Test : PNY GeForce GTX 1650 XLR8 OC, un max d’efficacité sans connecteur d’alim PCIe

Intro et caractéristiques

Lors du lancement de la GeForce GTX 1650, nous nous sommes demandés pourquoi toutes les cartes à disposition étaient équipées d’un connecteur d’alimentation externe. En effet, à nos yeux, le principal intérêt de ce modèle, c’est de pourvoir fonctionner sans, tirant son énergie uniquement de la carte mère. 

La carte que nous testons aujourd’hui poursuit cette philosophie de simplicité dans un format ultra compact. Elle trouvera facilement sa place dans un système un peu ancien à la recherche d’un boost de performance graphique à moindre coût.

Caractéristiques

Les quatre canaux 32 bits confèrent à la TU117 un bus de 128 bits, ce qui permet aux modules de mémoire GDDR5 de délivrer au maximum 128 Go par seconde. C’est beaucoup moins que la GTX 1660, et même moins que la vénérable GeForce GTX 1060, mais c’est toujours nettement mieux que ce que propose la GeForce GTX 1050 Ti.

Méthode et système de test

Le système de test et la méthodologie employée ont déjà été traités en détail. Vous pouvez tout savoir en consultant notre article sur nos nouvelles méthodes de test des cartes graphiques.

La carte en détails

La carte pèse 240 grammes ; longue de 14,3 cm, haute de 9,5 cm et épaisse de 3 cm. Pas d’éclairage RVB, et seulement une sortie HDMI 2.0 et une autre DVI sont de la partie. 

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Le petit ventilateur de 6,5 cm d’envergure possède onze pales. Il n’est pas réglé via PWM, simplement par un connecteur à deux broches. Nous avons donc dû recourir à notre laser de mesure pour évaluer sa vitesse. À ce niveau de prix (environ 150 €), la carte ne possède logiquement pas de plaque arrière. Elle n’en demeure pas moins une très sérieuse concurrente aux GeForce GTX 1050 Ti, de par sa puissance supérieure. Un modèle qui vise donc l’efficacité, mais avec lequel il sera difficile de frimer. 

Analyse du PCB

Le PCB de la PNY GTX 1650 XLR8 OC ressemble un peu à un jardin japonais, reprenant volontiers ses codes minimalistes. Le constructeur se limite à un design à 2+1 phases, largement suffisant vue la consommation maximale de la carte. Chacune des phases étant en théorie capable de livrer 37,5 W, une troisième phase GPU aurait été superflue. 

À gauche du GPU, on observe les deux circuits de conversion du courant composés d’une bobine de 220 mH, un MOSFET SM4377NSKP de Sinopower en high side et deux SM4503NHKP en low side. Le contrôleur PWM est un uP9510P de UPI Semiconductor ; il fait aussi office de driver. La mémoire est ravitaillée en courant par un simple convertisseur de constructeur inconnu. 

L’entrée d’alimentation de la carte est équipée d’une bobine de 1 μH pour lisser les pics de courant et d’un point de mesure que nous utiliserons lors de nos tests. Le courant est contrôlé par une puce NCP45491-D de ON Semiconductor.

Le système de refroidissement

Le système de refroidissement est simple, mais efficace pour une carte qui consomme aussi peu. Un bloc de refroidissement en aluminium aux lamelles circulaires est positionné sur le GPU. Au-dessus, le ventilateur souffle et refroidit ainsi le GPU, mais aussi les composants alentours, en particulier les convertisseurs de tension. On verra dans la partie température si le flux d’air suffit à leur refroidissement. 

Le ventilateur de 6,5 cm d’envergure à 11 pales tourne en permanence. Il fonctionne via une alimentation à deux broches, il ne communique donc pas sa vitesse de fonctionnement. Heureusement, nous avons notre laser de mesure sous la main.

Performance en Full-HD

Si on compare notre mini carte à des modèles de GeForce GTX 1650 nettement plus ambitieux équipés d’un connecteur d’alimentation externe, la petite se montre 3,6 à 4,1 % moins rapide. Une différence négligeable qui remet sérieusement en question ces modèles bien trop perfectionnés pour une puce si économe. La fréquence de 1830 – 1860 MHz illustre bien le fait qu’un refroidissement supérieur est en totalement superflu. 

Les cartes dopées aux Watts ne sont donc pas vraiment plus rapides, et elles ne permettront pas non plus de pousser les réglages vers le haut. La petite PNY est donc à nos yeux clairement la carte à privilégier. 

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Consommation et charge

Au repos, la PNY GTX 1650 XLR8 OC a un appétit d’oiseau : elle ne dépasse pas 6 W. La limite de consommation est fixée comme sur le modèle de référence à 75 W. Cependant, cette valeur n’est jamais atteinte, ni en jeu où la carte s’octroie au maximum 62 W, ni même en test de torture, plafonnant à 62 W. 

Voici le récapitulatif des limites fixées dans le logiciel propriétaire par PNY :

Les tensions sont relativement basses : même à froid, on ne mesure au maximum que 0,97 V. Une fois la carte chaude, la tension se stabilise en jeu aux environs de 0,925 V.

La charge sur le slot de la carte mère ne dépasse pas les 5,2 A, la limite préconisée de 5,5 A est donc respectée. Le Power Limit ne permet de toute façon pas vraiment d’aller au-delà.

Mesure des pics de consommation

Lorsque l’on mesure la consommation d’une carte au millième de seconde, on observe des pics bien plus importants qu’annoncés, et ceux-ci peuvent dans certains cas mener à l’arrêt impromptu du boitier d’alimentation. En effet, la consommation moyenne relevée sur plusieurs secondes (la TBP pour “Typical Board Power”), communiquée par le fabricant ou mesurée par la plupart des testeurs, ne permet pas de déduire automatiquement qu’un boitier d’alimentation est capable de soutenir la charge d’une carte graphique actuelle.

Des pics de consommation d’une durée allant de 1 à 10 ms peuvent en effet enclencher le mécanisme d’arrêt d’urgence (OPP, OCP), en particulier sur les alimentations multi-rails, et ce, alors que la consommation moyenne est bien en dessous de la norme. Pour cette petite PNY légèrement overclockée par défaut, nous conseillons donc une alimentation capable de fournir au moins 80 W. Le graphique suivant montre l’évolution de la consommation avec une mesure toutes les 20 ms, un intervalle qui sert aussi aux mesures :

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Graphiques détaillés de la consommation et de l’intensité

Comme de coutume, nous incluons les graphiques détaillés de la consommation et de l’intensité électrique obtenus grâce à notre oscillographe. Ils montrent comment la carte réagit sur une période donnée. On observe par exemple que la ligne 3,3 V n’est presque pas utilisée. 

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Températures, fréquences et overclocking

Overclocking

Sans surprise, la carte ne se laisse pas vraiment overclocker. On peut cependant facilement gagner quelques paliers de Boost en faisant tourner le ventilateur plus rapidement. On atteint ainsi les 1920 MHz sans difficulté, mais au prix de nuisances sonores importantes. Dans l’ensemble, les GTX 1050 n’offrent pas de gain d’overclocking significatif, comme en témoigne notre comparaison avec une autre carte plus haut de gamme. 

Températures et fréquences

Le radiateur est suffisamment dimensionné puisque la température GPU ne dépasse pas les 64 °C boitier fermé. Ces températures relativement basses permettent à la fréquence de se maintenir à un niveau élevé, entre 1830 et 1860 MHz, sans impact notable du Power Limit. 

En test de torture, la fréquence diminue un peu, et le Power Limit joue un rôle plus important : 

Voici le tableau récapitulatif des résultats obtenus :

Images infrarouges de la répartition des températures sur le PCB

Les images suivantes montrent la répartition des températures sur le PCB en jeu et test de torture, sur banc de test et boitier fermé. Les différences sont à peine perceptibles, mais dans l’ensemble, le refroidisseur n’a aucun mal à refroidir les composants.  Bien sûr, ce n’est pas trop compliqué sur une carte qui ne consomme que 62W. Les convertisseurs de tension, qui ne sont refroidis que par le flux d’air, ne dépassent pas les 83°C et le module mémoire le plus chaud monte à 71°C. 

Constat similaire en test de torture. La mémoire, uniquement refroidie par le flux d’air, prend 12°C, le GPU est un degré moins chaud que précédemment et les convertisseurs de tension un demi degré plus chaud. Des valeurs qui n’ont rien de préoccupant. 

Ventilation et nuisances sonores

Le ventilateur tourne en permanence, au repos à environ 900 tpm. Sa vitesse augmente progressivement à partir de 55°C, comme on le voit sur le graphique suivant. Comme il n’a que deux broches, on ne peut pas lire sa vitesse directement, le BIOS ne communique que le pourcentage de puissance appliqué. Nous utilisons donc un laser de mesure. 

En test de torture, le ventilateur tourne plus rapidement, mais il ne dépasse que de peu les 1300 tpm, ce qui reste très modéré. 

Récapitulons les valeurs obtenues lors de nos mesures des nuisances sonores :

Spectre sonore

On mesure 38,9dB avec le ventilateur tournant à 1374 tpm, sa vitesse quand la carte est placée dans un boitier (notre mesure est faite sur banc de test, mais en fixant manuellement la vitesse du ventilateur pour répliquer ce scénario).

Sur la gauche du spectre sonore, on observe des lignes correspondant aux bruits du moteur, tandis que sur la droite, on n’observe pas de bruit électrique. Au milieu, le brassage de l’air couvre une large plage de fréquence. Dans l’ensemble, le résultat est acceptable, même si d’autres cartes font beaucoup mieux.

Conclusion