Test de la Nvidia GeForce RTX 3080 : le ray tracing en 4K à 60 FPS devient une réalité sur PC

Ce test a été réalisé avec une carte graphique prêtée par Nvidia.

Design : un vrai bijou de technologie

Sur Frandroid, on commence toujours nos tests par une évaluation du design. C’est forcément un peu plus futile pour un composant de PC comme une carte graphique, mais d’une part certains clients choisissent de créer des machines où les composants sont particulièrement exposés, et d’autre part il semble important de souligner l’effort réalisé sur ce produit en particulier.

Que ce soit dans l’expérience à l’ouverture de la boite, ou quand on prend la carte en main, l’objet respire la qualité et l’attention aux détails. Pardonnez la comparaison, mais on a un peu l’impression d’avoir affaire à une carte graphique développée par Apple pour un Mac Pro. C’est ce niveau de critère qualité qui est atteint ici par Nvidia sur sa carte GeForce RTX 3080 Founders Edition.

Il est en effet important de rappeler que le produit que nous testons ici est une carte graphique directement commercialisée par Nvidia. Les cartes des autres marques proposeront en général un autre design, avec une ventilation différente et un design différent. Passons sur ces affaires esthétiques pour nous attarder justement sur le nouveau système de refroidissement de Nvidia.

L’imposant radiateur prend en sandwich le PCB de la carte graphique pour maximiser le contact et donc la dissipation thermique. À cela on ajoute deux ventilateurs, un de chaque côté, permettant de diriger l’air frais à l’intérieur du radiateur pour le recracher au-dessus de la carte graphique. Durant nos sessions de tests avec cette nouvelle carte, elle s’est montrée parfaitement silencieuse, tout en réussissant à maintenir ses performances dans la durée. Le signe d’un refroidissement efficace.

Nouveau connecteur d’alimentation 12 broches

Une autre nouveauté apportée par Nvidia avec cette RTX 3080 est l’apparition d’un nouveau connecteur d’alimentation à 12 broches. Nvidia indique n’avoir aucune opposition à son utilisation par d’autres acteurs de l’industrie, on pense en particulier à AMD avec ses Radeon, mais difficile de savoir s’il sera réellement adopté comme un nouveau standard.

Source : Arnaud Gelineau – Frandroid

Source : Arnaud Gelineau – Frandroid

Heureusement, Nvidia propose dans la boite un adaptateur permettant de connecter les 12 broches à deux câbles d’alimentations PCI-E à 8 broches. Si votre alimentation est suffisamment puissante, il ne devrait donc y avoir aucun problème.

Caractéristiques techniques de la RTX 3080

Notre configuration de test

Voici la configuration du PC avec lequel nous avons testé la carte graphique.

• Carte mère : MSI X299 GAMING M7 ACK
• Processeur : Intel Core i9-7940X
• Mémoire : 4 x 8 Go de RAM DDR4 2666 MHz (deux kit Corsair Vengeance CMK16GX4M2Z2666C16)
• SSD : Samsung 970 1 To NVMe
• Alimentation : Corsair RM1000X
• Boitier : In Win 303
• Logiciel : Windows 10 2004 (avec les pilotes Nvidia Game Ready version 456.16)

La rivale du jour : la RTX 2080 Ti

Pour comparer les résultats obtenus avec notre Nvidia Geforce RTX 3080 Founders Edition, nous avons aussi parcouru tous nos tests avec une carte graphique Zotac GeForce RTX 2080 Ti AMP. Cette carte a une fréquence boost légèrement plus élevée qu’une RTX 2080 Ti classique, mais la différence de performances est marginale.

Par ailleurs, il est important de mentionner que notre PC de test utilise une carte mère PCI Express 3.0. D’après Nvidia, la différence de performances avec une carte mère PCI Express 4.0 est minime. Comme le PCI Express 3.0 est beaucoup plus répandu, les résultats de nos tests se placent dans un cas assez commun.

Il est important de rappeler que la RTX 2080 Ti est commercialisé à un tarif recommandé de 1259 euros, avec des prix qui pouvaient dans les faits monter bien au-delà. La RTX 2080 Ti était jusqu’alors le fleuron de Nvidia, et elle proposait un vrai gap de performances avec la GeForce RTX 2080, pour justifier les 410 euros de différence au lancement. L’ajout de la simple mention « Ti » sur le nom de la carte est donc assez trompeur, car la RTX 2080 Ti est un produit radicalement différent de la RTX 2080. C’est peut-être pour clarifier cette distinction que Nvidia a lancé cette fois une RTX 3090 comme fleuron, indiquant plus clairement une différence attendue avec la RTX 3080 que nous testons aujourd’hui.

La GeForce RTX 3080 est annoncée à 719 euros, et est donc bien un produit de la gamme tarifaire en dessous de celle de la RTX 2080 Ti. La différence entre les prix de lancement est de 540 euros. C’est une différence de prix à garder en tête lors de la lecture de nos résultats.

Les définitions testées

Nous avons utilisé trois écrans à notre disposition pour ce test :

• Dell S2417DG (2560 x 1440, 144 Hz) ;
• AOC U28668PQU (3840 x 2160, 60 Hz) ;
• LG 34GK950F (3440 x 1440, 144 Hz).

Cela permet de toucher les trois définitions d’affichage qui sont particulièrement populaires chez les joueurs, d’abord en 16:9, mais aussi en 32:9. Vous remarquerez que nous n’avons pas testé de jeux en Full HD, pourtant très couramment utilisé. C’est simple, la RTX 3080 ferait tout tourner parfaitement dans cette définition d’affichage ; et pour cause, c’était déjà le cas de la RTX 2080 avant elle. La RTX 3080 a été réellement conçue pour faire tourner les jeux en 4K.

Tests synthétiques : 3DMark et Blender

Avant de passer à des tests concrets de jeux en situation réelle, nous avons fait passer à nos deux cartes graphiques une série de benchmarks grâce à deux outils. D’abord le très célèbre 3DMark et son test Time Spy Extreme utilisant les dernières nouveautés de DirectX12 pour faire tourner une démo en 4K UHD.

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Comme on peut le voir dans ce premier test, la nouvelle carte graphique de Nvidia prend d’ores et déjà une belle avance sur la GeForce RTX 2080 Ti. Si l’on compare les chiffres, la RTX 3080 amène un surplus de performances de 22 %. Au regard du tarif conseillé des deux cartes graphiques, la RTX 3080 propose un rapport performances/prix plus de deux fois meilleur que celui de son aînée.

Notre deuxième test fait appel aux possibilités offertes par les cartes graphiques pour assister la vie professionnelle, et notamment la modélisation 3D. Nous avons fait tourner pour cela les six benchmarks proposés par Blender, un logiciel gratuit de modélisation 3D plutôt populaire, et nous avons noté le temps écoulé pour réaliser chacun des six tests en utilisant l’API Nvidia Optix. Une rapide addition pour obtenir un temps total et nous avons un résultat en secondes comparable entre les deux cartes.

Ici on peut voir que la RTX 3080 met environ 4 minutes pour terminer les tests alors qu’il faut plus de 7 minutes pour réaliser la même tâche sur une RTX 2080 Ti. Encore une fois, la nouvelle architecture Ampere de Nvidia fait des prouesses.

Benchmarks dans les jeux sans ray tracing

Dans sa communication autour des GeForce RTX, Nvidia mise beaucoup sur l’adoption du ray tracing et l’utilisation de ses Tensor Cores dédiés à l’intelligence artificielle. Pourtant, de nombreux jeux populaires n’utilisent pas encore ces nouvelles technologies et nous avons voulu déterminer la différence de performances dans ces scénarios.

Red Dead Redemption 2

Red Dead Redemption 2 est à la fois un jeu très populaire et un excellent test technique pour les cartes graphiques, car le jeu est assez exigeant. Ce jeu dispose d’un outil de benchmark intégré que nous avons fait tourner plusieurs fois pour mesurer une performance moyenne. Nous avons fait tourner le test en définition native avec les réglages graphiques au maximum afin d’être le plus exigeant possible avec notre nouveau GPU. La synchronisation verticale était désactivée et le jeu utilise l’API DirectX 12 dans notre test.

Ici, la différence entre la RTX 2080 Ti et la RTX 3080 est moins marquante avec une définition 2560 x 1440 pixels, mais commence à se faire sentir quand on augmente le nombre de pixels à l’écran. La GeForce RTX 3080 nous permet ici d’atteindre le cap des 60 images par seconde (58 FPS en moyenne pour être précis) avec un rendu natif en 4K sur Red Dead Redemption 2 avec tous les réglages au maximum. Un exploit impossible, même sur une RTX 2080 Ti à plus de 1200 euros.

Précisons que si la moyenne est légèrement en dessous des 60 FPS ici, le niveau de performances était assez constant tout au long du test qui fait défiler les différents environnements du jeu comme un intérieur tamisé ou un extérieur en pleine tempête de neige. Jouer à RDR 2 avec cette carte graphique est donc un vrai plaisir, surtout pour les yeux.

Assassin’s Creed Odyssey

Changeons de moteur graphique et passons du côté d’Ubisoft avec un jeu en open world bien connu : Assassin’s Creed Odyssey. Une nouvelle fois, le jeu est réglé avec les paramètres graphiques au maximum et la synchronisation verticale désactivée. Le jeu intègre un benchmark que nous avons fait tourner plusieurs fois.

On retrouve des résultats similaires et cohérents avec ceux de Red Dead Redemption 2. L’écart entre les deux cartes graphiques est moindre (+8 % en moyenne), mais une nouvelle fois, la GeForce RTX 3080 permet de proposer le meilleur niveau de fidélité visuel en 4K avec un bon niveau de performances à 59 FPS en moyenne.

Le cas Flight Simulator

Flight Simulator est la claque graphique de l’année sur PC (en attendant la sortie de Cyberpunk 2077) et le test de ce jeu est forcément très attendu. Malheureusement, ce jeu DirectX11 semble avoir mis à genoux le processeur pourtant très véloce que nous utilisons. Si bien que les résultats de notre test — un voyage dans Paris sans multijoueur avec une météo nuageuse et contrôlée par le pilotage automatique — n’a pas donné des résultats exploitables. Avec les réglages du jeu sur Ultra, nous avons péniblement atteint les 30 images par seconde sur toutes les définitions d’affichages et sur les deux puces graphiques, signe que le facteur limitant n’était pas la puce graphique.

Nous ne tiendrons donc pas compte de ces résultats dans notre évaluation, mais nous tenions à donner un retour d’expérience sur ce jeu.

Ray tracing et DLSS : l’atout de Nvidia

En 2018, Nvidia a laissé de côté un temps ses historiques GeForce GTX, pour adopter le nom GeForce RTX, signe de l’importance placée sur la nouvelle implémentation hardware du ray tracing. Sur ce point, Nvidia était précurseur et la nouvelle génération Ampere a pour objectif d’apporter un peu de maturité après avoir défriché le terrain. Avec les GeForce RTX 3000, Nvidia promet de doubler les performances en ray tracing par rapport à l’ancienne génération.

Mais le ray tracing n’est qu’une partie de l’équation, l’atout de Nvidia reste avant tout sa technologie DLSS. Elle permet d’utiliser les Tensor Cores de 3e génération de la carte graphique pour améliorer la définition de l’image en utilisant l’intelligence artificielle. Plus concrètement, cela permet d’effectuer un rendu avec un maximum d’effets visuels en basse définition, un travail assez simple pour la carte graphique permettant d’avoir beaucoup de performances, puis d’artificiellement augmenter la définition de cette image pour atteindre la définition visée, de la 4K par exemple.

Wolfenstein YoungBlood

Notre premier jeu bénéficiant du ray tracing est Wolfenstein YoungBlood. Le dernier jeu de MachineGames et Arkane Studios propose deux benchmarks intégrés et utilise le même moteur id Tech 6 que Doom (2016) ou Wolfenstein 2 The New Colossus. Pour cette nouvelle session de test, nous avons utilisé une build en bêta privée spécialement optimisée pour tirer avantage de l’architecture Ampere.

Nous avons réglé tous les détails graphiques au maximum en 4K (3840 x 2160) et nous avons fait tourner les deux benchmarks sans ray tracing, puis avec le ray tracing, et enfin avec le ray tracing et le DLSS activé en mode qualité.

Ce test permet à Ampere de pleinement s’exprimer et prendre de l’avance sur l’architecture Turing. Ici, la GeForce RTX 3080 prend tout son sens et permet de faire tourner le jeu à plus de 144 FPS sans ray tracing. En activant ce dernier, on tombe à 89 FPS de moyenne ce qui montre encore à quel point cette technologie est coûteuse, surtout avec un rendu natif en 4K. Comme prévu, le DLSS permet de remonter les performances pour atteindre une belle moyenne de 115 FPS, parfaitement suffisante pour jouer dans de bonnes conditions.

Une fois de plus, la RTX 3080 prend une belle avance sur la RTX 2080 Ti (+33 % en moyenne) malgré une grande différence de prix. Compte tenu de la différence de performance entre une RTX 2080 Ti et une RTX 2080, on arrive bien au doublement des performances tant vanté par Nvidia entre une RTX 2080 et une RTX 3080.

Control

Le jeu Control de Remedy est devenu le fer de lance du ray tracing et du DLSS, car il a une utilisation assez gourmande de ces nouveaux effets de lumières. Le jeu n’intègre pas de benchmark. Pour obtenir ces performances, nous avons répété les mêmes mouvements dans le premier niveau du jeu qui se déroule dans des bureaux tellement propres que les reflets y sont nombreux.

Sans raytracing

Avec raytracing

Grâce au ray tracing, l’environnement autour du personnage se reflète dans la surface de verre recouvrant ce tableau. La différence est flagrante.

Un endroit parfait pour mettre à l’épreuve nos cartes. Nous avons répété plusieurs fois nos tests pour obtenir une moyenne des performances obtenues. Encore une fois, nous avons fait tourner le jeu en 4K avec les réglages au maximum, d’abord sans les options de ray tracing, puis avec (en les réglant sur « élevés »), et enfin en activant le DLSS. Dans ce dernier cas, nous utilisons une définition de rendu de 1920 x 1080 pixels, en gardant une définition d’affichage de 3840 x 2160 pixels.

C’est peut-être l’un de nos tests qui illustre le mieux le gap de puissance entre les deux générations de GeForce. Ici on peut constater les améliorations de Nvidia sur chacun des tableaux, d’abord les performances en rastérisation puisque l’on passe de 47 FPS à 66 (+40 %), mais aussi en ray tracing, qui passe de 26 à 41 FPS (+58 %), et enfin en activant le ray tracing et l’intelligence artificielle, de 73 à 104 FPS (+42 %).

Le jeu devient donc jouable en 4K60 sans ray tracing, et peut dépasser le cap des 100 FPS en ray tracing avec l’aide du DLSS.

Consommation

Sur son site, Nvidia annonce que la RTX 3080 peut consommer jusqu’à 320 watts. La marque n’a pas menti sur ce point, nous relevons une consommation maximum de 319 W lors des nos tests, pour la carte graphique seule. Si cette carte vous intéresse, il faudra donc prendre soin d’avoir une alimentation suffisante.

C’est une belle hausse de consommation si l’on compare aux 280 watts demandés par la GeForce RTX 2080 Ti. C’est une augmentation de 14 % de la consommation entre deux générations de cartes graphiques, même s’il faut noter que cette augmentation est bien plus faible que le gain en puissance. Cela signifie donc que les performances par watt consommé sont bien en augmentation. Nvidia joue ici sur les deux tableaux : une architecture plus optimisée poussée dans ses derniers retranchements avec une consommation supérieure.

Refroidissement

Que vaut le nouveau circuit de refroidissement développé par Nvidia et sur lequel le fabricant a beaucoup communiqué ? Nous avons comparé notre GeForce RTX 3080 Founders Edition au système crée par Zotac pour sa RTX 2080 Ti.

La température a certes augmenté, mais là encore, elle n’atteint que 71 degrés, ce qui reste tout à fait convenable pour un processeur graphique.

En silence

Tout cela se fait avec un silence impressionnant. Là où l’on peut clairement entendre notre RTX 2080 Ti vrombir dans les tâches les plus complexes, le bruit généré par la RTX 3080 ne nous a jamais dérangés. Il se traduit par un bruit de souffle léger et assez grave qui ne dérange pas à l’usage.

GeForce Experience, RTX Broadcast et Reflex

Depuis longtemps, Nvidia souhaite aussi distinguer ses produits par les logiciels maison qui les accompagnent. En plus de GeForce Experience, qui permet de gérer ses pilotes ou de régler automatiquement les paramètres des jeux, on peut aussi mentionner des initiatives comme Nvidia Ansel — qui permet d’avoir un mode photo complet dans une sélection de jeux — ou de pouvoir streamer localement un jeu sur un autre PC, un appareil mobile (avec l’application Moonlight) ou sur une Nvidia Shield.

Avec les GeForce RTX 3000, Nvidia introduit deux nouvelles technologies : Nvidia Broadcast et Nvidia Reflex. Le premier est un nouveau logiciel à télécharger qui permet aux streameurs (sur Twitch, Discord Live, YouTube ou Facebook Gaming) de gérer l’enregistrement du jeu, mais aussi et surtout d’utiliser l’intelligence artificielle pour améliorer l’audio, en supprimant les bruits, ou la vidéo, en permettant de supprimer l’arrière plan filmé par la webcam. De quoi à terme permettre aux streameurs de se passer d’un fond vert par exemple.

Nvidia Reflex vise plutôt les joueurs compétitifs, et en particulier le marché de l’e-sport sur des jeux comme Fortnite, Valorant ou Apex Legends. Il s’agit de réduire au maximum la latence du système, du clic de la souris jusqu’à l’affichage à l’écran en passant évidemment par la carte graphique. Pour cela, les développeurs doivent intégrer les fonctions Nvidia Reflex au jeu, ce qui explique le faible nombre de titres compatibles (bien qu’ils soient populaires et représentent bien le marché de l’esport aujourd’hui). Notez que Nvidia Reflex ne demande pas une nouvelle carte graphique, la solution est compatible à partir des GeForce GTX série 900.

C’est cette suite de logiciels qui peut aussi justifier le choix d’une GeForce, bien qu’elle s’adresse à des profils bien particuliers (streameur, joueurs compétitifs).

Prix et disponibilité de la GeForce RTX 3080

La Nvidia GeForce RTX 3080 sera disponible à partir du 17 septembre 2020. Elle sera commercialisée par Nvidia à partir de 719 euros pour la Founders Edition, mais on pourra la trouver à différents prix chez d’autres fabricants. L’Asus ROG Strix RTX 3080 est par exemple proposée à partir de 804 euros.