Test NVIDIA GeForce RTX 5090 : performances démesurées, consommation débridée avec Blackwell

La GeForce RTX 5090, nouvelle vitrine technologique de NVIDIA, promet de redéfinir les standards du gaming PC et de la création. Avec l’architecture révolutionnaire Blackwell et la puissance combinée du DLSS 4 et du Neural Rendering, NVIDIA mise plus que jamais sur l’intelligence artificielle pour offrir des performances inégalées. Mais ces promesses se concrétisent-elles dans la réalité ?

Depuis des années, NVIDIA domine le marché des cartes graphiques haut de gamme, et avec la GeForce RTX 5090, la firme entend bien asseoir son leadership. Dotée de l'architecture Blackwell, elle introduit une véritable révolution en matière de rendu graphique, portée par le DLSS 4 et le neural rendering. Ces technologies, présentées comme les piliers de la prochaine ère du gaming, promettent des gains de performances spectaculaires, mais aussi une fidélité visuelle jamais atteinte.

Dans ce test, nous mettons la GeForce RTX 5090 à l’épreuve pour vérifier si elle est à la hauteur des promesses de NVIDIA. Performances brutes, innovations technologiques, expériences en jeu et en création : la RTX 5090 est-elle vraiment la carte graphique ultime ?

Blackwell : une nouvelle architecture révolutionnaire ?

Avec l’architecture Blackwell, NVIDIA poursuit son exploration des performances graphiques en combinant puissance brute et intelligence artificielle. Ce nouveau design introduit des améliorations majeures, notamment sur les cœurs de calcul, qui gagnent en efficacité et en polyvalence.

• Cœurs Tensor de 5ᵉ génération avec support du FP4 : l’introduction du format FP4 permet de traiter des calculs IA avec une efficacité accrue, optimisant les performances dans des scénarios où la précision supérieure n’est pas nécessaire, comme le DLSS 4 et le neural rendering.
• Cœurs RT de 4ᵉ génération : des avancées significatives dans la gestion du ray tracing, avec un traitement plus rapide et une meilleure fidélité visuelle, tout en réduisant l’impact sur les ressources du GPU.
• Efficacité énergétique accrue : des optimisations dans la gravure et la gestion thermique permettent de maximiser les performances tout en limitant la consommation énergétique.
• DLSS 4 avec Multi-Frame Generation : le DLSS 4 exploite désormais le modèle Transformer pour analyser et prédire les images avec une précision inédite. Couplé à la technologie de multi-frame generation, il s’appuie sur plusieurs images consécutives pour produire des images entières, augmentant la cohérence visuelle et la fluidité globale.
• Pipeline graphique optimisé : des améliorations dans le traitement des données réduisent la latence et optimisent le débit global des calculs.

Nous avons déjà publié un article complet sur le décryptage de l'architecture Blackwell, si vous souhaitez approfondir le sujet, n'hésitez pas à le consulter :

RTX 5090 : la Founders Edition dans le détail

La NVIDIA GeForce RTX 5090, basée sur l’architecture Blackwell, s'impose comme la carte graphique la plus puissante jamais conçue par NVIDIA. Dotée du GPU GB202, elle intègre 92,2 milliards de transistors et bénéficie du nouveau processus de gravure TSMC en 4 nm, offrant une efficacité énergétique et des performances améliorés par rapport à la génération précédente. Avec ses 21 760 cœurs CUDA, ses 680 cœurs Tensor de 5ᵉ génération et ses 170 cœurs RT de 4ᵉ génération, elle promet des gains substantiels en calcul IA et ray tracing. La mémoire vidéo atteint 32 Go de GDDR7, soutenue par une interface mémoire élargie à 512 bits, pour une bande passante maximale de 1 792 Go/s.

La version Founders Edition sera disponible sur le site de NVIDIA dès le 30 janvier pour 2 349 €, soit environ 20 % plus chère que la RTX 4090 (1 949 €) pour un nombre de transistors qui augmente également de 20 %.

Un nouveau design compact 2 slots

La RTX 5090 Founders Edition marque une évolution importante en adoptant un format 2 slots, contre 3 pour la RTX 4090 FE. Ce design compact permet une meilleure intégration dans les boîtiers, même les plus restreints, tout en conservant des performances thermiques impressionnantes. Cette réduction d’épaisseur a été rendue possible grâce à une réorganisation interne du PCB et une optimisation des éléments thermiques, sans compromis sur l’efficacité du refroidissement.

La RTX 5090 est beaucoup plus compacte que le format triple slots des RTX 4080/4090 © Colin Golberg

Le système de ventilation repose sur un concept à double-flux traversant, conçu pour maximiser l’évacuation de la chaleur. Les ventilateurs situés sous la carte aspirent l’air frais et le repoussent à travers le radiateur vers le dessus du boîtier, parfaitement aligné avec l'airflow classique d'un boitier. Il sera néanmoins nécessaire de privilégier des boîtiers bien ventilés, car désormais l'intégralité de l'air chaud est dissipée à l'intérieur du boîtier, contrairement aux générations précédentes qui en expulsaient une partie directement via une aération au niveau des sorties vidéo situées sur la tranche externe de la carte.

Alimentation et connectique

La GeForce RTX 5090 introduit des modifications notables en matière de connectivité et d'alimentation. Le connecteur d'alimentation a été mis à jour vers le standard 12V-2x6, capable de fournir jusqu'à 600 W de puissance via un seul câble. Cette évolution vise à simplifier le câblage et à assurer une alimentation stable pour ce GPU ultra haut de gamme. Rappelons que le connecteur 12VHPWR de la série RTX 40 a rencontré des problèmes de surchauffe et de fiabilité, souvent causés par des branchements incomplets, des câbles rigides ou des adaptateurs de mauvaise qualité. Par ailleurs, le nouveau connecteur est légèrement en biais, évitant un branchement à 90° fort peu pratique.

En termes de connectique, la RTX 5090 est équipée de trois ports DisplayPort 2.1b et d'un port HDMI 2.1b, mais pas de port USB-C.

Protocole de test

En toute logique, pour évaluer le nouveau monstre de chez NVIDIA, nous avons conservé notre configuration de test, déjà utilisée sur les derniers tests de cartes graphiques. Celle-ci met donc à contribution de la DDR5, mais reste sur la 12ᵉ génération de processeur Intel. Le Resizable BAR est activé dans le BIOS.

Les multiples onglets de CPU-Z © Colin Golberg

Configuration de test

• Carte mère : ASUS ROG Strix Z790-E Gaming WiFi II
• Processeur : Intel Core i9-12900K
• Mémoire : G.Skill Ripjaws S5 DDR5-6000 CL28 (2x 16 Go)
• SSD « système » : Crucial T500 2 To
• Refroidissement : ASUS ROG Ryujin III 360 ARGB
• Alimentation : NZXT C1200 (1 200 watts)

Côté logiciel, nous utilisons Windows 11 Professionnel 64-bit 24H2 10.0.26100. Logiquement, NVIDIA nous a fait parvenir ses derniers pilotes, les 571.86 accompagnés de l'app NVIDIA en 11.0.2.284.

Performances : accrochez-vous bien

Avec une fiche technique pareille, nous avons décidé de ne mettre en concurrence la RTX 5090 qu'avec les modèles "x090" des deux générations précédentes : la RTX 4090 et la RTX 3090. Pour référence, nous avons conservé quelques modèles intermédiaires de la série 40 sur les benchmarks synthétiques comme 3DMark. Par ailleurs, nos mesures en jeux se concentrent uniquement sur la 4K (2160p). Étant donné les performances incroyables de la nouvelle vitrine technologie de la firme de Santa Clara, les mesures en 1440p et 1080p n'ont pas de sens, et cela permet d'alléger notre test pour une lecture plus fluide.

3DMark

Comme d'habitude, nous démarrons avec le vénérable 3DMark et le test « TimeSpy Extreme », sur lequel la RTX 5090 montre des gains significatifs en rasterisation, avec une augmentation notable de 20 % par rapport à la RTX 4090, et quasiment le double des performances face à la RTX 3090. Mais, c'est sur le test « Port Royal » que la RTX 5090 montre un gain spectaculaire en performances ray tracing, avec près de 30 % d’amélioration par rapport à la RTX 4090 et plus du triple des performances de la RTX 3090. Enfin, « SpeedWay » confirme les avancées de la RTX 5090, qui montre des gains particulièrement importants en DirectX 12 Ultimate, avec des performances 36 % supérieures à la RTX 4090 et plus du double de celles de la RTX 3090.

Blender benchmark

Pas de surprise là aussi, la RTX 5090 se distingue par des performances exceptionnelles dans le benchmark Blender, affichant une amélioration moyenne de 31,7 % par rapport à la RTX 4090 et de 162 % face à la RTX 3090. La RTX 5090 s’impose comme un outil incontournable pour les créateurs et artistes 3D, offrant les meilleures performances jamais vues lors de nos tests.

V-Ray benchmark

Sur V-Ray, benchmark dédié au ray tracing, La RTX 5090 se démarque avec un score impressionnant de 14 756, surpassant de manière significative la RTX 4090, qui atteint 11 051. La RTX 3090, en comparaison, est loin derrière avec un score de 5 117. On pourra cependant reprocher à NVIDIA un bond générationnel moins important que lors du passage de la série 30 à la série 40.

Performances dans les jeux

Avant de rentrer dans le cœur du sujet (on sait que vous êtes là pour ça), nous allons détailler les réglages utilisés dans chaque jeu testé. Nous avons synthétisé l'ensemble des mesures sur un seul graphique, uniquement en 4K (2160p). Pour nos tests, les jeux sont réglés en plein écran, la synchronisation verticale et G-Sync sont désactivés. Les mesures sont effectuées avec FrameView et chaque test est réalisé au moins 3 fois pour vérifier que les résultats ne varient pas. Nous n'utilisons que des jeux avec benchmark intégré pour avoir les résultats les plus fiables possibles.

• Cyberpunk 2077 : preset RT Overdrive, path tracing ON, ray reconstruction ON, DLSS qualité avec le nouveau modèle Transformer, frame generation MAX (OFF sur la RTX 3090, 2X sur la RTX 4090 et 4X sur la RTX 5090).
• Avatar: Frontiers of Pandora : preset ultra, FSR équilibré, FSR frame generation ON (fixe)
• Black Myth: Wukong : preset cinématique, DLSS équilibré (60%), frame generation ON
• Forza Motorsport : preset ultra, DLSS équilibré
• Red Dead Redemption 2 : preset ultra, DLSS OFF
• Total War Warhammer III : preset ultra

Cyberpunk 2077, très exigeant avec son preset "RT Overdrive" qui active le path tracing (ray tracing complet), montre une amélioration spectaculaire sur la GeForce RTX 5090 grâce à son architecture Blackwell et le DLSS 4 avec la multi-frame generation activée. Le gain de performances (près du double de la RTX 4090) offert par cette nouvelle génération dépasse toutes les attentes. Bien que nous reviendrons plus en détail sur la question de la latence, il est d'ores et déjà impressionnant de constater que les "fake frames" générées par l'IA sont indiscernables des images réellement calculées. Non seulement on dépasse les 200 images/sec avec notre test (plus de 300 en DLSS performance), mais la qualité d'image est meilleure qu'avec le DLSS 3, bluffant !

La RTX 5090 montre des gains significatifs dans tous les jeux testés, particulièrement en ray tracing et dans les titres optimisés nativement pour le DLSS 4, comme Cyberpunk 2077 (+98 % sur la RTX 4090). Elle maintient également une supériorité en puissance brute, bien que limitée, sur des jeux sans optimisation DLSS, tels que Red Dead Redemption 2 (+14 % sur la 4090). Avec des améliorations moyennes de 38 % par rapport à la RTX 4090 et de 150 % par rapport à la RTX 3090, elle s’impose comme le choix idéal pour le jeu 4K ultra exigeant et ouvre réellement la porte au gaming 8K.

DLSS4 : promesses, qualité d'image et latence

Lors de l'annonce des GeForce RTX 50, de nombreux sourcils se sont froncés lorsque Jensen Huang, CEO et fondateur de NVIDIA, a déclaré que la RTX 4070 proposerait les performances de la RTX 4090 pour la moitié de son prix. Cependant, ces performances ne sont atteignables qu'en activant le DLSS 4 et, en particulier, grâce à la multi-frame generation.

Le problème se pose alors de la compatibilité avec le DLSS 4, qui reste dépendant de l'intégration de la technologie par les développeurs. Pour information, sur le top 50 des jeux les plus joués sur Steam et les autres plateformes actuellement, une trentaine d'entre eux proposent la frame generation du DLSS 3. NVIDIA a bien compris que ses promesses ne seront tenues qu'avec une intégration massive du DLSS 4, et propose donc une rustine en attendant que les développeurs déploient nativement la technologie. L'application NVIDIA permet maintenant de sélectionner la version du DLSS (ray reconstruction, frame generation et upscaling), et de régler certains paramètres (niveau de frame generation, DLAA, etc).

Les nouvelles options de réglage du DLSS de l'app NVIDIA © Colin Golberg

Il sera donc possible de forcer la multi-frame generation sur tous les jeux compatible avec la frame generation du DLSS 3. Nous avons fait l'essai sur Dragon Age: The Veilguard, et cela fonctionne parfaitement. De son côté, NVIDIA a annoncé que 75 jeux et applications seront compatibles avec le DLSS 4 lors de son lancement, prévu pour le 30 janvier 2025, en même temps que les RTX 5090 et RTX 5080.

Au-delà de la multi-frame generation, le DLSS 4 introduit l'utilisation d'un nouveau modèle IA « Transformer », une technologie d’apprentissage profond issue des réseaux neuronaux avancés. Connu pour ses applications en traitement du langage naturel (LLM), ce modèle a été adapté pour le rendu graphique, où il excelle dans la gestion de données complexes et la génération d’images ultra-réalistes. En intégrant cette technologie au DLSS 4, NVIDIA optimise la génération de frame grâce à une analyse simultanée de plusieurs images et de leurs vecteurs de mouvement. Contrairement aux approches traditionnelles, le Transformer ne se limite pas à la prédiction d’une image à partir d’une seule frame. Il peut exploiter une séquence d’images pour anticiper la prochaine, augmentant ainsi la cohérence et la précision des détails.

Dans les jeux, l'utilisation du modèle Transformer se traduira par une meilleure qualité d'image pour une quantité de mémoire vidéo exigée réduite. Le modèle Transformer améliorera aussi sensiblement le ray reconstruction, indispensable pour nettoyer le bruit induit par l'utilisation massive du ray tracing.

Avec 15 pixels sur 16 générés via l'IA dans le cadre de l'utilisation complète du DLSS 4 (upscaling + multi-frame generation), nous pouvions être inquiets quant à la latence engendrée. Rassurez-vous, la réactivité est impeccable, jouer en 4K à Cyberpunk 2077 avec le path tracing activé, toutes les options au maximum à près de 300 images par seconde, fait son petit effet. On aurait presque l'impression de jouer à un fast FPS, et il nous tarde de voir Doom: The Dark Age qui devrait proposer du ray tracing intégral boosté au DLSS 4.

Il est important de noter qu'encore très peu d'écran permettent une fréquence de rafraichissement supérieure à 120 Hz en 4K. Il sera ainsi préférable d'adapter la frame generation pour coller au mieux à la fréquence native de l'écran. Dans notre cas, sur une TV 4K (compatible G-Sync), la multi-frame generation X3 est largement suffisante et permet d'éviter le surplus de latence engendrée par la multi-frame generation X4.

Performances IA

Avec une architecture Blackwell entièrement tournée vers l'IA, il est important de mesurer les avancées en la matière sur une série de benchmarks adaptés. La RTX 3090 n'étant pas compatible avec cette version du logiciel, nous n'avons comparé la RTX 5090 qu'avec la RTX 4090.

La GeForce RTX 5090 surpasse largement la RTX 4090 en termes de rapidité. En mode FP4, la RTX 5090 achève la tâche en seulement 16 secondes, contre 69 secondes pour la RTX 4090, confirmant l'efficacité des cœurs Tensor de 5ᵉ génération sur les calculs FP4. En mode FP8, le temps est également réduit avec 27 secondes pour la RTX 5090, comparé à 39 secondes pour la RTX 4090.

Le benchmark Procyon Text Generation permet de mesurer une amélioration notable des performances de la RTX 5090 par rapport à la RTX 4090. Les gains vont de 20 % sur PHI 3.5 à 33 % sur LLAMA 2, avec des hausses également significatives de 31 % sur LLAMA 3.1 et de 22 % sur Mistral 7B.

Performances en encodage vidéo

La RTX 5090 marque un tournant dans le domaine de l'encodage vidéo avec la prise en charge native du YUV 4:2:2, un sous-échantillonnage chromatique particulièrement prisé des créateurs de contenu et des professionnels de la vidéo. Contrairement au YUV 4:2:0, qui réduit davantage les informations de couleur pour économiser de la bande passante, le YUV 4:2:2 offre un compromis idéal en conservant plus de détails chromatiques tout en restant performant pour le streaming et le montage, ouvrant la voie aux contenus en 4K HDR.

Ce graphique illustre une comparaison des performances en encodage vidéo H.265 4:2:2 10 bits entre le NVENC 9 (l’encodeur matériel de NVIDIA intégré dans la RTX 5090) et un encodage effectué via Voukoder Pro (logiciel utilisant des ressources CPU). Le NVENC 9 de la RTX 5090 surpasse largement les solutions logicielles pour l’encodage H.265 4:2:2 10 bits, illustrant parfaitement pourquoi les encodeurs matériels sont indispensables pour les professionnels de la vidéo, leur offrant des performances incomparables pour les tâches les plus exigeantes.

NVIDIA Broadcast veut faire de vous un pro

Lors du CES 2025, NVIDIA a dévoilé des améliorations significatives pour son application NVIDIA Broadcast. Parmi les nouveautés, l'intégration de modèles d'intelligence artificielle avancés permet désormais une suppression du bruit de fond plus efficace avec la simulation d'un son studio et une correction automatique de l'éclairage en temps réel. Pour illustrer ces améliorations, nous avons tourné 2 séquences, l'une sans aucune amélioration, et l'autre avec les améliorations d'éclairage et sonores.

À gauche sans les améliorations, à droite avec les améliorations d'éclairage et son studio © Colin Golberg

Si la qualité de notre webcam laisse à désirer, l'éclairage virtuel fait plutôt bien le job. Le rendu audio est clairement plus propre que dans la séquence originale, même si celui-ci dénature un peu notre voix. Il reste encore du travail, mais Broadcast permettra tout de même aux apprentis streamer de commercer à produire du contenu de qualité sans investir dans du matériel haut de gamme.

Blackwell : une efficacité énergétique à la hauteur ?

L’architecture Blackwell, au cœur de la RTX 5090, devrait introduire des optimisations en matière d’efficacité énergétique. Cette approche repose sur une gestion plus fine de la consommation grâce à des cœurs CUDA, Tensor et RT de nouvelle génération, ainsi qu'à un cache L2 élargi, réduisant les échanges avec la mémoire. L’objectif est clair : offrir des performances inégalées tout en minimisant l’impact énergétique, une priorité pour répondre aux exigences croissantes des joueurs et des créateurs soucieux de leurs consommations à une époque où l'énergie est particulièrement chère.

Consommation éléctrique

Crevons l'abcès, oui la RTX 5090 est un monstre insatiable en énergie. Comme évoqué précédemment, il faudra absolument une alimentation de 1 000 watts pour espérer la faire fonctionner de manière stable. Mais, à performances exceptionnelles, consommation exceptionnelle.

La RTX 5090 affiche une consommation électrique record de 550 W en charge, soit une augmentation de 27 % par rapport à la RTX 4090 et de 53 % par rapport à la RTX 3090. Cette augmentation s’explique logiquement par l'augmentation de transistors sur la carte, à finesse de gravure équivalente.

Au repos, la RTX 5090 consomme 22 W, une valeur bien supérieure aux autres cartes de la série. Cette différence pourrait être attribuée à la gestion énergétique des nouveaux composants de l’architecture Blackwell, mais elle peut représenter un point d’amélioration pour les utilisateurs soucieux de l’efficacité énergétique en usage léger. Il est probable que des correctifs soient déployés via une mise à jour des pilotes pour palier à ce problème. Aussi bien au repos, ventilation coupée à 100 %, qu'en pleine charge, la RTX 5090 Founders Edition est très discrète et aucune nuisance sonore ne vient gâcher la partie dans un boitier bien aéré.

La question importante reste à répondre : l'efficacité énergétique est-elle meilleure sur la GeForce RTX 5090 sous Blackwell, que sur la RTX 4090 sous Ada Lovelace ?

Efficacité et « rentabilité »

Nos tests de consommation et d'efficacité à une seule scène d'un seul logiciel ont leurs limites et il convient de tempérer un peu nos conclusions. Pour ce test, nous avons décidé d'utiliser 2 scénarios pour calculer l'efficacité énergétique sur un test utilisant le ray tracing, mais aussi sur un jeu compatible avec le DLSS 4 et la multi-frame generation, technologie phare de cette génération Blackwell.

N'y allons pas par quatre chemins, l'efficacité énergétique est identique avec la RTX 4090 de la génération précédente. Idem pour le ratio performances/prix qui stagne, alors qu'entre la RTX 3090 et la RTX 4090, le bond générationnel était impressionnant. N'oublions pas que la RTX 5090 mise beaucoup sur le DLSS 4 et la multi-frame generation, donc penchons-nous sur un test qui met en œuvre cette technologie :

Nous reprenons donc nos mesures sur le test le plus exigeant de Cyberpunk 2077 : 4K, preset RT Overdrive (path tracing), DLSS 4 « qualité » et frame generation au maximum. Cette fois-ci, la situation est bien plus favorable à l'architecture Blackwell, et la RTX 5090 est largement plus efficace que la RTX 4090. Une confirmation claire de l'importante de l'IA sur cette génération Blackwell, indispensable pour continuer à progresser sur tous plans, y compris l'efficacité énergétique.

GeForce RTX 5090 FE : l'avis de Clubic