Test TUF Gaming GeForce RTX 3090 Ti OC Edition, la carte ultime ?

Asus propose plusieurs versions revisitées de la récente GeForce RTX 3090 Ti de Nvidia. Nous vous proposons un test complet de l’édition TUF Gaming OC.

Cette carte graphique haut de gamme ne s’adresse pas uniquement aux joueurs. Bien que son équipement et sa robe l’orientent vers une configuration gaming, sa mécanique lui permet de répondre aux besoins en création. De manière plus générale, cette GeForce RTX 3090 Ti est aujourd’hui la carte graphique mainstream la plus puissante du catalogue Nvidia. Elle rassemble normalement tous les superlatifs du moment tandis qu’Asus ajoute son savoir-faire avec un ensemble de fonctionnalités et d’équipements Premium afin d’en faire une carte d’extension.

Annoncée au prix public conseillé de 2249 €, la GeForce RTX 3090 Ti est-elle la carte graphique ultime ? Quelles sont ses performances face à ses ainées les GeForce RTX 3090 et 3080 Ti ?

GeForce RTX 3090 Ti, présentation

L’arrivée de la GeForce RTX 3090 Ti permet à Nvidia d’améliorer son ultra haut de gamme. Nous avons affaire à une GeForce RTX 3090 sur vitaminée. Sa mécanique n’est pas inconnue car nous retrouvons un GPU GA102 « pleine puissance » issu de l’architecture Ampere. Parmi les faits marquants de cette génération, nous avons des cœurs RT de 2^ième génération et des cœurs Tensor de 3^ième génération.

Nous sommes sur un équipement très proche de celui de sa grande sœur, la GeForce RTX 3090, et pas trop éloigné de celui de la GeForce RTX 3080 Ti. Nvidia joue cependant sur plusieurs paramètres afin d’assurer une différence notable en matière de performances. Nous avons ainsi des ajustements de fréquences et une adaptation de la limite de puissance. Elle grimpe de 350 à  450 Watts.

Le GPU GA102 s’équipe de 42 TPC et 84 SM, de quoi proposer 10752 cœurs CUDA, 336 TMUs, 336 cœurs Tensors et 84 cœurs RTs ainsi que 112 ROPs. L’équipement comprend un total de 24 Go de VRAM. Il est question de GDDR6x à 21 Gbps contre du 19,5 Gbps pour la 3090 et 19 Gbps pour le 3080 Ti.

Nous pouvons remarquer que la fréquence GPU boost est 9,7% plus élevée que celle de la RTX 3090 tandis que la bande passante mémoire augmente de 7,6%. Sur le papier, nous avons une puissance théorique de 40 TFLOPs (FP32) contre 35,6 TFLOPs pour la RTX 3090 et 34,1 TFLOPs pour la RTX 3080 Ti.

Cette GeForce RTX 3090 Ti Founders Edition a été lancée officiellement le 29 mars 2022 au prix public conseillé de 1999$. De son côté, la GeForce RTX 3090 Founders Edition est affichée à 1499 $ contre 1199 $ pour la RTX 3080 Ti Founders Edition.

TUF Gaming GeForce RTX 3090 Ti OC Edition.

Cette version revisitée d’Asus profite d’un système de refroidissement particulièrement imposant. De manière générale, la carte bénéficie d’une conception travaillée et d’une électronique « Premium ». Nous avons par exemple un étage d’alimentation à 18 phases pour le GPU et à 3 phases pour la mémoire.

Asus promet des composants triés sur le volet comme par exemple des condensateurs de qualité militaire et des ventilateurs à double roulement à bille. La carte profite en sortie de carton d’un overclocking GPU avec une fréquence boost calibrée à 1920 MHz en mode Gaming et  1950 MHz en mode OC. Elle s’accompagne de 12 puces mémoire GDDR6X signées Micron et calibrées à un débit à 21 Gbps.

Sa robe s’appuie sur un carter en aluminium. Sculpté, il offre un rendu « industriel » au travers d’une finition mariant différents motifs au travers d’une couleur générale grise foncée.

Le look est racé et bien que du RGB soit de la partie il reste discret en se limitant à une petite zone en latéral de la carte.

Il faut par contre prévoir de la place car la carte est imposante. Elle demande trois slots d’extension et demande un espace de plus de 325 mm pour se loger. Ses dimensions de 325.9 x 140.2 x 62.8 mm s’expliquent par la présence de trois ventilateurs axiaux de 100 mm à 11 pales.

Les deux unités externes ont la particularité de tourner en sens opposé à celui du centre afin de limiter les turbulences. Cette technique est de plus en plus présente sur le haut de gamme. Elle est censée diminuer les sources de bruit. A ce sujet, nous retrouvons aussi un mode de refroidissement hybride. En cas de faible charge et d’une température GPU ne dépassant pas une valeur critique (50°C), les trois ventilateurs sont à l’arrêt. Le système de refroidissement de la carte est donc inaudible dans cette situation.

Toujours dans le domaine du refroidissement, la carte dispose de deux BIOS sélectionnables à l’aide d’un Switch. Nommés Performance et Quiet, ils n’ont pas d’influence sur le fonctionnement de la carte. Nous avons les mêmes fréquences et Power Target. La différence concerne la gestion de la ventilation. Le mode Quiet propose un profil favorisant le silence. En clair, sous ce BIOS la température GPU en burn est un peu plus importante mais les nuisances sonores sont plus faibles.

Selon nos tests, il y a bien une différence notable entre ces deux modes. Notre sonomètre chute de 44,6 à 41 dBA en passant du BIOS P au BIOS Q tandis que la température GPU grimpe de 66,1 °C à 70,3°C.

Le rôle des trois ventilateurs est d’apporter de l’air à deux imposants radiateurs communiquant avec une base en contact avec le GPU. Plusieurs caloducs sont utilisés pour transporter la chaleur vers les surfaces de dissipation. Le système est massif. Il occupe toute la surface du PCB et déborde à l’arrière afin de proposer une structure traversante pour le flux d’air.

Sa hauteur nécessite 3,2 slots dans un boitier ATX. Nous avons également un radiateur dédié à la VRAM mariant trois structures à ailettes et un caloduc.

La carte s’équipe à l’arrière d’une plaque en métal occupant aussi toute la surface du PCB. Elle joue un double rôle en renforçant la rigidité de l’ensemble tout en augmentant la surface de dissipation de la chaleur.

Nous avons également un connecteur d’alimentation de nouvelle génération (PCIe 5.0). Il permet de limiter le câblage au niveau de la carte tout en garantissant d’avantage de puissance. Un maximum de 600 Watts est possible à l’aide d’une fiche 12 broches accompagnée d’une seconde fiche accolée à quatre broches.

Cette dernière permet, avec un bloc d’alimentation compatible, des échanges d’information.  Le bundle comprend un adaptateur permettant d’alimenter la carte avec une alimentation ATX 2.0. Il utilise trois PCIe 8 broches. Asus recommande un bloc de 1000 Watts ou plus.

Enfin coté connectiques vidéo, nous retrouvons deux HDMI 2.1 et trois DisplayPort 1.45a.

Protocole de test.

Nous avons utilisé des jeux, plusieurs définitions (1080p, 1440P et 2160p), plusieurs benchmarks et des applications GPGPU. Pour chaque titre, tous les paramètres de rendu sont au maximum. Les pilotes graphiques sont les derniers en date à l’heure d’écriture de ce test.

Configuration Intel socket LGA 1200

• Carte mère : Asus ROG Maximus XII Extreme
• Processeur : Intel Core i9-10900K,
• Mémoire vive : 4×8 Go Dominator Platinum DDR4-3200 CL14,
• Stockage : SSD Crucial BX300 480 Go + Aorus NVMe Gen 4 2 To
• Alimentation : Dark Power Pro 11 1200 Watts
• Dissipateur : Ventirad Noctua NH-D15 chromax.black.

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),
• 3DMark Fire Strike (Performance, Extreme, Ultra)
• 3DMark Time Spy
• 3DMark Port Royal
• 3DMark DirectX RayTracing Feature Test
• 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. 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.
• 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 BenchMark Version 3.0.1.
  Exercices Monster, JunkShop et Classroom.

TUF Gaming GeForce RTX 3090 Ti OC Edition, environnement

Performance de refroidissement.

L’ensemble de 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 21 °C.

Au repos, les trois ventilateurs sont à l’arrêt. La température GPU se stabilise aux alentours de 49°C. En charge, sa température monte en flèche et, rapidement, le système de ventilation de la carte s’active. Il fonctionne à 83% de sa vitesse maximale au début puis s’ajuste doucement à 75% permettant à la température GPU de se situer entre 66 et 67°C.

A noter que durant tous les tests nous avons travaillé avec le BIOS P.

Nuisances sonores.

Du coté des nuisances sonores, le mode P est à l’origine d’un souffle audible. A plein régime, la carte est présente avec 44,1 dBA à notre sonomètre. Comme nous l’avons souligné un peu plus haut, le BIOS Q améliore ce bilan puisque notre sonomètre enregistre 41 dBA ce qui est bien plus silencieux.  La température GPU est alors un peu plus élevée (70°C).

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.

Notre graphique montre une fréquence GPU constante durant toute la durée de notre test. Nous avons une fréquence moyenne de 1971 MHz contre 1312 MHz pour la mémoire vidéo. Il n’y a rien à dire, c’est parfait.

Consommations électriques.

Voici les besoins énergétiques de cette TUF Gaming GeForce RTX 3090 Ti OC Edition aux côtés d’autres solutions comme la ROG STRIX GeForce RTX 3090 White Edition , la GeForce RTX 2080 Ti Founders edition ou encore la GeForce RTX 3080 Ti Founders Edition.

Selon le niveau de sollicitation, la carte consomme entre 24,2 et 450,4 Watts. Elle est donc gourmande, très gourmande ce qui nécessite de calibrer en conséquence la configuration, en particulier du côté du bloc d’alimentation. Nous vous conseillons un bloc répondant au label 80Plus Platinum ou Titanium.

La différence avec la GeForce RTX 3090 est de quasiment 50 Watts contre le double (100 Watts) avec la GeForce RTX 3080 Ti. La GeForce RTX 2080 Ti avec ses 260 Watts se montre bien plus sobre.

TUF Gaming GeForce RTX 3090 Ti OC Edition, les performances gaming.

Performance en Rasterisation.

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

Nous avons un beau bilan dans les deux définitions. Face à la GeForce RTX 3090, la progression est de 5,5% en 1440p et de 13,6% en 4K. Nous pouvons également observer l’écart face à la RT 2080 Ti qui était pourtant la grande star il n’y a pas si longtemps de cela.

L’analyse des framerates montre une mécanique répondant à tous les besoins en 1080p et 1440p. Avec des options graphiques au maximum, le framerate dépasse toujours les 90 images par seconde ce qui est optimal à nos yeux. Il n’y a qu’une exception, Metro Exodus dont le moteur est particulièrement gourmand.  Le 4K est également accessible avec du Full Options. Nous avons très souvent plus de 100 images par seconde hormis pour Watch_Dogs Legion et Metro Exodus. Il faudra ici jouer sur les options graphiques.

Performance en Ray Tracing.

Voici 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.

Le classement ne change pas mais l’écart avec la GeForce RTX 3090 en 1440p se creuse. Nous sommes sur +15,5% contre + 13,5% en 4K.

Sur la question des framerates, nous pouvons observer que l’activation du Ray Tracing a un impact sur les performances de la carte. En 1080p, nos trois titres offrent un gameplay optimal. Le passage à 1440p est plus contraignant puis la barre des 90 images n’est dépassée qu’avec Shadow of Tomb Raider. Enfin le 4K est envisageable mais des ajustements sont nécessaires pour garantir 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.

Dans ce benchmark, nous pouvons observer une envolée du framerate. Le gain est impressionnant car il permet de plus que doubler le nombre d’images par seconde.

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

3DMark – Fire Strike.

3DMark – Port Royal.

Valley.

3DMark DirectX Ray Tracing Feature test.

TUF Gaming GeForce RTX 3090 Ti OC Edition, les performances « création ».

Nvidia positionne cette GeForce RTX 3090 Ti sur deux terrains, le gaming et la création.  En clair, cette solution peut être utilisée par accélérer des calculs dans certains contextes comme la création vidéo, le 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.

En sachant que plus le temps est court et plus la carte graphique est puissante, le verdict est rapide. Cette GeForce RTX 3090 Ti offre les meilleures prestations. Sa puissance permet de gagner des dizaines de seconde lors de rendu face à d’autres solutions comme la Radeon RX 6800 XT. Nous avons aussi une belle différence avec la GeForce RTX 2080 Ti. A noter que la Radeon RX 6800 XT est dépassée en raison de l’utilisation de l’API OpenCL.

Le classement est de même nature sous V-Ray Benchmark. La GeForce RTX 3090 Ti domine ses concurrentes avec un score final de 851 points contre 782 pour la RTX 3090 et 769 pour la RTX 3080 Ti. Ces trois cartes 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.

Aucune surprise, la GeForce RTX 3090 Ti est une nouvelle fois en tête dans les deux situations. Elle décroche un score de 695 points avec le RTX activé contre 559,6 points sans.

Voici les résultats sous LuxMark. Nous avons des scores de 89 760 et 19 205 soit une avance de 5 et 3,5 % par rapport à la RTX 3090. Les écarts avec la RTX 3080 Ti sont un peu plus importants (7 et 8,4%).

Pour clore cette partie dédiée à la création, voici un bilan général. La GeForce RTX 2080 Ti est une nouvelle fois prise comme référence. Son indice est de 100.

Nous sommes devant une carte graphique capable de doubler les performances d’une GeForce RTX 2080 Ti. Face à la GeForce RTX 3090, le gain est de l’ordre de 9% contre 13,7% face à la GeForce RTX 3080 Ti.

TUF Gaming GeForce RTX 3090 Ti OC Edition, conclusion