NVIDIA GeForce 6200 TurboCache

Alors qu'ATI lançait hier son Radeon X800 XL, NVIDIA nous propose aujourd'hui un tout autre genre de réjouissances avec le GeForce 6200 TurboCache. Visant clairement le marché de l'entrée de gamme, le nouveau GeForce 6200 TurboCache ne joue évidemment pas dans la même cour que le X800 XL d'ATI et il est d'ailleurs bien rare de voir les frères ennemis de la 3D lancer deux produits aussi radicalement différent le même jour. Qu'importe les hasards du calendrier, puisque le GeForce 6200 TurboCache est pour NVIDIA l'occasion de revenir sur le devant de la scène du marché de l'entrée de gamme. Il faut en effet savoir que NVIDIA, comme ATI, ne réalise pas le gros de ses ventes (nous parlons volumes) sur le haut de gamme, mais bien sur les solutions d'entrée de gamme... Inutile cependant de se voiler la face : si vous êtes un joueur endurci, autant passer votre chemin, cet article ne vous concerne pas.

Malmené par ATI et ses cartes PCI-Express entrée de gamme au rang desquelles figure le Radeon X300 écoulé à quelques millions d'exemplaires par , NVIDIA n'a pas su séduire les OEM avec sa famille GeForce PCX. La reconquête du marché de ce secteur passe donc pour NVIDIA par le GeForce 6200 TurboCache censé apporter un peu de sang neuf sur un marché extrêmement concurrentiel où le moindre écart de prix s'avère déterminant. C'est là que TurboCache prend toute son ampleur puisque cette technologie est censée permettre de réduire les coûts en utilisant la mémoire du système plutôt que celle de la carte graphique : du coup, les GeForce 6200 TurboCache devraient être équipées de seulement 16, 32 ou 64 Mo de mémoire embarquée. Voilà donc pour la théorie largement diffusée, d'ailleurs, par le service marketing de NVIDIA. Derrière cette présentation idyllique des choses, il nous reste cependant à dinstinguer les vessies des lanternes.

NVIDIA GeForce 6200 : La technologie TurboCache

Avant de nous pencher sur les spécifications techniques du GeForce 6200 TurboCache, il est important de revenir sur le GeForce 6200 standard. Les plus avertis d'entre vous savent que NVIDIA lançait il y a plusieurs semaines un GeForce 6200 intégrant 128 Mo de mémoire et offrant de belles prestations vu son positionnement. Il s'avère que cette carte est en réalité un dérivé du NV43, en d'autres termes il s'agit d'un GeForce 6600 bridé et rebaptisé, mais qui reste malgré tout onéreux à produire. NVIDIA le destine donc principalement aux OEM et aux offres de type bundle, même si quelques constructeurs s'aventurent à proposer le GeForce 6200 en version boîte. Afin d'avoir une offre entrée de gamme cohérente et attractive, du moins en termes de tarification, NVIDIA a donc développé le GeForce 6200 TurboCache qui nous préoccupe aujourd'hui. Connue sous le nom de code NV44, tout l'intérêt de la GeForce 6200 TurboCache réside précisément dans la technologie éponyme. Il s'agit pour la firme au caméléon d'exploiter la mémoire du système dans lequel est installée la carte et ainsi limiter l'utilisation de la mémoire « onboard », intégrée à la carte graphique, pour réduire la dépense. Le concept de cette technologie propriétaire rappelle vaguement l'AGP Texturing qui bien que prometteur n'a jamais vraiment été utilisé et pour cause, le bus AGP offrait une bande passante beaucoup trop limitée. Dans sa révision 3.0, il permettait bien de transférer des données à 2 Go/s, mais seulement dans le CPU vers GPU. Dans l'autre sens, il fallait se contenter de 266 Mo/s : largement insuffisant ! L'arrivée du bus PCI-Express corrige justement cette faiblesse de l'AGP en offrant une liaison totalement bi-directionnelle capable de transferts à 4 Go/s (en se basant sur le PCI-Express 16x). Avec une telle bande passante, l'utilisation de la mémoire système en lieu et place de la mémoire vidéo habituellement présente sur les Cartes Graphiques devient tout de suite beaucoup plus séduisante. Voilà donc le but poursuivi par NVIDIA avec sa technologie TurboCache.

Lors du lancement par ATI du Radeon Xpress 200 en version IGP, le Canadien présentait sa technologie HyperMemory qui permet d'utiliser la mémoire système à la manière de TurboCache. A la manière ? Non, pas tout à fait puisque chez ATI, du moins d'après nos informations, seules les textures et quelques données peuvent être stockées dans la mémoire de la machine alors que TurboCache va plus loin en étendant le concept aux surfaces qui peuvent être rendues (en lecture et écriture). Dès lors, TurboCache permet à la mémoire système d'agir exactement comme une mémoire vidéo. Cela signifie qu'on peut y stocker, en plus des textures, des informations géométriques ou des informations sur les shaders afin d'effectuer les calculs et les opérations de rendu directement dans la mémoire système à la manière du Render To Target. Les données ainsi obtenues n'ont plus qu'à être transmises aux unités ROP pour un affichage à l'écran. Plus polyvalente, la technologie TurboCache nécessite bien entendu un remaniement du pipeline pour en tirer profit. L'habituel contrôleur mémoire Crossbar des GeForce est ici toujours présent, si ce n'est que NVIDIA a rajouté en amont une unité MMU, ou Memory Manager Unit, dont le rôle est de gérer la répartition des données entre la mémoire système et celle présente sur la carte. Pour encore plus d'efficacité, les unités de texture du pipeline disposent d'ailleurs d'un accès direct au MMU. Charge après aux pilotes de déterminer où seront stockées les informations de couleur, de texture et les données Z-Data pour maximiser les performances par application en travaillant main dans la main avec le MMU. NVIDIA ne donne guère plus de détails au sujet des changements intervenus dans l'architecture du pipeline, si ce n'est qu'il a tenté de l'optimiser afin de réduire au maximum les inévitables temps de latence engendrés par le cheminement plus long des données.


Malgré tout et comme vous l'aurez compris, l'utilisation de la mémoire système par TurboCache ne rime pas avec une disparition totale de la mémoire embarquée et NVIDIA arme en conséquence ses GeForce 6200 TurboCache de 16 ou 32 Mo de mémoire vidéo. C'est précisément cette petite quantité de mémoire embarquée qui va servir de tampon, ou cache pour reprendre la dénomination commerciale, et l'unité MMU va tenter de l'utiliser de la manière la plus efficiente possible afin d'obtenir les meilleures performances. TurboCache alloue par ailleurs dynamiquement la mémoire et la libère dès que celle-ci n'est plus utilisée. Dans le cas d'une GeForce 6200 TurboCache avec 16 Mo, donc une seule puce mémoire, l'interface mémoire en question fonctionne sur 32 bits alors qu'on profite d'une interface sur 64 bits avec la version 32 Mo du GeForce 6200 TurboCache, du fait de l'intégration de deux puces mémoire. Entre le GPU et la mémoire, la bande passante est donc de 2.8 Go/s pour le modèle 16 Mo et de 5.6 Go/s pour la version 32 Mo. Mais en prenant en compte la réalité de TurboCache, qui utilise pleinement l'interface PCI-Express et ce dans les deux directions, la bande passante offerte par un GeForce 6200 TurboCache 16 Mo atteint d'après NVIDIA 10.8 Go/s contre 13.6 Go/s sur le modèle 32 Mo. Ces chiffres sont tout à fait trompeurs puisqu'ils partent du principe que les échanges entre le carte graphique et le chipset, et par conséquent la mémoire, atteignent 4 Go/s dans chaque sens. Or aux dernières nouvelles la bande passante mémoire offerte par un proceseur Athlon 64 n'est que de 6,4 Go/s... En outre l'implémentation PCI-Express des chipsets Intel semble ne pas être de première classe avec une bande passante de seulement 3 Go/s dans le sens CPU/GPU et 1 Go/s dans l'autre direction... TurboCache doit donc faire avec les capacités du chipset et il semble vraisemblable que de meilleurs résultats seront obtenus avec les nForce 4 plus respectueux des spécifications PCI-Express.

Dans tous les cas, la technologie TurboCache permet d'offrir un maximum de 128 Mo en puisant selon le modèle 112 Mo ou 96 Mo dans la mémoire système. NVIDIA a par ailleurs déjà prévu un modèle équipé de 64 Mo qui aura, lui, la possibilité d'exploiter 192 Mo de mémoire système pour un total de 256 Mo dédiés à la vidéo. L'affichage du bureau Windows et les différentes fonctions 2D utilisent pour leur part la mémoire fixe de la carte, et ce, toujours de manière dynamique puisque contrairement à un chipset avec graphique intégré aucune taille fixe n'est à allouer depuis le BIOS. NVIDIA précise que TurboCache gère la 2D d'une manière approuvée par Microsoft et supporte également le Scan Out, c'est-à-dire la lecture des informations contenues dans une puce mémoire particulière pour notamment permettre de ne pas perdre l'affichage du bureau Windows après une séance de jeu. Enfin et qu'importe le cas de figure, il faut savoir que TurboCache nécessite le paramétrage de la mémoire système en double canal afin d'être au meilleur de sa forme. Le fonctionnement avec de la mémoire simple canal est possible, mais cela grèverait tout naturellement les performances.

Les spécifications du GeForce 6200 TurboCache

Maintenant que nous avons vu le fonctionnement de TurboCache, il nous faut parler des caractéristiques du processeur graphique. Gravé en 0.11 µ par TSMC, le GeForce 6200 TurboCache comporte quelques 75 millions de transistors et la taille du die n'excède pas les 110mm². La puce se trouve dotée de quatre pixel pipelines ainsi que de trois unités de vertex. De type 4x1, l'architecture du pipeline a été légèrement ajustée par rapport aux autres GeForce 6 et le GeForce 6200 TurboCache ne permet pas le traitement des informations de compression de couleur Z ce qui sera pénalisant seulement lorsque les fonctions d'antialiasing sont activées. Entièrement conçu pour DirectX 9.0c, le GeForce 6200 TurboCache profite bien entendu du Shader Model 3.0 cher à NVIDIA et bénéficie d'un bus PCI-Express 16x natif. Du côté des fréquences de fonctionnement, le processeur tourne à 350 MHz, alors que la mémoire DDR est cadencée à 700 MHz que ce soit pour la version 16 Mo ou la 32 Mo. On retrouve également dans le GeForce 6200 TurboCache un double RAMDAC à 400 MHz ainsi qu'un moteur vidéo qui prend en charge la décompression MPEG2 et offre quelques fonctions propriétaires sur lesquelles nous reviendrons plus tard.

Les cartes GeForce 6200 TurboCache

Pour ce test, NVIDIA nous a fourni en avant-première deux Cartes Graphiques utilisant le GeForce 6200 TurboCache. L'une d'elles embarquait 16 Mo de mémoire vidéo, alors que sa grande sœur disposait de 32 Mo. Physiquement identiques, les deux cartes arborent le même PCB vert simplifié quatre couches aux dimensions plutôt réduites. Pour le modèle 16 Mo une seule puce mémoire au format BGA et de marque Samsung est présente sur la carte, alors que l'on trouve deux puces de même nature sur le modèle 32 Mo avec un chip 16 Mo sur chaque face de la carte. Disposant d'une interface PCI-Express 16x, les cartes GeForce 6200 TurboCache n'ont recours à aucune alimentation électrique extérieure et profitent d'un système de refroidissement appréciable. Il s'agit en effet d'un simple radiateur métallique passif qui se montre donc totalement silencieux ! Pour les sorties vidéo, les cartes proposent une prise VGA, un connecteur DVI ainsi qu'une sortie vidéo analogique. Aucune fonction VIVO n'est offerte par les cartes de référence, mais un emplacement à cet effet semble prévu sur les PCB.

De nouveaux pilotes ForceWare

Le lancement du GeForce 6200 coïncide avec l'apparition de la génération 70 des pilotes ForceWare. Cette nouvelle version des pilotes ForceWare a pour première nouveauté de supporter les GeForce 6200 et leurs technologies TurboCache. La nouveauté la plus frappante vient bien sûr des changements apportés à l'interface graphique des pilotes qui a été affinée pour offrir une meilleure clarté et un accès plus rapide aux principales fonctions. Les pilotes s'enrichissent au passage de nouveaux profils qui supportent un plus grand nombre de jeux toujours dans le but de maximiser les performances en fonction de tel ou tel réglage. NVIDIA annonce par ailleurs avoir apporté des améliorations au niveau des fonctionnalités vidéo en améliorant la mise à l'échelle, le désentrelacement et en ajoutant la fonction d'Overdrive pour les écrans LCD. Il s'agit d'une fonction permettant d'éviter les effets de traînées sur les écrans plats au temps de réponse peu agressif. D'autres fonctions apparaissent comme la possibilité de renommer son écran, la fonction « jouer sur mon écran » ou bien encore l'amélioration de l'assistant d'installation des écrans/TV/HDTV. En outre, ces pilotes semblent particulièrement adaptés à Half-Life 2 et apportent d'ailleurs un certain nombre de corrections de bugs.

Pour tester les performances du GeForce 6200 TurboCache nous prévoyions à l'origine d'utiliser notre habituelle plate-forme de référence Intel représentée par une carte mère Abit AA8-Duramax. Seul souci, si tout était fonctionnel, les performances obtenues avec la carte étaient tout bonnement désastreuses. Après plusieurs essais infructueux, nous avons finalement changé de carte-mère pour obtenir des performances dignes de ce nom, enfin façon de parler. Voici donc la configuration de référence que nous avons finalement retenue :

• Carte mère Asus P5AD2E Premium,
  
• Processeur Intel Pentium 4E 560,
  
• 2x512 Mo Corsair Twin2X PC4300,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 36Go SATA 150 Go

Notre système était logiquement muni de Windows XP Professionnel Service Pack 2 et employait les derniers Drivers et BIOS disponibles à la date du test. Nous avons ici eu recours aux pilotes ForceWare en version 71.20. Nous comparerons les nouveaux GeForce 6200 TurboCache avec le GeForce 6200 standard mais aussi avec le GeForce PCX 5300 et le Radeon X300SE. Notez que nous n'avons pas pu mettre la main sur le Radeon X300 standard. Sachez également que nous avons du adapter notre protocole de test en raison des performances limitées des cartes en présence pour ne retenir que les résolutions de 1024x768 et 1280x1024. A l'aube de 2005 nous estimons que 1024x768 constitue la résolution minimale pour jouer surtout lorsque l'on connaît la médiocre qualité d'interpolation des écrans TFT 15 pouces d'entrée de gamme.

Return To Castle Wolfenstein : Enemy Territory

Ancien, Return To Castle Wolfenstein s'avère suffisament gourmand pour épuiser nos puces graphiques d'entrée de gamme. Ainsi avec un X300 SE le jeu sera tout juste jouable en 1024x768 alors qu'il faudra totalement oublier l'usage du 1280x1024. Ici le GeForce 6200 TurboCache avec 32 Mo de mémoire embarquée se montre aussi rapide que le GeForce 6200 standard, alors que la version 16 Mo du GeForce 6200 TurboCache fait peine à voir, avec des performances inférieures au GeForce PCX 5300 pourtant déjà guère puissant.

3DMark 2001 SE

Contrairement à Return To Castle Wolfenstein, 3DMark 2001 SE montre une nette différence de performances entre le GeForce 6200 standard et la version TurboCache 32 Mo. L'écart atteint ici près de 30% alors que la version 32 Mo du GeForce 6200 TurboCache est 40% plus rapide que le modèle 16 Mo qui parvient à peine à faire mieux que le Radeon X300 SE en 1024x768 pour lui céder sa place en 1280x1024.

Splinter Cell

Pourtant ancien Splinter Cell met complétement à genoux nos Processeurs graphiques d'entrée de gamme. A peine jouable en 1024x768 sur le GeForce 6200 standard il est tout simplement injouable sur le GeForce 6200 TurboCache 32 Mo. On note d'ailleurs que le GeForce 6200 TurboCache 32 Mo est ici près de deux fois moins rapide que le GeForce 6200 standard. Quand à la version 16 Mo du GeForce 6200 ses prestations sont tout simplement misérables.

Tomb Raider - The Angel Of Darkness

Les constats formulés lors du précédent test se vérifient sous Tomb Raider et là encore le GeForce 6200 TurboCache 16 Mo est inutilisable et ce même en 1024x768. Notez tout de même que si les scores du modèle TurboCache 16 Mo sont affligeants, ils sont toujours meilleurs que ceux du GeForce PCX 5300 ! Le X300 SE d'ATI se tire plutôt bien de ce test même si la fluidité ne sera de toute façon pas au rendez vous. Enfin l'écart entre le GeForce 6200 standard et le modèle TurboCache 32 Mo est de 7% en 1024x768 alors qu'en 1280x1024 le GeForce 6200 standard est deux fois plus rapide !

Unreal Tournament 2003

Pour Unreal Tournament 2003, toutes les cartes testées permettent de jouer convenablement en 1024x768 : c'est déjà un bon point ! En augmentant la résolution seules les GeForce 6200 standard et Geforce 6200 TurboCache 32 Mo peuvent suivre alors que les autres modèles sont largement distancés. Ainsi le GeForce 6200 TurboCache 32 Mo est là encore deux fois plus rapide que la version 16 Mo !

X2 : The Threat

Injouable voici probablement le mot qui qualifie le mieux les résultats relevés avec X2. Même le GeForce 6200 standard n'est pas assez puissant pour offrir une expérience de jeu convenable à l'utilisateur. Reste que celui-ci est 5% plus rapide que la version TurboCache 32 Mo et deux fois plus véloce que le modèle TurboCache 16 Mo. Ce dernier se fait même doubler par le GeForce PCX 5300 et par le Radeon X300 SE !

AquaMark 3

Point de salut non plus sous AquaMark où nos différents protagonistes sont bien en peine. A peine 10 FPS pour le GeForce PCX 5300 en 1024x768 alors que le GeForce 6200 TurboCache affiche dans sa version 16 Mo un score deux fois supérieur.... Le modèle 32 Mo est sensiblement plus performant mais cela reste insuffisant pour s'approcher du GeForce 6200 que je qualifierai ici de normal.

3DMark 2005

Désespérant voilà qui qualifie au mieux les scores du GeForce PCX 5300 sous 3DMark 2005... Le Radeon X300 SE joue ici dans la même cour que le GeForce 6200 TurboCache 16 Mo alors que le modèle 32 Mo est un peu plus véloce sans toutefois égaler le GeForce 6200 standard...

Far Cry 1.3

Excessivement gourmand, Far Cry est dans sa version 1.3 injouable sur tous les GPU, sauf peut être avec le 6200 standard en 1024x768 à condition d'être un minimum patient. Le GeForce PCX 5300 est naturellement dans les choux, et le GeForce 6200 TurboCache 16 Mo peine à faire mieux en 1024x768... L'écart de performance entre le GeForce 6200 standard et le modèle TurboCache 32 Mo atteint ici 43% ! Décidément TurboCache n'a de Turbo que le nom...

Doom 3

Aïe, aïe, aïe ! Doom 3 est un vrai cauchemar pour les puces graphiques d'entrée de gamme fussent-elles de dernière génération. Le GeForce PCX 5300 se fait massacrer, et le GeForce 6200 TurboCache 16 Mo fait aussi bien que le Radeon X300 SE. Encore une fois ce n'est pas très glorieux, d'autant que le GeForce 6200 standard est deux fois plus rapide que le modèle TurboCache 32 Mo !

Half-Life 2

Terminons par un petit tour d'horizon des performances relevées sous Half-Life 2. Ici, nos diverses cartes arrivent à ne pas plier contrairement à ce que nous observions sous Doom 3. Alors certes le jeu n'est pas du tout exploitable avec le GeForce 6200 TurboCache 16 Mo, qui parvient à être moins rapide que le GeForce PCX 5300 (il est vrai en mode de rendu DX8) mais les performances du GeForce 6200 TurboCache 32 Mo sont acceptables en 1024x768. Elles sont 52% plus élevées que celles du GeForce 6200 TurboCache 16 Mo et 14% supérieures à celles du Radeon X300 SE. Notez toutefois qu'en 1280x1024 le Radeon X300 SE reprend la tête sur le GeForce 6200 TurboCache 32 Mo.

Conclusion

À la vue de nos tests de performances 3D, l'orientation entrée de gamme du GeForce 6200 TurboCache ne fait absolument aucun doute et NVIDIA ne s'en cache d'ailleurs pas n'hésitant pas à conseiller de jouer en 800x600. La puce n'est ainsi clairement pas destinée à faire tourner les dernières productions PC et en dehors du surprenant Half-Life 2, il faudra faire de gros sacrifices « qualitatifs » pour espérer jouer à Far Cry ou à Doom 3 dans des conditions satisfaisantes. Puisqu'il ne se destine pas aux joueurs, on peut se demander à qui ce GeForce 6200 TurboCache peut donc s'adresser. La réponse à cette question n'est du reste pas franchement évidente. Sur le papier, la technologie TurboCache est une innovation intéressante et particulièrement prometteuse en termes de coûts de revient. Tout le monde sait bien que la mémoire embarquée sur une carte vidéo compte pour beaucoup dans le prix total d'une carte et réduire cette quantité devrait permettre des économies substantielles.

Devrait seulement, car pour le moment il est question de prix compris entre 70 € et 89 €, ce qui n'est guère attractif par rapport à ce que l'on peut trouver sur le marché et nous soupçonnons l'industrie de se réserver une marge confortable qui pourrait s'avérer fort préjudiciable au GeForce 6200 TurboCache. Alors qu'il ne permet pas réellement d'exploiter les jeux DirectX 9.0, ni même de tirer profit du Shader Model 3.0 qu'il supporte pourtant, le GeForce 6200 TurboCache ne peut donc prétendre satisfaire les joueurs. En outre et bien qu'il soit présenté comme une solution de mise à jour d'un système PCI-Express, le GeForce 6200 TurboCache ne semble pas à même remplir un tel rôle compte tenu de ses capacités et, surtout, du prix dudit système : pourquoi investir autant dans le PCI-Express et faire ensuite des économies de quelques dizaines d'euros pour la carte graphique ? Pas très logique tout ça, sauf bien sûr pour ceux qui achètent leur PC en grande surface...

En dehors du classique débouché bureautique pour lequel le GeForce 6200 TurboCache semble cette fois-ci presque trop puissant, il ne reste finalement pas beaucoup de domaines dans lesquels la nouvelle puce entrée de gamme de NVIDIA pourrait briller. Évidemment, le TurboCache pourrait s'avérer fort utile dans les solutions pour Ordinateurs Portables par exemple, mais cela ne nous concerne pas encore à l'heure actuelle. En réalité, nous ne voyons que le marché des PC de salon, des MiniPC ou les amateurs de « tranquillité » pour être réceptifs aux maigres atouts du GeForce 6200 TurboCache. De par sa faible consommation électrique et son silence absolu en fonctionnement (pas de ventilateur), il pourrait constituer une solution intéressante d'autant qu'il dispose de quelques fonctions d'accélération vidéo. Intéressante certes, mais encore une fois, pas économique. Il est d'ailleurs étonnant de voir qu'en 2004, nous sommes encore contraints de débourser plus de 70 euros pour une solution 3D à laquelle on peut tout demander... sauf de la 3D ! Il ne faudrait toutefois pas croire que l'herbe est plus verte chez le voisin, et le GeForce 6200 TurboCache fait largement mieux que son concurrent direct le Radeon X300 même si cela n'est pas encore suffisant pour les joueurs qui préféreront sans nul doute dépenser un peu plus en optant pour un GeForce 6600.