Nvidia GeForce GTX Titan X 12 Go et GM200 en test: big Maxwell débarque !

Spécifications

La GeForce GTX Titan X embarque un GPU GM200 en configuration complète, cadencé à une fréquence plus faible que celles des autres GPU de la famille, ce qui permet de réduire également la tension maximale et donc l'enveloppe thermique nécessaire pour accueillir un tel monstre. La fréquence GPU Boost communiquée (une spécification factice qui représente en quelque sorte le turbo maximal garanti) est relativement plus faible que sur le GM204, Nvidia ayant probablement jugé que les limitations de températures et de consommations limiteraient la montée en fréquence, dans des proportions plus fortes que pour la GTX 980 par exemple.

Au niveau des débits bruts, la fréquence réduite de la GTX Titan X fait qu'elle se contente d'une avance de 33% sur la GTX 980, malgré l'augmentation de 50% du nombre de toutes ses unités. Par contre la bande passante mémoire est bien 50% supérieure.

Rappelons cependant que sur la majorité des cartes graphiques Nvidia depuis la génération Kepler, la fréquence turbo maximale réelle n'est pas spécifiée, et elle varie qui plus est d'un échantillon à l'autre. Grossièrement, Nvidia applique ainsi un overclocking automatique sur les GPU qui sont capables de tenir la fréquence officielle à une tension plus faible que le maximum spécifié. Cela veut dire que la comparaison des spécifications papiers peut ne pas correspondre exactement à la réalité. Ainsi sur base de nos échantillons de ces cartes, nous avons observé que la GTX 980 de référence était souvent sous sa fréquence GPU Boost alors que la GTX Titan X est souvent au-dessus de la sienne. En pratique, l'écart de fréquences GPU entre ces deux cartes est ainsi bien plus faible que ce que ne laissent penser ce tableau de spécifications.

La comparaison avec la précédente GTX Titan Black est plus compliquée. Le gain en puissance de calcul est réduit mais il faut rappeler que la capacité des GPU Kepler à l'exploite est plus faible que celle des GPU Maxwell dont l'architecture est plus efficace. Pour le reste, la puissance de texturing est en baisse, mais le fillrate est en hausse massive, alors que la bande passante mémoire est identique. La différence la plus importante est cependant à chercher du côté de la double précision. Le GM200 n'intègre pas un support performant de ce type de calculs et la GTX Titan Black est ainsi 9x plus véloce que la Titan X sur ce point.

Nvidia a équipé sa GeForce GTX Titan X de pas moins de 12 Go de GDDR5. Une quantité de mémoire qui sera rarement exploitée mais qui, sans faire de mal, permet de renforcer l'aspect exclusif de cette déclinaison ultra haut de gamme.

Comme nous l'expliquions ici, les GeForce Maxwell de seconde génération supportent le niveau de fonctionnalités 12_1 de DirectX 12. Par contre pour la flexibilité dans la gestion des ressources, elles se contentent du Tier 2, comme les GPU Kepler, là où les GPU AMD sont capables d'atteindre le Tier 3 depuis quelques temps. Ce n'est pas une capacité primordiale, mais Nvidia a préféré botter en touche et ne pas répondre aux questions qui concernent ces détails probablement jugés gênants.

Nvidia a fixé une limite de consommation de 250W pour la GTX Titan X de référence mais en pratique c'est la limite de température qui sera le facteur limitant bien qu'elle ait été relevée de 79.5 °C à 83 °C pour permettra à la carte graphique d'encaisser une charge plus importante.

GPU Boost en pratique

Par défaut, la courbe des fréquences/tensions de la GTX Titan X ne peut aller au-delà de 1.174V, ce qui est nettement plus faible que les 1.212V des autres GPU Maxwell mais logique pour ne pas trop faire exploser la consommation.

A noter que l'algorithme GPU Boost bloque l'accès aux derniers points de cette courbe lorsque certaines conditions sont rencontrées. Nous n'avons pas encore pu les déterminer précisément mais elles semblent liées à la charge et à la température GPU, même quand les limites à ce niveau ne sont pas atteintes. Voici ce que nous avons observé sur notre échantillon de GTX Titan X avec une charge relativement lourde, mais inférieure à la limite :

Si tGPU < 63°C : 1190 MHz @ 1.174V
Si tGPU > 63°C : 1177 MHz @ 1.162V
Si tGPU > 73°C : 1164 MHz @ 1.149V
Si tGPU > 80°C : 1152 MHz @ 1.137V

En pratique, la fréquence turbo maximale que la carte est capable de maintenir après quelques minutes dans les jeux est de 1152 MHz, ce qui reste 7% de plus que les 1075 MHz annoncés comme fréquence GPU Boost. Si les jeux sont un minimum lourds, la limite de température de 83°C est cependant atteinte.

Voici les fréquences que nous avons relevées pour l'ensemble des cartes testées en 1440p :

[ 1440p ]  [ 4K ]  

La fréquence notre échantillon variait entre 1050 MHz et 1152 MHz, ce maximum étant atteint dans Dying Light "grâce" aux micro-saccades dont il souffre. Dans les mêmes conditions, la fréquence variait entre 1126 et 1215 MHz pour la GTX 980 de référence.

Au final entre ces deux cartes nous avons observé un écart moyen de 3% en faveur de la GTX 980, ce qui est bien loin des 13% qu'annoncent les fréquences GPU Boost de ces cartes ! Bien entendu il s'agit en partie d'une loterie et chaque exemplaire produira des résultats quelque peu différents, avec une plage de variation inconnue, Nvidia refusant catégoriquement d'en parler.