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[MAJ] Cartes graphiques et dégagement thermique
Cartes Graphiques
Publié le Jeudi 24 Mars 2011 par Damien Triolet

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Page 1 - Introduction



Dans nos nombreux tests de cartes graphiques, nous abordons régulièrement la problématique du bruit et de la consommation des différents modèles testés, en laissant cependant de côté une composante importante qui y est liée : la température. Ou plus globalement tout l'aspect thermique. Nous avons décidé de remédier à ce manque à travers une analyse complète du dégagement thermique d'un panel de cartes graphiques de référence. L'occasion d'introduire le protocole de test qui y est lié.


Silence ou hautes températures
La Radeon HD 4850 illustre bien toute la problématique du refroidissement des GPUs. La critique la plus importante formulée à l'encontre de cette carte est sa température de fonctionnement très élevée, même au repos, AMD ayant calibré son système de refroidissement de manière à privilégier le silence. Du coup son système de refroidissement ne s'active qu'à un niveau de température très élevé. La carte est donc silencieuse, mais chaude. Ces 2 éléments sont ainsi intimement liés et critiquer l'un sans observer l'autre laisse bien entendu un manque que nous allons essayer de combler.


La Radeon HD 4850 a mis en évidence les compromis faits entre silence et température.

Ceci nous permettra de pouvoir juger de l'efficacité des différents systèmes de refroidissements sur base de données objectives. Le choix du système de refroidissement de la carte graphique peut par ailleurs avoir une influence sur d'autres éléments du système puisque certains modèles vont extraire l'air chaud du PC, à l'inverse, d'autres vont peut-être diriger le flux d'air chaud vers le processeur et entraîner une surchauffe de celui-ci ou plus simplement une augmentation de la vitesse de son ventilateur ce qui va produire plus de nuisances sonores de ce côté.

Si ces données vont nous permettre de mieux vous conseiller entre plusieurs cartes graphiques proches mais au comportement thermique peut être très différent, elles permettront également aux utilisateurs avancés, qui veulent optimiser le refroidissement de leur système soit pour privilégier l'overclocking, soit pour privilégier le silence, de disposer de tous les détails nécessaires pour faire leur choix.

Page 2 - Protocole de test

Protocole de test
Pour prendre les mesures dans un environnement réaliste, elles ont toutes été obtenues dans un boîtier fermé. Nous avons opté pour le Sonata III d'Antec qui est très populaire et peut donc être considéré comme une référence. La plateforme est du côté Intel avec une Rampage Extreme d'Asus basée sur le chipset X48. Pour le CPU, nous avons opté pour un Q6600 (en révision G0).

Nuisances sonores
Pour mesurer les nuisances sonores, nous utilisons un sonomètre placé à plus ou moins 60cm du boîtier, comme ceci :


Nous mesurons d'une part le bruit au repos et d'autre part le bruit au bout de 30 minutes de charge. Le niveau sonore ambiant est de 34.8 dB, un niveau faible.


Température
Le relevé de la température s'effectue à 2 niveaux : d'une part via les différents capteurs thermiques et d'autre part via la thermographie infrarouge. Cette dernière nous permet d'obtenir un aperçu visuel général de la température grâce à un relevé en 320x240 des émissions infrarouges de la zone prise en photo avec la Ti25 de Fluke.


Pour obtenir toutes les mesures, nous laissons tout d'abord le système au repos pendant 45 minutes. Nous relevons ensuite les mesures des différents capteurs via les logiciels dédiés puis nous ouvrons le boîtier de manière à rapidement prendre l'image thermique.

Le système est directement refermé et nous passons aux mesures en charge. Pour cela nous exécutons le test de Pixel Shader de 3DMark 2006 et Prime pour charger le CPU d'une manière constante puisque nous comparons ici des cartes graphiques au niveau de performances très différent et donc à la consommation CPU liée potentiellement très différente. Il faut en effet plus de CPU pour afficher 500 fps que pour en afficher 50. Après 30 minutes nous interrompons brièvement le test de 3DMark pour prendre les mesures pour lesquelles nous n'avons pas de log puis nous le relaçons aussi tôt. 15 minutes plus tard nous ouvrons le boitier pour rapidement prendre l'image thermique. Nous notons ensuite les températures maximales enregistrées avant ouverture du boîtier dans les relevés.

Les relevés obtenus sont les suivants :

Les sondes fixes de la carte-mère : MB (carte-mère, situation non précisée), SB (southbridge), NB (northbridge) et PWR (étage d'alimentation)
Une sonde personnalisée de la carte-mère : nous la plaçons sur le radiateur du northbridge
La sonde intégrée au CPU : nous relevons la température du core le plus chaud
La sonde intégrée au GPU
La sonde intégrée au disque dur
Une sonde externe placée à l'arrière de boîtier, à 1 cm de celui-ci, au niveau du flux d'air expulsé par la carte graphique


Entre chaque carte testée, nous ramenons la température de la carte-mère à la température ambiante qui est à chaque fois notée et contrôlée à l'aide de la climatisation si besoin est. Nous acceptons une tolérance de plus ou moins 1°C puisque il ne nous est pas possible de contrôler plus finement la température de la pièce.

Notes sur la thermographie infrarouge
Il est important de préciser que les images obtenues peuvent être parasitées par des éléments dont l'émissivité thermique est plus faible que la normale auquel cas ils peuvent avoir l'air plus froid qu'ils ne le sont en réalité. L'émissivité thermique est le pourcentage de l'énergie émise par rapport à un corps noir à la même température. Nous nous basons sur une émissivité de 95%, ce qui correspond à la règle générale.


Celle-ci ne correspond cependant pas à certains éléments tels que des surfaces en métal brillant. Sur la carte-mère nous avons corrigé le problème en posant un ruban adhésif neutre sur les éléments qui posaient problèmes tels que le dessus des connecteurs USB, réseau etc. Nous ne l'avons pas fait pour les cartes graphiques dès lors si le logo GeForce apparaît comme plus froid que le reste de la carte graphique, ce n'est pas parce que c'est un nom au pouvoir paranormal mais tout simplement parce que l'émissivité thermique du logo est plus faible.

Page 3 - Radeon HD 3450

Radeon HD 3450
La première carte à laquelle nous nous sommes intéressés est la Radeon HD 3450 que nous avons choisie de manière à avoir une carte d'entrée de gamme, passive, comme référence. Une carte qui est également low profile et facile donc le déplacement de l'air dans le boîtier vu son faible encombrement.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Malgré le fait que le Radeon HD 3450 est un petit GPU très peu gourmand en énergie, le fait que la carte soit passive entraîne des températures plutôt élevées, ce qui crée un point très chaud dans le PC. Ceci dit il est très localisé et ne s'étend pas réellement en dehors de la carte graphique.


Relevés des températures et du bruit

Si en charge la sonde interne du GPU repporte 99 °C, l'imagerie thermique nous montre que le système d'alimentation de la carte est en fait plus chaud puisqu'il dépasse les 110 °C. La carte étant passive, elle ne produit pas de bruit supplémentaire une fois le système en charge.

Page 4 - Radeon HD 4850

Radeon HD 4850
La Radeon HD 4850 est la carte qui nous a poussé à nous intéresser de plus près à la température des cartes graphiques. Elle est en effet bien connue pour être très chaude, et ce même au repos.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La thermographie infrarouge confirme au premier coup d'œil que la carte chauffe beaucoup, même au repos. La zone proche du GPU atteint 80 °C ce qui est très élevé pour une carte refroidie activement.


Relevés des températures et du bruit

La sonde interne du GPU confirme nos observations et reporte 81 °C pour le GPU au repos. C'est vraiment très élevé et cela s'explique par un ventilateur calibré pour n'accélérer qu'à partir d'une limite de 80 °C. Du coup la carte est en contrepartie plutôt silencieuse. En charge la température dépasse les 90 °C, ce qui est dans la moyenne des GPUs haut de gamme.

Page 5 - Radeon HD 4870

Radeon HD 4870
La Radeon HD 4870 utilise un GPU similaire à celui de la Radeon HD 4850. Ses fréquences sont un peu plus élevées et du coup il consomme et dégage un petit peu plus, de quoi justifier un système de refroidissement plus imposant qui expulse de l'air chaud hors du boitier.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Au repos si son bloc de refroidissement reste au frais, l'arrière de la carte affiche malgré tout une température similaire à celle de la Radeon HD 4850 qui donne l'impression de chauffer beaucoup plus parce son bloc de refroidissement est lui aussi très chaud. Une fois en charge, la Radeon HD 4870 produit beaucoup de chaleur ce qui a une forte influence sur le northbridge qui voit sa température grimper. Comme souvent c'est le circuit d'alimentation qui chauffe le plus sur la carte.


Relevés des températures et du bruit

Malgré le fait que la carte expulse de l'air (très chaud !) en dehors du boîtier, elle entraine une augmentation significative de la température à l'intérieur du système, en partie parce qu'étant double slot elle encombre plus le boîtier qu'une carte telle que la Radeon HD 4850 par exemple, ce qui entrave les flux d'air. Si la carte ne semble pas très bruyante, son système de refroidissement à malheureusement la mauvaise habitude de varier continuellement ce qui est très gênant.

Page 6 - Radeon HD 4890

Radeon HD 4890
La Radeon HD 4890 est une Radeon HD 4870 avec des fréquences revues à la hausse, ce qui est rendu possible par une nouvelle révision du GPU optimisé à cet effet : le RV790. Le système de refroidissement de référence reste similaire mais devient légèrement plus costaud.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La Radeon HD 4890 est mieux refroidie que la Radeon HD 4870 à la quelle elle succède, AMD ayant calibré le système de refroidissement de manière à corriger cela.


Relevés des températures et du bruit

Si le GPU est bel et bien mieux refroidit, c'est au prix d'un niveau sonore en hausse. L'influence sur le reste du système est globalement similaire à ce que nous avons noté sur la Radeon HD 4870, c'est-à-dire qu'elle entraîne elle aussi une augmentation de la température des autres composants système.

Page 7 - Radeon HD 4870 CrossFire

Radeon HD 4870 CrossFire
Nous avons voulu observer comment se comportait un système multi-GPU sur le plan thermique. Nous avons opté pour un système CrossFire à base de 2 Radeon HD 4870 qui présente l'avantage de pouvoir également être comparé à la Radeon HD 4870 X2. En plus d'ajouter une source de chaleur supplémentaire dans le système, la seconde Radeon l'encombre fortement, il est donc intéressant d'observer l'influence que cela à sur les différentes températures.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Même au repos, l'ensemble du système est relativement chaud, ce qui confirme nos craintes à ce sujet.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés de température confirment tout cela avec des niveaux très élevés pour le système autant en charge qu'au repos. Les nuisances sonores augmentent elles aussi et le bruit devient rapidement insupportable en charge, encore une fois à cause des variations de la vitesse des 2 ventilateurs.

Page 8 - Radeon HD 4870 X2

Radeon HD 4870 X2
La Radeon HD 4870 X2 est équivalente à 2 Radeon HD 4870 en CrossFire. Seul le format change puisque les 2 GPUs sont placés sur un même PCB et refroidis par un énorme radiateur et sa turbine qui expulse l'air chaud à l'extérieur du boîtier. La carte est également plus longue que les autres Radeon ce qui encombre le boitier, mais moins que le système CrossFire bien sûr.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Par rapport à un système CrossFire, le système semble chauffer beaucoup moins au repos. Vous remarquerez également qu'un des 2 GPUs est plus chaud que l'autre. En charge par contre les 2 GPUs chauffent beaucoup ce qui se propage au reste du système.

Relevés des températures et du bruit

Les relevés précisent la température de chaque GPU et montrent bien que sur la Radeon, un des 2 est mieux refroidit que l'autre autant en charge qu'au repos, ce qui est relativement logique puisque le flux d'air se réchauffe en progressant dans le radiateur. Les niveaux sonores relevés sont plutôt élevés, surtout en charge où la Radeon HD 4870 X2 bat des records. Ceci dit les chiffres ne disent pas tout et les 55 dB de cette Radeon X2 sont « moins gênants » que les 50 dB du système CrossFire de Radeon HD 4870.

Page 9 - Radeon HD 5750

Radeon HD 5750
La Radeon HD 5750 est relativement peu gourmande, mais fait malgré tout appel à un système de refroidissement double slot.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La Radeon HD 5750 chauffe relativement peu.


Relevés des températures et du bruit

Rien de particulier à signaler, le système reste au frais avec une telle carte graphique, sans pour autant souffrir de nuisances sonores importantes.

Page 10 - Radeon HD 5770

Radeon HD 5770
La Radeon HD 5770 utilise un design plus complexe que celui de la Radeon HD 5750. Celui-ci comprend un carénage qui englobe le radiateur et la turbine qui l'alimente en air frais. Une partie de l'air chaud peut être expulsé en dehors du boîtier, vie la petite grille située à l'arrière de la carte.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Si la Radeon HD 5770 n'est pas une carte qui chauffe énormément, vous remarquerez que son étage d'alimentation reste malgré tout assez chaud en charge, sans cependant atteindre les extrêmes des Radeon HD 4800.


Relevés des températures et du bruit

Vous remarquerez que malgré la grille d'aération, très peu d'air chaud est expulsé en dehors du boîtier. Cela est dû à 2 choses : la grille est très petite et le GPU est relativement peu gourmand. Ce second point fait que les autres composants du système ne souffrent pas d'une quantité trop élevée d'air chaud expulsée par la carte à l'intérieur du boîtier.

Page 11 - Radeon HD 5850

Radeon HD 5850
La Radeon HD 5850 reprend un format similaire à celui des Radeon HD 4800. Le PCB est d'une dimension identique et son système de refroidissement est très proche, si ce n'est le design différent du carénage. Sa grille d'extraction de l'air chaud est cependant plus petite puisque une partie du second slot est occupée par un connecteur DVI.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La Radeon HD 5850 est très bien refroidie au repos et reste à un niveau raisonnable en charge.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés des différentes sondes confirment les images fournies par la thermographie infrarouge : la Radeon HD 5850 chauffe relativement peu et cela tout en restant silencieuse au repos et peu bruyante en charge. Attention, l'air expulsé reste malgré tout, lui, assez chaud.

Page 12 - Radeon HD 5850 CrossFire

Radeon HD 5850 CrossFire
Comme tout système multi-cartes, le CrossFire de Radeon HD 5850 introduit plus de chaleur dans le boîtier et augmente l'encombrement. Avec les Radeon HD 5000, dont la consommation au repos est déjà en baisse à la base, AMD est également capable d'éteindre complètement le second GPU au repos.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Le travail fait sur la consommation au repos par AMD se remarque directement si vous comparez ces images avec celles du système CrossFire à base de Radeon HD 4870. Au repos, le couple de Radeon HD 5850 reste bien au frais et n'entraîne pas d'augmentation significative de la température des autres composants, à l'exception du chipset qui doit piloter 32 lignes PCI Express au lieu de 16 et qui n'est visiblement, lui, pas capable de faire d'économie à ce niveau. Bien entendu en charge les températures augmentent.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés des différentes sondes confirment tout cela et précisent la température du chipset qui atteint un niveau dangereux. Nous avons d'ailleurs dû désactiver la protection de la carte-mère qui était fixée à 90 °C pour le chipset qui aurait donc bien besoin d'un refroidissement actif. Le niveau sonore reste raisonnable au repos, mais en charge il n'y a pas de secret, le système n'est plus du tout silencieux bien que le bruit qu'il émet reste moins désagréable que le CrossFire de Radeon HD 4870.

Page 13 - Radeon HD 5870

Radeon HD 5870
La Radeon HD 5870 est très longue. Son PCB est de la taille des GeForce GTX 200 mais son carénage en dépasse. Du coup dans de nombreux boîtiers, la carte viendra buter contre les disques durs qu'il conviendra donc d'éviter de placer exactement au niveau de la carte pour qu'ils n'en reçoivent pas la chaleur trop directement. Notez qu'elle reçoit une coque intégrale à l'arrière du PCB qui n'est donc pas exposé.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Tout comme la Radeon HD 5850, la Radeon HD 5870 est très bien refroidie au repos et reste à un niveau raisonnable en charge.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés des différentes sondes confirment tout cela : la Radeon HD 5870 ne pose pas de problème de chauffe particulier, que ce soit au repos ou en charge. Si elle est silencieuse au repos, elle se fait cependant entendre en charge. Elle extrait également de l'air relativement chaud du boîtier.

Page 14 - Radeon HD 5870 CrossFire

Radeon HD 5870 CrossFire
Comme tout système multi-cartes, le CrossFire de Radeon HD 5870 introduit plus de chaleur dans le boîtier et augmente l'encombrement, d'autant plus que ces cartes sont très longues. Avec les Radeon HD 5000, dont la consommation au repos est déjà en baisse à la base, AMD est également capable d'éteindre complètement le second GPU au repos.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Le travail fait sur la consommation au repos par AMD se remarque directement si vous comparez ces images avec celles du système CrossFire à base de Radeon HD 4870. Au repos, le couple de Radeon HD 5870 reste bien au frais et n'entraîne pas d'augmentation significative de la température des autres composants, à l'exception du chipset qui doit piloter 32 lignes PCI Express au lieu de 16 et qui n'est visiblement, lui, pas capable de faire d'économie à ce niveau. Bien entendu en charge les températures augmentent.


Relevés des températures et du bruit

Si au repos les relevés confirment un bon comportement thermique, en charge, les températures augmentent significativement pour tous les composants. La température du northbridge atteint par ailleurs un niveau dangereux. Nous avons dû désactiver la protection de la carte-mère qui était fixée à 90 °C pour le chipset qui aurait donc bien besoin d'un refroidissement actif. Le niveau sonore reste raisonnable au repos, mais en charge il n'y a pas de secret, le système est clairement très bruyant.

Page 15 - Radeon HD 5970

Radeon HD 5970
La Radeon HD 5970 est une déclinaison extrême, bi-GPU, de la Radeon HD 5870, dont les fréquences ont cependant été revues à la baisse pour rester dans une enveloppe thermique acceptable. La carte est malgré tout un monstre, autant par ses performances que par sa taille. Nous avons dû découper la baie à disques durs au dremel pour que la Radeon HD 5970 puisse prendre place dans notre boîtier de test. Contrairement aux Radeon HD 5800, la Radeon HD 5970 dispose d'une grille d'évacuation de l'air chaud qui occupe un slot complet.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Au repos, la carte est plus chaude que les Radeon HD 5800 mais reste à un niveau raisonnable grâce à la désactivation d'un des deux GPUs. Bien entendu, en charge, ça chauffe.


Relevés des températures et du bruit

Si au repos les relevés confirment qu'il n'y a pas de problèmes thermiques, en charge nous constatons qu'ils sont relativement bien maîtrisés et moins importants que sur un système CrossFire de Radeon HD 5800. Cela est dû au fait que la majorité de l'air chaud est bel et bien expulsé en dehors du boîtier, ce qui se fait par contre au détriment des nuisances sonores qui sont importantes.

Page 16 - Radeon HD 6850

Radeon HD 6850
La Radeon HD 6850 est relativement courte entre la Radeon HD 5770 et la Radeon HD 5850. Elle reprend par ailleurs un ventirad similaire à celui du design de référence de la première : un radiateur relativement petit et une turbine se chargent d'expédier l'air chaud du boîtier via une petite grille d'aération.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Bien qu'un petit peu plus chaude au repos que les autres Radeon récentes, la Radeon HD 6850 est plutôt bien refroidie, y compris en charge.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés des différentes sondes confirment les images fournies par la thermographie infrarouge : la Radeon HD 6850 chauffe relativement peu et cela tout en restant silencieuse au repos et très peu bruyante en charge. Attention, l'air expulsé reste malgré tout, lui, assez chaud.

Page 17 - Radeon HD 6870

Radeon HD 6870
La Radeon HD 6870 reprend un design proche de celui de la Radeon HD 5850. Attention cependant, si son PCB est d'une même dimension, le carénage du ventirad dépasse de 5mm à l'arrière de la carte, pour des raisons purement esthétiques.

Ce ventirad est également très proche dans sa conception de celui de la Radeon HD 5850. Son radiateur dispose cependant d'un troisième caloduc et il a été modifié pour s'accommoder du placement inhabituel de l'étage d'alimentation dont la majorité des composants prennent place entre le GPU et le bracket et non à l'arrière de la carte comme c'est en général le cas chez AMD.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La Radeon HD 6870 est très bien refroidie et vous pouvez remarquer que l'étage d'alimentation étant placé entre le bracket et le GPU, l'arrière de la carte ne chauffe presque pas en charge.


Relevés des températures et du bruit

La Radeon HD 6870 ne pose pas de problème de chauffe particulier, que ce soit au repos ou en charge. Elle extrait également de l'air relativement chaud du boîtier, d'autant plus qu'il est concentré vers la petite grille d'aération. Si elle est silencieuse au repos, elle est par contre plutôt bruyante en charge.

Page 18 - Radeon HD 6950

Radeon HD 6950
Les Radeon HD 6950 et 6970 de référence partagent autant le système de refroidissement que le PCB et son étage d'alimentation. Il est cependant possible que les Radeon HD 6950 du commerce, surtout une fois les premiers lots écoulés soient légèrement modifiées puisque d'une manière évidente elles n'ont pas besoin d'un étage d'alimentation aussi costaud.

Le ventirad utilise un design AMD « classique » avec une turbine et une chambre à vapeur. Comme la Radeon HD 5870 mais contrairement à la Radeon HD 5850, une plaque en aluminium recouvre l'arrière du PCB.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La Radeon HD 6950 est très bien refroidie, tant en charge qu'au repos.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés confirment tout cela ainsi que l'extraction efficace de l'air chaud en dehors du boîtier grâce au ventirad à base de turbine. Les nuisances sonores sont relativement bien maîtrisées, similaires à celles d'une Radeon HD 5870 ou d'une GeForce GTX 570. Notez cependant que la vitesse du ventilateur varie constamment lors du traitement d'une charge lourde, ce qui peut être agaçant.

Page 19 - Radeon HD 6950 CrossFire

Radeon HD 6950 CrossFire
Comme tout système multi-cartes, le CrossFire de Radeon HD 6950 introduit plus de chaleur dans le boîtier et augmente l'encombrement, d'autant plus que ces cartes sont très longues. Notez qu'AMD est capable d'éteindre complètement le second GPU au repos.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Le système est plutôt bien refroidi au repos ainsi qu'en charge pour un système multi-GPU haut de gamme.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés mettent en avant un refroidissement correct, avec cependant des GPUs qui s'approchent des 100 °C. Les nuisances sonores deviennent plutôt importantes en charge, ce qui est en partie dû à un ventilateur dont la vitesse varie constamment lors du traitement d'une charge lourde, ce qui peut être agaçant.

Vous remarquerez également la température très élevée du northbridge qui s'explique par le niveau de performances, par l'encombrement et par le fait qu'il doit alimenter plus de lignes PCI Express. Un refroidissement actif pour le northbridge est donc plus que conseillé sur ce type de plateforme.

Page 20 - Radeon HD 6970

Radeon HD 6970
> Les Radeon HD 6950 et 6970 de référence partagent autant le système de refroidissement que le PCB et son étage d'alimentation.

Le ventirad utilise un design AMD « classique » avec une turbine et une chambre à vapeur. Comme la Radeon HD 5870 mais contrairement à la Radeon HD 5850, une plaque en aluminium recouvre l'arrière du PCB.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La carte est bien refroidie, au repos comme en charge.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés confirment tout cela. Vous remarquerez une température très élevée pour l'air expulsé du boîtier et des nuisances sonores un petit peu plus élevées que pour la génération précédente. Notez cependant que la vitesse du ventilateur varie constamment lors du traitement d'une charge lourde, ce qui peut être agaçant.

Page 21 - Radeon HD 6970 CrossFire

Radeon HD 6970 CrossFire
Comme tout système multi-cartes, le CrossFire de Radeon HD 6950 introduit plus de chaleur dans le boîtier et augmente l'encombrement, d'autant plus que ces cartes sont très longues. Notez qu'AMD est capable d'éteindre complètement le second GPU au repos.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

SI le système reste très bien refroidi au repos grâce à la faible consommation des Radeon HD 6970 dans ce mode, en charge, ça chauffe !


Relevés des températures et du bruit

Ce système CrossFire produit de nombreux watts et si la plupart sont bien expulsés en dehors du boîtier, une partie est diffusée à l'intérieur du boitier, ce qui augmente la température des composants internes. Bien maîtrisées au repos, les nuisances sonores sont très élevées en charge. Notez qui plus est que la vitesse du ventilateur varie constamment lors du traitement d'une charge lourde, ce qui peut être agaçant.

Vous remarquerez également la température très élevée du northbridge qui s'explique par le niveau de performances, par l'encombrement et par le fait qu'il doit alimenter plus de lignes PCI Express. Un refroidissement actif pour le northbridge est donc plus que conseillé sur ce type de plateforme.

Page 22 - Radeon HD 6990

Radeon HD 6990
La Radeon HD 6990 reprend un format identique à celui de la Radeon HD 5970 : le PCB mesure 29cm et le carter du ventirad le dépasse d'un bon centimètre, portant la taille totale à un peu plus de 30cm. Une carte qui ne rentrera donc pas dans tous les boîtiers. Particularité de son système de refroidissement : une turbine centrale qui expulse la moitié de l'air chaud vers l'extérieur du boîtier et l'autre moitié vers l'arrière de la carte, soit vers la baie à disques durs.

La Radeon HD 6990 dispose de deux bios différents, l'un avec une limite de consommation à 375W et l'autre avec une limite à 450W.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge, 375W.


Système en charge, 450W.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge, 375W.


Carte graphique en charge, 450W.

Si le système reste très bien refroidi au repos, ce n'est clairement pas le cas en charge et tous les composants en souffrent, surtout quand le mode 450W est utilisé.


Relevés des températures et du bruit

Cette Radeon HD 6990 entraine des températures extrêmes en charge tant pour le CPU, que pour le chipset ou que pour le disque dur. Contrairement à ce qui se fait sur de nombreux systèmes, il sera préférable de placer un ventilateur en extraction à l'avant du boitier, de manière à éviter que l'air chaud expulsé par la Radeon HD 6990 ne monte dans le boîtier.

Malheureusement, force est de constater que ce comportement thermique discutable ne favorise pas les nuisances sonores qui battent des records. Notez cependant que celles-ci varient entre 52.8 et 59.4 dB en mode 375W et qu'en optimisant le refroidissement du boîtier, il doit être possible de rester dans le bas de cette fourchette.

Page 23 - GeForce 9800 GTX+

GeForce 9800 GTX+
Les GeForce 9800 GTX et GTX+ utilisent, comme toutes les cartes Nvidia haut de gamme, un format plutôt grand, similaire à celui de la Radeon HD 4870 X2. Du coup la carte est encombrante, d'autant plus que son système de refroidissement est double slot. Il expulse l'air chaud vers l'extérieur. C'est la variante GTX+, qui utilise un G92b cadencé à une fréquence plus élevée que nous avons testé. Cependant la différence au niveau thermique est faible entre les 2 versions puisque l'augmentation des fréquences compense la réduction de consommation dû à la fabrication plus fine du GPU.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Au repos la carte ne chauffe presque pas, ce qui diffère fortement des Radeon. En charge par contre le comportement est similaire à celui d'une Radeon HD 4870 par exemple au niveau du système, mais la carte graphique reste, elle, mieux refroidie.


Relevés des températures et du bruit

Si la température de la carte est mieux maîtrisée en charge, cela se fait cependant en augmentant les nuisances sonores. L'air expulsé est par ailleurs moins chaud également, ce qui est logique.

Page 24 - GeForce 9800 GX2

GeForce 9800 GX2
La GeForce 9800 GX2 est la première carte bi-GPU à avoir utilisé un design de type sandwich dans lequel chaque GPU est présent sur un PCB dédié, mais les 2 se font face avec le système de refroidissement au milieu. L'air chaud se retrouve en très grande partie réexpédié à l'intérieur du PC puisque la grille qui donne vers l'extérieur est minuscule sur cette carte.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Etant donné que les 2 GPUs se trouvent vers l'avant de la carte graphique, au même niveau, c'est là que se concentre la chaleur, l'arrière de la carte graphique où ne se trouve pour ainsi dire que la turbine est au frais.


Relevés des températures et du bruit

La carte est moins bruyante que la Radeon HD 4870 X2, mais n'est pas pour autant silencieuse. Une fois en charge la température dégagée se propage dans le système, tout comme avec cette dernière.

Page 25 - GeForce GTX 260

GeForce GTX 260
C'est la GeForce GTX 260 originale que nous avons testé ici, c'est-à-dire équipée de 192 processeurs scalaires et d'un GPU gravé en 65 nanomètres. La carte reprend une coque intégrale qui recouvre donc l'arrière.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Bien que la coque arrière réduise quelque peu les températures observées force est de constater qu'avec le GT200, Nvidia a très bien travaillé sur la consommation au repos. Du coup le GPU reste au frais tout comme la carte dans son ensemble. En charge cela change bien entendu. Notez que l'imagerie thermique met ici très bien en évidence la différence entre la partie métallique et en plastic de la coque.


Relevés des températures et du bruit

50 °C pour le GPU au repos, c'est pas mal, nettement mieux que ce que ne font les Radeon et cela profite à tout le système. En charge par contre la carte affiche des résultats similaires aux produits concurrents avec cependant un niveau de bruit un petit peu plus élevé.

Page 26 - GeForce GTX 275

GeForce GTX 275
Nous avons testé le modèle de référence de la GeForce GTX 275 fourni par Nvidia pour son lancement. La carte est similaire aux GeForce GTX 260+ équipées du dernier PCB officiel en date.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Avec le GT200, Nvidia a très bien travaillé sur la consommation au repos et cela se confirme une nouvelle fois ici. Du coup, le GPU reste au frais tout comme la carte dans son ensemble. En charge cela change bien entendu.


Relevés des températures et du bruit

50 °C pour le GPU au repos, c'est pas mal, nettement mieux que ce que ne font les Radeon et cela profite à tout le système. En charge par contre la carte affiche des résultats similaires aux produits concurrents avec cependant un niveau de bruit un petit peu plus élevé.

Page 27 - GeForce GTX 285

GeForce GTX 285
Nous n'avions pas pu tester la GeForce GTX 280 qui pour une raison inconnue semble être incompatible avec la carte-mère de ce système de test. Pas de soucis par contre avec la GeForce GTX 285 qui est similaire aux GeForce GTX 260 et 280 mais utilise un GPU légèrement moins gourmand puisque fabriqué en 55 nanomètres au lieu de 65. Sur le plan du refroidissement, le système reste très proche si ce n'est la coque arrière qui disparaît.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Le comportement est similaire à celui de la GeForce GTX 260. Au repos la carte reste au frais. En charge elle chauffe un peu plus que la GTX 260 mais par contre l'influence sur le système est plus faible. La seule raison que nous pouvons imaginer pour expliquer ce phénomène est que l'absence de coque métallique à l'arrière fait que la carte y dissipe moins de chaleur. Ainsi si l'arrière du PCB est plus chaud, cette chaleur se transfère moins au chipset et au CPU.


Relevés des températures et du bruit

La carte est un petit peu plus silencieuse que la GeForce GTX 260 en charge comme au repos. Par contre cela ne se ressent pas au niveau des températures qui sont malgré tout plus faibles.

Page 28 - GeForce GTX 295

GeForce GTX 295
La GeForce GTX 295 reprend le même concept et design que la GeForce 9800 GX2 si ce n'est que les GPUs sont de type GT200 et donc encore plus gourmands. Comme sur la GTX 285, Nvidia a cependant abandonné la coque arrière. La carte dispose d'une plus grande grille pour extraire l'air du boîtier que la GeForce 9800 GX2 mais son design est cependant conçu pour en souffler la majorité via le dessus de la carte.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Précision importante : les ailettes du dissipateur, visibles sur le dessus de la carte, ont une émissivité thermique très faible, c'est pour cette raison qu'elles semblent être « froides ». En réalité ce n'est bien entendu pas le cas.

La GeForce GTX 295 est la carte bi-GPU qui est probablement la plus aboutie sur le plan thermique. Malgré la présence de 2 GT200 en 55 nanomètres, elle ne chauffe pas beaucoup au repos. En charge elle chauffe bien entendu beaucoup plus, mais cela reste relativement raisonnable au vu de ses caractéristiques et par rapport aux autres solutions similaires. Nvidia a donc fait du bon travail à ce niveau.

Petit détail intéressant : le petit point chaud sur la GeForce GTX 295 provient en réalité du switch PCI Express nForce 200 puisqu'il se situe à cet endroit et est bien connu pour son dégagement de chaleur plutôt élevé.


Relevés des températures et du bruit

Le comportement au repos est très bon. Bien entendu, il n'y a pas de miracle et les nuisances sonores restent élevées en charge. Vous remarquerez qu'alors que le GPU en charge est très chaud, l'air expulsé par la grille arrière de la carte n'est pas très chaud et le flux est d'ailleurs très faible. La majorité de l'air est donc bien expulsé à l'intérieur du PC, par l'ouverture prévue à cet effet au dessus de la carte. Notre boîtier de test, comme la majorité des boîtiers présente lui-même une grille au-dessus des ports d'extension ce qui permet à l'air de s'échapper par là ou de créer un appel d'air frais par ce biais.

Page 29 - GeForce GTX 460

GeForce GTX 460
La GeForce GTX 460, testée ici dans sa version 1 Go de référence mais la version 768 Mo a un comportement similaire, repose sur un PCB relativement court, de la même dimension que celui de la Radeon HD 5770. Son système de refroidissement est constitué d'un radiateur équipé de 2 heatpipes qui est alimenté par un ventilateur placé en position centrale, qui ne va donc extraire qu'une partie de l'air chaud en dehors du boîtier.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La GeForce GTX 460 reste bien au frais au repos. En charge elle chauffe principalement au niveau de l'étage d'alimentation.


Relevés des températures et du bruit

La température GPU au repos est très faible avec seulement 33 °C, la carte reste cependant silencieuse. La carte repoussant de l'air chaud à ses deux extrémités, la température des disques durs augmente quelque peu en charge, mais rien de grave.

Page 30 - GeForce GTX 460 SLI

GeForce GTX 460 SLI
Comme tout système multi-GPU, les GeForce GTX 460 en SLI vont entrainer une chauffe supplémentaire du système, d'autant plus que les cartes de référence n'extraient pas tout l'air chaud en dehors du boîtier.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

SI le système reste très bien refroidi au repos grâce à la faible consommation des GeForce GTX 460 dans ce mode, en charge il n'y a pas de secret, ça chauffe d'autant plus qu'une partie importante de l'air chaud n'est pas expulsée du boîtier mais dirigée vers les disques durs qui voient donc leur température grimper.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés confirment tout cela. Il faudra veiller à prendre soin du refroidissement des disques durs dans la fiabilité est réduite quand la température augmente. Si votre boîtier ne le permet pas, il faudra alors vous diriger vers des GeForce GTX 460 différentes du modèle de référence et qui expulsent une plus grande partie de l'air chaud du boîtier.

Vous remarquerez également la température très élevée du northbridge qui s'explique par le niveau de performances, par l'encombrement et par le fait qu'il doit alimenter plus de lignes PCI Express. Un refroidissement actif pour le northbridge est donc plus que conseillé sur ce type de plateforme.

Page 31 - GeForce GTX 470

GeForce GTX 470
La GeForce GTX 470 reprend un design similaire à celui de la GeForce GTX 285, chargé de refroidir le très gourmand GF100. Son PCB est cependant plus court et de taille identique à celui des Radeon HD 4800 ou 5850. La grille d'aération située à l'arrière de la carte couvre un slot complet.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La GeForce GTX 470 se comporte globalement comme une GeForce GTX 285. Elle reste relativement fraîche au repos ma voit sa température dépasser les 90 °C en charge, y compris sur son étage d'alimentation.


Relevés des températures et du bruit

Il n'y a pas de secret, étant donné que la GeForce GTX 470 consomme plus que la GeForce GTX 285 et affiche des températures similaires (avec un bloc de refroidissement similaire lui aussi), les nuisances sonores sont plus élevées et deviennent relativement importantes, comme sur une GeForce GTX 295. L'air expulsé par la carte est très chaud.

Page 32 - GeForce GTX 480

GeForce GTX 480
La GeForce GTX 480 est la carte graphique mono-GPU la plus gourmande qui soit passée entre nos mains, ce qui induit des nuisances thermiques et sonores importantes. La carte reprend un format similaire à celui d'une GeForce GTX 285 mais avec un radiateur revu pour encaisser la charge supplémentaire. Il est plus gros et pour profiter au maximum de la place disponible, Nvidia a eu recours à deux modifications. La première concerne les heatpipes dont une partie est extérieure et dépasse sur le dessus de la carte. La seconde concerne le carénage qui laisse apparaître la partie supérieure du radiateur, ce qui permet à celui-ci de gagner quelques millimètres d'épaisseur et d'exposer une partie à l'air « libre ». Les mauvaises langues diront également que cela permet d'éviter les nuisances olfactives qui résultent d'une coque en plastique qui brule. Quoi qu'il en soit la GeForce GTX 480 va donc dissiper une part de la chaleur dans le boitier et il faudra éviter de placer une autre carte (graphique ou autre) dans le slot situé juste à côté.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

S'il n'y a pas de gros problème à signaler au repos, en charge la carte atteint rapidement une température très élevée ce qui a une incidence directe sur les composants qui l'entourent.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés des sondes confirment cela. Au repos il n'y a rien de particulier à signaler, si ce n'est une température GPU qui est malgré tout plus élevée que sur les cartes concurrentes. Par contre en charge, la température GPU explose et les autres composants prennent quelques degrés. Cela se fait qui plus est avec des nuisances sonores importantes, supérieures à celles d'une Radeon HD 5970 ou d'un CrossFire de Radeon HD 5870. Pour couronner le tout, la carte a réduit légèrement ses fréquences lors de notre séance de chauffe, le GPU ayant atteint la limite de sécurité fixée à 105 °C. Bien entendu, l'air expulsé de la carte est chaud.

Au vu de ces résultats, il est évident que la GeForce GTX 480 n'est pas faite pour s'accommoder d'un boîtier « basique » et demande un système mieux optimisé pour lui apporter de l'air frais et l'aider à extraire l'air chaud qu'elle génère.

Page 33 - GeForce GTX 480 SLI

GeForce GTX 480 SLI
Si une GeForce GTX 480 se sentait déjà quelque peu à l'étroit sur le plan thermique dans notre système de test, il était évident qu'un couple de celles-ci en SLI poserait problème. Nous avons cependant voulu exécuter les mêmes tests que pour toutes les autres solutions, de manière à disposer de données comparables, mais également de manière à illustrer clairement qu'il ne faut pas monter un tel système ! Notez que la carte du bas n'est pas en contact avec le boitier, il reste un bon centimètre entre celle-ci et la paroi du bas, ce qui reste cependant très peu compte tenu du fait que le radiateur est exposé.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Au repos nous retrouvons une situation similaire à celle que nous avions obtenue avec le CrossFire de Radeon HD 4870 : le système est déjà relativement chaud. En charge cela explose et les températures atteignent des niveaux inquiétants.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés confirment l'aspect visuel de la thermographie infrarouge : les températures ont atteint un niveau dangereux. La température des GPUs dépasse allègrement le niveau de sécurité fixé à 105 °C et les performances ont d'ailleurs presqu'été réduites par deux, les GPUs étant repassés, nous le supposons, à la fréquence de 410 MHz au lieu de 700 MHz. Malgré tout la température continue de s'affoler. Parmi les records regrettables, le disque dur atteint la barre des 50 °C, le northbridge 95 °C et la carte-mère 71 °C.

Bien entendu tout ceci est accompagné d'un autre triste record, celui du système le plus bruyant. Le niveau de bruit atteint est réellement insupportable en charge et reste gênant au repos.

Vous l'aurez donc compris, investir dans un système SLI de GeForce GTX 480 demande d'apporter un soin particulier au choix du boîtier ainsi qu'au refroidissement de celui-ci, voire de passer au watercooling. Il s'agit d'une configuration graphique extrême qui est à réserver aux utilisateurs les plus avancés qui ne monteront pas de SLI de GeForce GTX 480 dans un système classique.

Page 34 - GeForce GTX 560 Ti

GeForce GTX 560 Ti
La GeForce GTX 560 Ti est une déclinaison survitaminée de la GeForce GTX 460. Son PCB est légèrement plus grand, de manière à accueillir un étage d'alimentation plus costaud, et son ventirad a été revu. Il reprend une structure similaire à celles des modèles plus haut de gamme : un carter fixé sur une plaque qui recouvre le PCB, entre lesquels prend place le radiateur.

Ce dernier conserve un aspect radial comme sur les GeForce GTX 460, mais est plus volumineux et gagne un troisième heatpipe. La GeForce GTX 560 Ti va donc expulser seulement une partie de l'air chaud en dehors du boîtier. Les modules mémoire mais surtout les composants sensibles de l'étage d'alimentation profitent d'un contact avec la plaque qui recouvre le PCB.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La carte est très bien refroidie au repos. En charge, c'est l'étage d'alimentation qui chauffe le plus. Vous remarquerez qu'une partie importante de l'air chaud est expulsée vers les disques durs.


Relevés des températures et du bruit

Les relevés confirment tout cela. Malgré une augmentation importante des performances par rapport à la GeForce GTX 460, la GeForce GTX 560 Ti est légèrement plus silencieuse.

Page 35 - GeForce GTX 570

GeForce GTX 570
Pour cette GeForce GTX 570, Nvidia a repris le PCB de la GeForce GTX 580. Etant donné que le bus mémoire est réduit de 384 à 320 bits, 2 emplacements pour modules mémoire de 32 bits restent inoccupés. Il en va de même pour 2 des 6 phases de l'étage de l'alimentation qui n'ont pas été utilisées au vu de la consommation quelque peu revue à la baisse.

Le ventirad est similaire à celui de la GeForce GTX 580, mais pas identique contrairement à ce que son aspect extérieur pourrait laisser penser. S'il repose toujours sur un radiateur dont la base est équipée d'une chambre à vapeur pour gagner en efficacité, son volume a été réduit, ce qui est logique puisqu'il recevra moins de watts à dissiper.

Notez que pour tenter de contenir la consommation, Nvidia a intégré sur ce PCB des composants qui permettent aux pilotes (mais pas directement au GPU) de suivre la consommation du GPU ou plutôt l'intensité du courant qui passe par chacun des 3 canaux d'alimentation 12v (bus PCI Express et connecteurs).

Nvidia n'a cependant pas activé de monitoring global et, pour éviter de réduire les performances dans les jeux ou dans 3DMark, se contente de mettre son système en action dans les versions courantes de Furmark et d'OCCT, soit dans les tests de charge extrême utilisés par les testeurs pour mesurer la consommation. Dans ces applications, si le pilote observe une consommation qui va au-delà d'une certaine limite, il baisse les fréquences de moitié, et encore une fois de moitié si ce n'était pas suffisant. Nous avons fait en sorte que cela ne soit pas le cas lors de nos tests.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La GeForce GTX 570 est très bien refroidie pour une carte de ce calibre.


Relevés des températures et du bruit

Bonne nouvelles, ce bon comportement thermique ne se fait pas au détriment des nuisances sonores puisque la carte reste relativement peu bruyante en charge et silencieuse au repos. Notez que la carte expulse du boîtier de l'air relativement chaud.

Page 36 - GeForce GTX 570 SLI

GeForce GTX 570 SLI
Comme tout système multi-GPU, les GeForce GTX 570 en SLI vont entrainer une augmentation des températures internes, bien qu'elles expulsent beaucoup d'air chaud.

Notez que pour tenter de contenir la consommation, Nvidia a intégré sur ce PCB des composants qui permettent aux pilotes (mais pas directement au GPU) de suivre la consommation du GPU ou plutôt l'intensité du courant qui passe par chacun des 3 canaux d'alimentation 12v (bus PCI Express et connecteurs).

Nvidia n'a cependant pas activé de monitoring global et, pour éviter de réduire les performances dans les jeux ou dans 3DMark, se contente de mettre son système en action dans les versions courantes de Furmark et d'OCCT, soit dans les tests de charge extrême utilisés par les testeurs pour mesurer la consommation. Dans ces applications, si le pilote observe une consommation qui va au-delà d'une certaine limite, il baisse les fréquences de moitié, et encore une fois de moitié si ce n'était pas suffisant. Nous avons fait en sorte que cela ne soit pas le cas lors de nos tests.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Tant au repos qu'en charge, les GTX 570 en SLI se comportent relativement bien.


Relevés des températures et du bruit

Si un tel système produit énormément de watts, le ventirad très efficace de ces GeForce GTX 570 leur permet d'éviter tout problème. Si les nuisances sonores ne sont pas extrêmes et sont assez bien gérées, il ne s'agit cependant clairement pas d'un système silencieux.

Vous remarquerez également la température très élevée du northbridge qui s'explique par le niveau de performances, par l'encombrement et par le fait qu'il doit alimenter plus de lignes PCI Express. Un refroidissement actif pour le northbridge est donc plus que conseillé sur ce type de plateforme.

Page 37 - GeForce GTX 580

GeForce GTX 580
Pour cette GeForce GTX 580, Nvidia a repris un PCB similaire à de celui de la GeForce GTX 480 si ce n'est qu'il n'est plus troué étant donné que cela n'apportait en pratique aucun gain au niveau de l'apport en air frais. Le nouveau PCB a été optimisé pour être plus fiable par rapport à la consommation extrême de la GeForce GTX 580, identique à celle de la GeForce GTX 480.

La plus grosse évolution réside dans le système de refroidissement de la GeForce GTX 580. Nvidia utilise une turbine légèrement différente, qui produit moins de nuisances sonores. Par ailleurs, la partie externe du radiateur qui accumulait beaucoup de chaleur et la dispersait dans le boîtier disparaît au profil d'un modèle plus classique. Celui-ci gagne cependant en efficacité grâce à l'utilisation d'une chambre à vapeur, comme le fait AMD sur de nombreuses cartes depuis quelques temps déjà.

Notez que pour tenter de contenir la consommation, Nvidia a intégré sur ce PCB des composants qui permettent aux pilotes (mais pas directement au GPU) de suivre la consommation du GPU ou plutôt l'intensité du courant qui passe par chacun des 3 canaux d'alimentation 12v (bus PCI Express et connecteurs).

Nvidia n'a cependant pas activé de monitoring global et, pour éviter de réduire les performances dans les jeux ou dans 3DMark, se contente de mettre son système en action dans les versions courantes de Furmark et d'OCCT, soit dans les tests de charge extrême utilisés par les testeurs pour mesurer la consommation. Dans ces applications, si le pilote observe une consommation qui va au-delà d'une certaine limite, il baisse les fréquences de moitié, et encore une fois de moitié si ce n'était pas suffisant. Nous avons fait en sorte que cela ne soit pas le cas lors de nos tests.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

La GeForce GTX 580 est plutôt bien refroidie, nous sommes très loin de la GeForce GTX 480 !


Relevés des températures et du bruit

Les relevés confirment tout cela : le nouveau ventirad est très efficace avec un très bon comportement thermique et des nuisances sonores relativement faibles. Attention, il expulse de l'air très chaud à l'arrière du boîtier.

Page 38 - GeForce GTX 580 SLI

GeForce GTX 580 SLI
Comme tout système multi-GPU haut de gamme, les GeForce GTX 580 en SLI vont entrainer une chauffe supplémentaire du système.

Notez que pour tenter de contenir la consommation, Nvidia a intégré sur ce PCB des composants qui permettent aux pilotes (mais pas directement au GPU) de suivre la consommation du GPU ou plutôt l'intensité du courant qui passe par chacun des 3 canaux d'alimentation 12v (bus PCI Express et connecteurs).

Nvidia n'a cependant pas activé de monitoring global et, pour éviter de réduire les performances dans les jeux ou dans 3DMark, se contente de mettre son système en action dans les versions courantes de Furmark et d'OCCT, soit dans les tests de charge extrême utilisés par les testeurs pour mesurer la consommation. Dans ces applications, si le pilote observe une consommation qui va au-delà d'une certaine limite, il baisse les fréquences de moitié, et encore une fois de moitié si ce n'était pas suffisant. Nous avons fait en sorte que cela ne soit pas le cas lors de nos tests.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Un bon refroidissement est assuré tant au repos qu'en charge et l'influence sur les autres composants d'un tel système extrême reste contenue étant donné que la plus grosse partie de l'air chaud est expulsée hors du boîtier.


Relevés des températures et du bruit

Après des résultats catastrophiques pour le SLI de GeForce GTX 480, Nvidia surprend avec des GeForce GTX 580 similaires et plus puissantes, mais au comportant thermique nettement amélioré. Bien entendu, dans un tel système extrême, les températures augmentent, mais nous restons loin des extrêmes. Ne vous attendez cependant pas au silence en charge !

Vous remarquerez également la température très élevée du northbridge qui s'explique par le niveau de performances, par l'encombrement et par le fait qu'il doit alimenter plus de lignes PCI Express. Un refroidissement actif pour le northbridge est donc plus que conseillé sur ce type de plateforme.

Page 39 - GeForce GTX 590

GeForce GTX 590
Pour son modèle bi-GPU ultra haut de gamme, Nvidia a opté, comme AMD avec la Radeon HD 6990, pour un système de refroidissement qui expulse de l'air du centre de la carte vers ses extrémités. Une partie importante de l'air chaud est ainsi réexpulsée dans le boîtier.

Avec une consommation extrême, annoncée à 365W en utilisation classique, mais de 450W dans lors des charges très lourdes, il est important d'observer quelle peut être l'incidence sur les autres composants du système.




Thermographie infrarouge

Système au repos.


Système en charge.


Carte graphique au repos.


Carte graphique en charge.

Si la carte est bien refroidie au repos, elle chauffe énormément en charge. Etant donné qu'elle expulse une grosse partie de l'air chaud dans le boîtier, la température de tous les composants grimpe significativement.


Relevés des températures et du bruit

Au vu de ces résultats, il semble évident que le compromis mis en place par Nvidia au niveau du refroidissement fait passer les nuisances sonores en priorité. Celles-ci sont donc relativement peu élevées mais les températures s'en ressentent. Il faudra prendre un soin particulier pour s'assurer du bon refroidissement du boîtier et plus particulièrement de la baie à disques durs.

Page 40 - TI : systèmes au repos

Thermographie infrarouge : systèmes au repos

Radeon HD 3450


Radeon HD 4850


Radeon HD 4870


Radeon HD 4890


Radeon HD 4870 CrossFire


Radeon HD 4870 X2


Radeon HD 5750


Radeon HD 5770


Radeon HD 5850


Radeon HD 5850 CrossFire


Radeon HD 5870


Radeon HD 5870 CrossFire


Radeon HD 5970


Radeon HD 6850


Radeon HD 6870


Radeon HD 6950


Radeon HD 6950 CrossFire


Radeon HD 6970


Radeon HD 6970 CrossFire


Radeon HD 6990


GeForce 9800 GTX+


GeForce 9800 GX2


GeForce GTX 260


GeForce GTX 275


GeForce GTX 285


GeForce GTX 295


GeForce GTX 460


GeForce GTX 460 SLI


GeForce GTX 470


GeForce GTX 480


GeForce GTX 480 SLI


GeForce GTX 560 Ti


GeForce GTX 570


GeForce GTX 570 SLI


GeForce GTX 580


GeForce GTX 580 SLI


GeForce GTX 590


Sur la première génération testée, c'est Nvidia qui a fait le meilleur travail sur le plan thermique avec les GeForce GTX 260, 275 et 285 (et donc 280 également), mais également avec la GeForce GTX 295. Les autres solutions bi-GPU ainsi que la Radeon HD 4870 entrainent une augmentation des températures dans le système. Avec les nouvelles générations de cartes, AMD est revenu et a réduit considérablement la consommation au repos de ses GPUs.

Le système CrossFire de Radeon HD 4870 ainsi que le SLI de GeForce GTX 480 sont les moins efficaces et ceux qui imposent les contraintes les plus dures au reste des composants. Les systèmes CrossFire à base de Radeon HD 5800 s'en tirent par contre beaucoup mieux.

Page 41 - TI : systèmes en charge

Thermographie infrarouge : systèmes en charge

Radeon HD 3450


Radeon HD 4850


Radeon HD 4870


Radeon HD 4890


Radeon HD 4870 CrossFire


Radeon HD 4870 X2


Radeon HD 5750


Radeon HD 5770


Radeon HD 5850


Radeon HD 5850 CrossFire


Radeon HD 5870


Radeon HD 5870 CrossFire


Radeon HD 5970


Radeon HD 6850


Radeon HD 6870


Radeon HD 6950


Radeon HD 6950 CrossFire


Radeon HD 6970


Radeon HD 6970 CrossFire


Radeon HD 6990 375W


Radeon HD 6990 450W


GeForce 9800 GTX+


GeForce 9800 GX2


GeForce GTX 260


GeForce GTX 275


GeForce GTX 285


GeForce GTX 295


GeForce GTX 460


GeForce GTX 460 SLI


GeForce GTX 470


GeForce GTX 480


GeForce GTX 480 SLI


GeForce GTX 560 Ti


GeForce GTX 570


GeForce GTX 570 SLI


GeForce GTX 580


GeForce GTX 580 SLI


GeForce GTX 590


Une fois en charge, sur la génération des GeForce GTX 200 et des Radeon HD 4800, les solutions AMD et Nvidia comparables ont un comportement plutôt proche. Avec les Radeon HD 5000, AMD prend cependant l'avantage, les GeForce GTX 400 étant très gourmandes. Enfin, nous retrouvons plus ou moins l'équilibre entre les Radeon HD 6000 et les GeForce GTX 500.

Si tous les systèmes multi-GPU introduisent plus de chaleur dans le boîtier, le système SLI de GeForce GTX 480 reste le champion de la surchauffe.

Page 42 - TI : cartes graphiques au repos

Thermographie infrarouge : cartes graphiques au repos

Radeon HD 3450


Radeon HD 4850


Radeon HD 4870


Radeon HD 4890


Radeon HD 4870 CrossFire


Radeon HD 4870 X2


Radeon HD 5750


Radeon HD 5770


Radeon HD 5850


Radeon HD 5850 CrossFire


Radeon HD 5870


Radeon HD 5870 CrossFire


Radeon HD 5970


Radeon HD 6850


Radeon HD 6870


Radeon HD 6950


Radeon HD 6950 CrossFire


Radeon HD 6970


Radeon HD 6970 CrossFire


Radeon HD 6990


GeForce 9800 GTX+


GeForce 9800 GX2


GeForce GTX 260


GeForce GTX 275


GeForce GTX 285


GeForce GTX 295


GeForce GTX 460


GeForce GTX 460 SLI


GeForce GTX 470


GeForce GTX 480


GeForce GTX 480 SLI


GeForce GTX 560 Ti


GeForce GTX 570


GeForce GTX 570 SLI


GeForce GTX 580


GeForce GTX 580 SLI


GeForce GTX 590


S'il était très simple de reconnaître une Radeon HD 4800 sur les photos infrarouges, les Radeon récentes font ici aussi bien, voire mieux que les GeForce, d'autant plus que la GeForce GTX 480 a vu sa température au repos repartir quelque peu à la hausse. Vous noterez l'excellent travail fait par AMD et Nvidia avec les systèmes multi-cartes récents, à l'exception bien entendu des GeForce GTX 480.

Page 43 - TI : cartes graphiques en charge

Thermographie infrarouge : cartes graphiques en charge

Radeon HD 3450


Radeon HD 4850


Radeon HD 4870


Radeon HD 4890


Radeon HD 4870 CrossFire


Radeon HD 4870 X2


Radeon HD 5750


Radeon HD 5770


Radeon HD 5850


Radeon HD 5850 CrossFire


Radeon HD 5870


Radeon HD 5870 CrossFire


Radeon HD 5970


Radeon HD 6850


Radeon HD 6870


Radeon HD 6950


Radeon HD 6950 CrossFire


Radeon HD 6970


Radeon HD 6970 CrossFire


Radeon HD 6990 375W


Radeon HD 6990 450W


GeForce 9800 GTX+


GeForce 9800 GX2


GeForce GTX 260


GeForce GTX 275


GeForce GTX 285


GeForce GTX 295


GeForce GTX 460


GeForce GTX 460 SLI


GeForce GTX 470


GeForce GTX 480


GeForce GTX 480 SLI


GeForce GTX 560 Ti


GeForce GTX 570


GeForce GTX 570 SLI


GeForce GTX 580


GeForce GTX 580 SLI


GeForce GTX 590


En charge, la GeForce GTX 480 bat des records, alors que la température des Radeon HD 5000/6000 et des GeForce GTX 500 est globalement bien maîtrisée.

Page 44 - Récapitulatif des relevés

Récapitulatif des relevés
Nous avons rassemblé ici toutes les mesures de température que nous avons relevées. Nous avons mis en évidence les résultats qu'il est intéressant de remarquer :



Au repos les GPUs de la majorité des Radeon HD 4800, mais également de la GeForce 9800 GX2 et des GeForce GTX 480 en SLI fonctionnent à une température assez élevée. A l'opposé, les GPU des GeForce GTX et des Radeon HD 5000/6000 restent au frai.

Les systèmes multi-GPU dégagent plus de chaleur tout en encombrant plus le système. Qui plus est ils demandent au chipset de gérer plus de lignes PCI Express, ce qui fait que la température, notamment du northbridge, devient très élevée.




En charge nous noterons qu'une petite carte telle que la Radeon HD 3450 facilite la bonne circulation de l'air, ce qui profite ici au CPU et à d'autres zones de la carte-mère. Dans une moindre mesure, une carte single slot telle que la Radeon HD 4850 facilite les choses à ce niveau aussi. A l'opposé un système composé de plusieurs cartes graphiques les complique.

L'air expulsé du boîtier par les Radeon HD 4870, 4890 et 4870 X2 ainsi que par les Radeon HD 5800/5900/6800/6900 et par les GeForce GTX 470/480/570/580 est très chaud, il faudra donc faire attention à laisser un petit écart entre le boîtier et le mur.

Les solutions les plus gourmandes entraînent une augmentation de la température du chipset, celui-ci étant à proximité de la carte graphique. Nous remarquons cependant un petit détail : la température du chipset augmente quand plusieurs GPUs sont présents dans le système et/ou quand le niveau de performances augmente, que ce soit sur une ou plusieurs cartes. Du coup nous devons préciser notre supposition selon laquelle le chipset chauffe plus parce qu'il doit gérer plus de lignes PCI Express. Ce n'est bien entendu pas le cas avec les cartes bi-GPU et/ou plus performantes. Par contre le chipset va envoyer plus de données, une fois pour chaque GPU ou plus globalement à une cadence plus élevée. Ce travail supplémentaire explique très probablement l'augmentation de sa température en charge.

Cela devient particulièrement inquiétant avec les systèmes CrossFire ou SLI des cartes graphiques haut de gamme récentes qui nous ont forcés à désactiver la protection du chipset fixée à 90 °C et qui coupait brusquement le système une fois cette température atteinte. Pour un tel système, il faudra veiller à placer le ventilateur optionnel pour le northbridge s'il est livré avec votre carte-mère ou à diriger un flux d'air vers le radiateur du northbridge.

Page 45 - Température et bruit

Température GPU
Nous avons mis en graphique les différentes températures GPU au repos et en charge. Dans le cas d'un système multi-GPU nous avons repris la température du GPU le plus chaud.



Nuisances sonores

Les Radeon HD 4850, 4870, 5850 et 5870, ainsi que les GeForce GTX 285 et GTX 560 Ti sont inaudibles au repos. Les autres cartes se font légèrement entendre, très légèrement pour certaines. Il n'y a plus de problème à signaler à ce niveau.

En charge si les Radeon mono-GPU de la série HD 5000 avaient pris un avantage, Nvidia est bien revenu et les GeForce GTX 500 affichent des nuisances sonores légèrement plus faibles à niveau de performances équivalent. Précisons que dans le cas de la Radeon HD 4870 et des Radeon HD 6900, les changements de vitesse incessants du ventilateur peuvent être gênants, plus que quelques dB supplémentaires.

Page 46 - Conclusion

Conclusion
Cette analyse plus complète de l'aspect température des différentes cartes graphiques de référence nous aura permis de vous donner plus de détails sur leur comportement thermique mais également sur leur influence sur le reste du système. La thermographie infrarouge ajoute une dimension visuelle sur tout cela et permet d'observer d'une manière plus globale la position des points chauds.

Au bout de ces tests nous avons également pu tirer quelques conclusions. Celle qui saute le plus aux yeux c'est l'excellent travail effectué par Nvidia sur ses GeForce GTX 200, d'une part en réduisant la consommation de ses GPUs au repos et d'autre part en calibrant le système de refroidissement pour maintenir les GPUs au frais sans produire de nuisances sonores excessives. AMD laisse de son côté les Radeon atteindre des températures nettement plus élevées.


Ce serait cependant un raccourci trop facile que d'en conclure que certaines cartes sont plus fiables que d'autres. Nous faisons confiance à AMD pour avoir pleinement validé ses GPUs à ces températures. Il est d'ailleurs logique qu'AMD et Nvidia utilisent des matériaux aux résistances thermiques différentes pour la fabrication de leurs GPUs et choisissent le type de refroidissement en conséquence. Par contre les autres composants du PC, eux, peuvent souffrir plus avec une solution qu'avec une autre. Les autres ventilateurs du PC peuvent également se déclencher plus souvent. C'est à ce niveau que les GeForce GTX prennent l'avantage.

Parmi les autres observations faites, nous noterons que les systèmes multi-cartes entrainent une chauffe plus importante, mais cela n'étonnera personne. Par contre plus intéressant, les cartes bi-GPU entrainent elles aussi une augmentation de la température de certains composants tels que le chipset. La raison est que même si les données des 2 GPUs passent par le même lien PCI Express, elles sont plus nombreuses et ajoutent une charge supplémentaire au chipset qui du coup chauffe plus. Pour les amateurs d'overclocking il faudra donc être plus attentifs au refroidissement du chipset avec une Radeon HD 4870 X2 ou une GeForce GTX 295 qu'avec d'autres cartes.


Mise à jour du 15/04/2010

L'arrivée d'une nouvelle génération de cartes graphiques chez AMD puis chez Nvidia change quelque peu la donne. Avec les Radeon HD 5700 et 5800, AMD a ainsi rattrapé son retard et même dépassé Nvidia au niveau de la consommation au repos ce qui lui permet de proposer des cartes silencieuses et qui chauffent très peu. Mieux encore, c'est également le cas en CrossFire grâce à la possibilité de désactiver l'un des deux GPUs. De son côté, Nvidia fait quelque peu marche arrière avec les GeForce GTX 400 dont le GF100 est gourmand, même au repos.

En charge la consommation des GeForce GTX 480 explose, ce qui a une incidence directe sur les températures, principalement celle du GPU bien entendu. Au bout de ces tests, nous sommes forcés de constater que la GeForce GTX 480 est la première carte graphique testée qui ne peut pas s'accommoder d'un boîtier basique tel que l'Antec Sonata 3 équipé d'un unique ventilateur de 120mm en extraction. Elle est donc à proscrire pour le plus grand public et à réserver aux utilisateurs avancés capables de prendre soin du refroidissement de leur système.

Quant au SLI de GeForce GTX 480 il demande de prendre encore un plus grand soin du refroidissement du système, voire de passer au watercooling, ce qui le réduit à une poignée de connaisseurs… qui n'auront pas peur du bruit dans le premier cas. Notre boîtier de test représente bien entendu une hérésie au vu du dégagement thermique de ces cartes et nous réfléchissons actuellement à le remplacer ou à le compléter par un second boîtier qui serait réservé aux tests multi-cartes.

Concernant le refroidissement du chipset, et plus précisément du northbridge, avec les systèmes multi-GPU, cela devient un point encore plus important avec les cartes récentes qui augmentent le niveau de performances et donc potentiellement la charge sur celui-ci. Equipé d'un refroidissement passif nous avons ainsi atteint la limite de tolérance fixée par le fabricant de la carte-mère. Nous devons cependant préciser que la plateforme utilisée pour ces tests repose sur l'architecture Core 2 et donc que le northbridge inclut le contrôleur mémoire en plus de la gestion des ports PCI Express graphiques. Il est possible que les architectures plus récentes soient moins sensibles à ce niveau. Sur ce point également, nous envisageons une mise à jour de notre système de test.


Mise à jour du 22/07/2010

Avec la GeForce GTX 460, Nvidia propose une carte compacte et moins gourmande, surtout au repos où elle affiche une consommation minimaliste. Petit remarque cependant, son système de refroidissement de référence expulse à peu près la moitié de l'air chaud dans le boîtier. Ce n'est pas un problème avec une seule carte, par contre, en SLI, la chaleur peut s'accumuler dans la baie des disques durs. Il faudra donc soit veiller à leur dédier un ventilateur, soit utiliser des GeForce GTX 460 conçues avec un système de refroidissement alternatif qui expulsera une plus grosse partie de l'air chaud vers l'extérieur.


Mise à jour du 27/10/2010

Si les Radeon HD 6800 restent globalement très bien refroidies, par rapport à leur niveau de performances, leur système de refroidissement est un cran en-dessous de celui des Radeon HD 5700 et 5800. La Radeon HD 6850 est ainsi légèrement plus chaude au repos et la Radeon HD 6870 de référence est plutôt bruyante en charge.


Mise à jour du 25/02/2011

Si avec la GeForce GTX 480, voire même avec la GeForce GTX 470, Nvidia avait battu de nombreux records, dans le mauvais sens du terme, cela a été corrigé avec la nouvelle série qui se démarque par un ventirad entièrement revu pour gagner en rendement lorsqu'il s'agit de débarrasser le système du déluge de watts produits par le GPU haut de gamme de la marque. Un gain en efficacité qui permet à ces GeForce de surpasser les dernières Radeon dont le système de refroidissement n'évolue pas réellement, contrairement à leur consommation en hausse.

Si aucun des systèmes multi-cartes à base de modèles haut de gamme récents ne pose de gros problème de chauffe, il est malgré tout toujours très important de prendre soin du bon refroidissement de l'ensemble du système et particulièrement du norhtbridge sur les plateformes qui font appel à ce composant pour piloter les lignes PCI Express.
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