La voici enfin cette Radeon HD 7950, deuxième modèle de carte graphique haut-de-gamme d'AMD équipé du GPU Tahiti gravé en 28 nm et intégrant la nouvelle architecture GCN. Plus abordable financièrement parlant, quelles concessions ont été faites et les performances sont-elles toujours au rendez-vous ?

Prévue initialement pour une sortie simultanée avec le modèle 7970 début janvier, les problèmes de production du fondeur TSMC sur le processus de gravure en 28 nm en ont décidé autrement et la Radeon HD 7950 est donc lancée avec près d'un mois de retard. Cette  seconde carte graphique de la firme AMD à base de GPU Tahiti est très attendue, et pour cause, elle exploite les mêmes technologies que sa grande sœur mais en étant légèrement bridée (certaines unités de calcul moins nombreuses, cœur à la fréquence revue à la baisse). En contrepartie, son prix est annoncé comme 120 à 150 euros moins élevé que celui de son aînée.

Radeon HD 7950, une 7970 bridée ?

La Radeon HD 7950 que nous avons reçu pour ce test ressemble comme deux gouttes d'eau à une 7970, rien de l'extérieur ne les distingue l'une de l'autre à part les connecteurs PCI-e (6+6 pins sur la 7950, 8+6 sur la 7970). Dans le commerce, ce sera différent car il semble que les modèles vendus au grand public sont, eux, bien différenciables. La HD 7950 intègre donc comme sa grande sœur un processeur gravé en 28 nm, est compatible PCI Express 3.0, autorise des fonctions avancées de gestion de l'énergie, gère l'EyeFinity 2.0 pour le jeu sur plusieurs écrans (jusqu'à six et en 3D), sans oublier de proposer des performances accrues sur l'accélération matérielle en GPGPU. Cette Radeon HD 7950 compte également un total de plus de 4,3 milliards de transistors (4.312.711.873 pour être précis) dans un cœur cadencé à 800 MHz (contre 925 MHz pour la 7970). Elle intègre aussi 1792 unités de calcul (2048 pour la 7970), 28 Compute Unit  (CU) et 112 unités de texturing (32 et 128 pour la 7970), 3 Go de GDDR5 à 1250 MHz (1375 MHz sur la 7970) sur un bus mémoire 384 bits (5 Gbps), le tout pour une consommation annoncée de 3W minimum au repos et 250W maximum en charge.

La Radeon HD 7950 reçue pour ce test est une copie presque conforme de la 7970, uniquement
différenciée par le nombre de connecteurs PCIe

Son bracket compte un port DVI, un HDMI et deux mini-DisplayPort, pour gérer un total de 6 écrans grâce aux hubs sur mini-DP pour EyeFinity qui vont bien. Mieux, AMD assure qu'à partir de l'été 2012 nous trouverons des adaptateurs pour mini-DP qui permettront de gérer jusqu'à quatre écrans 1080p depuis une seule sortie DisplayPort 1.2. En espérant que les adaptateurs soient à l'heure, et que les pilotes suivent. Aussi, la sortie HDMI de la carte supporte le 3 GHz et améliore les choses pour la 3D. Limité à 24 Hz par œil sur le HDMI 1.4a, le port HDMI de la HD 7970 autorise jusqu'à 60 Hz par œil, et donc une exploitation plus intéressante des dalles 120 Hz des écrans 3D stéréoscopiques. Enfin, une seule connectique sera nécessaire avec les HD 7900 pour la très haute-définition en 4K. Ces connectiques sont regroupées sur un slot unique, ce qui a l'avantage de laisser un slot complet aux ouïes d'aération et offrir aux overclockeurs et autres fabricants de solutions de refroidissement alternatives un champ de possibilités intéressantes. Autre point à ne pas négliger, toutes les boîtes de Radeon HD 7950 incluront un adaptateur HDMI vers DVI et des dongles pour l'Active mini-DP. L'alimentation de cette carte se fait via deux connecteurs PCIe de 6 pins chacun.

Une bête de course qui vrombit mais capable de se faire oublier au ralenti

Physiquement, la carte troque le vieillissant et très carré dissipateur de la génération HD 6900 contre un système de refroidissement type ventirad au carénage noir laqué plus profilé qui rappelle les lignes d'une voiture de course. Sur ce modèle de référence (28 cm de long pour 1015 grammes), AMD explique avoir retravaillé son ventilateur et ses pâles. Plus large et plus efficace en matière de flux d'air, il améliore selon le constructeur les qualités de refroidissement de la carte et ses nuisances sonores. Des mesures de décibels précises sur lesquelles nous avons fait l'impasse pour le moment mais sur lesquelles nous ne manquerons pas de revenir à terme. On peut toutefois constater à l'oreille qu'en idle, la carte se fait oublier. Par contre, lors de la montée en charge, elle émet un souffle particulièrement audible mais tout de même beaucoup moins prononcé que celui de la HD 7970 qui fait l'effet d'une tempête tropicale.

A l'opposé du connecteur PCIe, on retrouve le petit switch qui permet de passer d'un BIOS non protégé autorisant les modifications de fréquences à un second qui, protégé, garde au chaud les paramètres d'usine en cas de « flashage » malheureux et autres problèmes. Ce que nous dit AMD, entre les lignes, c'est que sa Radeon HD 7950 peut compter sur son GPU à 28 nm au TDP logiquement réduit pour encaisser sans problème les montées en fréquence. Le fabricant allant même jusqu'à certifier la possibilité de passer la barre des 900 MHz au cœur avec le système de refroidissement du modèle de référence « et même au-delà ». On peut donc compter sur les fabricants adeptes de l'overclocking d'usine pour se faire plaisir avec leurs ventirads maison, d'ailleurs Sapphire propose déjà deux modèles custom de la HD 7950 dont un overclocké à 900 MHz pour le GPU. Quant à la possibilité de flasher la carte pour la transformer en HD 7970 (comme il était possible de le faire avec une HD 6950 qui devenait une HD 6970 en trois coups de cuillère à pot), nous n'en savons pas plus pour le moment.

AMD qui vante deux principales « nouvelles » technologies, l'une pour le jeu, l'autre pour la bureautique. PowerTune, pour permettre à la carte d'exploiter au maximum la puissance de calcul disponible, et ZeroCore pour ramener la consommation de la carte sous les 3W lorsque la machine n'affiche rien d'autre que le bureau de Windows et autres pages fixes. C'est bien mieux que sur les GPU en 55 nm qui consommaient 90W en idle à la mi-2008, ou ceux en 40 nm de la génération précédente qui peinaient à descendre à 20W lorsqu'ils n'étaient pas sollicités. Une technologie ZeroCore qui marche aussi - et c'est une bonne nouvelle ! - sur les configurations en CrossFire, embarquant plusieurs cartes graphiques. Si bien qu'en idle, sur une config' à quatre cartes, une seule continuera à être réellement alimentée, les trois autres cartes se mettant en hibernation et leurs ventilateurs allant jusqu'à cesser de tourner (ce que l'on a pu constater démo à l'appui).

Nouvelle architecture Graphics Core Next, nouvelles fonctions

Sans rentrer dans les détails très complexes de l'architecture, signalons qu'avec cette nouvelle génération de cartes, AMD a souhaité mettre l'accent sur la consommation et les performances pures, notamment en multi-tâches. Mais la firme en profite également pour arrêter les jeux d'instruction VLIW au profit d'un système cumulant Vector Units et Scalar Co-Processor, avec un module programmable de distribution des instructions. Chaque unité de calcul peut dès lors exécuter des instructions depuis plusieurs kernels à la fois, augmentant par ailleurs les instructions par horloge au mm². Une nouvelle architecture qui, selon AMD, rend plus accessible la compilation et les optimisations par rapport au VLIW4, simplifie toutes les étapes de la création (notamment l'analyse et le debug), fluidifie la chaîne de développement, est bien plus flexible pour les applications de calcul massif hors du jeu vidéo, en plus d'offrir une stabilité accrue dans les performances hors optimisations, et donc des résultats plus facile à prévoir. Côté jeux, AMD insiste sur la meilleure gestion de la tessellation avec cette nouvelle génération de cartes contrairement aux anciens modèles comme la 6950 qui peinaient par rapport aux GeForce sur des jeux comme Crysis 2 ou Batman Arkham City faisant appel massivement à cet effet.

D'autres nouvelles fonctions viennent compléter l'offre d'AMD, comme une gestion avancée de l'audio via les DisplayPort et le HDMI de la carte graphique vers les différents affichages d'une configuration EyeFinity à plusieurs écrans. A ce jour, les GPU ne supportaient qu'un seul flux audio à la fois et désormais jusqu'à trois flux audio différents peuvent être pris en charge. Pour quoi faire ? Cela peut par exemple être utile dans le cadre d'une salle de visioconférence consacrant un écran et un flux audio à chaque intervenant d'une discussion. Aussi, dans le cadre d'une installation multi-pièces, on peut imaginer qu'un ordinateur gère son et image directement sur l'écran posé sur le bureau, mais également dans une pièce voisine avec écran et haut-parleurs raccordés en HDMI, puis dans une troisième pièce plus lointaine via le Wireless Display. Pas des installations courantes, bien entendu, mais AMD fait l'effort de profiter des performances de ses nouvelles cartes graphiques pour proposer de nouveaux usages. Et avant de passer aux tests, précisons que AMD certifie sa nouvelle génération de cartes graphiques comme compatible avec Windows 8 (un driver sera développé pour la bêta de l'OS de Microsoft) et DirectX 11.1.

Benchmarks, que vaut donc la Radeon HD 7950 ?

Configuration de test :
Processeur : Intel Core i5 2500K @ 3,30 GHz (Mode Turbo désactivé)
Carte mère : Asus P8H67 Rev B3
Ventirad : Scythe Shuriken Rev B
RAM : Corsair 2 x 4 Go DDR3 1600 MHz
Stockage : SSD OCZ Agility 3 240 Go
Alimentation : Seasonic 1000W 80 Plus Platinum
Moniteur : LCD HP LP3065 30" 2560x1600 pixels
OS : Windows 7 Ultimate 64 bits

Pilotes Nvidia : 290.53 Beta
Pilotes AMD : Catalyst Beta 8.921.2 RC11

Protocole de test :
Pour comparer les performances de la Radeon HD 7950 nous l'avons inclus à un panel de six cartes graphiques représentant le haut-de-gamme actuellement disponible sur le marché en mono-GPU, dont une GeForce GTX 580 overclockée qui a l'avantage d'embarquer 3 Go de mémoire, comme cette 7950 :

• AMD Radeon HD 7970 (3 Go)
• AMD Radeon HD 7950 (3 Go)
• AMD Radeon HD 6970 (2 Go)
• Nvidia Zotac GeForce GTX 580 AMP²! (3 Go)
• Nvidia GeForce GTX 570 (1,25 Go)
• Nvidia Zotac GeForce GTX 560 Ti AMP! (1,25 Go)

Nous avons donc passé ces GPU sur le grill de l'outil de benchmarks 3Dmark11 et sur neuf jeux récents dont les moteurs 3D prennent tous en charge DirectX 11 (sauf Call of Duty Modern Warfare 3 exploitant toujours DirectX 9) et les derniers effets à la mode que sont la tesselation et la profondeur de champs, tous deux très gourmands en ressources. Deux définitions d'écran, le 1920 x 1080 et le 2560 x 1600 ont été retenues et pour chacune, l'antialiasing était désactivé puis activé en MSAA 4x. Voici les résultats obtenus :

3DMark11

La batterie de six tests effectués par 3DMark11 a été lancée en mode "Extreme" prédéfini par le logiciel afin d'obtenir un score unique pour comparer chaque carte, ainsi pour ce test la définition d'écran se limite au 1920 x 1080 pixels avec l'antialisiasing en MSAA 4X.

Battlefield 3

Afin de pousser les cartes dans leurs derniers retranchements nous avons lancé Battlefield 3 sur la mission solo "opération guillotine" durant deux minutes sur un parcours reproductible à l'identique et avec Fraps 3.4.7 enregistrant le nombre d'images par seconde - le jeu ne possédant pas de benchmark intégré. Tous les paramètres sont poussés au maximum (mode ultra, MSAA 4x lorsque l'antialisasing est activé) en désactivant la synchronisation verticale et le flou de mouvement.

Batman Arkham City

Impossible de ne pas essayer les cartes sous Batman : Arkham City, le nouveau volet conçu par Rocksteady et exploitant le moteur 3D Unreal Engine dans sa troisième mouture. Le jeu possédant un outil de benchmark intégré cumulant plusieurs scènes mettant à contribution la tesselation nous l'avons utilisé en désactivant les effets PhysX qui avantageraient les cartes Nvidia car n'étant pas pris en charge par les GPU AMD.

Crysis 2

Le CryEngine 3 de Crysis 2 est parfait pour tester les cartes graphiques. Le jeu est mis à jour en version 1.9 avec prise en charge de DirectX 11 et ajout du pack de textures HD pour un aspect graphique encore plus fin et travaillé. Le test s'effectue grâce à l'outil de bench Adrenaline en version 1.0.1.13 et se déroule sur une scène de TimeSquare avec toutes les options graphiques activées au maximum (qualité ultra) sans antialiasing puis avec.

Dirt 3

Le jeu de courses de rallye de Codemaster intègre un bench intégré qui effectue un tour de piste sur le circuit enneigé d'Aspen avec huit voitures dont les trajectoires sont calculées aléatoirement à chaque fois. Tous les paramètres graphiques sont poussés au maximum en mode Ultra.

Metro 2033

Ce jeu est sorti depuis un petit moment déjà (mars 2010) mais son moteur 3D très exigeant met à genoux nombre de cartes graphiques actuelles même haut-de-gamme. Nous avons donc utilisé le bench intégré au jeu en qualité Very High avec les effets DirectX 11 - profondeur de champs (DOF) et tesselation – activés.

Trackmania Canyon

Graphiquement beaucoup plus abouti que ses prédécesseurs, avec de magnifiques effets de lumières et des décors qui s'étendent à perte de vue, le moteur 3D de Trackmania Canyon ne pose aucun souci particulier à nos chères cartes graphiques. Le benchmark intégré est donc effectué avec tous les effets graphiques à leur maximum pour une qualité graphique maximale.

Lost Planet 2

Ce jeu fut l'un des premiers à exploiter un moteur graphique prenant en charge les effets DirectX 11 affichant des décors immenses et variés et des monstres gigantesques avec moult effets de particules, d'eau et de végétation. Nous avons lancé le bench B réputé pour pousser au maximum le PC et les cartes 3D dans leurs limites le tout avec les options graphiques poussées au plus haut.

Aliens Vs Predator

Ce jeu intègre un outil de mesures des performances dont le moteur 3D propre et sans bavure exploite DirectX 11 qui même si pas aussi poussé que d'autres jeux plus récents sollicite pas mal le GPU surtout en 2560 x 1600 pixels.

Call of Duty Modern Warfare 3

Sorti très récemment le dernier volet de la série Call of Duty Modern Warfare est pourtant le seul jeu de notre panel de test à n'utiliser qu'un vieux moteur 3D DirectX 9 certes mis à jour avec quelques effets visuels mais très peu exigeant pour nos cartes graphiques ce qui explique le nombre de FPS très élevés. Ce jeu ne proposant pas de bench intégré nous avons effectué une session de jeu de 2 mn sur la mission solo "Reprise de service" avec tous les détails graphiques en qualité Ultime.

Comme on peut le constater sur le graphique ci-dessous qui reprend l'ensemble des résultats obtenus lors de nos tests rapportés sur une base 100 correspondant à la Radeon HD 7950, celle-ci se situe bien évidemment sous la 7970 mais la surprise vient de la GeForce GTX 580 Ti AMP²! de Zotac qui, overclockée et équipée également de 3 Go de mémoire GDDR5 et d'un système de refroidissement customisé, se permet avec un score de 105 de devancer la nouvelle carte du constructeur canadien et cela dans un silence monacal appréciable. Beau résultat également de la Radeon HD 6970 qui n'a pas à rougir face aux autres cartes de ce panel avec des performances plus qu'honnêtes.

Performances en base 100 et consommation

Rapide test de consommation de notre configuration de test à l'aide d'un Wattmètre. On constate que les promesses d'AMD ne sont pas veines et que l'alliance du 28 nm à une technologie ZeroCore fonctionnelle permettent à la HD 7950 tout comme la 7970 d'être la carte la plus économe tant en énergie en idle sur le bureau Windows avec 65 Watts ainsi qu'en pleine charge dans les jeux avec seulement 228 Watts au compteur, comparé aux 279 Watts d'une Radeon HD 6970 et aux 327 Watts d'une Geforce GTX 580 AMP²! c'est appréciable, la facture d'électricité va pouvoir s'alléger quelque peu.

Une carte nouvelle génération parée pour le futur

Comme nous avons pu le constater tout au long de ce test, la Radeon HD 7950 affiche de très bonnes performances mais elle se fait talonner et parfois dépasser par notre Geforce 580 AMP²!, certes overclockée et dotée de 3 Go de mémoire, mais qui en plus est disponible au même tarif demandé par AMD pour son dernier bébé soit environ 430 euros. Le ticket d'entrée est donc quelque peu élevé mais c'est le prix à payer pour bénéficier des dernières technologies (DirectX11.1, PCI Express 3.0, GCN…), d'une consommation revue à la baisse grâce à l'apport du 28 nm et de possibilités d'overclocking intéressantes pour gagner quelques FPS supplémentaires.

Mais la carte de référence fournie par AMD à la presse n'étant pas celle qui arrivera en magasin notamment au niveau du carénage et du système de refroidissement, il serait bon d'attendre de voir ce que les différents constructeurs vont proposer avec leurs modèles customisés et overclockés d'usine comme Sapphire et XFX par exemple. Une version dotée de 1,5 Go de mémoire devrait également voir le jour pour un tarif que l'on espère plus accessible, sans compromis sur les performances pour des résolutions d'écran classiques comme le 1920 x 1080 (voire 1200) car tout le monde ne joue pas sur un 30" en 2560 x 1600. A 370€, la Radeon HD 7950 aurait vraiment offert un rapport performances/prix imbattable et encouragé une baisse des prix. Et si l'on ne peut pas dire que cette HD 7950 soit mal positionnée, il va être intéressant de voir ce que proposera Nvidia dans quelques mois, et à quel prix...