Nvidia GeForce GTX 980 Ti 6 Go : la petite soeur de la Titan X en test

Publié le 01/06/2015 par
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Spécifications

Alors que le GPU GM200, le "gros Maxwell", embarque 3072 unités de calcul réparties dans 24 SMM (Streaming Multiprocessor Maxwell), une configuration retenue pour la GTX Titan X, la GTX 980 Ti se contente d'une version castrée… mais pas trop.

Nvidia n'a ainsi désactivé que 2 des 24 SMM, ce qui répresente 8.3% des capacités de la puce de 8 milliards de transistors (dont vous pourrez retrouver tous les détails ici ). Les fréquences étant identiques, c'est la baisse que vous retrouverez un niveau de la puissance de calcul et de texturing et indirectement au niveau du fillrate, chaque SMM étant capable de débiter 4 pixels par cycle, pour un total de 88, quand bien même 96 ROP sont présents.

Le débit maximal de triangles éjectables, qui dépend du nombre de SMM, baisse dans cette proportion de 8.3% également, mais c'est un petit peu plus compliqué pour le débit de triangles affichables et nous ne sommes pas certains de l'impact exact que peut avoir la désactivation de 2 SMM. Il pourrait être de 0%, tout comme de 5.5% ou 8.3% suivant des détails d'implémentation que Nvidia n'a pas communiqués jusqu'ici.

Rappelons que sur la majorité des cartes graphiques Nvidia depuis la génération Kepler, la fréquence turbo maximale réelle n'est pas spécifiée, elle varie 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 Ti fonctionne en général à une fréquence légèrement supérieure à celle de la GTX Titan X, ce qui réduit une différence déjà très faible entre les deux cartes.

A noter que le bus mémoire de 384-bit reste totalement complet. Il n'y a pas eu de désactivation de sous-contrôleurs mémoire ou d'une partie du cache L2 ou de quelconques voies d'accès internes comme cela a été le cas pour la GTX 970. La GTX 980 Ti exploite donc son espace mémoire exactement en un seul bloc uniforme.

La comparaison avec la précédente GTX 780 Ti est quelque peu compliquée compte tenu de la différence d'architecture. Le gain en puissance de calcul semble réduit mais il faut rappeler que la capacité des GPU Kepler à l'exploiter est moins bonne que celle des GPU Maxwell dont l'architecture a gagné en efficacité. 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. Les algorithmes de compression ont cependant été revus par Nvidia sur les GPU Maxwell. Des améliorations qui ne ressortent pas d'un tel tableau mais qui contribuent sans aucun doute au net gain de performances.

Nvidia a équipé sa GeForce GTX 980 Ti de 6 Go de GDDR5, une quantité amplement suffisante pour les joueurs.

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 980 Ti 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, comme pour tous les autres modèles 250W, pour permettre 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 une combinaison de charge et de température GPU, même quand les limites à ce niveau ne sont pas atteintes. Voici pour rappel ce que nous avions 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.

C'est similaire pour la GTX 980 Ti, si ce n'est que Nvidia a relevé la limite de tension de 1.174V à 1.187V, ce que Nvidia a probablement pu valider suite à un recul plus important. Mécaniquement cela débloque potentiellement (si l'échantillon en est capable) quelques paliers de fréquences de plus, ce qui rapproche ses performances de la GTX Titan X. Notre GTX 980 Ti culminait par défaut à 1202 MHz avec une tension de 1.187V et tenait en pratique.

Là aussi en pratique, l'effet décrit ci-dessous empêche la carte de maintenir les 1202 MHz. Après quelques minutes la fréquence maximale passe à 1177/1190 MHz suivant le niveau de charge. C'est à peu près 10% de plus que la spécification turbo officielle. Et tout comme pour la GTX Titan X, si les jeux sont un minimum lourds, la limite de température de 83°C est atteinte et la fréquence baisse au-delà.

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


La fréquence notre échantillon de GTX 980 Ti variait entre 1088 MHz et 1190 MHz, ce maximum étant atteint dans Dying Light "grâce" aux micro-saccades dont il souffre ainsi que dans Hitman Absolution, fortement limité par la bande passante mémoire.

La GTX 980 Ti affiche un avantage de 1 à 6% sur la GTX Titan X au niveau de la fréquence GPU.


Overclocking
L'overclocking de la GTX 980 Ti est comme vous vous en doutez similaire à celui de la GTX Titan X que nous avions décrit ici  et qui entraînait un gain plus que notable, de 20 à 25%.

En appliquant l'overvolting sur notre GTX 980 Ti, nous avons pu gagner 26 MHz pour atteindre 1228 MHz avec une tension GPU de 1.224V. Nous avons ensuite pu appliquer un offset GPU de 247 MHz, pour une fréquence maximale de 1475 MHz. Du côté de la mémoire, elle a accepté de passer de 1750 à 2075 MHz.

C'est proche de ce que nous avions observé sur la GTX Titan X. Il faudra par contre attendre l'arrivée des modèles customs pour profiter de l'intégralité de cette marge en OC tout en conservant un niveau de nuisance sonore acceptable.
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