NVIDIA GeForce GTX Titan X : la plus rapide à 1 200 euro ?

Deux années se sont écoulées depuis le lancement de la toute première GeForce GTX Titan et son GPU big Kepler, le GK110. Durant ces deux années, NVIDIA a donné naissance à de nouvelles Titan avec des modèles moins mémorables comme la Titan Black Edition ou la Titan Z, ces deux dernières cartes n'ayant jamais été envoyées à la presse pour test. En ce début 2015, NVIDIA annonce une toute nouvelle GeForce GTX Titan, la GeForce GTX Titan X cette fois-ci basée sur l'architecture Maxwell.

Le passage de la GeForce GTX Titan sur une architecture de génération Maxwell offre pour avantage immédiat un ratio performance par watts supérieur. Autrement dit, sans consommer plus ou s'échauffer de manière plus importante, la GeForce GTX Titan X délivrera de meilleures performances que le modèle précédent, à savoir la GeForce GTX Titan. Et c'est évidemment un point auquel nous nous intéresserons dans ce test.

Du côté des performances, on se demandera si comme le promet NVIDIA, une carte simple GPU, si puissante soit-elle, permet de jouer convenablement aux titres du moment en 4K. Un pari osé, qui n'est peut-être pas gagné d'avance pour le caméléon.

Maxwell voit grand avec le GM200

Au cœur de la GeForce GTX Titan X, nous retrouvons une nouvelle puce de la grande famille Maxwell. Alors que les GeForce GTX 970 et 980 s'appuient sur la désormais bien connue puce GM204, la GeForce GTX Titan X inaugure la puce GM200. Une puce massive qui reprend l'architecture graphique DirectX 12 Maxwell et réunit le plus grand nombre possible d'unités CUDA : 3072 unités CUDA pour cette Titan X contre 2048 pour la GeForce GTX 980.

Nous ne reviendrons pas ici sur les détails de l'architecture Maxwell, préférant vous renvoyer à notre dossier consacré à la GeForce GTX 980. Sans revenir sur les fondamentaux, rappelons que l'organisation de la puce se fait en GPC, ou Graphic Processing Cluster, chaque GPC contenant, en plus d'un moteur de rastérisation, les Streaming Multiprocessor (parfois appelés SMM ou SMX selon les envies) autrement dit les unités de calcul qui vont intervenir sur les instructions de shading envoyées par les jeux notamment, sans oublier les unités de texture.



Tandis que le GM204 compte en son sein quatre GPC, la puce GM200 voit ce nombre monter à six. Et comme chaque GPC compte 128 cœurs CUDA, on arrive bien au total revendiqué par NVIDIA de 3072 unités CUDA. Corollaire : avec 32 unités de texture par GPC (8 par SMM), la puce GM200 dispose de 192 unités de texture. L'augmentation du nombre d'unités de calcul profite évidemment à la puissance de calcul alors que la puce GM200 voit son contrôleur mémoire évoluer.

Chaque GPC est en effet relié à son propre contrôleur mémoire 64 bits portant l'interface mémoire à 384 bits contre 256 bits pour le GM204. La bande passante mémoire va logiquement progresser. Conséquence du nombre de contrôleurs mémoire accru, le nombre de ROP, ces unités en charge des dernières opérations sur nos pixels, évolue de 64 pour le GM204 des GeForce GTX 980 à 96 pour la GeForce GTX Titan X. Et le cache de second niveau passe de 2 Mo à 3 Mo.

Un mot sur le calcul double précision, force de la précédente Titan qui n'est ici... pas supporté. La GeForce GTX Titan X effectue ses calculs en double précision en 1/32ème, soit la même vitesse que la GeForce GTX 980. Un choix que nous ne pouvons que regretter.

La puce GM200 : 8 milliards de transistors et au-delà !

Conséquence logique de l'augmentation du nombre d'unités de calcul, la puce GM200 totalise un impressionnant nombre de transistors. Celui-ci taquine désormais les 8 milliards de transistors ! C'est assurément beaucoup, d'autant que le GM204 des GeForce GTX 980 se contente de 5,2 milliards de transistors, mais rappelons tout de même que le GK110 des GeForce GTX Titan premières du nom et autre GeForce GTX 780 Ti comptaient déjà 7,1 milliards de transistors. La puce reste gravée en 28nm, un procédé de fabrication qui commence à être bien rôdé.

En ce qui concerne les fréquences de fonctionnement, la puce opère à 1 000 MHz avec une fréquence Boost annoncée à 1 075 MHz, tandis que NVIDIA utilise logiquement le PCI-Express 3.0. Un mot au sujet du moteur vidéo intégré au cœur de cette puce GM200 : c'est le même que celui des GM204 à savoir les GeForce GTX 980. Il est donc en retrait du moteur vidéo des GM206 équipant les récentes GeForce GTX 960. Celui-ci profite pour mémoire d'un décodeur matériel H.265 complet et d'un encodeur H.265.

12 Go de mémoire GDDR5 !

Alors que l'on pouvait reprocher à NVIDIA les petits 4 Go de mémoire vidéo de la GeForce GTX 980, voilà que le caméléon triple cette quantité pour sa GeForce GTX Titan X. Cette dernière est effectivement livrée avec 12 Go de mémoire GDDR5. Face à la précédente GeForce GTX Titan, c'est le double, puisque celle-ci disposait d'une quantité déjà très généreuse de 6 Go de mémoire GDDR5.

Côté fréquence de fonctionnement, NVIDIA cadence les 12 Go de mémoire GDDR5 à 1750 MHz ce qui nous donne une bande passante mémoire de 336,5 Go/s au regard de l'interface mémoire sur 384 bits.

Reste la question de l'utilité effective d'une telle quantité de mémoire vidéo. Aujourd'hui, autant les 4 Go de mémoire peuvent être limitants dans certains jeux bien précis, toutes options à fond, autant les 12 Go ne seront clairement pas utilisés à leur plein potentiel avec la plupart (totalité ?) des jeux.

GeForce GTX Titan X : une carte bien connue

Pour cette nouvelle GeForce GTX, NVIDIA n'innove pas franchement dans le design de la carte puisque celle-ci reprend un dessin maintenant largement reconnu. Avec un PCB noir aux embouts arrondis, la carte mesure 27 centimètres de long et occupera deux emplacements dans votre tour. Un carter en aluminium recouvre l'ensemble des composants de la carte, et alors que celui-ci était teinté argent sur la plupart des cartes NVIDIA jusqu'à présent, il est maintenant peint en noir. Un effet esthétique dont on vous laissera seul juge.

La puce graphique est refroidie par une chambre à vapeur connectée à un large radiateur à ailettes sur lequel souffle sans grande surprise un ventilateur. Ce dernier a fait ses preuves et sait se faire discret. La tranche de la carte révèle un logo GeForce GTX qui s'illumine dès la mise sous tension alors que l'écriture Titan sur le châssis du système de refroidissement est argentée, mais sans lumière aucune. Notons que comme la GeForce GTX Titan de première génération, la nouvelle Titan X n'a pas de plaque sur sa face arrière. Intrigant, alors que la GeForce GTX 980 dispose elle d'une back-plate. NVIDIA évoque ici un souci d'optimisation des flux d'air pour justifier ce choix, à moins que ce ne soit les 12 Go de mémoire vidéo qui posent réellement problème ?

Avec un port PCI-Express 3.0 16x, la carte est dotée de deux languettes SLI et compte sur un connecteur PCI-Express 6 broches et un connecteur PCI-Express 8 broches pour son alimentation électrique. Le circuit d'alimentation de la carte est de type 6+2 avec 6 phases pour la puce graphique et 2 phases pour la mémoire. Mémoire qui est composée de puces signées Hynix.

Un mot sur la connectique extérieure de la carte : un port DVI, trois connecteurs DisplayPort, un connecteur HDMI 2.0, le tout sur une équerre ouvragée avec de nombreuses ouvertures en triangle pour laisser circuler l'air. Le TDP de la carte est annoncé à 250 Watts. Durant nos tests, nous avons pu observer en charge que la fréquence de la puce grimpe à 1113/1126 MHz en Turbo avec une température de 82°C.

Voici la configuration utilisée pour évaluer les performances de la nouvelle GeForce GTX Titan X :

• Carte mère Asus X99 Deluxe (BIOS 1502),
  
• Processeur Intel Core i7 5820X,
  
• 16 Go (4x 4 Go) Mémoire DDR4-2666 Corsair @ 2133,
  
• SSD Samsung Serie 840 Pro 256 Go

Sur cette plateforme, nous testerons la GeForce GTX Titan première du nom, la GeForce GTX 780 Ti ainsi que la nouvelle GeForce GTX Titan X sans oublier la GeForce GTX 980. Nous nous intéresserons aux cartes AMD Radeon R9 290X et Radeon R9 295 X2.

La machine opère sous Windows 8.1 Update 64 bits avec les dernières mises à jour disponibles au moment du test. Côté pilotes nous avons recours aux Catalyst 15.3.1 bêta et GeForce 347.84. Notez que nous testons nos cartes sur trois résolutions : le classique 1920x1080, le 2560x1440 des écrans 27 pouces modernes et le 3840x2160 des nouveaux écrans 4K.

3DMark FireStrike - Ultra

On démarre avec 3DMark, ici testé dans sa dernière version en retenant le mode Ultra (supérieur au mode Extreme utilisé précédemment). Première constatation, la Radeon R9 295 X2 domine les débats. Normal après tout c'est un modèle bi-GPU. Côté cartes simple GPU c'est la GeForce GTX Titan X qui mène la danse avec des performances 67% supérieures à la Titan première du nom en 4K. En 2560x1440, l'écart entre les deux Titan est de 58%. Face à une Radeon R9 290X, la carte simple GPU la plus rapide d'AMD, la Titan X se montre 50% plus performante en 2560x1440.

Dirt Showdown - Ultra - 4x

On enchaîne avec ce bon vieux Dirt, le paramètre d'illumination globale désactivé. En tête sans surprise, la Radeon R9 295X2. Au-delà, c'est bien la GeForce GTX Titan X qui occupe la deuxième place. Avec des performances 7% supérieures à la GeForce GTX 980 en 2560x1440 et 30% en 3840x2160. Ici, l'écart de performances se fait donc en 4K. Quant à la comparaison avec la GeForce GTX Titan elle fait ressortir un gain de performances de 87% en 4K. Gain qui retombe à 48% en 2560x1440.

Batman Arkham Origins - FXAA

Batman présente un tableau toujours favorable à la Radeon R9 295 X2, du moins en 4K. Dans les résolutions plus courantes, la GeForce GTX Titan X fait mieux, voire beaucoup mieux que la carte bi-GPU d'AMD. Intéressons-nous à la 4K, où la GeForce GTX Titan X est 34% plus rapide que la GeForce GTX 980 et 50% plus rapide que la GeForce GTX Titan. Face à une Radeon R9 290X, la petite dernière de NVIDIA est 66% plus rapide. En 2560x1440, le classement est le même, mais les écarts entre nos cartes plus réduits.

Crysis 3 - Extrême - SMAA 1X

Crysis reste emblématique du jeu gourmand par excellence. Il est ici testé par le biais de FRAPS avec le réglage SMAA ramené en 1x pour des soucis de comparaison de scores entre nos cartes (bi-GPU et simple GPU). En tête la bi-GPU d'AMD. En seconde position la GeForce GTX Titan X. En 2560x1440, la nouvelle Titan X est 48% plus rapide que la Titan et 32% plus véloce que la GeForce GTX 980. En 4K, l'écart entre Titan X et GeForce GTX 980 est toujours de 32% alors que l'écart entre les deux Titan grimpe à 54%. Au-delà de ces très beaux scores, la GeForce GTX Titan X seule ne délivre que 32 images par seconde en moyenne. Ce n'est pas suffisant pour garantir une fluidité satisfaisante lors du jeu.

FarCry 4 - Ultra

FarCry 4 est testé lui aussi avec FRAPS. Ici la Radeon R9 295 X2 s'effondre, et ce sera bien la seule fois. La GeForce GTX Titan X est en tête avec des performances 35% supérieures à la GeForce GTX 980 en 4K. Un écart qui grimpe, dans la même résolution, à 57% face à la GeForce GTX 780 Ti. En 2560x1440, la nouvelle Titan X est 70% plus rapide que l'ancienne Titan... tout de même ! Et face à la Radeon R9 290X, NVIDIA pourra se targuer de performances 45% plus élevées.

Bioshock Infinite - Ultra DDOF

Autre jeu utilisant l'Unreal Engine (comme Batman), BioShock confirme les très bonnes performances de la GeForce GTX Titan X. C'est la carte graphique simple GPU la plus rapide du moment, y compris en 4K. Dans cette résolution, la GeForce GTX TItan X est 58% plus rapide que la GeForce GTX Titan, cet écart tombant à 46% en 2560x1440. Dans cette résolution, la GeForce GTX Titan X est 26% plus rapide que la GeForce GTX 980, mais 42% plus rapide que la Radeon R9 290X.

Battlefield 4 - Ultra - AA 4x

Retour sur Battlefield 4, que nous testons avec FRAPS, où la hiérarchie précédemment observée perdure. La GeForce GTX Titan X se classe largement au-dessus du lot des GeForce GTX de série 7 et 9 tout en dominant nettement la précédente Titan : 55% en 2560x1440 et 56% en 3840x2160. L'écart avec l'autre Maxwell de ce test, la GeForce GTX 980, est de 33% en 4K. Si la GeForce GTX Titan X est la plus rapide de nos cartes, le jeu n'est pas des plus fluides en 4K malgré le score... élevé.

Unigine 4.0 - Ultra - Normal - 4x

Le synthétique Unigine teste les capacités géométriques de nos cartes et ne change pas du tout nos observations (au détail près de la GeForce GTX 780 Ti qui remonte dans le classement). La GeForce GTX Titan X est effectivement la puce la plus rapide du moment. En 2560x1440, la carte offre des performances 38% supérieures à la GeForce GTX 980. Un chiffre à peu près identique pour la Titan de 2013. En 4K, on retrouve un écart de performances similaire.

Hitman Absolution - Ultra - FXAA - AF 16x

L'agent 47 donne sa préférence à la GeForce GTX Titan X pour la carte graphique mono-GPU la plus rapide. Toutefois ici la Radeon R9 290X remonte assez largement dans le classement. Une remontée qui la place en troisième position. Reste que la Titan X est 14% plus rapide en 4K. Et comme nous l'avons vu jusqu'à présent, si la Titan X est la plus rapide en 4K, du moins la plus rapide des cartes mono GPU, elle ne permet pas de jouer de manière fluide. En 2560x1440, la Titan X se révèle 22% plus rapide que la GeForce GTX 780 Ti et 27% plus véloce que la GeForce GTX 980 qui fait ici moins bien que Kepler.

Overclocking

NVIDIA revient sur les capacités en overclocking de sa carte. Des capacités que nous avons naturellement mises à l'épreuve. Rappelons que l'overclocking de GPU moderne s'opère avec quelques ruses de sioux : en montant l'enveloppe thermique maximale autorisée ainsi que la température cible du GPU. À partir de là on peut déterminer un offset de la fréquence GPU, c'est-à-dire une fréquence additionnelle que l'on applique à la fréquence... de base !



Nous avons opté de manière assez agressive dès le départ pour un petit « +250 MHz ». Au bout de quelques minutes, l'ensemble s'est éteint. En étant plus conservateur avec un « +175 MHz », la GeForce GTX Titan X tourne... et tourne bien. On aura tout de même pris soin de la ventiler plus que de raison. Pendant nos tests la fréquence de base de 1 000 MHz qui tournait déjà autour des 1 126 MHz en Boost grimpe à 1 339 MHz : une jolie petite hausse. Mais en pratique, côté performances... cela donne quoi ?

3DMark FireStrike - Ultra

En 2560x1440, notre overclocking booste les performances de 11%, un score qui s'améliore en 4K pour atteindre les 12%.

Unigine 4.0 - Ultra - Normal - 4x

Unigine confirme le score observé plus haut : 12% de performances en plus en 4K avec notre overclocking et 13% en 2560x1440.

Consommation

Nous avons bien sûr vérifié la consommation électrique de la GeForce GTX Titan X. Pour ce faire, nous mesurons la consommation électrique globale de la machine au moyen d'un wattmètre. La consommation est mesurée à la prise, avec deux relevés : au repos sur le bureau Windows puis en charge lors d'un 3DMark plutôt intensif.



Au repos, la consommation de notre système est sans surprise : dans les 80 watts pour toutes les cartes mono-GPU et une centaine de watts pour la Radeon R9 295 X2. En charge, la GeForce GTX Titan X consomme une vingtaine de watts de moins que la GeForce GTX Titan qu'elle remplace et à peu près autant que la GeForce GTX 780 Ti. Une consommation des plus maîtrisées alors que la Radeon R9 295 X2 explose le tableau, notre configuration engloutissant 730 Watts. Face à la GeForce GTX 980, la GeForce GTX Titan X consomme plus il est vrai : en rapport avec ses performances supérieures.

Conclusion

Deux ans après la première GeForce GTX Titan qui avait marqué son époque de par son positionnement tarifaire assez exceptionnel et ses performances élevées, NVIDIA récidive et présente la GeForce GTX Titan X. Nous n'irons pas par quatre chemins, la GeForce GTX Titan X est effectivement la carte graphique simple GPU la plus puissante du moment.

Il faut dire qu'à l'inverse des fades et très rares modèles Titan Black et Titan Z, la Titan X inaugure une vraie nouvelle puce graphique basée sur l'architecture Maxwell. La famille Titan passe donc de Kepler à Maxwell et profite logiquement des gains induits en termes de performance par watt. Qui plus est, la Titan X est basée sur la puce GM200, sorte de Big Maxwell, qui propose un maximum d'unités de calcul. Et non content de faire rentrer encore plus de cœurs CUDA dans une puce, NVIDIA dote sa Titan X d'une quantité record de mémoire vidéo : 12 Go. Une quantité qui est aujourd'hui superflue pour la plupart des joueurs, mais qui demain... pourrait s'avérer utile si l'on considère que le joueur qui investit dans une Titan X, investit effectivement pour l'avenir, ou du moins pour garder son GPU deux années comme la précédente Titan.



Prête pour DirectX 12, et annoncée comme supportant pleinement les spécifications du niveau 12.1, la GTX Titan X a de beaux atouts pour séduire jusqu'à... ce qu'on connaisse son prix. Celui-ci est en effet déraisonnable et pourrait traduire le fait que cette GeForce GTX Titan X n'est autre qu'une carte graphique professionnelle, une Quadro, qui ne dit pas son nom. C'est justement sur ce point précis que NVIDIA avait fait le gros de ses ventes avec la première Titan. Si 1 000 euros paraissent exubérants pour la plupart des joueurs, les scientifiques ont rapidement saisi l'intérêt de la Titan : avoir un GPU capable d'effectuer les calculs en double précision à pleine vitesse, à un prix bien plus abordable qu'une Quadro pour laquelle il faut débourser deux ou quatre fois plus. Sauf que cette année, la Titan X ne propose plus cette subtilité...

Reste alors l'argument du gaming et du jeu en 4K. NVIDIA le met largement en avant, et si la GeForce GTX Titan X est la plus rapide des cartes simple GPU en la matière, bien souvent ses performances sont malgré tout insuffisantes pour jouer en toute fluidité en 4K, et ce, en dépit des 12 Go de mémoire. A moins bien sûr de lui adjoindre une seconde carte en SLI (les 12 Go auront au passage plus de sens), ce qui fera exploser la facture. Ou de baisser certaines options graphiques, chose que l'on ne souhaite visiblement pas faire lorsqu'on a dépensé tant d'argent dans une carte.



A 999 dollars (nous ne connaissons pas encore le prix en euros mais gageons que l'effondrement de l'euro ne vas pas adoucir la note), la GeForce GTX Titan X s'affiche comme une vitrine. Une vitrine du savoir-faire de NVIDIA qui démontre que deux ans après la Titan on peut offrir 70% de performances en plus à consommation équivalente. Bien joué, mais nous trouvons le prix trop élevé, malgré les 30% de performances en plus face à la GeForce GTX 980.

Finalement, l'avènement de cette GeForce GTX Titan X avec sa puce GM200 a un seul intérêt : il annonce l'arrivée imminente d'une GeForce GTX 980 Ti qui, on l'espère, sera top au niveau des performances et financièrement plus accessible.

Mise à jour : NVIDIA vient de nous communiquer le prix public conseillé pour la GeForce GTX Titan X : 1 026 euros hors taxes ce qui nous fait un tarif de 1 230 euros TTC en France.