Test de la R9 290, de la puissance mais pas en silence

R9 290, consommations et silence.

Du côté pratique, la R9 290 bénéficie de plusieurs technologies dans le domaine de la demande énergétique et de la gestion de sa température. La course contre Nvidia donne naissance à des puces graphiques toujours plus complexes et gourmandes en énergie et Hawaii bien que gravé à 22 nm n’échappe pas à cette règle.

L’implémentation du ZeroCore est un moyen pour AMD de désactiver automatiquement plusieurs fonctionnalités lorsque le GPU n’est pas sollicité.  Cette technologie travaille à minimiser la demande en puissance en activant une multitude de fonctions d’économie d’énergie comme un abaissement de la fréquence.

Notre solution passe automatiquement d’une fréquence de 947 MHz pour le GPU et 1250 MHz pour la mémoire à 300 MHz et 150 MHz. La procédure va même plus loin avec la possibilité d’éteindre en grande partie le GPU si le système passe en état ​​de veille prolongée. Dans cet état d’alimentation, le noyau du GPU est éteint, cela comprend en particulier les unités de calculs et de rendu, les fonctions multimédia, les sorties écrans ou encore les interfaces mémoire.

Cependant, AMD souligne qu’il n’est pas possible d’éteindre complétement  le GPU sous peine que le système ne soit plus capable de savoir qu’il existe.  L’OS et le BIOS doivent toujours être informés qu’un GPU est présent et l’AMD ZeroCore maintient ainsi une alimentation minimale au niveau du bus afin de s’assurer d’une communication attestant de son existence. Notons au passage que cet état permet une chute importante de la température ce qui se traduit par une baisse des besoins de refroidissement et par conséquent du bruit généré par le ventilateur car comme nous allons le voir, à pleine puissance la R9 290 n’est pas un modèle de silence.

Terminons avec quelques mots au sujet du panneau de contrôle Overdrive proposé par les pilotes Catalyst. Il prend en charge les avancées proposées le PowerTune où l’overclocking et la demande énergétique sont désormais liés au travers d’un graphique à deux dimensions. L’ajustement de la fréquence  est dynamique avec un overdriving qui fonctionne en % et non en MHz. Il y a également des changements dans la gestion de la vitesse du ventilateur puisque la valeur de cette dernière n’est opérationnelle qu’en fonction d’une température maximale tolérée pour le GPU. Il n’est donc pas possible, du moins avec la version de notre pilote, de paramétrer à 100% la ventilation sans se soucier de la température GPU.

R9 290 Made in AMD, les nuisances sonores.

Par défaut, notre R9 290 propose une ventilation à 20% soit du 1150 rpm au repos. Le GPU et la mémoire sont calibrés à 300 MHz et 150 MHz. Dans ces circonstances, la température GPU est de 42°C pour des nuisances sonores à 38,3 dBa, ce qui n’est pas totalement silencieux puisque nous obtenons du 36,9 dBa avec un ventilateur éteint manuellement.

Les choses se compliquent en burn. Le GPU grimpe à 947 MHz, la mémoire à 1250 MHz tandis que la ventilation se stabilise à 46% soit du 2500 rpm environ. La valeur de notre sonomètre grimpe à 55,2 dBa, ce qui est bruyant. La montée des nuisances sonores n’est malheureusement pas compensée par une température GPU basse, il affiche du 95°C ! En overcloking avec une ventilation paramétrée à 55%, nous obtenons du 55 dba tandis qu’avec une ventilation à 100%, la R9 290 devient infernale.

Bien que le système de refroidissement expulse l’air chaud vers l’extérieur du boitier, toute la surface du PCB arrière de la carte dissipe une partie de sa chaleur dans ce dernier. Sans une ventilation correcte, nous avons un cycle sans fin qui ne favorise pas le refroidissement de la carte puisque cette dernière utilise l’air interne du boitier. Nous avons mesuré la température interne du Cosmos SE avec une ventilation minimale puis une ventilation à 100%. La carte est paramétrée par défaut tandis qu’elle est mise à rude épreuve avec Furmak 1.12. Elle est la principale source de chaleur interne. Le refroidissement processeur est assuré par une solution de Waterccoling externe et l’unité de stockage est une unité SSD.

La température interne est de 27,8°C avec une ventilation au minimum contre 30,05 °C avec des ventilateurs à plein potentiel et ceci durant un test de 10 minutes. Dans les deux cas, le GPU affiche 95 °C avec un système de refroidissement de la carte à 2400 rpm environ soit 44% de la vitesse maximale. Tout ceci montre que la R9 290, dans un design d’origine, fonctionne avec de fortes températures. Il est possible naturellement d’améliorer le refroidissement en poussant, via les paramètres de l’overdrive, le % de ventilation à 100% avec une température GPU maximale autorisée revue à la baisse mais les nuisances sonores deviennent infernales. A plein potentiel, le R9 290 crache du 74 dBA (sonomètre placé à 25 cm de la carte).

R9 290, overcloking ?

Dans de telles conditions est-il possible d’augmenter les fréquences de fonctionnement ? La question mérite d’être posée car devant les chiffres ci-dessus, nous nous rendons bien compte que le refroidissement de la carte mais également celui de la tour joue un rôle prédominant. A moins de ne prêter aucune attention au bruit, l’exercice se révèle difficile surtout que la méthode proposée par AMD reste approximative à nos yeux. Un déplacement trop optimiste du curseur dans le graphique se solde immédiatement par un  crash de Windows…prudence donc. Il faut procéder par étape.

Nous avons tout de même tenté notre chance sans être vraiment gourmand. La carte s’est montrée parfaitement stable avec une fréquence GPU poussée à 1028 MHz. Par contre, nous avons ajusté la ventilation à 55% soit environ 3000 rpm. L’overdrive nous indique une hausse de la demande énergétique de 9 %. Voici les relevés de consommation.

Au repos, notre plateforme affiche toujours la même valeur soit du 92 Watts ce qui correspond également à la demande énergétique d’une HD 7970. En burn, le Wattmètre passe de 368 Watts à 391 Watts lorsque la R9 290 est overclokée. A noter que nous avons intégré les résultats avec l’ancien haut de gamme d’AMD incarné par la Radeon HD 7970 (pas l’édition MHz). Nous n’avons constaté aucun changement au repos. En burn, la R9 290 est bien plus gourmande (279 Watts pour le HD 7970).

La consommation des GPU est une question épineuse dont AMD essaye avec le PowerTune d’apporter une solution. Avec la R9 290, cette technologie continue de s’améliorer principalement en augmentant ses possibilités d’actions.

En fonction de la température du GPU et de sa demande énergétique, PowerTune entreprend des ajustements pour assurer un fonctionnement de la puce graphique dans des conditions maximales prédéterminées. La température par exemple ne devra pas dépasser les 94°C tandis que la consommation ne devra pas dépasser les 208 Watts. Des capteurs internes sont ainsi mis à contribution afin de faire remonter les informations et de prévoir par avance les besoins. Tout ceci passe par une nouvelle interface élaborée pour répondre dans un délai de réaction très court et surtout permettant pas mois de 64 états possibles du GPU.

Cependant, l’action de régulation de la ventilation en % de la vitesse maximale a créé différent niveau de performances selon les cartes, pourtant identiques sur le papier. La situation n’était pas tenable pour AMD puisque chaque carte est vendue à un prix similaire. Un premier correctif logiciel a été publié il y a peu. Les derniers Catalyst introduisent en vitesse réelle la ventilation. A noter que certains constructeurs proposent également de nouveaux BIOS pour résoudre ce problème.