4 Radeon HD 4870 contre 3 GeForce GTX 280 - version imprimable

4 Radeon HD 4870 contre 3 GeForce GTX 280
Cartes Graphiques
Publié le Lundi 27 Octobre 2008 par Damien Triolet

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Page 1 - Introduction

Après un été marqué par l'entrée en scène du GeForce GTX 200 et du Radeon HD 4800, nous avons décidé de nous intéresser à leur comportement en multi-GPU. Qui l'emporte entre 3 GeForce GTX 280 contre 4 Radeon HD 4870 ? Et à quel prix ?

Quelle utilité ?

L'arrivée de nouveaux GPUs très performants nous fait parfois oublier qu'il reste possible de les combiner pour obtenir des systèmes aux performances ultimes. Un oubli qui est ces temps-ci aidé par le décalage qui existe entre l'augmentation phénoménale de la puissance des GPU abordable, et la stagnation relative des performances demandées par les jeux vidéo.

Du coup, en dehors des passionnés qui recherchent à obtenir les meilleurs scores du moment, coûte que coûte, l'intérêt de ces solutions est selon nous lié aux écrans 30". Leur résolution extrême de 2560x1600 demande une puissance de calcul de 78% supérieure à celle exigée par un écran en 1920x1200. C'est donc autour de cette résolution que nous avons axé ce test.

Page 2 - Les systèmes

Du côté AMD

Dans le camp des Radeon, nous avons pu tester le GPU Radeon HD 4870 en version simple, bi, tri et quadri GPU. Pour la version simple GPU, nous avons opté pour une Radeon HD 4870 1 Go, de manière à avoir une quantité de mémoire uniforme pour toutes les solutions testées et ne pas handicaper les systèmes multi-GPU qui l'intègrent.

Pour la version bi GPU, nous avons bien sûr opté pour la Radeon HD 4870 X2. Nous aurions pu utiliser 2 Radeon HD 4870 1 Go, les performances auraient été similaires, mais l'utilisation d'une X2 permet de pouvoir afficher plus clairement le passage de 2 à 3 GPUs via l'ajout d'une Radeon HD 4870 1 Go à une Radeon HD 4870 X2. C'est la solution retenue pour le tri CrossFire X :

Pour la version quadri GPU, nous avons bien entendu utilisé 2 Radeon HD 4870 X2 :

Le CrossFire X d'AMD fonctionne avec tous les chipsets AMD et Intel récent. Nous avons opté pour la plateforme Intel avec un chipset X38, puisque très peu d'utilisateurs suffisamment exigeants en terme de performances pour se tourner vers un système graphique extrême vont se "contenter" d'un Phenom.

Du côté Nvidia

Dans le camp des GeForce nous n'avons pas pu tester le quadri GPU puisque le SLI à base de GeForce GTX 200 est actuellement "limité" à 3 GPUs. Nous avons donc utilisé 1, puis 2 et enfin 3 GeForce GTX 280 :

Contrairement au CrossFire X, le SLI est limité aux chipsets Nvidia, à l'exception de la carte-mère Skulltrail d'Intel et des futurs chipsets X58 destinés au Core i7. Le triple SLI ne fonctionne cependant pas sur Skulltrail et nous ne savons pas encore ce qu'il en sera pour les chipsets X58. Il est actuellement limité aux nForce 680i, 780i et 790i. Nous avons opté pour une Striker II d'Asus basée sur ce dernier chipset.

Page 3 - Spécifications, le test

Spécifications

Notez une fois de plus que la quantité de mémoire des systèmes multi-GPUs ne s'additionne pas, elle est en pratique limitée à la plus petite quantité de mémoire attribuée à un GPU donné. C'est pour cette raison qu'il ne faut pas associer une Radeon HD 4870 X2 à une Radeon HD 4870 512 Mo.

Les Radeon profitent d'une puissance de calcul énorme grâce à leurs processeurs vectoriels. Un système quadri Radeon HD 4870 s'approche des 5 Teraflops !

Le test

Pour ce test, nous avons fait appel à 10 jeux dont 4 supportent DirectX 10. Les tests ont été exécutés en 2560x1600, la résolution des écrans 30", sans antialiasing, avec antialiasing 4x et avec antialiasing 8x.

Le filtrage anisotrope 16x ainsi que le HDR ont été activés dans tous les cas où ils sont disponibles dans le jeu. Quand ce n'était pas le cas, nous avons activé le filtrage anisotrope 16x dans le panneau de contrôle des pilotes. Enfin, le transparency/adaptive antialiasing était activé en mode multisampling.

Toutes les mises à jour pour Windows Vista relatives aux performances et au multi-GPU ont bien entendu été installées.

Configuration

Intel Core 2 Extreme QX9770
Asus Striker II nForce 790i (GeForce)
Asus P5E3 X38 (Radeon)
4 Go DDR3
Windows Vista SP1
Forceware 177.92
Catalyst 8.9

Page 4 - Consommation, mémoire avec Vista 32bits

Consommation

Nous avons mesuré la consommation des différents systèmes. Ces données sont obtenues à partir des mesures effectuées à la sortie de la prise de courant : il s’agit donc de la consommation totale de l’alimentation de la machine, ici une Cooler Master Real Power Pro 1250 watts. Notez que la carte-mère est différente entre les solutions AMD et Nvidia puisque d'un côté nous avons une Asus P5E3 (X38) et de l'autre une Asus Striker II (nForce 790i). Cette dernière s'est montrée en général un petit peu plus gourmande que la première au repos (5 à 10 watts) et un petit peu moins gourmande en charge (20 watts).

Au repos, les GeForce GTX 280 s'avèrent plus économes. Il faut compter plus ou moins 50 watts supplémentaires par carte soit un petit moins que les Radeon.

Notez que si les GeForce GTX 280 sont compatibles avec Hybrid Power et peuvent être éteintes complètement pour réduire leur consommation, seul un chipset Nvidia pour plateforme AMD en est capable, le nForce 780a. Du côté d'Intel aucun chipset ne supporte cette possibilité et cela ne sera à priori jamais le cas, Nvidia ayant abandonné la technologie trop complexe à mettre en place d'une manière standardisée et sans limite de résolution.

Il serait par contre utile que tant AMD que Nvidia mettent en place la possibilité, au repos, de désactiver les GPUs supplémentaires qui ne servent dans ces conditions à rien.

En charge, c'est Nvidia qui l'emporte et dépasse, pour la première fois, les 1000 watts sur un système que nous testons. Les Radeon échouent ici en ne consommant que 990 watts. En multi-GPU, il faut compter 100 watts de plus par GPU du côté Nvidia que du côté AMD. En d'autres termes chaque nouveau GPU du côté Nvidia va ajouter 250 à 300 watts en fin de chaîne contre 200 watts chez AMD.

La mémoire sous Vista 32 bits

Comme vous devez le savoir, sous Windows Vista 32 bits, la quantité de mémoire centrale réellement utilisable par le système est limitée par l'espace mémoire adressable de 4 Go auquel il faut déduire les autres mémoires déclarées dans cette espace.

Que se passe-t-il avec 4 cartes graphiques équipées chacune de 1 Go ? Il ne resterait donc plus rien au système ? Heureusement non. Voici les chiffres que nous avons pu relever, il s'agit de la mémoire centrale disponible reportée par Windows :

Pour chaque GPU, seulement 256 Mo sont déclarés dans l'espace mémoire adressable par Windows Vista 32 bits. Etrangement, le chipset nForce 790i se réserve 256 Mo de plus que le chipset X38. Nous ne savons pas pourquoi et Nvidia n'a pas pu nous fournir de réponse à cette question.

Ce problème ne se pose pas avec un système d'exploitation 64 bits, mais la majorité des utilisateurs lui préfèrent toujours la version 32 bits. Pour un système multi-GPU, il n'est alors pas utile de placer plus de 3 Go dans le système.

Page 5 - Enemy Territory : Quake Wars

Enemy Territory : Quake Wars

Si Quake Wars est basé sur le moteur de Doom 3, celui-ci a subi quelques évolutions telles que le megatexturing qui permet de faciliter le travail des artistes mais entraîne un surcoût au niveau du "décodage" et de l'accès aux megatextures. Quake Wars est donc un petit peu plus gourmand que Doom 3 et Quake 4.

Nous avons enregistré une démo lors d'une partie contre 8 bots. L'intelligence artificielle n'étant pas reproduite lors du timedemo, elle ne limite pas les résultats qui sont donc moins limités par le CPU qu'en situation réelle, tout du moins contre des bots.

Toutes les options sont poussées au maximum dans le jeu, ce qui inclus un filtrage anisotrope 16x. Le patch 1.4 est utilisé.

Les GeForce dominent ici globalement, aidées notamment par une limitation CPU moins importante. Vous noterez cependant que surtout avec 1 et 2 GPUs, les Radeon s'en tirent mieux avec AA8x que sans antialiasing, puisque dans ce mode une Radeon HD 4870 (en version 1 Go) est très proche de la GeForce GTX 280.

Page 6 - Half Life 2 Episode 2

Half Life 2 Episode 2

Toujours basé sur le Source Engine, Half Life 2 Episode 2 n'apporte pas de réelle nouveauté sur le plan technique et se contente de mieux utiliser et d'utiliser plus souvent ce dont est capable le moteur, ce qui rend le jeu plus gourmand que ses prédécesseurs. Nous exécutons une démo et toutes les options du jeu sont poussées au maximum, y compris le filtrage anisotrope qui est donc en 16x.

Cette fois ce sont les Radeon qui sont moins limitées par le CPU. Vous remarquerez que les 3 GeForce GTX 280 sont d'ailleurs plus limitées que quand elles ne sont que 2, le coût CPU de la gestion du tri-SLI étant ici plus élevé. Ici aussi le Radeon HD 4870 se rapproche du GeForce GTX 280 avec FSAA 8x.

Page 7 - S.T.A.L.K.E.R.

S.T.A.L.K.E.R.

Nous effectuons un déplacement toujours identique et mesurons le framerate avec fraps. Nous testons le jeu avec un niveau de qualité élevé, éclairage dynamique complet, détails maximums (avec filtrage anisotrope 16x) et ombres des herbes. S.T.A.L.K.E.R. utilise un moteur à base de rendu différé ce qui est fondamentalement incompatible avec du MSAA classique, ce qui rends l'utilisation de l'antialiasing impossible, tout du moins c'est ce que nous pensions, Nvidia ayant fini par trouver une astuce pour l'appliquer malgré tout ! Le patch 1.00006 est utilisé.

Le tri-SLI n'est pas très efficace dans ce jeu ce qui permet aux Radeon de passer devant. Si les GeForce supportent bien le FSAA 4x, il est très gourmand en mémoire. Malgré leur 1 Go de mémoire vidéo, les GeForce GTX 280 n'en ont ici pas assez, ce qui rend l'option inutilisable.

Page 8 - Rainbow Six : Vegas

Rainbow Six : Vegas

Premier jeu PC basé sur l'Unreal Engine 3.0, Rainbow Six : Vegas reste un jeu très gourmand. Nous mesurons les performances sur la scène d'introduction. Le mode HDR est activé, et est plus ou moins obligatoire sans quoi le banding est très présent. Les ombres sont réglées sur "bas", les modes supérieurs entraînant une trop forte baisse de performances dans certains endroits. Le filtrage anisotrope est activé dans les drivers.

Portage de la Xbox 360, le jeu semble naturellement bien aimer les Radeon HD qui partagent une architecture similaire à celle de la puce graphique de la console. Celles-ci font donc en général jeu égal avec les GeForce GTX 280 et les dépassent nettement avec FSAA 8x.

Page 9 - Oblivion

Oblivion

Nous effectuons un déplacement précisément défini afin qu’il soit toujours identique et que le test soit reproductible. Le HDR est bien entendu de la partie et les détails très élevés ont été sélectionnés. Nous avons installé le Qarl's Texture Pack 3 qui ajoute des textures de plus haute définition et active le parallax bump mapping sur certains objets. Le filtrage anisotrope 16x est activé via les drivers.

Les GeForce ont ici un petit avantage sur les Radeon. Les systèmes tri ou quadri GPU sont ici presque totalement limités par le CPU.

Page 10 - Racedriver GRID

Racedriver GRID

Pour tester le dernier opus de Codemaster, nous réalisons un déplacement bien défini en mode qualité élevée. Il est basé sur une évolution du moteur de Colin McRae DIRT qui fait disparaître le côté usine à gaz. Le patch 1.1 est appliqué. Le filtrage anisotrope 16x est activé via les drivers.

Dans ce jeu les Radeon sont particulièrement à l'aise, surtout avec antialiasing. Mais ce n'est vrai que dans certaines limites puisqu'à partir de 2 GPU avec FSAA 8x les performances s'effondrent, en cause une trop grande utilisation mémoire à priori.

Notez un problème étrange avec Racedriver GRID : pour une raison qui nous est inconnue, dans des résolutions très élevées avec FSAA, les menus deviennent extrêmement lents. Il a fallu nous armer de patience pour arriver à démarrer certaines courses alors qu'une fois dans le jeu les performances peuvent être très élevées.

Page 11 - Bioshock

Bioshock

Premier jeu basé sur l'Unreal Engine 3.0 à supporter DirectX 10, Bioshock est un jeu très réussi graphiquement et ce même en mode DirectX 9 alors qu'il est moins gourmand que Rainbow Six : Vegas. Nous effectuons un déplacement bien défini et toutes les options sont poussées au maximum, en mode DirectX 10. Le filtrage anisotrope 16x est activé dans les drivers.

Les Radeon sont très à l'aise dans ce jeu gourmand en puissance de calcul. Leur avance reste cependant légère et ne fait pas de grande différence puisqu'une seule carte permet de s'en tirer très bien sans antialiasing puisque celles-ci ne le supportent toujours pas. AMD semble en effet ne pas avoir envie de se soucier des jeux qui utilisent la version DirectX 10 de l'UE3… Notez que le FSAA 8x ne fonctionne pas sur les GeForce dans ce jeu.

Page 12 - Company of Heroes

Company of Heroes

Company of Heroes ayant reçu un patch DirectX 10 qui apporte un réel plus sur le plan graphique, nous avons décidé de l'ajouter à notre protocole de test. Toutes les options sont poussées à leur maximum.

Nous exécutons le test intégré sur la version 1.72. Le filtrage anisotrope 16x est forcé via les drivers.

Si ce jeu profite très bien du multi-GPU en général, ce n'est pas le cas pour le quadri CrossFire X qui n'apporte rien de plus par rapport au tri CrossFire X. Du coup les GeForce dominent facilement dans ce jeu qu'elles apprécient, excepté avec FSAA 8x. Par rapport au FSAA 4x, les Radeon n'affichent qu'une perte de performances minimes, contrairement aux GeForce, ce qui leur permet de revenir.

Page 13 - World in Conflict

World in Conflict

Très réussi visuellement et très gourmand, il était logique de voir World in Conflict joindre notre suite de tests. Nous exécutons le test interne avec le patch 1.0002. Toutes les options sont poussées au maximum ce qui inclus le mode DirectX 10 et le filtrage anisotrope 16x.

Ce jeu est dominé par les GeForce qui sont par ailleurs moins limitées par le CPU. Il nous a été impossible d'utiliser du FSAA 8x dans ce jeu.

Page 14 - Crysis

Crysis

Jeu incontournable, Crysis a été testé avec son patch en version 1.21 (optimisé pour le multi-GPU). Nous exécutons notre propre démo enregistrée sur Harbor, une map très lourde. Le test est effectué en modes "High" et "Very High", tous deux en version DirectX 10.

Si le succès de Crysis est plutôt mitigé, il reste le jeu le plus gourmand à l'heure actuelle, le jeu pour lequel nous avons besoin de plus de puissance graphique. Le multi-GPU semble être la solution logique à la gourmandise de Crysis, mais il n'en est rien. Le jeu est gourmand à de très nombreux niveaux, surtout au niveau des échanges de données et de la consommation mémoire, des types de gourmandises amplifiés par le multi-GPU qui devient donc très souvent contre-productif.

A ce petit jeu, les Radeon, jusqu'à 3 GPUs (hors FSAA 8x) s'en tirent mieux que les GeForce et prennent ainsi l'avantage, même si c'est un peu juste pour pouvoir profiter du jeu en 2560x1600 avec une bonne fluidité.

Avec tous les détails poussés au maximum, l'avantage des Radeon devient nettement plus prononcé.

Page 15 - Récapitulatif des performances

Récapitulatif des performances

Bien que les résultats de chaque jeu aient tous un intérêt, nous avons calculé un indice de performances en se basant sur l'ensemble des résultats et en donnant le même poids à chacun des jeux. L'indice 100 a été attribué à la GeForce GTX 280 en 2560x1600.

Notre indice de performances place les 3 systèmes multi-GPU au même niveau en antialiasing 4x ou sans ce filtre. Les 3 GeForce GTX 280 l'emportent cependant avec antialiasing 8x, ce qui est dû au fait que les Radeon ont un problème dans ce mode dans Racedriver GRID. Sans prendre en compte ce jeu, le quadri CrossFire X passe devant les 3 GeForce GTX 280 dans notre indice.

Si les systèmes tri et quadri CrossFire X obtiennent des performances similaires cela ne veut pas dire que leur comportement est le même. En quadri CrossFire X, dans certains jeux les performances sont plus élevées alors que dans d'autres elles chutent.

Bien que cela ne concerne pas directement le sujet de cet article, vous remarquerez qu'en moyenne, la Radeon HD 4870 1 Go devance la GeForce GTX 280 dans les conditions extrêmes, c'est-à-dire en 2560x1600 avec FSAA 8x.

Page 16 - Gains en 2560x1600

Gains en 2560x1600

Nous avons mis en graphiques les gains de performances tirés des résultats obtenus dans les jeux de manière à les faire apparaître plus clairement. Les gains sont ceux obtenus par rapport à un seul GPU.

Si aucun résultat n'est donné, cela veut dire que le multi-GPU souffrait d'un bug qui rendait le jeu injouable. Un gain de 0% indique soit que le multi-GPU n'apporte pas de gain soit qu'il réduit les performances auquel cas il sera désactivé par le joueur (lorsque c'est possible). Nous n'avons donc pas pris en compte les résultats négatifs, mais bien des gains de 0% à la place. Notez que la comparaison des gains entre les Radeon et les GeForce doit être relativisée par rapport à la différence du niveau de performances qui fait que les premières seront en général moins limitées par le CPU.

Gains en 2560x1600 FSAA 4x

Les gains affichés sont généralement plus élevés avec les Radeon, ce qui est logique vu qu'elles partent d'un niveau de performances plus réduit et que de nombreux jeux sont limités par le CPU avec de tels systèmes extrêmes. Nous noterons ici aussi une meilleure efficacité du mode multi-GPU d'AMD dans Crysis.

Notez que pour la moyenne, nous n'avons pas pris en compte les résultats obtenus dans Bioshock et dans S.T.A.L.K.E.R. puisque les Radeon ne supportent l'antialiasing dans ces jeux.

Page 18 - Gains en 2560x1600 FSAA 8x

Gains en 2560x1600 FSAA 8x

Avec FSAA 8x, le gain moyen est cette fois supérieur du côté des GeForce, les Radeon ayant un problème de performances en multi-GPU dans ce mode. Cette fois les Radeon ne font pas mieux que les GeForce dans Crysis, le multi-GPU n'apporte rien d'un côté comme de l'autre.

Page 19 - Conclusion

Conclusion

Avant de départager les solutions testées, posons-nous la question de l'intérêt de celles-ci. La puissance graphique demandée par les jeux stagne depuis quelques temps, ce qui est logique compte tenu de l'importance des consoles pour les développeurs. Cela ne veut pas dire que les jeux n'évoluent plus sur le plan graphique, mais plus lentement. Du coup dans de très nombreux jeux, une seule Radeon HD 4870 X2 fait l'affaire, même en 2560x1600 avec antialiasing 4x.

Qui a besoin d'aller plus loin ? Quelques passionnés qui veulent monter une machine très performante, faisant fi de la question de son utilité et quelques utilisateurs d'écrans 30" exigeants sur la qualité graphique, qui ne veulent pas avoir à faire de concession sur la résolution ou sur l'antialiasing dans les jeux les plus gourmands.

Nous exclurons assez rapidement le quadri CrossFire X puisque ses performances sont trop peu homogènes et affichent parfois une baisse par rapport au tri CrossFire X. Baisse qui se produit en général dans les cas les plus exigeants, c'est-à-dire là où nous en aurions justement le plus d'utilité.

Quant au triple SLI, s'il affiche des performances en général quelque peu supérieures au triple CrossFire X, il pèche par une inefficacité dans Crysis, une consommation qui bat tous les records, un encombrement très élevé, un prix très élevé lui aussi et une forte limitation au niveau de la plateforme puisque Nvidia la limite pour l'instant à ses chipsets nForce 680i, 780i et 790i.

Pour les quelques utilisateurs concernés par l'achat réel d'une telle solution, celle qui selon nous se dégage de ce test est le tri CrossFire X avec une Radeon HD 4870 1 Go et 1 Radeon HD 4870 X2. Cette solution vous fera économiser plusieurs centaines d'euros par rapport au tri SLI et vous donnera plus de flexibilité quant au choix de la plateforme mais également lors de son montage puisque seulement 2 cartes graphiques dont une plus "compacte" devront prendre place dans la machine.