NVIDIA Quad-SLI 2008 : GeForce 9800 GX2

Une semaine après le lancement de sa nouvelle carte graphique ultra haut de gamme, la GeForce 9800 GX2, NVIDIA revient sur le devant de la scène en proposant une nouvelle implémentation de sa technologie Quad-SLI sur les cartes du même nom. Souvenez-vous... En janvier 2006, lors du CES, NVIDIA annonçait en partenariat avec sa solution Quad-SLI, une solution qui consistait à faire fonctionner quatre puces graphiques de concert. À l'époque, seul Dell avait accès à cette technologie sous la forme de cartes GeForce 7900 GX2.

Par la suite, il aura fallu plusieurs mois de développement pour que la firme au caméléon propose sa technologie Quad-SLI à tous avec les GeForce 7950 GX2, des cartes plus abouties que les GeForce 7900 GX2. Ces longs mois n'ont pas seulement été nécessaires pour le développement d'une version améliorée de la carte mais bien pour la mise au point des pilotes. Depuis, de l'eau a coulé sous les ponts et la technologie Quad-SLI avait disparue du paysage d'autant qu'elle n'était pas gérée par Windows Vista à l'époque de son lancement ! NVIDIA la ramène aujourd'hui à la vie avec le GeForce 9800 GX2. L'occasion pour nous de voir si, en 2008, le Quad-SLI nouvelle formule a plus d'intérêt que le Quad-SLI à la mode 2006 et surtout de comparer le tout à la solution CrossFireX d'ATI, la filiale graphique d'AMD.

Quad-SLI... version 2008 : les modes de rendu

Lorsque NVIDIA dévoilait pour la première fois sa technologie SLI, il était à l'époque question de combiner la puissance de rendu de deux puces graphiques pour augmenter les performances 3D globales d'un système. Au départ fort limitée, la technologie SLI a évolué au fil des mois pour devenir plus souple. Souvenons-nous en effet que dans ses premières versions, le SLI exigeait deux cartes graphiques strictement identiques et munies du même BIOS pour fonctionner, ce qui n'est plus le cas aujourd'hui. Techniquement, le SLI, ou Scalable Link Interface, propose deux modes de rendu avec le SFR ou Split Frame Rendering, et l'AFR ou Alternate Frame Rendering. Le premier divise la scène graphique et confie le rendu de certaines portions de celle-ci à l'une ou l'autre des cartes graphiques. Dans une scène très chargée, on peut imaginer que le premier processeur graphique effectue tout le rendu sauf celui du shader le plus lourd qui est alors traité par le deuxième processeur. Plus performant, le mode AFR, où chacun des processeurs graphiques effectue le rendu d'une image sur deux, en alternance donc.

En passant du SLI au Quad-SLI, les pilotes NVIDIA ne doivent plus gérer deux mais quatre puces graphiques. Cela rend les choses un brin plus compliquées puisque les temps de latence dûs à la communication entre chacun des processeurs sont évidemment plus importants. Dans sa première version, le Quad-SLI offrait les modes de rendu 4-SFR, où chacune des quatre puces calcule une partie de la scène, 4-Way AFR, uniquement en OpenGL où chaque puce calcule à tour de rôle une image sur quatre, et AFR de SFR où deux puces graphiques calculent chacune une partie de la scène (SFR donc) et ce une image sur deux (AFR).

Dans son implémentation 2008, la technologie Quad-SLI se sépare du mode AFR de SFR, un mode de rendu assez peu efficace, pour proposer le 4-Way AFR et ce sur tous les types de jeux en plus du SFR qui reste maintenu. Comme indiqué plus haut, le 4-Way AFR fait que chacune des puces graphiques calcule une image sur quatre, et ce à tour de rôle. Cette méthode à l'avantage de proposer une synchronisation plus rapide des données entre chaque puce graphique alors qu'elle est adaptée au rendu d'effets en plusieurs passes. Attention toutefois, le 4-Way AFR n'est disponible que sous Windows Vista. En effet Windows XP limite le nombre de backbuffer, c'est-à-dire le nombre d'unités de rendu à un maximum de trois, raison pour laquelle la précédente implémentation du Quad-SLI ne proposait pas le 4-Way AFR sur les jeux DirectX.

Mise en place

L'installation d'un système Quad-SLI est relativement aisée puisqu'il suffit de bridger les deux cartes GeForce 9800 GX2 avec le dongle SLI fourni avec votre carte mère. Naturellement, cette dernière se devra d'être équipée d'un chipset nForce. Avec deux GeForce 9800 GX2 dans votre machine, l'alimentation devra suivre et NVIDIA recommande au bas mot une alimentation 950 Watts voir un modèle Kilowatt.

Côté pilotes, une fois la seconde carte installée, l'activation du Quad-SLI se fait d'un clic sur la case à cocher « Activer la technologie SLI à 4 directions ». Se passe alors d'étranges choses sous Windows Vista puisque le pilote va fermer tous les programmes utilisant la 3D avant de faire clignoter votre écran pour finalement afficher à nouveau le bureau de Windows Vista.


Si nous prenons la peine de préciser cela c'est qu'en face, la solution CrossFireX d'AMD s'active automatiquement une fois les pilotes installés et ce sans nécessité de fermer toutes les applications ou encore d'attendre de longues minutes avant de voir le rendu multi-VPU finalement activé alors que l'interface graphique Aero de Windows Vista se désactive puis se réactive. Toutefois ne crions pas victoire trop vite car chez AMD, l'activation du CrossFireX avec deux cartes graphiques Radeon HD 3870 X2 nous proposait au mieux un rendu sur trois puces graphiques. Ennuyeux... même si sous Crysis par exemple les pilotes ne savent pas effectuer un rendu sur plus de trois puces graphiques. Après vérification avec les équipes techniques d'AMD, il s'avère que le rendu était bien effectué sur quatre puces graphiques mais que la seconde carte utilisée, un modèle Asus avec quatre sorties DVI, change pour diverses raisons l'affichage du nombre de puces de rendu dans le Catalyst Control Center. En d'autres termes, nous avions bien quatre puces travaillant sur le rendu de nos scènes, malgré l'affichage erroné dans les pilotes.


Terminons ce paragraphe en évoquant les problèmes de stabilité rencontrés avec les solutions multi-VPU d'AMD et de NVIDIA. Car autant être très clair, la stabilité n'est pas ce qui caractérise le mieux les technologies Quad-SLI ou CrossfireX. C'est ainsi que les plantages sont choses communes, avec les deux technologies, alors que l'exécution de Crysis en très haute résolution, c'est à dire en 2560x1600 avec anticrénelage, est toujours impossible. Nous n'évoquerons pas les nombreux retours sur le bureau que nous avons pu rencontrer avec Crysis que ce soit avec les solutions Quad-SLI ou CrossfireX. Pour tester les performances du Quad-SLI de GeForce 9800 GX2, nous avons eu recours à la plate-forme suivante :

• Carte mère XFX NVIDIA nForce 790i Ultra SLI,
  
• Processeur Intel Core 2 Extreme QX9650 (3 GHz),
  
• 2x1 Go DDR3 Crucial Balistix @ 1000 MHz,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 150 Go Serial-ATA 150

Sur cette plate-forme, équipée de Windows Vista Edition Intégrale avec Service Pack 1, nous testerons l'ensemble des cartes graphiques NVIDIA mais aussi le Radeon HD 3870 X2 d'AMD. En matière de pilotes, NVIDIA nous impose le grand écart puisque les configurations SLI à base de GeForce 8 sont testées avec les pilotes 169.44 alors que les GeForce 9800 GX2 sont testées avec les pilotes 174.53, la notion de pilotes unifiées ayant disparue chez NVIDIA. De plus, pour tester la solution CrossFireX d'AMD, avec deux Radeon HD 3870 X2, nous avons opté pour la configuration ci-dessous à base de chipset Intel X38 :

• Carte mère Asus P5E3 Deluxe,
  
• Processeur Intel Core 2 Extreme QX9650 (3 GHz),
  
• 2x1 Go DDR3 Crucial Balistix,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 150 Go Serial-ATA 150

Sur cette configuration, nous reprenons Windows Vista Edition Intégrale Service Pack 1 et utilisons les pilotes officiels CATALYST 8.3. Pour ce qui est des résolutions retenues, nous optons pour ce qui se fait de plus extrême avec le 1680x1050, résolution des écrans 20 pouces, le 1920x1200 pour les écrans 24 pouces et le 2560x1600 des écrans 30 pouces.

3DMark 06

On démarre comme de coutume nos tests avec 3DMark 06. On note d'emblée les très bonnes performances du CrossfireX dans les résolutions de 1680x1050 et 1920x1200, alors que les autres solutions multi-VPU semblent limitées par le processeur. Toutefois, en 2560x1600, la solution d'AMD se fait distancer par NVIDIA. Et surprise, ce n'est pas le Quad-SLI que nous retrouvons en tête, mais la configuration Triple-SLI à base de GeForce 8800 GTX ! Dans cette résolution, la plateforme Quad-SLI est 13 % plus performante qu'une seule GeForce 9800 GX2 alors que chez AMD le gain de performance est de 14 % pour le CrossfireX face au Radeon HD 3870 X2.

Enemy Territory : Quake Wars - v1.4

Basé sur le moteur graphique de Doom 3, et donc OpenGL, nos divers systèmes multi-GPU subissent de plein fouet la limitation processeur en 1680x1050 et 1920x1200 avec des résultats identiques. En 2560x1600, le Quad-SLI reprend la tête alors que le CrossfireX affiche des performances identiques au Radeon HD 3870 X2 seul. Normal, AMD ne propose pas encore d'accélération sur trois ou quatre processeurs graphiques avec les jeux OpenGL. Quant au gain de performances enregistré par le Quad-SLI face à une seule GeForce 9800 GX2, il fait sourire puisqu'il ne dépasse pas 4 % !

F.E.A.R. - v1.08

Petit tour sous F.E.A.R., un jeu historiquement connu pour les très forts gains qu'il offre avec les configurations multi-GPU. La configuration 3-Way SLI se fait une fois encore remarquée puisqu'elle offre les meilleures performances en 1680x1050 et en 1920x1200, devant le Quad-SLI. En 2560x1600, le Quad-SLI de GeForce 9800 GX2 redresse la barre en devançant notre système 3-Way SLI de... 6 %. Face à une seule GeForce 9800 GX2, l'ajout d'une seconde carte augmente les performances de 54 %. Côté AMD, le CrossfireX s'écroule. Si la solution offre des gains de performance face au Radeon HD 3870 X2 seul en 1680x1050 et 1920x1200, c'est une perte de performance que nous enregistrons en 2560x1600 !

Half-Life 2 - Episode Two

Le dernier opus d'Half-Life 2, Episode Two, est ici testé avec une démo enregistrée par nos soins. Le système multi-VPU d'AMD est à la fête puisqu'il offre les meilleures performances qu'importe la résolution. Si l'on se penche sur le gain de performances qu'apporte le CrossfireX face à une seule Radeon HD 3870 X2, on s'aperçoit qu'il est nul en 1680x1050 et 1920x1200 alors qu'il atteint 25 % en 2560x1600. En seconde position, nous retrouvons le GeForce 9800 GX2 et non la solution Quad-SLI. Cette dernière trébuche en effet lourdement puisque ses performances sont les plus faibles, dans toutes les résolutions. Ici, le Quad-SLI réduit les performances de 35 % !

Unreal Tournament 3 - v1.2 - War Serenity Bot

Le dernier opus d'Unreal Tournament se montre favorable aux cartes NVIDIA dans leur ensemble. Si le CrossfireX offre les meilleures performances en 1680x1050 et en 1920x1200, il est vrai parfois égalé par le 3-Way SLI, il chute en 2560x1600. Dans cette résolution, les performances du CrossfireX sont inférieures à celles d'une Radeon HD 3870 X2. Quant au Quad-SLI, il domine la compétition en 2560x1600 et offre un gain de performances de 37 % face à une seule GeForce 9800 GX2. En revanche, l'écart entre le Quad-SLI et le 3-Way SLI se réduit, toujours en 2560x1600, à... 4 % !

Call Of Juarez - DirectX 10

Sous Call Of Juarez, le Quad-SLI arrive à se hisser sur la première marche du podium, devant la solution 3-Way SLI. En 1920x1200, la solution Quad-SLI est 24 % plus rapide que le 3-Way SLI alors que l'écart face au GeForce 9800 GX2 atteint les 76 %. Chez AMD le CrossfireX termine en troisième position et le gain de performances face au Radeon HD 3870 X2 atteint les 50% !

Company Of Heroes - DirectX 10

Pour le RTS Company Of Heroes, le champion n'est pas le Quad-SLI mais bien le 3-Way SLI. Ici, la solution composée de trois GeForce 8800 GTX est systématiquement en tête, devant le Quad-SLI. Si l'avantage du 3-Way SLI sur le Quad-SLI est massif en 1680x1050 et en 1920x1200, les deux solutions sont à égalité en 2560x1600. C'est du reste la seule solution qui permet au Quad-SLI d'offrir un gain de performances sensible face à une seule GeForce 9800 GX2 puisque dans les résolutions inférieures, le Quad-SLI est... plus lent.

World In Conflict - DirectX 10 - v1.0007

Autre RTS, situé également dans le passé mais cette fois-ci dans un passé alternatif, World In Conflict donne le Quad-SLI vainqueur, mais uniquement en 1680x1050 et 1920x1200. En 2560x1600, la configuration Quad-SLI affiche des performances moindres face au 3-Way SLI qui se montre le plus véloce. Face à une seule GeForce 9800 GX2, notre paire de GeForce 9800 GX2 en Quad-SLI propose au mieux un gain de performance de 7 %. Quant au CrossfireX, il offre bel et bien un gain de performances face à une seule Radeon HD 3870 X2, gain atteignant 12 % en 2560x1600. Reste que dans toutes les résolutions, ce gain est insuffisant pour ne serait-ce que contrer le GeForce 9800 GX2.

Crysis - DirectX 10 - v1.2, réglages très élevés

Les tests de performances sous Crysis donnent la configuration Quad-SLI largement gagnante dans les résolutions de 1680x1050 et 1920x1200. En 1920x1200, le Quad-SLI est 81% plus rapide que le GeForce 9800 GX2. En revanche, dès lors que l'on passe en 2560x1600, les scores s'effondrent et tandis que la solution CrossfireX ne parvient pas à faire tourner le jeu (retour au bureau), le Quad-SLI est ici derrière le SLI et le 3-Way SLI de GeForce 8800 GTX. Il parvient toutefois à délivrer des performances 29% supérieures au GeForce 9800 GX2 utilisé seul. Un mot enfin sur le CrossfireX dont les performances sont tout juste égales à celles du Radeon HD 3870 X2, la solution de rendu multi-VPU d'AMD n'étant apparemment guère efficace avec Crysis.

BioShock - DirectX 10 - v1.1

Basé sur l'Unreal Engine 3, BioShock, ici testé par le biais de FRAPS, donne notre configuration Quad-SLI gagnante, mais seulement en 2560x1600. Dans les résolutions inférieures c'est une fois encore la configuration 3-Way SLI qui l'emporte. Face à une GeForce 9800 GX2 seule, le Quad-SLI se montre 23 % plus rapide en 2560x1600. Quant au CrossfireX, s'il n'a pas à rougir puisqu'il offre bel et bien un gain de performances de l'ordre de 10 % face à une seule Radeon HD 3870 X2, il n'arrive toutefois pas à égaler une GeForce 9800 GX2.

Call Of Duty 4 - v1.5 - FSAA 4x

Pour Call Of Duty 4, et malgré des scores qui plafonnent en 1680x1050 et en 1920x1200, la meilleure configuration reste le 3-Way SLI. C'est particulièrement vrai en 2560x1600 où nos trois GeForce 8800 GTX sont 10 % plus rapides que le Quad-SLI de GeForce 9800 GX2. Le CrossfireX affiche ici de très jolis gains puisque quand le Quad-SLI offre au mieux 18 % de performances supplémentaires face à une seule GeForce 9800 GX2 en 2560x1600, le CrossfireX augmente de 37 % les performances face à une seule Radeon HD 3870 X2 dans la même résolution.

F.E.A.R. v1.08 - AA 4x AF 16x

Retour sous F.E.A.R. où nous activons depuis les options du jeu les diverses fonctions de filtrage. Les observations déjà formulées précédemment se renouvellent une fois encore avec une configuration 3-Way SLI qui reste plus rapide que le Quad-SLI en 1680x1050 et en 1920x1200. Il faut grimper en 2560x1600 pour que le Quad-SLI reprenne le dessus avec un score de 1 fps supérieur au 3-Way SLI ! Face à une seule GeForce 9800 GX2, le Quad-SLI offre dans cette résolution un accroissement de 89 % des performances.

Half-Life 2 : Episode Two - AA 4x AF 16x

L'activation des fonctions de filtrage sous Half-Life 2 bouleverse quelque peu notre classement avec une GeForce 8800 Ultra qui se montre plus rapide qu'une configuration 3-Way SLI ou Quad-SLI en 1680x1050 et 1920x1200 alors que le CrossfireX caracole en tête. Il faut atteindre les 2560x1600 pour remettre un peu d'ordre dans le classement et retrouver en pôle position le GeForce 9800 GX2. Car ici... 3-Way SLI ou Quad-SLI ne font que dégrader les performances avec des chutes atteignant les 38 % face à une GeForce 9800 GX2 seule ! Et quand le SLI patine, le CrossfireX offre des gains de 23 à 32 %, selon la résolution face à une seule Radeon HD 3870 X2.

World In Conflict - DirectX 10 - v1.0007 - AA 4x AF 16x

Alors que F.E.A.R. était déjà un plébiscite pour le système 3-Way SLI avec les options de filtrage actives, World In Conflict vient confirmer cet état de fait. Bien que la configuration Quad-SLI arrive à devancer de justesse le GeForce 9800 GX2 seul en 1680x1050, dès que la résolution monte le Quad-SLI recule et ne parvient de toute façon jamais à égaler le 3-Way SLI. Cette dernière configuration, qui bénéficie rappelons-le, d'une quantité de mémoire vidéo plus importante et d'une bande passante mémoire supérieure, inflige une correction au CrossfireX. La solution multi-VPU d'AMD a beau offrir des gains de l'ordre de 25 % face au Radeon HD 3870 X2, elle ne fait pas le poids face aux solutions SLI de NVIDIA.

Enemy Territory : Quake Wars - v1.4 - AA 4x - AF 16x

Rebelote serait-on tenté d'écrire sous Quake Wars puisque c'est une nouvelle fois le 3-Way SLI qui l'emporte une fois les fonctions de filtrage mises en route. Le Quad-SLI est derrière et il fait jeu égal avec le SLI de GeForce 8800 GTX en 1920x1200, alors qu'en 1680x1050 c'est le SLI qui est plus rapide que le Quad-SLI. Face à une GeForce 9800 GX2, le Quad-SLI offre un gain de performances nul en 1680x1050 pour monter progressivement à 16 % en 1920x1200 et 32% en 2560x1600. Chez AMD, le CrossfireX n'apporte rien puisque comme c'était déjà le cas sans anticrénelage, les processeurs avec les jeux OpenGL. On retiendra toutefois qu'en 2560x1600, notre configuration 3-Way SLI affiche des performances 111 % supérieures à une GeForce 8800 Ultra.

Call Of Juarez - DirectX 10 - FSAA 4x

Petit détour sous Call Of Juarez, ici testé avec l'anticrénelage activé. Ici, quelque soit la résolution, la configuration Quad-SLI est entre 47 et 49% plus rapide que la GeForce 9800 GX2 seule, mais cela ne suffit pas à égaler ou supplanter la configuration « 3-Way SLI » qui reste largement en tête. Quant au CrossfireX il s'en sort plutôt bien avec un gain de performances de 18% en 1680x1050 face au Radeon HD 3870 X2 et de 32% en 1920x1200.

Crysis - DirectX 10 - v1.2, réglages très élevés - AA 4x

On termine avec Crysis que nous testons cette fois-ci avec l'anticrénelage activé depuis les options du jeu. Rappelons que nous utilisons une démo perso, enregistrée sur la map ice. La résolution 2560x1600 disparait puisque toutes les cartes plantent désespérément dans cette résolution. En tête, nous retrouvons en 1680x1050 la configuration Quad-SLI, qui devance de 11% le 3-Way SLI de GeForce 8800 GTX. Hélas ce bon score n'est pas confirmé en 1920x1200 puisqu'ici le Quad-SLI s'effondre. Alors qu'il était 154% qu'une GeForce 9800 GX2 en 1680x1050, le gain de performance face à cette même carte chute à 18% en 1920x1200. Un mot sur le CrossfireX dont les scores sont hélas inférieurs à ceux du Radeon HD 3870 X2.

Conclusion

Deux ans après sa première apparition publique, la technologie Quad-SLI de NVIDIA fait toujours peine à voir. Alors qu'on aurait pu espérer que ces 24 longs mois permettent aux ingénieurs de la firme de Santa-Clara de remédier à la plupart des limitations inhérentes au rendu à quatre processeurs graphiques, il n'en est hélas rien. Force est en effet de constater que le Quad-SLI n'apporte strictement rien pour la grande majorité des utilisateurs puisque les gains de performance dans les résolutions les plus usuelles de 1680x1050 et 1920x1200 sont généralement nuls. Pire, dans ces résolutions, le Quad-SLI offre souvent des performances inférieures à la GeForce 9800 GX2 utilisée seule ! Et il est amusant de constater que la solution 3-Way SLI, à base de trois GeForce 8800 GTX, fait souvent mieux que la configuration Quad-SLI.

Reste donc deux cas d'école : celui des possesseurs d'écrans 30 pouces, puisque la technologie Quad-SLI parvient heureusement à apporter des gains palpables en 2560x1600, pour une minorité de joueurs donc, et Crysis. Crysis est en effet le seul jeu où le Quad-SLI tire vraiment son épingle du jeu avec des gains de 30 % face au 3-Way SLI et de 80 % face à une seule GeForce 9800 GX2. Hélas, Crysis reste injouable en 2560x1600 avec le Quad-SLI alors que l'activation de l'anticrénelage dans cette résolution est tout simplement impossible, la faute à la mémoire vidéo trop limitée des cartes GeForce 9800 GX2.

Du coup, que dire du Quad-SLI ? Inintéressant, tout simplement. Il ne comblera pas le joueur sur de très hautes résolutions alors que ses inconvénients sont légions à commencer par le coût financier de la solution, sa consommation électrique ou encore les nuisances qu'elle génère. Apparemment donc, l'expèrience Quad-SLI de 2006 n'a pas porté ses fruits puisque deux ans plus tard NVIDIA nous propose une solution encore moins convaincante !

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