Test GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition de Gigabyte

Comme prévu, Nvidia complète sa famille des GeForce classe 60 Ada Lovelace avec l’arrivée de la GeForce RTX 4060 8 Go. Cette solution vise le cœur de la demande avec une mécanique pensée pour le Full HD.

Son GPU prend en charge les dernières technologies comme le Ray Tracing ou la technologie d’upscaling DLSS 3. Elle s’arme des cœurs Tensor de quatrième génération et de cœurs RT de troisième génération sans oublier la présence d’encodeur NVENC de huitième génération prenant en charge l’AV1, un plus pour la diffusion du contenu sur YouTube.

Cette GeForce RTX 4060 8 Go est annoncée au prix recommandé de 299 $ (329 €). A l’occasion de ce lancement, nous avons testé la GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition de Gigabyte. Cette solution se positionne au-dessus du prix MSRP avec plusieurs arguments dont un overclocking en sortie de carton.

Sommaire

• GeForce RTX 4060 8 Go, présentation.
• GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, les présentations
• Protocole de test,
• GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, environnement,
  • Performance de refroidissement,
  • Nuisances sonores,
  • Stabilité des fréquences,
  • Consommations électriques,
  • Cout de fonctionnement et empreinte carbone.
• GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, les performances gaming,
  • Performance en Rasterisation,
  • Performance en Ray Tracing,
  • Performance DLSS 2 et 3.
•  GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, les performances « création »,
•  GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, conclusion.

GeForce RTX 4060 8 Go, présentation.

L’architecture graphique Ada Lovelace se déploie au travers des GeForce RTX 4060 series. Les RTX 40 series s’attaquent désormais à tous les segments du marché. Sur le haut de gamme visant le 4K, nous retrouvons les GeForce RTX 4090 à 1599$ et GeForce RTX 4080 à 1199 $. Ensuite, le 1440P est la cible des GeForce RTX 4070 (599$) et GeForce RTX 4070 Ti (799$) tandis que le 1080p est confié aux GeForce RTX 4060 Ti (399 $ en 8Go, 499$ en 16 Go) et la GeForce RTX 4060 à 299$.

Cette dernière se positionne comme la solution la plus accessible avec la promesse d’assurer en Full HD et Full Option tout en diminuant de manière importante les besoins énergétiques face à son ainée, la GeForce RTX 3060. Elle embarque un GPU AD107 (finesse de gravure TSMC’s 4N) équipé d’un cache L2 de 24 Mo, de 3072 cœurs CUDA, de 96 cœurs Tensors de 4^ième génération, de 24 cœurs RT de 3^ème génération, de 96 unités de textures et de 48 ROPs.

Son équipement comprend 8 Go de VRAM GDDR6 calibrées à 17 Gbps exploités au travers d’un bus mémoire 128 bits.

Toute cette mécanique offre une bande passante mémoire de 272 Go/s. Tout comme pour sa grande sœur, la RTX 4060 Ti, Nvidia insiste sur un choix technique source de vives discutions, celui de la largeur du bus mémoire limitant fortement la bande passante face à la génération précédente (360 Go/s pour la RTX 3060). Si à première vue l’approche peut paraitre bizarre, Nvidia explique qu’il s’agit d’un choix stratégique sans impact sur les performances. La chute de la bande passante est compensée par un cache L2 bien plus important. Avec 24 Mo disponibles contre 3 Mo sur la RTX 3060, il assure des échanges plus rapides et offre un stockage plus performant des données que celui assuré par la VRAM. En prenant en compte ses performance, Nvidia parle d’une bande passante mémoire effective de 453 Go/s.

Le GPU est propulsé à 1830 MHz de base contre un mode boost à 2460 MHz. La carte de référence propose trois sorties DisplayPort et un HDMI. Elle est annoncée avec une consommation se situant entre 7W et 115 Watts au maximum tandis que son GPU est annoncé avec une température maximale de 90°C. Au-delà, la protection Thermal Trottling s’active avec comme conséquence une perte de puissance. Le système de refroidissement a donc son importance.

L’architecture Ada Lovelace assure le support de la technologie d’upscaling DLSS 3.0 là où son ainée, la GeForce RTX 3060 12 Go, se limite au DLSS 2.

A qualité comparable, le DLSS 3 promet de doubler le nombre d’images par seconde en raison d’une nouvelle avancée nommée AI frame-génération. Comme nous l’avons expliqué lors du lancement de la GeForce RTX 4090,  le DLSS 3 s’appuie sur le fonctionnement du DLSS 2 tout en générant des images entières de demi trame à l’aide de l’IA. Ces images alternées sont le résultat d’une analyse des trames précédentes et suivantes possible grâce à un composant matériel , l’OFA (Optical flow accelerator) absent des GPU Ampere. Il 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.

La technologie DLSS 3 utilise l’IA pour générer des images nouvelles. Elle combine des techniques du DLSS 2 comme les vecteurs de mouvement et les algorithmes d’IA de super résolution avec de nouvelles techniques de génération de trames tirant avantage des fameux OFA que nous avons vus plus haut. La technologie Reflex est utilisée de son coté pour réduire la latence.

Remarque.

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.

Les jeux DLSS 3 sont rétro compatibles avec la technologie DLSS 2 qui va continuer à s’améliorer, c’est du moins une promesse de Nvidia.

Architecture Ada LoveLace – Quelques précisions

L’architecture Ada Lovelace dispose de multiprocesseur de streaming amélioré, de cœurs RT (Ray Tracing) de troisième génération, de cœurs Tensor de quatrième génération, d’encodeurs de huitième génération prenant en charge AV1.

Les cœurs Tensor de 4e génération profite du moteur Hopper FP8 Transformer dédié aux charges de travail d’inférence d’IA. Par rapport au FP16, le FP8 réduit de moitié les exigences de stockage de données.

De leur côté les cœurs RT de 3ième génération disposent

• d’un nouveau moteur « Opacity Micromap » capable d’accélérer d’un facteur 2 le Ray Tracing de l’Alpha-tested geometry
• d’un nouveau moteur Micro-Mesh censé augmenter la richesse géométrique du monde sans le coût de « construction » et de stockage BVH. Il permet au débit d’intersection rayon-triangle de grimper de 78 RT-Flops (Ampere) à 191 RT-TFLOPS.

Elle profite également d’un encodeur media (NVENC) de 8ème génération (7ème gen pour la RTX 3060) prenant en charge l’AV1. Le décodeur NVDEC n’évolue pas avec la présence de la cinquième génération.

GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, présentation.

Pour ce dossier, Gigabyte nous a fait parvenir sa GeForce RTX 4060 AERO OC 8G. La belle propose une robe que nous avons récemment rencontrée lors de notre test complet de sa grande sœur, la GeForce RTX 4060 Ti AERO OC 8 GO.

La principale différence touche à l’épaisseur des radiateurs.

Si les deux cartes affichent une longueur équivalente, notre 4060 est moins épaisse.  Nous passons d’un format 2.5 slots à 2 slots.

Nous retrouvons un carter blanc en plastique mettant en valeur trois ventilateurs à l’aide d’une plaque en aluminium. Son look la destine à plusieurs types d’environnement dont celui de la création, du streaming et la vidéo. Le style est épuré  au travers d’une finition légèrement rugueux au toucher.

Elle profite également à l’arrière d’une plaque en aluminium occupant toute la surface de PCB. Elle déborde de plusieurs cm à l’arrière. Elle renforce la rigidité de la carte et offre aussi une large surface de dissipation de la chaleur.

La solution de refroidissement est une solution WindForce avec en terminaison une multitude d’ailettes en aluminium en position verticale profitant d’un flux d’air traversant entretenu par le dernier ventilateur.

Au total ,trois ventilateurs ont la mission de propulser l’air au travers de trois radiateurs, communiquant à l’aide d’imposants caloducs en cuivre en charge de transporter la chaleur. A noter qu’ils sont en contact direct avec le GPU.

Le ventilateur central ne tourne pas dans le même sens que les deux autres afin de limiter la création de turbulences. Les pales ont une structure en rayures (3D stripe curve ) afin de mieux diriger le flux d’air. Un mode fanless est disponible. Si la charge GPU et sa température le permettent, le WindForce se met à l’arrêt. La carte devient alors inaudible, sans aucune partie mécanique en action. Nous avons en latéral une touche discrète d’aRGB mettant en valeur le nom AERO.

Tout comme sa grande sœur la RTX 4060 Ti AERO 8G OC, elle profite d’un double bios afin de proposer deux modes de ventilation.

La carte puise ses besoins énergétiques du port PCIe 4.0 x16 et d’un connecteur PCIe 8 broches. Son appellation fait référence à de l’overclocking en sortie de carton. Le GPU est calibré à une fréquence boost  de 2550 MHz contre 2460 MHz pour le modèle de référence. Nous retrouvons 3072 cœurs CUDA et 8 Go de GDDR6 à 17 Gbps exploités via un bus 128-bits. La carte se présente avec des dimensions de 114 x 38 mm pour une longueur de 281 mm.

Son équipement comprend deux sorties vidéos DisplayPort 1.4a et 2 HDMI 2.1a. Gigabyte conseille une alimentation ATX de 450 Watts.

Protocole de test.

Nous avons utilisé des jeux, plusieurs définitions, plusieurs benchmarks et des applications GPGPU. Pour chaque titre, tous les paramètres de rendu sont au maximum.

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,

Benchmarks

• 3DMark Fire Strike (Performance, Extreme),
• 3DMark Port Royal (1080p, 1440p),
• 3DMark Speed Way (1080p, 1440p),
• Blender v3.5 ( 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.
• V-Ray Benchmark
• FAHBench (Pression double / DHFR)

Nous avons également fait des tests autour des consommations électriques, performances de refroidissement, silence de fonctionnement et stabilité des fréquences.

GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, 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 24°C.

Au repos, le système de refroidissement de la carte est en mode Fanless. Les trois ventilateurs sont à l’arrêt. Le GPU se stabilise à 42°C. En pleine charge, sa température ne dépasse pas les 53°C de ne pas dépasser les 57°C. Le système de refroidissement de notre solution se montre bien calibré puisque nous sommes loin d’une température critique. De plus comme le montre notre monitoring, les ventilateurs turbinent à seulement 38% de leur vitesse maximum soit 1400 rpm environ.

Nuisances sonores.

A l’image de la GeForce RTX 4060 Ti AERO 8G OC, nous avons une carte discrète. Au repos, le mode passif lui permet d’être inaudible. En charge avec trois ventilateurs turbinant à 38% de leur capacité, les nuisances sonores sont maitrisées. Avec un petit 37 dBA, elle se place comme la solution la plus discrète de notre comparatif.

Stabilité des fréquences.

La fréquence GPU est relativement stable sur le long terme. Nous enregistrons cependant des fluctuations entre 2695 MHz et 2295 MHz. Sur l’ensemble du test nous avons une fréquence GPU moyenne de 2501 MHz. L’overcloking promis de Gigabyte est là puisque la RTX 4060 8 Go de référence est calibrée à 2460 MHz. Par contre, nous sommes un peu en retrait face aux 2550 MHz annoncée.

Pour la mémoire il n’y a rien à dire. La fréquence est de  2125.2 MHz.

Consommations électriques.

Nous enregistrons des besoins se situant entre 15 et 114 Watts. Le bilan est excellent puisque la différence face à son ainée la GeForce RTX 3060 12 Go dépasse les 55 Watts en charge. Nous sommes également sur la carte la plus économe de notre comparatif. La Radeon RX 7600 8 Go est plus gourmande avec 163 Watts.

Il est dommage que nous ne soyons pas sous la barre des 10 Watts au repos.

Remarque.

Cette mesure de consommation correspond aux besoins minimum et maximum 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.

Avec les plus faibles besoins énergétiques, cette RTX 4060 Aero 8G OC signe le coût d’exploitation annuel le plus faible et l’empreinte carbone de fonctionnement la moins importante.

Nous sommes sur un coût d’exploitation à l’année se situant entre 6.8 et 51.5 € contre une empreinte carbone de fonctionnement entre 0.9 et 6.8 kilogrammes d’équivalent CO2.

GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, les performances gaming,

Performance en Rasterisation,

Nous avons pris comme référence les performances proposées par la GeForce RTX 3060 12G Eagle. Elle dispose ainsi d’un indice 100. Nous avons fonctionné en:

• 1080p,
• Et 1440p,

Dans tous les cas, les options graphiques sont au maximum. Vous trouverez des bilans en Rasterisation, Ray Tracing (mode Ultra) et Ray Tracing (mode Ultra) + DLSS  2 (mode qualité). De plus, nous avons également sollicité le DLSS 3 sous Cyberpunk 2077 pour estimer son impact sur les performances.

En Rasterisation avec des options graphiques au maximum, la GeForce RTX 4080 AERO 8G OC se montre 19% plus performante que la RTX 3060 12G en 1080p et 15% en 2160p. La Radeon RX 7600 est toute proche avec une différence de 2% en 1080p et 1% en 1440p. De son coté, la RTX 3060 Ti se positionne devant avec une avance de 7% en 1080p et 13% en 1440p.

L’analyse des framerates montre une mécanique taillée pour le 1080p Full Option. Nous sommes sur du solide dépassant les 60 fps quel que soit le jeu. La barre des 90 fps est même constatée avec plusieurs titres.  Le 1440p est aussi envisageable mais avec quelques ajustements pour certains jeux. Par exemple Cyberpunk 2077, Metro ou encore Watch Dogs Legion sont gourmands (48 fps). Il faut dans ce cas revoir à la baisse les options graphiques.

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 3060 12G Eagle de Gigabyte.

L’activation du Ray Tracing bouscule fortement le classement. L’écart avec la Radeon RX 7600 se creuse nettement puisqu’elle occupe la dernière place de notre classement. Face à la RTX 3060 12G, nous avons une progression des performances de 19% en 1080p et 16% en 1440p en raison d’une évolution « générationnelle » des cœurs RT et Tensor.

Les framerates sont moins imposants avec pour certains titres une barre des 60 fps inatteignable dès le 1080p. La situation ne s’améliore pas en 1440p avec dans le pire des situations 25 fps sous Cyberpunk 2077.

Cette situation permet de comprendre l’importance des technologies d’upscaling. Que ce soit chez AMD, Intel ou Nvidia (DLSS 2.0 et 3.0), elles ont la mission de booster les performances afin de retrouver un gameplay confortable sans toucher au niveau des options graphiques ou du niveau rendu du Ray Tracing.

Performance en Ray Tracing + DLSS 2 et 3

Avant d’analyser les framerate, voici un troisième bilan avec du DLSS 2 activé (mode qualité) face à la RTX 3060 Ti et la GeForce RTX 4060 Ti Aero 8G OC.

Nous retrouvons en gros le même classement. La GeForce RTX 4060 8Go se montre 20% plus rapide en 1080p et 116% en 1440p face à la RTX 3060 12G. La RTX 3060 Ti est en tête dans les deux définitions.

Sur la question du framerate avec une technologie d’upscaling DLSS 2.0 sur Qualité et du Ray Tracing sur Ultra, il se situe entre:

• 62 et 125 images par seconde en 1080p
• 37 et 87 images par seconde en 1440p.

Il est possible d’améliorer encore le bilan en optant pour du DLSS 2 en mode performance. Nous avons vu que l’architecture Ada Lovelace de la GeForce RTX 4060 permet une prise en charge du DLSS 3.0. Cette évolution de la technologie Upscaling permet de creuser encore un peu plus la différence avec la RTX 3060 limitée au DLSS 2. Si le jeu le permet, les bénéfices sont appréciables.

Voici un bilan sous Cyberpunk 20277

Le passage au DLSS 3.0 en mode Performance booste le framerate d’un facteur 3.1 et 3.4 en 1080p et 1440p. Nous retrouvons des valeurs généreuses garantissant une gameplay agréable. En 1080p, nous sommes au-dessus de 130 images par seconde contre 85 en 1440p. L’autre remarque concerne les avancées proposées par le DLSS3. En mode Qualité face au DLSS 2 (mode qualité) il apporte un gain de 56% ! Cette valeur vient creuser la différence face à la RTX 3060 12G.

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

3DMark – Port Royal (Ray Tracing) et Speed Way (DirectX 12 Ultimate).

3DMark – Fire Strike (Rasterisation)

GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition, les performances « création ».

Notre version AERO avec sa robe caractéristique vise en priorité les configurations orientées création. Son GPU est capable d’accélérer certains types de calculs face à un classique processeur. Elle peut ainsi 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, source de gain de temps et de productivité.

Les différents résultats montrent une jolie progression des performances dans ce domaine.

Mieux, sous Blender nous avons même des gains permettant de dépasser les prouesses de la RTX 3060 Ti (+8%). Nous retrouvons la même conclusion sous V-Ray Benchmark.

Voici les détails.

OctaneBench

LuxMark v3.1

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 4060 AERO 8G OC Edition, conclusion.

GeForce RTX 4060 AERO 8G OC Edition
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