Nvidia GeForce GTX 780 Ti en test : le GK110 enfin au complet !

Publié le 07/11/2013 par
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GPU Boost en pratique
Comme les précédentes GeForce GTX, la GTX 780 Ti exploite une technologie de turbo et de contrôle de ses paramètres vitaux : GPU Boost.

GPU Boost fonctionne de la sorte sur la 780 Ti :

1. Le GPU monte à la fréquence maximale (qui est pour rappel variable d'un GPU à l'autre)
2. Si la consommation totale de la carte atteint 250W, tension et fréquence sont réduites par 0.0125V/13MHz
3. Le ventilateur accélère lentement jusqu'à 82 °C
4. Si le GPU atteint 83 °C, tension et fréquence sont réduites jusqu'à revenir à 82 °C
5. Si le GPU est descendu à sa fréquence de base de 876 MHz, la température peut monter au-delà de 83 °C

Notez que GPU Boost a évolué progressivement avec les générations de cartes graphiques. Avec les GeForce GTX 600, GPU Boost devait respecter une limite de consommation inférieure au TDP, sans quoi il devait se contenter de sa fréquence de base, et respecter une limite de température de 94 °C.

Avec la GeForce GTX Titan, Nvidia a mis en place une limite de température plus faible : 80 °C. La limite de consommation intermédiaire a cependant été conservée avec 235W pour un TDP de 250W. la limite de température, couplée à un système de refroidissement efficace permet de contenir les nuisances sonores.

Les GeForce GTX 700 ont simplifié l'ensemble en faisant disparaître la limite de consommation intermédiaire en ne conservant plus que le TDP. Par conséquent, c'est en général la température du GPU qui est l'unique paramètre dans la limitation des performances.

A noter que d'autres limites secondaires peuvent être utilisées, par exemple la GeForce GTX 780 ne peut accéder à son dernier couple fréquence/tension au-delà de +/- 75 °C. Ce n'est pas le cas sur GTX 780 Ti même s'il arrive que ce dernier pallier ne puisse être atteint, sans que nous ne sachions exactement pourquoi.

Avec GPU Boost, les performances peuvent varier d'un échantillon à l'autre, d'une part parce que la consommation réelle de chaque puce varie, ce qui va les amener plus ou moins vite dans les limites de consommation/température, et d'autre part parce que la fréquence maximale n'est pas définie mais différente pour chaque exemplaire. Nvidia refuse catégoriquement de communiquer une plage pour ces fréquences, se contenter de communiquer une fréquence GPU Boost officielle qui correspond à la fréquence "maximale minimale" mais n'a qu'un aspect décoratif puisqu'en dehors d'être reportées dans les différents outils, elle n'influence en aucune manière le GPU.

Contrairement au PowerTune d'AMD, GPU Boost est piloté non pas par le GPU mais bien par le pilote, il est donc moins réactif. Par ailleurs GPU Boost travaille sur des valeurs de consommation au niveau de la carte et non au niveau du GPU. C'est moins précis pour protéger ce dernier mais cela permet par contre de protéger la carte dans son ensemble et de contrôler précisément la consommation via chaque canal 12V, possibilité que Nvidia exploite pleinement grâce au nouvel étage d'alimentation de la GeForce GTX 780 Ti.

GPU Boost évoluant plus lentement et par pas plus importants que PowerTune, il est assez simple pour nous d'observer la fréquence moyenne approximative durant les tests. Voici ce que nous avons relevé :


[ 1920x1080 ]  [ 2560x1440 ]  [ 4K - 3840x2160 ]

Durant nos tests, effectués pour rappel après que les cartes soient montées en température et se soient stabilisées, la fréquence de la GTX Titan évolue entre 837 et 915 MHz, avec une moyenne de 863 MHz, assez éloignée de la fréquence maximale de 1006 MHz de notre échantillon.

La GeForce GTX 780 évolue entre 863 et 915 MHz, avec une moyenne de 876 MHz, contre une fréquence maximale de 1006 MHz. Quant à la GTX 780 Ti, sa fréquence varie entre 876 et 967 MHz pour une moyenne de 915 MHz, alors que notre échantillon peut monter jusque 1019 MHz.

Une fois en mode 'Uber', par exemple avec des limites de températures et de consommation poussées à leur maximum ou encore avec un système de refroidissement alternatif, les GeForce GTX 780 et GTX 780 Ti se rapprochent de leur maximum, voire y reste presque en permanence. Nous avons alors noté 993 MHz constant pour la GTX 780 et 1006/1019 MHz pour la GTX 780 Ti, ce qui apporte un gain de performances appréciable.

A noter dans le cas de la seconde que dans la plupart des tests sa consommation était très proche de la limite que nous avions pourtant repoussée à 106%, le maximum autorisé par Nvidia. C'est la raison pour laquelle sa fréquence passe régulièrement à 1006 MHz. Une baisse insignifiante mais qui indique qu'il y a très peu de marge disponible au niveau de la consommation et qu'un échantillon plus gourmand pourra être plus limité.
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