Test de la Nvidia GeForce RTX 5090 : la puissance à ses limites

Nous avons tout d’abord testé la RTX 5090, une carte graphique qui joue dans sa propre catégorie, un monstre de puissance qui vise avant tous les créateurs de contenus, les amateurs dans le domaine de l’IA, mais aussi les joueurs fortunés qui veulent jouer dans des conditions exceptionnelles.

Nous avons pu effectuer de premiers tests de la carte pour avoir un premier aperçu de son potentiel dans les jeux, mais aussi dans les applications créatives.

À noter que ce test s’enrichira au fil du temps, certains benchmarks n’étant pas encore compatibles avec cette nouvelle architecture à l’heure actuelle.

Caractéristiques techniques

La GeForce RTX 5090 est une carte graphique hors norme : sa fiche technique la place loin devant toute la concurrence, y compris chez Nvidia. Les principales nouveautés résident dans son pool mémoire, qui passe en GDDR7 avec une bande passante de 1,8 To/s (contre 1 To/s pour la RTX 4090), avec 32 Go de VRAM (contre 24 Go pour la RTX 5090).

On a aussi le droit à une toute nouvelle génération de cœurs CUDA, Ray-tracing et Tensor pour prendre en charge les jeux et applications de plus en plus gourmands. Nous reviendrons sur les différentes améliorations du GPU dans les parties dédiées, et elles sont nombreuses.

Pour aller plus loin
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L’innovation principale de cette nouvelle architecture Blackwell réside dans ses Neural Shaders, qui marquent l’arrivée de petits réseaux de neurones dans les shaders programmables du GPU. Une nouveauté qui permet notamment aux cartes graphiques de prendre en charge de nouvelles fonctionnalités, comme la compression de textures neuronale ou encore les Neural Materials. Les jeux exploitant ces différentes technologies devraient commencer à se montrer dans les années à venir, le temps que les développeurs apprivoisent les nouveaux outils à leur disposition.

Configuration de test

Nous avons cette année changé complètement notre plateforme de test pour éviter tout scénario de surcharge du CPU, alors que les jeux deviennent de plus en plus gourmands. L’objectif est donc d’atteindre le niveau de performance maximale des cartes graphiques que nous testons pour évaluer tout leur potentiel.

Nous sommes donc passés d’un Intel Core i9 13900K à un AMD Ryzen 7 9800 X3D. Le processeur star d’AMD a fait ses preuves depuis sa sortie fin 2024 et mène de loin devant la concurrence dans quasiment tous les scénarios de jeux (open world, FPS, jeux solo, gestion, etc.). Il est refroidi par un kit de refroidissement liquide Corsair iCUE LINK TITAN RX en 360 mm. Nous l’avons couplé à un kit mémoire DDR5 Corsair Vengeance 2×16 Go configuré en 6000 MHz pour s’adapter au mieux au processeur AMD.

La configuration repose sur une carte mère Asus TUF GAMING X870-PLUS WIFI qui nous offre les dernières générations de connectiques pour nos autres tests chez Frandroid. Enfin, nous testons tous nos jeux sur un écran 27 pouces 4K à 144 Hz afin de tester les différents jeux à toutes les définitions possibles, aussi bien en 1080p qu’en 4K.

• Carte mère : Asus TUF GAMING X870-PLUS WIFI (bios 0830)
• Processeur : AMD Ryzen 7 9800X3D (5,2 GHz, 8 coeurs, 16 threads)
• Refroidissement : Corsair iCUE LINK TITAN 360 RX RGB AIO
• Mémoire : 32 Go de RAM DDR5 6000 MHz (Corsair Dominator Platinum RGB)
• SSD : Samsung 990 PRO PCIe 4.0 NVMe
• Alimentation : Corsair HX1500i 1200W
• Boitier : NZXT H7 Flow
• Logiciel : Windows 11 24H2 (avec les pilotes Nvidia GeForce Game Ready 571.86)

Design

Bonne nouvelle, la GeForce RTX 5090 repasse à un format ne prenant que 2 slots (contre 3 pour la RTX 4090). Plus compacte de 2 centimètres, elle garde la même longueur. Modèle Founder’s Edition oblige, on garde la robe bicolore noir et argent emblématique des cartes officielles Nvidia, avec une évolution du design des modèles Super de l’année dernière.

Source : Chloé Pertuis pour Frandroid

Source : Chloé Pertuis pour Frandroid

La grande nouveauté niveau design réside dans son système de refroidissement Double Flow Through à double ventilateur qui n’expulse désormais plus d’air vers l’arrière du boitier mais seulement vers le haut. Nvidia a ainsi réduit la taille du PCB pour permettre au flux d’air de n’être au contact que des différents radiateurs et conduits de chaleur disposés de chaque côté du châssis.

Au centre, la chambre de vapeur 3D redirige la chaleur de toute la puce (GPU, VRAM) vers trois dissipateurs : l’un disposé sous le PCB et les deux autres de part et autre du GPU. Blackwell est aussi la première architecture de la marque à utiliser du métal liquide entre le GPU et son système de refroidissement.

Ce nouveau système permet en théorie un refroidissement plus linéaire en fonction de la puissance généré, notamment en termes de nuisance sonore. Nous verrons aussi si ces nouveautés permettent de conserver des températures acceptables en pleine charge.

Enfin, grâce à son PCB à taille réduite, la RTX 5090 est compatible PC petit format (ou SFF pour Small Form Factor).

Performances (synthétique)

Nous commençons par les traditionnels tests synthétiques, des benchmarks qui nous donnent un premier aperçu des performances de la carte graphique par rapport à ses concurrentes.

Ici, nous avons actualisé notre batterie de tests, toujours sur la suite 3D Mark. Ainsi, les tests hors ray tracing (rasterisation) utilise le benchmark Steel Nomad, que nous utilisons déjà pour les tests de nos PC portables. En ray tracing, nous sommes passés sur Speed Way, qui exploitent des technologies bien plus récentes pour donner un aperçu plus fidèle des performances avec cette technologie.

Les deux tests de rasterisation (sans ray tracing) montrent des gains variables : le grand classique Time Spy de 3D Mark indique une progression de près de 20% des performances alors que le très récent Steel Nomad montre un bon de près de 50%. En ray tracing avec le test Speed Way, la différence est de l’ordre de 42% entre la RTX 5090 et la RTX 4090.

Certains benchmarks n’étant pas encore compatibles avec l’architecture Blackwell (Cinebench GPU par exemple), nous n’avons pas pu les effectuer pour cet article. Nous tâcherons cependant de les ajouter une fois la plateforme entièrement compatible avec les outils de tests actuels.

Les gains semblent bien là, mais ces premières indications doivent être vérifiées en jeu. S’ils sont utiles, ces premiers tests sont bien souvent supérieurs à la réalité du terrain, comme nous le verrons par la suite.

Performances en jeu

Les mesures de performance d’une carte graphique deviennent de plus en plus complexes à l’ère du Neural Rendering. La puissance de calcul se repose désormais sur trois types de cœurs : CUDA, ray tracing et Tensor pour l’IA.

Nvidia se repose entièrement sur sa technologie DLSS pour annoncer le niveau de performance de ses cartes, l’IA devenant une pierre angulaire du rendu 3D pour le géant américain. Et pour cause, d’après la marque, 80% des utilisateurs de cartes graphiques GeForce RTX jouent avec les options DLSS activées.

Nos tests vont progressivement le refléter, mais nous allons cependant continuer à comparer la performance « brute » de ces cartes, afin de mesurer les évolutions à tous les niveaux de l’architecture.

Au vu du positionnement technique et tarifaire de la GeForce RTX 5090, nous ne vous proposerons que des mesures en définition 4K.

Rasterisation

Testons tout d’abord une sélection de jeux hors ray tracing. Nous excluons ici des jeux comme Star Wars : Outlaws ou Indiana Jones et le Cercle Ancien qui exploitent cette technologie, y compris dans leurs réglages les plus bas.

Le bond en performance face à la RTX 5090 s’observe sur une grande variété de jeu et de moteurs. En tête de liste, c’est sans surprise Cyberpunk 2077, la vitrine technologique de Nvidia, qui affiche la plus nette progression avec des performances en hausse de 45% avec une moyenne de 109 images par seconde.

Il s’agit là du seul titre à afficher un tel écart, on observe généralement un gain de entre 30 et 35% pour Black Myth Wukong (+35%), A Plague Tale : Requiem (+34%), Alan Wake 2 (+36%) ou encore Dragon Age The Veilguard (+32%).

Ils sont plus convenus pour Red Dead Redemption 2, qui permet d’atteindre une moyenne de 120 FPS en 4K sans le moindre upscaling. Forza Motorsport est le jeu sur lequel nous avons observé le plus petit écart, de l’ordre de 26% avec une moyenne de 176 FPS.

En moyenne, nous avons ainsi mesuré 34% de performance en plus en rasterisation par rapport à la RTX 4090. Nous sommes ici bien loin de quasi 70% de progression de la génération précédente, mais il faut dire qu’Ada Lovelace offrait un bon exceptionnel à cet égard.

Ray Tracing / Path Tracing

Le GeForce RTX 5090 intègre des cœurs ray tracing de 4ème génération, des unités matérielles qui accélèrent ainsi le rendu des jeux supportant cette technologie de rendu de la lumière.

Le ray tracing tend à se démocratiser dans les jeux AAA, mais reste très gourmand en puissance de calcul. Si Nvidia garde une avance considérable sur AMD dans ce domaine, certains jeux mettent encore à mal les cartes graphiques du constructeur.

La RTX 5090 affiche encore des gains appréciables à ce niveau, de l’ordre des 40% sur A Plague Tale Requiem, Cyberpunk 2077 ou encore Forza Motorsport. Si Alan Wake 2, Black Myth Wukong ou encore Star Wars Outlaws sont en nette progression sur la RTX 5090, les jeux tournent encore autour des 30 à 40 FPS. L’activation du DLSS restera nécessaire.

En moyenne, les gains mesurés sont de l’ordre de 33%, oscillant entre 27 et 40% de performance en plus sur la nouvelle architecture. La progression est donc similaire au calcul rasterisé cette année.

Et encore ici, il est nettement inférieur à celui de la RTX 4090 par rapport à sa petite sœur, qui offrait des gains oscillant entre 70 et 100%.

DLSS 4, la magie noire de Nvidia

Cette année, le DLSS fait sa petite révolution. Comme à son habitude, Nvidia introduit une nouvelle fonctionnalité exclusive aux modèles GeForce RTX 50 avec la Multi-Frame Generation (ou MFG). Ainsi, au lieu de générer une seule image, vous pouvez en générer jusqu’à 3 pour une sensation de fluidité encore supérieure à la génération d’images des RTX 30. C’est précisément grâce à cette technologie que Nvidia peut annoncer des performances en très forte hausse alors que 80% de ses utilisateurs activent le DLSS en jeu.

De plus, tout le stack d’outils DLSS a été amélioré grâce au passage au modèle Transformer : Super Resolution, Frame Generation classique et Ray Reconstruction. On peut donc s’attendre à une meilleure qualité d’image, moins d’effets de trainées, d’artefacts, mais aussi de meilleures performances ainsi qu’une réduction de l’empreinte mémoire (VRAM).

Les nouveautés sont nombreuses, et afin de dresser un portrait concis, mais complet des nouveautés de ce DLSS 4, nous avons concentré nos tests sur deux jeux supportant nativement cette nouvelle version : Cyberpunk 2077 et Alan Wake 2.

Le premier nous permet de passer de l’ancien modèle (CNN) au nouveau (Transformer) pour comparer le gain en termes de qualité d’image. Le second nous offre un mode Ray Tracing Ultra, ainsi que le support de RTX Mega Geometry pour encore plus de détails géométriques. Nous testons en priorité les gains proposés en exclusivité sur la RTX 5090, un test plus complet du DLSS 4 sera réalisé par nos soins dans les prochains jours.

Pour ce test, nous activons le DLSS dans son mode performance en 4K (définition interne 1080p) avant de le coupler aux différents paramètres de génération d’image (2x, 3x et 4x). Dans Cyberpunk 2077, cette configuration nous permet d’atteindre les 164 FPS dans le mode classique, 230 FPS dans le mode 3x et plus de 290 FPS dans son mode le plus élevé. On peut donc atteindre donc des performances 8x plus élevées avec la Multi-Frame Generation.

Ici, la latence de base de 93ms redescend à 25ms avec la DLSS de base, pour osciller autour des 32 ms sur les différents réglages de génération d’images.

Les gains sont similaires dans Alan Wake 2, avec un réglage maximum nous permettant d’atteindre 240 FPS en 4K avec le ray tracing en réglage haut. Le jeu de Remedy a été pensé pour le 30 FPS et affiche une latence native sensiblement plus haute (93 ms), qui s’abaisse à 39ms avec le DLSS et gravite autour des 50ms selon le réglage choisi.

Et c’est bien là le tour de force du DLSS 4 : une latence qui n’augmente que de 2ms à chaque image rajoutée. Si l’option n’est évidemment pas conseillée pour les jeux compétitifs, elle améliore clairement l’expérience sur des jeux où l’input lag est relativement moins important.

Jouer à Cyberpunk 2077 à quasiment 300 FPS en path tracing avec une latence acceptable ne relève plus de la fantaisie. Vous ne bénéficierez bien sûr pas de la réactivité d’une telle fréquence d’images, mais le gain en fluidité est à notre avis un compromis plus qu’acceptable.

Surtout quand cela s’accompagne des améliorations du modèle Transformer. Dans nos premiers tests sur les deux titres, on observe bien une qualité d’image en hausse dans certains scénarios. Des éléments complexes à reconstruire pour le DLSS (grillage, feuillage, câbles électriques) affichent une meilleure stabilité temporelle en mouvement.

Certaines textures sont aussi plus détaillées en mode ray tracing. Le DLSS 4 apportant des améliorations pour sa technologie ray reconstruction, tous les possesseurs de cartes RTX pourront en bénéficier.

Création & IA

Nous l’évoquions en introduction, la GeForce RTX 5090 est aussi une carte graphique à destination des créatifs dans les domaines de la 3D ou du montage vidéo. Nvidia s’efforce à chaque génération d’améliorer les performances d’encodage et de rendu sur ses puces pour toucher un public professionnel toujours en demande.

Nous nous sommes ici basés sur le test Premiere Pro de UL Procyon basé sur l’accélération GPU. La RTX 5090 offre une belle progression de 36%, fidèle aux autres gains de performance de la carte. Nous ajouterons bientôt les résultats de notre test sur le logiciel Da Vinci Resolve, qui se repose bien plus sur la carte graphique que la solution d’Adobe.

Et afin de mesurer les gains de performance dans le domaine de l’IA, nous nous sommes basés sur le moment sur un seul test au sein de l’outil Procyon : FLUX.ai, en FP4. Ici, le temps de génération est réduit de 77% grâce aux nouveaux cœurs Tensor. Une réduction de 33% est aussi à noter en FP8.

Enfin sur le logiciel de création 3D Blender, les scores GPU sont en nette hausse, entre 33 et 46% selon les scènes. Nvidia reste largement leader sur cette application, des gains sont évidemment toujours bons à prendre.

Consommation et performances thermiques

En 2022, la RTX 4090 consommait environ 15% de plus que la RTX 3090 pour des performances pouvant parfois doubler selon les jeux.

La RTX 5090 peut consommer jusqu’à 585W en pleine charge, avec une température de 78 degrés pour le GPU et 90 degrés pour la mémoire. On est ici sur une hausse de consommation de 34% par rapport à la génération précédente, soit un chiffre identique aux gains de performances brutes de la carte.

On a rarement vu une telle synchronisation entre consommation et performance. Le silicone commence à monter ses limites, surtout lorsque la finesse de gravure ne fait pas un bond en avant. Cette année, la RTX 5090 ne change pas radicalement de procédé de gravure : le 4NP n’est en réalité qu’une évolution du 4N utilisé sur génération précédente, toujours en 5nm.

Une alimentation à 1000 et même 1200W sera nécessaire pour faire tourner les jeux les plus gourmands en définition native. Il sera nécessaire d’activer le DLSS pour abaisser cette consommation autour des 500W en mode Performance, une valeur qui variera selon les jeux.

Prix et disponibilité

La GeForce RTX 5090 version Founder’s Edition est lancé à un prix conseillé de 2349 euros. Pour comparaison, la RTX 4090 a été lancée en 2022 au tarif de 1949 euros (environ 2200 euros actuellement en ajustant à l’inflation).

Mais cette dernière se trouve actuellement à des prix avoisinant les 2800 euros selon les offres. S’il devient en théorie plus intéressant de se procurer une RTX 5090, la version Founder’s Editigénéralementllement en rupture de stock, les joueurs doivent donc se rabattre sur des versions partenaires bien plus onéreuses.