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Test des GeForce GTX 460 768 et 1024 Mo

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Écrit par Pascal Thevenier   
Jeudi, 26 Août 2010 08:58
Contrairement à ATI, NVIDIA a conçu une nouvelle architecture pour supporter DirectX 11. Compte tenu de l’ampleur d’un tel développement, il a fallu attendre de nombreux mois avant que les GeForce GTX 470 et 480 basées sur le GF100 voient le jour. La gamme s’est ensuite étoffée avec les GeForce GTX 465 équipées de GF100 « recyclés », entendez par là avec un nombre d’unités actives limité… Si le GF100 a des qualités indéniables, notamment sa puissance géométrique, il a aussi des défauts comme son prix et sa dissipation thermique qui se traduisent par une consommation élevée et un système de refroidissement bruyant. En raison de leur complexité et des tarifs qui en découlent, les GeForce basées sur le GF100 ne permettent pas à NVIDIA d’être compétitif en préservant une certaine rentabilité face à une gamme complète de Radeon. Avec le GF104 des GeForce GTX 460, NVIDIA dispose d’une nouvelle arme pour contrer son concurrent dans un créneau curieusement oublié !

Une faille dans la gamme ATI !

Lors de l’essai de la gamme DirectX 11 très complète d’ATI, la Radeon HD 5830 nous avait fortement déçus. En effet, elle est à peine 10% plus performante que la Radeon HD 5770 tout en étant beaucoup plus coûteuse. Du coup, il existe un fossé entre la Radeon HD 5770 et la Radeon HD 5850 que la Radeon HD 5830 est loin de combler. Est-ce grave, docteur ? Relativement car la Radeon HD 5830 se trouve dans la fourchette de 200 à 250 €, particulièrement populaire chez les joueurs. Etant donné que la Radeon HD 5830 pèche par un très mauvais rapport prix/performances, il faut se rabattre sur la « petite » Radeon HD 5770 à 165 € ou investir 100 € de plus dans une Radeon HD 5850 !

Avec des tarifs compris entre 190 et 240 €, les GeForce GTX 460 basés sur le nouveau GF104 visent le créneau que la Radeon HD 5830 a laissé vide. Afin de conquérir ce segment important, NVIDIA décline son milieu de gamme en deux variantes. Les GeForce GTX 460 768 Mo utilisent un GF100-300 avec un bus 192 bits afin d’arriver à un premier prix très agressif tandis que les GeForce GTX 460 1024 Mo reposent sur un GF104-325 couplé à un bus 256 bits pour de meilleures performances. Sur le papier, tout se présente donc très bien mais il reste à savoir si le GF104 tient ses promesses…


L’architecture du GF104

Le GF104 est un dérivé du GF100, le porte-étendard de la gamme Fermi. Avant de nous intéresser au nouveau venu, quelques rappels à propos de ce dernier sont nécessaires.

Avec 4 blocs principaux (appelés GPC pour Graphics Processing Clusters) qui sont pour ainsi dire des GPU entiers, NVIDIA change radicalement la conception traditionnelle. Le « setup engine » habituel cède sa place à 16 Polymorph Engines (1 pour chacun des 4 Streaming Multiprocessors [SM] qui composent les 4 GPC) et 4 Raster Engines (1 dans chaque GPC). Les Polymorph Engines assurent toutes les opérations géométriques antérieures à la Rasterization. Ces Polymorph Engines peuvent communiquer ensemble via le cache L2.On note l’apparition d’une unité appelée Tesselator, une nécessité pour le support de DirectX 11.

Unité Streaming Multiprocessors du GF104 (à gauche) et du GF100.


Dans le GF104, on ne retrouve plus que 2 Graphics Processing Clusters (GPC) et en toute logique 2 Raster Engines. De prime abord, il s’agit donc d’un demi GF100. Le GF104 perd également 2 contrôleurs mémoire et n’en comporte plus que 4 qui forment le bus 256 bits et les (3 pour le bus 192 bits).

En examinant les blocs de Streaming Multiprocessors, on remarque des différences importantes. Ceux du GF100 comportent 32 Cores Cuda (2 unités SIMD) et 4 unités de texturing contre respectivement 48 (3 unités SIMD) et 8 pour le GF104. A noter que ces dernières ont été optimisées pour le filtrage de certaines textures. Les unités Load/Store ne changent pas mais on retrouve 2x plus de SFU (Special Function Unit) destinées aux fonctions spéciales (telles que sinus, cosinus, racine carrée, etc). Dans le GF104, les deux schedulers doubles (grâce à 2 unités de dispatch contre 1 seule sur le GF100), envoient 4 instructions par cycle vers les 6 blocs de traitement différents (contre 5 dans le GF100) : 3 groupes SIMD de 16 Cuda Cores, 1 SFU octuple, 1 bloc d’unités LD/ST et 1 groupe de 8 unités de texturing. L’augmentation des instructions par cycle a cependant un revers : elle engendre un problème de dépendance (qui n’existe pas sur le GF100). Le compilateur devra donc faire en sorte d’éviter les cas défavorables qui réduisent les performances… Les autres éléments restent inchangés par rapport au GF100.

Alors que le GF100 est très (trop) orienté vers la géométrie, le GF104 « corrige » le tir avec proportionnellement des capacités de texturing plus importantes liées aux modifications apportées aux SM. Par le passé, l’augmentation des capacités de texturing a déjà montré ses bienfaits sur les Radeon ! Les choix de NVIDIA dans la création du GF104 nous semblent particulièrement judicieux et sa conception nous séduit plus que celle du GF100.


Le GF104

Le GF104 se compose de 1,95 milliard de transistors, soit 39% de moins que le GF100. Grâce à une gravure en 40 nm, il occupe 367 mm². Contrairement à la grande majorité des GPU qui sont très carrés, le GF104 est rectangulaire (24,9 x 14,7 mm). A titre comparatif, le Cypress de Radeon HD 5800 occupe 334 mm² et compte 2,15 milliards de transistors tandis que le Juniper des Radeon HD 5770 affiche modestement 1,04 milliards de transistors sur 172 mm².

Les plus attentifs auront rapidement remarqué qu’avec 8 blocs SM comportant 48 Cuda Core et 8 unités de texturing, les GeForce GTX 460 devraient embarquer 384 processeurs de flux et 64 unités de texturing. Les spécifications affichent pourtant 336 sp et 56 unités de texturing pour la simple et bonne raison qu’un bloc SM entier n’est pas activé ! Difficile de savoir ce qui a motivé ou « imposé » ce choix : le yield, conserver une marge de manœuvre pour un modèle plus puissant (à l’image des GeForce 8800 GT 512 Mo) voire un bridage volontaire pour conserver un écart suffisant avec les modèles plus puissants.

Le GF104 est décliné en GF100-300 pour les GeForce GTX 460 768 Mo et en GF100-325 pour les modèles 1024 Mo. De prime abord, on pourrait penser à une simple différence de quantité de mémoire. Il faut cependant savoir que cette quantité est liée à la largeur du bus qui passe de 256 bits à 192 bits pour la version 768 Mo. Mais il faut aussi souligner que la largeur du bus est déterminée par les contrôleurs mémoire (64 bits) présents dans les ROPs. Alors que la GeForce GTX 460 1024 Mo dispose de 32 ROPs groupés par 8 dans 4 contrôleurs, la GeForce GTX 460 768 Mo n’a que 24 ROPs et 3 contrôleurs. Dernier point à souligner, les contrôleurs mémoire comportent 128 Ko de cache soit 512 Ko au total pour le GF100-325 et 384 Ko pour le GF100-300.


Les cartes

Pour ce test, nous avons utilisé une MSI N460GTX 768 Mo et une Club3D GeForce GTX 460 1024 Mo. Le modèle MSI utilise le design et le radiateur de référence avec une base cylindrique et des ailettes radiales. La Club 3D fait appel à un système de refroidissement avec des ailettes longitudinales et un ventilateur de plus grand diamètre. Nous y reviendrons plus tard mais sans grande surprise, le système de refroidissement de la Club 3D est plus efficace et aussi plus discret.

En plus du CD-ROM de pilotes, MSI livre en bundle deux adaptateurs pour les alimentations PCI-Express 6 broches, un adaptateur DVI-VGA et un second DVI-HDMI. Club3D ne fournit qu’un CD et l’adaptateur DVI-VGA.

Avec seulement 8,25 pouces (210 mm) de long, les GeForce GTX 460 s’installent facilement dans n’importe quel boîtier même si les prises d’alimentation PCI-Express se trouvent à l’arrière. Malgré un TDP de 150 Watts, la GeForce GTX 460 768 Mo est équipée d’une double alimentation auxiliaire alors qu’elle pourrait théoriquement se contenter d’une seule (75 Watts par le port PCI-Express et 75 Watts via la prise six broches). Annoncé avec un TDP de 160 Watts, le modèle 1024 Mo nécessite obligatoirement une double alimentation PCI-Express. A noter que les GeForce GTX 460 Gainward sont encore plus courtes (185 mm) grâce à leur design spécifique et que leurs prises d’alimentation auxiliaires se trouvent sur le côté.

Configuration de test

Il s’agit du troisième comparatif réalisé avec notre configuration de tests sous Windows 7 64 bits. Nous avons retenu un total de 10 tests dont 2 benchs et 8 jeux représentatifs de différentes catégories. Etant donné le gain de qualité important apporté par les filtres, tous les tests ont été réalisés avec antialiasing 4x (via l’application ou via le pilote si nécessaire) et toutes les options graphiques au maximum en limitant cependant l’anisotropic filtering à 8x. Côté résolutions, nous avons retenu 1920x1200 et 1680x1050 pour les écrans larges courants et 1280x1024 pour les anciens écrans carrés au format 5/4.


Matériel
  • Intel DP55KG
  • Core i7 870
  • Corsair XMS3-1600 Dominator @ 1333 MHz CL7 2 x 2 Go
  • XFX Radeon HD 5870, Gigabyte Radeon HD 5850 (GV-R585OC-1GD refroidissement spécifique), HIS Radeon HD 5830, Saphire Radeon HD 5670, HIS Radeon HD 5750, HIS Radeon HD 5670, Saphire Radeon HD 5570, Saphire Radeon HD 5450, Saphire Radeon HD 5450, Radeon HD 4850, GeForce GTS 250, Asus GeForce GTX 260 216 SP 55 nm, GeForce GTX 285, MSI GeForce GTX 460 768, Club 3D GeForce GTX 460 1024, GeForce GTX 470 et GeForce GTX 480
  • Western Digital Caviar 500 Go
  • Dell 2407WFP
  • Noctua NU-U12P
  • Lian Li PC-B20B

    Logiciel
  • Windows 7 64 bits avec les mises à jour disponibles en mai
  • ATI Catalyst 10.3, NVIDIA 197.45 et NVIDIA 258.96 pour les GeForce GTX 460
  • 3D Mark Vantage
  • Heaven benchmark
  • Street Fighter IV (Benchmrak)
  • Tom Clancy's H.A.W.K
  • World In Conflict
  • Crysis
  • Battle Forge
  • Batman Arkham Asylum
  • Need For Seed Shift
  • S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat (Benchmrak)


    Performances











    En se plaçant systématiquement devant la Radeon HD 5830, les GeForce GTX 460 atteignent leur objectif. Dans certains tests, la GeForce GTX 460 768 mais surtout la GeForce GTX 460 1024 rivalisent avec la Radeon HD 5850 et la dépassent même. Comme nous l’avons déjà signalé, il existe certainement autant d’exemples que de contre exemples pour définir un classement par ordre de performances. Le support d’ATI ou de NVIDIA dans le développement d’un jeu conduit également à des écarts parfois importants... Une chose est cependant certaine, la Radeon HD 5830 n’est généralement pas en mesure de tenir tête aux GeForce GTX 460 excepté dans Crysis où les scores sont très serrés. La GeForce GTX 460 1024 Mo offre en moyenne 74% (68% dans le cas de la version 768 Mo) des performances de la GeForce GTX 480 en 1920x1200 AA 4x. Toujours en moyenne, toutes résolutions confondues, la GeForce GTX 460 1024 Mo est 8% plus rapide que sa petite sœur.

    Vu sous un autre angle, pour un tarif compris entre 190 et 230 €, les GeForce GTX 460 offrent un très bon rapport prix/performances. Une Geforce GTX 460 1024 Mo offre 74% des performances d’une GeForce GTX 480 avec un prix 2x plus faible ! Côté ATI, il faudra au moins opter pour une Radeon HD 5850 à plus de 250 € pour espérer mieux que les GeForce GTX 460 dans certains jeux… Le prix des Radeon HD 5830 a baissé mais elles souffrent toujours d’un rapport prix/performances défavorable en raison du tarif agressif de la Radeon HD 5770 qui la talonne de très près dans la majorité des tests.


    La GeForce GTX 460 est clairement un excellent investissement mais il reste à savoir laquelle ! Aucun de nos tests n’a montré que « 768 Mo » manquait cruellement de mémoire avec un effondrement des performances. La moins chère des GeForce GTX 460 768 Mo est actuellement vendue à 170 € contre 200 € pour la GeForce GTX 460 1024 Mo la mieux positionnée. Il s’agit donc d’un écart de tarif de 17% pour une différence de performances de 8%... A moins d’être vraiment serré par le budget et/ou d’avoir un écran en 1680x1050 ou 1680x900, mieux vaut opter pour une GeForce GTX 460 1024 Mo.


    Nuisances




    Nous avions fustigé les GeForce GTX 470 et 480 pour leur niveau sonore, leur consommation et les températures atteintes. Avec le GF104, les GeForce GTX 460 signent un bilan nuisances exceptionnel ! Les températures au repos sont parmi les plus faibles toutes catégories de GPU confondues. En charge, les GeForce GTX 460 restent les plus froides avec des températures tout simplement exceptionnelles pour ce niveau de performances. Pour ne rien gâcher, elles sont aussi d’une discrétion exemplaire avec un rien moins de 40 dB(A) en charge. Toutes les GeForce GTX 460 ne sont cependant pas à loger à la même enseigne. En effet, les modèles avec un ventilateur de type « blower » qui évacue l’air à l’extérieur du boîtier sont jugées beaucoup plus bruyantes par les utilisateurs (mais nous n’avons pas testé ce type de carte). Au repos, la consommation des GeForce GTX 460 est également des plus faibles : à peine plus qu’une Radeon HD 5570 qui n’est « pas vraiment une carte 3D ». En charge, les GeForce GTX 460 768 et 1024 Mo consomment un rien moins que la Radeon HD 5830 et se placent bien en dessous de la Radeon HD 5850.

    Au chapitre des nuisances, les GeForce GTX 460 ne méritent que des louanges ! Rarement un tel niveau de performances n’a été atteint sans une contrepartie pénalisante.


    Overclocking

    Les GeForce GTX 460 sont cadencées à 675 MHz pour le core, 1350 MHz pour les Cuda Core et 900 MHz pour les puces Samsung de GDDR5 (certifiées 1000 MHz). Avec Afterburner, un logiciel signé MSI basé sur le RivaTuner, l’overclocking est d’une facilité déconcertante. Et les GeForce GTX 460 des plus dociles ! Avec le GF104 à 1 volt, nous avons atteint 850 MHz pour le core, 1700 MHz pour les processeurs de flux et 1075 MHz pour la mémoire ! A ces fréquences, la MSI GeForce GTX 460 768 Mo atteint presque 7500 points au 3D Mark Vantage en mode Extreme. La Club 3D GeForce GTX 460 1024 Mo arrive quant à elle tout juste à 8000 points mais avec le GF104 à seulement 825 MHz.


    Conclusion

    Pour seulement 50% du prix d’une GeForce GTX 480, la GeForce GTX 460 1024 Mo conserve presque 75% du modèle phare de la gamme ! Un petit cran en dessous, la GeForce GTX 460 768 Mo se montre 8% moins rapide que le modèle 1024 Mo mais coûte jusqu’à 17% moins cher. Autant la réserver aux budgets serrés et aux écrans dont la résolution est inférieure au Full HD. En marge de leurs excellentes performances, les GeForce GTX 460 sont silencieuses au repos, très discrètes en charge, consomment peu et chauffent très peu. Cerise sur le gâteau, elles s’overclockent très facilement à plus de 800 MHz pour le core et plus de 1000 MHz pour la mémoire et les performances suivent !


    GeForce GTX 460 1024 Mo : 10/10
    Pour :
    Rapport prix/performances, 1024 Mo et bus 256 bits, consommation, silence, overclocking, température, format compact
    Contre : Rien à signaler (excepté le bruit des modèles avec « blower »)


    GeForce GTX 460 768 Mo : 9/10
    Pour :
    Rapport prix/performances, consommation, silence, overclocking, températures, format compact
    Contre : Bus 192 bits et « seulement » 768 Mo, 1 ROPs en moins, bruit des modèles avec « blower »
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