Test : NVIDIA RTX 4090 Founders Edition, des performances colossales

Nous y sommes, voici venu le temps de passer en test dans la Cuisine du Hardware la belle carte graphique NVIDIA GeForce RTX 4090 Founders Edition. Précisons tout de suite que pour un usage purement gaming, cette carte sera clairement surdimensionnée et il vaut mieux attendre les RTX 4080. Bref, voyons tout au long de ce test les performances de cette RTX 4090 en matière de jeux vidéo, applicatifs, mais aussi consommation, températures et bien sûr des latences.

Notre test de la carte graphique NVIDIA RTX 4090 Founders Edition

• Introduction et caractéristiques techniques
• Architecture Ada Lovelace
• Benchmarks
• Rendus 3D
• Far Cry 6 et Assassin’s Creed Valhalla
• F1 2022 et Call of Duty: Black Ops Cold War
• Total War: THREE KINGDOM et Watch Dogs: Legion
• Shadow of the Tomb Raider et Cyberpunk 2077
• Performances relatives en jeu (1080p, 1440p et 2160p)
• Températures, latences et consommations
• Conclusion

Pour commencer dans le dur, parlons des caractéristiques techniques de ce GPU venant de chez NVIDIA, le GPU AD102-300 dispose de 16 384 cœurs CUDA, 128 RT Cores et 512 Tensors Cores. En comparaison la RTX 3090 Ti, le précédent flagship de NVIDIA est à 10 752 cœurs CUDA, 84 RT Cores et 336 Tensors Cores. Mais en plus d’avoir un gain significatif du nombre de cœurs, nous passons aussi sur la 3e génération de RT Cores et la 4e génération de Tensors Cores. On a donc un double gain : le nombre et les performances par cœur. Au niveau de la configuration mémoire, nous retrouvons toujours 24 Go de GDDR6X fonctionnant à une vitesse de 21 Gbps via des puces de chez Micron. Avec le bus de 384-bits, nous avons donc une bande passante de 1008 Go/s.

Mais cette nouvelle génération de cartes graphiques introduit aussi le DLSS 3 permettant des gains doublés par rapport au DLSS 2. Notez que NVIDIA annonce des performances allant jusqu’à 4x face à Ampere en combinant le DLSS 3, le SER et les RT Cores nouvelle génération. Nous verrons ce qu’il en est plus loin lors de nos tests en gaming.

La NVIDIA RTX 4090 Founders est un monstre de puissance brute avec 191 RT-TFLOPs, 83 Shader-TFLOPs et 660,6 Tensor-TFLOPs. Même niveau cache, cette RTX 4090 dispose de 72 Mo de L2, soit 12x plus que la RTX 3090 Ti.

Petite précision, les RTX 3090 étaient davantage destinées aux professionnels qu’aux gamers. Il est logique de penser qu’il en va de même concernant cette RTX 4090 qui conviendra plus aux pros (on parle d’applicatif) plutôt qu’aux gamers. Alors oui, c’est la carte la plus puissante pour le gaming, mais si c’est juste pour jouer, ce n’est pas la plus intéressante à nos yeux en raison de son prix bien trop élevé, à moins d’être un gamer très fortuné. D’ailleurs, encore plus que la RTX 3090 Ti, cette carte sera capable de jouer dans une définition 8K (7680 x 4320 pixels), notamment grâce au DLSS 3. À ce niveau, nous adorerions avoir un vrai écran 8K et proposer des benchmarks dans cette définition également.

Au niveau des fréquences, nous sommes ici sur du 2,23 GHz en Base et 2,52 GHz en Boost, ce qui représente un beau gain face à la génération précédente. Le TDP annoncé est de 450W (alimentation de 850W recommandée) et nous avons le connecteur 12VHPWR (PCIe Gen5) pour l’alimentation. D’ailleurs pour reparler de l’alimentation, il faut préciser certaines choses. Nous avions parlé il y a peu de temps d’un cycle de vie limité pour la connexion/déconnexion de l’adaptateur 4*8-pins vers 12+4-pins. Mais en fait, il se pourrait que cela soit un « faux » problème. En pratique, et aussi étonnant que cela puisse paraitre, les Molex que nous connaissons tous ont déjà cette « durée de vie ».

Enfin, la carte est assez imposante avec 304 mm de longueur, 137 mm de largeur et 61 mm d’épaisseur. Mais notez qu’à côté de la RTX 3090, elle est même plus courte de 9 mm, mais gagne légèrement en épaisseur. Il faut avouer qu’à la vue des images, nous avions imaginé une carte bien plus imposante. Finalement, ce ne seront que les customs qui disposeront de tailles dantesques.

Nous avons toujours le NVIDIA Encoder (NVENC), mais celui-ci passe dans sa 8e génération. Alors que sur Ampere, le NVENC ne faisait que du décodage, sur Ada Lovelace il est également capable de faire de l’encodage. Précisons qu’il s’agit ici d’un module indépendant sur le GPU qui a pour but de libérer les ressources du CPU.
Mais ce n’est pas tout puisque nous avons même deux encodeurs AV1 sur les RTX 4080 et RTX 4090 pour permettre du multitâche. D’ailleurs, l’encodeur AV1 d’Ada est 40 % plus efficace que le codeur H.264 utilisé dans les GPU de la série GeForce RTX 30. D’ailleurs, à débit équivalent et donc à poids équivalent, l’AV1 permet une meilleure qualité pour enregistrer ses gameplay et uploader ses vidéos sur YouTube que le H.264. Concrètement, cela permet aux streameurs et créateurs de contenus d’augmenter la qualité de leurs enregistrements et les exports vidéo sont également bien plus rapides.

Tout ceci permettra aux utilisateurs qui diffusent aujourd’hui des flux en 1080p d’augmenter la définition de leurs flux en 1440p tout en exécutant les fonctions de décodage et de codage. Le logiciel OBS optimise également les pipelines d’encodage afin de réduire la charge de travail de 35% pour tous les GPU NVIDIA et prendra prochainement en charge l’AV1.

En plus de NVENC, les GPU Ada Lovelace intègrent également le décodeur matériel de cinquième génération qui a été lancé pour la première fois avec Ampere : le NVDEC. Ce dernier prend en charge le décodage vidéo sur les formats MPEG-2, VC-1, H.264 (AVCHD), H.265 (HEVC), VP8, VP9 et les formats vidéo AV1. Le décodage 8K/60 est également entièrement pris en charge. NVIDIA a aussi annoncé travailler sur l’IA pour permettre la production de vidéos de haute qualité.

Notez que la suite NVIDIA Broadcast voit également des améliorations comme la suppression du bruit et de l’écho de la pièce sans oublier la qualité de l’image et du fond virtuel. NVIDIA a également travaillé avec Discord pour y permettre des streams de bout en bout avec AV1. Ainsi, d’ici la fin de l’année nous verrons une mise à jour pour améliorer la qualité du partage d’écran.

En termes de tarifications, cette NVIDIA RTX 4090 Founders Edition est vendue au prix de 1949 euros (1599$). Un tarif particulièrement élevé, même si ça reste toujours moins cher que la RTX 3090 Ti à sa sortie il y a à peine quelques mois. Nous parlerons plus en détail du prix dans la conclusion de ce test.

Une alimentation plus stable pour la NVIDIA RTX 4090 Founders

La consommation de la RTX 4090 a fait l’objet de nombreux leaks et a maintenant une mauvaise image auprès du public de ce que nous avons constaté sur les réseaux sociaux. Dans cette partie, on ne va pas spécifiquement parler de la consommation, mais plutôt de l’alimentation, pour les relevés de consommations nous vous invitons à aller dans la page dédiée et celle du test de Cyberpunk 2077 pour plus de détails, spoiler alerte : vous pourriez être surpris.

Nous le savons, le TDP de la RTX 4090 est de 450W. En revanche, le câble PCIe Gen5 est capable de délivrer jusqu’à 600W pour donner une marge d’OC. D’ailleurs, la carte dispose d’un étage d’alimentation de 23 phases (20 pour le GPU et 3 pour les puces mémoires). NVIDIA affirme avoir repensé son VRM pour offrir une gestion améliorée de la tension transitoire. Ceci afin de minimiser le type de pics ou d’excursions que nous avons vus avec les cartes graphiques haut de gamme de la génération précédente telles que les séries RTX 3090 Ti et Radeon RX 6900. Ces pointes provoquent souvent des arrêts spontanés sur certaines alimentations, même si elles avaient une puissance nominale beaucoup plus élevée que nécessaire.

Petite note à tout hasard concernant l’adaptateur fourni 4*8-pins vers PCIe Gen5 : il n’est pas obligatoire de brancher les quatre PCIe 8-pins. En effet, trois suffisent, le dernier étant la marge en cas d’OC.

Dans le graphique ci-dessus, NVIDIA montre comment les pics de courant sont atténués par leur nouvelle conception VRM qui utilise une boucle de rétroaction du contrôleur PID. On peut voir que la courbe de la RTX 3090 est beaucoup moins stable contrairement à la RTX 4090 qui reste relativement stable et suit simplement la tendance générale du modèle de charge actuel grâce à une amélioration de 10 fois du temps de réponse de la gestion de l’alimentation. Il convient également de souligner que le pic de courant de puissance de crête sur le RTX 3090 est supérieur à celui du RTX 4090, même si la RTX 3090 est évaluée à 100W de moins que le RTX 4090 (350W contre 450W).

Précisons que ceci est valable pour la Founders Edition, ce n’est pas obligatoirement le cas pour les modèles customs qui peuvent utiliser une autre conception de l’étage d’alimentation. NVIDIA précise également qu’il n’est pas obligatoire de disposer d’une alimentation PCIe Gen5. Certaines marques comme CORSAIR ou encore be quiet! ont déjà annoncés des câbles spécifiques : deux PCIe du côté alimentation vers un PCIe Gen5 côté carte graphique.

Packaging : NVIDIA RTX 4090 Founders Edition

Au niveau du packaging, NVIDIA a tout de même changé le carton et la présentation de la carte dans son écrin. En effet, sur un carton entièrement noir, la face avant présente la référence et le logo de la marque dans un ton gris. L’arrière va monter le code-barre, le numéro de série, mais aussi quelques informations sur les caractéristiques de la carte. Le dessus montre le cadre argenté de la carte, mais ce sont les côtés qui nous interpellent le plus. En effet, on voit plusieurs couches de cartons plier un autocollant au centre « Tear ».

Une fois l’autocollant retiré, on peut alors ouvrir comme un livre le carton et y découvrir la carte dans son écrin. Une présentation assez sympathique.

Sous la carte graphique, on va trouver le bundle. Dans une petite boîte qui faut retirer en tirant sur la languette qui dépasse, on va avoir un mini-guide d’installation rapide.

Et bien sûr, dans cette boîte nous avons aussi l’adaptateur 4*8-pins vers 12VHPWR.

NVIDIA RTX 4090 Founders : aspect visuel

Visuellement, les nouvelles Founders RTX 4000 sont très proches des RTX 3000, à quelques subtiles différences près.

Comparativement à la génération précédente, NVIDIA a choisi de nouveaux ventilateurs sélectionnés parmi 50 candidats. Ce nouveau modèle légèrement plus grand permet un débit d’air jusqu’à 20% supérieur à celui de la RTX 3090 Ti. Mais pour le système de refroidissement, NVIDIA a également repensé la plaque de chambre à vapeur s’occupant du refroidissement du GPU et des puces mémoires.

Pour le reste, c’est sensiblement pareil que ce que nous avions sur les RTX 3090 et Ti avec un ventilateur de chaque côté et des ailettes sur une bonne partie de la carte pour augmenter la surface de dissipation de chaleur.

Sur les tranches, c’est toujours aussi sobre, du gris sur les côtés et des ailettes peintes en noir au centre.

Au niveau des extrémités, nous avons d’une part l’équerre PCIe avec la connectique vidéo composée de trois ports DipslayPort 1.4a et d’un port HDMI 2.1. On peut également voir l’aération puisque l’air chaud est aussi expulsé via l’arrière de la carte. De l’autre côté, nous trouvons simplement le carénage gris maintenant légèrement concave avec un petit cache cachant la partie servant à démonter le système de refroidissement dans le cas où l’on voudrait sortir le PCB seul.

Caractéristiques techniques : NVIDIA RTX 4090 Founders Edition

Passons à la suite et regardons de plus près l’architecture Ada Lovelace.

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• Introduction et caractéristiques techniques
• Architecture Ada Lovelace
• Benchmarks
• Rendus 3D
• Far Cry 6 et Assassin’s Creed Valhalla
• F1 2022 et Call of Duty: Black Ops Cold War
• Total War: THREE KINGDOM et Watch Dogs: Legion
• Shadow of the Tomb Raider et Cyberpunk 2077
• Performances relatives en jeu (1080p, 1440p et 2160p)
• Températures, latences et consommations
• Conclusion