Test NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti : chère et énergivore, pour quelques FPS de plus

Tous les regards sont d’ores et déjà tournés vers les prochaines GeForce RTX 4000 Series >« Ada Lovelace », mais en attendant NVIDIA compte bien user jusqu’à la moelle son architecture Ampère actuelle. Le constructeur lance donc officiellement sa GeForce RTX 3090 Ti, ultime membre d’une gamme de cartes graphiques apparue il y a 18 mois déjà avec les GeForce RTX 3080 et RTX 3090.

Ce produit occupe une position particulière chez NVIDIA. Il s’agit en effet d’une carte que le constructeur lance sans aucune nécessité, les concurrents ayant déjà du mal à rivaliser avec la GeForce RTX 3090 déjà présente sur le marché depuis de nombreux mois. Son intérêt pour le constructeur et ses partenaires est donc au moins partiellement ailleurs, peut-être préparer le terrain à la prochaine génération de GPU.

Officiellement, la GeForce RTX 3090 Titan est destinée aux créateurs « avancés » et autres « utilisateurs les plus ambitieux », aux développeurs et aux animateurs CG et plus généralement à ceux qui ont besoin du GPU « grand public » le plus rapide possible. NVIDIA ajoute toutefois que « les jeux actuels les plus intenses graphiquement ne tirent pas pleinement parti de la puissance de la RTX 3090 Ti. […]La GeForce RTX 3080 Ti a été conçue pour ceux qui veulent des performances de jeu haut de gamme sans les avantages supplémentaires (et le coût) de la RTX 3090 Ti ». Il faut dire qu’avec un prix public conseillé de 2249 euros TTC pour le modèle Founders Edition, cette carte graphique élitiste s’adresse à un marché bien spécifique…

Un chipset GA102 complet pour la RTX 3090 Ti

Le chipset GA102 est déjà utilisé par NVIDIA dans ses GeForce RTX les plus puissantes, telles que les GeForce RTX 3080 10 Go, RTX 3080 Ti ou RTX 3090, mais avec un certain nombre d’unités désactivées. Pour rappel, un chipset graphique GA102 complet comprend sept GPCs (Graphics Processing Clusters), 42 TPCs (Texture Processing Clusters) et 84 SMs (Streaming Multiprocessors). Chaque GPC contient un Raster Engine dédié et deux partitions ROP, avec huit unités ROP par partition.

Un TPC regroupe quant à lui un moteur PolyMorph et deux SMs, chacun composé de 128 CUDA Cores, de 4 Tensor Cores de troisième génération, de quatre unités de texturing, d’un coeur RT de seconde génération et de 128 Ko de cache L1. Le GPU intègre également 12 contrôleurs mémoire 32-bit (soit 384-bit au total) et 512 Ko de cache L2 sont associés à chaque paire de contrôleur mémoire.

La GeForce RTX 3090 Ti bénéficie donc de tout le potentiel de l’architecture Ampere grâce à son chipset graphique complet, cadencé pour l’occasion à une fréquence de base de 1560 MHz, avec un Boost fixé à 1860 MHz. Elle possède également 24 Go de mémoire GDDR6X tournant à 1313 MHz (21 Gbps effectifs). Le TDP officiel indiqué par NVIDIA est de 450 W, mais les partenaires de NVIDIA bénéficient d’une certaine marge de manoeuvre de ce côté là.

La carte de test : MSI GeForce RTX 3090 Ti SUPRIM X

Comme régulièrement, les tests ont été réalisés en partenariat avec nos confrères de chez Igor’s Lab. Le modèle sélectionné pour passer sur la table de benchs est une MSI GeForce RTX 3090 Ti SUPRIM X, une carte graphique légèrement overclockée d’usine, avec un TDP de 480W. Afin que les résultats obtenus lors des tests soient équitables, nous l’avons opposé à d’autres modèles customisés et eux aussi overclocké d’usine. Les cartes NVIDIA sont donc des modèles de la série Suprim, tandis que les cartes AMD appartiennent à la gamme Gaming-X.

Au format 3,5 slots (33,8 x 13,5 cm), le modèle de MSI est livré avec une équerre de soutien (bien appréciable quand on sait que la carte dépasse les 2,1 kg) et un adaptateur d’alimentation 3x 8-pins vers 12+4 pins PCIe 5.0. Enfin, les classiques sorties HDMI 2.1 (x1) et DisplayPort (x3) sont bien entendu de la partie.

Cette RTX 3090 Ti propose un mode « gaming » et un mode « silencieux » ; tous les tests ont été réalisés en mode « gaming » afin de ne pas limiter la technologie GPU Boost et donc atteindre les fréquences de fonctionnement les plus élevées possible. Concrètement, la carte affiche une fréquence de base de 1560 MHz pour le GPU, soit la valeur recommandée par NVIDIA sur son modèle de référence, mais le Boost est poussé à 1950 MHz par MSI.

Modèle	GeForce RTX 3090 Ti	GeForce RTX 3090	GeForce RTX 3080 Ti	GeForce RTX 3080 (10 Go)
GPU	GA102-350	GA102-300	GA102-225	GA102-200
SM	84	82	80	68
Cœurs CUDA	10 752	10 496	10 240	8704
Cœurs RT	84	82	80	68
Coeurs Tensor	336	328	320	272
TMUs	336	328	320	272
Fréquence de base	1560 MHz	1395 MHz	1365 MHz	1440 MHz
Fréquence Boost	1860 MHz	1695 MHz	1665 MHz	1710 MHz
VRAM	24 Go G6X	24 Go G6X	12 Go G6X	10 Go G6X
Bus mémoire	384-bit	384-bit	384-bit	320-bit
Vitesse mémoire	21 Gbit/s	19.5 Gbit/s	19 Gbit/s	19 Gbit/s
Bande passante mémoire	1008 Go/s	936 Go/s	912 Go/s	760 Go/s
TDP	450W	350W	350W	320W
MSRP	2249 euros	1649 euros	1269 euros	759 euros
Date de lancement	29 mars 2022	24 septembre 2020	3 juin 2021	17 septembre 2020

La plateforme de test utilisée pour mesurer les performances de cette GeForce RTX 3090 Ti regroupe un processeur AMD Ryzen 9 5950X overclocké, une carte mère MSI MEG X570 Godlike, deux barrettes de 16 Go de mémoire DDR4-4000 Corsair Vengeance RGB Pro (CL18-22-22-42), un SSD de 2 To (Gigabyte Aorus NVMe Gen4), un SSD Corsair MP400 de 2 To et une Be Quiet Dark Power Pro 12 1200W, le tout placé dans un boîtier Raijintek Paean. Un système de watercoling composé d’un Alphacool Eiswolf (modifié) et d’un Eisblock XPX Pro se charge du refroidissement. De la bonne vieille pâte thermique Thermal Grizzly Kryonaut complète le tout.

MSI GeForce RTX 3090 Ti SUPRIM X : les performances

La GeForce RTX 3090 Ti en version MSI a été opposée aux autres modèles haut de gamme actuels de NVIDIA et AMD, avec des cartes provenant du catalogue de MSI, également overclockées d’usine. Le SAM/rBAR est activé pour toutes les cartes qui le supportent.

Le panel de jeux utilisés pour mesurer les performances de ces cartes comprend 10 titres récents : sept en DirectX 12 et trois utilisant l’API Vulkan. Tous les jeux ont été testés en UHD, ainsi qu’en Full HD et QHD (même si c’est moins pertinent avec une carte aussi puissante), avec les réglages graphiques les plus élevés possibles. Les tests avec ray-tracing, et DLSS le cas échéant, ont été regroupés à part.

La GeForce RTX 3090 Ti affiche une avance moyenne de 5% sur la RTX 3090 en UHD 4K, de 4,4% en QHD et seulement de 2,4% en Full HD lorsqu’il s’agit de jeux au rendu « classique », sans ray-tracing. Les FPS minimum présente également peu de différences en moyenne avec notre panel de jeux entre les versions Ti et non-Ti de cette RTX 3090 : 1,9% en FHD 3,7% en QHD, 2,7% en UHD.

En Full HD et dans une moindre mesure en QHD, le CPU est souvent le facteur limitant, lissant par conséquence les différences de performances entre les cartes dans les définitions les plus faibles. Dans l’absolu, cette RTX 3090 Ti devient fort logiquement la carte graphique « grand public » la plus rapide du marché, mais avec une avance minime sur la GeForce RTX 3090.

Consommation

Les performances ne font pas tout, et le TDP annoncé pour cette GeForce RTX 3090 Ti est un premier indice sur sa consommation, que l’on attend forcément élevée. Bien entendu, l’énergie consommée dépend fortement de la définition et du jeu ; nous avons pour cela réalisé une moyenne de la consommation sur les dix mêmes jeux que précédemment.

Bonne nouvelle : le TDP défini par MSI pour sa carte overclockée d’usine est respecté en Full HD et QHD. En UHD toutefois, la barre des 500 watts, soit 20 watts de plus que le TDP de cette version overclockée d’usine par MSI, est franchie dans certains jeux. Cette RTX 3090 Ti consomme en outre sensiblement plus que la RTX 3090 classique pour un gain de FPS somme toute relativement faible. L’efficacité énergétique de cette carte est la moins intéressante de notre panel, avec 4,34 W consommé en moyenne par FPS en UHD, contre 4,05 W pour la RTX 3090. Les deux Radeon RX 6800XT et 6900XT sont d’ailleurs en tête à ce petit jeu, avec un ratio watts/FPS de respectivement 3,86 et 3.88.

Températures

En mode gaming, le Boost pousse presque constamment le GPU à 2,05 GHz dans les jeux, un gain plutôt intéressant par rapport à la fréquence Boost de référence. Attention toutefois, cette fréquence est atteignable exclusivement en mode « Gaming » : le mode « Silencieux » entraine une baisse trop importante des performances du système de refroidissement pour que la RTX 3090 Ti parvienne à maintenir une telle fréquence.

GeForce RTX 3090 Ti…tan ?

Sans surprise, les actuels propriétaires d’une GeForce RTX 3090 n’ont absolument aucun intérêt de remplacer leur carte par ce nouveau modèle, à peine plus rapide mais bien plus énergivore. En Full HD et en QHD, même les GeForce RTX 3080 (Ti) sont suffisantes, et seule la 4K permet réellement à cette RTX 3090 Ti de se mettre en avant. Est-ce assez pour conseiller ce modèle à un joueur fortuné ? Non.

La GeForce RTX 3090 Ti se positionne exactement là où se trouverait l’une des cartes Titan convoitées et rares (car chères) chez NVIDIA. En fin de compte, il ne s’agit pas vraiment d’une carte graphique pour joueurs, mais plutôt d’un monstre capable d’ingurgiter n’importe quelle tâche graphique/GPGPU professionnelle, à un tarif moins élevé qu’une RTX A6000.

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