Test GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC

Nvidia complète sa gamme de GeForce RTX 30 series avec le lancement d’édition Ti dont la GeForce RTX 3080 Ti. La belle vise le haut de gamme et s’affiche comme la nouvelle vitrine sur le segment du gaming.

Comme nous allons le voir, la GeForce RTX 3090 reste la référence mais son positionnement est différent en raison de son importante quantité de mémoire vidéo. La GeForce RTX 3080 Ti a la mission de reprendre le flambeau de son ainée, la GeForce RTX 2080 Ti en proposant un nouveau palier dans le domaine des performances « gaming ». Sur ce point, Nvidia promet une solution 50% plus rapide en 4K. Nous retrouvons naturellement les dernières avancées avec une prise en charge matérielle du Ray Tracing et la technologie DLSS.

Nous vous proposons un test complet au travers d’une version fortement personnalisée signée Gigabyte, la GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC 12G.

Architecture Ampere.

l’architecture Ampere apporte des améliorations et des optimisations. Elles touchent trois grands moteurs, à savoir les cœurs RT et Tensor, et les SM (Streaming Multiprocessors).

Ampere s’équipe de cœurs Tensor de troisième génération. Exploités pour différents exercices dont la mise en œuvre de la technologie DLSS, ils profitent d’une efficacité plus importante afin d’accroitre d’un facteur 2 ou 4 la puissance de calcul tout en diminuant leur nombre par deux. Le DLSS est la contraction de Deep Learning Super Sampling.

Introduit pour la première fois avec Turing (RTX 20 series), cette technologie de rendu exploite les cœurs Tensor dédiés à l’IA. Elle exploite la puissance d’un réseau optimisé de neurones profonds pour accélérer les fréquences d’images tout en générant des visuels sans dégradation. Les gains de performance permettent de maximiser les paramètres du ray tracing et de profiter de définitions plus élevées.

Les cœurs RT en charge d’assurer une prise en charge matérielle du Ray-Tracing passent en deuxième génération. Nous n’avons pas beaucoup d’information autour de ce changement. Le constructeur évoque une efficacité plus importante et une accélération matérielle disponible en parallèle à l’application du Motion Blur (effet de flou).

Au sujet des Streaming Multiprocessors, nous avons une organisation autour de quatre clusters équipés chacun de 32 unités de calculs dont 16 sont exclusivement dédiés aux opérations FP32. Ainsi chaque SM peut traiter simultanément 4 x 32 opérations FP32 ou 4 x 16 opérations FP32 et 4 x 16 opérations INT32 (entiers). A cela, le cache L1 grimpe à 128 Ko (64 Ko par SM avec Turing).

Du coté des nouveautés, nous avons la prise en charge du codec AV1 en décompression. Il s’agit d’une avancée intéressante car ce format commence à prendre de l’importance dans le monde du streaming. Ses promesses de compression pour la diffusion de contenu permettent de réduire les besoins en bande passante tout en assurant une qualité de rendu en hausse.

Ampere reprend ainsi l’encodeur « maison » de 7ème génération présent sur Turing mais s’enrichit d’un décodeur de 5ème génération assurant la prise en charge de l’AV2. Nous avons ainsi en encodage la prise en charge des Codecs H.264, H.265 et LossLess et le décodage des codecs AV1, MPEG-2, VC1, VP8, VP9, H.264, H.265 et Lossless.

A cela s’ajoute un port HDMI 2.1 capable d’assurer un débit maximal de 48 Gbps, de quoi prendre en charge un moniteur disposant d’une définition 8K à un taux de rafraichissement de 60 Hz en HDR.

Technologies Reflex et Broadcast

Lors de la présentation d’Ampere, Nvidia a abordé d’autres nouveautés. Par exemple, Reflex vise les joueurs. Cette technologie œuvre à réduire la latence dans les jeux. Elle est censée assurer une réponse « in game » plus rapide afin d’être plus efficace et précis.

Enfin, le constructeur a présenté Broadcast. Il concerne le streaming. Nous avons d’un côté un encodeur matériel dédié à la diffusion et de l’autre l’utilisation de la mécanique des cartes RTX pour l’IS afin d’améliorer la qualité du son et de l’image (suppression du bruit audio, effets d’arrière-plan ou encore auto-frame de la webcam.)

GeForce RTX 2080 Ti Gaming OC 12G, présentation.

Pour ce lancement, Gigabyte nous a fait parvenir une GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC 12G. Il s’agit d’une version personnalisée de la carte de référence de Nvidia.

La GeForce RTX 3080 Ti exploite un GPU GA102. Il est connu puisqu’il est également au cœur des mécaniques des GeForce RTX 3080 et 3090.  Nvidia active 80 SMs ce qui donne naissance à 10 240 cœurs CUDA. Nous retrouvons 320 cœurs Tensors de 3^ième génération contre 80 cœurs RT de deuxième génération.  A tout ceci s’ajoutent 320 unités de textures et 112 ROPs.

Comme le montre notre tableau, il y a plusieurs différences avec GeForce RTX 2080 Ti.

Cela ne concerne pas qu’un équipement plus riche avec plus de cœurs RT, Tensor ou de SMs. Nous retrouvons également des cœurs RT et Tensor de génération différente. Tout ceci devrait permettre à la GeForce RTX 3080 Ti de proposer une hausse conséquente des performances en Rasterisation et en Ray Tracing.  Sur le papier, elle assure du 34 TFLOPS (Shader) et 67 TFLOPS (RT) contre du 14 TFLOPS et 43 TFLOPS pour la RTX 2080 Ti.

Du coté des fréquences, la GeForce RTX 3080 Ti Founders Edition est annoncée avec une fréquence GPU calibrée à 1365 MHz et 1665 MHz en mode Boost à 1665 MHz. Ses 12 Go de GDDR6X sont de leur coté cadencés à 9500 MHz. Nous retrouvons une bande passante de 912 Go/s. A noter l’adoption de GDDR6X à 19 Gbps au lieu de GDDR6 pour le GeForce RTX 3080.

Comme nous l’avons indiqué en introduction, notre version est un modèle custom signé Gigabyte. Elle demande de la place en raison de son imposant système de refroidissement WINDFORCE 3X.

Il embarque trois ventilateurs dont deux en 90 mm et un en 80 mm.  Leur rôle est d’apporter de l’air frais à deux radiateurs composés de fines ailettes en aluminium.

Elles assurent la dissipation de la chaleur en provenance du GPU mais également d’autres composants chauds du PCB. Le transport des calories est amélioré à l’aide de 7 caloducs en cuivre.

Ils sont attachés à une grande plaque de cuivre en contact direct avec le GPU. La technologie Alternate Spinning fait tourner les deux ventilateurs externes en sens inverse du ventilateur central.

Le but est de réduire les turbulences de l’air dégagé par les ventilateurs adjacents. Le système est aussi capable de se mettre totalement à l’arrêt. Si le GPU est peu sollicité la carte fonctionne en mode fanless ce qui la rend totalement inaudible. Ses trois ventilateurs sont à l’arrêt.

A noter que ces derniers profitent de pales équipées d’une extrémité triangulaire et de rainures afin de mieux guider l’air. Enfin, leur nano-lubrifiant au graphène est censé augmenter de 2,1 fois leur durée de vie face à un ventilateur à palier lisse.

Le second radiateur est bien plus long que le PCB de la carte. Cette conception étendue (le SCREEN COOLING) permet en terminaison de la carte un passage vertical du flux d’air ce qui assure normalement une meilleure dissipation de la chaleur. Par contre attention, cette GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC 12Go demande de la prudence pour son installation. Elle nécessite trois slots d’extension et affiche une longueur de 320 mm.

Son équipement comprend une plaque arrière en métal renforçant sa rigidité tout en participant à son refroidissement.

Elle demande deux PCIe 8 broches pour son alimentation tandis que sa connectique comprend trois DisplayPort 1.4a et deux HDMI 2.1.

Gigabyte recommande un bloc d’alimentation de 750 Watts au minimum.

La robe profite d’une zone RGB personnalisable. Le carter est en plastique. Sa couleur noire met en valeur des « éclairs » «  gun-metal » ce qui apporte une touche racée à l’ensemble. Cette finition est reprise au niveau de la plaque arrière.

Notre version est une édition OC. Gigabyte annonce une fréquence GPU Boost à 1710 MHz contre 1665 Mhz pour la version Founders Editions.

Enfin, nous retrouvons un petit commutateur en latéral permettant de choisir entre les modes OC et Silent. Il est nécessaire de redémarrer le PC pour que les changements prennent effet.

Protocole de test.

Nous avons utilisé des jeux, trois définitions (1080p, 1440P et 2160p), plusieurs benchmarks et plusieurs logiciels d’évaluation des prouesses GPGPU. Pour chaque titre, tous les paramètres de rendu sont au maximum. Les pilotes graphiques sont les derniers en date.

Configuration Intel socket LGA 2011

• Carte mère : Asus ROG Maximus XII EXTREME
• Processeur : Intel Core i9-10900K,
• Mémoire vive : 4×8 Go Dominator Platinum DDR4-3200 CL14,
• Stockage : SSD NVMe M.2 2280 MP400 2 To de Corsair.
• Alimentation : Dark Power Pro 11 1200 Watts
• Dissipateur : Ventirad Noctua NH-U12A.

Jeux vidéo

• Metro Exodus
• Far Cry Primal
• Shadow of Tom Raider
• Doom Eternal
• Far Cry 5
• Total War : Warhammer
• Horizon Zero Dawn (Option sur Ultime)
• Control (DLSS off, Qualité sur élevée, Ray Tracing sur élevé)
• Watch Dogs Legion (Qualité sur Ultra, Reflets Ray Tracing sur Ultra, DLSS sur Off).

Benchmarks

• Valley 1.0 (Mode Extreme, Full HD, 1440p, AA 8X),
• Heaven 4.0 (Mode Extreme, Full HD, 1440p, AA 8X),
• 3DMark Fire Strike (Performance, Extreme, Ultra)
• 3DMark Time Spy
• 3DMark Port Royal (1080p, 1440p, 2160p)
• 3DMark DSLL Feature Test en 2160P
• V-Ray Benchmark 4.1.
  V-Ray Benchmark est une application qui teste les performances d’un PC lors de rendus de plusieurs scènes V-Ray avec le processeur, le GPU ou les deux.
• OctaneBench 2020.1.5
  Test de rendu 3D avec activation ou non du RTX.
• Blender v2.9
  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.
• LuxMark 3.0
  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. Vous retrouverez les scores avec Luxmark v3.1 et la scènes Luxball HDR.

GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC, refroidissement et nuisances sonores

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 23 °C.

Le système de refroidissement est capable de se mettre totalement à l’arrêt si le GPU est au repos ou peu sollicité. Sa température se stabilise à 43°C avec trois ventilateurs à l’arrêt. En pleine charge après 10 minutes d’activité à 100% de ses capacités, il affiche une température de 68°C ce qui n’est pas mal. Nous sommes sous la barre des 70°C. Par contre, les besoins en refroidissement sont là. Les trois ventilateurs turbinent à 1930 rpm environ soit 77% de leur vitesse maximale.

Avec un refroidissement Fanless, la carte est inaudible à faible charge. Par contre à plein régime, son souffle est audible. Nous enregistrons 44,7 dBA à notre sonomètre. Notre Radeon RX 6800 XT Gaming OC 16G est plus discrète ce qui n’est pas le cas de la ROG GeForce RTX 3090 White Edition avec ses 48,1 dBA.

A noter que pour ce test nous avons fonctionné avec le BIOS OC de la carte et non le BIOS Silent.

GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC, stabilité des fréquences.

Nvidia utilise différentes technologies de protection comme un ajustement de la fréquence GPU afin de maintenir un bon fonctionnement de ses solutions graphiques. Des seuils d’alerte sont ainsi constamment sous surveillance comme la température GPU et le TDP. Voici un bilan des fréquences GPU et mémoire selon deux scénarios. Dans le premier, la limite TGP n’est jamais dépassée.

Au repos, le GPU fonctionne à 210 MHz contre 101 Mhz pour la mémoire. En forte sollicitation, nous observons une fréquence GPU stable sur le long terme. Elle fluctue très légèrement mais rien de notable. Sur les 10 minutes de tests, la fréquence moyenne du GPU est de 1765 MHz contre 1188 MHz pour la mémoire. Nous sommes légèrement au-dessus des 1710 MHz annoncés par Gigabyte. La GeForce RTX 3080 Ti Founders Edition est de son côté calibré à 1665 MHz.

Dans le cas où le TGP est dépassé la situation est différente. Nous avons en effondrement de la fréquence GPU et sa stabilité est plus chaotique. Nous enregistrons une fréquence moyenne de 1037 MHz. Il n’y a aucun impact sur la fréquence mémoire avec 1188 MHz.

GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC, consommations électriques.

Voici les besoins énergétiques de cette GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC 12G aux côtés de ceux de la ROG STRIX GeForce RTX 3090 White Edition et de la GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition.

Ses besoins se situent entre 18,6 et 360 Watts selon le niveau de charge du GPU. Sa gourmandise la positionne entre la GeForce RTX 2080 Ti (260 Watts max) et la ROG STRIX GeForce RTX 3090 White Edition (403W).

GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC, les performances gaming.

Voici un bilan. Nous avons pris comme référence les performances proposées par son ainée la GeForce RTX 2080 Ti. Cette référence dispose d’un indice 100. Nous avons fonctionné avec trois définitions à savoir 1080p, 1440p et 2160p. Dans tous les cas, les options graphiques sont au maximum.

La promesse de Nvidia est tenue. Notre GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC se montre 46% plus performante que la GeForce RTX 2080 Ti en 4K. La différence tombe à 32% en 1440p et 20% en Full HD soit 1080P. Notre ROG STRIX GeForce RTX 3090 White Edition est de son côté intouchable. L’écart se situe entre 8 et 10% selon la définition.

L’analyse du framerate dévoile une mécanique très solide. Hormis Metro Exodus particulièrement gourmand en mode Full Option, nous avons un framerate entre 80 et 178 images par seconde en 4K Full Option avec notre panel de jeux. Il n’y a pas grande chose à dire. Les performances sont là pour ne pas se poser de question avec les jeux actuels quel que soit la définition. Pour quelques rares titres comme Metro Exodus, un ajustement est nécessaire pour repasser au-dessus de la barre des 60 images par seconde en 4K.

Voici à présent les performances sous différents jeux avec l’activation du Ray Tracing. Nous travaillons toujours avec des options graphiques au maximum. Par contre, le DLSS est désactivé afin d’avoir une comparaison possible avec la Radeon RX 6800.

Nous retrouvons en gros la même avance face à la GeForce RTX 2080 Ti. L’écart est de 40% en Full HD, 45% en 1440p et 53% en 2160P. La ROG STRIX GeForce RTX 3090 White Edition conserve sa première place mais avec une avance un peu moins importante face à la GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC. Elle se situe entre 4.8 et 6.3% selon la définition.

L’activation du Ray Tracing en mode Ultra a un impact sur le Framerate. En Full HD, nous avons un framerate compris entre 79 et 145 images par seconde contre 58 et 114 images par seconde en 1440P et 34 et 69 images par seconde en 4K. Ceci souligne que des ajustements sont nécessaires en 1440p ou 2160p pour s’assurer un gameplay confortable (framerate > 60 ips). Une autre solution est d’activer le DLSS. Voici un bilan de cette technologie en 4K au travers du test DLSS Feature Test de 3DMark.

Les gains, quelle que soit la carte, sont importants. Le nombre d’images par seconde est plus que doublé. Il passe de 29 à 73,5 images par seconde avec la GeForce RTX 3080 Ti.

Le bilan est un peu moins impressionnant en usage réel avec le jeu Watch_Dogs Legion. Nous utilisons cependant le mode DLSS Equilibré. Il propose un compromis entre performance et qualité du rendu. Son activation booste le framerate de 10% en Full HD, de 40% en 1440P et de 76% en 4K.

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

3DMark – Fire Strike

3DMark – Port Royal

3DMark – Time Spy

Valley et Heaven

3DMark DirectX Ray Tracing Feature test

GeForce RTX 3080 Ti Gaming OC, les performances « création ».

Nvidia est clair, la GeForce RTX 3080 Ti s’adresse en priorité aux joueurs. Sa mécanique proche de celle de la GeForce RTX 3090 la rend également intéressante afin d’accélérer d’autres calculs, en particulier dans le domaine de la création vidéo, 3D… De nombreuses applications sont capables d’exploiter sa mécanique pour profiter d’une accélération matérielle.

Voici un bilan sous Blender v2.9. Ce logiciel de création 3D est très populaire. Open Source, il regorge de possibilités allant de la modélisation 3D à l’animation 2D en passant par le rendu, la simulation, l’animation ou encore le motion tracking.  Cette version prend en charge le rendu accéléré Optix Nvidia. Il peut être utilisé pour un rendu final et le rendu en temps réel dans le Viewport. Nous l’avons utilisé pour le rendu final avec trois scènes différentes, Simultaneous Render JunkShop, Pavillon Barcelone et ClassRoom.

Les temps les plus courts correspondent aux meilleures performances. La GeForce RTX 3080 Ti est très proche de sa grande sœur la GeForce RTX 3090. L’écart avec la GeForce RTX 2080 Ti est important permettant pour certains rendus de diviser le temps par deux.  Utilisant seulement l’API OpenCL, la RX 6800 XT est dépassée.

Le même bilan est constaté sous V-Ray Benchmark. Les RTX 3080 Ti et 3090 sont très proches avec des scores respectifs de 773 et 782. Elles sont loin devant la GeForce RTX 2080 Ti et ses 355 points. Ce benchmark n’est pas compatible avec la Radeon RX 6800 XT tout comme OctaneBench dédié à la technologie RTX.

Sous OctaneBench et pour les trois cartes, l’activation du RTX permet de gagner en puissance. Le score grimpe de 10% dans le cas de la GeForce RTX 2080 Ti, 25,7% pour la RTX 3090 et 27% pour le RTX 2080 Ti. Une nouvelle fois ces deux dernières se détachent de la RTX 2080 Ti tout en signant des bilans très proches.

Pour terminer, les scores décrochés avec LuxMark 3.1. Les GeForce RTX 3090 et RTX 3080 Ti signent des scores deux fois plus importants que celui de la RTX 2080 Ti. L’écart entre les deux RTX 30 series est de 2% seulement.

Voici pour clore ce dossier un bilan en création de nos trois GeForce RTX. La GeForce RTX 2080 Ti est une nouvelle fois prise comme référence. Son indice est de 100.

Conclusion