GM204 : NVIDIA dévoile ses GeForce GTX 970 et 980, dès 324 euros

Comme nous l'avions déjà évoqué, c'est cette nuit, à l'occasion de son Game 24, que NVIDIA a dévoilé ses nouvelles cartes graphiques haut de gamme : les GeForce GTX 970 et 980. Exploitant une puce GM204 basée sur une architecture Maxwell de seconde génération, elles veulent devenir une nouvelle référence en terme de rapport performances par watt, tout en apportant de nombreuses nouvelles fonctionnalités.

Si vous voulez lancer un produit tout en passant inaperçu, quelle meilleure date que celui de l'arrivée d'un nouvel iPhone et quelle meilleure heure pour la France que 4h30 du matin ? En d'autres circonstances, on aurait pu penser que NVIDIA cherchait à noyer le poisson pour l'arrivée de ses nouvelles GeForce GTX 970 et 980, mais cela ne pouvait pas être le cas.

Il faut dire que la marque a sorti les grands moyens. AMD avait en effet décidé d'organiser une petite après-midi à sa gloire récemment, afin de commencer à évoquer ses Radeon R9 285 (finalement assez décevantes), NVIDIA a donc décidé de frapper plus fort avec un évènement qui se déroule sur 24 heures, dans plusieurs pays. Une sorte de Téléthon géant, sauf qu'à la fin, vous ne donnez rien : vous achetez une nouvelle GeForce.

Maxwell v2 : NVIDIA attendu au tournant

Et autant dire que la nouvelle puce présentée aujourd'hui, la GM204, était attendue. En effet, c'est le premier GPU à se baser sur l'architecture Maxwell qui en est ici à sa seconde itération. La première avait déjà impressionné par son efficacité sur les GeForce GTX 750 (Ti), on avait donc hâte de voir si cela serait encore le cas avec la montée en gamme.

Car la tâche est déjà rude : faire mieux que le précédent GK104 tout en gardant la même finesse de gravure de 28 nm. Avec ses nouvelles générations, Hawaï et Tonga, AMD a réussi à améliorer les choses, mais ses produits ne sont pas vraiment à la hauteur au niveau du rapport performances par watt. La marque se rattrape donc du côté des tarifs qui baissent de mois en mois, et des bundles de jeux offerts.

NVIDIA a donc décidé de frapper là où cela fait mal, et a demandé à ses équipes d'aller encore plus loin là où son rival n'arrive pas à le suivre : non pas sur la performance pure, mais sur l'efficacité de la puce. Le but de la nouvelle architecture Maxwell était donc de remplacer Kepler et son GK104, notamment afin de mieux gérer les très hautes définitions, qui vont devenir la norme dans les années à venir. Le 1440p (2560 x 1440 pixels) devient un peu plus courant, surtout avec les modèles de 27 pouces et les écrans 4K sont de plus en plus abordables.

L'objectif affiché n'était pas le plus simple sur le papier : arriver à faire deux fois mieux en performances par watt. Et en théorie, la marque est allée au bout puisqu'elle annonce une GeForce GTX 980 qui frôle les 5 TFLOPS, avec un TDP de seulement 165 watts, soit presque 100 watts de moins que la GTX 780 et 30 watts de moins que la GTX 680.

GM204 : une puce modeste, mais surtout deux fois plus efficace que la GK104

Pour y parvenir, c'est un choix de compromis qui a été fait, avec un nombre d'unités inférieur au GK110, une puce de l'extrême qui avait été lancée pour tenter de répondre à l'arrivée des R9 290X d'AMD et qui pouvait monter jusqu'à 2880 CUDA Cores, pour 7,1 milliards de transistors et 551 mm². Il fallait néanmoins faire nettement mieux que le GK104, ses 1536 CUDA Cores et ses 3,54 milliards de transistors tenant dans 294 mm².

Au final, on se retrouve donc avec 2048 CUDA Cores, 5,2 milliards de transistors et 394 mm². La densité au niveau de la finesse de gravure est donc un peu meilleure, mais il faut un peu plus de transistors au sein de la puce pour un même nombre d'unités. Il faut dire que l'organisation a été revue, comme nous l'avions évoqué à l'occasion de l'arrivée des GeForce GTX 750 (Ti) et la première version de Maxwell. 

Il est donc désormais question de quatre GPC (Graphics Processing Cluster), comprenant chacun quatre SM (Streaming Multiprocessor), soit un total de 16 SM. Pour rappel, dans la 750 Ti, on retrouvait cinq SM par GPC, ce qui indique que le découpage a été renforcé un peu plus ici. Chacun de ces 16 blocs dispose d'un moteur de gestion de la géométrie de troisième génération : le Polymorph Engine 3.0 Il est annoncé comme deux à trois fois plus efficace que celui du GK104. On retrouve aussi huit unités de texturing, un cache L1, un cache d'instruction et une mémoire partagée de 96 ko. 

Ensuite, on retrouve à nouveau un découpage en quatre groupes de 32 CUDA Cores qui disposent chacun de leur propre buffer d'instruction, d'un registre, d'un scheduler, et de deux unités de dispatch permettant d'alimenter tout ce petit monde. On retrouve aussi une unité de fonctions spéciales (SFU) et de Load/Store (LD/ST) tous les quatre CUDA Cores.

Cela n'a donc pas vraiment changé par rapport à la première génération de Maxwell cette fois, si ce n'est la taille de la mémoire partagée qui passe de 64 ko à 96 ko. La puce annonce donc 128 unités de texturing, 64 ROPs (4x16) et se partage un cache L2 de 2 Mo qui a été multiplié par trois par rapport au GK104. Il est aussi plus important que dans le GK110 (1.5 Mo).

Du côté de l'interface mémoire, par contre, cela évolue peu sur les chiffres puisqu'il est question de 256 bits (4x64 bits). Grâce à l'utilisation d'une mémoire plus rapide (3.5 GHz) il est néanmoins possible de grimper à 224 Go/s de bande passante annoncée, NVIDIA indique avoir aussi travaillé ses algorithmes de compression sans perte pour les données écrites en mémoire. Avec l'amélioration du cache, la marque indique avoir réussi à réduire de 15 à 30 % les besoins en bande passante, permettant ainsi de mieux exploiter celle-ci. 

Sa puce comprenant moins d'unités qu'un GK110, et malgré une architecture plus efficace, il fallait tout de même que NVIDIA compense cette différence afin de proposer un produit à la hauteur des GeForce GTX 780 (Ti). C'est donc au niveau de la fréquence que cela s'est joué. Car les équipes ont réussi semble-t-il à produire un GM104 qui tient tout de même les 1216 MHz en Turbo et 1126 MHz en fréquence de base, ce qui permet d'arriver à peu près au même niveau de puissance que le haut de gamme précédent.

Une GeForce GTX 970 bien placée 

Notez que la GeForce GTX 980 n'est pas seule, puisqu'elle est accompagnée d'une petite sœur : la GTX 970. Celle-ci se contente de 13 SM et donc de 1664 CUDA Cores (toute blague d'amateur de bière étant interdite) et 104 unités de texturing. Sa fréquence baisse aussi (1050/1178 MHz) mais elle a droit au même nombre de ROPs (64) et à des caractéristiques identiques au niveau de la mémoire : 256 bits, 3.5 GHz et 224 Go/s.

Le tout pour un TDP de 145 watts seulement (deux connecteurs d'alimentations PCIe à six broches étant nécessaire pour chaque carte). Les deux modèles devraient être assez proches en terme de performances, avec un écart de 20/25 % environ. 

VGXI, VR, MFAA et DSR : Les acronymes d'une génération

NVIDIA a bien entendu apporté quelques nouveautés complémentaires avec ces puces, qui sont compatible DirectX 12, comme les autres puces Kepler et Maxwell. Il est ainsi question de performances améliorées pour les applications qui utilisent son VGXI (Voxel Global Illumination), d'une réduction de la latence afin de mieux gérer les casques de réalité virtuelle. Cela passe par une réduction de la part de l'OS, mais aussi par l'utilisation d'un système de mise à jour de l'image plutôt que d'un rendu complet à chaque fois ou de l'utilisation du MFAA.

Car qui dit nouvelle architecture, dit nouveau système de gestion de l'Aliasing. Ici, NVIDIA indique qu'il proposera un système annoncé comme plus efficace grâce à une fonctionnalité introduite dans ses nouvelles puces permettant de programmer la position des samples. Cela ne sera donc pas exploitable sur les générations précédentes.

Le but est donc ici de faire alterner leur position d'une image à l'autre afin de disposer d'un rendu assez proche de ce que l'on aurait eu avec un MSAA 4x tout en se limitant à deux samples, et donc en améliorant drastiquement les performances. Malheureusement, cette fonctionnalité ne pouvait pour le moment pas être exploitée au niveau des pilotes. 

Une autre fonctionnalité mise en avant par la marque : la Dynamic Super Resolution. Ici, le but est de calculer l'image dans une définition plus grande, et de la réduire à l'affichage sur l'écran. Une espèce de filtre AA généralisé, mais qui est géré de manière un peu différente. En effet, il vous suffit d'activer dans les pilotes des coefficients multiplicateurs afin de disposer de définitions supplémentaires aussi bien sous Windows que dans les jeux. Pour réduire certains effets, un filtre gaussien peut être appliqué, via un paramètre allant de 0 à 100 %.

Si cela permettra de réduire certains effets, ce n'est pas parfait dans la pratique. En effet, nos premiers tests montrent que quelques jeux n'aiment pas trop cette méthode et se mettent à planter. De plus, certains coefficients auront pour effet d'avoir un affichage vraiment mauvais, notamment au niveau des polices de texte. Impossible à mettre en lumière via des captures simplement (celles-ci étant prises à la définition calculée), nous avons mis en place un système afin de pouvoir vous rendre compte du rendu final. Nous y reviendrons dans une prochaine analyse.

Quoi qu'il en soit, avec du 1.5x ou 2x, cela améliore le rendu de la scène, mais avec une baisse importante au niveau des performances. Sous WoW, nous sommes ainsi passés de 112 fps en 2560x1440 à 63 fps en 3840x2160 et à 39 fps en 5120x2880. Autant dire que NVIDIA a trouvé de quoi justifier le besoin d'un système SLI.

HDMI 2.0 et arrivée du H.265 dans NVENC

Le dernier point sur lequel NVIDIA innove vient de la partie vidéo : désormais le HDMI 2.0 est supporté ! C'est ainsi la première carte à l'annoncer et il sera donc possible de connecter un écran 4K via cette connectique afin de profiter d'un rendu à 60 Hz. La définition maximale supportée est le 5120 x 3200 @ 60 Hz, et quatre moniteurs peuvent toujours être connectés.

Désormais, trois écrans G-Sync pourront aussi être exploités en mode « Surround ». Pour ce qui est de la norme DisplayPort, c'est la version 1.2 qui est de la partie, la 1.3 venant seulement d'être validée. Par défaut, une GeForce GTX 980 propose ainsi cinq sorties : trois DP 1.2, une HDMI 2.0 et une DVI-DL. On appréciera aussi l'arrivée d'une backplate noire à l'arrière du PCB.

Les adeptes du H.265 (HEVC) seront aussi ravis d'apprendre que cette norme est supportée par NVENC, le moteur de compression de NVIDIA. Il n'est par contre pas exploitable de l'extérieur pour le moment et la marque s'en sert uniquement pour deux cas : ShadowPlay, son système de capture vidéo et de streaming, mais aussi GameStream qui permet des échanges avec un produit de la gamme Shield (tablette, console portable, etc.). La décompression n'est par contre pas gérée.

NVIDIA indique aussi avoir amélioré les performances au niveau de la gestion du H.264 par un facteur de 2.5. Cela permet d'activer un mode de compression en 4K à 60 Hz, qui est désormais intégré au sein de Shadow Play.

Au final, NVIDIA semble donc nous avoir conçu deux bons produits. Les TDP annoncés sont assez bas pour des modèles de cette trempe, et nos premiers tests (sur lesquels nous reviendrons plus en détail dans la journée) confirment les éléments annoncés. Une GeForce GTX 980 se retrouve ainsi au niveau de la GTX 780 Ti en termes de performances, mais avec 80 watts de moins consommés à la prise !

NVIDIA à tout bon, même sur la dénomination... mais le tarif de la GTX 980 fait tache

Bref, c'est du très bon travail. Le ventirad de référence utilisé ne change quasiment pas, la taille est de même dimension et l'ensemble reste parfaitement silencieux grâce à la gestion de la température toujours aussi plaisante. La carte ne dépassera donc pas les 80°C et ne sera pas limitée en performances par cette limite.

La dénomination des cartes aura l'avantage de ne pas être trompeuse puisque l'on change ici clairement de génération. Certains pourraient être chagrinés de voir les 750 (Ti) un peu exclues, mais elles font aussi partie d'une ancienne gamme, et il est plus logique pour NVIDIA de chercher à casser les noms des références après le bloubi-boulga des deux séries précédentes. 

Reste une question : le prix. Avec 324 euros annoncés pour la GeForce GTX 970, cela risque bien d'être un produit d'exception assez abordable, surtout qu'il fait face à la Radeon R9 290 qui est elle même proposée aux alentours de 350 euros. AMD va donc sans doute devoir réagir. Le cas de la GTX 980 est par contre plus problématique. Avec 20/25 % de performances en plus, le prix annoncé est de 542, soit 220 euros et 67 % de plus. Un tarif incompréhensible, sur lequel on espère que NVIDIA reviendra rapidement. Cela peut aussi cacher un souci pour fabriquer un nombre suffisant de puces fonctionnelles pour le moment.... affaire à suivre.

Quoi qu'il en soit, les revendeurs sont dans les starting-blocs et les nouvelles GeForce sont d'ores et déjà disponibles, parfois en stock. LDLC propose ainsi les GTX 970 à partir de 329,95 euros, contre 549,95 euros pour les GTX 980. Même chose ou presque chez Top Achat ainsi que chez Materiel.net. Que ce soit du côté des GeForce GTX 970 ou des 980, on trouve certaines cartes en stock, mais pas toutes.

Vous retrouverez les tests de nos différents confrères ci-dessous :

En français :

• 59 Hardware (GTX 970 Gigabyte)
• Clubic (GTX 980 de référence + GTX 970 et 980 Gigabyte)
• Comptoir du Hardware (GTX 980 de référence + GTX 970 MSI)
• CowcotLand (GTX 980 de référence + GTX 970 MSI)
• Hardware.fr (GTX 980 de référence + GTX 970 et 980 Gigabyte) 
• Ocaholic (GTX 980 Gigabyte + GTX 970 ASUS)

En anglais :

• Anandtech (GTX 980 de référence)
• Bit-tech (GTX 980 de référence)
• Eurogamer (GTX 980 de référence)
• GameSpot (GTX 980 de référence)
• Guru3D (GTX 970 et 980 de référence + 980 Gigabyte + 970 Gigabyte + 970 MSI)
• HardOCP (GTX 980 de référence)
• Hardware Canucks (GTX 980 de référence)
• Hexus (GTX 980 de référence + GTX 970 EVGA)
• KitGuru (GTX 980 de référence)
• PC Perspective (GTX 980 de référence + GTX 970 EVGA + GTX 970 MSI)
• TechPowerUP (GTX 980 de référence + GTX 970 ASUS + GTX 970 EVGA + GTX 970 SLI)
• Tech Report (GTX 980 de référence + GTX 970 ASUS + GTX 970 MSI)
• Techspot (GTX 970 et 980 Gigabyte)
• TweakTown (GTX 980 de référence)