Inside : la GTX 950 (GM206)

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Nous continuons notre série sur les insides. Pour rappel, ces mini-dossier sont là pour les passionnés de cartes graphiques qui veulent analyser en profondeur les cartes nouvelles générations.

Attention, certains passages peuvent être assez velus, et par conséquent il faut quelques bases sur la compréhension des GPU. Et ça tombe bien, puisque nous vous proposons également deux Quicky qui vous permettrons d’avoir les notions nécessaires à la compréhension des Insides.

Voici la partie 1 : « Quelles sont les unités de base d’un GPU ?« , et la partie 2 : « Comment est organisé un GPU ?« 

Et ici, nous parlerons de la grosse sortie de la semaine : la GTX 950, que nous testons à cette adresse, dans sa version Xtreme Gaming de Gigabyte.

Nvidia GPU Maxwell

GPU :

Le GPU de la GTX 950 est le GM206, c’est à dire le même que celui de la GTX 960. Il a par contre été légèrement bridé pour l’occasion.

Pour rappel, le GM206 est un GM204 coupé en deux. Il ne possède ainsi que 2 GPC en ligne. Ceux-ci possèdent comme d’habitude 4 SMM (contenant chacun 128 Cuda Core et 8 TMU) ainsi qu’un Raster Engine, un bloc de 16 ROPs (petits carrés bleus au-dessus de la L2 cache) et un contrôleur mémoire 64 bits.

Parlons maintenant de la cache, également importante pour une carte graphique :  chaque SMM du GM206 se voit dédier 96KB de mémoire partagée, et 48 KB de mémoire cache L1/Texture (2 paires de 24KB). Il y a toujours les 512 Ko de mémoire L2 par contrôleur mémoire, soit un Total de 1 Mo (contre 2 Mo pour ses grandes sœurs en GM204).

Cela permet donc au GM206 d’avoir dans sa version complète :

  • 2 (GPC) x 4 (SMM) x 128 = 1024 Cuda Core
  • 2 (GPC) x 4 (SMM) x 8 = 64 TMU
  • 2 (GPC) x 16 = 32 ROPs
  • 2 (Contrôleurs mémoire) x 64 (bits) = bus mémoire de 128 bits

GM206 GTX 960

Ces caractéristiques sont faibles pour un GPU de cette gamme, ce qui génère un écart énorme de performances entre la GTX 960 et la 970, issue d’un GPU bien plus costaud. Rappelons le fait que nous disions dans l’Inside réservé à la GTX 960 que la GTX 960 n’était pas l’équivalent Maxwell de la GTX 660, mais de la GTX 650 Ti, alors que cette dernière est vendue bien plus chère que la 650 Ti à l’époque.

GTX 950 vs GTX 960 :

Maintenant que l’on a fait brièvement le tour du GM206 dans sa version complète, regardons maintenant à quoi ressemble sa version bridée équipant la GTX 950.

GM206 GTX 950

Le bridage a été réalisé de manière assez simple : chaque GPC perd un SMM sur les 4 qu’il avait. La désactivation des 2 SMM entraîne donc la perte de 256 Cuda Core et de 16 TMU. Pour le reste, rien ne change (que ce soit au niveau des ROPs, comme des contrôleurs mémoires ou encore la cache).

Ainsi la GTX 950 possède :

  • 768 Cuda Core (1024 – 256)
  • 48 TMU (64 – 16)
  • 32 ROPs
  • bus de 128 bits

Mais la GTX 950 n’a pas été bridée qu’au niveau des unités de calcul, mais également sur leur fréquence de fonctionnement. En effet, le GPU a comme fréquence de base 1024 MHz (contre 1126 MHz pour la GTX 960), par contre la fréquence Boost est légèrement plus élevée : 1188 MHz au lieu de 1178 MHz. De l’autre côté, la mémoire est cadencée non pas à 1750 MHz (7000 MHz commerciaux) mais à 1650 (6600 MHz commerciaux).

Qu’est-ce que cela change ?

La GTX 950 perd environ 25 % de sa puissance de calcule brute (nombres entiers ou décimaux). Il en est de même pour la puissance géométrique puisque le Raster Engine est moins bien alimenté par les SMM. Par contre sa puissance de calcul de pixels n’est que légèrement impactée (à cause de la perte de Cuda Cores), et sa bande passante mémoire n’a subie qu’une légère baisse.

Au final les coupes sont inégales : elles sont violentes pour la puissance brute de la carte, et beaucoup moins sur ce qui concerne la mémoire. Et c’est normal, amputer les SMM est bien plus simple que de désactiver des contrôleurs mémoires et des blocs de ROPs. C’est même plus intelligent de procéder de cette manière, puisque la bande passante mémoire est d’ailleurs un des points faibles des GPU Maxwell (GM206, GM204 et GM200), il serait malvenu de tailler à la serpe à cet endroit là.

Ainsi, Nvidia a laissé modérément tranquille les parties du GPU les plus souvent responsables des goulets d’étranglement. En résulte donc un écart entre la GTX 950 et la GTX 960 plus faible dans la pratique que ce que l’on pourrait s’attendre en voyant la coupe effectuée sur le GPU (il faut aussi prendre en compte le fait que les modèles custom de GTX 950 montent assez haut dans les fréquences).

Petit comparatif pour finir :

Comparons maintenant les caractéristiques de la GTX 950 et quelques unes de ses concurrentes pour y voir plus clair.

versus GTX 950

Sur le plan théorique, on voit que la coupe du GPU de la GTX 950 a impacté ses puissances théoriques de manière assez prononcée (environ 25 % de perte à chaque fois). Mais comme nous le disions, le plus important (la bande passante mémoire) a été préservée. De son côté, la GTX 750 Ti est intrinsèquement inférieure, mais c’est dû à son GPU GM107, beaucoup plus petit que le GM206.

Du côté de AMD, la GTX 950 s’intercale gentiment entre la R7 370 et la R9 380 en terme de prix. Au niveau des spécifications, la R9 380 est loin devant tandis que la R7 370 reste légèrement devant sur tous les débits de puissance. Par contre, comme les architectures sont différentes, ce serait une erreur que de vouloir les comparer de manière aussi théorique.

En résumé, la GTX 950 trouve parfaitement sa place dans la gamme de Nvidia, en s’intercalant entre le full GM107 (GTX 750 Ti) et le full GM206 (GTX 960), mais au niveau des spécifications, les homologues AMD sont bien devant. Dans la pratique, les résultats ne sont pas semblables par contre.

Notons enfin que la carte n’est pas proposée à un tarif cassé par rapport à la GTX 960. En effet la petite 950 est vendue 180 € contre environ 210 pour sa grande sœur, ce qui la place presque en face de la R9 380, bien mieux armée.

Pour plus de détails sur la tenue en performance de la carte, nous vous invitons à lire notre test à cette adresse !

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