NVIDIA GeForce GTX 680 : la réponse au Radeon HD 7970 ?

22 mars 2012 à 14h00
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GeForce GTX 680 : la puce



Répondant au nom de code GK104, la puce GeForce GTX 680 compte 3,54 milliards de transistors et est fabriquée selon le processus en 28 nm de TSMC. Il est intéressant de comparer le nombre de transistors de la petite dernière de NVIDIA avec celui communiqué par AMD pour son Radeon HD 7970. La version la plus évoluée de Tahiti revendique pas loin de 4,3 milliards de transistors, soit significativement plus que Kepler.

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Le die de Kepler


Pour ce qui est des fréquences de fonctionnement, la puce GeForce GTX 680 opère à une fréquence de base de 1 006 MHz comme décrit précédemment, y compris lorsque nous considérons ses unités CUDA. La technologie GPU Boost dont nous vous parlions précédemment permettra de grappiller quelques MHz supplémentaires en fonction des conditions. Du côté de la mémoire, Kepler est accompagné de 2 Go de mémoire GDDR5 opérant à 1 502 MHz pour une bande passante théorique maximale de 192,26 Go/s.

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Le GeForce GTX 680 vu par les pilotes NVIDIA


Côté consommation, la puce ne profite hélas pas d'équivalent au ZeroCore Power d'AMD. De fait, elle ne peut pas rivaliser avec le mode très faible consommation des Radeon HD 7000. Rappelons qu'avec Tahiti, AMD peut faire tomber la consommation de la puce graphique à 3 Watts... Ce n'est pas le cas ici et il faudra faire avec un ventilateur qui tourne en permanence.

 Radeon HD 7970GeForce GTX 580GeForce GTX 680
InterfacePCI-Ex. 16x - Gen3PCI-Ex. 16x - Gen2PCI-Ex. 16x - Gen3
Gravure0,028 µ0,040 µ0,028 µ
Transistors4,3 Milliards3 Milliards3,54 Milliards
T&LDirectX 11.1DirectX 11DirectX 11.1
Stream Processors20485121536
Unités ROP324832
Unités de texture12864128
Mémoire embarquée3072 Mo1536 Mo2048 Mo
Interface mémoire384 bits384 bits256 bits
Bande passante264 Go/s192,4 Go/s192,26 Go/s
Fréquence GPU925 MHz772 MHz1006 MHz (base)
Fréquence Stream Processors925 MHz1544 MHz1006 MHz (base)
Fréquence mémoire1375 MHz - GDDR51002 MHz - GDDR51502 MHz - GDDR5


GeForce GTX 680 : la carte



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Physiquement, la carte GeForce GTX 680 surprend. Il faut dire que NVIDIA nous avait habitués ces derniers temps à proposer des chars d'assaut et qu'ici la carte est compacte et presque légère. Avec un PCB noir de 25,5 centimètres, on gagne quand même 1 centimètre en profondeur face à la GeForce GTX 580 ! Occupant deux emplacements dans votre tour, la carte adopte un système de refroidissement assez classique fait d'une plaque avec un triple heat-pipe sur lequel est fiché un radiateur à ailettes en aluminium reposant sur la puce graphique. Le tout est refroidi par un ventilateur de type cage d'écureuil soufflant l'air chaud à l'extérieur de la carte et donc du boîtier.

La bonne nouvelle, c'est que le dispositif de refroidissement est plutôt silencieux, d'autant que NVIDIA a travaillé l'acoustique pour faire en sorte que même lorsque la carte s'échauffe, la nuisance sonore soit la plus sourde possible (à l'inverse du mode sèche-cheveux de certaines des dernières Radeon que nous avons pu tester). En revanche, point n'est question ici de technologie similaire à ce que propose AMD avec ses Radeon HD 7000, notamment au niveau de l'arrêt du ventilateur lorsque la carte entre en mode idle.

Au niveau de son alimentation électrique, la carte est dotée d'un circuit à 4 phases pour la puce graphique et deux phases pour la mémoire. Du reste, en s'attardant sur le dos du PCB de la carte, on observe que le contrôleur d'alimentation est soudé sur un PCB additionnel. Interrogé à ce sujet, NVIDIA nous indique que ce choix de design lui permet de changer de contrôleur d'alimentation sans refaire le PCB de toute la carte graphique.

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Gros plan sur le contrôleur d'alimentation sur-soudé


En matière de branchement, la carte exige le raccordement de deux connecteurs PCI-Express 6 broches avec un positionnement original : les connecteurs sont placés l'un sur l'autre. Une astuce censée permettre d'optimiser le design de la carte et in-fine sa taille.



Du côté des fréquences de fonctionnement, la carte opère aux fréquences édictées par NVIDIA : 1 006 MHz pour la puce graphique et 1 502 MHz pour les 2 Go de mémoire GDDR5. Puisque la carte profite du GPU Boost nous avons pris soin de vérifier ses fréquences en charge. La plupart du temps, la puce grimpe à un maximum de 1 100 MHz pour se stabiliser bien souvent autour des 1 097 MHz.

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Observation des fréquences de fonctionnement avec l'utilitaire EVGA


Niveau connectique, la carte propose deux ports DVI, un connecteur HDMI et une prise DisplayPort. On retrouve deux connecteurs SLI sur la tranche. Quant au TDP de la carte, il est fixé par NVIDIA à 195 Watts.

Overclocking



Puisque la puce est maintenant surveillée à tous les niveaux de sa consommation et alors que NVIDIA propose sa technologie de GPU Boost, l'overclocking de Kepler s'en trouve modifié de manière conséquente. Tout d'abord, l'ensemble des outils habituellement utilisés par les overclockers ne fonctionne plus. Ainsi en attendant une prochaine mise à jour, la version actuelle de GPU-Z vous affichera un écran rouge alors que les autres utilitaires ne permettent pas de modifier la fréquence de fonctionnement de la puce. Pour ce test, nous avons utilisé la version 3.00 (bêta) de l'outil EVGA en cours de développement chez le fabricant de cartes graphiques et déjà compatible avec Kepler. Signalons au passage que NVIDIA ne fournit pour l'heure aucun outil de son cru pour l'overclocking, pas même le célèbre System Tools.

L'outil ne permet pas de modifier la tension d'alimentation de la puce. Toutefois il permet d'ajuster le seuil de tolérance pour l'enveloppe de consommation de la carte et de modifier ses fréquences de fonctionnement. Attention toutefois on modifie ici l'offset, c'est-à-dire le différentiel entre la fréquence de base et la fréquence turbo. En réglant cette valeur à 100 MHz, je rajoute 100 MHz à la fréquence maximale de GPU Boost, une fréquence qui est susceptible de chuter si la consommation du GPU devient trop importante notamment.

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Overclocking du GeForce GTX 680 : ici à 1260 MHz


Durant nos tests, nous avons visé les 1300 MHz de fréquence sans succès puisqu'au bout de deux minutes notre benchmark a tout simplement planté. Nous avons visé par la suite les 1 260 MHz, une fréquence qui semble stable, mais a été retoquée après quelques minutes par la puce qui a dégradé automatiquement celle-ci à 1 247 MHz puis 1 227 MHz et enfin 1 202 MHz. Pas de souci en revanche du côté de la mémoire où nous avons pu grimper assez haut. En terme de performances, sous 3DMark 11, l'overclocking donne le résultat suivant :

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Alors que l'overclocking nous permet de gagner 13% de performance face aux fréquences de référence en 1920x1080, le gain en 2560x1600 est plus modéré et ne dépasse pas les 9%.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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