NVIDIA GeForce 7950 GX2 : Deux GPU sur une carte !

A ceux qui pensaient que le monde de la carte graphique resterait calme voire figé jusqu'à l'arrivée des premières puces DirectX 10, NVIDIA apporte aujourd'hui un démenti formel avec le lancement de sa GeForce 7950 GX2. Venant coiffer l'ensemble des GeForce 7, la GeForce 7950 GX2 s'affiche comme une carte haut de gamme d'un nouveau genre, et ce alors même que le précédent porte-étendard de NVIDIA, la GeForce 7900 GTX, n'a même pas trois mois d'ancienneté !

Fortement inspirée du Quad-SLI, la GeForce 7950 GX2 regroupe sur une seule et même carte graphique physique deux Processeurs graphiques. A la manière de la 3D1 de Gigabyte, ou de certaines Cartes Graphiques Asus, la GeForce 7950 GX2 est donc pourvue de deux processeurs graphiques travaillant de concert. L'idée phare étant de proposer les performances des solutions SLI habituelles sans certains de ses inconvénients. Il faut en effet savoir que l'un des atouts majeurs de la GeForce 7950 GX2 vient de sa capacité à fonctionner sur les Cartes mères à base de chipset non NVIDIA, et ce sans aménagement particulier (ou presque) ! Dans cet article consacré à la GeForce 7950 GX2 nous vous présenterons les caractéristiques de la carte, mais aussi les premiers modèles des fabricants Leadtek et Sparkle, alors que nous tenterons de voir comment se positionne la GeForce 7950 GX2 face à un SLI de GeForce 7900 GT ou même, s'il est possible de faire fonctionner deux GeForce 7950 GX2 en SLI...

GeForce 7950 GX2 : Le SLI qui ne dit pas son nom

Nous le disions dès le début, l'idée maîtresse ayant présidé à la conception des GeForce 7950 GX2 est de réunir deux puces graphiques sur une seule et même carte en tirant profit de la technologie SLI. Dans cette configuration, chaque puce graphique dispose de sa propre mémoire vidéo, en l'occurrence 512 Mo, et la différence face aux premières implémentations multi-GPU d'Asus ou de Gigabyte vient du contrôleur PCI-Express embarqué. N'utilisant qu'un seul slot PCI-Express 16x, les cartes GeForce 7950 GX2 ont en effet recours à un switch, un composant BR03, qui gère les requêtes entre les deux puces graphiques et le reste du système. On notera au passage que la mention 48x qui qualifiait le contrôleur PCI-Express de NVIDIA lors du lancement de la plate-forme QuadSLI a ici disparu, normal puisque les deux GPU sont interfacés en PCI-Express 8x et non plus 16x comme avec le système QuadSLI. L'interface de communication propriétaire, traditionnellement présente dans les puces graphiques GeForce 6 et GeForce 7, et mise en œuvre par le fameux dongle SLI, est naturellement de la partie, les deux Processeurs l'utilisant pour communiquer directement sans intermédiaire. Bien sûr le câblage est ici physique et ne nécessite aucun dongle.



En ce qui concerne l'environnement logiciel, une carte GeForce 7950 GX2 est vue par Windows comme deux Cartes Graphiques et curieusement les pilotes ForceWare ne proposent plus d'option SLI, mais un mode « Multiprocesseur graphique », mode activé par défaut. N'en déplaise aux équipes marketing de NVIDIA, l'implémentation bi-processeur de la GeForce 7950 GX2 a bel et bien recours à la technologie SLI et les jeux auront toujours besoin de profils adaptés pour que les performances soient effectivement au rendez-vous. On pourra d'ailleurs s'intérroger sur les raisons qui poussent NVIDIA à tenter de cacher ce SLI qu'on ne saurait voir... Sans doute pour faire le distinguo entre carte graphique multiprocesseurs et la configuration SLI avec deux cartes graphiques physiques distinctes nécessitant une plate-forme nForce ? En tout état de cause les fonctions propres au SLI comme l'anticrénelage 16xS ou l'ajustement des modes de rendu (AFR, SFR, etc) sont toujours accessibles au travers des pilotes de la GeForce 7950 GX2.

GeForce 7950 GX : caractéristiques des puces

Techniquement, les deux puces graphiques composant une carte GeForce 7950 GX2 sont des GeForce 7950 gravées en 90nm et comptant 278 millions de transistors. Disposant chacune de 24 pixels pipelines et de 8 unités de vertex, les puces sont en tout point semblables au GeForce 7900. On retrouve donc une interface mémoire 256 bits, alors que le GeForce 7950 GX2 reprend à son compte certaines des fonctionnalités introduites récemment par NVIDIA. Le Transparency Anti-Aliasing, ou anticrénelage de transparence, permettra par exemple d'éviter les effets d'escalier sur les textures comportant un canal alpha (ou canal de transparence), comme les grillages. Le moteur PureVideo, qui décharge en partie le CPU lors de la lecture de vidéos, est toujours fidèle au poste alors que les petites améliorations apportées par le G71 (le nom de code des puces GeForce 7900) sont naturellement reconduites. On pense notamment au double support Dual-Link DVI qui permet au GeForce 7900 de contrôler deux écrans 30 pouces.



Côté fréquences de fonctionnement, le GeForce 7950 GX2 doit toutefois se contenter de 500 MHz pour la puce graphique et de 600 MHz pour la mémoire, quand le GPU d'une GeForce 7900 GTX opère à 700 MHz pour une mémoire cadencée à 800 MHz. Résultat, la bande passante mémoire du GeForce 7950 GX2 s'élève à 38,4 Go/s et par processeur, contre 51,2 Go/s pour une GeForce 7900 GTX. Si les fréquences de fonctionnement de la GeForce 7950 GX2 semblent conservatrices, il faut bien comprendre que NVIDIA a en effet été contraint de faire quelques concessions afin que ses GeForce 7950 GX2 conservent un système de refroidissement standard tout en se contentant d'une alimentation électrique de 400 Watts. Qui plus est le rendement (ou yield), à la fabrication des puces GeForce 7950 devrait être supérieur à celui des GeForce 7900 GTX, ce qui expliquerait au passage la faible disponibilité de ses dernières. On notera qu'en fonctionnement une carte GeForce 7950 GX2 s'échauffe de façon conséquente avec près de 68° C relevés en pleine charge alors que la consommation électrique est annoncée comme inférieure à 150 Watts.

GeForce 7950 GX2 : la carte de référence

Avant de donner naissance à la GeForce 7950 GX2, NVIDIA s'était déjà aventuré à concevoir une carte graphique bi-processeur sous le nom de GeForce 7900 GX2. Cette dernière équipe les quelques systèmes Quad-SLI (composés de deux cartes GeForce 7900 GX2) vendus à travers le monde et il faut bien admettre qu'elle avait effrayé plus d'un journaliste, la faute à des dimensions hors-normes sans parler de la fragilité ! L'objectif avec la GeForce 7950 GX2 était non seulement de proposer une carte graphique bi-processeur à la vente au détail (la GeForce 7900 GX2 n'ayant jamais été commercialisée), mais aussi et surtout de corriger les principaux défauts de la 7900 GX2. Alors qu'une GeForce 7900 GX2 mesurait plus de 31 centimètres, la GeForce 7950 GX2 a sérieusement rétréci et ne mesure plus que 23 centimètres : ouf ! C'est un bon point d'autant que l'alimentation électrique se contente dorénavant d'un seul connecteur PCI-Express (il en fallait deux par carte pour les 7900 GX2).



Physiquement la GeForce 7950 GX2 se présente comme une carte à deux étages, chaque PCB comportant son propre processeur graphique et sa propre mémoire. La carte occupe donc deux slots grâce à un système de refroidissement qui reste mesuré. Chaque étage de la carte se voit en effet affublé d'un simple radiateur en aluminium à cœur cuivre qui recouvre la puce graphique et les puces mémoires. Contre toute attente, le système de ventilation reste d'ailleurs presque discret et l'on est loin du bruit de casserole que l'on aurait pu redouter de prime abord. Pour ce qui est de la connectique, le GeForce 7950 GX2 se contente de deux connecteurs Dual-Link DVI et d'une sortie vidéo. Petite surprise toutefois les cartes prennent en charge la norme HDCP via une puce CryptoROM ATMEL dédiée ! C'est une première pour un design de référence NVIDIA...

SLI de GeForce 7950 GX2 = Quad SLI ?

Les plus observateurs d'entre vous auront sûrement noté que le PCB inférieur de la GeForce 7950 GX2 comporte sur sa tranche un connecteur SLI. Ce dernier peut être utilisé pour relier à la carte une seconde GeForce 7950 GX2 et ainsi faire fonctionner deux GeForce 7950 GX2 de concert. Dans ce de figure on obtient rien de moins qu'une configuration QuadSLI ! Bien que NVIDIA clame haut et fort que les pilotes actuels ne supportent pas cette configuration nous avons toutefois pu activer le SLI avec deux GeForce 7950 GX2 et procéder à quelques tests. Au vu des scores obtenus on comprend mieux pourquoi NVIDIA ne souhaite pas insister sur cet aspect, les choses n'ayant pas vraiment évolué depuis notre preview d'un système QuadSLI (voir l'article Quatre puces graphiques : preview NVIDIA QuadSLI). NVIDIA nous indique cependant que la plupart des accélérations QuadSLI seront implémentées dans une prochaine version des pilotes ForceWare. En revanche, les nombreux plantages observés à l'époque ne sont plus qu'un mauvais souvenir : c'est déjà ça !

GeForce 7950 GX2 : quid de la compatibilité ?

Si les GeForce 7950 GX2 fonctionnent parfaitement sur des Cartes mères PCI-Express munies de chipsets non NVIDIA, que ce soit des cartes mères avec chipset Intel ou ATI, une mise à jour du BIOS est bien souvent nécessaire. Il s'avère, en effet, que la plupart des BIOS n'ont pas pour habitude d'avoir à faire à un switch PCI-Express sur les Cartes Graphiques, ce qui peut rendre le système instable ou l'empêcher de démarrer. Durant nos tests nous avons pu faire fonctionner notre GeForce 7590 GX2 sans problème sur une carte mère A8N32-SLI Deluxe d'Asus, mais aussi sur une A8R32-MVP Deluxe, une autre carte-mère Asus, cette fois-ci munie d'un chipset ATI Xpress CrossFire 3200 ! Et dans les deux cas nous n'avons même pas eu besoin de mettre à jour le BIOS, la dernière version installée supportant déjà la carte. D'après les données communiquées par NVIDIA, une quarantaine de cartes mères récentes sont déjà compatibles avec les GeForce 7950 GX2 et ce chiffre devrait croître dans les mois qui viennent.

Consommation et overclocking

Pour être complet nous avons procédé à diverses mesures de consommation électrique de la GeForce 7950 GX2 face à un SLI de GeForce 7900 GT mais également face à une Radeon X1900 XT-X. D'après nos mesures une machine complète (système Athlon 64 FX-60) avec GeForce 7950 GX2 consomme près de 330 Watts alors qu'une Radeon X1900 XTX seule fait monter la consommation du même système à 340 Watts. Enfin on notera qu'un SLI de GeForce 7900 GT sur cette machine tire quelques 310 Watts. Côté overclocking nous avons pu atteindre sans grande difficulté les 555 MHz pour la puce graphique, contre 700 MHz pour la mémoire embarquée tout en conservant une parfaite stabilité dans les jeux.

Les cartes GeForce 7950 GX2 : Leadtek et Sparkle

En plus de la GeForce 7950 GX2 de référence signée NVIDIA, nous avons reçu à temps pour ce test les cartes de Leadtek et Sparkle. Autant être franc, celles-ci n'ont rien de bien original puisqu'il s'agit tout simplement du design de référence NVIDIA personnalisé avec un simple autocollant apposé à la va-vite sur le ventirad supérieur de la carte. Vous aurez donc compris que le système de refroidissement est identique d'une carte à l'autre, tout comme les caractéristiques. Que ce soit chez Leadtek ou Sparkle, chaque étage de la GeForce 7950 GX2 comporte 512 Mo de mémoire répartis sur des composants Samsung de GDDR3 certifiés à 1,4 ns. Côté fréquences de fonctionnement, les constructeurs respectent scrupuleusement les indications de NVIDIA avec 500 MHz pour le GPU et 600 MHz pour la mémoire, tandis que la connectique de la carte est là encore très classique : deux connecteurs DVI et une sortie vidéo par carte.



Si les cartes de Leadtek et Sparkle sont identiques, à l'exception de la représentation graphique figurant sur le ventirad, les fabricants se distinguent au niveau de l'accompagnement de leurs cartes. Chez Leadtek on retrouve dans la boîte les classiques manuels, un câble électrique en Y Molex vers PCI-Express, un seul adaptateur DVI/VGA ainsi qu'un câble vidéo offrant la sortie YUV et une sortie S-Vidéo. Fort heureusement, Leadtek se distingue par le bundle logiciel livré qui outre le CD de pilotes comprend le jeu Serious Sam II en version complète ainsi que Trackmania Nations. L'habituel CD d'applications Cyberlink est également de la partie avec PowerDVD 6.



Chez Sparkle le bundle est un rien plus modeste et ce malgré l'imposante boîte. Avec un manuel et un CD de pilotes, la carte est accompagnée d'un adaptateur DVI/VGA, d'un câble en Y Molex vers PCI-Express, d'un câble S-Vidéo et d'un câble YUV pour la sortie composante. Côté logiciel on se contentera simplement du vieillissant jeu Painkiller, tout de même en version complète, et de PowerDVD 6. Pour tester les performances du GeForce 7950 GX2 nous avons eu recours à la configuration dont le détail figure ci-dessous :

• Carte mère Asus A8N32-SLI Deluxe,
  
• Processeur AMD Athlon 64 FX-57,
  
• 2x512 Mo Corsair TwinX PC3200XL,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 150 Go

Le tout fonctionnait sous Windows XP Professionnel Service Pack 2 avec les derniers pilotes et BIOS disponibles à la date du test. Côté pilotes ForceWare nous avons employé pour les GeForce 7900 GT et GeForce 7900 GTX la version 91.27 alors que nous avons utilisé la version 91.29 pour les GeForce 7950 GX2. Rappelons que si nous faisons figurer un SLI de GeForce 7950 GX2 dans les tests, NVIDIA indique que les optimisations QuadSLI seront intégrées dans une prochaine version des pilotes. Nous n'oublierons bien sûr pas de comparer les performances des cartes NVIDIA avec celles obtenues par les cartes ATI et pour ce faire nous avons opté pour une configuration différente compatible CrossFire dont le détail figure ci-dessous :

• Carte mère Asus A8R32-MVP Deluxe,
  
• Processeur AMD Athlon 64 FX-57,
  
• 2x512 Mo Corsair TwinX PC3200XL,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 150 Go

Toutes les cartes ATI de ce test ont été testées sur cette plate-forme qui a l'avantage de nous permettre de mesurer les performances d'un CrossFire de Radeon X1900. Pour ce qui est des pilotes nous utilisons ici les CATALYST 6.5.

3DMark 06

On démarre ce test avec un coup d'oeil aux performances de nos protagonistes sous 3DMark 06. On retrouve en tête de peloton les SLI des GeForce 7900 GTX et CrossFire des Radeon X1900 XT. Notre GeForce 7950 GX2 s'adjuge la quatrième place, devançant ainsi de justesse le SLI de GeForce 7900 GT. Ici la GeForce 7950 GX2 se montre 4% plus rapide que le SLI de GeForce 7900 GT alors que ses performances sont 67% supérieures à une seule GeForce 7900 GT en 1600x1200. On notera que la configuration Quad-SLI, avec deux GeForce 7950 GX2, affiche un score 6% supérieur à celui d'une seule GeForce 7950 GX2 en 1600x1200.

Half-Life 2 - Lost Coast

Avec Lost Coast, le niveau supplémentaire d'Half-Life 2, on retrouve aux deux premières places le CrossFire de Radeon X1900 XT et le SLI de GeForce 7900 GTX, ce dernier obtenant la première place. Notre GeForce 7950 GX se classe troisième et une fois de plus ses performances sont supérieures à celles d'un SLI de GeForce 7900 GT. Face à une GeForce 7900 GTX seule, la GeForce 7950 GX2 est ici 13% plus rapide !

Far Cry - v1.33

Sous Far Cry, nous utilisons notre propre démo avec le dernier patch disponible. Histoire de corser la difficulté pour les GeForce, nous activons la fonction HDR, fonction toujours indisponible sur les cartes ATI, le patch 1.4 de Far Cry étant aux abonnés absents... Se voyant dispenser du calcul des effets de rendu HDR, les Radeon se retrouvent en tête. Du côté des cartes NVIDIA le SLI de GeForce 7900 GTX termine devant la GeForce 7950 GX2 avec un framerate 11% supérieur. La mise en SLI des GeForce 7950 GX2 n'améliore pas les performances, comme on pouvait déjà le voir sous Half-Life 2, et ce même en 1600x1200. La nouvelle GeForce 7950 GX2 s'affiche comme 11% plus performante que le SLI de GeForce 7900 GT.

Splinter Cell Chaos Theory - v1.05

En attendant le prochain épisode des aventures de Sam Fisher, on se rabat sur Chaos Theory ici avec le patch 1.05. Le CrossFire de Radeon X1900 XT termine ici premier devant nos diverses configurations SLI. Le SLI de GeForce 7900 GTX est second et le passage d'une à deux GeForce 7950 GX2 ne semble pas influer sur les performances, celles-ci demeurant identiques ou presque. Plus rapide que le SLI de GeForce 7900 GT, la GeForce 7950 GX2 surclasse une GeForce 7900 GTX de 41%, tout de même !

F.E.A.R. - v1.05

F.E.A.R. ici exécuté en version 1.05 avec la fonction de diffusion des ombres activée donne sa préférence aux configurations SLI. Ainsi, le SLI de GeForce 7950 GX2, que l'on pourrait qualifier de SLI à quatre directions, fait mieux que le SLI de GeForce 7900 GTX en 1600x1200. Pour en revenir à notre GeForce 7950 GX2, seule, elle se classe en troisième position avec des performances 8% supérieures à celles d'un SLI de GeForce 7900 GT. Face à une GeForce 7900 GTX, la dernière-née de NVIDIA est 48% plus rapide. On observe que les cartes ATI ont toujours du mal avec la fonction de diffusion des ombres qui pénalise lourdement leurs performances.

F.E.A.R. - FSAA 4x & Aniso 8x - v1.05

La fonction de diffusion des ombres de FEAR n'étant toujours pas compatible avec l'anticrénelage, nous la désactivons pour mettre en place le FSAA 4x et le filtrage anisotrope 8x. A l'instar de ce qui se passe sous Doom 3 en anticrénelage, notre pseudo Quad-SLI termine premier en 1600x1200, devant le SLI de GeForce 7900 GTX. Quant à la GeForce 7950 GX2 seule, elle est à peine plus rapide qu'un SLI de GeForce 7900 GT. Comparée à une Radeon X1900 XTX, la GeForce 7950 GX2 est 36% plus rapide, alors qu'elle bat une GeForce 7900 GTX avec un avantage de 48% !

Quake 4 - v1.2

Quake 4, ici testé dans se dernière version, montre clairement que nos diverses Cartes Graphiques sont limitées par le processeur, les résultats étant tous très proches. On retiendra néanmoins que le GeForce 7950 GX2 est ici légèrement plus rapide que le CrossFire de Radeon X1900 XT alors qu'ironiquement le SLI de GeForce 7900 GT fait mieux.

Quake 4 - v1.2 - FSAA 4x

On retourne sous Quake 4 en activant cette fois-ci l'anticrénelage 4x depuis le jeu. Les deux premières places reviennent respectivement au SLI de GeForce 7900 GTX et au CrossFire de Radeon X1900 XT. Notre toute nouvelle GeForce 7950 GX2 est légèrement en retrait face au score d'un SLI de GeForce 7900 GT, alors qu'elle est seulement 4% plus rapide qu'une GeForce 7900 GTX.

Doom 3 - v1.3

Autre jeu OpenGL de notre protocole de test, Doom 3 plaide en faveur des cartes NVIDIA. La pôle revient au SLI de GeForce 7900 GTX, alors qu'en seconde place on retrouve notre configuration « à la Quad-SLI », avec deux GeForce 7950 GX2. A peine 1% plus rapide que le SLI de GeForce 7900 GT, la GeForce 7950 GX2 surpasse la GeForce 7900 GTX de quelques 30% ! Face au CrossFire de Radeon X1900 XT, la GeForce 7950 GX2 est 6% plus rapide.

Doom 3 - v1.2 - FSAA 4x

Nous refermons notre série de test avec Doom 3, cette fois-ci en activant l'anticrénelage 4x depuis le jeu. Surprise le SLI, ou Quad-SLI, de GeForce 7950 GX2 termine premier, devant le SLI de GeForce 7900 GTX et offre en 1600x1200 un gain de performances de 25% ! Le CrossFire de Radeon X1900 XT ne démérite et s'adjuge la troisième place alors que la GeForce 7950 GX2 seule est classée quatrième et devance d'un cheveu le SLI de GeForce 7900 GT. Comparativement à une GeForce 7900 GTX, la GeForce 7950 GX2 est ici 48% plus véloce.

Conclusion

Inattendue la GeForce 7950 GX2 s'affiche au final comme une bonne surprise ! Pourtant, ce n'était pas gagné d'avance et l'on pouvait craindre le pire après la mésaventure Quad-SLI et les très bancales, mais confidentielles, GeForce 7900 GX2... NVIDIA nous montre d'ailleurs à cette occasion qu'il sait être réactif, la firme étant revenu sur les principaux problèmes de conception de ses premières GX2 : longueur de carte, fragilité, bruit, etc. Au-delà du simple design des cartes, qui est dorénavant propre et mesuré, les deux Processeurs graphiques de la GeForce 7950 GX2 offrent des performances équivalentes à un SLI de GeForce 7900 GT. Car finalement si la carte graphique GeForce 7950 GX2 est l'une des plus rapide du marché, il ne faut pas oublier qu'il s'agit en quelque sorte de deux Cartes Graphiques en une !

Le fait de regrouper deux processeurs graphiques sur une seule et même carte permet en quelque sorte à NVIDIA de proposer les avantages du SLI sans les contraintes. Pour la première fois il devient possible d'utiliser deux puces graphiques NVIDIA sur des systèmes munis de chipsets Intel ou même ATI et disposant d'un seul port PCI-Express 16x et ce sans passer sur une plate-forme nForce ! C'est assurément une bonne chose même si toutes les Cartes mères ne sont pas encore compatibles, une mise à jour du BIOS étant parfois nécessaire.

Le design de la GeForce 7950 GX2 est comme indiqué plus haut relativement soigné et la carte sait se faire assez discrète. Côté tarif, le GeForce 7950 GX2 est là aussi bien placé puisqu'à 649 euros TTC, le prix public conseillé par NVIDIA, il est plus rapide qu'une GeForce 7900 GTX et aussi onéreux que deux GeForce 7900 GT tout en offrant des performances équivalentes, voire supérieures à un SLI de 7900 GT. Il ne faut d'ailleurs pas perdre de vue que le GeForce 7950 GX2 est compatible HDCP et embarque 512 Mo de mémoire vidéo par puce alors qu'une GeForce 7900 GT se contente généralement de 256 Mo. Au final le GeForce 7950 GX2 se présente donc comme une carte graphique haut de gamme très intéressante qui cerise sur le gâteau consomme autant qu'une Radeon X1900 XTX ! Reste aux ingénieurs de NVIDIA à travailler sur l'aspect SLI, ou QuadSLI, de la solution les performances obtenues en combinant deux cartes GeForce 7950 GX2 n'étant toujours pas à la hauteur. NVIDIA indique à ce sujet qu'une prochaine version des pilotes prévue pour le mois de juillet devrait inclure la plupart des optimisations QuadSLI ici manquantes à l'appel. Il sera également intéressant de voir comment ATI réagit dans les semaines à venir...

Enfin du côté des fabricants, la carte de Leadtek, bien que similaire techniquement à celle de Sparkle, obtient nos faveurs du fait de l'accompagnement logiciel plus intéressant. Reste ensuite à voir la différence de prix dans les rayons, différence qui pourrait redonner l'avantage à Sparkle.




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