Qu’est ce que la bande passante d’une carte graphique ?

12
28784

Votre carte graphique a plusieurs caractéristiques. Nous profiterons de ce Quicky pour expliquer l’une d’entre-elles : la bande passante mémoire.

Difficulté : Avancé

Mais déjà qu’est-ce que la bande passante mémoire ? Pour répondre à cette question, il faut comprendre une chose, une carte graphique peut schématiquement être divisée en deux zones : le GPU « en lui-même » et la mémoire.

GPU

Le GPU a besoin de mémoire vive au même titre que le CPU. Seulement, il possède sa propre mémoire vive : la mémoire de la carte graphique. Qu’on se comprenne bien, la mémoire n’influe en rien sur la puissance de calcul d’une carte graphique, par contre, un GPU calculant très vite, et de manière fortement parallèle, il utilise énormément sa mémoire, si bien que la vitesse cette dernière a un impact important sur les performances de la carte.

Un GPU est constitué de blocs (on y consacrera un Quicky, je ne vais donc pas m’étendre dessus), eux même composés de processeurs de flux et d’unités de texture. Pour calculer, ces blocs doivent communiquer avec la mémoire de la carte, et utilisent pour cela le bus mémoire.

Plus un bus mémoire est large, plus il peut faire transiter des informations en même temps. C’est la caractéristique « largeur de bus » que vous trouvez un peu partout sur les cartes graphiques. Par exemple, sur la GTX 980, le bus est de 256 bits (ce qui fait 32 octets). Ainsi, le bus peut faire transiter 32 octets en même temps. D’autres cartes ont des bus plus ou moins gros, par exemple la R9 290X a un bus de 512 bits, tandis que la R7 260X a un bus de 128 bits.

A l’autre bout du bus se trouve la VRAM, qui est elle-même plus ou moins rapide. La rapidité de la mémoire vive s’exprime non pas en GHz, comme on pourrait le penser, mais en GT/s (Giga Transferts par seconde). Vous avez certainement lu par exemple que la GTX 980, pour reprendre cet exemple, a de la mémoire à 7 GHz. On le lit partout, même chez nous. Et bien c’est un abus de langage.

En réalité, la GTX 980 a de la mémoire GDDR5 à 1.75 GHz. Cela veut dire que la mémoire GDDR5 de la GTX 980 fait 1.75 milliards de cycles à la seconde. Or la GDDR5 peut effectuer 4 transferts par cycle, ce qui dans le cas de la RAM à 1.75 GHz fait 1.75 Gcycles/s x 4 Transfert/cycles = 7 GT/s. Ca y est on a notre RAM à « 7 GHz ». Vous l’aurez compris, la RAM fait 1.75 GHz, ce qui correspond à 7 GT/s mais en aucun cas 7 GHz. Autre exemple, la R9 290 a de la RAM GDDR5 à 1.25 GHz, ce qui fait 5 GT/s.

Vous l’aurez compris, la distinction vient du fait que la GDDR5 peut effectuer 4 transferts par cycle. La DDR3 et la G-DDR3 peuvent effectuer seulement 2 transferts par cycle. Par exemple la GT 640 a de la mémoire à 900 MHz, ce qui correspond à 1.8 GT/s. Concrètement, à fréquence égale, la DDR3 est deux fois moins rapide que la G-DDR5.

GDDR5 Hynix

Bon, et la bande passante dans tout cela ? Et bien maintenant que nous avons posé les bases, nous pouvons mieux l’expliquer. C’est une mesure de débit (donc en octet/s, ou plutôt en Go/s), qui mesure combien d’octet peuvent transiter entre la mémoire et le GPU par seconde.

Reprenons ce que nous avons dit : la mémoire vive possède un certain nombre de GT/s. Et chaque transfert concerne au maximum un certain nombre d’octet (bus mémoire). Ainsi, dans notre exemple avec la GTX 980, il y aura 7 Milliards de transferts par secondes, et chaque transfert fait 256 bits (soit 32 octets). La bande passante fait alors tout simplement 7 GT/s x 32 octets = 224 Go/s. Deuxième exemple, avec la R9 290X, qui a une mémoire à 5 GT/s et un bus de 512 bits (donc 64 octets) : 5 x 64 = 320 Go/s.

Attention cependant, certains sites notent la bande passante mémoire en Gio/s et non en Go/s. Pour faire simple et rapide :

  • un Ko = 1000 octets, un Kio = 1024 octets
  • un Mo = 1000 x 1000 = 1 Million d’octets, un Mio = 1024 x 1024 = 1.049 Million d’octets
  • un Go = 1000 x 1000 x 1000 = 1 Milliard d’octet, et un Gio = 1024 x 1024 x 1024 =1.074 Milliards d’octets

Ainsi, si vous voulez la mesure en Gio/s, il vous faudra diviser la bande passante en Go/s par 1.074. Dans l’exemple de la GTX 980, cela fait 224 / 1.074 = 208.6 Gio/s, et la R9 290X, cela fera 320 / 1.074 = 298 Gio/s.

Deuxième attention, dans le cas de multi-GPU (plusieurs cartes ou cartes bi-GPU) les données sont dupliquées sur la mémoire de chaque GPU. Ainsi, sur une R9 295X2 par exemple, qui possède sur le papier 8 Go de RAM et 640 Go/s de bande passante, n’aura que la moitié de ces valeurs en réalité. En effet, une texture de 20 Mo à écrire sur la VRAM sera écrite en deux exemplaires (une sur la RAM de chaque GPU), ce qui double le volume de données à déplacer, et donc divise par deux la bande passante mémoire effective. De plus la mémoire utilisable sera donc de 4 Go, car les données sont dupliquées donc prennent deux fois plus de place. Ainsi, pour la bande passante mémoire réelle de la R9 295X2 par exemple, on ne fait pas 1024 bits x 5 GT/s mais 512 bits x 5 GT/s, ce qui donne le résultat de 320 Go/s (et non 640 Go/s), soit le même que la R9 290X.

Asus R9 295X2

En quoi joue la bande passante mémoire sur les performances d’une carte en jeu vidéo ? Et bien beaucoup, car le GPU calcule très vite et doit pouvoir lire et écrire des données dans la VRAM très rapidement, pour ne pas être bridé.

Pour illustrer, vous pouvez aller voir le test de la GTX 660 Ti de hardware.fr. En effet, malgré son âge, ce test est révélateur, car la GTX 660 Ti est ni plus ni moins qu’une GTX 670 avec un bus de 192 bits au lieu de 256 bits. Ce test leur a permit de dresser ce tableau de comparatif de performances entre un bus de 192 bits et un bus de 256 bits, à vitesse égale de 6 GT/s, et donc un bus de 144 Go/s à la place d’une bus de 192 Go/s :

bus 192 bits vs 256 bits

Un écart compris, selon les jeux entre 5 et 20 %, avec une moyenne d’environ 13 % de performances en moins, pour 25 % de bus en moins. En prenant ces pourcentages à l’envers, la GTX 670 offre 15 % de performances en plus pour une bande passante 33 % supérieure. On peut approximer ce résultat de manière linéaire (donc grossièrement) à « gain de performance » = « gain de bande passante » / 2.

Mais n’oublions pas que passer de 192 à 256 bits offre un plus grand gain que de passer de 384 à 512 bits par exemple, car dans le premier cas, la bande passante est bien plus limitante.

Pour finir, la bande passante mémoire est une donnée extrêmement utile pour comparer les cartes graphiques entre elles. Et vous, pouvez-vous calculer la bande passante mémoire de votre carte ?

12
Poster un Commentaire

avatar
10 Fils de commentaires
2 Réponses de fil
0 Abonnés
 
Commentaire avec le plus de réactions
Le plus populaire des commentaires
10 Auteurs du commentaire
tontonbynight07pect43MennoippiJean_JeanJozeï Auteurs de commentaires récents
  S’abonner  
plus récent plus ancien Le plus populaire
Notifier de
tontonbynight07
Membre
tontonbynight07

j ai comme projet de coupler deux carte graphique de chez amd en crosse fire , chaque carte possedant 384bits de bus et 3go de rame en oveclockant le tout sous water colling cela en vaudrait il la chandelle ?

pect43
Invité
pect43

bonjour et merci beaucoup pour toutes ces explications, cela m’a permet de voir plus clair en matiere de carte graphique, j’aimerais toute fois savoir s’il est possible d’augmenter la largeur du bus memoire d’une carte graphique

Mennoippi
Invité
Mennoippi

Si je comprend bien l’article sur une GTX1060 avec de la GDDR5 à 2GHz et un bus 192 bits on est donc à (4*2)*(192/8)=192 Go/s ?

Et pour les GTX1080 j’ai calculé 1280Go/s C’est normal ?!?

Jean_Jean
Invité
Jean_Jean

Ce qui nous fait dire que les R9 de chez AMD, sont vraiment des cartes haut de gamme avec leur bus 4096 bits… Nvidia par rapport à AMD, fait des cartes avec des largeurs de bus moins important, est ce qu’ils font des économies de bout de chandelle en faisant cela ?

Jozeï
Invité
Jozeï

Nice article

shark-oxi
Membre
shark-oxi

Il ne faut pas non plus faire la course à la VRAM desfois 8Go/s sont inutiles

Fezer2910
Membre
Fezer2910

Vous êtes vraiment géniaux chez OMF ! Produire des articles précis, concis et vraiment instructifs c’est vraiment pas à la portée de tout le monde ! Aussi depuis que je vous suis, je vous trouve très honnête avec nous les lecteurs et je trouve que ça devient de plus en plus rare… Merci pour ces articles qui nous permettent de ne pas s’arrêter aux premières specs venue !

Giu26
Membre
Giu26

Nickel. Dans mon cas avec ma R9 290 TriX OC @1170/1600 j’ai donc une bande passante de 409,6 Go/s ou 381,4 Gio/s.

reload80
Invité
reload80

Vraiment sympa ces quicks!
ça permet de mettre des explications physiques sur des chiffre parfois obscurs de fréquences, bus mémoire et cie!
Dans mon cas si je ne me suis pas trompé, 268GiO/s avec ma R9 280X de chez Sapphire!