NVIDIA Quad-SLI : GeForce 7950 GX2, seconde !

Il y a quelques semaines nous vous proposions une preview du Quad-SLI de NVIDIA, la dernière évolution en date de la technologie de rendu multi-processeurs graphiques de la firme au caméléon. Avec le Quad-SLI ce ne sont plus deux, mais quatre processeurs graphiques que l'ont fait travailler de concert pour une puissance de calcul toujours plus importante. À l'époque de notre preview, le Quad-SLI était loin de nous avoir laissé un souvenir impérissable. Non seulement les systèmes Quad-SLI n'étaient disponibles qu'auprès de quelques revendeurs triés sur le volet, mais les tarifs étaient tout simplement astronomiques. Sans parler des problèmes de stabilité tant au niveau des cartes, à l'époque des GeForce 7900GX2, que des pilotes encore très immatures, alors que les gains de performances étaient très difficiles à cerner...

Depuis, de l'eau a coulé sous les ponts. NVIDIA a lancé sa GeForce 7950GX2 une carte qui corrige les nombreux défauts de la GeForce 7900 GX2, AMD a racheté ATI (pardon ça n'a aucun rapport) et la firme de Santa-Clara a récemment mis en ligne des pilotes optimisés Quad-SLI pour les GeForce 7950 GX2. L'occasion pour nous de refaire un rapide point sur le Quad-SLI que tout un chacun peut désormais déployer dans son système, à condition bien sûr d'être (très) fortuné et de disposer d'un écran 30 pouces, au minimum !

NVIDIA SLI : rapides rappels

Lorsque NVIDIA lançait le SLI, ou Scalable Link Interface du nom d'une technologie (presque) similaire développée par feu 3dfx, beaucoup étaient sceptiques quant aux chances réelles de cette technologie. Il faut dire que l'idée de faire travailler de concert deux Processeurs graphiques avait déjà été caressée par certains acteurs de la 3D, dont ATI et 3dfx (encore lui !), mais ceux-ci s'étaient à l'époque heurtés à divers problèmes majeurs comme la synchronisation entre les deux puces. Tout n'était donc pas gagné pour NVIDIA, dont le SLI repose avant tout sur les spécifications du bus PCI-Express, spécifications qui permettent, contrairement à l'AGP, de faire fonctionner simultanément plusieurs Cartes Graphiques.

Un an et demi après son lancement, le SLI est toujours là, malgré des débuts difficiles et la technologie a, entre autres, permis à NVIDIA de proposer son GeForce 7950 GX2, une carte avec deux processeurs graphiques. Bien que NVIDIA ait largement amélioré sa technologie SLI au fil des mois, la firme au caméléon a en revanche fait la sourde oreille vis-à-vis de certaines demandes. Si techniquement une paire de cartes graphiques NVIDIA en SLI peut parfaitement fonctionner sur n'importe quel chipset et donc n'importe quelle carte mère pourvue de deux ports PCI-Express 16x (fonctionnant chacun en 8x), NVIDIA n'a pas souhaité ouvrir sa technologie. Sans épiloguer sur les raisons tant politiques que stratégiques d'un tel choix, la technologie SLI ne fonctionne aujourd'hui encore qu'avec les chipsets NVIDIA nForce SLI. Si vous voulez passer au SLI, il vous faut donc une carte mère SLI. Et si en novembre 2004, date du lancement du SLI, NVIDIA ne proposait que des chipsets pour les processeurs AMD, la firme s'est depuis attelé à la conception de chipsets Intel histoire de s'assurer que son SLI puisse être utilisé par le plus grand nombre.

NVIDIA Quad-SLI : quatre c'est mieux que deux !

Répétons-le dès le début de ce paragraphe, le Quad-SLI ne s'adresse pas à monsieur tout le monde. Son principal bénéfice reste en effet la possibilité de faire tourner de manière fluide des jeux récents, toutes options activées (anticrénelage, filtrage anisotrope, etc.) dans des résolutions extrêmes comme le 2560x1600. Et oui, même avec un SLI de GeForce 7900 GTX, un jeu comme F.E.A.R. aura beaucoup de mal à fonctionner avec fluidité en 2560x1600. C'est donc pour permettre aux heureux possesseurs d'écrans 30 pouces, les seuls capables d'atteindre les 2560x1600, de jouer aux derniers titres dans de bonnes conditions que le Quad-SLI a vu le jour. À l'avenir, le Quad-SLI pourrait également servir dans le cadre du SLI-Physics, la solution de NVIDIA pour accélérer l'API Havok FX utilisée dans le calcul des effets physiques, mais nous aurons certainement l'occasion d'en reparler dans les mois qui viennent.

Nous ne reviendrons pas ici sur les arcanes les plus complexes du Quad-SLI, celles-ci ayant déjà été évoquées dans notre preview (voir Quatre puces graphiques : preview NVIDIA QuadSLI). Retenez simplement qu'avec l'arrivée du Quad-SLI, NVIDIA a dû revoir les modes de rendu déjà disponibles en SLI. Rappelons qu'en SLI on dispose du mode SFR, ou split Frame Rendering, qui découpe l'image en deux pour que chaque GPU en traite un morceau. La découpe de l'image est effectuée de manière dynamique de sorte que la charge de calcul soit optimale sur chacune des puces graphiques. Le second mode baptisé AFR, ou Alternate Frame Rendering, fait que chaque puce calcule une image sur deux et c'est généralement dans ce mode que l'on observe les gains de performance les plus importants. Ces deux modes subsistent avec le Quad-SLI, à ceci près qu'ils fonctionnent dorénavant sur les quatre GPU. Ainsi avec le SFR façon Quad-SLI la scène est divisée en quatre alors qu'en AFR chaque puce traite une image sur quatre. Et NVIDIA d'introduire un mode supplémentaire : l'AFR de SFR. Plus complexe à cerner ce mode fait que deux des quatre GPU travaillent sur une partie de l'image (SFR donc), et ce, une image sur deux (AFR). L'AFR de SFR semble être le mode le plus adapté aux configurations Quad-SLI d'autant qu'il est compatible avec toutes les applications supportant déjà une accélération AFR. Reste que comme avec la technologie SLI, les jeux doivent disposer d'un profil dans les pilotes pour bénéficier d'une quelconque accélération.


Lorsqu'ATI présentait pour la première fois son CrossFire, NVIDIA s'était senti vexé, car la solution multi-VPU de son concurrent permettait non seulement d'améliorer les performances, comme le SLI de l'époque, mais également de profiter d'une qualité d'image supérieure grâce à un anticrénelage sophistiqué. La réponse de NVIDIA ne s'est pas faite attendre et la firme mettait en place, peu après, le SLI Antialiasing, pour offrir un anticrénelage 16x. Avec le Quad-SLI, le SLI Antialiasing est naturellement d'actualité et offre la possibilité d'effectuer un anticrénelage extrême pour obtenir des images toujours plus lisses. Attention, il n'est pas question ici d'anticrénelage 4 ou 8x, ni même 16x, mais d'un anticrénelage 32x ! Pour ce faire, chacun des quatre GPU calcule la même image, mais avec un très léger décalage (ou offset), avant de recomposer l'image. Avec le SLI AA 32x, le système graphique combine ainsi un total de quatre images calculées chacune avec un anticrénelage de type 8xS. Il est intéressant de noter que chacun des quatre GPU incorpore l'image calculée par le précédent GPU à celle qu'il est en train de calculer ce qui permet de simplifier le transfert des images et d'éviter les problèmes de synchronisation.


Naturellement le SLI AA a un coût en terme de performances, et ce, même avec quatre puces graphiques, alors que son intérêt n'est pas aussi évident qu'il n'y paraît. En effet, avec un écran 30 pouces on prend logiquement un certain recul, ce qui nous rend de fait moins sensibles aux effets d'escalier (à moins de jouer en 1024x768 ?)... Si un anticrénelage de type SLI AA 8x sera le bienvenu les modes supérieurs se rapprochent de la surenchère, surtout lorsque l'on joue en 2560x1600. Fort heureusement, NVIDIA continue de proposer des modes d'anticrénelage moins gourmands avec le SLI AA 8x ou le SLI AA 16x. Ces deux modes existent déjà sur les solutions SLI actuelles, mais la position des échantillons avec les systèmes Quad-SLI est légèrement différente alors que leur mode de calcul change. Par exemple, sur un SLI de GeForce 7900 GTX le SLI AA 16x correspond à la combinaison de deux images calculées en 8xS alors qu'en Quad-SLI, le même mode calcule quatre images chacune en 4x. Nous avons tenté de mettre en avant les différences de qualité de l'anticrénelage sous Half-Life 2 Loat Coast avec les différents modes comme montré ci-dessous :


En observant attentivement ces captures, et notamment la partie supérieure représentant la fenêtre et la corde, on s'aperçoit qu'au delà du SLI AA 8x, les différences visuelles deviennent vraiment minimes. On constate encore une légère amélioration entre le SLI AA 8x et le SLI AA 16x, mais difficile, voire impossible, de faire un véritable distinguo entre SLI AA 16x et 32x.

Le Quad-SLI à la maison ? Facile !

NVIDIA s'étant enfin décidé à ne plus réserver la technologie Quad-SLI aux seuls constructeurs de PC, tout un chacun peut dans l'absolu se concocter un système Quad-SLI. Bien sûr, il vaut mieux être très fortuné puisqu'une carte GeForce 7950 GX2 se négocie dans les 600 euros et que pour activer le Quad-SLI il faut... deux de ces cartes ! En définitive, il faut compter 1200 euros rien que pour le système graphique, sans parler de l'investissement dans une alimentation électrique plus puissante... Bref le Quad-SLI est un luxe, mais une telle configuration a tout de même de quoi faire rêver les amateurs de matériel de pointe. N'oublions d'ailleurs pas qu'une carte mère à base de chipset nForce 4 ou nForce 5 SLI est également indispensable.

Concrètement, grâce à l'arrivée des GeForce 7950 GX2, l'installation du Quad-SLI est bien plus simple qu'avec les GeForce 7900 GX2 d'un point de vue strictement matériel. Plus courtes que les GeForce 7900 GX2, les GeForce 7950 GX2 se logent beaucoup plus facilement dans les boîtiers et un seul dongle SLI suffit désormais à les faire communiquer entre elles quand il en fallait deux avec les GeForce 7900 GX2. Des progrès ont également été accomplis du côté de l'alimentation électrique puisque les premiers systèmes Quad-SLI exigeaient une alimentation avec quatre connecteurs PCI-Express, chaque carte utilisant deux connecteurs. Les GeForce 7950 GX2 reviennent également sur ce point avec un seul connecteur électrique PCI-Express par carte. NVIDIA recommande en ce qui concerne l'alimentation électrique un modèle 700 Watts minimum pour tirer profit d'un système Quad-SLI.


Durant nos tests nous avons cherché à relever la consommation électrique des diverses Cartes Graphiques sur notre système Core 2 Extreme tandis que 3DMark 06 tournait. Les résultats figurent ci-dessous et comme on peut le constater la consommation de notre système Quad-SLI de GeForce 7950 GX2 reste raisonnable puisqu'elle s'affiche comme équivalente à celle du SLI de GeForce 7900 GTX (les valeurs indiquées sont celles du système complet).


En ce qui concerne l'installation des pilotes sous Windows, là encore les problèmes que nous avions pu rencontrer il y a quelques mois sont de l'histoire ancienne. Les pilotes s'installent sans le moindre problème et le gestionnaire de périphériques Windows identifie quatre puces graphiques. Un petit redémarrage plus tard, un détour dans les pilotes NVIDIA nous permet de vérifier la bonne activation du rendu Quad-SLI. Notez qu'à l'heure de ce test, les pilotes Quad-SLI ne sont pas certifiés WHQL.

XFX GeForce 7950GX2 520M Extreme

Pour ce test nous avons utilisé deux cartes graphiques identiques, en l'occurrence des GeForce 7950 GX2 signées XFX. Avec son modèle Extreme, le fabricant déroge à sa propre tradition en n'utilisant pas sa fameuse boîte en forme de X, préférant visiblement une classique boîte rectangulaire... Mais revenons-en à des considérations plus sérieuses ! En ce qui concerne la carte graphique en elle-même, celle-ci est absolument conforme au design de référence de NVIDIA. XFX n'a en effet pas touché au système de refroidissement ni même à sa personnalisation et on ne retrouve aucun autocollant aux couleurs de la marque sur les cartes, si ce n'est un vague logo XFX sur le ventilateur... En revanche XFX n'a pas pu s'empêcher de surcadencer sa carte. Ainsi alors que les GeForce 7950 GX2 voient leur GPU tourner à 500 MHz, XFX le cadence à 520 MHz sur la version Extreme. Le saut en fréquence n'est clairement pas énorme (à peine 4 %) mais il a le mérite d'exister. Même observation du côté de la fréquence mémoire qui est ici fixée à 650 MHz contre 600 MHz pour les modèles habituels. Mémoire qui rappelons-le est constituée de puces Samsung GDDR3 certifiées à 1,4 ns avec 512 Mo par GPU soit un total de 1 Go pour la carte.


Avec un seul connecteur électrique PCI- Express, la GeForce 7950 GX2 se présente au format PCI-Express 16x et occupera deux slots dans votre tour. En plus de deux sorties DVI et d'une sortie vidéo au format mini-Din, la carte intègre une cryptoROM pour le support de l'HDCP. Question bundle, on retrouve dans la boîte quelques manuels, un CD de pilotes, deux adaptateurs DVI/VGA, un adaptateur électrique molex vers PCI-Express ainsi qu'un câble S-Vidéo et un câble avec la connectique composante. XFX n'oublie pas l'aspect ludique et livre le jeu Tomb Raider Legend en version complète et française. Pour tester les performances du Quad-SLI de GeForce 7950 GX2, nous avons employé pour la première fois, dans un test de Cartes Graphiques, une configuration à base de Core 2 Extreme dont le détail figure ci-dessous :

• Carte mère Asus P5N32-SLI SE Deluxe,
  
• Processeur Intel Core 2 Extreme X6800 (2,93 GHz),
  
• 2x1 Go Corsair Twin2X 6400C3,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 150 Go

Sur cette configuration nous avons testé les performances des cartes suivantes : GeForce 7900 GTX, SLI de GeForce 7900 GTX, GeForce 7950 GX2 et SLI de GeForce 7950 GX2. Côté configuration logicielle nous avions recours à Windows XP Professionnel Service Pack 2 et aux pilotes ForceWare 91.37 Beta. Naturellement, nous aurons à coeur de comparer les performances des cartes NVIDIA à celles signées ATI. CrossFire oblige nous avons eu recours à une seconde configuration, légèrement différente et dont le détail figure ci-dessous :

• Carte mère Asus P5W-DH Deluxe,
  
• Processeur Intel Core 2 Extreme X6800 (2,93 GHz),
  
• 2x1 Go Corsair Twin2X 6400C3,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 150 Go

Côté pilotes nous avons eu recours aux tous récents CATALYST 6.7 et nous testerons les performances d'une Radeon X1900 XTX seule puis d'un CrossFire de Radeon X1900 XT. En ce qui concerne les résolutions adoptées pour ce test nous retenons logiquement des résolutions extrêmes, à savoir : 1600x1200, 2048x1536 et 2560x1600. Nous en profitons également pour ajouter deux jeux à notre panel à savoir Oblivion et Tomb Raider Legend, tous deux testés au moyen de FRAPS alors que nous retirons Doom 3 en conservant Quake 4.

3DMark 06

On démarre avec l'inévitable 3DMark 06 qui n'appelle pas de commentaire particulier. On note toutefois qu'en 2560x1600 le CrossFire de Radeon X1900 XT est en tête devançant ainsi le Quad-SLI. Pour 3DMark 06 le gain entre une GeForce 7950 GX2 et un Quad-SLI de GeForce 7950 GX2 s'établit à 24%. Mais la proximité du SLI de GeForce 7900 GTX n'est pas bon signe...

Half-Life 2 Lost Coast

Splinter Cell Chaos Theory - v1.05

Quake 4 - v1.2

Call Of Duty 2 - v1.3

Ces quatre titres (Half Life 2, Splinter Cell, Quake 4 et Call Of Duty 2), pourtant basés sur des moteurs graphiques n'ayant rien de commun, affichent les mêmes résultats décevants pour le Quad-SLI. La configuration munie de deux GeForce 7950 GX2 délivre des résultats inférieurs à ceux d'une seule GeForce 7950 GX2, laissant la place au SLI de GeForce 7900 GTX ou au CrossFire de Radeon X1900 XT qui termine d'ailleurs premier sous Splinter Cell. Naturellement sous Quake 4, le SLI de GeForce 7900 GTX l'emporte en se montrant 20% plus rapide que le Quad-SLI. Quant à Call Of Duty 2, le Quad-SLI n'apporte toujours rien. Si la Radeon X1900 XTX affiche de bonnes performances, le scaling en CrossFire est nul, ce qui laisse l'avantage au SLI de GeForce 7900 GTX, ici encore premier.

F. E. A. R. v1.06

F.E.A.R., ici testé dans sa version 1.06 avec la diffusion d'ombres douces activée, constitue une exception notable puisqu'ici le Quad-SLI affiche de très beaux résultats. La configuration Quad-SLI termine en effet première, dans toutes les résolutions. En 2560x1600 les deux GeForce 7950 GX2 sont 90% plus rapides qu'une seule GeForce 7950 GX2. Face au SLI de GeForce 7900 GTX, le Quad-SLI de GeForce 7950 GX2 est 52% plus rapide. Le CrossFire en prend ici pour son grade en terminant quatrième, d'une courte tête devant le GeForce 7900 GTX seul.

Oblivion v1.1

Ce test est pour nous l'occasion d'introduire dans notre panoplie le jeu Oblivion. Nous testons ici une scène en extérieure au moyen de FRAPS avec les effets de rendu HDR activés. ATI sort grand vainqueur de l'exercice avec une Radeon X1900 XTX seule qui fait aussi bien que notre SLI de GeForce 7900 GTX, alors que le CrossFire de Radeon X1900 est très largement en tête. Le Quad-SLI n'améliore en rien les performances du système graphique, les performances étant identiques à celles relevées avec une seule GeForce 7950 GX2.

Tomb Raider Legend v1.2 - Next Gen

Autre nouveauté de notre protocole de test : Tomb Raider Legend. Le test est réalisé via FRAPS dans une scène intérieure avec cinématique dans un quelconque temple bolivien. Les effets de rendu HDR ainsi que le contenu next-gen sont actifs. Si le SLI de GeForce 7900 GTX termine largement en tête, le Quad-SLI n'apporte une fois encore rien, alors que le Radeon X1900 XTX seul fait mieux que notre Quad-SLI mais seulement en 2560x1600. Sur l'ensemble des autres résolutions, NVIDIA domine. On notera au passage que le CrossFire de Radeon X1900 XT délivre des performances inférieures à une seule carte.

FarCry v1.33 - HDR

FarCry v1.33 - HDR - AF 4x

FarCry est bien connu maintenant mais le patch 1.40 tant promis n'est toujours pas sorti en version finale. Résultat, impossible d'activer les effets de rendu HDR sur les cartes ATI. C'est pour cette raison que les cartes de la firme canadienne ne figurent pas dans nos graphiques, les cartes NVIDIA ayant été testées avec le HDR (niveau 7). Une fois de plus le Quad-SLI ne sert à rien, les performances étant au mieux égales à celles d'une GeForce 7950 GX2 seule et ce y compris avec le filtrage anisotropique. Le SLI de GeForce 7900 GTX domine pour sa part l'exercice.

F. E. A. R. v1.06 - FSAA 4x & AF 8x

Nous testions dans la page précédent F. E. A. R. Nous activons maintenant le filtrage anisotropique 8x et l'anticrénelage 4x tout en prenant soin de désactiver le soft shadowing celui-ci étant incompatible avec les fonctions de filtrage. Le Quad-SLI affiche ici un avantage incontestable sur la GeForce 7950 GX2 seule, les performances étant 66% supérieures, notamment en 2560x1600. En revanche le CrossFire d'ATI ne démérite pas et prend d'ailleurs la tête en 2560x1600 alors que dans les résolutions inférieures le Quad-SLI était largement en tête.

Call Of Duty 2 - v1.3 - Filtrage anisotrope et FSAA 4x

Retour en Russie avec Call Of Duty 2 en activant cette fois-ci les fonctions de filtrage. Notre démo perso plaide pour le SLI de GeForce 7900 GTX mais le Quad-SLI n'a encore une fois pas d'intérêt. Quant au CrossFire de X1900 XT il égale les performances du Quad-SLI, dès que la résolution dépasse les 1600x1200.

Half Life 2 Lost Coast - FSAA 4x & AF 8x

La mise en route des options de filtrage sous Half-Life 2 Lost Coast ne permet pas au Quad-SLI d'afficher un quelconque intérêt. Les performances son égales à celles d'une seule GeForce 7950 GX2 ! En revanche le CrossFire de Radeon X1900 XT affiche les meilleures performances en 2560x1600 devançant le SLI de GeForce 7900 GTX qui est pourtant dominateur dans les résolutions inférieures.Pour refermer nos tests, nous avons choisi d'exécuter deux tests en activant les fonctions d'anticrénelage SLI histoire de pousser le Quad-SLI dans ses derniers retranchements ! Le SLI Antialiasing étant très différent du SuperAA d'ATI, seuls figurent ici les cartes NVIDIA histoire de comparer ce qui est comparable.

Half-Life 2 Lost Coast - SLI AA 16x

Oblivion - SLI AA 8x

Ces deux jeux montrent qu'en poussant au maximum les options d'anticrénelage, le Quad-SLI a bien un effet bénéfique sur les performances. Sous Half-Life 2, les performances relevées sur notre machine Quad-SLI sont jusqu'à deux fois plus élevées que celles obtenues avec un SLI de GeForce 7900 GTX. On notera toutefois que sous Half-Life 2 le gain offert par le Quad-SLI s'émousse au fur et à mesure que la résolution augmente alors que le nombre d'images par seconde en 2560x1600 ne permet tout simplement pas de jouer.

Oblivion ici testé sans HDR mais en SLI AA 8x amplifie ces constatations. Si en 1600x1200 et en 2048x1536 la configuration Quad-SLI offre jusqu'à 40% de performances en plus, le passage en 2560x1600 coûte cher, les performances retombant pour être à peine supérieures à celles de notre SLI de GeForce 7900 GTX. En outre avec 18fps de moyenne dans cette résolution il n'est pas question d'envisager jouer en toute fluidité.

Conclusion

Lors de notre preview du Quad-SLI nous avions accordé à NVIDIA le bénéfice du doute en espérant que les défauts relevés seraient effectivement corrigés. Quelques mois plus tard force est de constater que la plupart des défauts des GeForce 7900 GX2 ne sont plus qu'un mauvais souvenir, les GeForce 7950 GX2 ayant remédié à nombre d'entre eux (bruit, consommation, longueur excessive, etc). Les Processeurs ou encore les limitations inhérentes à DirectX 9.0 qui restreint le nombre maximum de back buffers, sans parler des fréquences de fonctionnement moindres de la 7950 GX2 face à la 7900 GTX.

Alors bien sûr il convient de ne pas jeter bébé avec l'eau du bain, car avec certains jeux comme F.E.A.R. les gains en Quad-SLI sont au rendez-vous et s'affichent comme impressionnants. Les gains de performance observés en SLI AA ne sont pas non plus négligeables et devraient trouver un écho favorable chez certains joueurs ultra exigeants. Reste que sur un 30 pouces, où la résolution idéale est le 2560x1600, les quelques images par seconde que le Quad-SLI peine à offrir en plus par rapport à un SLI conventionnel sont généralement loin d'offrir une fluidité convenable, même si l'image est plus belle lorsque le SLI AA est actif...

Au final le Quad-SLI est aujourd'hui techniquement exploitable même si le bénéfice que l'on en retire est pratiquement nul, celui-ci ne fonctionnant tout simplement pas avec la plupart des jeux. Le nombre de joueurs fortunés pouvant faire un tel investissement à la veille de l'arrivée des cartes DirectX 10 se compte sur les doigts d'une seule main et l'on se demande encore pourquoi ils débourseraient autant pour des pécadilles en retour... Dès lors impossible d'en vouloir à ATI qui ne propose heureusement pas de solution sembable. Immature le Quad-SLI ou définitivement inutile ? L'avenir nous le dira !