Test : l’Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Présentation de la carte

Notre comparatif de GeForce GTX 1080 et 1070 manque pour l’instant de modèles Asus. Ces derniers devraient bientôt arriver dans la sélection, mais en attendant, on a décidé de prendre la GeForce GTX 1080 la plus folle d’Asus, pour la torturer à souhait. La ROG STRIX est faite pour ça, prête pour les overclocking les plus violents. Il nous fallait donc vérifier son endurance réelle.

Image 1 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

L’arrivée d’une nouvelle génération de puces graphiques est toujours un événement, mais pour un gamer/overclcoker, la sortie des designs customs l’est encore plus. Le look, le silence, les performances vont bien sûr être passés en revue, mais, série ROG oblige, nous allons également aller chatouiller les MHz de cette Strix GTX 1080. Aircooling, watercooling et même azote liquide, il y en aura pour tous les goûts. Âmes sensibles s’abstenir !

Image 2 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Asus ROG STRIX GTX 1080

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Une belle grosse carte graphique

Image 3 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Comme bien souvent avec les cartes haut de gamme, il vous faudra disposer d’au moins deux slots libres consécutifs. Les dimensions de la carte sont les suivantes : 29,8 x 13,4 x 4 centimètres.

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L’arrière du PCB est protégé par une plaque arrière de couleur noire. Celle-ci possède un large logo ROG rétro éclairé. Attention : lors de nos essais, nous avons noté une incompatibilité de la carte avec un Noctua NH-D15. Le dissipateur, très encombrant, vient pousser la backplate de la carte et empêche celle-ci d’être correctement insérée dans le slot PCI-E.

Connectique complète, deux PWM à 4 broches !

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Pour alimenter la bête vous devrez disposer d’une alimentation avec des connecteurs 8 broches + 6 broches.

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Pour pallier le risque d’élévation de température au sein du boîtier, ASUS équipe cette carte graphique de deux connecteurs 4-pins compatibles PWM pour des ventilateurs. En connectant un ou plusieurs ventilos à ces prises, ceux-ci seront pilotés en fonction de la température du GPU. Une idée qui a de quoi séduire…

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Cette Strix GTX 1080 vous permettra de connecter plusieurs écrans ou dispositifs VR grâce à ses nombreux connecteurs :
– 1 x DVI-D Dual Link
– 2 x HDMI 2.0
– 2 x DisplayPort

Dissipateur massif

Image 8 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Le dissipateur recouvre l’intégralité de la carte. Il est surmonté de trois ventilateurs utilisant la technologie «Wing-Blade». L’air chaud sera en très grande partie refoulé à l’intérieur du boîtier et seule une très faible proportion sera évacuée à travers la grille de l’équerre PCI. Bonne ventilation boîtier exigée !

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Le dissipateur est composé de cinq gros caloducs en cuivre. Pour rappel ces heatpipes, servent à capter la chaleur du GPU et à l’évacuer de façon très rapide vers l’intégralité du système de refroidissement. C’est une sorte d’autoroute pour les calories.

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DirectCU III oblige, les 7,2 milliards de transistors du GP104 seront en contact direct avec certains caloducs. En effet, malgré le nombre impressionnant de transistors, le DIE ne fait « que » 314 mm²,  il ne touchera donc pas la totalité des cinq heatpipes. 

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Le refroidissement de l’étage d’alimentation n’a pas été oublié. Un large pad thermique permet d’évacuer la chaleur des VRM vers le radiateur principal.

GPU GP104Image 12 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Et voici le fameux GP104, ici en révision A1 et gravé 16 nm FinFET. Notez qu’il n’y a pas de bouclier métallique qui entoure normalement le GPU. Attention donc lors de vos montages à ne pas ébrécher le DIE ou plier le PCB avec des pressions trop importantes.

Mémoire

Image 13 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Les 8 Go de GDDR5X seront refroidis par une plaque métallique, en plus du dissipateur principal.

L’arsenal overclocking de la ROG STRIX

Lorsque nous parlons Overclocking, la première image qui nous vient en tête est celle de la fréquence et des scores qui augmentent, mais pour parvenir à cela il faut tout un tas d’autres paramètres. À commencer par une bonne alimentation, équilibrée (sans jeu de mots).

Étages d’alimentation : nos explications

Toutes les cartes disposent d’étages d’alimentation, mais ceux-ci ne sont pas tous de la même qualité. Voilà ce qu’il faut savoir pour comprendre cette composante cruciale de la carte graphique :

  • Rôle  : les étages d’alimentation servent à adapter la tension délivrée au GPU et à la RAM. Dans votre PC, vous disposez d’un bloc d’alimentation. Celui-ci alimente la carte mère, vos SSD… ainsi que la carte graphique par l’intermédiaire du port PCI-E et des connecteurs 8-pins et 6-pins. Il délivre principalement du 12 V. Votre GPU n’a pas besoin de 12 V, mais de 1.06 V par exemple. C’est donc les étages d’alimentation de la carte graphique qui vont « transformer » ce 12 V en tension utilisée par le GPU.
  • Importance : les cartes graphiques haut de gamme sont équipées de processeurs graphiques très puissants, mais aussi très gourmands, les GTX 1080 consomment par exemple 180 W. Ce chiffre peu sembler faible, mais 180 W avec une tension d’alimentation de 1,06 V, ça fait tout de même 170 ampères. Et encore, ici nous avons les chiffres lorsque la carte fonctionne aux fréquences et tension d’origine, une fois overclockée très fortement nous pouvons dépasser les 600 A !
  • Que se passe-t-il en cas d’étage d’alimentation trop faible ? Dans le meilleur des cas, la carte est instable et plante. Dans le pire des cas vous demandez plus de puissance qu’ils ne peuvent en fournir et ils prennent littéralement feu.
  • Qualité : nous prenons souvent le raccourci un peu simpliste de dire « plus de phases = meilleur design ». Ceci est vrai si les composants sont identiques. Deux phases fournissant 20 A chacune seront mieux qu’une seule à 20 A, mais une à 50 A sera plus puissante. Il faut aussi prendre en compte les besoins de la carte : 50 A sur une GT 710 et vous êtes le roi du monde, 200 A sur une Titan X et elle prend feu au premier boot.
  • Le refroidissement des MOSFET : il est aussi très important, lorsque l’on indique 50 A c’est pour une température basse, si celle-ci augmente, le rendement diminue et on passe très rapidement d’un maximum de 50 A à 30 A.

L’étage de la ROG STRIX GTX 1080 en détail

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Afin de faciliter la compréhension, nous avons divisé les étages d’alimentation en deux zones :
– Zone verte -> Alimentation pour la RAM
– Zone bleue -> Alimentation pour le GPU

  • Pour commencer, les MOSFET eux-mêmes, petites puces noires plates. Ils peuvent être séparés, comme pour la zone verte, où trois composants sont utilisés pour créer une phase d’alimentation. Ils peuvent être regroupés, comme dans la zone bleue où la puce noire regroupe toutes les fonctions en son sein. Ce sont eux qui chauffent beaucoup et qui vont moduler sur commande la puissance fournie au GPU. Ils sont pilotés par le contrôleur PWM.
  • Les bobines, petits pavés gris, vont ensuite lisser le courant. Elles créent un pont entre les étages d’alimentation et le GPU/MEM.
  • Sur cette Strix GTX 1080 elles sont de type « Super Alloy Power II », d’où le petit SAPII dessiné façon « super saiyan » sur la face supérieure. Leur qualité est assez importante, notamment car elles peuvent faire du bruit sous forte charge (on dit qu’elles chantent, couinent ou crissent, etc.)
  • Les condensateurs enfin, petits cylindres gris, vont encore lisser le courant afin que les oscillations soient réduites au maximum. En effet le GPU et la RAM aiment avoir une alimentation aussi stable que possible.
  • Sur le dessus du condensateur vous trouvez l’inscription 2,5 V, cela signifie qu’ils pourront travailler sans soucis sur un GPU et de la RAM alimentée de 1 à plus de 2 V, nous avons de la marge. Ne jamais dépasser la valeur inscrite !
  • Sur la ligne de condensateur en haut de la carte vous pouvez distinguer 16 V. Ils lisseront donc le 12 V provenant des connecteurs PCI-E.

Lorsque nous vous parlons d’étages 6+1 ou 8+2, nous comptons simplement le nombre de convertisseurs pour le GPU, ici 8, et ceux dédiés à la mémoire, ici 2 -> 8+2 pour cette carte. Aucun souci à se faire, c’est du solide.

Image 15 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Encore un tout petit effort. Nous venons de voir le fonctionnement des muscles, mais pour les commander il faut un cerveau. Pour le GPU il s’agit de la puce avec l’inscription PGU1 sur le PCB et nommée uP9511P. C’est elle qui vous permettra de demander 1,06 V, ou d’augmenter la tension d’alimentation à 1,1, 1,2, 1,3 V…  C’est aussi elle qui arrêtera votre carte si les étages d’alimentation sont trop sollicités ou qu’ils chauffent trop… Et c’est donc ce contrôleur que les overclockers extrêmes vont venir bidouiller pour retirer les limitations tensions imposées par le fabriquant. À nous les 2 V au GPU !

Image 16 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Pour la mémoire le cerveau s’appelle PMU1. Imaginez-vous en train d’essayer de souder un fil sur l’une de ces petites pattes pour débrider votre carte…  Pas facile n’est-ce pas. Voici donc pourquoi ASUS nous propose le HOTWIRE.

Le HOTWIRE d’Asus

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Afin de faciliter la vie des overclockers, les cartes graphiques de la série ROG possèdent presque toutes un emplacement appelé HOTWIRE. Celui-ci est composé de 6 trous. Les trois trous supérieurs permettent de mesurer les tensions d’alimentation du GPU, de la mémoire et du PLL. Très utile pour le monitoring, surtout lorsque l’on taquine la carte. Les trois orifices inférieurs permettent de modifier les tensions. Pour cela il vous faudra une carte mère de la série ROG, ou de simples potentiomètres.

Dans tous les cas renseignez vous bien avant de faire des modification ; souder des composants sur un PCB n’est jamais anodin, même quand le travail est prémâché. Si vous souhaitez plus d’informations, consultez cette image.

Se débarrasser du Power Target

Image 18 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azoteImage 19 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Qui n’a pas été ennuyé sur les cartes graphiques NVIDIA récentes par ce satané Power Target, la limite puissance maximale fixée à la carte ? Si vous en avez assez vous pouvez trouver un bios modifié ou alors, solution ultime, court-circuiter les capteurs. Il y a un R005 en bas de la carte, vers le connecteur PCI-E, et deux autres, R005 et R002 vers les connecteurs d’alimentation PCI-E. Pour ne plus qu’ils vous ennuient, il suffit de relier leur deux bornes avec du gros fil de cuivre. La puissance passera par votre fil, les capteurs ne pourront donc plus estimer si la carte consomme trop… et à vous le Power Target quasi infini !

Et une protection en moins, un ! Mais il en reste encore beaucoup, merci NVIDIA…

Protocole de test, concurrents et logiciel

Configuration de test

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Intel Core i7-6950X

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Asus Rampage V Edition 10

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Corsair Vengeance LPX 16 Go

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Image 23 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

COOLER MASTER MasterWatt Maker 1200

Méthode de test

Afin de comparer la Strix GTX 1080 d’Asus nous allons lui opposer deux adversaires de la même marque :

  • Matrix GTX 980 Ti : le haut de gamme de génération précédente
  • Strix R9 Fury : parmi le haut de gamme d’AMD

Image 24 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

ATTENTION : Les fréquences indiquées ci-dessous ne représentent pas les fréquences réelles qui seront appliquées par la carte. Elles peuvent dépasser la fréquence boost indiquée, mais également être inférieures à celle-ci, comme nous le verrons.

La GTX 1080 sera testée dans de nombreuses configurations. Nous utiliserons tout d’abord les modes proposés par ASUS à savoir :

  • Mode OC – fréquence GPU boostée : 1936 MHz
  • Mode Gaming (par défaut) – fréquence GPU boostée : 1898 MHz
  • Mode Silent – fréquence GPU boostée : 1860 MHz

Puis nous appliquerons un overclocking manuel appelé « OC Wiz » :

  • OC Wiz – fréquence GPU boostée : 1966 MHz / fréquence RAM : + 1400 MHz

Le profil d’overclocking manuel sera également utilisé après avoir remplacé le radiateur par un ARCTIC Accelero Hybrid III-140, un watercooling pour GPU.

Les cartes seront testées sur :
– 3DMark Fire Strike Ultra (score graphique).
– 3DMark Time Spy (score graphique).
– Ashes of the Singularity* (nombre d’IPS moyen).

*Ashes of the Singularity a été testé avec une résolution de 4k et les réglages « crazy ». Le test a été effectué aussi bien en DX11 qu’en DX12. Les résultats étant très proches, seule la version DX12 a été conservée sur les graphiques.

Mesures

– Les températures et les fréquences seront relevées grâce au logiciel GPU-Z.
– Pour les nuisances sonores, un sonomètre a été placé à un mètre de la source de bruit.  La pièce vide a été mesurée à 32,7 dB. Lors des mesures toutes les autres sources de bruit sont naturellement coupées (on est loin d’une salle sourde, mais le bruit n’est pas le premier soucis d’un overclocker !)
– La consommation des cartes graphiques sera mesurée à l’aide d’une pince ampèremétrique (consommation sur les connecteurs PCI-E)

Image 25 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

– Elle sera également évaluée à l’aide de l’application Cooler Master Connect. Cette dernière permet de surveiller la puissance délivrée par l’alimentation MasterWattMaker (consommation de la configuration complète).

Image 26 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Les logiciels livrés avec la carte

Parlons des logiciels qu’Asus fournit avec sa carte haut de gamme.

Aura RGB Lighting

Image 27 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Grâce à cet utilitaire vous pourrez non seulement choisir la couleur de votre rétro éclairage, mais aussi la façon dont il s’allume, parmi un choix important de modes (les deux derniers étant les plus sympas selon nous) :
– Statique
– Toujours allumé
– Pulsation
– S’éteint et s’allume en s’estompant
– Stroboscopique
– Émet des flashs lumineux
– Cycle de couleurs
– Alterne entre les couleurs de l’arc-en-ciel en s’estompant
– Effet rythmé
– Pulse en rythme avec votre musique
– Température du processeur graphique
– Charge de votre processeur graphique

GPU Tweak II

C’est par l’intermédiaire de ce logiciel que vous allez pouvoir choisir entre les différents modes de fonctionnement, régler les ventilateurs, overclocker manuellement la carte…

Image 28 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

La page principale vous permet de passer d’un mode à l’autre. Le mode Gaming est celui utilisé par défaut, c’est donc lui qui nous servira de base dans la suite de cet article.

La fenêtre des réglages sera utile pour augmenter les plages de fréquences disponibles, notamment au niveau de la RAM.
Pour l’overclocking de la mémoire, attention, il faut diviser par huit l’offset que vous appliquez. 10000 MHz => 1250 MHz. Si vous souhaitez passer de 1250 à 1350 il faudra donc un offset de +800.

La page professionnelle, en plus de booster votre égo, vous permet d’accéder à de nombreux paramètres. Parmi les plus utiles nous noterons le Power Target

Nous n’avons pas réussi à utiliser les fonctions suivantes :
– Courbe de réglage de la vitesse du ventilateur
– Courbe de réglage de la fréquence du GPU. Dommage celle-ci permet d’éviter un boost trop haut, qui conduit à un crash instantané, lors des premières secondes des tests.
– La vitesse minimale du ventilateur semble maintenant bridée à 40 % minimum

Overclocking et benchmarks

3DMark TimeSpy

Nous allons débuter cette série de test avec le dernier benchmark de Futuremark, TimeSpy.

Image 29 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Les écarts sont très faibles. Nous constatons seulement 5,5 % de gain entre le mode Silent (le moins performant) et notre overclocking manuel sous watercooling ! Notez que l’overclocking manuel du GPU offre un gain à peine perceptible, il faut aussi combiner la mémoire pour obtenir une augmentation des performances.

3DMark FireStrike Ultra

Image 30 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Malgré un profil identique, la configuration sous watercooling conserve 0,6 % d’avance. Cela s’explique par la température très basse qui autorise des fréquences boost élevées plus longtemps. Nous reviendrons sur cet aspect un peu plus tard. Ici encore, les écarts sont vraiment mineurs…

Ashes of the Singularity

Image 31 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Nous notons jusqu’à 10 % d’écart entre le mode Silent et la carte sous watercooling. Le mode Gaming, qui est utilisé par défaut reste bien placé. La GTX 1080 est très performante, cela n’est plus un secret, mais son potentiel d’overclocking est très faible…

Tout ca pour ça ?

Arriver péniblement à 5 % de gain en air et 6 % grâce à un système sous watercooling, c’est plutôt décevant. D’un autre côté, si le gain est si faible, c’est parce que la carte d’ASUS fonctionne déjà avec des fréquences très hautes. La marge de progression est donc plus faible. Une bonne nouvelle pour les gamers, une moins bonne nouvelle pour l’overclocker !

Le casse-tête du Boost 3.0

C’est donc au niveau des fréquences de Boost que ça coince, nous avons donc étudié le problème un peu plus profondément.

Image 32 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Le mode Gaming est donné pour fonctionner à 1898 MHz en boost. Or, lors de nos tests, la carte débute à 2041 MHz, puis oscille plus ou moins autour de 2000 MHz. Difficile donc de s’y retrouver.

Le Boost 3.0 introduit par Nvidia rend les choses compliquées, très compliquées, car le nombre de paramètres qui entrent en ligne de compte est bien plus important que dans la version 2.0.

Forcer le Power Target à 120 % permet de stabiliser un peu les choses, la courbe bleue est plus régulière. Les fréquences atteignent 2060 MHz en début de test et se maintiennent aux alentours de 2040 MHz.

L’augmentation du Power Target et de la fréquence du GPU entraine une élévation de la température de 1 à 3 °C. Celle-ci reste tout de même très contenue. Moins de 70 °C sur une carte graphique haut de gamme, c’est plutôt impressionnant !

Sans changer les réglages, mais en utilisant un AIO à la place du dissipateur d’origine, nous pouvons constater que la carte conserve quasiment le boost maximum tout au long du test. La variation est très légère, de 2088 à 2072 MHz. Le passage au watercooling entraîne une chute vertigineuse des températures, à peine 40 °C en pleine charge.

Le Boost 3.0 réduit la fréquence du GPU dès que les températures sont trop hautes. Le refroidissement du GPU est donc important pour conserver les performances maximales même en cas d’activité longue. Sur ce point la Strix fait du bon boulot avec son dissipateur d’origine.

Nous avons subi de nombreux revers à cause de ces fréquences changeantes. Lorsque le GPU était proche de sa limite de fréquence, les benchmarks plantaient systématiquement lors de la première image. En effet, le GPU étant froid puisque non sollicité, le Boost 3.0 imposait une valeur trop haute ! En faisant chauffer la carte avant de lancer le test, le boost initial était plus faible, et la carte parvenait à finir le benchmark.

Pour tirer pleinement parti de votre GPU, l’overclocking par l’intermédiaire de l’offset n’est donc pas suffisant. Nous vous conseillons de travailler sur la courbe volt/fréquence complète, en mode manuel à l’aide du logiciel Afterburner, par exemple, ou à l’aide d’outils automatiques comme ceux fournis par EVGA.

Récapitulatif de nos tests

Voici un bilan du comportement de la ROG STRIX GTX 1080 en overclocking, avec ses conséquences sur la consommation et la température.

 Fréquence GPU stabilisée
Fréquence RAM
 Bruit 
(dB)
 Température 
(°C)
 Consommation connecteur
 PCI-E (W)
 Consomation configuration
 ( W)
  Silent1920 MHz
1250 MHz
36,564120260
  OC mode2025 MHz
1250 MHz
37,967163300
  OC “Wiz” Air     
2040 MHz
1425 MHz
38,268183320
  OC “Wiz” WC      
2080 MHz
1425 MHz
35,440183320
  Matrix 980 Ti1440 MHz
900 MHz
36,664240410
  Strix R9 Fury1000 MHz
500 MHz
37,565192325

Dans tous ces modes les nuisances sonores de la 1080 sont très contenues. La carte est légèrement audible mais rien de bien méchant. Chose assez surprenante, la Matrix 980 Ti est globalement plus silencieuse, pourtant, sa consommation électrique est supérieure. Une fois le système de watercooling Accelero Hybrid III-140 installé, la STRIX GTX 1080 est proche de l’inaudible.

La finesse de gravure et l’architecture du GP104 permettent d’atteindre un rapport performance/consommation impressionnant. À ce petit jeu, la GeForce GTX 980 Ti finit dernière, avec 410 W consommés par la configuration complète. Il faut bien sûr retirer de cette valeur la partie utilisée pour alimenter la carte mère, le processeur, la mémoire système.

Nous pouvons ainsi conclure cette partie en affirmant que la Strix GTX 1080 est plutôt silencieuse, chauffe peu et impressionne par son rendement énergétique élevé. Mais quelle galère à overclocker !

Overclocking extrême : azote

Inutile de demander à quoi cela sert, ou si nous pouvons jouer sous azote liquide. Les réponses seront toujours les mêmes. Non, vous ne pourrez pas jouer aux SIMS sous azote liquide et en effet ça ne sert… pas à grand chose. Pas vraiment plus qu’une course automobile, qu’un match de foot ou qu’une série de headshots jusqu’à 4 heures du matin. Voilà, tout le monde en a pris pour son grade, nous pouvons passer aux choses sérieuses !

Avant de démarrer la configuration et de lui verser du liquide à -196 °C sur la tête, quelques étapes s’imposent. Si vous avez des questions à ce sujet n’hésitez pas ! 

Les modifications

Nous avons montré dans les pages précédentes que certaines protections pouvaient être désactivées. L’heure est donc venue de sortir le fer à souder, l’étain et le pistolet à colle.

Image 33 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Les capteurs pour le Power Target étant désactivés, nous profitons que le matériel soit sorti pour ajouter deux petits voltmètres à l’arrière de la carte. Ceux-ci vont permettre de surveiller en continu la tension d’alimentation du GPU et de la mémoire. Cela permet de vérifier la stabilité, mais également de s’assurer que les voltages appliqués sont bien pris en compte. Enfin, lorsque la carte se met en sécurité, tous les étages d’alimentation se coupent, nous pourrons donc constater cette coupure, pour mieux appréhender le comportement de la carte.

L’isolation

Pour atteindre des fréquences plus importantes, nous allons refroidir le matériel à des températures très basses, bien inférieures à -100 °C. L’humidité naturellement présente dans l’air va donc se déposer sur le matériel et former des couches de glace. La glace n’étant pas conductrice électriquement cela n’est pas un problème, mais en fondant la glace donne de l’eau… Il faut donc protéger les composants électriques afin d’éviter qu’ils ne rentrent en contact avec des gouttelettes.

Image 34 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Il existe un nombre important de méthodes d’isolation. Pour cet article nous avons utilisé une combinaison de ruban adhésif et de gomme mie de pain. Le ruban permet de couvrir la carte rapidement, se retire facilement et ne laisse pas passer l’eau.

Afin d’éviter que l’eau ne s’infiltre dessous, nous couvrons la périphérie du ruban ainsi que les zones non couvertes à l’aide de la gomme. C’est une sorte de pâte à modeler, il est possible d’en recouvrir l’intégralité de la carte, mais le nettoyage est alors très long.

Le montage

Un fois prête, le système qui va permettre de refroidir le GPU peut être mis en place.

Image 35 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Il s’agit d’un bloc de cuivre de 2 à 3 kg qui va être en contact avec le die. L’azote liquide va être versé dans ce godet et va maintenir le GPU à la température souhaitée.

Le contrôle de la température

Le godet est équipé d‘une sonde de température. Cette valeur est l’une des plus importantes lors d’un overclocking extrême. Retirer la sonde c’est comme conduire avec les yeux bandés…

Image 36 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azoteLe principe du contrôle de la température est on ne peut plus simple :
–       Pour abaisser la température, il suffit de verser « beaucoup » d’azote liquide.
–       Pour maintenir la température il suffit de verser juste assez d’azote liquide pour compenser la chauffe de la carte.
–       Pour faire remonter la température nous attendons que la carte se réchauffe. Pour rappel un GPU dégage facilement plus de 300 W une fois overclocké. En cas de besoin un chalumeau peut accélérer le processus.

Un overclocking très difficile

Si l’overclocking en air nous a donné du fil à retordre, cela n’était rien en comparaison de la difficulté rencontrée sous froid. Puisque nous étions sans doute le premier français à tester un GPU Pascal sous froid, les retours d’expériences sont inexistants. En se tournant vers l’international nous pouvons glaner quelques informations, mais le nombre de personnes ayant tenté l’expérience dans le monde se compte sur les doigts d’une main.

À l’époque des 980 Ti, les cartes prenaient 1500 MHz en air et jusqu’à 2200 MHz sous azote liquide. La tension pouvait être augmentée de façon déraisonnable, parfois jusqu’à 1,8 V, et les alimentations les plus puissantes pliaient. C’était du sport, du vrai. Mais avec Pascal tout est différent, les plus fous poussent le voltage jusqu’à…. 1,34 V. Voici le récit de nos longs et pénibles essais.

Une fois la barre des 0 °C passée, le capteur de température intégré à la carte est pris de folie. Il pense que la carte surchauffe et baisse la fréquence à la valeur minimum prévue par le boost, soit une baisse de plus de 100 MHz. Et si on veut compenser cette baisse de 100 MHz manuellement, c’est encore un problème : une fois en charge, si la température interne repasse au dessus de 0 °C, la carte va changer de comportement en annulant son bridage de 100 MHz. Inutile de dire qu’un bon de 100 MHz en plein test alors que nous frôlions déjà la limite -> crash immédiat.

Il faut donc passer en dessous de 0 °C et s’assurer que nous ne repasserons pas au dessus. Mais ce n’est pas tout : le point critique à 0 °C n’est pas isolé, il y en a d’autre, sinon ce ne serait pas drôle !

Image 37 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

À -40 °C et 1,2 V la carte est stable à seulement 2200 MHz.

À -50 °C la carte se coupe. Encore à cause de son capteur interne, qui détecte un problème de température et coupe l’alimentation. En principe, arrivé à ce point c’est fini, mais pas avec Pascal, sacré Pascal… Étonnamment, alors que la carte refuse de démarrer à -50, à -60, et à -70 °C, elle redémarre soudainement à -80 °C.

Pour en arriver là, il nous a fallut 4 heures de préparation et 5 heures sous azote liquide. Autant dire qu’il faut une bonne dose de patience. Et ce n’est pas fini !

Image 38 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Si la carte parvient bien à redémarrer à -80 °C, elle ne peut pas arriver sous le système d’exploitation. Le chargement des pilotes fait chauffer la carte, la température interne remonte et arrive à un point de coupure. Même chose à -90 °C. À -100 °C nous parvenons enfin à booter sous Windows, mais le benchmark s’arrête après quelques secondes seulement.

-110 °C semble être le point de fonctionnement optimal, du moins pour le moment. Nous parvenons enfin à finir un test. Le deuxième depuis le début. Dans un élan de joie nous versons un peu trop d’azote et déclenchons une coupure de l’alimentation à -120 °C. Calme, calme. Nous tenterons encore 2 heures de stabiliser le système, mais sans y parvenir. Il est temps de tout démonter et de tout sécher.

Seconde session plus facile

La session suivante a été plus simple. Une fois le comportement de la carte connu, il suffit de rester dans les zones de fonctionnement.
À -110 °C, nous parviendrons à passer les tests à 2300 MHz avec 1,2 V, mais tous les essais plus hauts échoueront. À -196 °C nous parviendrons à passer les tests avec la même fréquence et la même tension, mais tous les essais plus hauts échoueront. La température ne semble plus aider.

Image 39 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

La fréquence de 2300 MHz peut être stabilisée avec 1,15 V. Malgré de nombreux essais de 1,15 à 1,4 V le mur des 2310 MHz restera infranchissable. La tension ne semble pas aider. La carte en est-elle incapable ou sommes nous passés à côté de quelque chose ? L’avenir nous le dira, mais jusqu’à présent 2300 MHz restera notre fréquence maximum.

Conclusion

Plus puissant, moins fun

La nouvelle génération de Nvidia a de quoi impressionner et cette ROG Strix GTX 1080 fait partie des cartes les plus perfectionnées du marché. Nous avons ici une carte qui surpasse aisément l’ancienne haut de gamme (Matrix GTX 980 Ti) tant au niveau des performances que de la consommation. C’est d’ailleurs sur ce point que la carte impressionne le plus. La finition est irréprochable, et les amateurs de RGB pourront s’en donner à cœur joie. La carte est silencieuse et les températures restent parfaitement contenues.

Image 40 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

Que lui reprocher ? Son overclocking très limité. Un défaut très relatif, sachant que la carte est déjà bien overclockée d’usine. Elle sera donc parfaitement adaptée à l’utilisateur lambda qui veut des grosses perfs sans rien avoir à toucher. Elle sera toutefois beaucoup moins fun pour celui qui aime bidouiller son matos !

Pour les overclockeurs, il reste tout de même quelques MHz à tirer sur le GPU et un peu de marge sur la RAM, mais n’espérez pas allez chercher 20% de performance en plus.

Image 41 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

En ce qui concerne l’overclocking extrême la carte déçoit. Elle devient capricieuse, trop capricieuse, à des  températures négatives. Cela pourrait encore passer si les fréquences s’envolaient, mais il n’en est rien. Le PCB de cette Strix est pourtant taillé pour l’OC, elle possède toutes les fonctions nécessaires à l’exercice, mais le GP104 de NVIDIA refuse de se soumettre. Nous sommes à bord d’une voiture de course qui a le frein à main serré. Espérons que les générations futures seront plus dociles. Les gamers ont donc leur nouvelle reine, les overclockers extrêmes se rabattront quant à eux sur les générations précédentes.

Image 2 : Test : l'Asus ROG STRIX GTX 1080 torturée sous air, eau et azote

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L’auteur :

Jean-Michel « Wizerty » Tisserand est un overclocker extrême, ex champion du monde d’OC. Sa passion pour le hardware et sa curiosité le pousse à toujours vouloir pousser les composants informatiques à leur maximum. Désireux de transmettre son savoir, il a pris la tête de la Fédération Française d’OverClocking et maltraite le matériel pour proposer des articles sans langue de bois.

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