ATI Radeon 9800 XT vs NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra - version imprimable

ATI Radeon 9800 XT vs NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra
Cartes Graphiques
Publié le Jeudi 23 Octobre 2003 par Marc Prieur

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Page 1 - Introduction, Graphix unrevolutions

Le petit monde de la carte graphique ne connaît pas un mois de tranquillité. Après l’activité de la rentrée liée aux diverses affaires liée à NVIDIA et son support de DirectX 9, on revient en effet à des choses plus intéressantes en ce mois d’octobre avec ... des nouveaux produits ! ATI a annoncé il y’a peu son R360, dont le nom officiel est Radeon 9800 XT, alors que de son côté NVIDIA lance aujourd’hui son NV38 sous la dénomination GeForce FX 5950 Ultra.

Graphix unrevolutions

Autant vous le dire tout de suite, si vous chercher du grand frisson, passez votre chemin. En effet, les 9800 XT et 5950 Ultra ne sont que des 9800 Pro et 5900 dopées aux amphétamines. D’un point de vue fonctionnalités, ce sont exactement les mêmes puces et étant donné le nombre d’articles déjà consacré à cela nous ne nous étendrons pas sur le sujet.

Du côté des améliorations de fréquence, nous avons donc un 9800 XT cadencé à 412 MHz pour le VPU et 365 MHz pour la mémoire. A titre de comparaison, le 9800 Pro dans sa version 256 Mo opte pour les configurations suivantes : 380 MHz pour le VPU, et 350 MHz pour la mémoire. ATI nous offre donc un pharamineux gain de 8.4% pour le core et 4.3% pour la mémoire ...

Chez NVIDIA, ce n’est pas vraiment mieux. En effet, le GeForce FX 5950 Ultra utilise une fréquence de 475 MHz pour le GPU comme pour la mémoire l’accompagnant. Le 5900 Ultra était pour sa part cadencé à 450/425, ce qui fait que nous avons droit à une augmentation de 5.6% pour le GPU et 11.8% pour la mémoire. La encore, pas de quoi sauter au plafond.

Vous l’aurez compris, nous ne trouvons pas que ce dépoussiérage du haut de gamme chez ATI comme chez NVIDIA était nécessaire. En effet, on peut se demander si des augmentations de performances de 5 à 10% valent réellement un lancement de produit ? A quelques exceptions près, le marché des puces graphiques offrait de plus grosses évolutions que le marché des CPU, pour lequel 80% des sorties correspondent à une simple augmentation en fréquence ... et nous espérons que les 9800 XT et 5950 Ultra resteront des exceptions !

Page 2 - Les cartes, bruit, overclocking

Les cartes, bruit, overclocking

Une fois cette mise au point effectuée, nous pouvons nous concentrer sur les produits. Pour ce test, ASUSTeK, qui propose depuis peu des solutions ATI, a pu nous fournir sa toute nouvelle Radeon 9800XT 256 Mo.

Le constructeur est resté fidèle à lui-même, et n’a pas rechigné sur la qualité du refroidissement. La carte embarque donc deux ventilateurs qui refroidissent un radiateur en cuivre doté de caloduc afin d’optimiser le refroidissement de la mémoire. Une plaque froide en cuivre est également installée du côté verso de la carte.

C’est de ce côté que l’on trouve également une puce qui va ravira de nombreux utilisateurs : le Rage Theater. Cette puce s’occupe des entrées / sorties vidéos, ce qui permet à ASUSTeK d’être un des rares constructeurs à proposer une carte VIVO utilisant une puce haut de gamme chez ATI. La carte est fournie avec SmartDoctor, qui permet de monitorer la carte au niveau des tensions, des ventilateurs et de la température de fonctionnement. Ce logiciel permet aussi d’overclocker la carte.

Il est à noter que ATI propose avec le 9800XT une fonction d’Overdrive qui overclocke automatiquement le 9800XT en fonction de sa température. Activable via les drivers, cette fonction n’aura toutefois pas la préférence des utilisateurs qui préféreront certainement un bon vieil overclocking manuel qui leur permettra en plus de changer également la fréquence de la mémoire. On notera que cette fonction n´est pas disponible à l´heure actuelle sur le modèle ASUSTeK.

L’ASUSTeK Radeon 9800XT est bien entendu livrée avec d’autres logiciels, tels que ASUS DVD ou ASUS Digital VCR, respectivement pour la lecture DVD et l’acquisition. Côté jeu, on a droit à Gun Metal, et dans sa version finale la boite contiendra un coupon pour une version de Half Life 2 gratuite en téléchargement (et moyennant une petite participation pour un envoi). A priori il ne s’agira toutefois pas d’une version complète du jeu.

Pour ce qui est du GeForce FX 5950 Ultra, nous avons pu nous procurer une carte PNY Verto 256 Mo (VGA/DVI/VIVO) qui est en fait identique à la carte de référence NVIDIA. La première chose qui frappe, c’est bien sur le retour du FX Flow. Rassurez vous toutefois, NVIDIA a revu le système, et il n’a plus grand-chose à voir avec son cousin le sèche-cheveux. Ce système de refroidissement s’occupe principalement du GPU, l’air étant aspiré de l’extérieur pour venir le refroidir. Seules les mémoires se situant dans le prolongement du GPU sont refroidies par ce flux d’air.

En terme de nuisance sonore, la Radeon 9800XT d’ASUSTeK tout comme la GeForce FX 5950 Ultra de NVIDIA sont assez bruyantes. En effet, le bruit est légèrement plus fort que celui des refroidissements des 9800 Pro et 5900 Ultra, avec l’avantage toutefois d’être moins aigu ce qui compense complètement. Si la nuisance est assez élevée, elle reste toutefois acceptable et sans commune mesure avec ce qui s’est vu précédemment (5800 Ultra). Pour les amateurs de silence, il faudra toutefois se tourner vers un remplacement du système pour un Zalman ou similaire ... ou plus simple, attendre que des constructeurs proposent des solutions moins bruyantes comme c’est le cas de MSI pour le GeForce FX 5900.

Le Radeon 9800XT ne semble pas très à l’aise avec l’overclocking. En effet, nous n’avons pu atteindre que 432 MHz pour le VPU et 380 MHz pour la DDR l’accompagnant, soit seulement +4.8 et +4.1%. Ce n’est pas le cas du GeForce FX 5950 sur notre carte de référence, puisque nous sommes parvenus à 550 MHz pour le GPU et 540 MHz pour la DDR, soit +15.8% et 13.7%. Ces chiffres sont étonnants. En effet, si tout les GPU montent aussi bien, pourquoi ne pas avoir lancé le NV38 à 500 MHz comme cela était prévu initialement ?

Page 3 - Où est mon trilinéaire ?

Où est mon trilinéaire ?

Pour ce test, NVIDIA nous a fournis des drivers Detonator 52.16. Ces drivers, apportent comme nous le verrons plus en détail dans le test consacré au GeForce FX 5950 des améliorations notables en ce qui concerne la gestion des Pixel Shader 2.0 ... mais ce n’est pas tout. En effet, la méthode de filtrage trilinéaire par défaut a été une nouvelle fois modifiée par NVIDIA dans cette série de pilotes.

Pour rappel (cf. cet article), selon l’éloignement de la texture par rapport au point de vue, on utilise différents mipmaps, qui sont en fait différents niveaux de détails pour la texture. Inutile en effet d’utiliser une texture de trop bonne qualité pour des objets éloignés, d’autant que cela pourrait provoquer des scintillements. Afin de ne pas avoir de "coupure" entre ces différents niveaux de détails, on utilise le filtrage trilinéaire, qui est apparu sur les cartes pour joueurs avec le Voodoo 2.

Avec les Detonator 42, NVIDIA effectuait par défaut un filtrage intermédiaire (mode équilibré) entre le bilinéaire et le trilinéaire sur GeForce FX, et il fallait passer par le mode "application" pour avoir un vrai filtrage trilinéaire. NVIDIA a profité des Detonator 43 pour corriger cela, avec par défaut un mode Qualité offrant une qualité extrêmement proche du mode application des 42 – tout en conservant un fonctionnement similaire au mode équilibré des 42 pour le cas spécifique de UT2003. Avec les 52, NVIDIA a décidé de faire machine arrière. En effet, si en OpenGL on conserve les mêmes réglages (pour la 3D Pro), en Direct3D c’est différent. En mode "Qualité", on obtient le même filtrage qu’avec les 42 en mode "équilibré", les modes Performances et Hautes performances restant pour leur part inchangés.

Voici en pratique les différents filtrages de texture de NVIDIA, que nous étudions à l’aide d´un utilitaire qui permet via l’utilisation d’un tunnel et de mip map (niveau de détail de texture) qui sont ici colorés pour être plus visibles d’étudier les algorithmes dans les meilleures conditions. Nous avons de gauche à droite les 42.xx en OGL par défaut (filtrage D3D identique), les 43/44/45.xx par défaut en OGL (filtrage D3D identique) et enfin les 52.16 par défaut en D3D (pas de changement depuis les 43/44/45 pour l´OGL)

Bien entendu, si NVIDIA a fait cela, ce n’est pas par hasard. Il semble en effet que sur certaines applications, il soit très coûteux en terme de performance de faire du vrai filtrage trilinéaire pour les GeForce FX ... ce qui n’était pas le cas sur GeForce4 (ces dernières conservent un vrai trilinéaire, même avec les derniers drivers) et qui est dommage pour une fonction introduite en 1998 dans nos PC !

ATI n’est pas blanc comme neige dans cette histoire, puisque c’est lui qui a le premier introduit des optimisations au niveau du filtrage sur ces cartes. Toutefois, contrairement à NVIDIA ces optimisations ne s’attaquaient qu’au filtrage anisotrope, et non pas au simple filtrage trilinéaire. On aurait donc préféré que NVIDIA se contente d’optimisations en anisotropic, et pas en simple trilinéaire.

Bien sûr, dans les jeux, seul un œil expérimenté verra la différence, surtout si ce filtrage est utilisé en anisotropic. On peut par ailleurs se demander où cela s’arrêtera ? Jusqu’alors, les optimisations au niveau du filtrage trilinéaire, c’était chez SiS et son Xabre. Il serait dommage de se retrouver avec des Catalyst 4 et des Detonator 60 qui ne fonctionneraient qu’en filtrage bilinéaire ...

Le test

Pour ce test, nous avons utilisé une P4C800-E Deluxe, un P4 3 GHz, 1 Go de DDR-SDRAM, Windows XP SP1 et DirectX 9b. Côté NVIDIA, nous avons utilisé les Detonator 52.16, derniers drivers disponibles il y’a quelques jours pour le test et qui devraient être publiés officiellement sous peu, et côté ATI ce sont les Catalyst 3.8 qui ont été utilisés (aucun moniteur n´a été blessé durant la production de ce test). Nous avons comparé les nouveautés aux Radeon 9800 Pro 256 Mo et GeForce FX 5900 Ultra.

Il est à noter que nous ne reviendrons pas en détails sur les spécificités des algorithmes d’anti aliasing et d’anisotropic filtering des deux constructeurs, ces points ayant déjà été largement abordés, notamment dans ce test pour ne parler que du plus récent.

Page 4 - Quake III & Unreal Tournament 2003

Quake III

Sous Quake III, l’avantage est aux solutions NVIDIA, qui dominent légèrement leurs homologues ATI en 1600*1200 32 bits et un peu plus nettement dans la même résolution avec anti aliasing et anisotropic filtering.

Unreal Tournament 2003

Avec Unreal Tournament 2003, c’est l’inverse qui se produit et l’avantage est cette fois ci dans le camp de ATI.

Page 5 - C&C Generals & Warcraft III

C&C Generals

Les performances dans C&C Generals sont assez proches en 1600*1200 32 bits, mais lorsqu’on active l’antialiasing et l’anisotropic filtering ce sont les solutions NVIDIA qui sont en tête.

Warcraft III

Sous Warcraft III, quelque soit le réglage, les cartes ATI sont cette fois ci nettement plus rapides que les cartes NVIDIA.

Page 6 - IL-2 Sturmovik FB & Nascar Racing 2003

IL-2 Sturmovik FB

Sans AA 4x et Aniso 8x, les GeForce FX sont très légèrement devant les cartes ATI. Une fois ces effets activés, ces dernières prennent toutefois l’avantage du fait de leur filtre anisotrope assez particulier qui n’offre pas des résultats d’aussi bonne qualité selon les angles.

Nascar Racing 2003

Sous Nascar Racing 2003, les GeForce FX l’emportent haut la main quelque soit le réglage, les performances ayant été largement améliorées via les Detonator 52.

Page 7 - Rallisport Challenge, Récapitulatif

Rallisport Challenge

Sous Rallisport Challenge, ce sont les Radeon qui se montrent les plus rapides en 1600*1200 32 bits, et les GeForce FX arrivent à revenir à leur niveau en AA 4x / Aniso 8x.

Récapitulatif

Afin d’avoir une vision plus globale des performances, nous avons pris tous les résultats obtenus et les avons transformés sous forme d´indice (indice 100 = Radeon 9800 Pro) :

En 1600*1200, on a dans l’ordre 5900 Ultra, 9800 Pro, 5950 Ultra et 9800 XT, avec un écart de 8% entre le premier et le dernier. Avec anti-aliasing 4x et filtrage anisotropic 8x, on obtient le même ordre avec des écarts plus réduits et un écart global de 6.9%.

Toutes ces solutions offrent donc des performances très proches !

Page 8 - DirectX 9

DirectX 9

Depuis des mois, on se questionne en ce qui concerne les performances en DirectX 9 de l’architecture NVIDIA, que ce soit le CineFX 1.0 des NV30/31/34 ou le CineFX2.0 des NV35, NV36 et NV38. En effet, en dehors de quelques optimisations optimisées spécifiquement par NVIDIA, les résultats n’ont jamais été transcendants, du fait d’une architecture un peu particulière..

Les choses semblent toutefois évoluer dans le bon sens, et les utilisateurs de produits NVIDIA devraient si tout se passe bien profiter de performances en Pixel Shader dignes de ce nom. Toutefois, contrairement à ce qui se passe avec les solutions ATI, ces performances ne sont pour le moment pas "out-of-the-box". Il faut en effet de nombreuses optimisations des shaders actuels pour qu’ils soient bien adaptés à l’architecture GeForce FX. Cela se fait tout d’abord au niveau des drivers, les Detonator 52 introduisant un nouveau compilateur de shader censé mieux adresser le matériel à ce niveau, tant au niveau du parallélisme que de l´utilisation des registres. NVIDIA utilise également des optimisations "spécifiques" tel que le remplacement d’un shader par un autre plus adapté à son architecture.

Les efforts doivent également se faire au niveau des programmeurs pour ceux qui font leurs shaders en ASM, ou plus simplement des compilateurs (HLSL de Microsoft). La combinaison de ces avancées devrait permettre aux GeForce FX de se montrer sous un meilleur jour sous DirectX 9.

En ce qui concerne les drivers 52, ils n’apportent des améliorations que dans les cas ou NVIDIA n’avait pas déjà effectué d’optimisations spécifiques (remplacement de shader). Dans le test de Pixel Shading de 3DMark03, la différence est donc très faible :

Voici maintenant quelques résultats sous différents Shaders sous Rightmark3D :

Sur le premier shader, les performances augmentent de 18.1% en 32 bits et 16.4% en 16 bits. Sous le second, le gain est de 55.7% en 32 bits et 20.9% en 16 bits. Enfin, le dernier shader ne laisse apparaître que peu d’améliorations : 6.2% en 32 bits et 5.0% en 16 bits. Les gains sont variables mais peuvent donc être importants !

Reste que sous ce bench, même en FP16 avec les 52, les GeForce FX sont nettement en retrait par rapport au Radeon (qui travaillent toujours en 24 bits). NVIDIA n’arrive donc pas au niveau des performances lorsque aucune optimisation spécifique n’est effectuée (remplacement de shader). NVIDIA nous indique toutefois que ce sera le cas pour tous les shader des jeux DirectX 9 ... Wait & See.

Page 9 - DirectX 9 - Tomb Raider / Halo

DX9 - Tomb Raider / Halo

En pratique, qu’est ce que cela donne ? Pour le savoir, nous avons utilisé deux jeux utilisant les Pixel Shader 2.0 : Tomb Raider AoD et Halo d’autre part. Nous ne sommes pas la pour juger de la qualité du jeu ni de celle de la conversion, l’intérêt de ces jeux étant ici d’être parmi les premiers à offrir des effets de type PS 2.0. La partie benchmark étant absente du dernier patch d’AoD (52), nous avons utilisé un endroit précis et nous avons mesuré le framerate sans effets PS2.0 d’une part, et avec d’autres part (Depth Of Field).

Le gain est impressionnant puisqu’en PS2.0 on gagne près de 56% avec les Detonator 52, même si les performances restent en retrait par rapport aux Radeon.

Pour Halo, nous avons utilisé le bench intégré au jeu (ligne de commande –timedemo), et sur ces scènes nous avons utilisé soit les effets PS 1.1, soit les effets PS 2.0 qui permettent aux surfaces d’avoir à la fois un effet bump map et un effet mirroir.

Le gain apporté par les Detonator 52 est plus important en mode PS 2.0 (+35.9%) qu’en mode PS 1.1 (+19.6%), preuve d’un optimisation de ce côté. Avec les Detonator 52, les GeForce FX sont même plus rapides que les Radeon ! Toutefois, cela ne veut pas dire qu’elles sont plus rapides en PS2.0 puisque le bench de Halo ne permet pas encore d’isoler complètement ce paramètre et de faire un test sur une scène utilisant particulièrement ces effets par exemple.

Page 10 - Conclusion

Conclusion

Comme nous vous l’indiquions dès la première page, le Radeon 9800 XT tout comme le GeForce FX 5950 Ultra n’ont rien de révolutionnaires. On peut même se demander si il s’agit d’une réelle évolution tant les gains sont mineurs, avec en moyenne +6% chez ATI et +4% chez NVIDIA par rapport aux Radeon 9800 Pro et GeForce FX 5900 Ultra. D’un autre côté, officiellement ces cartes doivent se placer au même niveau en terme de prix, soit environ 550 €. Un peu plus pour le même prix, pourquoi pas ? Reste que nous préférons les solutions nettement moins cher, c´est-à-dire des Radeon 9800 128 Mo ou des GeForce FX 5900 128 Mo que l’on trouve à 350 € et moins.

En ce qui concerne l’éternelle guerre entre ATI et NVIDIA, le choix reste difficile à faire entre 59xx et 9800. Les cartes sont globalement assez proches en terme de performances à leurs fréquences de bases, avec un avantage pour NVIDIA pour ceux qui s’intéressent à l’overclocking. La qualité graphique est également bonne même si elle n’est pas comparable, tant au niveau de l’anti aliasing (selon les angles) que du filtrage des textures (niveau différent selon l’angle chez ATI, trilinéaire intermédiaire chez NVIDIA).

Reste que si les solutions des deux constructeurs offrent des résultats relativement proches pour les jeux utilisant les fonctions de rendu dites "fixes", et même de type DX8, pour ce qui est de DirectX 9, et plus généralement des calculs programmables en virgule flottante, c’est différent. Dans l’état actuel des choses, ATI reste le choix le plus "sûr" car même si NVIDIA a amélioré les choses avec ses Detonator 52, il reste encore du travail pour obtenir dans toutes les situations des performances comparables à ATI. NVIDIA en est conscient et nous indique que ce sera bien le cas avec les futurs jeux DirectX 9, Wait & See !

> Les cartes graphiques chez Monsieur Prix
> Récapitulatif gamme ATI DX9 - Q4 2003
> Récapitulatif gamme NVIDIA DX9 - Q4 2003