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AMD Radeon HD 7850 & 7870 en test
Cartes Graphiques
Publié le Lundi 5 Mars 2012 par Damien Triolet

URL: /articles/856-1/amd-radeon-hd-7850-7870-test.html


Page 1 - Introduction

AMD profite de l'ouverture du CeBIT pour dévoiler le troisième et dernier membre de la famille de GPU Southern Islands : Pitcairn. Embarqué au cœur des Radeon HD 7870 et 7850, il vise les joueurs à la recherche d'un compromis intéressant entre performances et prix. Nous allons vérifier si c'est bien le cas à travers un test complet de ces deux nouvelles cartes graphiques.



GPU 28nm = cher ?
Avec Pitcairn, la famille des GPU Southern Islands, basée sur l'architecture Graphics Core Next, est enfin au complet. Ce dernier GPU vient rejoindre Tahiti des Radeon HD 7900 et Cape Verde des Radeon HD 7700 pour occuper le segment "performances" qui est en général celui qui intéresse un grand nombre de joueurs.


Reste que sur ce segment de marché où les joueurs recherchent la bonne affaire par rapport au très haut de gamme, le rapport performances/prix revêt un caractère crucial. Or, force est de constater que pour les Radeon HD 7000 déjà disponibles, AMD est actuellement loin d'être agressif sur le plan tarifaire. Peut-il en être différent avec les Radeon HD 7800 ?

Jen Hsun Huang, le patron de Nvidia, a récemment confié aux analystes et aux investisseurs que la capacité et le rendement des chaînes de fabrication en 28 nanomètres de TSMC seraient actuellement relativement faibles, ce qui entraînerait des coûts élevés et réduirait les marges de Nvidia. Il a par ailleurs précisé que cela devrait rester le cas pendant encore quelques mois, avant de s'améliorer à la fin de l'année.

Sans aucun doute, cela affecte également la marge de manœuvre tarifaire d'AMD mais cela ne veut pas dire pour autant que ces prix relativement élevés pour les Radeon HD 7900 et 7700 sont entièrement liés aux coûts de fabrication du GPU. De nombreux facteurs entrent en jeu tels que l'effet de nouveauté et l'absence de concurrence qui poussent AMD et ses partenaires à tirer les marges vers le haut.

La bonne nouvelle c'est d'une part que la concurrence ne devrait plus tarder et d'autre part que ces Radeon HD 7800 affichent un rapport performances prix en hausse, comme vous allez le voir.

Avant de rentrer dans le vif du sujet, notons qu'AMD a décidé de mettre en avant le fait que Cape Verde et Pitcairn sont les premiers GPU à atteindre 1 GHz sur des cartes de série. A cet effet, la marque GHz Edition fait son apparition et pourra accompagner la communication autour des cartes graphiques cadencée au moins à cette fréquence.


Page 2 - GPU Pitcairn : 2x Cape Verde, 28nm et GCN

Pitcairn
Pitcairn peut être vu comme un double Cape Verde, le GPU des Radeon HD 7700. Il intègre ainsi 20 Compute Units, les blocs fondamentaux d'unités de calcul, est capable de traiter 2 triangles par cycle et disposent de 32 ROP alimentés par un bus mémoire de 256 bits. Pour rappel, chaque CU intègre 4 unités de texturing et 64 unités de calcul organisées en 4 unités vectorielles 16-way, pour un total de 80 unités de texturing et de 1280 unités de calcul.

Cape Verde : 10 CU, 1 triangle par cycle, 16 ROP, 128 bits
Pitcairn : 20 CU, 2 triangles par cycle, 32 ROP, 256 bits
Tahiti : 32 CU, 2 triangles par cycle, 32 ROP, 384 bits

Voici à quoi son organisation interne ressemble :


Pitcairn reprend l'intégralité des spécificités de l'architecture Graphics Core Next que nous avons décrite en détail ici. Cela inclus un gain d'efficacité puisque bien qu'il repose sur des unités de calcul vectorielles, de type SIMD, celles-ci sont exploitées de manière à ce qu'elles présentent un comportement de type scalaire en traitant de très nombreux éléments (pixel/vertex) en parallèle. Auparavant elles présentaient un comportement vectoriel 4D ou 5D, ce qui permettait de se contenter de moins d'éléments à traiter en parallèle mais demandait au compilateur de vectoriser agressivement le code à exécuter, ce qui ne permettait pas d'offrir un rendement maximal.

Pitcairn reprend également l'architecture de caches plus avancée, qui inclut un cache L2 de 512 Ko, le support de DirectX 11.1, le support du PCI Express 3.0 et diverses évolutions destinées au GPU Computing. Pitcairn conserve les 2 ACE, des gestionnaires de tâches de type compute, ainsi que les 2 moteurs DMA chargés des transactions via le port PCI Express. Il supporte également PowerTune pour contrôler l'enveloppe thermique de la carte et ZeroPower pour pouvoir presqu'éteindre le GPU en veille profonde (veille écran).

Tout comme Cape Verde, Pitcairn se différencie cependant de Tahiti sur un point : les calculs en double précision sont traités à une vitesse équivalente à 1/16ème de la simple précision contre 1/4 sur Tahiti, ce qui est logique pour des GPU qui ne sont pas destinés au calcul professionnel.


Pitcairn.

Alors que Tahiti établissait un nouveau record avec 4.3 milliards de transistors et que Cape Verde s'en contentait de 1.5 milliards, Pitcairn se situe fort logiquement au milieu : 2.8 milliards de transistors. Ils occupent selon les chiffres d'AMD 212 mm² contre 352 mm² pour Tahiti et 123 mm² pour Cape Verde.

Il est également intéressant d'observer que Pitcairn est légèrement plus complexe que le GPU des Radeon HD 6900 : Cayman. Ce dernier se contente pour rappel de 2.64 milliards de transistors mais est fabriqué en 40nm, ce qui implique une taille de die relativement importante : 389 mm². Il sera ainsi particulièrement intéressant d'observer comment ces deux GPU s'opposent l'un à l'autre en pratique !


Page 3 - Spécifications, Radeon HD 7850 et 7870 de référence

Spécifications

Les Radeon HD 7800 affichent des chiffres bruts quelque peu en retrait par rapport aux Radeon HD 6900. Tout comme la Radeon HD 7870 peut être vue comme une double Radeon HD 7770, la Radeon HD 7850 est une double Radeon HD 7750, si ce n'est qu'elle dispose d'une fréquence GPU légèrement supérieure. L'écart entre les 2 Radeon HD 7800 reste cependant très élevé, comme pour les Radeon HD 7700 : 45% contre 20% entre les Radeon HD 6900 !

Pour ce test, AMD nous a fourni des Radeon HD 7870 et 7850 de référence :

La Radeon HD 7870 de référence



Le PCB de référence de la Radeon HD 7870 mesure 24cm de long, mais la coque du système de refroidissement en dépasse de plus ou moins 1cm. Ce ventirad repose sur un ventilateur radial, ou turbine, pour expulser l'air chaud en dehors du boîtier. Il est constitué d'une base en cuivre de laquelle partent 3 caloducs vers un radiateur en aluminium. Ce bloc de refroidissement est enfermé dans une cage formée par la coque et une plaque métallique qui fait office de support et est en contact avec les modules mémoires. Elle n'est cependant pas en contact avec les composants sensibles de l'étage d'alimentation, mais présente une ouverture à leur niveau de manière à ce qu'ils puissent profiter d'une partie du flux d'air.

Pour alimenter ce GPU dont le TDP est de 190W, l'étage d'alimentation dispose de 5 phases relativement basiques, situées non pas à l'arrière de la carte mais entre le GPU et le bracket. La mémoire est alimentée via une phase supplémentaire et est de type GDDR5 T2C d'Hynix, certifiée à 1.25 GHz. Deux connecteurs 6 broches sont requis.

La connectique est identique à celle des autres Radeon HD 7000 de référence, à savoir : une sortie DVI Dual Link, une sortie HDMI 1.4a 3 GHz et deux sorties mini-DisplayPort 1.2. Un seul connecteur CrossFire est présent, limitant la Radeon HD 7870 au bi-GPU.

Du côté de l'overclocking, nous avons pu modifier la tension GPU et obtenir ces configurations (fréquence GPU / fréquence mémoire @ tension GPU : consommation de la carte sous Anno 2070) :

1000 / 1200 MHz @ 1.050V : 94W
1000 / 1200 MHz @ 1.219V : 124W (par défaut)
1175 / 1500 MHz @ 1.219V : 144W
1200 / 1500 MHz @ 1.250V
1225 / 1500 MHz @ 1.275V
1250 / 1500 MHz @ 1.300V : 177W


La Radeon HD 7850 de référence



La Radeon HD 7850 de référence est identique à la Radeon HD 7870 décrite ci-dessus, à une exception près : son étage d'alimentation se contente de 4 des 5 phases prévues pour accompagner la baisse du TDP à 150W.

Avec les outils disponibles actuellement, nous n'avons pas pu modifier la tension GPU (fréquence GPU / fréquence mémoire @ tension GPU : consommation de la carte sous Anno 2070) :

860 / 1200 MHz @ 1.213V : 103W (par défaut)
1000 / 1550 MHz @ 1.213V : 119W


Page 4 - Températures et bruit

Nuisances sonores
Nous plaçons les cartes dans un boîtier Cooler Master RC-690 II Advanced et mesurons le bruit d'une part au repos et d'autre part en charge. Un SSD est utilisé et tous les ventilateurs du boîtier ainsi que celui du CPU sont coupés pour la mesure. Le sonomètre est placé à 60cm du boîtier fermé et le niveau de bruit ambiant se situe +/- à 21 dBA. Notez que pour toutes les mesures de bruit et de températures, nous nous sommes basées sur le vrai design de référence pour la Radeon HD 7950, différent de la carte presse fournie par AMD.


La Radeon HD 7870 réduit les nuisances sonores par rapport à la Radeon HD 6970, mais reste légèrement derrière la GeForce GTX 570 sur ce point. La turbine de notre exemplaire de Radeon HD 7850 générait un bruit mécanique relativement important à faible vitesse, ce qui explique ses nuisances importantes au repos.


Températures
Toujours placées dans le même boîtier, nous avons relevé la température du GPU rapportée par la sonde interne :


Les Radeon HD 7800 de référence sont très bien refroidies, leur système de refroidissement étant calibré pour maintenir une température relativement faible, ce que nous supposons être lié aux spécificités du process de fabrication en 28nm qui n'apprécie pas les trop hautes températures.


Page 5 - Relevés et thermographie infrarouge

Relevés et thermographie infrarouge
Pour ce test, nous avons repris le nouveau protocole décrit ici.

Voici tout d'abord un récapitulatif de tous les relevés :


On remarque une différence important au niveau de la vitesse de rotation de la turbine des deux Radeon HD 7800 à 20% : 1000 rpm pour l'une contre 1100 rpm pour l'autre. Cela peut-être dû à un défaut sur notre Radeon HD 7850 de référence.


Les Radeon HD 7800 expulsent bien l'air chaud en dehors du boîtier, ce qui n'est pas le cas de la Radeon HD 7950 de référence.

Voici enfin, ce que tout cela donne à travers l'imagerie thermique :


Radeon HD 7850 de référence
Radeon HD 7870 de référence
Radeon HD 6970 de référence
Radeon HD 7950 de référence
  [ Repos ]  [ Charge ]
  [ Repos ]  [ Charge ]  [ OC ]
  [ Repos ]  [ Charge ]
  [ Repos ]  [ Charge ]  [ OC ]

Ces clichés confirment que les Radeon HD 7800 sont bien refroidies. Avec un gros overclocking par contre, leur étage d'alimentation peut atteindre des températures très élevées.


Page 6 - Consommation et performances/watt

Consommation
Nous avons utilisé le protocole de test qui nous permet de mesurer la consommation de la carte graphique seule. Nous avons effectué ces mesures au repos sur le bureau Windows 7 ainsi qu'en veille écran de manière à observer l'intérêt de ZeroCore Power. Pour la charge, nous avons opté pour des mesures dans Anno 2070, en 1080p avec tous les détails poussés à leur maximum, ainsi que dans Battlefield 3, en 1080p dans le mode High :


Les Radeon HD 7800 sont très peu gourmandes au repos et, en veille écran, la technologie ZeroCore Power est bel et bien fonctionnelle et peut réduire la consommation jusqu'à moins de 3W !

En charge, la Radeon HD 7870 affiche une consommation similaire à celle de la Radeon HD 6870 : inférieure dans Battlefield 3 mais supérieure dans Anno 2070. La Radeon HD 7850 est pour sa part un cran en-dessous avec une consommation de 103W dans le jeu le plus gourmand de notre protocole de test.

Notez que si nous augmentons la limite de PowerTune de 20%, la consommation des Radeon HD 7800 ne bouge pas, ce qui indique que la limite de TDP appliquée par défaut n'affecte pas les performances.

Nous avons mis en relation ces mesures de consommation avec les performances, en retenant des fps par 100W pour que les données soient plus lisibles :


[ Anno 2070 1080p Max ]  [ Battlefield 3 1080p High ]

Grâce au procédé de fabrication en 28nm, le rendement énergétique évolue bel et bien. Notons cependant que chaque jeu représente un cas particulier, et que les GeForce sont quelque peu à la traîne dans Anno 2070 lorsque les détails sont poussés au maximum alors que l'architecture des Radeon HD 7000 y apporte un gain conséquent. Les écarts se resserrent ainsi légèrement dans Battlefield 3, mais la tendance reste la même : c'est la Radeon HD 7870 qui affiche le meilleur rendement énergétique.


Page 7 - Performances théoriques : pixels

Performances texturing
Nous avons mesuré les performances lors de l'accès à des textures de différents formats en filtrage bilinéaire : en 32 bits classique (8x INT8), en 64 bits "HDR" (4x FP16), en 128 bits (4x FP32), en profondeur de 32 bits (D32F) et en 32 bits RGB9E5, un format HDR introduit par DirectX 10 qui permet de stocker des textures HDR en 32 bits avec quelques compromis.


Les GeForce GTX 500 sont capables de filtrer les textures FP16 à pleine vitesse mais les Radeon disposent d'une puissance de filtrage tellement supérieure, que même si elles doivent filtrer les textures FP16 à demi-vitesse, elles affichent des débits proches des GeForce.

Notez que nous devons augmenter la limite de consommation des Radeon HD 6900 ainsi que des Radeon HD 7700 et 7800 au maximum sans quoi les fréquences se réduisent dans ce test. De base, ces Radeon sont donc incapables de profiter pleinement de toute leur puissance de texturing ! Notez que ce n'est pas le cas pour les Radeon HD 7900. Nous avons éclairci la part des performances qui ne peut ainsi être obtenue qu'en modifiant la limite PowerTune.


Fillrate
Nous avons mesuré le fillrate sans et puis avec blending, et ce avec différents formats de données :



En terme de fillrate, les Radeon ont un avantage sur les GeForce 500, surtout en FP10, format traité à pleine vitesse alors que sur les GeForce il passe à demi vitesse. Compte tenu de la limitation des GeForce au niveau des datapaths entre les SM et les ROP, il est dommage que Nvidia n'ait pas donné à ses GPU la possibilité de profiter des formats FP10 et FP11. Si les GeForce et les Radeon 6900 et 7000 sont capables de traiter le FP32 simple canal à pleine vitesse sans blending, seules ces dernières conservent ce débit avec blending.

Bien que les Radeon 7800 disposent du même nombre de ROP que les Radeon HD 7900, leur bande passante mémoire inférieur ne leur permet pas de maximiser leur utilisation avec blending ainsi qu'en FP16 et FP32 sans blending.


Page 8 - Performances théoriques : géométrie

Débit de triangles
Etant donné les différences architecturales des GPUs récents au niveau du traitement de la géométrie, nous nous sommes évidemment penchés de plus près sur le sujet. Tout d'abord nous avons observé les débits de triangles dans deux cas de figure : quand tous les triangles sont affichés et quand ils sont tous rejetés (parce qu'ils tournent le dos à la caméra) :


Si les Radeon HD 7900, 7800 et 6900 sont bel et bien capables de traiter 2 triangles par cycle, la GeForce GTX 580 conserve l'avantage avec 4 triangles par cycle. Quand les triangles doivent être rendus, ses performances sont par contre réduites, Nvidia les bridant pour différencier les Quadro des GeForce.

Ensuite nous avons effectué un test similaire mais en utilisant la tessellation :


Les Radeon HD 7800 ne sont ici que très légèrement derrière les Radeon HD 7900. Etrangement, les Radeon HD 7900 et 7800 semblent incapables de profiter de leur double unité de tessellation lorsque les triangles doivent être rendus et ne se démarquent alors pas des Radeon HD 7700.


L'architecture des Radeon fait qu'elles peuvent être engorgées par la quantité de données générées, ce qui réduit drastiquement leur débit dans ce cas. Le doublement de la taille du buffer dédié à l'unité de tessellation dans le GPU des Radeon HD 6800 leur a permis d'être significativement plus performantes que les Radeon HD 5000. AMD a continué dans cette voie avec les Radeon HD 7000.

Pour une raison inconnue, la GeForce GTX 570 est ici plus performante que la GeForce GTX 580. Dans tous les cas, ces GeForce conservent ici l'avantage.


Page 9 - Protocole de test

Le test
Pour ce test, nous avons repris le protocole introduit lors du dossier consacré à la Radeon HD 7970 et qui inclut de nouveaux jeux : Anno 2070, Batman Arkham City, Battlefield 3, F1 2011 et Total War Shogun 2. Nous y avons ajouté Alan Wake.

Nous avons décidé de ne plus utiliser le niveau de MSAA (4x et 8x), comme critère principal pour segmenter nos résultats. De nombreux jeux au rendu différé proposent d'autres formes d'antialiasing, la plus courante étant le FXAA développé par Nvidia. Cela n'a donc plus de sens d'organiser un indice autour d'un certain niveau d'antialiasing, ce qui nous permettait par le passé de juger de l'efficacité du MSAA qui peut varier suivant l'implémentation.

En 1920x1080, nous avons dès lors exécuté les tests avec 3 niveaux de qualité différents : extrême, très élevé, ce qui inclus d'office un minimum d'antialiasing (soit du MSAA 4x, soit du FXAA/MLAA/AAA) et enfin moyen.

Nous n'affichons plus les décimales dans les résultats de performances dans les jeux pour rendre les graphiques plus lisibles. Ces décimales sont néanmoins bien notées et prises en compte pour le calcul de l'indice. Si vous êtes observateurs vous remarquerez que c'est également le cas pour la taille des barres dans les graphes.

Les Radeon ont été testée avec les pilotes beta 8.95.5-120224a et les GeForce avec les pilotes 295.73.


Configuration de test
Intel Core i7 980X (HT et Turbo désactivés)
Asus Rampage III Extreme
6 Go DDR3 1333 Corsair
Windows 7 64 bits
Pilotes GeForce beta 295.73
Catalyst beta 8.95.5-120224a


Page 10 - Benchmark : Alan Wake

Alan Wake

Alan Wake est un portage console plutôt bien exécuté et basé sur DirectX 9.

Nous utilisons les niveaux de qualité Medium et High proposés par le jeu auxquels nous ajoutons un niveau de qualité maximal qui fait passer le niveau de MSAA à 8x. Nous effectuons un déplacement bien défini et mesurons les performances avec fraps.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Les Radeon HD 7000 apprécient plutôt bien ce jeu dans lequel elles écrasent facilement les GeForce. La Radeon HD 7870 devance ici la GeForce GTX 580 alors que la Radeon HD 7850 affiche une petite avance sur la GeForce GTX 570.


Page 11 - Benchmark : Anno 2070

Anno 2070

Anno 2070 reprend une évolution du moteur d'Anno 1404 qui intègre un support de DirectX 11.

Nous utilisons d'une part le mode de qualité très élevé proposé par le jeu et d'autre part le mode moyen. Nous y ajoutons un mode de qualité maximale qui complexifie les effets de post processing et augmente le niveau de filtrage anisotrope. Nous effectuons un déplacement sur une carte et mesurons les performances avec fraps.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Les Radeon HD 7700 apprécient particulièrement ce jeu. En plus de devancer la GeForce GTX 580, la Radeon HD 7870 parvient même à dépasser légèrement la Radeon HD 7950 dans certains modes.


Page 12 - Benchmark : Batman Arkham City

Batman Arkham City

Batman Arkham City est mis au point avec une version récente de l'Unreal Engine 3 qui supporte DirectX 11. Bien que ce mode ait souffert d'un gros bug dans la version d'origine du jeu, un patch 1.1 a corrigé cela. Nous utilisons le benchmark intégré.

Toutes les options sont poussées au maximum, ce qui inclut un niveau de tessellation extrême sur une partie des scènes testées. Les performances sont mesurées en mode Extreme (qui inclus les effets DirectX 11 supplémentaires) avec FXAA High, MSAA 4x et MSAA 8x.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Les Radeon souffrent avec MSAA 8x, un mode qui sature probablement le cache L2 et les contrôleurs mémoire. La Radeon HD 7870 est dans ce cas la plus affectée et termine derrière la Radeon HD 7850.


Page 13 - Benchmark : Battlefield 3

Battlefield 3

Battlefield 3 repose sur le Frosbite 2, probablement la moteur graphique le plus avancé à ce jour. De type rendu différé, il supporte la tessellation et calcule l'éclairage via un compute shader.

Nous testons les modes Ultra, High et Normal et relevons les performances avec Fraps, sur un parcours bien défini. Notez qu'un patch destiné à améliorer les performances sur les Radeon HD 7000 est sorti le 14/02. Nous l'avons bien entendu installé et avons observé un gain de 1 à 2%.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

La Radeon HD 7870 se situe dans ce jeu entre les GeForce GTX 580 et 570, alors que la Radeon HD 7850 se situe entre cette dernière et la GeForce GTX 560 Ti.


Page 14 - Benchmark : Bulletstorm

Bulletstorm

Bulletstorm se contente de DirectX 9, mais propose un rendu plutôt sympathique, basé sur la version 3.5 de l'Unreal Engine.

Toutes les options graphiques sont poussées au maximum (high) et nous mesurons les performances avec Fraps sans MSAA, avec MSAA 4x et puis 8x.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Plus le niveau de MSAA augmente, mieux se positionnent les Radeon HD 7800.


Page 15 - Benchmark : Civilization V

Civilization V

Plutôt réussi visuellement, Civilization V exploite DirectX 11 d'une part pour améliorer la qualité et optimiser les performances du rendu des terrains grâce à la tessellation et d'autre part implémente une compression spéciale des textures grâce aux compute shader, compression qui permet de garder en mémoire les scènes de tous les leaders. Cette seconde utilisation de DirectX 11 ne nous concerne cependant pas ici puisque nous utilisons le benchmark intégré sur une carte de jeu. Nous zoomons légèrement de manière à réduire la limitation CPU qui est très forte dans ce jeu.

Tous les détails sont poussés à leur maximum et nous mesurons les performances avec ombres et réflexions. Le dernier patch est installé.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Les Radeon HD 7000 corrigent les performances plutôt faibles des Radeon HD 6000 dans ce jeu et les Radeon HD 7800 se montrent très efficaces. La Radeon HD 7870 égale alors la GeForce GTX 580 ainsi que la Radeon HD 7950 avec MSAA alors que la Radeon HD 7850 devance la Radeon HD 6970.


Page 16 - Benchmark : Crysis 2

Crysis 2

Crysis 2 reprend une évolution du moteur de Crysis Warhead optimisée pour être relativement moins gourmande mais y ajoute, via un patch, un support de DirectX 11 dont le coût peut être assez important. C'est par exemple le cas de la tessellation, que nous évitons d'activer compte tenu du fait qu'elle a été implémentée en collaboration avec Nvidia d'une manière abusive, dans le but de faire plonger les performances sur les Radeon. Nous avions dévoilé cette entourloupe ici.

Nous mesurons les performances avec Fraps sur la version 1.9 du jeu.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Les Radeon HD 7800 talonnent dans ce jeu les GeForce GTX 570 et 580.


Page 17 - Benchmark : F1 2011

F1 2011

Dernier né chez Codemaster, F1 2011 reprend une évolution légère du moteur de F1 2010 et de DiRT 3, qui conserve le support de DirectX 11.

Pour mesurer les performances, nous poussons toutes les options graphiques à leur maximum et utilisons l'outil de test intégré sur le circuit de Spa-Francorchamps avec une seule F1.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Les Radeon affichent un coût inférieur pour l'activation du MSAA que les GeForce. En MSAA 8x les Radeon HD 7870 et 7850 devancent ainsi respectivement les GeForce GTX 580 et 570.


Page 18 - Benchmark : Metro 2033

Metro 2033

Toujours l'un des jeux les plus lourds, Metro 2033 met à genoux toutes les cartes graphiques récentes. Il supporte GPU PhysX, mais uniquement pour générer des particules lors des impacts, un effet plutôt discret que nous n'avons donc pas activé pour les tests. En mode DirectX 11, il affiche des performances identiques au mode DirectX 10 mais propose 2 options supplémentaires : la tessellation pour les personnages et un effet de champ (Depth of Field) très évolué et très gourmand.

Nous l'avons testé en mode DirectX 11, avec une qualité maximale (ce qui inclus l'effet de DoF et le MSAA 4x), une qualité très élevée et la tessellation activée ainsi qu'en mode normal sans tessellation.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Aucune carte mono-GPU ne permet de jouer confortablement à Metro 2033 avec une qualité maximale.


Page 19 - Benchmark : Total War Shogun 2

Total War Shogun 2

Total War Shogun 2 a reçu un patch DirectX 11, développé en collaboration avec AMD. Il apporte entre autre un support de la tessellation et un effet de profondeur de champ de meilleure qualité.

Nous l'avons testé en mode DirectX 11, avec une qualité maximale, du MSAA 4x et du MLAA, ainsi qu'avec le mode "balanced" proposé par le jeu, accompagné de MLAA.


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

Les GeForce sont ici à la traine mais reviennent dans la course dès que le MSAA est activé, les performances des Radeon se réduisant alors fortement.


Page 20 - Récapitulatif des performances

Récapitulatif
Bien que les résultats de chaque jeu aient tous un intérêt, nous avons calculé un indice de performances en nous basant sur l'ensemble de résultats et en attachant une importance particulière à donner le même poids à chacun des jeux. Nous avons attribué un indice de 100 à la Radeon HD 6970 :


Maintenez la souris sur le graphe pour classer les cartes par performances.

En moyenne, la Radeon HD 7870 devance la Radeon HD 6970 et la GeForce GTX 570 de 11%, s'approchant de très près de la GeForce GTX 580. Des performances qui impliquent également un écart relativement faible par rapport à la Radeon HD 7950.

La Radeon HD 7850 propose pour sa part un peu plus de 5% de mieux que la Radeon HD 6950 et prend une avance de 14% sur la GeForce GTX 560 Ti dont les performances relatives se réduisent dans de nombreux jeux récents, Nvidia ayant probablement arrêté son effort d'optimisation pour la génération Fermi.

Lors de tous ces tests, nous avons remarqué une tendance avec les Radeon : elles souffrent plus que les GeForce lorsque les moteurs au rendu différés utilisent du MSAA. Exploiter ce type d'antialiasing dans un moteur au rendu différé est complexe, vous pourrez en retrouver un exemple dans notre dossier Comprendre le rendu 3D étape par étape avec 3DMark 11. Si nous ne voyons pas de raisons techniques à cela, nous supposons qu'AMD a réduit ses efforts d'optimisations, préférant mettre en avant les antialiasings effectués en post-traitement, tels que le FXAA ou le MLAA, plus simples à supporter.


Page 21 - Gains avec overclocking GPU et mémoire

Performances avec overclocking
Nous avons voulu observer les gains qu'il est possible d'obtenir avec un overclocking de la Radeon HD 7870, tout d'abord avec un overclocking de 20% du GPU, ensuite avec un overclocking de 20% de la mémoire et enfin lorsque les deux sont overclockés de 20%.

Nous avons également inclus des résultats d'une Radeon HD 7950.

Ces résultats ont été obtenus en 1920x1080 avec un niveau de qualité extrême, excepté pour Metro 2033 où nous nous sommes contentés de la qualité très élevée :


Maintenez la souris sur le graphe pour afficher les résultats en fps.

L'overclocking de 20% du GPU se transforme en un gain de 3 à 16% dans les jeux et celui de la mémoire par un gain plus modeste de 3 à 11%. Une fois les deux parties overclockées, nous observons des gains de 13 à 18% avec une moyenne de 16%.

A l'exception de Batman Arkham City où le MSAA 8x pose problème, la Radeon HD 7870 ainsi overclockée devance facilement la Radeon HD 7950.


Page 22 - Conclusion

Conclusion
Le GPU Pitcairn introduit aujourd'hui par AMD représente une plutôt bonne surprise. Des 3 nouveaux GPU qui forment la famille des Radeon HD 7000, il est clairement le plus efficace tant par rapport à sa taille qu'à sa consommation énergétique. S'il se contente de moins d'unités d'exécution que le GPU Cayman des Radeon HD 6900, il profite d'une architecture plus efficace et d'une montée en fréquence facilitée par le procédé de fabrication 28nm pour passer devant.


Les Radeon HD 7850 et 7870 qui l'embarquent se placent ainsi respectivement 5% et 10% devant les Radeon HD 6950 et 6970 qu'elles remplaceront donc avantageusement. Pour 300€, la Radeon HD 7870 se permet même de venir taquiner la Radeon HD 7950, seulement 6% plus performante, qui va donc perdre en intérêt. La GeForce GTX 580 souffre également de la comparaison puisqu'elle n'offre que 3% de performances en plus pour un tarif bien plus élevé et une consommation qui se situe à un tout autre niveau.

La Radeon HD 7850, pour sa part, efface facilement la GeForce GTX 560 Ti et n'est en retrait que de 5% par rapport à la GeForce GTX 570. Si nous restons loin des tarifs agressifs auxquels AMD avait introduit certains modèles par le passé, force est de constater que ces deux Radeon HD 7800 sont actuellement bien positionnées et représentent de très bonnes options pour jouer en 1080p et disposer d'un support complet des dernières technologies.

Pour plusieurs raisons, nous ne vous conseillerons cependant pas de vous ruer dès à présent chez votre revendeur préféré. Tout d'abord parce que ces cartes ne devraient pas être disponibles avant une à deux semaines. Ensuite parce que la tarification finale doit encore être confirmée, nous nous sommes basés ici sur les prix communiqués par Sapphire, tout comme l'efficacité des designs des modèles qui seront commercialisés. Quelques Radeon HD 7870 devraient reprendre le design de référence tel que nous l'avons testé ici, relativement correct bien qu'au vu de la consommation plutôt faible il pourrait être un peu plus discret. De nombreux modèles personnalisés seront cependant rapidement disponibles et devraient représenter le gros du marché.


Dans le cas de la Radeon HD 7850, le design tel que testé ici risque de ne pas se retrouver dans le commerce, AMD ayant fourni à ses partenaires un système de refroidissement de référence alternatif basé sur un ventilateur axial, tout comme pour la Radeon HD 7950. Nous aurions bien entendu préféré pouvoir tester ce modèle et qu'AMD abandonne cette mauvaise habitude des cartes graphiques "édition presse" qui ne correspondent pas aux designs commercialisés…

Enfin, la réponse de Nvidia avec la génération Kepler ne devrait plus tarder, selon toute vraisemblance ce n'est plus qu'une question de semaines. A moins d'être pressés, mieux vaut donc attendre d'avoir toutes les cartes en main avant de passer à la caisse, et pourquoi pas profiter de tarifs quelque peu plus agressifs si la compétition joue son rôle !


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