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Comparatif géant : 89 GPU NVIDIA et ATI/AMD !
Cartes Graphiques
Publié le Jeudi 4 Mars 2010 par Marc Prieur

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Page 1 - Introduction



Vous êtes perdu dans les dizaines de références offertes par NVIDIA et AMD, les divers renommages opérés ne vous aidant pas ? Afin d’y voir plus clair, nous nous sommes attelés depuis quelques semaines à une tache assez titanesque, puisqu’il s’agit de vous presenter les performances de l’ensemble (à quelques exceptions près) des solutions DirectX 10 de NVIDIA et AMD/ATI depuis la sortie de la première, la GeForce 8800 GTX en Novembre 2006 !


Ce sont ainsi pas moins de 89 références qui sont ici représentées. Afin d’avoir une vision d’ensemble des performances, nous avons sélectionné 4 jeux que nous pensons représentatifs :

- Crysis Warhead
- Dirt 2
- Far Cry 2
- H.A.W.X.

Chacun de ces jeux a été testé dans trois résolutions :

- 1280*1024
- 1680*1050
- 1920*1200

Le tout est combiné avec 3 réglages de qualité graphiques

- Intermédiaire (voir un peu moins sous Crysis)
- Maximal
- Maximal avec anticrénelage MSAA 4x

89 références, 4 jeux, 3 résolutions, 3 réglages … cela fait un total de 3204 résultats de benchmarks qui vous sont ici présentés ! Les résultats spécifiques à chacun des jeux vous seront présentés de manière brute, avec sur une page un indice de performance reprenant les performances dans les trois résolutions avec les deux réglages les plus hauts, ainsi que tous les graphique pour chacune des 9 combinaisons de résolution et de réglage graphique. Viendront ensuite les indices globaux et leur analyse.

Voici la configuration de test :

- Intel DP55KG
- Core i7-870
- 2x2 Go DDR3-1333 7-7-7
- Drivers NVIDIA 196.21 *
- Drivers AMD Catalyst 10.1 *
- Windows 7 64 bits
- VelociRaptor 300 Go

* Depuis le début de nos tests en janvier, AMD comme NVIDIA ont sortis de nouveaux pilotes, les 196.75 et les Catalyst 10.2. Nous avons vérifier sur un ensemble de GPU représentatifs de chaque constructeur si ils avaient un impact significatif sur les performances dans nos tests, ce qui n’était pas le cas.


Page 2 - Liste des cartes

Liste des cartes
Voici la liste des solutions mesurées (les cartes en GDDR3/DDR3 sont indiquées comme étant en DDR3) :

ATI Radeon HD 2400 PRO 256 Mo
ATI Radeon HD 2400 XT 256 Mo
ATI Radeon HD 2600 PRO 256 Mo
ATI Radeon HD 2600 XT 256 Mo
ATI Radeon HD 2900 GT 256 Mo
ATI Radeon HD 2900 Pro 512 Mo
ATI Radeon HD 2900 XT 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 3450 256 Mo
AMD ATI Radeon HD 3470 256 Mo
AMD ATI Radeon HD 3650 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 3850 256 Mo
AMD ATI Radeon HD 3850 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 3870 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 3870 X2
AMD ATI Radeon HD 4350 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 4550 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 4650 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 4670 512 Mo DDR2
AMD ATI Radeon HD 4670 512 Mo DDR3
AMD ATI Radeon HD 4730 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 4770 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 4830 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 4850 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 4850 1 Go
AMD ATI Radeon HD 4870 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 4870 1 Go
AMD ATI Radeon HD 4850 X2
AMD ATI Radeon HD 4870 X2
AMD ATI Radeon HD 4890 1 Go
AMD ATI Radeon HD 5450 512 Mo DDR2
AMD ATI Radeon HD 5450 512 Mo DDR3
AMD ATI Radeon HD 5570 1 Go
AMD ATI Radeon HD 5670 1 Go
AMD ATI Radeon HD 5750 512 Mo
AMD ATI Radeon HD 5750 1 Go
AMD ATI Radeon HD 5770 1 Go
AMD ATI Radeon HD 5830 1 Go
AMD ATI Radeon HD 5850 1 Go
AMD ATI Radeon HD 5870 1 Go
AMD ATI Radeon HD 5970
NVIDIA GeForce 8400 GS 256 Mo
NVIDIA GeForce 8500 GT 256 Mo
NVIDIA GeForce 8600 GT 256 Mo
NVIDIA GeForce 8600 GTS 256 Mo
NVIDIA GeForce 8800 GS 384 Mo (= 9600 GSO)
NVIDIA GeForce 8800 GT 256 Mo
NVIDIA GeForce 8800 GT 512 Mo
NVIDIA GeForce 8800 GTS 320 Mo
NVIDIA GeForce 8800 GTS 640 Mo
NVIDIA GeForce 8800 GTS 512 Mo
NVIDIA GeForce 8800 GTX 768 Mo
NVIDIA GeForce 8800 Ultra 768 Mo
NVIDIA GeForce 9400 GT 512 Mo
NVIDIA GeForce 9500 GT 512 Mo DDR2 64 bits
NVIDIA GeForce 9500 GT 512 Mo DDR2 128 bits
NVIDIA GeForce 9500 GT 512 Mo DDR3 128 bits
NVIDIA GeForce 9600 GSO 384 Mo
NVIDIA GeForce 9600 GSO 512 Mo
NVIDIA GeForce 9600 GT 512 Mo
NVIDIA GeForce 9800 GT 512 Mo (= 8800 GT)
NVIDIA GeForce 9800 GTX 512 Mo
NVIDIA GeForce 9800 GTX+ 512 Mo
NVIDIA GeForce 9800 GX2
NVIDIA GeForce G100 512 Mo
NVIDIA GeForce 210 DDR2 512 Mo
NVIDIA GeForce 210 DDR3 512 Mo
NVIDIA GeForce 310 (= 210 DDR2)
NVIDIA GeForce GT 120
NVIDIA GeForce GT 130 768 Mo
NVIDIA GeForce GT 220 512 Mo DDR2
NVIDIA GeForce GT 220 512 Mo DDR3
NVIDIA GeForce GT 240 512 Mo DDR3
NVIDIA GeForce GT 240 512 Mo GDDR5
NVIDIA GeForce GT 240 1 Go DDR3
NVIDIA GeForce GT 240 1 Go GDDR5
NVIDIA GeForce GT 330 512 Mo (GT215)
NVIDIA GeForce GT 330 512 Mo (G92)
NVIDIA GeForce GT 340 512 Mo (= GT 240 GDDR5)
NVIDIA GeForce GT 340 1 Go (= GT 240 GDDR5)
NVIDIA GeForce GTS 150
NVIDIA GeForce GTS 240
NVIDIA GeForce GTS 250 512 Mo (= 9800 GTX+)
NVIDIA GeForce GTS 250 1 Go
NVIDIA GeForce GTX 260 896 MO
NVIDIA GeForce GTX 260 216 896 Mo
NVIDIA GeForce GTX 275 896 Mo
NVIDIA GeForce GTX 280 1 Go
NVIDIA GeForce GTX 285 1 Go
NVIDIA GeForce GTX 295


Page 3 - Crysis Warhead

Crysis Warhead
Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.

Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.


Vous trouverez ci-dessous l'ensemble des performances mesurées, exprimées en images par secondes :

Crysis Warhead - 1280*1024 - PerformanceCrysis Warhead - 1680*1050 - PerformanceCrysis Warhead - 1920*1200 - Performance
Crysis Warhead - 1280*1024 - GamerCrysis Warhead - 1680*1050 - GamerCrysis Warhead - 1920*1200 - Gamer
Crysis Warhead - 1280*1024 AA 4x - GamerCrysis Warhead - 1680*1050 AA 4x - GamerCrysis Warhead - 1920*1200 AA 4x - Gamer


Page 4 - Dirt 2

Dirt 2
Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.

Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.


Vous trouverez ci-dessous l'ensemble des performances mesurées, exprimées en images par secondes :

Dirt 2 - 1280*1024 - DX9 MediumDirt 2 - 1680*1050 - DX9 MediumDirt 2 - 1920*1200 - DX9 Medium
Dirt 2 - 1280*1024- DX9 UltraDirt 2 - 1680*1050 - DX9 UltraDirt 2 - 1920*1200 - DX9 Ultra
Dirt 2 - 1280*1024 AA 4x - DX9 UltraDirt 2 - 1680*1050 AA 4x - DX9 UltraDirt 2 - 1920*1200 AA 4x - DX9 Ultra


Page 5 - Far Cry 2

Far Cry 2
Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.

Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.


Vous trouverez ci-dessous l'ensemble des performances mesurées, exprimées en images par secondes :

Far Cry 2 - 1280*1024 - DX9 MediumFar Cry 2 - 1680*1050 - DX9 MediumFar Cry 2 - 1920*1200 - DX9 Medium
Far Cry 2 - 1280*1024 - DX10 UltraFar Cry 2 - 1680*1050 - DX10 UltraFar Cry 2 - 1920*1200 - DX10 Ultra
Far Cry 2 - 1280*1024 AA 4x - DX10 UltraFar Cry 2 - 1680*1050 AA 4x - DX10 UltraFar Cry 2 - 1920*1200 AA 4x - DX10 Ultra


Page 6 - H.A.W.X

H.A.W.X
Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.

Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.


Vous trouverez ci-dessous l'ensemble des performances mesurées, exprimées en images par secondes :

H.A.W.X. - 1280*1024 - DX9 High & DX10 LowH.A.W.X. - 1680*1050 - DX9 High & DX10 LowH.A.W.X. - 1920*1200 - DX9 High & DX10 Low
H.A.W.X. - 1280*1024 - DX9 High & DX10 V. HighH.A.W.X. - 1680*1050 - DX9 High & DX10 V. HighH.A.W.X. - 1920*1200  - DX9 High & DX10 V. High
H.A.W.X. - 1280*1024 AA4x- DX9 High & DX10 V. HighH.A.W.X. - 1680*1050 AA4x- DX9 High & DX10 V. HighH.A.W.X. - 1920*1200 AA4x- DX9 High & DX10 V. High


Page 7 - Indice par résolution

Indice par résolution
Cet énorme graphique a pour but de vous présenter sous forme d’indice les résultats des 4 jeux regroupés en fonction de chacun des 9 réglages. L’indice 100 représente les performances obtenues en 1920*1200 avec le réglage maximal (sans AA) sur une GeForce 8800 GTX, ce qui permet de comparer les résultats entre carte et entre résolution.

On peut ainsi voir par exemple qu’une Radeon HD 5450 ou une GeForce 210 n’atteignent jamais ce niveau, même en 1280*1024 medium. A contrario même avec l’AA 4x une Radeon 5970 fait 2.5x fois mieux que la 8800 GTX 1920*1200 sans AA. On observe également par exemple qu’une Radeon 5870 en 1920*1200 AA 4x est aussi rapide qu’une 5770 en 1280*1024 sans AA.



Page 8 - Indice global avec/sans AA 4x

Indice global avec ou sans AA 4x
Voici les premiers indices de performances globaux, basés sur les résultats obtenus avec les réglages maximum avec et sans anticrénelage MSAA 4x. Dans chacun des cas, la GeForce 8800 GTX représente l’indice de 100 de performances. ATI domine logiquement les débats que ce soit en mono ou en bi-GPU, NVIDIA n’ayant pas encore sorti de GPU haut de gamme en 40nm.

Maintenez la souris sur le graphique pour afficher l'indice avec ou sans AA 4x.

Maintenez la souris sur le graphique pour afficher l'indice avec ou sans AA 4x.


Page 9 - Impact de l'anti aliasing 4x

Impact de l'anti aliasing 4x
Nous profitons de cet ensemble de résultat pour faire le point sur l’impact de l’activation de l’anticrénelage MSAA 4x sur les performances, ici en 1920*1200. NVIDIA comme AMD ont fait de gros efforts de ce côté, et on obtient avec anticrénelage environ 80% ou plus du framerate obtenu sans. Les solutions les moins bien classées sont bien entendu fortement impactées par des quantités de mémoire vidéo de 256 Mo, même 512 Mo pouvant parfois ici être limitant.

Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de l'impact sur les performances de l'AA 4x.

Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de l'impact sur les performances de l'AA 4x.


Page 10 - Indice de performances global

Indice de perfs global
ATI domine logiquement l’indice de performance global, basé sur les résultats obtenus avec les réglages maximum avec et sans anticrénelage MSAA 4x. La GeForce 8800 GTX représente l’indice de 100 de performances. La carte mono-GPU la plus performante est donc la Radeon HD 5870, et la bi-GPU la Radeon HD 5970. La Radeon HD 5670 est pour sa part la carte la plus rapide parmi celles pouvant étant alimentées exclusivement par le port PCI-Express.

En terme de rapport performance / prix, à l’heure actuelle NVIDIA arrive encore à se positionner sur quelques références comme par exemple la GTS 250 du fait de prix cassés, mais si l’on fait rentrer en jeu la consommation comme vous le verrez dans la page suivante elle est moins intéressante. Les GTX 200 n’ont plus vraiment d’intérêt en dehors bien entendu de l’aspect PhysX / 3D Vision / CUDA, alors que la GT 240 peine face à la Radeon HD 5670. Plus bas dans la gamme, le GeForce 210 n’a pas d’intérêt face au Radeon HD 5450 mais le GT 220 se place de manière intéressante entre 5450 et 5570.

Côté gamme, on voit d’ailleurs que chez ATI il y’a un trou énorme entre la Radeon HD 5450 et la Radeon HD 5570 puisque le rapport est presque de 1 pour 3. La Radeon HD 5550, sur laquelle nous n’avons malheureusement pas pu mettre la main, comble bien entendu un peu ce gouffre. La gamme NVIDIA, comprenant un nombre (trop ?) impressionnant de références, n’a pas de trou du même genre.

Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.

Maintenez la souris sur le graphique pour classer les cartes en fonction de leurs performances.


Page 11 - Rapport performance / consommation

Rapport performance / consommation
Pour 77 références, nous avons à la fois un indice de performances issu de cet article, ainsi que des valeurs précises de consommation provenant de notre dossier sur la consommation des cartes graphiques.

L’occasion était donc trop belle de vous présenter ces données combinées, ce qui permet une analyse du rapport performances / consommation de chacun des modèles. Pour se faire, nous avons mis au point des graphiques en nuage de points avec en abscisses l’indice de performance global de la carte, et en ordonnée, sa consommation en watts relevée sous le test Pixel Shader de 3DMark06. Nous avons fait ce choix plutôt que d’intégrer les résultats de FurMark car il est plus représentatif de la consommation maximale en jeu de la carte.

Afin d’avoir quelques choses, de lisible, nous avons séparé le tout en 3 graphiques, l’un pour les cartes consommant moins de 30 watts, l’autre pour les cartes consommant entre 30 et 75 watts, et l’autre pour les cartes consommant plus de 75 watts.


Les meilleures performances dans les cartes consommant moins de 30 watts sont obtenus par la HD 4550, avec un indice de performance de 23,2 (pour 19,7 W de conso). Mais la carte la plus intéressante est la Radeon HD 5450 DDR3, qui affiche un indice de 22,8 pour 15,1 watts seulement.

On peut voir par contre que le modèle DDR2 n’est pas forcément intéressant par rapport à la génération précédente (HD 4350), puisque s’il est un peu moins gourmand il est aussi moins performant. Dans cet intervalle de consommation, ATI domine outrageusement NVIDIA, car même si le GeForce 210 fait mieux que ses prédécesseurs cela ne lui permet même pas de lutter avec les HD 4300/4500 en terme de rapport performances / consommation.


L’intervalle suivant concerne les cartes consommant entre 30 et 75 watts. Plusieurs cartes sont ici intéressantes, à commencer par la Radeon HD 5570 dans la gamme 30-40w puisqu’elle offre des performances plus que doublées par rapport aux cartes affichant le même niveau de consommation.

Entre 40 et 50w, aucune des cartes ne fait mieux que cette HD 5570 et n’est donc intéressante de ce point de vue. Entre 50 et 60w, c’est la Radeon HD 5670 qui tire son épingle du jeu, mais le GT240 n’est pas trop éloigné et au delà trois références sont également intéressantes : HD 4770, HD 5750 512 Mo et 1 Go.


A moins de 100w, c’est la Radeon HD 5770 qui domine, entre 100 et 150w, c’est au tour de la Radeon HD 5850, et entre 150 et 200w, la Radeon HD 5870. Les cartes consommant entre 200 et 250w ne sont pas intéressantes, puisque moins performantes que cette dernière. Au delà, c’est la Radeon HD 5970 qui l’emporte.

Vous l’aurez compris, du point de vue des performances ludiques rapportées à la consommation, ATI domine sans partage grâce à sa dernière génération DirectX 11 gravée en 40nm. Même les solutions 40nm de NVIDIA sur l’entrée et le milieu de gamme n’arrivent pas à les concurrencer.


Page 12 - Conclusion

Conclusion
Au terme de ce comparatif géant, les conclusions que nous pouvons apporter sont multiples. Depuis la GeForce 8800 GTX sortie en novembre 2006, les performances des cartes haut de gamme ont été multipliées par 3.1 (2.2 sans les cartes bi-GPU). Si ce ratio peu paraitre important au premier abord, il est toutefois assez décevant par rapport à ce que l’on a connu dans le passé.

Ainsi, entre la 6800 Ultra et la 8800 GTX, soit en 2 ans et demi, les performances avaient été multipliées par … 3.7x ! La tâche devient donc de plus en plus ardue pour AMD comme pour NVIDIA, nous en voulons pour preuve les déboires d’AMD avec le 40nm TSMC ou encore le retard de NVIDIA sur son dernier GF100.

Sur l’entrée de gamme le gain est encore inférieur. Ainsi, entre la Radeon HD 2400 Pro et la Radeon HD 5450 DDR2, et entre la GeForce 8400 GS et la GeForce 210 DDR2, les performances n’ont été augmentées que par un facteur de 2.1/2.2 ! Pire, chez ATI on note une régression avec la nouvelle génération, une Radeon HD 5450 DDR2 étant moins performante qu’une Radeon HD 4350.


Si l'on s'attarde sur le cas de ATI, on voit que dans le même temps les performances ont été multipliées par 3.1 entre la 2900 XT et la 5870, voir par 4.4 si on la compare à la 5970. Cet écart grandissant entre le bas de gamme et le haut de gamme pose un problème évident aux développeurs. Ils doivent penser à faire tourner leurs jeux sur une grande partie du matériel disponible, et peuvent donc être amenés à ne pas tirer pleinement partie des solutions haut de gamme. En augmentant l’écart entre bas et haut de gamme, ATI et NVIDIA se tirent à long terme une balle dans le pied, même si certains jeux multi plates-formes s’en chargent tout seuls ...

Bien entendu, il faut voir au delà des performances ludiques. Le rapport performances / consommation a pour sa part évolué très positivement - ATI le domine largement avec sa gamme HD 5000 - et certaines gammes se sont dotées de nouvelles fonctionnalités, améliorant de plus en plus le décodage des vidéos HD, prenant en charge l’API DirectX 11 et s’ouvrant au GPU Computing via CUDA, OpenCL, DirectX Compute ainsi qu’à la prise en charge des calculs physiques via PhysX.

NVIDIA a fait le pari que le GPU ne serait plus un simple accélérateur ludique dans les années à venir, soustrayant au CPU certaines tâches, AMD de son côté a décidé de ne pas faire de GPU trop gros afin de prendre moins de risque du point de vue industriel … l’avenir nous dira si ces choix sont les bons, mais en attendant le présent nous indique que cela a un impact négatif sur la course à la performance ludique. Rendez-vous dans les prochaines années pour voir si cette tendance se poursuit !


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