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Comparatif : les Radeon R9 290 et 290X d'AMD, Asus, Gigabyte, HIS, MSI et Sapphire
Cartes Graphiques
Publié le Jeudi 17 Juillet 2014 par Damien Triolet

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Page 1 - Introduction

Que valent les Radeon R9 290 et 290X personnalisées ? Pour répondre à cette question, nous avons observé en détail le comportement des modèles Asus, Gigabyte, HIS, MSI et Sapphire, en plus des cartes de référence. Températures, nuisances sonores, overclocking, quelle est la meilleure Radeon R9 290 ?



Hawaii : un GPU gourmand
Ce n'est pas un secret, le GPU Hawaii mis au point par AMD est particulièrement gourmand. Alimenter les 2816 unités de calcul et le bus mémoire 512-bit de ce GPU fabriqué par TSMC en 28nm implique une consommation très élevée. De quoi mettre la pression sur les systèmes de refroidissement d'autant plus qu'ils ont aussi leur mot à dire sur le plan des performances, à l'heure où les systèmes de gestion des GPU font en sorte de limiter sa fréquence pour contenir watts et degrés.

Le ventirad de référence proposé par AMD pour les Radeon R9 290 et R9 290X essaye tant bien que mal de maintenir un niveau de performances élevé tout en expulsant l'air chaud en dehors du boîtier, ce qui entraine une température GPU et des nuisances sonores élevées. L'occasion pour les partenaires d'AMD de se démarquer à travers des alternatives différentes. Nous allons vérifier à travers ce comparatif si elles sont réellement efficaces.

Nous ne reviendrons pas ici sur les performances des Radeon R9 290 et R9 290X par rapport aux solutions Nvidia concurrentes. Vous pourrez retrouver nos derniers chiffres à ce sujet dans le test de la GeForce GTX 780 Ti.


Une longue gestation pour ce comparatif
Nous avons commencé à travailler sur ce dossier comparatif dès le mois de décembre avec l'intention initiale de le publier fin janvier. C'est finalement près de 6 mois plus tard qu'il voit le jour, ayant été repoussé à de nombreuses reprises pour toutes les raisons possibles et imaginables. Nous avons bien conscience que de nombreux lecteurs attendaient la sortie de ce dossier avec impatience depuis l'annonce de son arrivée et nous nous excusons bien entendu pour cet interminable délai.

Nous avons rencontré une multitude de problèmes lors des tests, en partie parce que nous avons voulu les compléter par des mesures normalisées, mais surtout parce que plusieurs cartes ont dû être testées à plusieurs reprises suites à des anomalies ou changements de bios importants. Gigabyte nous a indiqué que les premiers échantillons reçus n'exploitaient pas la version finale du ventirad et nous en a fait parvenir de nouveaux. Asus a modifié son bios à plusieurs reprises avec un impact important sur le comportement des cartes. HIS nous a fait parvenir une carte aux résultats étranges qui, après analyse, s'est avérée être équipée de deux bios "spécial presse" au comportement totalement différent des cartes du commerce. Tout cela nous a fait perdre énormément de temps.

Difficile bien entendu de ne nous concentrer que sur ce comparatif pendant trop longtemps. La priorité a dû revenir régulièrement à d'autres sujets et, pour différentes raisons, notre disponibilité aux fourneaux a été limitée ces derniers mois. Ainsi, une fois la plus grosse partie des tests bouclés, nous n'avons malheureusement pas pu nous focaliser sur ce dossier pendant le temps nécessaire pour le clôturer aussi vite que nous l'aurions aimé.

Après la publication initiale de ce comparatif, nous réfléchirons à l'enrichir avec des références supplémentaires. Si c'est le cas, il s'agira probablement de Radeon R9 290 "basiques" d'autres marques (XFX ?) et de Radeon R9 290X "musclées" (Sapphire Vapor-X ?). N'hésitez pas à nous faire part de vos demandes à ce sujet dans les commentaires !


Page 2 - Comprendre Powertune : problématique, rappel

Avant de rentrer dans le vif du sujet, nous allons revenir en détail sur Powertune et la gestion de la consommation du GPU. Un point important puisqu'il a été nécessaire de comprendre son fonctionnement plus en détail pour tenter d'introduire une nouveauté dans ce dossier : des mesures de nuisances sonores avec charge réelle normalisée. De quoi isoler les performances des différents ventirads mais également tester toutes les cartes de manière plus neutre, en réduisant l'impact de la variabilité naturelle et d'un possible tri des échantillons presse.


La problématique de la consommation GPU
Nous vous en avons déjà parlé à plusieurs reprises, Powertune représente l'ensemble matériel et logiciel chargé de la gestion de la consommation et de la température du GPU. C'est Powertune qui régule le comportement des Radeon récentes de manière à s'assurer qu'elles restent dans les clous, c'est-à-dire qu'elles évoluent dans des conditions adaptées du point de vue de leur fiabilité.

Auparavant, AMD et Nvidia étaient censés s'assurer que leurs cartes graphiques restaient fiables dans le pire des cas, c'est-à-dire avec une application très lourde dans un boîtier mal refroidi. Au fil du temps, les GPU ont gagné en flexibilité mais toutes leurs capacités ne sont en général pas exploitées en même temps. En pratique, les unités de texturing ne sont par exemple pas saturées en permanence, en même temps que les unités de calcul ou que les ROP. En théorie elles peuvent cependant l'être, et c'est ce que cherchent à faire les stress tests tels que Furmark. Très rapidement, AMD et Nvidia ont ainsi décidé de qualifier ces tests de "power virus" et de ne plus s'embarrasser des contraintes qu'ils imposent s'ils doivent prévoir leurs cartes graphiques de manière à ce qu'elles puissent les faire tourner sans problème.

AMD et Nvidia ont ainsi choisi, subjectivement, un autre référant pour représenter une application gourmande. Il ne s'agissait plus du pire des cas mais de ce qu'ils estimaient être une charge lourde rencontrée lors d'une utilisation normale de leurs cartes. Cette approche leur a permis de maintenir des fréquences élevées sans avoir recours à des systèmes de refroidissement et à des étages d'alimentation plus imposants. La fiabilité des cartes en a pris un coup puisque certains stress tests pouvaient les endommager, comme nous l'avions constaté sur les Radeon HD 4800 en 2009. Pour contrer cela, des limitations logicielles ont été mises en place, telles qu'une détection de certaines applications pour réduire la fréquence GPU ou insérer des temps de repos entre les différentes opérations qu'il doit traiter.

Tout cela c'était du bricolage approximatif. Aujourd'hui, les GPU AMD intègrent un moteur de gestion très avancé capable d'autoréguler le GPU. Le principe reste le même : pouvoir proposer une carte graphique dont le GPU peut fonctionner à un niveau de spécification plus élevé que celui qu'elle est capable de maintenir dans le pire des cas. Grossièrement, au lieu de valider un GPU à une fréquence faible, par exemple 700 MHz, mais adaptée à tout type de charge, l'approche d'AMD consiste à le valider à une fréquence plus élevée, par exemple 1 GHz, mais qui sera réduite lorsque la charge dépasse un certain niveau. De quoi apporter un gain de performances significatif dans de nombreuses applications, dont la majorité des jeux vidéo.

Pour aller plus loin, Nvidia et plus récemment AMD ont intégré dans leur analyse la prise en compte de la température GPU. Le but est double : éviter l'envolée des nuisances sonores et leur permettre de valider leurs solutions à des fréquences encore plus élevées, sans devoir prendre en compte le pire des cas au niveau de la température ambiante. De quoi offrir quelques points de performances de plus lorsque le boîtier est très bien validé (ou en hiver ou lorsque le testeur n'a pas le temps de laisser le GPU chauffer…).

Toutes ces évolutions sont bénéfiques pour l'utilisateur : elles permettent d'obtenir plus de performances. Elles peuvent cependant être source d'abus. Par exemple, si les testeurs se laissent abuser par l'inertie thermique, ils risquent de surévaluer les performances. C'est notamment le cas lorsque des benchmarks intégrés aux jeux sont utilisés par facilité puisque les performances sont alors mesurées après une plus ou moins longue période de chargement durant laquelle le GPU est au repos. La fréquence GPU, et donc ses performances, peut être significativement différente si les performances sont mesurées au milieu d'une session de jeu. Prendre en compte cette évolution des cartes graphiques allonge ainsi significativement les périodes de test et demande à ce que l'environnement soit contrôlé lors des comparaisons. Une carte graphique testée en hiver à 20 °C puis en été à 28 °C n'affichera pas les mêmes performances.

Un autre abus possible est à chercher dans la sélection des échantillons de test. Les Radeon R9 290 et les GeForce depuis Kepler basent la gestion de leur GPU sur la mesure de leur consommation réelle. Une consommation qui varie d'un exemplaire à l'autre, la production n'étant pas uniforme, notamment au niveau des courants de fuite. Si un exemplaire particulier de GPU consomme moins qu'un autre dans des conditions identiques, lorsque la consommation devient limitée à une même valeur, son moteur de gestion va l'autoriser à rester à une fréquence plus élevée. AMD, Nvidia et leurs partenaires ont ainsi l'opportunité de fournir à la presse les meilleurs échantillons, issus d'un tri plus ou moins sélectif de la production. Un détail qui ne leur a pas échappé.

Petite variante de cet abus, la fréquence maximale variable spécifique aux GeForce. Nvidia a décidé depuis les GTX 600 de ne plus spécifier une fréquence maximale mais uniquement une tension maximale. La fréquence GPU évoluant différemment par rapport à la tension pour chaque échantillon, la fréquence maximale devient variable, tout comme les performances maximales. Un tri sélectif permet de gagner quelques points par rapport à la moyenne, d'autant plus quand les tests sont brefs et favorisent l'application en pratique de la fréquence maximale.


Quelle solution ?
La parade pourrait être pour la presse de se fournir exclusivement dans le commerce et de tester à chaque fois plusieurs échantillons (3 ? 5 ? 10 ?). Que ce soit en termes de coûts, s'il faut systématiquement acheter plusieurs cartes, ou de temps, s'il faut en tester de nombreux exemplaires, ce n'est malheureusement pas réaliste. Nous essayons ainsi pour notre part de prendre en compte autant que possible le comportement du système de gestion dans nos protocoles de tests, nos analyses et nos conclusions. Cela implique de prendre le temps de le comprendre, ce qui n'est pas toujours évident, AMD et Nvidia refusant en général de communiquer à son sujet au-delà de quelques détails grossiers, dans certains cas incorrects puisque dictés par des impératifs de communication qui n'ont que faire de la réalité technique.

Nous effectuons dès lors de très nombreux tests pour en savoir plus et, à chaque lancement de GPU, nous harcelons autant AMD que Nvidia pour plus de clarté à ce sujet, grignotant par-ci par-là un petit détail à force d'insistance ou lorsqu'ils se retrouvent face à des données qui pourraient leur causer du tort. En cas de doute ou si nous avons des indices qui pointent vers des performances potentiellement surévaluées à la suite d'un tri très sélectif, nous faisons en sorte de nous pencher sur des exemplaires issus du commerce. Nous avions ainsi récupéré 2 R9 290X de référence issues de 2 revendeurs différents, constaté un comportement moins bons que celui de la carte fournie par AMD et bien entendu conservé l'une de ces cartes pour nos tests.


Des freins bienvenus
Malgré toutes ces possibilités d'abus qui compliquent le travail des testeurs (à moins qu'ils ne fassent en sorte de fermer les yeux sur cette problématique), la gestion de la consommation avancée des GPU, mise en avant en tant que "turbo", est globalement une bonne chose pour l'utilisateur.

Un utilisateur qui peut cependant avoir l'impression, à tort, qu'il est anormal d'observer des baisses de fréquence significatives lors de sessions de jeu. Cette incompréhension est à chercher du côté de la communication autour de ces technologies : il ne s'agit pas vraiment de turbos mais plutôt de freins. Une réalité moins facile à vendre sur le plan commercial, qui explique en grande partie pourquoi AMD et Nvidia se contorsionnent pour éviter de décrire trop clairement leurs systèmes de gestion des GPU.

Grossièrement, que ce soit GPU Boost chez Nvidia ou Powertune chez AMD, l'approche est la même : le GPU part de sa fréquence maximale et freine si nécessaire pour rester dans les clous en terme de sécurité et de fiabilité.

La baisse de la fréquence GPU, ou le "throttling" en anglais, n'est pas une anomalie. C'est un phénomène voulu qui, en fin de compte, autorise plus de performances avec une limitation des nuisances. Ceci étant dit, un problème ou un défaut de conception peut causer une baisse de fréquence plus importante et, au contraire, un effort supplémentaire des fabricants de cartes graphiques au niveau de la capacité du ventirad et de l'étage d'alimentation peut limiter cette baisse.

Enfin, AMD et Nvidia ont la possibilité de mettre en place une fréquence limite, en général appelée fréquence de base pour renforcer "l'effet turbo", sous laquelle ils estiment qu'il faut éviter d'aller. Pour ne pas trop pénaliser les performances ils peuvent alors prévoir leurs cartes graphiques pour accepter des compromis différents, que ce soit au niveau de la fiabilité ou des nuisances. Par exemple, si les GeForce sont descendues jusqu'à un certain niveau de fréquence, Nvidia laisse la température de leur GPU s'apprécier au-delà de la limite de sécurité. De son côté AMD laisse sur ses cartes de référence la vitesse du ventilateur monter au-delà de la limite de nuisance.

Une approche qui permet de garantir un certain niveau de performances dans un maximum de situations (pas dans toutes, la fréquence GPU reprend sa chute au-delà d'un nouveau seuil), mais qui peut être discutable. L'un comme l'autre estiment cependant que leurs cartes graphiques ne se retrouveront que rarement dans cette situation lors d'une utilisation normale.


Powertune en détail
Avec Hawaii, Powertune a poursuivi son évolution et AMD a développé une nouvelle interface, nettement plus rapide, pour le contrôleur de l'étage d'alimentation : SVI2 ( Serial VID 2).


Celle-ci autorise des changements de tension/fréquence en 10 µs, avec une granularité de 6.25 mV. AMD n'a pas voulu nous indiquer la variation minimale de fréquence à laquelle cela correspond. Il est difficile de l'observer précisément puisque la valeur reportée par exemple dans GPU-Z n'est jamais la valeur réelle mais une valeur lissée. Nous l'estimions au départ à +/- 10 MHz mais après différents tests il s'est avéré qu'elle variait suivant la fréquence du GPU dans le cas des cartes overclockées. Nous l'estimons dorénavant entre 6.5 et 7.5 MHz suivant la carte. Notez que l'interface SVI2 est capable de supporter jusqu'à 255 P-states mais AMD n'en a pas besoin d'autant pour le moment.

Cette interface est capable de transmettre au GPU des tensions/intensités à 40 kHz, ce qui exige une bande passante significative de l'ordre de 20 Mbps. Si le GPU reçoit toutes ces données c'est parce qu'AMD a revu complètement le fonctionnement de PowerTune :


En effet, PowerTune sur Radeon R9 290 est non-déterministe, exactement comme GPU Boost, mais toujours autopiloté par le GPU, comme pour les précédentes Radeon. Il se base sur la température réelle du GPU ainsi que sur sa consommation réelle, deux paramètres qui vont varier d'un échantillon à l'autre du GPU.

L'algorithme utilisé par PowerTune peut être très complexe, la technologie étant flexible et les capteurs internes, précédemment utilisés pour estimer la consommation, étant toujours présents. AMD indique que PowerTune peut par exemple exploiter les données des capteurs internes et/ou de la consommation instantanée pour en déduire une future élévation de la température GPU et l'anticiper avec une légère hausse de la vitesse du ventilateur alors que sans celle-ci une hausse plus importante aurait été nécessaire. Notez que comme souvent avec les GPU, rien ne dit qu'une possibilité technique est réellement exploitée dans les produits et les pilotes finaux.

Depuis très longtemps, la courbe de vitesse du ventilateur des cartes graphiques est on ne peut plus simple : T° X = Y %. Pour les GeForce GTX 700, Nvidia a opté pour une limite de température basse de 80 °C qui permet de limiter la vitesse du ventilateur puisqu'il s'agit d'une simple courbe comme expliqué plus haut. Son système de contrôle logiciel du GPU se charge de faire en sorte de respecter cette température.

Pour la Radeon R9 290X, un peu plus gourmande, AMD a dû faire des compromis, en privilégiant les performances et les nuisances sonores. La température visée est ainsi élevée : 95 °C. AMD indique que tous les composants sont prévus pour cette température, bien entendu principalement le GPU et son packaging. Avant d'avoir du recul sur les taux de retour nous ne pouvons que laisser le bénéfice du doute à AMD. Notez que la comparaison avec les 80 °C de Nvidia n'est pas spécialement valide puisque les choix ont été différents et peuvent faire que 95 °C est un problème pour l'un et pas pour l'autre.

Ensuite, AMD a abandonné la courbe de ventilation classique. Le lien température – vitesse ventilateur n'est plus rigide et AMD peut imposer une vitesse de ventilateur maximale, indépendante de la température, ce qui est une meilleure approche au final pour limiter les nuisances sonores que celle de Nvidia.

Typiquement voici comment Powertune se comporte sur la Radeon R9 290X de référence lors du démarrage d'une tâche 3D telle qu'un jeu :

1. Le GPU monte à 1000 MHz
2. Il y reste si sa consommation ne dépasse pas la limite de 208W, sinon sa fréquence est réduite
3. Le ventilateur accélère lentement jusqu'à ce que le GPU atteigne 94 °C
4. Si cela est nécessaire, il accélère rapidement jusqu'à sa vitesse maximale pour ne pas atteindre 95 °C
5. Si le GPU atteint 95 °C, sa fréquence est réduite jusqu'à revenir à 94 °C
6. Si le GPU est descendu jusqu'à 727 MHz, le ventilateur peut accélérer au-delà de la vitesse maximale
7. Si la température GPU atteint 100°C pendant 2 secondes, la carte se coupe brutalement


Page 3 - Comprendre Powertune : plus de détails

Que représente la limite de 208W ?
Selon AMD, la limite de consommation de 208W représente l'enveloppe thermique du GPU, soit la consommation du seul GPU, mesurée après l'étage d'alimentation.

Le TDP, ou la consommation globale de la carte graphique, est donc plus élevé puisqu'il englobe les pertes liées au rendement de l'étage d'alimentation, la consommation des puces mémoire etc. Pour une Radeon R9 290 ou 290X, cette limite de consommation de 208W du GPU correspond à un TDP de +/- 285W. Une chiffre qu'AMD rechigne à communiquer, en partie parce que son approche fait qu'il n'est pas fixé précisément, la consommation maximale des cartes dépend du rendement de l'étage d'alimentation qui peut varier quelque peu d'un échantillon à l'autre et surtout suivant les températures.


AMD nous a expliqué lors du lancement des Radeon R9 290 que son système de gestion de la consommation était tellement rapide qu'il pouvait maintenir une consommation presque stable (il était alors question d'une limite de 207W et non de 208W). Nous étions plutôt sceptiques par rapport à une telle capacité puisqu'un système basé sur la mesure de la consommation réelle est censé agir à postériori, mais AMD nous avait alors assuré que c'était bel et bien le cas. Cela en nous confirmant à plusieurs reprises que l'algorithme du nouveau Powertune ne se servait plus de l'estimation de la consommation mais bien de la consommation mesurée.

Avec les Radeon R9 290 et 290X, AMD expose dans son API de monitoring (exploitée par exemple par GPU-Z) la consommation directement liée au GPU, mesurée avant et après l'étage d'alimentation. De quoi pouvoir observer le rendement de ce dernier. Il est par ailleurs possible de faire varier manuellement la limite de consommation Powertune avec un biais de -50% à +50%. De quoi cette fois pouvoir facilement tester chaque carte graphique avec une consommation GPU identique et réaliser des mesures en conditions normalisées ? Oui, mais pas tout à fait.


Ce que nous avons observé
En jouant simplement avec le paramètre de contrôle de la limite de consommation, nous sommes arrivés à peu près à forcer une consommation GPU identique sur toutes les cartes. A peu près, mais pas précisément. Nous nous attendions à une petite marge d'erreur puisque le contrôle ne peut se faire plus précisément que par étape de 1% (ce qui représente 2 à 2.5W selon les cartes). L'erreur était cependant plus importante que cela (3-5%) et progressait en cas de limite de consommation très faible ou très élevée comme c'est le cas sur les cartes partenaires qui peuvent l'avoir revue à la hausse. Nous nous sommes donc penchés de plus près sur Powertune de manière à essayer de gagner en précision mais surtout pour vérifier que nous testions bien ce que nous voulions tester.

Nous avons tout d'abord observé le comportement du mécanisme de gestion à travers la mesure de la consommation reportée par Powertune. Pour cela nous avons lancé une tâche qui pousse le GPU dans sa limite de consommation et observé les relevés de GPU-Z, en sortie d'étage d'alimentation :


Ce relevé de GPU-Z produit un résultat bien différent de ce que nous annonçait AMD, mais également bien plus logique. Où est passé le maintien d'une consommation stable ? Confronté à nos observations, AMD n'a pas voulu donner trop de détails mais s'est contenté de nous indiquer deux choses : la ligne VDDC n'est pas la seule qui alimente le GPU et Powertune exploite des valeurs filtrées/lissées. En d'autres termes, Powertune ne base pas ses réactions sur les mesures de consommation brutes.

Quand AMD nous expliquait que Powertune est capable de maintenir une consommation très stable car il est très réactif, il s'agissait d'un raccourci quelque peu trompeur. La réalité c'est que Powertune exploite des valeurs instantanées qui ne sont pas des mesures de consommation, mais plutôt des moyennes d'un certain nombre de mesures précédentes. C'est bien entendu beaucoup plus facile de maintenir stable une moyenne de mesures de consommation plutôt qu'une consommation instantanée… Cette dernière varie fortement en pratique, comme en témoigne notre graphe qui montre qu'elle évolue entre 137W et 205W avec une moyenne de 170W.

Nous pourrions penser qu'avec un maximum de 205W, Powertune s'est contenté maladroitement de ne pas dépasser l'enveloppe maximale de 208W, tombant la plupart du temps largement sous sa limite et réduisant par conséquent bien trop la fréquence GPU. Mais ce n'est pas le cas, la valeur maximale notée ici de 205W n'est qu'une coïncidence.

Avec les cartes de référence, la moyenne de 170W se retrouve dans toutes les situations limitées par la consommation GPU et c'est en fait cette moyenne de 170W que Powertune se charge de maintenir. Comme nous l'a indiqué AMD, l'enveloppe de 208W comprend cette consommation VDDC de 170W et autre chose.

Cette autre chose, qu'est-ce que c'est ? Nous ne le savons pas précisément, mais nous sommes par contre persuadés que cette partie n'est pas mesurée mais est simplement estimée par AMD. Grossièrement, Powertune mesure l'intensité et la tension VDDC, en déduit la consommation VDDC, en fait la moyenne sur une certaine période et y ajoute 38W (à +/- 1W près).

Cette part de 38W est-elle fixe ? Nous avons effectué de très nombreux tests pour essayer de déterminer de quoi elle dépend.

Si nous faisons varier la limite de consommation elle ne bouge pas. Par exemple en passant de 208W à 312W de limite (+50%), la limite VDDC moyenne ne passe pas à 255W (170W +50%) mais monte à 274W (312W – 38W). Vous noterez ainsi au passage que l'étage d'alimentation principal du GPU, qui produit le courant VDDC, voit le stress à son niveau augmenter plus que ce que ne laisse penser le paramètre Powertune (+50% -> +61%). Il en va de même en réduisant la limite de consommation, à -50%, la limite VDDC moyenne tombe à 66W et non à 85W.

Il semble dès lors évident que ces 38W sont destinés à prendre en compte, tout du moins en partie, la consommation indirecte du GPU, telle que celle issue de ses différents bus de communication qui sont alimentés via d'autres sources que le VDDC. L'utilisation de différentes sorties écrans ou résolutions n'a pas eu d'impact sur cette valeur de 38W, tout comme la norme PCI Express utilisée (1.0, 2.0, 3.0). Par contre un autre paramètre sur lequel nous pouvons jouer a bel et bien un impact sur les limites du système de contrôle de la consommation GPU : la fréquence de sa mémoire. Voici ce que nous avons observé :


Un lien semble évident entre la fréquence mémoire et la consommation VDDC moyenne autorisée par Powertune. Plus la première augmente, plus la seconde est réduite. En cas de situation dans laquelle la limite de consommation est atteinte, augmenter la fréquence mémoire a donc pour effet de réduire la fréquence GPU et donc potentiellement les performances.

Sur base de ces observations et de mesures similaires effectuées sur plusieurs cartes, il semble que la fréquence mémoire influence directement la part estimée de la consommation à hauteur de 50% lorsque les fréquences de références sont d'application. Un petit calcul rapide nous donne ainsi en première approximation que la consommation totale prise en compte par Powertune est égale à la consommation VDDC + 19W + (15 nW * fréquence mémoire). Nous avons ajouté en pointillés sur le graphique cette dernière part de cette formule approximative et force est de constater qu'elle est très proche de la réalité. Suffisamment pour l'utilisation que nous en avons.

Reste que nous ne savons pas si cette part de +/-38W (aux fréquences de référence), apparemment estimée par AMD, correspond bien à une consommation de 38W en pratique. Nous devons bien entendu supposer qu'AMD la surestime quelque peu par sécurité et qu'elle peut être variable d'une carte à l'autre. A consommation VDDC moyenne identique et à température similaire de l'étage d'alimentation, la consommation totale de plusieurs exemplaires de R9 290 et 290X de référence était cependant presque identique. De quoi nous laisser penser que cette part de la consommation ne varie pas autant que la consommation VDDC.

Pour tenter d'égaliser la consommation des différentes Radeon R9 290/290X, nous avions dès lors deux options : fixer une limite liée à l'enveloppe globale ou fixer une limite liée à la consommation VDDC. Compte tenu de nos observations, nous avons opté pour une valeur VDDC fixe de 150W (moyenne mesurée), quitte à légèrement désavantager les cartes dont la mémoire est overclockée (+1W de consommation GPU estimé par Powertune quand la mémoire passe de 1250 à 1350 MHz). Cela correspond à une consommation GPU totale estimée de 188W, mais qui en réalité est probablement quelque peu inférieure. C'est la puissance que devra directement dissiper le ventirad à travers sa base.


Que peuvent personnaliser les partenaires d'AMD ?
Les partenaires d'AMD ont la possibilité de personnaliser différents paramètres à commencer bien entendu par les fréquences. Ils peuvent également revoir à la hausse la limite de consommation pour donner plus de marge de manœuvre au GPU. Ils modifient alors la limite totale, mais la part estimée reste fixée de la même manière en valeur absolue par AMD. Par exemple, si un fabricant décide de passer la limite de consommation de 208W à 250W (+20%), les 42W de plus seront intégralement affectés à la limite de consommation VDDC qui progressera alors de +25%.

Les partenaires d'AMD ont enfin la possibilité de modifier le refroidissement avec une limite différente pour la vitesse maximale du ou des ventilateurs, mais pas pour la limite de température qui reste imposée à 95 °C. Plus radical, ils ont la possibilité de désactiver le contrôle avancé de la vitesse du ventilateur par Powertune pour le remplacer par une courbe de vitesse classique qui dépend uniquement de la température GPU. C'est ce que la plupart des fabricants ont décidé de faire, probablement pour pouvoir proposer facilement des cartes qui limitent la température GPU sans impacter les performances.

La température de 95 °C fixée par AMD semble élevée et pourrait inquiéter certains utilisateurs, même si rien n'indique qu'elle puisse être source de problème. AMD insiste avoir validé le GPU, son packaging et les composants environnants pour cette température. Alors pourquoi les fabricants de cartes graphiques s'imposent-ils une température GPU plus faible ? Très pragmatique, un responsable taïwanais nous a répondu franchement : "En fait, rien ne nous indique que 95 °C est un problème pour la fiabilité ou la durée de vie, je pense que 95 °C est très bien pour ce GPU. Mais si certains utilisateurs ont l'impression que c'est trop chaud, mes collègues des ventes veulent qu'on réduise la température GPU. Et la température GPU est un argument commercial important, ce serait un problème pour mettre en avant nos produits si toutes les cartes étaient à 95 °C."

Une fois le contrôle des ventilateurs par Powertune désactivé, voici comment se comporte une Radeon R9 290X aux fréquences de référence :

1. Le GPU monte à 1000 MHz
2. Il y reste si sa consommation ne dépasse pas la limite de 208W, sinon sa fréquence est réduite
3. Le ventilateur accélère suivant une courbe liée à la température GPU
4. Si le GPU atteint 95 °C, sa fréquence est réduite jusqu'à revenir à 94 °C

Il n'y a alors plus de fréquence qui peut être qualifiée de fréquence de base, la fréquence GPU peut descendre jusqu'à sa fréquence de repos. Sauf échauffement très rapide que Powertune ne peut compenser suffisamment vite, la vitesse du ventilateur n'ira jamais au-delà de la valeur en % attribuée par la courbe de ventilation à la température de 95 °C.

Il nous semble évident qu'il y a probablement nettement mieux à faire au niveau des cartes personnalisées si AMD pouvait trouver une manière efficace d'exposer un maximum de paramètres de Powertune à ses partenaires. Et mieux : les aider à configurer et optimiser le tout suivant leurs priorités. Ce n'est pas le cas à l'heure actuelle et grossièrement ils ont deux options : exploiter le mode avancé de Powertune tel quel, calibré pour les cartes de référence à ventilateur radial, ou le désactiver et se contenter d'un mode simple qu'ils peuvent contrôler.

Bien que ce phénomène n'ait été jugé primordial par aucun partenaire auquel nous en avons parlé, réduire la température permet dans certains cas d'augmenter légèrement les performances :


Plus un GPU est chaud, plus il consomme, notamment parce que les courants de fuite augmentent avec la température. Lorsque la consommation est le facteur limitant, cela veut dire que plus un GPU est chaud, plus sa fréquence est réduite.

C'est ce que nous avons illustré sur ce dernier graphique. La Radeon R9 290X atteint ici sa limite de consommation VDDC moyenne de 170W. La fréquence moyenne lorsque son GPU se situe entre 45 et 49 °C est de 906 MHz et descend progressivement jusqu'à 876 MHz lorsque le GPU atteint la température maximale de 94 °C. Les performances ont alors chuté d'un peu plus de 3%. Entre un GPU tout juste sous 75 °C et un GPU à 94 °C, une comparaison plus réaliste, le gain peut être de 2%. Ce n'est pas énorme mais il faut le signaler.


Page 4 - Protocole de test 2.1.a

Protocole de test 2.1.a
Après un peu plus de deux ans d'exploitation, nous avons légèrement fait évoluer notre protocole de test des cartes graphiques dans le but de tenter d'y ajouter des mesures normalisées.

Le protocole de test 2.x est pour rappel basé sur un boîtier Cooler Master RC-690 II Advanced, qui a marqué un changement radical par rapport à notre ancien Sonota 3. Largement perforé, il est également mieux équipé au niveau du refroidissement avec un ventilateur de 140mm en aspiration à l'avant et des ventilateurs de 120 et de 140mm en extraction à l'arrière.

Nous l'avons légèrement personnalisé en remplaçant l'ensemble des ventilateurs d'origine par des modèles Noctua : un NF-P14 FLX en aspiration et deux NF-S12B en extraction. Une modification qui améliore le rapport refroidissement/bruit mais qui permet surtout de nous débarrasser du bruit mécanique des ventilateurs d'origine. Si ce bruit ne modifiait pas spécialement la pression sonore obtenue lors des mesures, il rendait difficile l'appréciation à l'oreille des nuisances sonores, ce qui est nécessaire quand le ventilateur de la carte graphique produit lui aussi un bruit mécanique ou quand sa vitesse varie.


Le système reprend une plateforme P67 et un Core i7-2600. Pour la carte-mère, nous avons opté pour la Sabertooth P67 d'Asus qui a la particularité de proposer un slot d'espace en plus entre le CPU et le premier port graphique, ce qui facilite les prises de vue infrarouges. Nous avons cependant retiré son armure en plastique qui empêche de visualiser la température des différentes zones du PCB. Alors que nous utilisions précédemment le ventirad box Intel, nous avons cette fois opté pour un Big Shuriken de Scythe, plus efficace et que ne souffre pas de l'encombrement des modèles tour, qui auraient posé problème pour les photos.

Un rhéobus Scythe Kaze Master nous permet de contrôler la vitesse des ventilateurs boîtier et CPU. Elle est ainsi fixée à 900 RPM pour le ventilateur CPU au repos et en charge. Quant aux ventilateurs Noctua, ils tournent à 600 RPM au repos alors qu'en charge le 140mm passe à 780 RPM et les 120mm à 990 RPM.

Pour l'alimentation, nous avons opté pour un modèle haut de gamme : une X850 de Seasonic. Cette dernière a l'avantage d'être passive lorsque la consommation ne dépasse pas les 200W, soit quand notre système est au repos. Un SSD Vertex 2 d'OCZ de 64 Go fait office de disque système alors que deux disques durs, un Hitachi Deskstar 7200 RPM et un Western Digital Raptor 10000RPM font office de disques secondaires.

Pour les mesures de températures, nous conservons notre caméra thermique Fluke Ti25 qui permet d'obtenir un visuel des différentes températures que nous relevons également via les nombreuses sondes présentes sur la Sabertooth d'Asus. Du côté des nuisances sonores, nous avons opté pour un soomètre Cirrus Optimus CR152A Class 2 qui permet de mesurer des niveaux sonores aussi bas que 20 dBA, niveau à laquelle la pièce utilisée permet de descendre. Une précision nécessaire pour observer le comportement des cartes graphiques au repos, ce que ne permettent pas de faire les sonomètres bon marché qui ont tendance à présenter des résultats de type 35 dBA pour tout le monde.


Le sonomètre est monté sur un pied et placé à 50cm du côté du boîtier, surélevé de 20cm par rapport à la table sur laquelle ce dernier est posé. Entre 20 et 22 dBA mesuré, on peut qualifier les solutions de silencieuses. Jusqu'à 25 dBA, le refroidissement se fait de manière très discrète. Entre 25 et 30 dBA, on qualifiera le niveau de discret. Entre 30 et 35 dBA on est à un niveau standard, alors que l'on commence à être bruyant entre 35 et 40 dBA. Au-delà le niveau atteint est élevé et peut devenir difficilement supportable pour un ordinateur, bien que ce seuil, comme les autres, soit très subjectif et dépende de plusieurs facteurs tels que la régularité du bruit ou encore l'environnement.

Nous mesurons les nuisances sonores lors d'une utilisation normale du boîtier, mais également en isolant la carte graphique, c'est-à-dire en coupant disques durs et ventilateurs CPU et du boîtier. De quoi départager beaucoup plus finement les cartes les moins bruyantes.

Pour le test de charge, nous utilisons la scène 1 de 3DMark 11. Nous avions opté pour celle-ci fin 2011 parce qu'elle n'utilise pas la tessellation, technique de rendu qui pouvait entrainer une baisse de la consommation sur les cartes qui étaient saturées à ce niveau. Cette scène est cependant légèrement moins gourmande au niveau de la consommation que celle de 3DMark06 du protocole 1.x, qui saturait nettement plus les unités de texturing. Ce test de charge se rapproche donc fortement d'un jeu très gourmand et reste loin des stress tests tels que Furmark et OCCT au niveau de la consommation. Le CPU, de son côté, est chargé avec Prime95 sur 4 threads, avec une priorité la plus faible.

Compte tenu de la montée en puissance des GPU, les dernières cartes graphiques peuvent être légèrement limitées au niveau du CPU quand Prime95 est lancé sur 4 threads, même avec une priorité minimale. Pour les tests de charge classiques nous avons continué d'utiliser 4 threads malgré tout, l'impact n'étant pas énorme, mais pour les tests supplémentaires en modes overclocking et normalisé, nous sommes passés à 3 threads.

Pourquoi des tests normalisés ? La consommation réelle de deux échantillons de GPU testés dans des conditions parfaitement identique, n'est pas, elle, identique. En cause de légères variations de la production qui font notamment varier les courants de fuites, soit la quantité d'énergie qui est gaspillée par le composant. Les résultats peuvent être significativement différents si par malchance l'échantillon testé est plutôt mauvais ou s'il est plutôt bon, d'autant plus que certains fabricants qui nous prêtent ces cartes graphiques en test ont tendance à s'assurer d'être dans le second cas, ce qui réduit températures et nuisances sonores.

Nous avons dès lors fait en sorte de tester toutes les Radeon R9 290 avec une consommation de 150W pour le GPU (soit en sortie de l'étage d'alimentation), un paramètre que nous pouvons contrôler à travers Powertune, d'autant plus que nous avons dorénavant une plutôt bonne compréhension de l'algorithme exploité par AMD (voir page précédente). Nous avons hésité entre tester les cartes simplement à 150W ou y ajouter également une normalisation de la température GPU, cette fois en ajustant manuellement (via un contrôle à distance) la vitesse du ou des ventilateurs pour maintenir 85 °C. Les deux approches ont chacune des avantages et des désavantages. Pour ce comparatif, nous avons fini par choisir de normaliser également la température, ce qui permet de pouvoir juger plus finement de l'efficacité du ventirad.

Voici comment se déroulent les tests:

- Contrôle de la température ambiante pour rester entre 25 et 26 °C
- 45 minutes au repos
- Mesure du bruit
- Relevé des capteurs de températures
- Ouverture du boîtier pour prise rapide d'une photo thermique
- Fermeture du boîtier
- 45 minutes de charge
- Mesure du bruit
- Ouverture du boîtier pour prise rapide d'une photo thermique
- Fermeture du boîtier
- Relevé des capteurs de températures via log
- 15-30 minutes de charge normalisée
- Adaptation progressive de la vitesse du ou des ventilateurs GPU
- 45 minutes de charge normalisée
- Mesure du bruit
- Ouverture du boîtier pour prise rapide d'une photo thermique
- Fermeture du boîtier
- Relevé des capteurs de température GPU via log
- 45 minutes de charge avec overclocking
- Mesure du bruit
- Ouverture du boîtier pour prise rapide d'une photo thermique
- Fermeture du boîtier et extinction des disques durs
- Relevé des capteurs de température GPU via log
- Extinction des ventilateurs CPU et boîtier
- Vitesse du ventilateur GPU fixée manuellement aux valeurs repos/charge/normalisée/overclocking/100% et mesure du bruit

Notez que pour ces dernières mesures nous nous assurons que les RPM soient bien identiques, et pas seulement la vitesse exprimée en %, puisqu'ils peuvent varier légèrement avec la tension d'alimentation du ventilateur quand le GPU est en charge.

Les mesures autour de l'overclocking se font en poussant la carte au maximum de ses possibilités, ce qui inclus une modification de la tension GPU ainsi qu'un overclocking de la mémoire. Si le test s'avère instable (l'overclocking a précédemment été déterminé sur un autre système, de type banc de test) ou si des artefacts sont visibles, nous le recommencer en réduisant légèrement soit la fréquence mémoire, soit la fréquence GPU.


Page 5 - AMD Radeon R9 290 de référence en test

La Radeon R9 290 de référence

La Radeon R9 290 de référence partage le design de la Radeon R9 290X de référence, à base de turbine pour extraire l'air chaud du boîtier, mais est cadencée aux fréquences de base de 947 MHz pour le GPU et de 1250 MHz pour sa mémoire GDDR5 de 4 Go. Certaines variantes sont livrées avec Battlefield 4 et d'autres sont légèrement overclockées (en italique dans la liste) :

Asus Radeon R9 290 4GD5 : de
Gigabyte Radeon R9 290 4 Go (R929D5-4GD-B) : de
Gigabyte Radeon R9 290 4 Go (R929D5-4GD-B) + Battlefield 4 : de
HIS Radeon R9 290 4 Go
MSI Radeon R9 290 4GD5 : de
MSI Radeon R9 290 4GD5 + Battlefield 4 : de
Sapphire Radeon R9 290 4 Go : de 411,00 à 411,00 €
VTX 3D Radeon R9 290 4GBD5-MDHX
VTX 3D Radeon R9 290 4GBD5-MDHXG + Battlefield 4

Pour le lancement de la Radeon R9 290, AMD nous a fourni deux cartes de référence. Ce modèle a été commercialisée tel quel par de nombreux partenaires au lancement et subsiste toujours sur le marché. Pour les tests, nous avons retenu le moins efficace de nos deux échantillons et nous ne l'avons pas démonté afin de le conserver dans son état d'origine.


La carte



Pour ses Radeon R9 290 et 290X de référence, AMD reprend son design habituel, avec le traditionnel changement de design de la coque. Sobre mat pour les HD 5000, mat pas très beau pour les HD 6000, sobre brillant pour les HD 7000 et finalement mat assez agressif pour les Radeon R200. Visuellement c'est plutôt réussi même si nous aurions tendance à préférer le style plus sobre des Radeon HD 7000 d'autant plus que leur coque résonne moins au contact. Si rien d'indique que cela impacte en pratique les nuisances sonores, le sentiment de robustesse s'en ressent.

Dans tous les cas, la coque en plastique reste de conception assez simple, AMD ayant clairement décidé de ne pas tenter de concurrencer Nvidia sur le niveau de finition des GeForce haut de gamme récentes.

Au niveau du ventirad en lui-même, nous retrouvons la même turbine que sur les Radeon HD 7970 ainsi qu'une très large chambre à vapeur surmontée d'un radiateur en aluminium similaire mais pas tout à fait identique. Il a notamment été biseauté au niveau de la sortie d'air pour diriger plus efficacement l'air vers la grille d'extraction.


Le PCB de référence s'inspire largement lui aussi de celui de la Radeon HD 7970. La connectique a cependant été revue avec deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort alors que les connecteurs CrossFire X disparaissent bien que leurs traces soient toujours présentes sur le PCB (voir sur la photo arrière). Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

AMD reste sur un étage d'alimentation de 5 phases pour le GPU mais certains composants ont été quelque peu musclés. Il faut dire qu'avec un TDP global de +/- 285W et une limite de consommation de 208W pour le GPU, qui peut être relevée de 50% via le panneau de contrôle, le stress à leur niveau peut être relativement important. Par défaut ils sont cependant très bien refroidis sur les cartes de référence. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée Hynix.

A noter qu'AMD se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique la consommation flirte avec la limite des normes de ces connecteurs lors de charges très lourdes. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, n'est que très peu mise à contribution, un très bon point.

AMD a conservé le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre. Ces bios peuvent être exploités pour proposer deux profils de refroidissement différents ou des bios avec et sans support de l'UEFI. Par défaut sur la Radeon R9 290 de référence, les deux bios sont cependant identiques et correspondent à une limite de 47% de la vitesse des ventilateurs.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290 de référence de 947/1250 MHz à 1050/1400 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1100/1600 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut, les limites Powertune de la Radeon R9 290 correspondent à peu près à un TDP global de 285W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus de 400W. Des limites identiques avec celles de la Radeon R9 290X de référence, mais comme en témoignent ces mesures, d'une carte à l'autre, la consommation peut en pratique varier significativement : par exemple de 220 à plus de 250W dans Battlefield 4.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


Pour ses Radeon R9 290 et 290X de référence, AMD n'a pas donné la priorité à la température GPU, que ce soit au repos ou en charge. AMD fait au contraire en sorte de maximiser le température, dans la limite de 95 °C, pour contenir autant que possible les nuisances sonores. Malgré cela, ces Radeon restent bruyantes, voire très bruyantes. Pour la Radeon R9 290, AMD visait au départ une vitesse maximale du ventilateur 47%, qui a été par la suite transformée en +/- 4700 RPM de manière à uniformiser les résultats entre différents échantillons. Pour la Radeon R9 290X, AMD propose deux modes qui diffèrent de celui de la Radeon R9 290, l'un à +/- 3150 RPM et l'autre à +/- 2250 RPM (anciennement 55 et 40%). Tout cela est configurable par l'utilisateur.

En pratique, les Radeon R9 290 et 290X ne sont pas limitées par leur limite de consommation mais bien par leurs limites de température et de ventilation. Comme prévu par AMD, le GPU atteint rapidement sa température maximale et le ventilateur accélère progressivement. Après quelques temps de charge, ce dernier atteint la limite définie par Powertune et la fréquence GPU est revue à la baisse pour se contenter de 810 MHz au lieu de 947 MHz dans le cas de notre Radeon R9 290.

Alors que la limite de consommation est de 170W au niveau du VDDC, en pratique, la Radeon 290X dans le boitier fermé et avec ses paramètres par défaut n'est capable de dissiper que 140W en mode Quiet et que 160W en mode Uber. Avec 150W, la Radeon R9 290 se place tout juste entre ces valeurs, ce qui est logique au vu des vitesses du ventilateur.

Les VRM sont plutôt bien refroidis sur les cartes de référence, particulièrement les VRM1 qui correspondent aux VRM de l'étage d'alimentation principal du GPU, les VRM2 se chargeant de la mémoire GDDR5.

Au prix de nuisances sonores insupportables, avec augmentation de la limite de consommation, la Radeon R9 290 est capable de maintenir la fréquence maximale de son GPU overclocké. A noter que lorsque la consommation GPU est très élevée, Powertune a tendance à moins bien prendre en compte l'inertie thermique (ou prend plus de sécurité), ce qui explique que son ventilateur accélère légèrement plus que nécessaire ce qui finit par faire baisser la température GPU de 94 °C à 92 °C.


Relevés du système

Rien à signaler au niveau des températures système étant donné que la carte expulse en dehors du boîtier la majorité de l'air chaud qu'elle produit.


Thermographie infrarouge

R9 290 de référence
R9 290X de référence
  [ Charge ]
  [ Charge ]  [ Bios Quiet ]

Aucun problème à signaler au niveau du système dans son ensemble.



R9 290 de référence
R9 290X de référence
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Quiet ]

Le ventirad de référence étant de type radial, il déplace la chaleur de l'arrière vers l'avant de la carte, ce qui explique le très bon refroidissement de l'étage d'alimentation du GPU mais fait monter la température du PCB de l'autre côté, d'autant plus que la température GPU visée par Powertune est élevée. Un phénomène qui s'accentue avec la baisse de la vitesse maximale du ventilateur.


Notre avis
Les Radeon R9 290 et R9 290X de référence ont pour elles deux avantages : elles expulsent l'air chaud du boîtier et refroidissement très bien leur étage d'alimentation. Malheureusement, elles souffrent de nuisances sonores qui varient de très élevées à insupportables. Par ailleurs, leurs performances ne sont pas optimales, puisque même à ces niveaux de bruit, leur turbine ne parvient pas à maintenir le GPU au frais. Ce dernier voit donc sa fréquence réduite de façon plus ou moins importante suivant la charge et la situation.

Ces modèles seront à privilégier pour les boîtiers très mal refroidis ou pour les systèmes multi-cartes, qui auront du mal à s'accommoder de ventirads qui n'expulsent pas l'air chaud vers l'extérieur, mais il faudra garder en tête que les nuisances sonores seront très élevées. Si votre boîtier est mal ventilé et que vous avez horreur du bruit, les Radeon R9 290 et R9 290X ne sont pas faites pour vous. A moins de passer au watercooling bien entendu.


Page 6 - AMD Radeon R9 290X de référence en test

La Radeon R9 290X de référence

La Radeon R9 290X de référence partage le design de la Radeon R9 290 de référence, à base de turbine pour extraire l'air chaud du boîtier, mais est cadencée aux fréquences de base de 1000 MHz pour le GPU et de 1250 MHz pour sa mémoire GDDR5 de 4 Go. Certaines variantes sont livrées avec Battlefield 4 et d'autres sont légèrement overclockées (en italique dans la liste) :

Asus Radeon R9 290X 4GD5 : de
Asus Radeon R9 290X 4GD5 + Battlefield 4 : de
Club 3D Radeon R9 290X 4GD5 : de
Club 3D Radeon R9 290X 4GD5 + Battlefield 4 : de
Gigabyte Radeon R9 290X 4 Go (R929D5-4GD-B) : de
Gigabyte Radeon R9 290X 4 Go (R929D5-4GD-B) + Battlefield 4 : de
HIS Radeon R9 290X 4 Go (R929D5-4GD-B) : de
HIS Radeon R9 290X 4 Go (R929D5-4GD-B) + Battlefield 4 : de
MSI Radeon R9 290X 4GD5 : de
MSI Radeon R9 290X 4GD5 + Battlefield 4 : de
Sapphire Radeon R9 290X 4 Go : de
Sapphire Radeon R9 290X 4 Go + Battlefield 4 : de
VTX 3D Radeon R9 290X X-Edition 4 Go : de
VTX 3D Radeon R9 290X X-Edition 4 Go + Battlefield 4 : de

Pour le lancement de la Radeon R9 290X, AMD nous a fourni une carte de référence, qui a été commercialisée telle quelle par de nombreux partenaires au lancement et subsiste toujours sur le marché. Pour éviter de surévaluer ses performances à travers cet échantillon dont le GPU est moins gourmand que la moyenne, nous avons fait l'acquisition d'un seconde exemplaire de référence, de marque HIS. C'est ce dernier que nous utilisons pour les tests mais nous ne l'avons pas démonté afin de le conserver dans son état d'origine.


La carte



Pour ses Radeon R9 290 et 290X de référence, AMD reprend son design habituel, avec le traditionnel changement de design de la coque. Sobre mat pour les HD 5000, mat pas très beau pour les HD 6000, sobre brillant pour les HD 7000 et finalement mat assez agressif pour les Radeon R200. Visuellement c'est plutôt réussi même si nous aurions tendance à préférer le style plus sobre des Radeon HD 7000 d'autant plus que leur coque résonne moins au contact. Si rien d'indique que cela impacte en pratique les nuisances sonores, le sentiment de robustesse s'en ressent.

Dans tous les cas, la coque en plastique reste de conception assez simple, AMD ayant clairement décidé de ne pas tenter de concurrencer Nvidia sur le niveau de finition des GeForce haut de gamme récentes.

Au niveau du ventirad en lui-même, nous retrouvons la même turbine que sur les Radeon HD 7970 ainsi qu'une très large chambre à vapeur surmontée d'un radiateur en aluminium similaire mais pas tout à fait identique. Il a notamment été biseauté au niveau de la sortie d'air pour diriger plus efficacement l'air vers la grille d'extraction.


Le PCB de référence s'inspire largement lui aussi de celui de la Radeon HD 7970. La connectique a cependant été revue avec deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort alors que les connecteurs CrossFire X disparaissent bien que leurs traces soient toujours présentes sur le PCB (voir sur la photo arrière). Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

AMD reste sur un étage d'alimentation de 5 phases pour le GPU mais certains composants ont été quelque peu musclés. Il faut dire qu'avec un TDP global de +/- 285W et une limite de consommation de 208W pour le GPU, qui peut être relevée de 50% via le panneau de contrôle, le stress à leur niveau peut être relativement important. Par défaut ils sont cependant très bien refroidis sur les cartes de référence. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée Hynix.

A noter qu'AMD se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique la consommation flirte avec la limite des normes de ces connecteurs lors de charges très lourdes. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, n'est que très peu mise à contribution, un très bon point.

AMD a conservé le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre. Ces bios peuvent être exploités pour proposer deux profils de refroidissement différents ou des bios avec et sans support de l'UEFI. Par défaut sur la Radeon R9 290X de référence, le premier bios, qualifié de "Uber", vise une limite de 55% pour la vitesse du ventilateur alors que la second bios, qualifié de "Quiet", vise une limite de 40%.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290X de référence de 1000/1250 MHz à 1075/1350 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1125/1350 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation. Sur cet échantillon la mémoire était visiblement très peu coopérative au niveau de l'overclocking.


Par défaut, les limites Powertune de la Radeon R9 290X correspondent à peu près à un TDP global de 285W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus de 400W. Des limites identiques avec celles de la Radeon R9 290 de référence, mais d'une carte à l'autre, la consommation peut en pratique varier significativement.

En mode Quiet, la limite de température et de ventilation est rapidement atteinte, ce qui limite nettement la capacité de dissipation de l'ensemble et donc la consommation globale de la carte.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


Pour ses Radeon R9 290 et 290X de référence, AMD n'a pas donné la priorité à la température GPU, que ce soit au repos ou en charge. AMD fait au contraire en sorte de maximiser le température, dans la limite de 95 °C, pour contenir autant que possible les nuisances sonores. Malgré cela, ces Radeon restent bruyantes, voire très bruyantes. Pour la Radeon R9 290, AMD visait au départ une vitesse maximale du ventilateur 47%, qui a été par la suite transformée en +/- 4700 RPM de manière à uniformiser les résultats entre différents échantillons. Pour la Radeon R9 290X, AMD propose deux modes qui diffèrent de celui de la Radeon R9 290, l'un à +/- 3150 RPM et l'autre à +/- 2250 RPM (anciennement 55 et 40%). Tout cela est configurable par l'utilisateur.

En pratique, les Radeon R9 290 et 290X ne sont pas limitées par leur limite de consommation mais bien par leurs limites de température et de ventilation. Comme prévu par AMD, le GPU atteint rapidement sa température maximale et le ventilateur accélère progressivement. Après quelques temps de charge, ce dernier atteint la limite définie par Powertune et la fréquence GPU est revue à la baisse pour se contenter de 810 MHz au lieu de 947 MHz dans le cas de notre Radeon R9 290.

Alors que la limite de consommation est de 170W au niveau du VDDC, en pratique, la Radeon 290X dans le boitier fermé et avec ses paramètres par défaut n'est capable de dissiper que 140W en mode Quiet et que 160W en mode Uber. Avec 150W, la Radeon R9 290 se place tout juste entre ces valeurs, ce qui est logique au vu des vitesses du ventilateur.

Les VRM sont plutôt bien refroidis sur les cartes de référence, particulièrement les VRM1 qui correspondent aux VRM de l'étage d'alimentation principal du GPU, les VRM2 se chargeant de la mémoire GDDR5.

Au prix de nuisances sonores insupportables, avec augmentation de la limite de consommation, la Radeon R9 290X est capable de maintenir la fréquence maximale de son GPU overclocké. A noter que lorsque la consommation GPU est très élevée, Powertune a tendance à moins bien prendre en compte l'inertie thermique (ou prend plus de sécurité), ce qui explique que son ventilateur accélère légèrement plus que nécessaire ce qui finit par faire baisser la température GPU de 94 °C à 92 °C.


Relevés du système

Rien à signaler au niveau des températures système étant donné que la carte expulse en dehors du boîtier la majorité de l'air chaud qu'elle produit.


Thermographie infrarouge

R9 290 de référence
R9 290X de référence
  [ Charge ]
  [ Charge ]  [ Bios Quiet ]

Aucun problème à signaler au niveau du système dans son ensemble.



R9 290 de référence
R9 290X de référence
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Quiet ]

Le ventirad de référence étant de type radial, il déplace la chaleur de l'arrière vers l'avant de la carte, ce qui explique le très bon refroidissement de l'étage d'alimentation du GPU mais fait monter la température du PCB de l'autre côté, d'autant plus que la température GPU visée par Powertune est élevée. Un phénomène qui s'accentue avec la baisse de la vitesse maximale du ventilateur.


Notre avis
Les Radeon R9 290 et R9 290X de référence ont pour elles deux avantages : elles expulsent l'air chaud du boîtier et refroidissement très bien leur étage d'alimentation. Malheureusement, elles souffrent de nuisances sonores qui varient de très élevées à insupportables. Par ailleurs, leurs performances ne sont pas optimales, puisque même à ces niveaux de bruit, leur turbine ne parvient pas à maintenir le GPU au frais. Ce dernier voit donc sa fréquence réduite de façon plus ou moins importante suivant la charge et la situation.

Ces modèles seront à privilégier pour les boîtiers très mal refroidis ou pour les systèmes multi-cartes, qui auront du mal à s'accommoder de ventirads qui n'expulsent pas l'air chaud vers l'extérieur, mais il faudra garder en tête que les nuisances sonores seront très élevées. Si votre boîtier est mal ventilé et que vous avez horreur du bruit, les Radeon R9 290 et R9 290X ne sont pas faites pour vous. A moins de passer au watercooling bien entendu.


Page 7 - Asus Radeon R9 290 DirectCU II OC en test

Asus Radeon R9 290 DirectCU II OC

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, Asus propose des Radeon R9 290 équipées de son ventirad maison DirectCU II. La variante OC profite d'un GPU poussé de 947 à 1000 MHz et d'une mémoire en hausse anecdotique de 1250 à 1260 MHz, soit des overclockings respectifs de 5.6 et de 0.8%.

Asus Radeon R9 290 DirectCU II 4 Go (R9290-DC2-4GD5) : de
Asus Radeon R9 290 DirectCU II OC 4 Go (R9290-DC2OC-4GD5) : de

Asus nous a fourni un exemplaire de la Radeon R9 290 DirectCU II OC 4 Go. Nous ne savons pas s'il avait été démonté avant de nous parvenir.


La carte




Pour ses Radeon R9 290 et 290X DirectCU II, Asus fait appel à une déclinaison musclée de son ventirad maison. Celui-ci repose sur un énorme radiateur un aluminium monobloc dans lequel est incrustée la base, en aluminium elle aussi. De cette base partent 5 caloducs en cuivre nickelé dont un de 10mm, 2 de 8mm et 2 de 6mm. A noter que dans le cas du GPU Hawaii, ces deux derniers caloducs ne sont pas en contact avec le GPU et ont donc une utilité limitée. Ce ventirad n'a visiblement pas été optimisé pour un GPU rectangulaire positionné dans le sens de la hauteur. Enfin, 4 caloducs passent par le dessous de la carte et il faudra s'assurer qu'ils disposent d'un espace dégagé sur la carte-mère.


Deux ventilateurs axiaux de 100mm viennent s'incruster dans le radiateur, l'un d'eux étant de type CoolTech, soit avec partie radiale qui vient assister le fonctionnement axial principal du ventilateur. De quoi augmenter significativement le débit d'air selon Asus. L'orientation horizontale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera en partie projeté vers les extrémités de la carte et donc potentiellement vers les disques durs.

Un petit radiateur dédié est chargé du refroidissement des composants sensibles de l'étage d'alimentation.

L'ensemble est plutôt robuste avec une coque en métal à l'avant et à l'arrière. A noter que la face avant peut-être personnalisée par l'utilisateur avec des éléments rouges aux jaunes métallisés. Quant à la plaque arrière, elle n'est en contact avec aucun composant et a donc avant tout un rôle esthétique bien qu'elle permette également de protéger l'arrière e la carte. Une barre de renfort se charge de rigidifier la carte, de l'équerre au PCB. Malgré tout cela il reste cependant possible de pincer l'arrière de la carte lors de la manipulation, mais le radiateur vient alors buter contre les connecteurs d'alimentations et non contre des condensateurs ou d'autres composants.

Le format de la carte est relativement imposant avec près de 29cm de long, le ventirad dépasse le PCB d'un peu plus de 2cm à l'arrière. Par ailleurs, malgré le PCB plus haut que la normale, le ventirad dépasse également sur le dessus pour une hauteur totale de 13cm, contre 10cm pour le format standard.


Contrairement à la majorité de ses concurrents, Asus a opté pour le développement de son propre PCB. La connectique reste identique avec deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort mais nous ne retrouvons plus aucune trace des connecteurs CrossFire X. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Asus passe à un étage d'alimentation de 6 phases pour le GPU mais avec des composants différents de ceux de référence, il est donc difficile d'évaluer leur impact. Asus parle d'une réduction du bruit électrique et d'un gain d'efficacité et de durabilité. Si nous ne pouvons juger de ce dernier point, les deux autres ne nous ont pas particulièrement convaincus lors des tests. Deux phases supplémentaires sont dédiées à l'alimentation de la mémoire GDDR5 de marque Elpida.

Asus a revu la limite de consommation Powertune à la hausse, la poussant de 208W à 250W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 360W. La limite de consommation peut être encore revue à la hausse par l'utilisateur, jusqu'à 50% de plus, via le panneau de contrôle. La consommation totale peut alors atteindre des sommets avec un gros overclocking, mais le petit radiateur utilisé pour le refroidissement de l'étage d'alimentation n'y est pas adapté.

Un détail qu'Asus semble admettre à travers les toutes dernières versions des bios de cette carte puisqu'ils imposent une limite de sécurité de 112 °C pour la température mesurée des VRM. Dès que celle-ci est atteinte, la fréquence GPU tombe à 300 MHz, le temps de revenir à 111 °C. Inutile de préciser que quand cette la limite est atteinte, la fréquence GPU joue au yoyo, ce qui cause de très grosses saccades et rend les conditions de jeu plus que désagréables.

Etrangement, Asus n'avait mis en place au départ cette protection que pour ses Radeon R9 290X et non pour les Radeon R9 290 basée sur le même design. Lors du Computex, nous nous sommes entretenus avec un responsable de la division cartes graphiques d'Asus qui nous a indiqué que cette protection, introduite sous un très vague "Modified parameter reading errors", était censée être appliquée aux deux cartes. Etonné par son absence sur les versions 290, il nous a indiqué qu'il s'agissait d'une erreur. Elle a depuis lors été corrigée avec un nouveau bios introduit mi-juin que nous n'avons pas pu utiliser pour ce test.

Asus se contente de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique la consommation va au-delà des limites des normes des connecteurs PCI Express lors de charges très lourdes. Ce n'est cependant pas un gros problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous. Ces deux connecteurs d'alimentation sont placés en sens inverse pour un montage / démontage plus aisé.


Petit bonus, Asus a prévu des points de mesure des tensions GPU (VDDC), PLL (VDDCI) ainsi que de la mémoire (MVDD).

Asus exploite le double bios pour proposer un profil "Silent" en plus du profil "Performance" activé par défaut. En pratique, le profil "Performance" représente une courbe température / vitesse des ventilateurs classique. Particularité étrange pour un profil "Performance", cette courbe s'arrête à 63%, le ventilateur n'ira jamais plus haut automatiquement.

Le profil "Silent" est une copie de celui du bios de la carte de référence. Il reprend donc le pilotage de la vitesse des ventilateurs par Powertune avec la même vitesse cible de 47% mais qui peut être modifiée facilement par l'utilisateur jusqu'au maximum de 100%. Ce choix d'une limite de 47% témoigne d'un travail minimal de personnalisation de la part d'Asus, il semble peu probable que la vitesse idéale des ventilateurs de ce ventirad maison soit par hasard identique à celle du ventilateur radial de référence d'AMD.


Packaging et bundle

Asus livre sa carte avec un petit manuel, un CD qui contient les pilotes, un convertisseur d'alimentation 2x 6 broches vers 8 broches et deux sets d'éléments décoratifs de son ventirad.

Au niveau logiciel, Asus fournit GPU Tweak, basé sur Rivatuner et GPU-Z. Très complet, il permet de modifier les fréquences et les tensions (sur les cartes Asus uniquement), propose un monitoring et la mise à jour du bios.

La carte est garantie 3 ans.


Au dos de la boîte, Asus met en avant son système annoncé comme 20% plus froid et 3x plus silencieux que celui de référence, un dernier point que le fabricant précise correspondre à une différence de 14 dBA. Asus met également en avant son étage d'alimentation et annonce une durée de vie 2.5x plus longue que celle de celui de référence. Des chiffres quelques peu exagérés comme vous vous en doutez.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290 d'Asus de 1000/1260 MHz à 1100/1400 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1125/1600 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut et depuis le bios de février, les limites Powertune de la Radeon R9 290 DirectCU II OC correspondent à peu près à un TDP global de 360W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus de 500W ! Asus a visiblement voulu prévoir beaucoup de marge mais introduit d'un autre côté une limite drastique au niveau de la température des VRM, probablement après avoir observé des décès prématurés.

Dès lors, à quoi bon pousser autant la limite de consommation et pourquoi conserver autant d'amplitude pour une hausse manuelle supplémentaire ? L'inertie thermique jouant un rôle très important dans la température des VRM qui augmente bien plus lentement que celle du GPU, Asus semble avoir prévu sa carte de manière à ce qu'elle puisse tenir une consommation et une fréquence maximale, même avec un gros OC, tout juste le temps d'exécuter quelques tests, mais pas sur une trop longue période qui pourrait l'endommager.

A noter que pour maintenir la fréquence maximale lors de l'overclocking plus de 10 minutes, nous avons dû exploiter le bios… silence ! C'est totalement incohérent mais Asus a décidé de stopper la courbe de ventilation du bios performance à 63%, ce qui veut dire que les ventilateurs ne peuvent en aucun cas aller au-delà. Si cette vitesse est atteinte, la température GPU progresse jusqu'à atteindre 95 °C et la fréquence est réduite, de 1125 à 1050 MHz dans notre cas.

Le bios silence est par contre plus flexible et peut monter si nécessaire jusqu'à 100%. Powertune semble cependant faire en sorte de ralentir l'évolution de la vitesse des ventilateurs au-delà d'une certaine valeur, et nous avons dû patienter près de 20 minutes pour que la vitesse se stabilise à un niveau (76%) qui permette au GPU de rester à sa fréquence maximale sans dépasser les 94 °C.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


Avec le bios par défaut (Performance), Asus n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte que la température GPU reste plus faible, nous avons noté 83 °C contre 94 °C pour la carte de référence. L'échantillon fourni par Asus est relativement peu gourmand puisqu'en maintenant sa fréquence maximale, overclockée d'usine, il se contente d'une consommation plutôt réduite.

Au repos, la Radeon R9 290 DirectCU II est plutôt discrète mais il faut noter que le ventilateur Cooltech produit un petit sifflement à bas régime. En charge, la carte d'Asus est nettement moins bruyante que celle de référence mais les VRM GPU sont par contre moins bien refroidis.

Une fois le bios silence enclenché, la température GPU bondit de 9 °C, ce qui se traduit par une petite hausse de sa consommation. 6W de plus fournis par le VDDC, ce qui correspond à peu près à 8W au niveau de la carte. Les nuisances sonores sont bel et bien en baisse mais les ventilateurs tournant à faible fréquence, les VRM GPU sont particulièrement mal refroidis. Ils flirtent avec la limite des 112 °C au-delà de laquelle la carte devient inutilisable. Nous sommes convaincus que si cet échantillon fourni par Asus n'était pas particulièrement peu gourmand, la limite aurait été atteinte comme c'est le cas pour la version 290X que nous avons testée. Il en va de même quand la carte est overclockée.


Relevés du système

L'Asus R9 290 DirectCU II n'expulsant pas l'air chaud du boîtier, les températures internes progressent à tous les niveaux, encore plus lorsque le bios silence est exploité.


Thermographie infrarouge

R9 290 de référence
Asus R9 290 DirectCU II OC
  [ Charge ]
  [ Charge ]  [ Bios Silence ]

La thermographie infrarouge met clairement en évidence une élévation des températures internes par rapport à la carte de référence, particulièrement dans le haut et l'avant du boîtier. L'un des disques durs voit ainsi sa température grimper de +/- 10 °C.



R9 290 de référence
Asus R9 290 DirectCU II OC
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Silence ]

Bien que la visibilité soit limitée à l'arrière de la carte compte tenu de la présence d'une plaque métallique, nous pouvons deviner à travers les perforations que l'étage d'alimentation chauffe plus que sur la carte de référence.


Notre avis
Si nous devions utiliser un seul mot pour qualifier les Radeon R9 290 et R9 290X DirectCU II d'Asus, ce serait incohérentes. Nous avons l'impression que les ingénieurs d'Asus se sont perdus dans des modifications de bios qui visent avant tout à assurer de bons résultats dans des tests expéditifs. Asus a dans un premier temps augmenté la limite de consommation, de quoi garantir des performances de premier plan au moins pendant quelques minutes. Asus s'est ensuite aperçu que cela pouvait causer trop de stress à l'étage d'alimentation et a mis en place une protection dès qu'il atteint 112 °C. Cela n'impacte pas les tests brefs, mais peut rendre la carte inutilisable lors d'une longue session d'un jeu.

Alors que nous avions bon espoir que le seul design "basique" à avoir recours à un étage d'alimentation totalement personnalisé puisse se démarquer, il n'en est rien. Soit Asus doit se contenter d'une limite de consommation réaliste et raisonnable pour les capacités de son étage d'alimentation, soit Asus aurait dû investir un peu plus à son niveau, que ce soit en termes de composants ou de refroidissement. Le bricolage qui a été mis en place est ridicule. Si vous n'avez pas la chance de tomber sur un exemplaire à la consommation relative particulièrement réduite, même sans overclocking, le bios silence pourra rendre la carte inutilisable à travers des saccades énormes.

Autre absurdité, Asus a essayé de limiter maladroitement les nuisances sonores en arrêtant la courbe des ventilateurs à 63% pour le bios… performance. Pour jouer de l'overclocking, à condition que l'étage d'alimentation reste au frais ou d'utiliser le bios précédent, il faudra donc passer par le bios… silence dont la vitesse maximale des ventilateurs pourra être poussée facilement à 100%.

Si nous sommes déçus de ce design proposé par Asus, sans overclocking, il se comporte malgré tout mieux que les cartes de référence, notamment sur le plan des nuisances sonores. Malheureusement pour Asus, Sapphire fait aussi bien voire mieux, pour moins cher et sans toutes ces incohérences qui rendent ces Radeon R9 290/290X DirectCU II inadaptées à l'overclocking.


Page 8 - Asus Radeon R9 290X DirectCU II OC en test

Asus Radeon R9 290X DirectCU II OC

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, Asus propose des Radeon R9 290X équipées de son ventirad maison DirectCU II. La variante OC profite d'un GPU poussé de 1000 à 1050 MHz et d'une mémoire en hausse de 1250 à 1350 MHz, soit des overclockings respectifs de 5 et de 8%.

Asus Radeon R9 290X DirectCU II 4 Go (R9290X-DC2-4GD5) : de
Asus Radeon R9 290X DirectCU II OC 4 Go (R9290X-DC2OC-4GD5) : de

AMD nous a fourni un exemplaire de l'Asus Radeon R9 290X DirectCU II OC 4 Go. Nous ne savons pas s'il avait été démonté avant de nous parvenir.


La carte




Pour ses Radeon R9 290 et 290X DirectCU II, Asus fait appel à une déclinaison musclée de son ventirad maison. Celui-ci repose sur un énorme radiateur un aluminium monobloc dans lequel est incrustée la base, en aluminium elle aussi. De cette base partent 5 caloducs en cuivre nickelé dont un de 10mm, 2 de 8mm et 2 de 6mm. A noter que dans le cas du GPU Hawaii, ces deux derniers caloducs ne sont pas en contact, avec le GPU et ont donc une utilité limitée. Ce ventirad n'a visiblement pas été optimisé pour un GPU rectangulaire positionné dans le sens de la hauteur. Enfin, 4 caloducs passent par le dessous de la carte et il faudra s'assurer qu'ils disposent d'un espace dégagé sur la carte-mère.


Deux ventilateurs axiaux de 100mm viennent s'incruster dans le radiateur, l'un d'eux étant de type CoolTech, soit avec partie radiale qui vient assister le fonctionnement axial principal du ventilateur. De quoi augmenter significativement le débit d'air selon Asus. L'orientation horizontale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera en partie projeté vers les extrémités de la carte et donc potentiellement vers les disques durs.

Un petit radiateur dédié est chargé du refroidissement des composants sensibles de l'étage d'alimentation.

L'ensemble est plutôt robuste avec une coque en métal à l'avant et à l'arrière. A noter que la face avant peut-être personnalisée par l'utilisateur avec des éléments rouges aux jaunes métallisés. Quant à la plaque arrière, elle n'est en contact avec aucun composant et a donc avant tout un rôle esthétique bien qu'elle permette également de protéger l'arrière e la carte. Une barre de renfort se charge de rigidifier la carte, de l'équerre au PCB. Malgré tout cela il reste cependant possible de pincer l'arrière de la carte lors de la manipulation, mais le radiateur vient alors buter contre les connecteurs d'alimentations et non contre des condensateurs ou d'autres composants.

Le format de la carte est relativement imposant avec près de 29cm de long, le ventirad dépasse le PCB d'un peu plus de 2cm à l'arrière. Par ailleurs, malgré le PCB plus haut que la normale, le ventirad dépasse également sur le dessus pour une hauteur totale de 13cm, contre 10cm pour le format standard.


Contrairement à la majorité de ses concurrents, Asus a opté pour le développement de son propre PCB. La connectique reste identique avec deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort mais nous ne retrouvons plus aucune trace des connecteurs CrossFire X. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Asus passe à un étage d'alimentation de 6 phases pour le GPU mais avec des composants différents de ceux de référence, il est donc difficile d'évaluer leur impact. Asus parle d'une réduction du bruit électrique et d'un gain d'efficacité et de durabilité. Si nous ne pouvons juger de ce dernier point, les deux autres ne nous ont pas particulièrement convaincus lors des tests. Deux phases supplémentaires sont dédiées à l'alimentation de la mémoire GDDR5 de marque Elpida.

A sa sortie, la Radeon R9 290X DirectCU II se contentait d'une limite de consommation Powertune similaire à celle des cartes de référence, mais via de nouveaux bios, Asus a revu cette limite à la hausse, la poussant de 208W à 250W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 360W. La limite de consommation peut être encore revue à la hausse par l'utilisateur, jusqu'à 50% de plus, via le panneau de contrôle. La consommation totale peut alors atteindre des sommets avec un gros overclocking, mais le petit radiateur utilisé pour le refroidissement de l'étage d'alimentation n'y est pas adapté.

Un détail qu'Asus semble admettre à travers les toutes dernières versions des 2 bios de cette carte puisqu'ils imposent une limite de sécurité de 112 °C pour la température mesurée des VRM. Dès que celle-ci est atteinte, la fréquence GPU tombe à 300 MHz, le temps de revenir à 111 °C. Inutile de préciser que quand cette limite est atteinte, la fréquence GPU joue au yoyo, ce qui cause de très grosses saccades et rend les conditions de jeu plus que désagréables. Nous avons tout d'abord testé ces bios qui ont rendu la carte inutilisable en version silence ou avec un gros overclocking, puis sommes revenus aux bios précédents pour effectuer nos mesures.

Asus se contente de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique la consommation va au-delà des limites des normes des connecteurs PCI Express lors de charges très lourdes. Ce n'est cependant pas un gros problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous. Ces deux connecteurs d'alimentation sont placés en sens inverse pour un montage / démontage plus aisé.


Petit bonus, Asus a prévu des points de mesure des tensions GPU (VDDC), PLL (VDDCI) ainsi que de la mémoire (MVDD).

Asus exploite le double bios pour proposer un profil "Silent" en plus du profil "Performance" activé par défaut. En pratique, le profil "Performance" représente une courbe température / vitesse des ventilateurs classique. Particularité étrange pour un profil "Performance", cette courbe s'arrête à 63%, le ventilateur n'ira jamais plus haut automatiquement.

Le profil "Silent" est une copie de celui du bios de la carte de référence. Il reprend donc le pilotage de la vitesse des ventilateurs par Powertune avec la même vitesse cible de 40% mais qui peut être modifiée facilement par l'utilisateur jusqu'au maximum de 100%. Ce choix d'une limite de 40% témoigne d'un travail minimal de personnalisation de la part d'Asus, il semble peu probable que la vitesse idéale des ventilateurs de ce ventirad maison soit par hasard identique à celle du ventilateur radial de référence d'AMD.


Packaging et bundle

Asus livre sa carte avec un petit manuel, un CD qui contient les pilotes, un convertisseur d'alimentation 2x 6 broches vers 8 broches et deux sets d'éléments décoratifs de son ventirad.

Au niveau logiciel, Asus fournit GPU Tweak, basé sur Rivatuner et GPU-Z. Très complet, il permet de modifier les fréquences et les tensions (sur les cartes Asus uniquement), propose un monitoring et la mise à jour du bios.

La carte est garantie 3 ans.


Au dos de la boîte, Asus met en avant son système annoncé comme 20% plus froid et 3x plus silencieux que celui de référence, un dernier point que le fabricant précise correspondre à une différence de 14 dBA. Asus met également en avant son étage d'alimentation et annonce une durée de vie 2.5x plus longue que celle de celui de référence. Des chiffres quelques peu exagérés comme vous vous en doutez.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290X DirectCU II de 1050/1350 MHz à 1100/1450 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1150/1650 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut et depuis les bios de février, les limites Powertune de la Radeon R9 290X DirectCU II OC correspondent à peu près à un TDP global de 360W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus de 500W ! Asus a visiblement voulu prévoir beaucoup de marge mais a introduit d'un autre côté, un peu plus tard (avril) une limite drastique au niveau de la température des VRM, probablement après avoir observé des décès prématurés.

Dès lors, à quoi bon pousser autant la limite de consommation et pourquoi conserver autant d'amplitude pour une hausse manuelle supplémentaire ? L'inertie thermique jouant un rôle très important dans la température des VRM qui augmente bien plus lentement que celle du GPU, Asus semble avoir prévu sa carte de manière à ce qu'elle puisse tenir une consommation et une fréquence maximale, même avec un gros OC, tout juste le temps d'exécuter quelques tests, mais pas sur une trop longue période qui pourrait l'endommager.

A noter que pour maintenir la fréquence maximale lors de l'overclocking plus de 10 minutes, nous avons dû exploiter le bios… silence ! C'est totalement incohérent mais Asus a décidé de stopper la courbe de ventilation du bios performance à 63%, ce qui veut dire que les ventilateurs ne peuvent en aucun cas aller au-delà. Si cette vitesse est atteinte, la température GPU progresse jusqu'à atteindre 95 °C et la fréquence est réduite.

Le bios silence est par contre plus flexible et peut monter si nécessaire jusqu'à 100%. Powertune semble cependant faire en sorte de ralentir l'évolution de la vitesse des ventilateurs au-delà d'une certaine valeur, et nous avons dû patienter près de 25 minutes pour que la vitesse atteigne le maximum de 100%. Plus gourmande que l'échantillon de R9 290 DirectCU II fourni par Asus, cette 290X n'a pu maintenir sa fréquence maximale, même avec le ventilateur à 100% le GPU restait à 94 °C. Au final la fréquence s'est maintenue à 1056 MHz, un overclocking GPU qui n'a aucun intérêt si ce n'est d'autoriser une fréquence mémoire supérieure. En pratique se passer de l'augmentation de la tension permet d'obtenir le même niveau de performances avec une consommation et des nuisances sonores moindres.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


Avec le bios par défaut (Performance), Asus n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte que la température GPU reste plus faible, nous avons noté 86 °C contre 94 °C pour la carte de référence.

Au repos, la Radeon R9 290X DirectCU II est plutôt discrète mais il faut noter que le ventilateur Cooltech produit un petit sifflement à bas régime. En charge, la carte d'Asus est nettement moins bruyante que celle de référence mais les VRM GPU sont par contre moins bien refroidis.

Une fois le bios silence enclenché, la température GPU atteint la limite de 95 °C et la fréquence baisse à 1020 MHz. La température redescend légèrement à 92 °C au bout de quelques temps mais c'est insuffisant pour permettre à la fréquence de remonter. Les nuisances sonores sont bel et bien en baisse mais les ventilateurs tournant à faible fréquence, les VRM GPU sont particulièrement mal refroidis. Ils dépassent la limite des 112 °C au-delà de laquelle la carte devient inutilisable avec le dernier bios. Il en va de même quand la carte est overclockée, mode dans lequel les VRM montent à 126 °C !


Relevés du système

L'Asus R9 290X DirectCU II n'expulsant pas l'air chaud du boîtier, les températures internes progressent à tous les niveaux, encore plus lorsque le bios silence est exploité.


Thermographie infrarouge

R9 290X de référence
Asus R9 290X DirectCU II OC
  [ Charge ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]  [ Bios Silence ]

La thermographie infrarouge met clairement en évidence une élévation des températures internes par rapport à la carte de référence, particulièrement dans le haut et l'avant du boîtier. L'un des disques durs voit ainsi sa température grimper de +/- 10 °C.



R9 290X de référence
Asus R9 290X DirectCU II OC
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Silence ]

Bien que la visibilité soit limitée à l'arrière de la carte compte tenu de la présence d'une plaque métallique, nous pouvons deviner à travers les perforations que l'étage d'alimentation chauffe plus que sur la carte de référence.


Notre avis
Si nous devions utiliser un seul mot pour qualifier les Radeon R9 290 et R9 290X DirectCU II d'Asus, ce serait incohérentes. Nous avons l'impression que les ingénieurs d'Asus se sont perdus dans des modifications de bios qui visent avant tout à assurer de bons résultats dans des tests expéditifs. Asus a dans un premier temps augmenté la limite de consommation, de quoi garantir des performances de premier plan au moins pendant quelques minutes. Asus s'est ensuite aperçu que cela pouvait causer trop de stress à l'étage d'alimentation et a mis en place une protection dès qu'il atteint 112 °C. Cela n'impacte pas les tests brefs, mais peut rendre la carte inutilisable lors d'une longue session d'un jeu.

Alors que nous avions bon espoir que le seul design "basique" à avoir recours à un étage d'alimentation totalement personnalisé puisse se démarquer, il n'en est rien. Soit Asus doit se contenter d'une limite de consommation réaliste et raisonnable pour les capacités de son étage d'alimentation, soit Asus aurait dû investir un peu plus à son niveau, que ce soit en termes de composants ou de refroidissement. Le bricolage qui a été mis en place est ridicule. Si vous n'avez pas la chance de tomber sur un exemplaire à la consommation relative particulièrement réduite, même sans overclocking, le bios silence pourra rendre la carte inutilisable à travers des saccades énormes.

Autre absurdité, Asus a essayé de limiter maladroitement les nuisances sonores en arrêtant la courbe des ventilateurs à 63% pour le bios… performance. Pour jouer de l'overclocking, à condition que l'étage d'alimentation reste au frais ou d'utiliser le bios précédent, il faudra donc passer par le bios… silence dont la vitesse maximale des ventilateurs pourra être poussée facilement à 100%.

Si nous sommes déçus de ce design proposé par Asus, sans overclocking, il se comporte malgré tout mieux que les cartes de référence, notamment sur le plan des nuisances sonores. Malheureusement pour Asus, Sapphire fait aussi bien voire mieux, pour moins cher et sans toutes ces incohérences qui rendent ces Radeon R9 290/290X DirectCU II inadaptées à l'overclocking.


Page 9 - Gigabyte Radeon R9 290 OC en test

Gigabyte Radeon R9 290 Windforce 3X OC

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, Gigabyte propose des Radeon R9 290 équipées de son ventirad maison Windforce 3X 450W. La variante OC profite d'un GPU poussé de 947 à 1040 MHz alors que la fréquence mémoire reste à 1250, soit des overclockings respectifs de 10 et de 0%. La version OC existe également avec Battlefield 4 en bundle.

Gigabyte Radeon R9 290 Windforce 3X 4 Go (GV-R929WF3-4GD)
Gigabyte Radeon R9 290 OC 4 Go (GV-R929OC-4GD) : de
Gigabyte Radeon R9 290 OC 4 Go + Battlefield 4 (GV-R929OC-4GD-GA) : de

Gigabyte nous a fourni un exemplaire de la Radeon R9 290 OC 4 Go. Il n'avait pas été démonté avant de nous parvenir. Notez que contrairement au premier exemplaire reçu de Radeon R9 290X OC de la marque, celui de R9 290 OC embarquait directement la dernière révision du ventirad.


La carte



Pour ses Radeon R9 290 et 290X Windforce 3X et OC, Gigabyte se repose sur une version qualifiée de "450W" de son ventirad maison. Une chiffre à priori en référence à la capacité de ce ventirad de faire fonctionner de manière stable une carte graphique dont la consommation totale atteindrait 450W (soit en réalité plutôt 300W au niveau du GPU) dans des conditions avantageuses (type système au congélateur). Dans la pratique parler de ventirad capable d'encaisser une charge de 450W est totalement farfelu.

Ceci étant dit, ce ventirad est composé d'un premier radiateur qui intègre entre ses lamelles, tout le long de sa partie centrale, des pièces d'aluminium trapézoïdales. De quoi, ensemble, former une base massive et canaliser plus efficacement le flux d'air. Gigabyte nomme cette approche Triangle Cool. La base est entourée pas une plaque d'aluminium qui est en contact avec les modules mémoire et quelques composants.

De cette base partent 6 caloducs en cuivre nickelé dont deux de 8mm et quatre de 6mm. Pour s'assurer que tous soient utiles sur un maximum de cartes graphiques, Gigabyte n'a pas opté pour un contact direct entre les caloducs et le GPU mais a placé une mince plaque de cuivre sur ceux-ci.

Seul un des caloducs de 6mm est exploité pour transférer la chaleur vers le radiateur principal, Gigabyte se reposant pour celui-ci sur sa base d'aluminium. Les 5 autres caloducs servent à transporter une partie de la chaleur du GPU vers un radiateur secondaire. Une petite bande d'aluminium fait en sorte de place ce second radiateur en contact avec les composants sensibles de l'étage d'alimentation du GPU et de la mémoire.

Trois minces ventilateurs axiaux de 80mm prennent place par-dessus les radiateurs. Ces ventilateurs sont fixés sur et protégés par une armature métallique qui fait également office de coque. Une seconde armature métallique est fixée sur toute la longueur du PCB pour le rigidifier, le ventirad n'étant fixé que par 4 vis autour du GPU et 2 autres sur le dessus et le dessous de l'étage d'alimentation. Cette armature est légèrement surélevée par rapport aux connecteurs d'alimentation, ce qui peut rendre leur déconnexion difficile.

L'orientation verticale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera pour la plupart projeté vers le bas et le haut de la carte graphique.


L'ensemble est plutôt robuste même s'il faudra prendre soin lors de la manipulation de ne pas forcer sur les pales des ventilateurs. Lorsque la carte est pincée à l'arrière, elle ne s'écrase presque pas… le radiateur étant presque en contact avec les condensateurs. Gigabyte se contente d'un mince œillet sur deux d'entre eux pour éviter un contact direct, ce qui ressemble à un bricolage de dernière minute. Ce n'est pas réellement un problème mais il faudra bien entendu éviter de pincer trop fortement la carte à l'arrière sous peine de forcer sur les condensateurs.

Le ventirad déborde quelque peu du PCB, à l'arrière pour les caloducs (+13mm), ce qui porte la longueur de la carte à 28 cm), et sur le dessus, uniquement pour le logo Windforce 3 (+17mm).


Gigabyte reprend le PCB de référence conçu par AMD mais légèrement personnalisé. Il propose deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort. Les connecteurs CrossFire X ont disparu mais des traces sont toujours présentes sur le PCB. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Ce PCB intègre un étage d'alimentation composé de 5 phases dédiées au GPU dont Gigabyte a modifié quelques composants dont les inducteurs et les condensateurs. Alors que par défaut AMD a configuré la limite de consommation Powertune sur 208W, Gigabyte la pousse à 225W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 320W. Malgré cette hausse d'usine, la limite de consommation reste modifiable par l'utilisateur à hauteur de 50% via le panneau de contrôle, de quoi entraîner un stress important sur l'étage d'alimentation du GPU. A noter que Gigabyte applique par défaut une hausse de 0.0125V de la tension GPU. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée Elpida.

A noter que ce PCB se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique, lors de charges très lourdes, la consommation va au-delà des limites des normes de ces connecteurs. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous.

Le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre sont de la partie. Gigabyte profite de ces bios pour proposer deux profils de ventilation différents : un profil "Silent" en plus du profil "Performance" activé par défaut. En pratique, le profil "Performance" représente une courbe température / vitesse des ventilateurs classique qui limite la progression de la température GPU.

Le profil "Silent", que nous n'avons pas testé en détail, est une copie de celui du bios de la carte de référence. Il reprend donc le pilotage de la vitesse des ventilateurs par Powertune avec la même vitesse cible de 47% mais qui peut être modifiée facilement par l'utilisateur jusqu'au maximum de 100%. Ce choix d'une limite de 47% témoigne d'un travail minimal de personnalisation de la part de Gigabyte, il semble peu probable que la vitesse idéale des ventilateurs de ce ventirad maison soit par hasard identique à celle du ventilateur radial de référence d'AMD.


Packaging et bundle

Gigabyte nous a fourni une carte sans bundle et la boîte ne mentionne pas les éléments livrés avec les exemplaires commerciaux.

Au niveau logiciel, Gigabyte fournit OC Guru II qui propose des fonctions d'overclocking, de monitoring et de mise à jour du bios.

La carte est garantie 3 ans.


Au dos de la boîte, Gigabyte met en avant son système de refroidissement Windforce 3X 450W, et insiste sur les avantages de son approche "Triangle Cool".


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290 OC de Gigabyte de 1040/1250 MHz à 1100/1450 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1150/1600 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut, les limites Powertune de la Radeon R9 290 OC correspondent à peu près à un TDP global de 320W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus ou moins 450W.

La Radeon R9 290 de Gigabyte n'a pas été capable de maintenir la fréquence GPU de son overclocking dans la durée lorsque la carte était placée en boîtier fermé. Après une dizaine de minutes, le ventilateur atteint sa vitesse maximale de 100% et la température monte alors à 95 °C. Pour revenir à 94 °C, Powertune réduit la fréquence GPU jusqu'à 1013 MHz soit à un niveau inférieur à la fréquence sans overclocking !


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


Tout comme Asus, avec le bios par défaut (Performance), Gigabyte n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte d'éviter que la température GPU reste un peu plus faible et permet de maintenir la fréquence maximale (sans OC).

Au repos, la Radeon R9 290 OC de Gigabyte est des plus discrètes mais en charge, les ventilateurs montent rapidement dans les tours avec des nuisances sonores élevées même si c'est un peu mieux que la carte de référence. Il faut par ailleurs noter que cet exemplaire, à une vitesse de ventilation de 90%, produit des vibrations importantes. Heureusement notre exemplaire s'est stabilisé à 93%, vitesse à laquelle les vibrations disparaissent.

Etrangement, en charge, cette 290 OC semble moins bien refroidie que la 290X OC pourtant identique. Le GPU gagne ainsi 7 °C alors que les autres paramètres sont similaires. A noter que nous pouvons observer une très grosse variation dans les vitesses effectives des ventilateurs (en RPM) entre les deux cartes. 200 RPM de différence à 100% et près de 500 RPM de différence à 76%. La 290X OC à 76% affiche une vitesse de ventilation très proche de celle de la 290 OC à 93%. De quoi nous laisser penser d'une part qu'il y a pas mal de variabilité au niveau des ventilateurs exploités par Gigabyte et d'autre part que la sonde GPU reporte une température sous-évaluée sur l'une ou surévaluée sur l'autre.

Les VRM dédiés au GPU ne sont pas particulièrement bien refroidis, même si nous n'atteignons pas réellement une température critique à leur niveau, tout du moins sans gros overclocking.


Relevés du système

La Gigabyte R9 290 OC n'expulsant pas l'air chaud du boîtier, les températures internes progressent quelque peu, principalement au niveau du CPU, mais dans une moindre mesure que sur les cartes Asus par exemple, ce qui peut s'expliquer par l'orientation verticale des ailettes du radiateur qui permet de dégager une bonne partie de l'air chaud via le dessus de la carte.


Thermographie infrarouge

R9 290 de référence
Gigabyte R9 290 OC
  [ Charge ]
  [ Charge ]

Pas de problème à signaler ici, même si nous pouvons observer un échauffement un petit peu plus important que pour la carte de référence.



R9 290 de référence
Gigabyte R9 290 OC
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]

Nous pouvons clairement observer ici que l'étage d'alimentation du GPU est moins bien refroidi que sur la carte de référence.


Notre avis
Les Radeon R9 290 OC et R9 290X OC de Gigabyte font parties des cartes personnalisées les plus compactes, mais également des cartes les moins efficaces. Avec une consommation qui peut atteindre 285W sans overclocking, le ventirad Windforce 3X 450W, dont le nom met en avant des capacités largement surévaluées, atteint rapidement ses limites.

Ces Radeon R9 290/290X Gigabyte restent moins bruyantes que les cartes de référence et ont tendance à répartir l'air chaud plus efficacement dans le boîtier que d'autres modèles, mais là aussi les cartes de Sapphire font aussi bien alors qu'elles sont nettement plus efficaces sur tous les autres points…

Difficile dès lors pour ces Radeon de Gigabyte de tirer leur épingle du jeu. Nous ne pouvons qu'espérer que le fabricant passera au plus vite à son nouveau système de refroidissement dénommé Windforce 3X 600W. Il devrait cette fois être capable de s'en tirer correctement avec une charge telle que celle entraînée par la gourmandise du GPU Hawaii.


Page 10 - Gigabyte Radeon R9 290X OC en test

Gigabyte Radeon R9 290X Windforce 3X OC

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, Gigabyte propose des Radeon R9 290X équipées de son ventirad maison Windforce 3X 450W. La variante OC profite d'un GPU poussé de 1000 à 1040 MHz alors que la fréquence mémoire reste à 1250, soit des overclockings respectifs de 4 et de 0%. La version OC existe également avec Battlefield 4 en bundle.

Gigabyte Radeon R9 290X Windforce 3X 4 Go (GV-R929XWF3-4GD)
Gigabyte Radeon R9 290X OC 4 Go (GV-R929XOC-4GD) : de
Gigabyte Radeon R9 290X OC 4 Go + Battlefield 4 (GV-R929XOC-4GD-GA) : de

Gigabyte nous a fourni deux exemplaires de la Radeon R9 290X OC 4 Go. Ils n'avaient pas été démontés avant de nous parvenir.

Le second exemplaire nous a été envoyé suite à une modification mineure du ventirad, Gigabyte ayant légèrement allongé une plaque métallique pour qu'elle soit en contact avec plus d'éléments du PCB.


La carte



Pour ses Radeon R9 290 et 290X Windforce 3X et OC, Gigabyte se repose sur une version qualifiée de "450W" de son ventirad maison. Une chiffre à priori en référence à la capacité de ce ventirad de faire fonctionner de manière stable une carte graphique dont la consommation totale atteindrait 450W (soit en réalité plutôt 300W au niveau du GPU) dans des conditions avantageuses (type système au congélateur). Dans la pratique parler de ventirad capable d'encaisser une charge de 450W est totalement farfelu.

Ceci étant dit, ce ventirad est composé d'un premier radiateur qui intègre entre ses lamelles, tout le long de sa partie centrale, des pièces d'aluminium trapézoïdales. De quoi, ensemble, former une base massive et canaliser plus efficacement le flux d'air. Gigabyte nomme cette approche Triangle Cool. La base est entourée pas une plaque d'aluminium qui est en contact avec les modules mémoire et quelques composants (pas sur notre premier échantillon qui se contente d'un pad entre ces composants et les ailettes).

De cette base partent 6 caloducs en cuivre nickelé dont deux de 8mm et quatre de 6mm. Pour s'assurer que tous soient utiles sur un maximum de cartes graphiques, Gigabyte n'a pas opté pour un contact direct entre les caloducs et le GPU mais a placé une mince plaque de cuivre sur ceux-ci.

Seul un des caloducs de 6mm est exploité pour transférer la chaleur vers le radiateur principal, Gigabyte se reposant pour celui-ci sur sa base d'aluminium. Les 5 autres caloducs servent à transporter une partie de la chaleur du GPU vers un radiateur secondaire. Une petite bande d'aluminium fait en sorte de place ce second radiateur en contact avec les composants sensibles de l'étage d'alimentation du GPU et de la mémoire.

Trois minces ventilateurs axiaux de 80mm prennent place par-dessus les radiateurs. Ces ventilateurs sont fixés sur et protégés par une armature métallique qui fait également office de coque. Une seconde armature métallique est fixée sur toute la longueur du PCB pour le rigidifier, le ventirad n'étant fixé que par 4 vis autour du GPU et 2 autres sur le dessus et le dessous de l'étage d'alimentation. Cette armature est légèrement surélevée par rapport aux connecteurs d'alimentation, ce qui peut rendre leur déconnexion difficile.

L'orientation verticale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera pour la plupart projeté vers le bas et le haut de la carte graphique.


L'ensemble est plutôt robuste même s'il faudra prendre soin lors de la manipulation de ne pas forcer sur les pales des ventilateurs. Lorsque la carte est pincée à l'arrière, elle ne s'écrase presque pas… le radiateur étant presque en contact avec les condensateurs. Gigabyte se contente d'un mince œillet sur deux d'entre eux pour éviter un contact direct, ce qui ressemble à un bricolage de dernière minute. Ce n'est pas réellement un problème mais il faudra bien entendu éviter de pincer trop fortement la carte à l'arrière sous peine de forcer sur les condensateurs.

Le ventirad déborde quelque peu du PCB, à l'arrière pour les caloducs (+13mm), ce qui porte la longueur de la carte à 28 cm), et sur le dessus, uniquement pour le logo Windforce 3 (+17mm).


Gigabyte reprend le PCB de référence conçu par AMD mais légèrement personnalisé. Il propose deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort. Les connecteurs CrossFire X ont disparu mais des traces sont toujours présentes sur le PCB. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Ce PCB intègre un étage d'alimentation composé de 5 phases dédiées au GPU dont Gigabyte a modifié quelques composants dont les inducteurs et les condensateurs. Alors que par défaut AMD a configuré la limite de consommation Powertune sur 208W, Gigabyte la pousse à 225W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 320W. Malgré cette hausse d'usine, la limite de consommation reste modifiable par l'utilisateur à hauteur de 50% via le panneau de contrôle, de quoi entraîner un stress important sur l'étage d'alimentation du GPU. A noter que Gigabyte applique par défaut une hausse de 0.0125V de la tension GPU. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée Elpida.

A noter que ce PCB se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique, lors de charges très lourdes, la consommation va au-delà des limites des normes de ces connecteurs. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous.

Le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre sont de la partie. Gigabyte profite de ces bios pour proposer deux profils de ventilation différents : un profil "Silent" en plus du profil "Performance" activé par défaut. En pratique, le profil "Performance" représente une courbe température / vitesse des ventilateurs classique qui limite la progression de la température GPU.

Le profil "Silent" est une copie de celui du bios de la carte de référence. Il reprend donc le pilotage de la vitesse des ventilateurs par Powertune avec la même vitesse cible de 40% mais qui peut être modifiée facilement par l'utilisateur jusqu'au maximum de 100%. Ce choix d'une limite de 40% témoigne d'un travail minimal de personnalisation de la part de Gigabyte, il semble peu probable que la vitesse idéale des ventilateurs de ce ventirad maison soit par hasard identique à celle du ventilateur radial de référence d'AMD.


Packaging et bundle

Gigabyte nous a fourni une carte sans bundle et la boîte ne mentionne pas les éléments livrés avec les exemplaires commerciaux.

Au niveau logiciel, Gigabyte fournit OC Guru II qui propose des fonctions d'overclocking, de monitoring et de mise à jour du bios.

La carte est garantie 3 ans.


Au dos de la boîte, Gigabyte met en avant son système de refroidissement Windforce 3X 450W, et insiste sur les avantages de son approche "Triangle Cool".


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290X OC de Gigabyte de 1040/1250 MHz à 1100/1450 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1150/1600 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut, les limites Powertune de la Radeon R9 290X OC correspondent à peu près à un TDP global de 320W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus ou moins 450W.

Si la Radeon R9 290X OC de Gigabyte était bien stable à ses fréquences overclockées sur notre banc de test, ce n'était pas le cas dans notre boîtier fermé. Il en va de même lors de nos tests normalisés. Peu importe les fréquences c'est en fait l'échauffement de certains composants indéterminés du PCB qui semble poser problème. Etant donné qu'aucune température suffisamment élevée pour pouvoir entraîner un plantage n'a été observée, nous ne pouvons que supposer qu'un composant défectueux handicape notre échantillon. Cela peut malheureusement arriver chez tous les fabricants.

Etant donné que nous avons également testé le modèle 290 OC de Gigabyte, identique, nous n'avons pas jugé nécessaire de demander un échantillon de plus de la 290X OC. Nous avons par contre dû faire l'impasse sur les mesures autres qu'aux paramètres d'origine de la carte.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


Tout comme Asus, avec le bios par défaut (Performance), Gigabyte n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte que la température GPU reste un peu plus faible et permet de maintenir la fréquence maximale (sans OC).

Au repos, la Radeon R9 290X OC de Gigabyte est des plus discrètes. Etrangement, en charge, cette 290X OC semble mieux refroidie que la 290 OC pourtant identique. Le GPU perd ainsi 7 °C alors que les autres paramètres sont similaires. A noter que nous pouvons observer une très grosse variation dans les vitesses effectives des ventilateurs (en RPM) entre les deux cartes. 200 RPM de différence à 100% et près de 500 RPM de différence à 76%. La 290X OC à 76% affiche une vitesse de ventilation très proche de celle de la 290 OC à 93%. De quoi nous laisser penser d'une part qu'il y a pas mal de variabilité au niveau des ventilateurs exploités par Gigabyte et d'autre part que la sonde GPU reporte une température sous-évaluée sur l'une ou surévaluée sur l'autre.

Il faut par ailleurs noter que cet exemplaire, à une vitesse de ventilation de 70%, produit des vibrations importantes. Heureusement notre exemplaire s'est stabilisé à 76%, vitesse à laquelle les vibrations disparaissent.

Les VRM dédiés au GPU ne sont pas particulièrement bien refroidis, même si nous n'atteignons pas réellement une température critique à leur niveau.


Relevés du système

La Gigabyte R9 290X OC n'expulsant pas l'air chaud du boîtier, les températures internes progressent quelque peu, principalement au niveau du CPU, mais dans une moindre mesure que sur les cartes Asus par exemple, ce qui peut s'expliquer par l'orientation verticale des ailettes du radiateur qui permet de dégager une bonne partie de l'air chaud via le dessus de la carte.


Thermographie infrarouge

R9 290X de référence
Gigabyte R9 290X OC
  [ Charge ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]

Pas de problème à signaler ici, même si nous pouvons observer un échauffement un petit peu plus important que pour la carte de référence.



R9 290X de référence
Gigabyte R9 290X OC
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]

Nous pouvons clairement observer ici que l'étage d'alimentation du GPU est moins bien refroidi que sur la carte de référence.


Notre avis
Les Radeon R9 290 OC et R9 290X OC de Gigabyte font parties des cartes personnalisées les plus compactes, mais également des cartes les moins efficaces. Avec une consommation qui peut atteindre 285W sans overclocking, le ventirad Windforce 3X 450W, dont le nom met en avant des capacités largement surévaluées, atteint rapidement ses limites.

Ces Radeon R9 290/290X Gigabyte restent moins bruyantes que les cartes de référence et ont tendance à répartir l'air chaud plus efficacement dans le boîtier que d'autres modèles, mais là aussi les cartes de Sapphire font aussi bien alors qu'elles sont nettement plus efficaces sur tous les autres points…

Difficile dès lors pour ces Radeon de Gigabyte de tirer leur épingle du jeu. Nous ne pouvons qu'espérer que le fabricant passera au plus vite à son nouveau système de refroidissement dénommé Windforce 3X 600W. Il devrait cette fois être capable de s'en tirer correctement avec une charge telle que celle entraînée par la gourmandise du GPU Hawaii.


Page 11 - HIS Radeon R9 290 IceQ X² en test

HIS Radeon R9 290 IceQ X²

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, HIS propose une Radeon R9 290 équipée d'un ventirad maison IceQ X². Elle est cadencée aux fréquences de référence. Un modèle à ne pas confondre avec la Radeon R9 290 iPower IceQ X² OC du fabricant qui reprend le même ventirad mais un PCB différent et profite d'un petit overclocking du GPU, poussé de 947 à 967.

HIS Radeon R9 290 IceQ X² (H290QM4GD)

HIS nous a fourni un exemplaire de la Radeon R9 290 IceQ X². Etrangement, cet échantillon affichait des spécifications différentes de ce qui a été annoncé par HIS et différentes d'un bios à l'autre. Le premier bios poussait le GPU à 1040 MHz avec une augmentation de la limite de consommation de 208 à près de 250W alors que le second bios se contentait de 947 MHz mais avec une limite de consommation revue à la baisse qui impactait significativement les performances !

HIS a bien dû nous avouer qu'il s'agissait d'une carte équipée de deux bios "spécial presse" dont l'un correspondait à ce que pourrait donner une version TurboX dont la production n'est pas prévue par le fabricant. Une tentative d'autant plus étrange que son modèle OC (baptisé iPower en version R9 290) est basé sur un PCB différent… Avec un bios spécial pour les tests de performances et un autre bios spécial pour limiter les nuisances sonores, HIS s'assurait de répondre à toutes les attentes des testeurs complaisants ou très peu regardants… Nous avons insisté auprès du fabricant pour obtenir le bios commercial normal (version non-OC de la carte) et tous nos tests ont été effectués avec celui-ci installé.


La carte




Pour ses Radeon R9 290 et 290X IceQ X² (et également pour les modèles iPower), HIS reprend le ventirad IceQ X² déjà exploité sur ses Radeon HD 7970 et R9 280X. Seule la couleur de la coque évolue du noir vers le doré.

Ce ventirad est composé d'un radiateur monobloc dont 5 caloducs partent d'un bloc de cuivre qui fait office de base. Parmi ces caloducs, nous en retrouvons 2 de 8mm de diamètre et 3 de 6mm. Deux de ces caloducs passent par le dessous de la carte graphique, il faudra s'assurer qu'ils disposent d'un espace dégagé au niveau de la carte-mère (ne pas faire passer de câble entre les slots à leur niveau par exemple) pour éviter toute surchauffe. Deux ventilateurs axiaux de 90mm prennent place par-dessus le radiateur. L'orientation horizontale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera en partie projeté vers les extrémités de la carte et donc potentiellement vers les disques durs.

Une plaque métallique recouvre la partie centrale du PCB. Elle sert à le rigidifier, le ventirad n'étant fixé que par 4 vis autour du GPU, est en contact avec les modules mémoire et protège les caloducs qui dépassent au-dessus de la carte, ce qui nuit quelque peu à l'esthétique de la carte. Un petit radiateur supplémentaire prend place sur les composants sensibles de l'étage d'alimentation.

Lors de la manipulation, lorsque la carte est pincée à l'arrière, elle a tendance à s'écraser, aucun support n'étant prévue pour les extrémités du ventirad. Celui-ci rend d'ailleurs la carte plutôt imposante en dépassant de 2.7cm à l'arrière (longueur totale de 30cm) et de 3cm sur le dessus


HIS reprend le PCB de référence conçu par AMD, il propose deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort. Les connecteurs CrossFire X ont disparu mais des traces sont toujours présentes sur le PCB. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Ce PCB intègre un étage d'alimentation composé de 5 phases dédiées au GPU. HIS se contente de la limite Powertune sur d'origine de 208W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 285W. Cette limite de consommation reste modifiable par l'utilisateur à hauteur de 50% via le panneau de contrôle, de quoi entraîner un stress important sur l'étage d'alimentation du GPU. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée SK Hynix.

A noter que ce PCB se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique, lors de charges très lourdes mais sans OC, la consommation est très proche des limites des normes de ces connecteurs. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous.

Le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre sont de la partie. HIS profite de ces bios pour proposer deux profils de ventilation différents : un profil "Silent", que nous n'avons pas pu observer, en plus du profil "Performance" activé par défaut. En pratique, le profil "Performance" représente une courbe température / vitesse des ventilateurs classique qui limite la progression de la température GPU.

Le profil "Silent" est probablement, comme chez les autres fabricants, une copie de celui du bios de la carte de référence.


Packaging et bundle

HIS nous a livré une carte sans packaging. Son site web indique que les exemplaires commerciaux sont livrés avec un guide d'installation rapide, un CD avec les pilotes et un autocollant HIS Power Up.

Au niveau logiciel, HIS fournit iPower qui propose des fonctions d'overclocking basiques, notamment à travers différents profils.

La carte est garantie 2 ans.


Au dos de la boîte, HIS met en avant son système de refroidissement annoncé comme capable de mieux refroidir le GPU que celui de référence tout en étant plus silencieux. Pour le reste, HIS met en avant l'exploitation de composants de qualité. Un élément sur lequel le fabricant ne peut cependant pas réellement se démarquer puisqu'il reprend tel quel le PCB de référence.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290 IceQ X² de 947/1250 MHz à 1050/1350 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1100/1500 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut, les limites Powertune de la Radeon R9 290 IceQ X² correspondent aux limites de la carte de référence soit à un TDP global de 285W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus de 400W. Cet échantillon testé est relativement peu gourmand.

Une fois placée dans le boîtier fermé et overclockée, cette Radeon R9 290 HIS n'a pas pu maintenir sa fréquence maximale de 1100 MHz, même avec le ventilateur à 100% le GPU restait à 94 °C. Au final la fréquence s'est maintenue à 1055 MHz et l'augmentation de la tension GPU n'a eu que peu d'intérêt en dehors de permettre en hausse de la fréquence mémoire.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


HIS n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte que la température GPU reste plus faible, suivant l'environnement bien entendu.

Au repos, la R9 290 IceQ X² est relativement discrète mais pas autant que d'autres modèles. En charge elle atteint ici sa limite de consommation, HIS ne l'ayant pas revue à la hausse sur les cartes commerciales, et la fréquence moyenne chute légèrement de 947 à 937 MHz. De quoi l'aider à contenir quelque peu les nuisances sonores, qui à consommation identique font partie des plus faibles de ce comparatif.

Les VRM GPU sont un peu moins bien refroidis que sur la carte de référence mais restent à des niveaux qui peuvent être considérés comme normaux.


Relevés du système

La Radeon R9 290 IceQ X² n'expulsant pas l'air chaud du boîtier, les températures internes progressent, principalement autour du CPU et du disque dur situé à hauteur de la carte.


Thermographie infrarouge

R9 290 de référence
Gigabyte R9 290 OC
  [ Charge ]
  [ Charge ]

La thermographie infrarouge met clairement en évidence une élévation des températures internes par rapport à la carte de référence, particulièrement dans le haut et l'avant du boîtier. L'un des disques durs voit ainsi sa température grimper de +/- 10 °C.



R9 290 de référence
Gigabyte R9 290 OC
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]

Nous pouvons observer ici que l'étage d'alimentation du GPU est moins bien refroidi que sur la carte de référence.


Notre avis
HIS mérite bien entendu une carte rouge pour avoir tenté de tromper aussi grossièrement la presse et les consommateurs à travers un échantillon spécialement modifié dans ce sens. Ceci étant dit, que vaut réellement cette Radeon R9 290 IceQ X² quand elle est testée dans sa configuration commerciale normale ?

Nous ne sommes pas particulièrement fans du design (esthétique, robustesse) du ventirad de cette Radeon R9 290 IceQ X², particulièrement encombrante. Ce ventirad est cependant plutôt efficace. Dans un système raisonnablement refroidi, la HIS R9 290 IceQ X² fait mieux que la carte de référence avec une température et des nuisances sonores en nette baisse, surtout quand la charge est réduite.

Comme beaucoup d'autres Radeon R9 290, elle souffre cependant de la comparaison avec la solution de Sapphire, qui reste plus efficace, est overclockée d'usine et conserve plus de marge pour les charges très lourdes lors de gros overclockings. Il n'y a donc pas vraiment de raison de faire l'effort d'essayer de dénicher ce modèle de HIS dont la disponibilité en France est plus que réduite.


Page 12 - MSI Radeon R9 290 Gaming en test

MSI Radeon R9 290 Gaming

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, MSI propose des Radeon R9 290 Gaming équipées de son ventirad maison. Deux cartes sont proposées avec des overclockings GPU différents : 977 MHz pour la Gaming (+ profils silence/OC à 947/1007 MHz) et 957 MHz pour la Gaming Lite Edition (+ profils silence/OC à 947/967 MHz), soit respectivement +3% et +1% (+6% et +2% en mode OC).

MSI Radeon R9 290 Gaming LE 4 Go
MSI Radeon R9 290 Gaming 4 Go : de

MSI nous a fourni un exemplaire de la Radeon R9 290 Gaming 4 Go. Compte tenu de la présence d'une vis protégée par un autocollant intact, la carte n'avait pas été démontée auparavant.


La carte





Pour ses Radeon R9 290 et 290X Gaming, MSI a mis au point une nouvelle variante de son ventirad maison Twin Frozr IV, basée sur deux radiateurs au lieu d'un large monobloc comme les versions qui équipent les GeForce GTX 770 et 780 de la marque. Le premier radiateur intègre une large base en aluminium qui est en contact avec 6 des modules mémoire et de laquelle partent 5 caloducs (4x 6mm + 1x 8mm) pour répartir la chaleur dégagée par le GPU.

4 des caloducs en cuivre nickelé servent à transporter une partie de la chaleur du GPU vers le radiateur secondaire. Une petite bande d'aluminium fait en sorte de placer ce second radiateur en contact avec les composants sensibles de l'étage d'alimentation du GPU et de la mémoire.

Une plaque métallique recouvre les deux tiers de la carte pour la rigidifier et faire office de dissipateur pour les 10 modules mémoire qui ne sont pas en contact avec la base du radiateur principal. Une autre plaque métallique est fixée au dos de la carte et n'est pas uniquement esthétique puisque MSI a eu la bonne idée de l'exploiter pour faire office de dissipateur pour des éléments de l'étage d'alimentation.

Deux ventilateurs axiaux de 92mm prennent place par-dessus les radiateurs et sont chargés du refroidissement. MSI précise avoir intégré des déflecteurs dans ses radiateurs de manière à concentrer le flux d'air vers les heatpipes. Ces ventilateurs sont fixés sur la coque qui est en plastique mais plutôt bien finie. L'orientation verticale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera en partie principalement expulsé par le bas et le haut de la carte graphique.


L'ensemble est plutôt robuste mais le démontage des câbles d'alimentation peut s'avérer fastidieux compte tenu du fait que l'espace est réduit entre les connecteurs et le radiateur, alors que ce dernier dépasse sur le dessus de la carte (1.5 cm). La coque du radiateur ne dépasse par contre que de quelques mm à l'arrière de la carte pour une longueur totale de 27cm.


MSI reprend le PCB de référence conçu par AMD, il propose deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort. Les connecteurs CrossFire X ont disparu mais des traces sont toujours présentes sur le PCB. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Ce PCB intègre un étage d'alimentation composé de 5 phases dédiées au GPU. Alors que par défaut AMD a configuré la limite de consommation Powertune sur 208W, MSI la pousse à 227W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 325W. Malgré cette hausse d'usine, la limite de consommation reste modifiable par l'utilisateur à hauteur de 50% via le panneau de contrôle, de quoi entraîner un stress important sur l'étage d'alimentation du GPU. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée SK Hynix.

A noter que ce PCB se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique, lors de charges très lourdes, la consommation pourra aller au-delà des limites des normes de ces connecteurs. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous.

Le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre sont de la partie. Contrairement à la majorité des autres fabricants, MSI ne l'exploite pas pour proposer deux profils de refroidissement différents, son application Gaming APP est là pour ça, mais simplement pour proposer des bios avec et sans support de l'UEFI, dans le cas où cela poserait des problèmes de compatibilité avec certains systèmes.


Packaging et bundle

MSI livre sa carte avec un petit manuel, un CD qui contient les pilotes, une note pour expliquer le fonctionnement des deux bios, un convertisseur d'alimentation 6 broches vers 8 broches et un convertisseur d'alimentation double molex vers 6 broches.

Au niveau logiciel, MSI fournit Afterburner, basé sur Rivatuner et GPU-Z. Très complet, il permet de modifier les fréquences et les tensions. C'est en général le logiciel que nous utilisons.

La carte est garantie 2 ans.


Au dos de la boîte, MSI met en avant son système de refroidissement annoncé comme capable de mieux refroidir le GPU que celui de référence tout en étant plus silencieux. MSI parle également de l'exploitation de composants de type "Military Class 4", le baratin classique de la marque qui n'a pas de réelle signification puisque plus ou moins n'importe quel composant est couvert par l'appellation. MSI se contente d'ailleurs ici de reprendre le PC et les composants de référence, ce qui ne permet pas au fabricant de se démarquer de la concurrence.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290 Gaming OC de MSI de 977/1250 MHz à 1125/1400 MHz. Une fréquence GPU plutôt élevée mais il faut noter que par défaut, MSI applique une légère augmentation de la tension GPU : +0.0125V.

En poussant la tension de 0.075V (pas de gain de fréquence à +0.025V et +0.050V), nous avons atteint 1150/1550 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut, les limites Powertune de la Radeon R9 290 Gaming OC correspondent à peu près à un TDP global de 325W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus de 460W. Compte tenu de la gourmandise relativement élevée de cet échantillon, il semble évident que MSI n'a pas effectué de tri très sélectif pour la presse.

Une fois placée dans le boîtier fermé et overclockée, cette Radeon R9 290 Gaming n'a pas pu maintenir sa fréquence maximale de 1150 MHz, même avec le ventilateur à 100% le GPU restait à 94 °C. Au final la fréquence moyenne a chuté à 984 MHz, un overclocking GPU avec augmentation de la tension qui n'a donc aucun intérêt si ce n'est d'autoriser une fréquence mémoire supérieure. Elle ne peut cependant compenser la lourde perte côté GPU et les performances chutent par rapport à l'overclocking sans augmentation de la tension.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


MSI n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte que la température GPU reste plus faible, suivant l'environnement, et permet de maintenir la fréquence maximale en charge tout en réduisant quelque peu les nuisances sonores par rapport à la carte de référence. Au repos, la Radeon R9 290X Gaming est des plus discrètes.

Si nos échantillons de Radeon R9 290 et 290X Gaming de MSI semblent afficher un comportement identique, en y regardant de plus près, une différence importante est présente dans ces résultats. La première est aussi bien refroidie que la seconde avec une consommation 7% plus élevée. A consommation et température GPU identiques, elle produit 4 dB de moins. Nous ne savons pas d'où vient cette différence d'efficacité du système de refroidissement ni s'il s'agit d'une variabilité normale plutôt élevée entre échantillons de ce modèle.

A noter que de petites turbulences entre le flux d'air des deux ventilateurs peuvent se faire entendre et que la vitesse de ces ventilateurs augmente par pas importants (par exemple, en charge, autant pour la R9 290 que pour la R9 290X, la vitesse de ventilation varie constamment de 79 à 85%). Deux éléments qui peuvent expliquer des différences notables entre deux échantillons.

Les VRM GPU sont un peu moins bien refroidis que sur la carte de référence mais restent à des niveaux qui peuvent être considérés comme normaux.


Relevés du système

La Radeon R9 290 Gaming n'expulsant pas l'air chaud du boîtier, les températures internes progressent, principalement autour du CPU.


Thermographie infrarouge

R9 290 de référence
MSI R9 290 Gaming
  [ Charge ]
  [ Charge ]

La thermographie infrarouge met clairement en évidence une élévation des températures internes par rapport à la carte de référence, particulièrement dans le haut du boîtier.



R9 290 de référence
MSI R9 290 Gaming
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]

Bien que la visibilité soit limitée à l'arrière de la carte compte tenu de la présence d'une plaque métallique, nous pouvons observer à travers les perforations que l'étage d'alimentation chauffe plus que sur la carte de référence.


Notre avis
Avec les Radeon R9 290 et R9 290X Gaming, MSI nous propose des solutions plutôt bien finies, tant en termes d'esthétique que de relative compacité et de robustesse mais qui ne parviennent pas à faire mieux que se placer dans la moyenne.

Le ventirad génère moins de nuisances sonores que celui de référence (à condition que la ventilation soit suffisante dans le boîtier) mais reste moins performant que celui de Sapphire. Il atteint par ailleurs assez vite sa limite de refroidissement en cas d'overclocking et ne peut pas encaisser de charge très élevée.

Nous conseillerons ainsi cette solution uniquement aux utilisateurs qui ne comptent pas trop jouer de l'overclocking mais qui recherchent une Radeon R9 290 ou 290X aux nuisances sonores moins élevées que pour les cartes de référence sans avoir l'espace nécessaires en longueur pour accueillir les modèles de Sapphire.


Page 13 - MSI Radeon R9 290X Gaming en test

MSI Radeon R9 290X Gaming

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, MSI propose des Radeon R9 290X Gaming équipées de son ventirad maison. Deux cartes sont proposées avec des overclockings GPU différents : 1030 MHz pour la Gaming (+ profils silence/OC à 1000/1040 MHz) et 1010 MHz pour la Gaming Lite Edition (+ profils silence/OC à 1000/1020 MHz), soit respectivement +3% et +1% (+4% et +2% en mode OC). Était-ce bien nécessaire de prévoir deux modèles pour une si petite différence ?

MSI Radeon R9 290 Gaming LE 4 Go
MSI Radeon R9 290 Gaming 4 Go : de

MSI nous a fourni un exemplaire de la Radeon R9 290X Gaming 4 Go. Compte tenu de la présence d'une vis protégée par un autocollant intact, la carte n'avait pas été démontée auparavant.


La carte





Pour ses Radeon R9 290 et 290X Gaming, MSI a mis au point une nouvelle variante de son ventirad maison Twin Frozr IV, basée sur deux radiateurs au lieu d'un large monobloc comme les versions qui équipent les GeForce GTX 770 et 780 de la marque. Le premier radiateur intègre une large base en aluminium qui est en contact avec 6 des modules mémoire et de laquelle partent 5 caloducs (4x 6mm + 1x 8mm) pour répartir la chaleur dégagée par le GPU.

4 des caloducs en cuivre nickelé servent à transporter une partie de la chaleur du GPU vers le radiateur secondaire. Une petite bande d'aluminium fait en sorte de placer ce second radiateur en contact avec les composants sensibles de l'étage d'alimentation du GPU et de la mémoire.

Une plaque métallique recouvre les deux tiers de la carte pour la rigidifier et faire office de dissipateur pour les 10 modules mémoire qui ne sont pas en contact avec la base du radiateur principal. Une autre plaque métallique est fixée au dos de la carte et n'est pas uniquement esthétique puisque MSI a eu la bonne idée de l'exploiter pour faire office de dissipateur pour des éléments de l'étage d'alimentation.

Deux ventilateurs axiaux de 92mm prennent place par-dessus les radiateurs et sont chargés du refroidissement. MSI précise avoir intégré des déflecteurs dans ses radiateurs de manière à concentrer le flux d'air vers les heatpipes. Ces ventilateurs sont fixés sur la coque qui est en plastique mais plutôt bien finie. L'orientation verticale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera en partie principalement expulsé par le bas et le haut de la carte graphique.


L'ensemble est plutôt robuste mais le démontage des câbles d'alimentation peut s'avérer fastidieux compte tenu du fait que l'espace est réduit entre les connecteurs et le radiateur, alors que ce dernier dépasse sur le dessus de la carte (1.5 cm). La coque du radiateur ne dépasse par contre que de quelques mm à l'arrière de la carte pour une longueur totale de 27cm.


MSI reprend le PCB de référence conçu par AMD, il propose deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort. Les connecteurs CrossFire X ont disparu mais des traces sont toujours présentes sur le PCB. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Ce PCB intègre un étage d'alimentation composé de 5 phases dédiées au GPU. Alors que par défaut AMD a configuré la limite de consommation Powertune sur 208W, MSI la pousse à 227W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 325W. Malgré cette hausse d'usine, la limite de consommation reste modifiable par l'utilisateur à hauteur de 50% via le panneau de contrôle, de quoi entraîner un stress important sur l'étage d'alimentation du GPU. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée SK Hynix.

A noter que ce PCB se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique, lors de charges très lourdes, la consommation pourra aller au-delà des limites des normes de ces connecteurs. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous.

Le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre sont de la partie. Contrairement à la majorité des autres fabricants, MSI ne l'exploite pas pour proposer deux profils de refroidissement différents, son application Gaming APP est là pour ça, mais simplement pour proposer des bios avec et sans support de l'UEFI, dans le cas où cela poserait des problèmes de compatibilité avec certains systèmes.


Packaging et bundle

MSI livre sa carte avec un petit manuel, un CD qui contient les pilotes, une note pour expliquer le fonctionnement des deux bios, un convertisseur d'alimentation 6 broches vers 8 broches et un convertisseur d'alimentation double molex vers 6 broches.

Au niveau logiciel, MSI fournit Afterburner, basé sur Rivatuner et GPU-Z. Très complet, il permet de modifier les fréquences et les tensions. C'est en général le logiciel que nous utilisons.

La carte est garantie 2 ans.


Au dos de la boîte, MSI met en avant son système de refroidissement annoncé comme capable de mieux refroidir le GPU que celui de référence tout en étant plus silencieux. MSI parle également de l'exploitation de composants de type "Military Class 4", le baratin classique de la marque qui n'a pas de réelle signification puisque plus ou moins n'importe quel composant est couvert par l'appellation. MSI se contente d'ailleurs ici de reprendre le PC et les composants de référence, ce qui ne permet pas au fabricant de se démarquer de la concurrence.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290X Gaming OC de MSI de 1030/1250 MHz à 1075/1350 MHz. Une fréquence GPU dans la moyenne bien que MSI applique par défaut une légère augmentation de la tension GPU : +0.0125V.

En poussant la tension de 0.050V (pas de gain au-delà), nous avons atteint 1100/1450 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation. De toute évidence cet échantillon n'était pas le plus coopératif sur le plan de l'overclocking.


Par défaut, les limites Powertune de la Radeon R9 290X Gaming OC correspondent à peu près à un TDP global de 325W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à plus de 460W.

Une fois placée dans le boîtier fermé et overclockée, cette Radeon R9 290X Gaming n'a pas pu maintenir sa fréquence maximale de 1100 MHz pour des raisons que nous ne pouvons expliquer, voir les résultats ci-dessous.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


MSI n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte que la température GPU reste plus faible, suivant l'environnement, et permet de maintenir la fréquence maximale en charge tout en réduisant quelque peu les nuisances sonores par rapport à la carte de référence. Au repos, la Radeon R9 290X Gaming est des plus discrètes.

Si nos échantillons de Radeon R9 290 et 290X Gaming de MSI semblent afficher un comportement identique, en y regardant de plus près, une différence importante est présente dans ces résultats. La première est aussi bien refroidie que la seconde avec une consommation 7% plus élevée. A consommation et température GPU identiques, elle produit 4 dB de moins. Nous ne savons pas d'où vient cette différence d'efficacité du système de refroidissement ni s'il s'agit d'une variabilité normale plutôt élevée entre échantillons de ce modèle.

A noter que de petites turbulences entre le flux d'air des deux ventilateurs peuvent se faire entendre et que la vitesse de ces ventilateurs augmente par pas importants (par exemple, en charge, autant pour la R9 290 que pour la R9 290X, la vitesse de ventilation varie constamment de 79 à 85%). Deux éléments qui peuvent expliquer des différences notables entre deux échantillons.

Les VRM GPU sont un peu moins bien refroidis que sur la carte de référence mais restent à des niveaux qui peuvent être considérés comme normaux.


Relevés du système

La Radeon R9 290X Gaming n'expulsant pas l'air chaud du boîtier, les températures internes progressent, principalement autour du CPU.


Thermographie infrarouge

R9 290X de référence
MSI R9 290X Gaming
  [ Charge ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]

La thermographie infrarouge met clairement en évidence une élévation des températures internes par rapport à la carte de référence, particulièrement dans le haut du boîtier.



R9 290X de référence
MSI R9 290X Gaming
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]

Bien que la visibilité soit limitée à l'arrière de la carte compte tenu de la présence d'une plaque métallique, nous pouvons observer à travers les perforations que l'étage d'alimentation chauffe plus que sur la carte de référence.


Notre avis
Avec les Radeon R9 290 et R9 290X Gaming, MSI nous propose des solutions plutôt bien finies, tant en termes d'esthétique que de relative compacité et de robustesse mais qui ne parviennent pas à faire mieux que se placer dans la moyenne.

Le ventirad génère moins de nuisances sonores que celui de référence (à condition que la ventilation soit suffisante dans le boîtier) mais reste moins performant que celui de Sapphire. Il atteint par ailleurs assez vite sa limite de refroidissement en cas d'overclocking et ne peut pas encaisser de charge très élevée.

Nous conseillerons ainsi cette solution uniquement aux utilisateurs qui ne comptent pas trop jouer de l'overclocking mais qui recherchent une Radeon R9 290 ou 290X aux nuisances sonores moins élevées que pour les cartes de référence sans avoir l'espace nécessaires en longueur pour accueillir les modèles de Sapphire.


Page 14 - Sapphire Radeon R9 290 Tri-X OC en test

Sapphire Radeon R9 290 Tri-X OC

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, Sapphire propose des Radeon R9 290 Tri-X équipées d'un imposant ventirad maison. Deux cartes sont proposées avec des overclockings différents : 957/1250 MHz pour le GPU et la mémoire de la version de base et 1000/1300 MHz pour la version OC, ce qui correspond pour cette dernière à des gains de 5.6 et de 4.0%.

Sapphire Radeon R9 290 Tri-X 4 Go : de
Sapphire Radeon R9 290 Tri-X OC 4 Go : de

Sapphire nous a fourni un exemplaire de la Radeon R9 290 Tri-X OC 4 Go. La carte n'avait pas été démontée avant nos tests.


La carte



Sapphire a conçu un nouveau ventirad, très long, spécifiquement pour les Radeon R9 290 et 290X, de manière à s'assurer d'être adapté à leur consommation très élevée.

Comme c'est en général le cas pour les designs de référence, l'ensemble du ventirad de Sapphire tient en une seule pièce. Une plaque métallique relativement épaisse recouvre l'ensemble du PCB et est en contact avec les modules mémoires et les composants sensibles des différents étages d'alimentation. Sur la face avant de cette plaque, des petites piques sont placées aux endroits stratégiques pour renforcer la capacité de dissipation. A noter que Sapphire a étrangement apposé plusieurs couches de pads thermiques sur certains modules mémoire, probablement pour assurer un support ferme du PCB.

Au milieu de cette plaque métallique, nous retrouvons une base en cuivre surmontée par un radiateur principal imposant. Sapphire a intégré 5 caloducs dont 1 de 10mm, 2 de 8mm et 2 de 6mm. Seuls ces deux derniers sont exploités par le radiateur principal, pour y déporter de la chaleur vers ses extrémités. Les 3 plus gros caloducs se dirigent vers un radiateur secondaire.

Trois ventilateurs axiaux de 90mm prennent place par-dessus les radiateurs et sont chargés du refroidissement. Ces ventilateurs sont fixés sur la structure en plastique de la coque (recouverte par 2 grands inserts en aluminium) qui les isole en partie les uns des autres. L'orientation verticale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera en partie principalement expulsé par le bas et le haut de la carte graphique.


L'ensemble est très robuste, il faudra juste faire attention lors de la manipulation à ne pas écraser les ventilateurs en serrant la carte au niveau de leurs pales. La carte est relativement longue, le second radiateur dépassant du PCB et la coque allant encore un peu plus loin. Au total, la carte mesure 30.5cm, ce qui la rend incompatible avec certains boîtiers et condamne les baies à disques durs dans d'autres. Le premier radiateur et la coque dépasse par ailleurs le PCB de 1cm sur le dessus.


Sapphire reprend le PCB de référence conçu par AMD, il propose deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort. Les connecteurs CrossFire X ont disparu mais des traces sont toujours présentes sur le PCB. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Ce PCB intègre un étage d'alimentation composé de 5 phases dédiées au GPU. Alors que par défaut AMD a configuré la limite de consommation Powertune sur 208W, Sapphire la pousse légèrement à 215W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 295W. Malgré cette hausse d'usine, la limite de consommation reste modifiable par l'utilisateur à hauteur de 50% via le panneau de contrôle, de quoi entraîner un stress important sur l'étage d'alimentation du GPU. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée SK Hynix.

A noter que ce PCB se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique, lors de charges très lourdes, la consommation pourra aller au-delà des limites des normes de ces connecteurs. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous.

Le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre sont de la partie. Contrairement à la majorité des autres fabricants, Sapphire ne l'exploite pas pour proposer deux profils de refroidissement différents, mais simplement pour proposer des bios avec et sans support de l'UEFI, dans le cas où cela poserait des problèmes de compatibilité avec certains systèmes. Par défaut c'est le bios UEFI qui est sélectionné pour un démarrage plus rapide du système.


Packaging et bundle

Sapphire livre sa carte avec un petit manuel, un CD qui contient les pilotes, une note avec code d'accès au club Sapphire, un convertisseur d'alimentation double molex vers 8 broches et un convertisseur d'alimentation molex vers 6 broches. Des connecteurs qui ne sont pas les modèles les plus conseillés pour alimenter une carte graphique aussi gourmande, mais ils sont fonctionnels. En option Sapphire propose un packaging étendu avec un câble HDMI de 1.8m.

Au niveau logiciel, Sapphire fournit TriXX qui propose toutes les fonctions de bases nécessaires à l'overclocking.

La carte est garantie 2 ans.


Au dos de la boîte, Sapphire est le plus sobre des fabricants et évite les arguments bateaux. Le premier partenaire d'AMD vante les spécificités et les performances de la Radeon R9 290, qui visent des utilisations intensives telles que le jeu multi-écrans, et ne parle que brièvement de son excellent système de refroidissement. Il aurait été utile que Sapphire mentionne les dimensions de sa carte, particulièrement longue.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290 Tri-X OC de 1000/1300 MHz à 1075/1400 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1125/1550 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut, les limites Powertune des Radeon R9 290/290X Tri-X de Sapphire correspondent à un TDP légèrement revu à la hausse, de 295W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à environ 430W.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


Sapphire n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte que la température GPU reste nettement plus faible, tout en permettant de maintenir une fréquence maximale grâce à l'utilisation d'un ventirad très efficace.

Au repos, la R9 290 Tri-X est relativement discrète mais pas autant que d'autres modèles. En charge elle est par contre la moins bruyante, la mieux refroidie au niveau du GPU et la carte qui dispose du plus de marge. Même avec un overclocking qui entraîne une hausse importante de la consommation, ses nuisances sonores restent inférieures à celles de la carte de référence sans overclocking alors que le GPU ne monte pas à plus de 82 °C.

Les VRM GPU sont un peu moins bien refroidis que sur la carte de référence mais restent à des niveaux qui peuvent être considérés comme normaux, même avec un overclocking important.

Face à cette excellente prestation, nous avons voulu chercher les limites de la carte. Nous avons pour cela fait en sorte d'augmenter sa consommation en passant la tension GPU à +0.1V et en faisant en sorte d'atteindre une température GPU de 94 °C. La consommation VDDC passe alors à 238W et la vitesse des ventilateurs se contente de 48%. Il semble dès lors évident que ce ventirad est capable d'encaisser la charge maximale autorisée sur cette carte (équivalente à 285W VDDC ou +/- 430W au total) voire plus !

Petit bémol, à 43-44% sur cet échantillon, les ventilateurs produisent des vibrations importantes. Par chance la carte ne s'est jamais stabilisée autour de cette valeur. Sapphire nous a indiqué être au courant du problème et avoir ajouté il y a quelques temps un petit élément amortisseur pour réduire ces vibrations.


Relevés du système

La Radeon R9 290 Tri-X n'expulse pas l'air chaud hors du boîtier mais semble plutôt efficace dans la dispersion de cet air chaud ce qui peut s'expliquer par l'orientation verticale des ailettes du radiateur qui permet de dégager une bonne partie de l'air chaud via le dessus de la carte.


Thermographie infrarouge

R9 290 de référence
Sapphire R9 290 Tri-X OC
  [ Charge ]
  [ Charge ]

Les températures internes ne sont pas réellement revues à la hausse si ce n'est pour le CPU.



R9 290 de référence
Sapphire R9 290 Tri-X OC
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]

Nous pouvons observer ici que l'étage d'alimentation du GPU est moins bien refroidi que sur la carte de référence tout en restant à un niveau raisonnable. En dehors du mode normalisé pour lequel nous avons dû réduire anormalement la vitesse des ventilateurs pour que le GPU atteigne la température de 85 °C, force est de constater que la carte de Sapphire est très bien refroidie.


Notre avis
Les Radeon R9 290 et R9 290X Tri-X de Sapphire nous ont très agréablement surpris et devancent assez facilement leurs concurrentes directes.

Certes elles ne sont pas parfaites, nous aurions ainsi aimé que Sapphire limite la longueur de la coque et calibre sa courbe de ventilation de manière à rendre la carte encore plus discrète au repos. Mais pour le reste, ce ventirad Tri-X est tellement efficace qu'il est difficile d'envisager les autres solutions, à moins de ne pas disposer d'assez de place dans le boîtier (30.5cm).

Ces Sapphire Tri-X permettent de profiter des performances du GPU Hawaii avec un niveau de nuisances sonores réduit ou de toutes ses capacités d'overclocking sans faire exploser le compteur du sonomètre.

Au sein du boîtier, elles brassent par ailleurs l'air d'une manière qui limite l'augmentation des températures internes, notamment au niveau des baies à disques durs. En pratique cependant, dans certains boîtiers il faudra condamner une partie de ces baies à disques durs pour pouvoir faire rentrer cette longue carte graphique.

Enfin notons que certains échantillons des premiers lots produits pouvaient souffrir de vibrations à certaines vitesses de ventilation, ce qui est souvent le cas sur les designs à base de 3 ventilateurs et augmente quelque peu les nuisances sonores comme pour la R9 290X Tri-X que nous avons testée. Sapphire nous a cependant indiqué avoir corrigé ou tout du moins réduit ce problème après quelques retours d'utilisateurs. Dans tous les cas, si votre carte est affectée il suffira d'essayer d'identifier la zone d'où provient la vibration (en effectuant une légère pression du doigt sur la coque) et d'insérer un petit élément isolant à son niveau.


Page 15 - Sapphire Radeon R9 290X Tri-X OC en test

Sapphire Radeon R9 290X Tri-X OC

En plus d'un modèle dérivé du système de refroidissement de référence, Sapphire propose des Radeon R9 290X Tri-X équipées d'un imposant ventirad maison. Deux cartes sont proposées avec des overclockings différents : 1010/1250 MHz pour le GPU et la mémoire de la version de base et 1040/1300 MHz pour la version OC, ce qui correspond pour cette dernière à des gains de 4% autant pour le GPU que pour sa mémoire.

Sapphire Radeon R9 290X Tri-X 4 Go : de
Sapphire Radeon R9 290X Tri-X OC 4 Go : de 622,00 à 622,00 €

Sapphire nous a fourni un exemplaire de la Radeon R9 290X Tri-X OC 4 Go. La carte n'avait pas été démontée avant nos tests.


La carte



Sapphire a conçu un nouveau ventirad, très long, spécifiquement pour les Radeon R9 290 et 290X, de manière à s'assurer d'être adapté à leur consommation très élevée.

Comme c'est en général le cas pour les designs de référence, l'ensemble du ventirad de Sapphire tient en une seule pièce. Une plaque métallique relativement épaisse recouvre l'ensemble du PCB et est en contact avec les modules mémoires et les composants sensibles des différents étages d'alimentation. Sur la face avant de cette plaque, des petites piques sont placées aux endroits stratégiques pour renforcer la capacité de dissipation. A noter que Sapphire a étrangement apposé plusieurs couches de pads thermiques sur certains modules mémoire, probablement pour assurer un support ferme du PCB.

Au milieu de cette plaque métallique, nous retrouvons une base en cuivre surmontée par un radiateur principal imposant. Sapphire a intégré 5 caloducs dont 1 de 10mm, 2 de 8mm et 2 de 6mm. Seuls ces deux derniers sont exploités par le radiateur principal, pour y déporter de la chaleur vers ses extrémités. Les 3 plus gros caloducs se dirigent vers un radiateur secondaire.

Trois ventilateurs axiaux de 90mm prennent place par-dessus les radiateurs et sont chargés du refroidissement. Ces ventilateurs sont fixés sur la structure en plastique de la coque (recouverte par 2 grands inserts en aluminium) qui les isole en partie les uns des autres. L'orientation verticale des ailettes fait que le flux d'air qui les traverse sera en partie principalement expulsé par le bas et le haut de la carte graphique.


L'ensemble est très robuste, il faudra juste faire attention lors de la manipulation à ne pas écraser les ventilateurs en serrant la carte au niveau de leurs pales. La carte est relativement longue, le second radiateur dépassant du PCB et la coque allant encore un peu plus loin. Au total, la carte mesure 30.5cm, ce qui la rend incompatible avec certains boîtiers et condamne les baies à disques durs dans d'autres. Le premier radiateur et la coque dépasse par ailleurs le PCB de 1cm sur le dessus.


Sapphire reprend le PCB de référence conçu par AMD, il propose deux sorties DVI, une sortie HDMI et une sortie DisplayPort. Les connecteurs CrossFire X ont disparu mais des traces sont toujours présentes sur le PCB. Attention, aucune sortie analogique n'est supportée et il ne sera pas possible de connecter un écran VGA via un adaptateur DVI->VGA.

Ce PCB intègre un étage d'alimentation composé de 5 phases dédiées au GPU. Alors que par défaut AMD a configuré la limite de consommation Powertune sur 208W, Sapphire la pousse légèrement à 215W, ce qui correspond à un TDP global de +/- 295W. Malgré cette hausse d'usine, la limite de consommation reste modifiable par l'utilisateur à hauteur de 50% via le panneau de contrôle, de quoi entraîner un stress important sur l'étage d'alimentation du GPU. Une phase supplémentaire est prévue pour la mémoire GDDR5 signée SK Hynix.

A noter que ce PCB se contente toujours de connecteurs d'alimentation 8+6 broches, ce qui signifie qu'en pratique, lors de charges très lourdes, la consommation pourra aller au-delà des limites des normes de ces connecteurs. Ce n'est cependant pas problème puisque l'alimentation via le bus PCI Express, plus sensible, reste dans les clous.

Le traditionnel double bios et le petit switch qui permet de passer de l'un à l'autre sont de la partie. Contrairement à la majorité des autres fabricants, Sapphire ne l'exploite pas pour proposer deux profils de refroidissement différents, mais simplement pour proposer des bios avec et sans support de l'UEFI, dans le cas où cela poserait des problèmes de compatibilité avec certains systèmes. Par défaut c'est le bios UEFI qui est sélectionné pour un démarrage plus rapide du système.


Packaging et bundle

Sapphire livre sa carte avec un petit manuel, un CD qui contient les pilotes, une note avec code d'accès au club Sapphire, un convertisseur d'alimentation double molex vers 8 broches et un convertisseur d'alimentation molex vers 6 broches. Des connecteurs qui ne sont pas les modèles les plus conseillés pour alimenter une carte graphique aussi gourmande, mais ils sont fonctionnels. En option Sapphire propose un packaging étendu avec un câble HDMI de 1.8m.

Au niveau logiciel, Sapphire fournit TriXX qui propose toutes les fonctions de bases nécessaires à l'overclocking.

La carte est garantie 2 ans.


Au dos de la boîte, Sapphire est le plus sobre des fabricants et évite les arguments bateaux. Le premier partenaire d'AMD vante les spécificités et les performances de la Radeon R9 290, qui visent des utilisations intensives telles que le jeu multi-écrans, et ne parle que brièvement de son excellent système de refroidissement. Il aurait été utile que Sapphire mentionne les dimensions de sa carte, particulièrement longue.


Consommation et overclocking
Sans toucher à la tension GPU, nous avons pu overclocker la Radeon 290X Tri-X OC de Sapphire de 1040/1300 MHz à 1075/1450 MHz. En poussant la tension de 0.075V, nous avons atteint 1150/1650 MHz, mode qui a été exploité pour les mesures de consommation.


Par défaut, les limites Powertune des Radeon R9 290/290X Tri-X de Sapphire correspondent à un TDP légèrement revu à la hausse, de 295W. Une fois ces limites poussées à leur maximum, le TDP passe à environ 430W.


Relevés de la carte graphique
Voici l'ensemble des mesures que nous avons relevées lors des tests effectués en boîtier fermé :


Sapphire n'exploite pas le contrôle avancé de la ventilation via Powertune et se contente d'une courbe classique. Cette courbe fait en sorte que la température GPU reste nettement plus faible, tout en permettant de maintenir une fréquence maximale grâce à l'utilisation d'un ventirad très efficace.

Au repos, la R9 290X Tri-X est relativement discrète mais pas autant que d'autres modèles. En charge bien que très bien refroidi au niveau du GPU, notre échantillon voit malheureusement sa vitesse de ventilation osciller entre 49% et 53%, or à 53% les ventilateurs produisent des vibrations importantes. Juste au-dessus ou juste en-dessous, elles disparaissent et les nuisances sonores chutent. Sapphire nous a indiqué être au courant du problème et avoir ajouté il y a quelques temps un petit élément amortisseur pour réduire ces vibrations.

Même avec un overclocking qui entraîne une hausse importante de la consommation, ses nuisances sonores restent inférieures à celles de la carte de référence sans overclocking alors que le GPU ne monte pas à plus de 84 °C.

Les VRM GPU sont un peu moins bien refroidis que sur la carte de référence mais restent à des niveaux qui peuvent être considérés comme normaux.

Face à cette excellente efficacité du ventirad, nous avons voulu chercher les limites de la carte. Nous avons pour cela fait en sorte d'augmenter sa consommation en passant la tension GPU à +0.1V et en faisant en sorte d'atteindre une température GPU de 94 °C. La consommation VDDC passe alors à 237W et la vitesse des ventilateurs se contente de 51%. Il semble dès lors évident que ce ventirad est capable d'encaisser la charge maximale autorisée sur cette carte (équivalente à 285W VDDC ou +/- 430W au total) voire plus !


Relevés du système

La Radeon R9 290X Tri-X n'expulse pas l'air chaud hors du boîtier mais semble plutôt efficace dans la dispersion de cet air chaud ce qui peut s'expliquer par l'orientation verticale des ailettes du radiateur qui permet de dégager une bonne partie de l'air chaud via le dessus de la carte.


Thermographie infrarouge

R9 290X de référence
Sapphire R9 290X Tri-X OC
  [ Charge ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]

Les températures internes ne sont pas réellement revues à la hausse si ce n'est pour le CPU.



R9 290X de référence
Sapphire R9 290X Tri-X OC
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]

Nous pouvons observer ici que l'étage d'alimentation du GPU est moins bien refroidi que sur la carte de référence tout en restant à un niveau raisonnable. En dehors du mode normalisé pour lequel nous avons dû réduire anormalement la vitesse des ventilateurs pour que le GPU atteigne la température de 85 °C, force est de constater que la carte de Sapphire est très bien refroidie.


Notre avis
Les Radeon R9 290 et R9 290X Tri-X de Sapphire nous ont très agréablement surpris et devancent assez facilement leurs concurrentes directes.

Certes elles ne sont pas parfaites, nous aurions ainsi aimé que Sapphire limite la longueur de la coque et calibre sa courbe de ventilation de manière à rendre la carte encore plus discrète au repos. Mais pour le reste, ce ventirad Tri-X est tellement efficace qu'il est difficile d'envisager les autres solutions, à moins de ne pas disposer d'assez de place dans le boîtier (30.5cm).

Ces Sapphire Tri-X permettent de profiter des performances du GPU Hawaii avec un niveau de nuisances sonores réduit ou de toutes ses capacités d'overclocking sans faire exploser le compteur du sonomètre.

Au sein du boîtier, elles brassent par ailleurs l'air d'une manière qui limite l'augmentation des températures internes, notamment au niveau des baies à disques durs. En pratique cependant, dans certains boîtiers il faudra condamner une partie de ces baies à disques durs pour pouvoir faire rentrer cette longue carte graphique.

Enfin notons que certains échantillons des premiers lots produits pouvaient souffrir de vibrations à certaines vitesses de ventilation, ce qui est souvent le cas sur les designs à base de 3 ventilateurs et augmente quelque peu les nuisances sonores comme pour la R9 290X Tri-X que nous avons testée. Sapphire nous a cependant indiqué avoir corrigé ou tout du moins réduit ce problème après quelques retours d'utilisateurs. Dans tous les cas, si votre carte est affectée il suffira d'essayer d'identifier la zone d'où provient la vibration (en effectuant une légère pression du doigt sur la coque) et d'insérer un petit élément isolant à son niveau.


Page 16 - Récapitulatif des relevés du système

Récapitulatif des relevés du système
Nous avons rassemblé ici toutes les mesures de température du système que nous avons pu relever en charge :



Ces relevés confirment que les cartes qui sont conçues pour expulser l'air chaud en dehors du boîtier remplissent bien leur rôle, ce qui fait baisser les températures des autres composants. C'est particulièrement le cas du CPU qui voit sa température progresser de 7 à 19 °C avec les cartes personnalisées à base de ventilateurs axiaux.

Les disques durs peuvent également souffrir, d'autant plus s'ils se situent à hauteur de la carte graphique, nous avons observé jusqu'à 10°C de plus. D'autres composants tels que les VRM CPU et certains contrôleurs peuvent être amenés à s'échauffer d'avantage.

Si cela ne pose pas de réel problème dans ce boîtier raisonnablement bien refroidi, dans un boîtier mal ventilé ou pour les systèmes multi-GPU il faudra être prudent et ne pas oublier que chaque carte consomme près de 300W, voire plus en cas d'overclocking. Vos disques durs apprécieront de ne pas se transformer en dissipateurs pour GPU !

En dehors des cartes de référence, les Radeon R9 de Sapphire et Gigabyte sont celles qui s'en tirent globalement le mieux à ce niveau, ce que nous supposons être lié à l'orientation verticale de leurs ailettes qui permet de mieux répartir la chaleur dans le boîtier et de mieux profiter de ses différentes perforations.


Page 17 - Températures et nuisances sonores

Températures
Nous avons mis en graphique les différentes températures GPU au repos et en charge classique mais également normalisée :


Toutes les cartes personnalisées sont mieux refroidies que les cartes de référence, c'est particulièrement le cas des Sapphire Tri-X.

A noter que le résultat de la Gigabyte 290X nous semble étrange et que nous suspectons une erreur ou imprécision au niveau de la sonde.

Observons maintenant ce qu'il en est de la température des VRM en charge (1 = GPU, 2 = GDDR5) :


[ Charge ]  [ Charge normalisée ]

En charge classique, au niveau des VRM GPU, les cartes de référence sont nettement plus efficaces, en grande partie parce qu'elles déplacent la chaleur dans la direction qui leur est opposée. Les cartes Asus et Gigabyte sont les moins efficaces sur ce point. A part peut-être pour l'Asus 290X, nous restons à des températures normales pour un étage d'alimentation destiné à l'alimenter un GPU aussi gourmand que ne l'est Hawaii.

Les VRM secondaires, dédiés à l'alimentation de la mémoire sont par contre en général un peu mieux refroidis sur les cartes personnalisées.

Lors des tests de charge et de température GPU normalisées, les cartes de référence voient leur avantage progresser, la vitesse de leur ventilateur devant accélérer significativement pour maintenir le GPU à une température plus faible.

A l'inverse, dans le cas des cartes Sapphire, leur ventirad est tellement efficace qu'il faut presque limiter leurs ventilateurs à la même vitesse qu'au repos pour que le GPU monte à 85 °C. Forcément, les VRM GPU sont alors nettement moins bien refroidis. Si Sapphire a calibré sa courbe de ventilation de manière telle que nous pourrions penser qu'il reste de la marge pour réduire encore plus les nuisances sonores en charge, ce n'est donc pas par hasard mais bien pour assurer le bon refroidissement de la carte dans son ensemble.


Nuisances sonores
Pour résumer les nuisances sonores, nous avons conservé les mesures des cartes isolées et là aussi également repris les mesures normalisées :


[ Charge ]  [ Charge normalisée ]

Toutes les cartes personnalisées par les partenaires d'AMD se sont avérées être moins bruyantes que les cartes de référence, même si de peu dans le cas de Gigabyte.

Les cartes Asus et Sapphire sont celles qui s'en tirent ici le mieux, même s'il est à noter dans le cas des secondes que les premiers lots produits pouvaient être affectés par des vibrations à certains régimes de ventilation. C'est la raison principale pour laquelle la 290X Tri-X est ici plus bruyante que son équivalent en 290 qui n'était pas affecté lors de ces mesures. Sapphire nous a indiqué avoir corrigé le problème.

En charge normalisée, 150W de VDDC et GPU maintenu à 85 °C, les cartes de Sapphire écrasent la concurrence même si en pratique les VRM sont alors moins bien refroidis. La HIS IceQ X² arrive en deuxième position en terme d'efficacité de son ventirad.


Page 18 - Thermographie infrarouge: systèmes

Thermographie infrarouge: systèmes
Voici un récapitulatif des clichés infrarouges des systèmes en charge :


R9 290 de reference
R9 290X de reference
Asus R9 290 DirectCU II OC
Asus R9 290X DirectCU II OC
Gigabyte R9 290 OC
Gigabyte R9 290X OC
HIS R9 290 IceQ X²
MSI R9 290 Gaming
MSI R9 290X Gaming
Sapphire R9 290 Tri-X OC
Sapphire R9 290X Tri-X OC
  [ Charge ]
  [ Charge Uber ]  [ Charge Quiet ]
  [ Charge Performance ]  [ Charge Silence ]
  [ Charge Performance ]  [ Charge Silence ]
  [ Charge ]
  [ Charge ]
  [ Charge ]
  [ Charge ]
  [ Charge ]
  [ Charge ]
  [ Charge ]

L'intérêt du ventilateur radial des cartes de référence est ici évident, notamment au niveau du CPU, puisqu'il permet de limiter l'accumulation d'air chaud dans le boîtier.

Parmi les solutions personnalisées, les cartes de Gigabyte et de Sapphire sont celles qui font le moins souffrir les différents composants présents dans le boîtier, alors que celles d'Asus et de HIS sont celles qui s'en tirent le moins bien, particulièrement au niveau des disques durs.


Page 19 - Thermographie infrarouge: cartes graphiques

Thermographie infrarouge: cartes
Voici un récapitulatif des clichés infrarouges des systèmes en charge, en charge normalisée, en charge avec overclocking et éventuellement en charge avec bios silence :


R9 290 de reference
R9 290X de reference
Asus R9 290 DirectCU II OC
Asus R9 290X DirectCU II OC
Gigabyte R9 290 OC
Gigabyte R9 290X OC
HIS R9 290 IceQ X²
MSI R9 290 Gaming
MSI R9 290X Gaming
Sapphire R9 290 Tri-X OC
Sapphire R9 290X Tri-X OC
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Quiet ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Silence ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]  [ Bios Silence ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]
  [ Charge ]  [ Charge normalisée ]  [ Charge OC ]

Les cartes de référence, avec refroidissement radial, ont ici un net avantage au niveau du refroidissement de l'étage d'alimentation du GPU.

Les cartes d'Asus sont dans l'ensemble les moins bien refroidies, bien que leur plaque métallique masque quelque peu cela. Nous pouvons d'ailleurs nous demander si cette plaque métallique n'est pas en partie responsable pour le mauvais refroidissement du PCB.

Les cartes de Sapphire s'en tirent plutôt bien mais ont besoin d'une vitesse de ventilation suffisante. C'est le cas par défaut mais pas lors des mesures normalisées puisque leur ventirad est tellement efficace qu'il faut réduire significativement sa vitesse pour que la température GPU grimpe à 85 °C.

L'overclocking, avec augmentation de la tension, peut ajouter un stress important sur l'étage d'alimentation. La plupart des cartes s'en sont cependant tirées raisonnablement bien, avec un avantage aux cartes de référence. Les cartes Asus et Gigabyte sont celles qui s'en sont le moins bien tirées.

A noter que la température d'un étage d'alimentation est liée à la composition de celui-ci ainsi qu'à son refroidissement. Exploiter des composants de meilleure qualité ou ajouter des phases (jusqu'à un certain point) permet de réduire son échauffement tout comme l'ajout d'un radiateur plus efficace à leur niveau. Asus et Gigabyte sont les seuls à avoir opté pour un étage d'alimentation personnalisé par rapport à celui de référence et il est dommage qu'ils ne se soient pas assuré en combinaison avec le refroidissement, que sa température soit mieux contrôlée.


Page 20 - Overclocking

Pour l'ensemble des cartes graphiques, les bases de l'overclocking sont assez simples : augmenter la fréquence du GPU et augmenter la fréquence de sa mémoire. Chaque génération de GPU ou des cartes graphiques voit cependant son overclocking lié à quelques particularités. C'est le cas pour Hawaii et, avant de rentrer dans les détails des résultats que nous avons obtenus, nous allons revenir sur celles-ci.


Hawaii et l'overclocking GPU
Tout d'abord il est important de rappeler que la fréquence des GPU peut varier, surtout en charge lourde, ce qui peut rendre complexe la validation d'un overclocking. Les systèmes de gestion de la consommation et des températures récents peuvent décider de limiter le GPU sous sa fréquence maximale. Par exemple si vous overclockez un GPU de 1 à 1.2 GHz mais que la limite de consommation est atteinte et que le GPU voit sa fréquence varier entre 1030 et 1050 MHz, il est difficile de parler d'overclocking à 1.2 GHz stable. Il est même probable qu'en lançant un jeu moins lourd, dans lequel le GPU monte réellement à sa fréquence maximale, des problèmes apparaissent.

Si le GPU ou le pilote graphique détecte qu'il est sous-utilisé, par exemple lors d'une grosse limitation CPU ou lorsque la synchronisation verticale est activée, le GPU peut voir sa fréquence réduite, avec un impact mineur voire nul sur les performances. Pour les Radeon R9 290, AMD a par exemple recours à cette approche quand le GPU s'approche de ses limites, de manière à lui donner un peu de répit. Cela signifie que si le test n'est pas assez lourd, il est possible que le GPU ne monte pas à sa fréquence maximale, tout simplement parce que cela ne sert à rien. Si le test est lourd mais parsemé de petits ralentissements liés au reste du système, le GPU peut voir sa fréquence réduite brièvement à chacun de ceux-ci. Dans ce dernier cas, c'est la fréquence moyenne qui n'a plus réellement de sens, les performances étant définies par une fréquence supérieure, qui peut être ou pas la fréquence maximale.

Pour analyser et valider un overclocking, il convient de prendre tout cela en compte sans oublier la limite de température définie en pratique par les performances du ventirad. Dans bien des cas, lors d'une charge prolongée, la limite de température finit par être atteinte et la fréquence maximale n'est plus d'application. Cela peut aller jusqu'à rendre l'overclocking contre-productif !

En augmentant la tension, vous augmentez la consommation, ce qui peut pousser le GPU plus vite et/ou plus loin dans ses limites. Prenons l'exemple d'un GPU cadencé d'origine à 1 GHz et qui se stabilise à 980 MHz après 30 minutes de jeu. Si vous augmentez sa tension de 0.1V pour arriver à une fréquence maximale de 1.150 GHz, il est tout à fait possible qu'après 30 minutes de jeu, la fréquence GPU se soit stabilisée à moins de 980 MHz ! Pour qu'un tel overclocking soit utile en pratique, en plus d'être stable à la fréquence maximale, il faut que le système de refroidissement soit à la hauteur et capable de le maintenir dans la durée.

Avec un système de refroidissement qui est déjà à la peine sans overclocking, mieux vaut ne pas augmenter la tension GPU. Si la fréquence maximale du GPU ne peut être maintenue, son overclocking a malgré tout de l'intérêt puisqu'il revient à réduire la tension relative et donc la consommation et l'échauffement à une fréquence donnée. Si nous reprenons l'exemple précédent d'un GPU cadencé à 1 GHz mais qui se stabilise à 980 MHz après 30 minutes de jeu suite à son échauffement, le pousser à 1.1 GHz sans augmenter sa tension lui permettra de tourner à un peu plus de 1 GHz, sans consommer plus et sans chauffer plus. Il faudra cependant pour cela que le GPU soit parfaitement stable à 1.1 GHz puisque cette fréquence pourra être d'application pendant quelques minutes, voire de manière stable dans un jeu plus léger.

Notons enfin qu'il est peu courant mais tout à fait possible qu'un overclocking soit stable quand le GPU est à son état le plus élevé, par exemple 1.1 GHz et 1.208V, mais qu'il ne le soit pas à 1.09 GHz et 1.201V, état dans lequel il peut retomber quand une limite Powertune est atteinte. Pour éviter ce problème, le plus simple est de réduire l'overclocking d'une dizaine de MHz après avoir obtenu le maximum stable. Si vous voulez cependant conserver le moindre MHz et vous assurer d'un overclocking parfaitement stable, nous vous conseillons ceci :

- fixer la vitesse du ou des ventilateurs à une valeur réduite
- augmenter la limite de consommation Powertune
- lancer un monitoring de la fréquence GPU
- lancer une charge lourde, mais pas trop (il ne faut pas que le GPU atteigne sa limite de consommation d'emblée, ce qui peut être le cas avec Furmark même à +50%)
- la limite de température va être atteinte et le couple fréquence/tension du GPU réduit progressivement, ce qui permet de détecter un problème éventuel
- si la fréquence GPU baisse trop vite, répéter en augmentant un petit peu la vitesse du ou des ventilateurs

Enfin, un autre problème de stabilité est possible : l'échauffement de l'étage d'alimentation. Plus il est chaud, plus son rendement baisse et moins la tension est stable. Si vous observez une instabilité étrange après une longue période de charge et que la température des VRM (reportée par GPU-Z) monte à plus de 120 °C, ce point est à placer en haut de la liste des suspects.


Hawaii et l'overclocking de la mémoire
Lors des tests des différentes Radeon R9 290, nous obtenions initialement des résultats incohérents au niveau de l'overclocking de leur mémoire GDDR5. Un coup un gros overclocking semblait stable, un coup seul un overclocking mineur évitait des artéfacts et/ou un plantage du système.

Nous avons rapidement réalisé que la capacité d'overclocking de la mémoire GDDR5 était liée à la tension GPU. Les Radeon R9 290 sont les premières cartes graphiques avec lesquelles nous avons observé un tel comportement aussi marqué. C'est de toute évidence lié à un choix d'AMD dans le design de la puce qui fait qu'une partie de l'interface mémoire voit sa capacité à supporter un bus à haute fréquence liée à la tension VDDC.

Nous avons pu vérifier qu'avec toutes les cartes testées, la fréquence GDDR5 maximale supportée n'avait pas besoin d'une tension VDDC supérieure à la tension d'origine du GPU en charge. Du coup où est le problème ?

Il y en a en fait deux. Le premier est lié à la gestion de la consommation et des températures. Quand Powertune réduit la fréquence GPU, dès qu'une limite est atteinte, il réduit en même temps la tension VDDC. Il est ainsi possible qu'un overclocking de la mémoire en apparence stable ne le soit plus lorsque la fréquence GPU, et donc sa tension, est réduite. Il en va en fait de même quand la charge augmente, la tension délivrée par l'étage d'alimentation ayant alors tendance à être légèrement réduite (vdrop).

Le second est plus embêtant. Rien ne garantit que la fréquence en charge de la mémoire ne sera d'application que quand la fréquence (et donc la tension) en charge du GPU l'est aussi. En fait, régulièrement, ce n'est pas le cas. Par exemple avec certaines combinaisons de sorties vidéo et de résolutions, la mémoire peut sortir de sa fréquence repos (150 MHz) pour passer en fréquence maximale alors que le GPU reste à sa fréquence repos (300 MHz). Autre exemple, le pilote graphique évite de changer trop brusquement la fréquence mémoire. Lors d'un chargement dans un jeu, le GPU va retomber à sa fréquence repos, mais pas sa mémoire, tout du moins durant les premiers instants. Autre exemple, lorsqu'une application est fermée, le GPU retombe rapidement à la fréquence repos, sa mémoire prend un peu plus de temps.

Lors de la validation des GPU Hawaii, AMD s'assure qu'ils supportent une interface mémoire cadencée à 1250 MHz même avec un GPU au repos dont la tension est réduite à moins de 1V (la tension exacte varie d'un échantillon à l'autre). Pour valider un overclocking il faut donc en faire de même, sans quoi des artéfacts pourront apparaître, notamment sur le bureau, voire des plantages nets du système, régulièrement en sortie d'application.

AMD aurait pu éviter ce problème en ajoutant simplement un mode intermédiaire pour la fréquence mémoire, mode dans lequel elle retomberait à 1250 MHz (voire moins) quand le GPU est en mode repos ("2D"). Mais ce n'est pas le cas. Nous avons bien entendu interrogé AMD à ce sujet, mais le concepteur des Radeon a préféré ne pas répondre à ces questions.

Il n'y a donc que deux options : limiter l'overclocking de la mémoire GDDR5 ou augmenter la tension GPU. Contrairement à ce que propose par défaut Nvidia, l'augmentation de la tension des Radeon R9 290 consiste en un biais appliqué à tous les états du GPU. Si vous ajoutez 0.1V, cela impactera autant la tension GPU en charge qu'au repos. Sans toucher à la limite de Powertune, la consommation n'augmentera pas du tout ou très peu en charge lourde, mais la fréquence GPU pourra en souffrir, d'autant plus que l'algorithme d'AMD réduit quelque peu la part de la consommation allouée au canal VDDC quand la fréquence mémoire augmente (comme expliqué au début de ce dossier).

En pratique, pour être exploitable et utile, un overclocking massif de la mémoire devra donc s'accompagner d'une hausse de la limite de consommation et d'une augmentation de la fréquence GPU pour profiter pleinement de la hausse obligatoire de sa tension. Pour que tout cela soit réaliste, le ventirad devra bien entendu être à la hauteur et ne pas oublier de prendre soin de l'étage d'alimentation. Plus que jamais, se contenter d'une carte de référence ou de mauvaise qualité pour jouer sérieusement de l'overclocking est à éviter avec les Radeon R9 290.


Nos résultats
Tout en sachant que chaque exemplaire d'un modèle de carte peut se comporter différemment au niveau de l'overclocking, cela reste une loterie, nous avons tenté de pousser toutes les cartes en notre possession de manière à observer d'éventuelles généralités, mais également de manière à vérifier si le système de refroidissement de ces cartes était à la hauteur pour encaisser la charge supplémentaire.

Nous validons les overclockings au départ avec 3 jeux : Crysis Warhead, Anno 2070 et Battlefield 4. Cela se fait sur un banc de test, à l'air libre et avec la limite de consommation poussée à son maximum, ce qui dans le cas des Radeon R9 (+50% !) revient à peu près à désactiver cette limite. Reste alors la limite de température définie en pratique par les performances du ventirad. Fréquences, températures et consommations sont observées durant ces tests. Nous validons ensuite l'overclocking dans 3DMark 11 en boîtier fermé et le revoyons à la baisse si des artéfacts ou plantages apparaissent durant un test de charge de 45 minutes. Dans bien des cas, durant ce dernier test, la limite de température finit par être atteinte et la fréquence maximale n'est plus d'application. Cela peut aller jusqu'à rendre l'overclocking contre-productif !

Voici ce que nous avons pu obtenir concernant l'overclocking des GPU :


Nous avons tout d'abord pu confirmer que la tension par défaut variait bien d'un GPU à l'autre, avec un écart observé de 1.156V à 1.211V. A noter que MSI applique par défaut un overvolting de +0.0125V sur ses cartes.

Dans un premier temps, en évoluant par pas de 25 MHz, nous avons cherché à atteindre la fréquence stable maximale à la tension d'origine. Sur le panel de cartes testées, elle se situe entre 1050 et 1125 MHz, MSI s'aidant probablement en partie de la tension légèrement revue à la hausse.

Nous faisons ensuite de même mais en poussant progressivement la tension de +0.025V, +0.050V, + 0.075V et +0.100V. Pour la moitié des cartes testées, il faut au moins +0.050V pour gagner 25 MHz mais passer à 0.075V permet de gagner encore 25 MHz de plus. Aucune carte n'a pu tirer d'avantage en passant à +0.1V.

Nous n'observons aucune différence significative entre les Radeon R9 290 et R9 290X en termes de fréquences maximales. Les dernières semblent avoir une légère avance moyenne de 25 MHz, mais notre panel est bien trop réduit pour pouvoir généraliser une aussi faible différence.

Lors d'un test de charge de 45 minutes, la R9 290X d'Asus, la R9 290 de Gigabyte, et les R9 290/290X de MSI ont fini par atteindre la température GPU maximale de 95 °C et ont ainsi vu leur fréquence GPu revue à la baisse. La R9 290 de HIS a vu sa fréquence réduite légèrement d'emblée, probablement limitée par sa consommation, puis réduite un peu plus quand la température limite a également été atteinte. Quant à la R9 290X de Gigabyte, elle n'a pas pu maintenir l'overclocking de manière stable en boitier fermé alors qu'aucune température (GPU, VRM, tout ce qui est visible à la caméra thermique) n'était critique. Nous supposons qu'un de ses composants était défectueux, ce qui peut arriver.

Seules les cartes de référence, de Sapphire et la R9 290 DirectCU II d'Asus ont pu maintenir leur fréquence maximale lors d'une charge lourde de 45 minutes. Il faut par ailleurs noter dans le cas de cette dernière que la consommation relative de l'échantillon fourni par Asus est particulièrement réduite et d'autre part qu'il faut utiliser le bios silence pour y parvenir. Une ancienne version de ce bios qui plus est, et pas sa dernière version dont la mesure de protection de la température des VRM peut rendre la carte inutilisable dans cet exercice.

Ne restent donc à notre avis que les cartes de référence et de Sapphire. Les cartes de référence doivent cependant monter affreusement dans les tours (il faut revoir à la hausse la limite de vitesse de leur ventilateur) et produisent alors des nuisances sonores insupportables. A moins d'être sourd, seules les cartes Sapphire sont réellement adaptées à un gros overclocking.

Pour l'ensemble des autres cartes, nous vous déconseillons de pousser la tension GPU, ce qui implique de se contenter d'une fréquence mémoire réduite :


A la tension GPU d'origine, la mémoire GDDR5 de toutes les cartes a pu monter à 1350-1450 MHz. En poussant la tension GPU VDDC de +0.075V (excepté pour la MSI 290X, +0.050V), la fréquence est montée plus haut pour toutes les cartes excepté pour notre 290X de référence issue du commerce, particulièrement peu coopérative sur ce point.

Pour les autres cartes, c'est en général 150 à 200 MHz qui ont pu être gagnés, de quoi monter jusqu'à 1650 MHz ! Par rapport aux 1250 MHz des fréquences de référence c'est 32% de mieux, ce qui est loin d'être négligeable et profitera aux performances lorsque la bande passante mémoire est un élément déterminant, notamment avec un niveau élevé de MSAA.

Les cartes équipées de mémoire Elpida semblent se comporter de manière plus homogène que celles équipées en GDDR5 SK Hynix. Le nombre de cartes testées est cependant insuffisant pour pouvoir généraliser cette impression.


Page 21 - Consommation et performances

Consommation
Nous avons mesuré la consommation des différentes cartes, tout en gardant en tête qu'une variation existe entre 2 exemplaires identiques d'un même modèle, ce qui est dû entre autres aux courants de fuites et à la tension GPU. Par ailleurs certains fonctionnent à des fréquences plus élevées puisqu'ils sont overclockés d'usine.

Nous mesurons la consommation directement au niveau de la carte graphique, en veille écran, au repos sur le bureau Windows 7 en 2560x1600 et en charge en 1080p dans Anno 2070 ainsi que dans Battlefield 4. Nous avons ajouté le TDP maximum estimé. Ce dernier doit être estimé puisqu'AMD ne communique que sur la limite de consommation directe du GPU, or la consommation globale de la carte, à laquelle la figure TDP fait en général référence, dépend de la consommation d'autres composants et du rendement de l'étage d'alimentation, qui varie notamment avec sa température.

Nous n'avons pas intégré les mesures de consommation en veille écran dans le graphique, pour des raisons de lisibilité. Elle varie entre 5.4 et 5.7W pour toutes les cartes à l'exception des 2 cartes Asus (4.0 et 4.1W) dont l'étage d'alimentation semble légèrement plus efficace à très faible consommation. Toutes les cartes éteignent leurs ventilateurs dans ce mode.


[ Défaut ]  [ Overclocking avec vmod ]

Sur le bureau, la consommation des Radeon R9 290 varie entre 16 et 20W auxquels il faut ajouter 2 à 3W lorsque la tension VDDC est poussée de 0.075V.

En charge, la consommation dépasse les 200W pour toutes les cartes et peut monter jusqu'à 250W pour un jeu lourd classique (Battlefield 4) et jusqu'à 285W pour un jeu très lourd (Anno 2070). Rappelons une fois de plus que les stress tests tels que Furmark sont encore bien plus lourds pour les cartes graphiques.

La plupart des partenaires d'AMD ont revu à la hausse la limite de consommation du GPU, ce qui autorise une consommation globale bien plus élevée pour la carte graphique. Cela permet de donner assez de marge de manœuvre pour éviter que la fréquence GPU ne soit réduite d'emblée, mais encore faut-il que le système de refroidissement soit capable d'encaisser une charge élevée dans la durée. A ce petit jeu Asus déborde d'optimisme ! A l'inverse, Sapphire est plutôt conservateur.

La limite de consommation du GPU peut être revue à la hausse de 50%, de quoi cette fois laisser une marge de manœuvre importante pour l'overclocking puisque la consommation des cartes graphiques monte à plus de 300W, jusqu'à 375W pour la R9 290 de MSI.

Globalement, une fois un overclocking avec modification de la tension appliqué, la consommation des cartes graphiques augmente de 25 à 30%. Une charge non négligeable qui demande à s'assurer que les VRM soient suffisamment refroidis.

Les cartes Gigabyte et Asus sont celles qui s'en tirent le moins bien sur ce point, raison pour laquelle Asus a introduit une limite de sécurité sur ses derniers bios qui réduit radicalement la fréquence GPU à 300 MHz dès que les VRM atteignent 112 °C. Notre échantillon de R9 290X était inutilisable avec ce bios, cette température de sécurité étant largement atteinte avec 126 °C au compteur sans cette limitation.


Performances
Pour information, nous avons observé les performances de toutes les cartes à leurs fréquences d'origine et aux fréquences overclockées sans et avec vmod dans Battlefield 4, en 1920x1080 Ultra.

Représenter les performances avec vmod, qui au bout de plusieurs dizaines de minutes en boîtier fermé peuvent être affectées par une température GPU trop élevée qui entraîne une réduction automatique de sa fréquence, n'est pas simple. Pour éviter de perdre trop de temps ou de nous contenter de performances obtenues dans 3DMark 11 et non dans un vrai jeu récent, nous avons opté pour l'application forcée dans Battlefield 4 de la fréquence GPU relevée lors du test de charge de 45 minutes dans le benchmark de Futuremark. Un compromis qui permet de visualiser la capacité des cartes à maintenir une charge élevée dans la durée, et l'impact que cela peut avoir sur les performances.

Voici récapitulées les fréquences qui ont ainsi été utilisées pour mesurer les performances :


Toutes les cartes sont capables de maintenir dans la durée un overclocking sans vmod, à condition de repousser leur limite de consommation et la vitesse maximale de la turbine pour les cartes de référence. Par défaut et avec vmod, ce n'est par contre pas toujours le cas.



[ FPS ]  [ Indice vs R9 290 ref ]  [ Indice vs R9 290X ref ]

Par défaut, les Radeon R9 290 personnalisées sont 10 à 17% plus performantes que la carte de référence, profitant d'un overclocking plus ou moins élevé et du fait que cette dernière voit sa fréquence chuter en charge. De quoi permettre par exemple à la R9 290 de Gigabyte d'égaler les performances de la R9 290X de référence.

Ce gain est plus réduit pour les R9 290X personnalisées d'une part parce que la carte de référence voit sa turbine tourner plus vite pour maintenir une fréquence plus élevée et d'autre part parce que la marge pour l'overclocking d'usine est moins élevée que pour les R9 290.

Pour les cartes personnalisées, l'overclocking sans vmod permet de gagner de 5 à 10% de performances supplémentaires. C'est toujours ça de pris, mais ce n'est pas énorme, l'overclocking d'usine utilisant une bonne partie de la marge disponible.

Avec vmod, en dehors des cartes de référence bien trop bruyantes, seules celles de Sapphire et la R9 290 d'Asus ont pu maintenir leur fréquence maximale. Elles gagnent alors 4 à 6% supplémentaires pour un gain total de 12 à 15% par rapport à leurs fréquences d'usine.

Par rapport aux fréquences de référence, et encore plus au comportement de base des cartes de référence, le gain combiné de l'overclocking d'usine et de l'overclocking manuel apporte cependant une nette différence de performances.


Page 22 - Conclusion

Conclusion
Refroidir efficacement une carte graphique équipée d'un GPU aussi gourmand que ce Hawaii d'AMD est loin d'être simple. Avec une consommation globale de 285W par défaut et qui doit être revue à la hausse pour garantir des performances maximales même dans les jeux les plus lourds, le ventirad des Radeon R9 290 et R9 290X doit être pour le moins costaud. Encore plus si vous comptez jouer de l'overclocking puisque l'interface mémoire demande notamment une petite augmentation de la tension GPU pour libérer sa fréquence.

Les Radeon R9 290 et R9 290X sont en général très proches l'une de l'autre, encore plus dans le cas des certaines cartes personnalisées dont l'overclocking d'usine est légèrement plus important pour la première. Rappelons que celle-ci représente d'ailleurs un rapport performances/prix plus intéressant. Si vous vous êtes décidés sur l'une de ces Radeon, quel modèle faut-il dès lors privilégier ?

Les cartes de référence conçues par AMD font en sorte de rechercher le moins mauvais compromis avec la contrainte de devoir isoler autant que possible leur dégagement calorifique de manière à ce qu'il n'impacte pas le reste du système. Une exigence des gros intégrateurs qui impose le recours à une turbine en guise de ventilateur. Or ce type de design est très proche de ses limites thermiques. Nvidia fait un petit mieux avec un ventirad similaire qui a été peaufiné à tous les niveaux, mais la différence n'est pas si importante que cela. En d'autre terme, la marge d'amélioration par rapport à ce que propose actuellement AMD est relativement faible.


Pour obtenir de meilleurs résultats en termes de nuisances sonores, de températures et de performances, les partenaires d'AMD se tournent vers des ventirads différents, équipés de deux ou trois ventilateurs axiaux. Le dégagement calorifique est alors dispersé dans le boîtier et non plus expulsé hors de celui-ci. C'est un compromis actuellement inévitable pour le refroidissement à air.

Ce dernier compromis n'est cependant pas adapté à un système mini-ITX compact ou à un système mal ventilé, d'autant plus s'il est équipé de nombreux disques durs ou si vous visez du multi-GPU. Si vous vous trouvez dans l'une de ces situations, les cartes de référence sont selon nous le meilleur choix, voire le seul choix, même si elles peuvent être bruyantes en charge et un petit peu moins performantes.

Pour les autres utilisateurs, difficile de ne pas être séduits par les avantages des cartes personnalisées proposées par les partenaires d'AMD. Et dans cette catégorie, les Sapphire R9 290 et R9 290X Tri-X font office de référence. Nos tests ont mis en évidence une efficacité de leur système de refroidissement largement supérieure à celle de toutes les autres solutions concurrentes qui sont passées entre nos mains. De quoi réduire l'ensemble température GPU et nuisances sonores ou permettre d'encaisser sans problème un gros overclocking avec augmentation de la tension GPU. Par ailleurs, hors offre spéciale, il s'agit aussi des cartes personnalisées les moins chères.


En dominant largement le marché au niveau des Radeon, Sapphire profite de volumes de production importants qui lui permettent de développer des solutions spécifiques à certains GPU, là où la plupart des autres fabricants doivent faire en sorte de pouvoir réutiliser un même ventirad sur différentes cartes graphiques. Si Sapphire se décide enfin à profiter de cette position de force pour faire de la qualité et non plus simplement pour compresser les coûts, la concurrence à du soucis à se faire…

La solution de Sapphire a toutefois un défaut à ne pas négliger : une longueur de 30.5 cm qui l'empêchera de rentrer dans tous les boîtiers. Pensez donc à vérifier ce point avant de passer à l'achat. Si cette longueur pose problème, sur base des cartes que nous avons testées, notre second choix se porte vers les Radeon R9 290 et R9 290X Gaming de MSI. Elles sont plutôt bien finies, se contentent de 27 cm en longueur et sont capable de maintenir les performances maximales du GPU Hawaii avec des nuisances malgré tout réduites par rapport aux cartes de référence. Elles ne sont par contre pas adaptées à un overclocking avec augmentation de la tension GPU.

Nous n'avons pas retenu les autres solutions testées, celles-ci n'ayant pas de réels avantages alors qu'elles souffrent de plusieurs défauts. Les bios des DirectCU II d'Asus sont incohérents, le fabricant ayant essayé de jongler maladroitement entre autoriser une consommation élevée et éviter que l'étage d'alimentation, plutôt mal refroidi, ne surchauffe. Quant à Gigabyte, nous attendons vivement l'arrivée du nouveau WindForce 3X "600W". Le ventirad WindForce 3X "450W" qui équipe les cartes actuelles montre rapidement ses limites, il est le plus faible que nous ayons testé avec les Radeon R9 290. Enfin, très encombrante, la Radeon R9 290 IceQ X² de HIS n'a aucun élément pour se démarquer de ce que propose Sapphire, même si son ventirad se place dans la moyenne haute en terme d'efficacité.

Terminons pour un mot sur l'achat d'une de ces cartes en vue d'en remplacer le ventirad par un système de watercooling. Des waterblocks de type "full cover" existent, notamment chez ekwb pour toutes les solutions testées, mais il est probablement préférable d'opter pour une carte basée sur le PCB de référence, plus répandu, ce qui exclut les cartes d'Asus. Par ailleurs, nous vous déconseillons d'opter pour un bloc simple limité au refroidissement du GPU. Les VRM doivent encaisser une charge importante et ont besoin d'être refroidis également.


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