Test GeForce RTX 4070 Trinity de Zotac

La GeForce RTX 4070 Trinity est une version revisitée de la RTX 4070 de Nvidia. Son constructeur Zotac propose des retouches dans plusieurs domaines tout en s’armant d’un argument prometteur.

Cette carte graphique personnalisée est affichée au prix recommandé de 659.90 €. Ses courbes lui apportent une personnalité unique tandis que sa mécanique s’accompagne du système de refroidissement IceStorm 2.0 et de l’éclairage RGB Spectra 2.0. Nous avons un format généreux et une alimentation s’appuyant sur un connecteur 12VPHWR.

Nous l’avons testé afin de connaitre ses performances dans différents domaines. Est-elle à la hauteur de son tarif ? Son système de refroidissement est-il silencieux et efficace ?

Sommaire

• GeForce RTX 4070, présentation
• GeForce RTX 4070 Trinity, présentation.
• Protocole de test,
• GeForce RTX 4070 Trinity, environnement,
  • Performance de refroidissement,
  • Nuisances sonores,
  • Stabilité des fréquences,
  • Consommations électriques,
  • Cout de fonctionnement et empreinte carbone.
• GeForce RTX 4070 Trinity, les performances gaming,
  • Performance en Rasterisation,
  • Performance en Ray Tracing,
  • Performance DLSS 2 et 3.
• GeForce RTX 4070 Trinity, les performances « création »,
• GeForce RTX 4070 Trinity, conclusion.

GeForce RTX 4070, les présentations

La GeFoce RTX 4070 est disponible en boutique depuis le 13 avril 2023. Il s’agit de la quatrième référence de la gamme Alda Lovelace de Nvidia.

Sa mécanique profite de toutes les avancées proposées par cette génération.  Cela va de nouveaux multiprocesseurs de streaming (SM) à des cœurs Tensors de 4^ième génération en passant par des cœurs RT de 3^ième génération, la prise en charge matérielle du SER (Shader Execution Reordering (SER) le support de la technologie DLSS 3 ou encore un encodeur de 8e génération (NVENC) compatible AV1.

AV1 – Wikipedia

AV1 est un codec vidéo ouvert et libre de droits1 créé en 2018 et conçu pour la diffusion de flux vidéo sur Internet et réseaux IP comme successeur de VP9. (…) Il peut atteindre un taux de compression supérieur de 30 à 40 % en moyenne à VP9 et H.265/HEVC et supérieur de 50 % à H.264, le codec vidéo le plus répandu pour le streaming en 2019. AV1 permet donc de diviser par deux l’utilisation de la bande passante par rapport au H.264 mais, en contrepartie, l’implémentation de référence (libaom) consomme nettement plus de ressources de calcul que VP9 et H264, tant pour le codage que pour le décodage. Néanmoins, le développement de libaom a privilégié la correction et l’exhaustivité vis-à-vis du standard, au détriment de l’efficacité ; d’autres implémentations améliorent significativement les performances.

Nvidia ne cache pas ses ambitions. Cette GeForce RTX 4070 est censée assurer du gaming en 1440p à 100 images par seconde. Si un tel chiffre se vérifie nous serons selon nos critères face à un gameplay optimal. Le constructeur insiste également beaucoup sur sa compatibilité avec le DLSS 3. Cette technologie est même au cœur de son argumentation car elle permettrait de remplir l’objectif des 100 fps avec du Ray Tracing. Nous ne manquerons pas de vérifier tout ceci.

La technologie DLSS 3 utilise l’IA pour générer des images nouvelles et non de simples pixels. Elle combine des techniques du DLSS actuelles comme les vecteurs de mouvement et les algorithmes d’IA de super résolution avec de nouvelles techniques de génération de trames tirant avantage des OFA.

Ce composant matériel (Optical flow accelerator) apporte son aide à prédire la prochaine image en créant un champ de flux optique (Optical flow-field). Son rôle est de permettre au DLSS 3 de connaitre les objets statiques dans une scène 3D dynamique. Ce processus s’appuie sur le format mathématique FP8 pris en charge par les coeurs Tensor de 4e génération. A noter que pour réduire la latence inhérente à cette avancée, le DLSS 3.0 s’appuie sur Reflex.

Sachant que le DLSS 3 génère une nouvelle image sans impliquer le jeu, il profite aux titres ayant des ressources limitées en CPU, en particulier ceux qui sont lourds en gestion physique du monde ou proposant un monde vaste et détaillé à l’origine de lourds calculs processeur. Le DLSS 3 permet dans ce cas de dépasser les framerates assurés par le processeur. En clair, nous avons un effet CPU limited moins présent.

Le DLSS 3 fonctionne simultanément avec DLSS Super Resolution (alias DLSS 2) afin de booster les performances dans les charges de travail sollicitant un rendu en Ray Tracing exigeant. Les jeux DLSS 3 sont rétro compatibles avec la technologie DLSS 2.

Il est important de comprendre que le DLSS est une solution pour affronter les besoins toujours grandissant des jeux en calcul en particulier si le Ray Tracing est de la partie. Par exemple, sa première implémentation au travers d’un effet de base dans le titre Battlefield V en 2018 a demandé 39 opérations par pixel tandis que nous sommes désormais à 635 opérations par pixel en 2023 avec Cyberpunk 2077. Nous vous laissons faire les calculs avec un rendu en 4k soit  3260 x 1440 pixels.

La GeForce RTX 4070 est commercialisée avec l’espoir de conquérir le cœur de nouveaux joueurs PC et les utilisateurs équipés d’une GTX 1080 ou d’une RTX 2070. Son public ne s’arrête pas là puisque son encodage matériel AV1 est aussi un argument auprès des créateurs et streamers. Face à son ainée, la GeForce RTX 3070 Ti, l’architecture GPU Ada Lovelace propose un cache L2 bien plus important (36 Mo Vs 4 Mo) ce qui participe à booster les performances tout en minimisant les besoins énergétiques (dans une certaine mesure).

Son GPU est un AD104 équipé de 5 888 cœurs CUDA. lI assure une puissance de 29 TFLOPs (FP32) pour le rendu graphique classique (rasterisation). A leurs côtés, nous avons 184 cœurs Tensors de 4^ième gen et 46 cœurs RT de 3^ième Gen ainsi que 184 unités de textures et 64 ROPs. Tout ce petit monde est calibré à une fréquence de 1920 MHz de base contre 2475 MHz en mode Boost. Concernant ses moteurs « média », nous avons deux unités, un NVENC de 8^ième gen et un NVDEC de 5iène Gen.

Cette GeForce RTX 4070 est annoncée avec un TGP de 200 Watts et une consommation moyenne en jeu de 186 Watts.

Son équipement comprend 12 Go de GDDR6X à 21 Gbps exploités via un bus 192-bit. La bande passante mémoire atteint les 505 Go/s. Nvidia évoque quatre sorties vidéo avec trois DisplayPort et un HDMI tandis que l’alimentation est confiée soit à deux connecteurs PCIe 8 broches ou un 12VHPWR 300W ou plus. Il est aussi possible que certains constructeurs optent pour un unique PCIe 8 broches.

Il est recommandé une alimentation de 650 Watts au minimum pour l’exploiter.

GeForce RTX 4070 Trinity, les présentations.

Comme nous l’avons souligné en introduction, Zotac propose au travers de cette GeForce RTX 4070 Trinity de revisiter la carte de référence de Nvidia. Son prix est donc de 659 € soit un positionnement identique à l’édition Ghost de Gainward que nous avons testée ici : Test GeForce RTX 4070 Ghost.

Zotac propose un travail sur le système de refroidissement et le look sachant que coté mécanique nous retrouvons l’équipement et le paramètre de la version d’origine de la RTX 4070. Ainsi la carte embarque un GPU ADA 104 composé de 35.8 milliards de transistors. Ils donnent vie à 5888 cœurs CUDA, 184 cœurs tensors, 46 cœurs Ray Tracing,  184 TMUs et 64 ROPs. Nous n’avons pas d’information sur sa fréquence GPU de base mais le mode boost est calibré à 2475 MHz contre 21 Gbps pour les 12 Go de GDDR6X exploités via un bus mémoire 192-bits.  L’ensemble de ce paramétrage annonce une puissance FP32 de 29 TFLOPs et une bande passante de 504 Go/s.

La carte demande une certaine prudence avec un format 2.5 slots et des dimensions de 306.8 x 119.4 x 58.5 mm. Elle s’arme d’une robe aux lignes douces offrant de la courbure et de la rondeur. Cette approche permet un design en dehors des standards.

Le jeu de couleur est de son coté assez classique avec du noir, du gris et une touche d’argenté. Le carter supérieur est en plastique contre une plaque arrière en aluminium.

L’ensemble profite d’une conception soignée et met en valeur trois ventilateurs en charge d’entretenir le passage de l’air dans deux ensembles d’ailettes en aluminium en position verticale. Ce dissipateur thermique IceStorm 2.0 utilise également plusieurs caloducs pour les transferts de chaleurs entre les zones de production et les zones de dissipation.

La carte profite d’un mode semi fanless. Ses trois ventilateurs sont capables de se mettre à l’arrêt en cas de faible charge. A noter que IceStorm 2.0 déborde de plusieurs centimètres la longueur du PCB.

Cela permet au troisième ventilateur de pousser l’air au travers de la carte. Cela améliore la dissipation de la chaleur mais demande une ventilation en conséquence car l’air chaud se retrouve dans le boitier.

Une zone aRGB est disponible en latéral avec une personnalisation possible via l’application « maison » FireStorm. Du coté de son équipement, nous retrouvons trois DisplayPort et un HDMI tandis que son bundle se compose d’un faisceau en Y 2 x PCIe 8 broches vers 12VHPWR, un support de carte et un guide d’utilisateur.

A noter que face à la GeForce RTX 4070 Ghost annoncée également à 659 €, cette Trinity se distingue par son look, sa plaque arrière en aluminium et sa zone aRGB.

Protocole de test.

Le focus de ce test est un duel avec la GeForce RTX 4070 Ghost, une version personnalisée proposée également au prix recommandé.

Nous avons utilisé des jeux, plusieurs définitions, plusieurs benchmarks et des applications GPGPU. Pour chaque titre, tous les paramètres de rendu sont au maximum. Les pilotes graphiques sont les derniers en date à l’heure d’écriture de ce test.

Plateforme de test.

• Carte mère : Asus ROG Maximus Z690 HERO
• Processeur : Intel Core i9-12900K,
• Mémoire vive : Vengeance RGB DDR5 6400 MHz CL38 de Corsair (2×16 Go),
• Stockage: SSD Kioxia Exceria Pro 2 To,
• Alimentation: Dark Power 13 1000 Watts
• Dissipateur : WaterCooling DeepCool LS720

Jeux vidéo

• Metro Exodus,
• Far Cry 6,
• Shadow of Tom Raider,
• Total War : Warhammer,
• Horizon Zero Dawn,
• Watch Dogs Legion,
• Cyberpunk 2077,
• A Plague Tale: Requiem
• Microsoft Flight Simulator.

Benchmarks

• 3DMark Fire Strike (Performance, Extreme, Ultra),
• 3DMark Time Spy Extreme,
• 3DMark Port Royal (1440p, 2160p),
• 3DMark DirectX RayTracing Feature Test,
• 3DMark DLSS Feature Test,
• Blender 3.2.1 ( Scènes Monster, JunkShop et Classroom),
  Puissant outil de développement pour créer des images et animations 3D. Cette version apporte la prise en charge de l’OptiX chez Nvidia soit une accélération matérielle avec une GeForce ou Quadro RTX. Cela concerne le rendu et le viewport. Pour les Radeon RX 6000 Series nous utilisons l’API OpenCL.
• LuxMark 3.1
  Cette application exploite l’API OpenCL pour exécuter des calculs de rendu 3D. Il est possible de travailler uniquement avec le GPU, le CPU ou encore les deux en même temps (idéal pour se rendre compte de la différence de performance qu’il existe entre un processeur et une solution graphique). Mieux encore, ce benchmark existe sur différents environnements comme Linux, OS X et Windows. Il livre un score et des indices de valeurs Samples/sec et Rays/sec.
• OctaneBench 2020.1.5
  Test de rendu 3D avec activation ou non du RTX.
• FAHBench (Pression double / DHFR)

GeForce RTX 4070 Trinity, environnement

Performance de refroidissement

L’ensemble du monitoring est assuré par GPU-Z. Nous avons torturé cette solution durant 10 minutes en sollicitant au maximum son GPU. Les tests sont faits à l’air libre afin de faire abstraction des performances de refroidissement du boitier. La température de la pièce est de 21°C.

Au repos, les trois ventilateurs sont à l’arrêt et la température du GPU se stabilise entre 38 et 39°C. En charge, elle grimpe à 61°C ce qui est parfait. Il n’y a aucune valeur limite et le système de refroidissement de la carte offre une dissipation thermique largement suffisante pour répondre aux besoins du GPU. Pour s’en convaincre, nous avons des ventilateurs tournant à seulement 34% de leur vitesse maximale.

Nuisances sonores.

Avec une vitesse de rotation à 34% de sa valeur maximale, le système de refroidissement IceStorm 2.0 de cette RTX 4070 Trinity se montre discret. Notre sonomètre enregistre après 10 minutes de tests intensifs 37.4 dBA ce qui est la plus faible valeur de notre comparatif. La carte est discrète. Nous avons un léger souffle. Au repos, le mode Fanless rend la carte inaudible.

Stabilité des fréquences.

La maitrise de la température permet de garantir une bonne stabilité de la fréquence GPU. Nos relevés montrent peu de fluctuation durant l’ensemble des tests. La fréquence moyenne après 10 minutes de charge à 100% est de 2461 MHz contre 1313 MHz pour la VRAM. La différence est très nette face à la GeForce RTX 4070 Ghost. Sa fréquence GPU durant le même test ne cesse de varier entre 1550 et 2250 MHz.

Du coup, nous obtenons une valeur moyenne de 1842 MHz.

Dans la pratique tout ceci devrait se concrétiser par des performances différentes entre les deux cartes.

Consommations électriques.

Nous enregistrons des besoins entre 2.4 et 203 Watts contre 19.8 et 195.8 Watts pour sa concurrente.  Dans les deux cas, nous avons une forte baisse de la demande énergétique face à la GeForce RTX 3070 Ti capable d’engloutir plus de 300 Watts.

Il est intéressant de constater une différence notable au repos face à la Ghost avec 17 Watts d’écart. Rien ne permet de justifier cet écart qui à l’usage se concrétise par un important gaspillage énergétique. Nous avions déjà noté cette trop forte consommation au repos de la GeForce RTX 4070 Ghost de Gainward face à ses grandes sœurs de génération Ada Lovelace.

Remarque.

Cette mesure de consommation correspond aux besoins minimal et maximal de la carte afin de pouvoir faire une évaluation globale de son coût d’exploitation et son empreinte carbone de fonctionnement. Dans le détail, ses besoins énergétiques varient énormément selon le type d’exercice. L’enveloppe thermique ( TGP) déclarée de 200 W est une information intéressante mais elle ne permet pas de détailler la consommation d’énergie en fonction des usages. En clair, son bilan énergétique n’est pas universel. Il varie en fonction des besoins.

Le TGP est la limite de puissance maximale pour la fréquence boost du GPU. Elle sera optimisée en fonction de cette limite mais également d’autres paramètres comme la température. Cette puissance peut être atteinte (c’est notre cas dans ce test) avec des applications très gourmandes.

Cout de fonctionnement et empreinte carbone de fonctionnement.

Notre base de travail est une utilisation quotidienne de 6 heures par jour, 365 jours par an avec un tarif de 20,62 cts € le kWh facturé (tarifs réglementé métropole au 01/02/2023 d’EDF pour une puissance souscrite de 6 kVA).

A noter l’augmentation du tarif par rapport au 1 aout 2022 où le kWH facturé était vendu 17.40 cts € (+18% !)

L’indicateur EDF, en gramme d’équivalent CO2 pour la production de 1 kWh, est fixé à 27.15 grammes (période décembre 2021 à décembre 2022). Il est synonyme du taux de rejet de gaz à effet de serre induit par la production de l’électricité consommée.

Il n’y a aucune surprise ici. Etant liée à la consommation, le cout de fonctionnement de la GeForce RTX 4070 Trinity se situe entre 1.1 et 91.7 € contre 9 et 88 € Ghost pour une empreinte carbone entre 0.1 et 12.1 kilogrammes d’équivalent CO2.

GeForce RTX 4070 Ti Trinity, les performances gaming,

Performance en Rasterisation,

Nous avons pris comme référence les performances proposées par la GeForce RTX 4070 Ghost. Elle dispose ainsi d’un indice 100. Nous avons fonctionné avec plusieurs définitions dont le 1080p, le 1440p et le 2160p. Dans tous les cas, les options graphiques sont au maximum.

Zotac signe un beau bilan avec une carte offrant un gain entre 2 et 4% face à la GeForce RTX 4070 Ghost. Que nous soyons en 1080p, 1440p ou 2060p, notre édition Trinity occupe la première place. La raison est probablement liée à la mécanique et au système de refroidissement. Comme nous l’avons vu , l’analyse de la fréquence GPU montre un comportement très différent entre les deux cartes avec chez Zotac une fréquence stable et plus haute que celle du GPU de sa concurrence.

Du coté des framerates, nous avons une solution taillée pour du 1080p et 1440p full option. Dans ces deux définitions, le framerate est supérieur à 90 images par seconde ce qui est excellent. Il y a qu’une exception, A Plague Tale: Requiem avec 85 fps.

Le 4k est envisageable mais il faut jouer sur le niveau des options graphiques avec certains titres pour garantir 60 images par seconde.

Performance en Ray Tracing,

Voici le bilan sous différents jeux avec l’activation du Ray Tracing. Nous travaillons toujours avec des options graphiques au maximum. La technologie DLSS n’est pas activée pour le moment. Nous avons pris comme référence les performances proposées par la GeForce RTX 4070 Ghost.

Nous retrouvons le même verdict qu’en mode Rasterisation. La GeForce RTX 4070 Trinity offre entre 3 et 4% de performance supplémentaire que l’édition Ghost de Gainward.

Le test “DirectX Ray Tracing Feature Test” de 3DMark confirme l’avance de la Trinity sur la Ghost tout en proposant de repositionner ces deux solutions face à d’autres cartes du marché. Nous ne sommes par exemple pas loin des prouesses de la GeForce RTX 3080 Ti FE tout en dépassant les deux nouveautés d’AMD, les Radeon RX 7900 XTX et Radeon RX 7900 XT.

L’analyse des framerates montre que l’activation du Ray Tracing (mode Ultra) a un impact sur les performances. En conservant du Full Option, il se situe entre 77 et 169 fps en 1080p, 54 et 118 fps en 1440p et 28 et 65 fps en 2160p.

Nous l’avons vu en 4K, l’usage du Ray Tracing est brutal, en particulier sous Watch_Dogs Legion et Metro Exodus. Dans les deux cas, il est nécessaire de se passer du Ray Tracing pour espérer franchir la barre des 60 fps. L’autre possibilité pour ne pas toucher au paramétrage et d’activer la technologie d’upscaling DLSS. Elle permet de retrouver un gameplay confortable sans toucher au niveau des options graphiques ou du rendu Ray Tracing.

Performance DLSS 2 et 3.

Le test 3DMark – DLSS Feature propose une évaluation du « boost » proposée par le DLSS 2 et 3.

Les gains sont impressionnants avec un framerate passant de 23 fps à 60 en DLSS 2 et 86 fps en DLSS 3.0. nous sommes sur un boost d’un facteur 2.6 ! Ce test permet de mettre en lumière une autre avancée proposée par la RTX 4070 face à la RTX 3070 Ti. L’architecture Ada Lovelave assure le support du DLSS 3.0 là où son ainée est limitée au DLSS 2.0. Si l’écart entre les deux cartes se situe aux alentours des 15,5% en puissance brute, l’utilisation du DLSS améliore encore le classement. Sous ce test, la RTX 4070 Trinity est 15.5% plus performante sans DLSS et 59% avec l’activation du DLSS 3.0 par rapport à la RTX 3070 Ti et du DLSS 2.0.

Nous sommes devant un benchmark théorique. Voici maintenant la même étude avec le titre CyberPunk 2077 en 1080p, 1440p et 2160p (Ray Tracing sur Spycho).

En 1080p, le gain est de 78% contre 77% en 1440p et 65% en 2160p face à la GeForce RTX 3070 Ti avec DLSS 2.0. Nous constatons une nouvelle fois une meilleure tenue de la Trinity face à la Ghost avec une avance dans toutes les situations.

Voici d’autres tests avec cette fois uniquement du DLSS 2.0

Le DLSS 2.0 apporte un coup de fouet aux framerate surtout en haute définition. Nous sommes sur des gains entre 26 et 75% selon le titre. C’est une solution à ne pas négliger pour retrouver un framerate au-dessus des 60 images par seconde avec du Ray Tracing au maximum.

Vous trouverez ci-dessous les détails de différents benchmarks que nous avons utilisés.

3DMark – Port Royal (Ray Tracing).

3DMark – Speed Way (Ray Tracing)

3DMark – Fire Strike (Rasterisation)

GeForce RTX 4070 Ti Trinity, les performances « création ».

Bien que limitée par ses 12Go de VRAM dans un tel contexte, la mécanique de cette GeForce RTX 4070 Trinity permet d’accélérer les calculs en création et en encodage vidéo. Cette solution peut être utilisée dans certains contextes comme la création vidéo, la retouche photo et la 3D. De nombreuses applications sont capables d’exploiter son GPU afin de profiter d’une accélération matérielle sous de gain de temps et de productivité.

Nous avons pris comme référence les performances de la GeForce RTX 3070 Ti. Elle dispose d’un indice de 100 dans notre graphique.

Nous sommes sur une carte offrant un gain de puissance de l’ordre de 30% face à son ainée la RTX 3070 Ti. Elle se place derrière la RTX 3080 Ti avec une différence de 8%. A noter qu’une nouvelle fois la GeForce RTX 4070 Ghost se fait distancer avec un écart de 3% environ.

Voici les détails des différents tests que nous avons menés.

OctaneBench

Blender Benchmark Launcher

LuxMark v3.1

V-Ray Benchmark

FAHBench.
FAHBench exécute un exemple de calcul de dynamique moléculaire pour comparer les performances des GPU en ce qui concerne la recherche en biophysique.

GeForce RTX 4070 Trinity, conclusion