic Level PowerTrench E6930 – une combinaison inhabituelle – et pour le haut étage le FD424 déjà évoqué. Comme ces étages sont plus modestes, les bobines sont logiquement plus petites.

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Que peut-on conclure de ce système de refroidissement repensé ? À la lumière des informations récoltées lors de notre démontage, il semble que l’on se soit simplement borné à compléter la panoplie de convertisseurs de tension et à ajouter des pads thermiques sur plus de composants pour améliorer le transfert de chaleur. S’il s’agissait d’un logiciel, on ne parlerait pas de mise à jour, mais plutôt d’un patch.

Sommaire :

  1. Une Titan X pour tous
  2. Analyse physique de la carte
  3. Méthode de test
  4. Performances : Ashes of the Singularity et Battlefield 1
  5. Performances : Doom et Civilization VI
  6. Performances : GTA V et Hitman
  7. Performances : Metro: Last Light et Rise of the Tomb Raider
  8. Performances : Ghost Recon Wildlands
  9. Performances : The Division et The Witcher 3
  10. Fréquences et consommation
  11. Températures et bruit
  12. Conclusion