Test • NVIDIA GeFORCE RTX 3090

• RTX 3090 Founders Edition

Si vous êtes intéressé par les détails de l'architecture Ampere, nous vous invitons naturellement à consulter le dossier consacré à la RTX 3080. Pour sa grande soeur, Nvidia réutilise le GPU GA102, dans une configuration toutefois différente. Voici résumé ci-dessous les principales caractéristiques du GPU complet ainsi que de ces 2 déclinaisons.

La RTX 3090 dispose de pratiquement 98% des unités présentes dans le die activées (un seul TPC soit 2 SM désactivés), alors que la RTX 3080 se contente de 81%. Le bus mémoire est intégralement conservé et couplé à de la mémoire légèrement plus rapide, en très grande quantité, différant ainsi notablement de sa petite soeur. Nous détaillerons les fréquences respectives un peu plus bas. Pour finir, voici ci-dessous le diagramme logique du GA102, que nous avons légèrement modifié pour correspondre à la version embarquée sur la RTX 3090.

GA102 tel que configuré pour la RTX 3090

Nvidia précise que cette carte graphique dispose d'un TGP (Total Graphic Power soit la puissance totale absorbée par la carte complète et pas juste du GPU) de 350 W. Une valeur encore plus élevée que celle de la RTX 3080, déjà détentrice d'un bien triste record à ce niveau. Cela ne correspond toutefois "qu'à" une augmentation de 9,4%, alors que le nombre d'unités de calcul progresse de 20%, tout comme le bus mémoire. Si les performances ne sont pas trop impactées par cette enveloppe, le ratio performance/watt devrait progresser quelque peu. Nous vérifierons cela en temps voulu, intéressons-nous tout d'abord à la carte fournie par Nvidia, une Founders Edition facturée 1549 € sur son magasin en ligne, un tarif prohibitif pour beaucoup.

D'un point de vue esthétique, c'est une RTX 3080 à qui l'on aurait fait subir des séances de bodybuilding + hormones intenses. C'est bien simple, tout est démesuré chez elle : 31,4 cm de long, occupation de trois slots et dépassement en largeur de 3 cm. Sur la balance, elle prend aussi ses aises avec pas moins de 2185 g. Plus de 2 kg, vous ne rêvez pas. Dommage que Nvidia n'ait pas jugé utile d'ajouter un support pour protéger le port PCIe. Si vous désirez transporter votre boitier avec une telle carte, un démontage préventif s'impose. Côté finition, cellle-ci est tout aussi soignée que celle de sa petite soeur, un très bon point.

La face avant de la GeForce RTX 3090 FE

Les ventilateurs (toujours un par face) ont eux aussi subi une croissance notable, puisqu'ils accusent à présent un diamètre de 105 mm chacun, avec des profils de pales différents. On retrouve également les mêmes diodes électroluminescentes, permettant un éclairage des profils métalliques courant sur les deux faces. On notera également à l'arrière, le cache dissimulant le port NVLink, permettant de réaliser du SLi, la seule exception au sein de la série 30, pour l'heure. Il faudra opter pour un pont spécifique, permettant le raccordement de 2 cartes au maximum, avec un débit cumulé de 112,5 Go/s.

Et la face arrière

La carte vue de côté laisse apparaître le carénage métallique séparant le dissipateur en 4 parties (plus de détails un peu plus bas). Au milieu des ailettes en partie centrale de la carte, on aperçoit le connecteur à 12 broches, déjà usité sur la RTX 3090. Le logo GeForce RTX est bien évidemment rétroéclairé lui aussi, cette vue permet également de s'assurer que l'épaisseur de la carte se limite bel et bien à 3 slots réels (ce qui est déjà conséquent).

Le nouveau connecteur d'alimentation à 12 broches de la RTX 3080 FE

Concernant le nouveau connecteur à 12 broches utilisé, Seasonic nous a fait parvenir des jeux de câbles l'utilisant et permettant de se connecter directement à ses blocs d'alimentation compatibles. Cela évite de passer par un adaptateur (meilleur câble management), avec une puissance maximale admissible bien supérieure à celle fournie par 2 connecteurs à 8 pins. En effet, chaque câble 16AWG de 75 cm utilisé ici, autorise le passage de 9 A, ce qui nous donne une puissance maximale de 648 W. Nous les avons testés sans aucun souci sur les modèles Prime Titanium 850W & Prime Platinum 1000 W, et ce tant avec la RTX 3080 que 3090. Juste un point décevant, qui n'est pas du fait de Seasonic, mais du caméléon : malgré l'utilisation en direct des câbles sur le bloc d'alimentation, l'équilibrage des sources 12 V n'est pas modifié.

Si cela ne pose pas de problème par défaut, en augmentant par contre la limite de puissance, la 3090 FE ne va pas puiser l'intégralité de cette augmentation au niveau du connecteur 12 broches, mais augmente également l'intensité sur le slot x16, dépassant alors la norme (6,12 A en moyenne au lieu de 5,5 A max.). C'est un point modifiable via les pilotables, toutefois il n'est pas sûr qu'une modification soit apportée, puisqu'il nous emble difficile de détecter si en amont le connecteur est raccordé à un adaptateur 2 x 8 pins (300 W max) ou un bloc compatible (jusqu'à 648 W max). Le prix n'est pas encore connu en France, mais ne devrait pas tarder. Notez toutefois que vous pouvez le recevoir gratuitement de la part de Seasonic, si votre alimentation est éligible et que vous le réclamiez avant la fin d'année.

Un câble dédié par Seasonic pour ses blocs d'alimentation modulaires

La puissance maximale respectant les normes PCIe est de 375 W, en utilisant l'adapteur 2 x 8 pins assisté du slot x16. La marge disponible pour l'overclocking sera donc extrêmement limitée, puisque le TGP est déjà fixé à 350 W par défaut. La connectique est identique à la RTX 3080, avec 3 connecteurs Display port 1.4a et un HDMI 2.1. Les 2 équerres supérieures sont presque totalement ajourées, de quoi laisser passer un flux d'air important, même si la partie située au-delà de l'équerre risque de se retrouver dans le boitier, selon la conception de ce dernier.

Les connecteurs vidéo

Le radiateur divisé en 4 parties est composé d’ailettes en aluminium surplombant une chambre à vapeur, elle-même complétée par 4 caloducs diffusant la chaleur sur toute la longueur du refroidisseur. Comme nous l'indiquions précédemment, les 2 ventilateurs dont le fonctionnement est indépendant, se situent de part et d'autre du radiateur.

Le radiateur démonté

Malgré les dimensions en hausse, le principe de fonction du dissipateur reste inchangé : le ventilateur arrière (le plus éloigné de l’équerre de fixation) aspire l'air en provenance du bas du boitier (il fonctionne en pull, d'où la forme des pales) à travers les ailettes du radiateur. Si le flux de ce dernier est conforme à la norme ATX et correctement pensé, c'est de l'air frais en provenance de l'extérieur via le (ou les) ventilateurs en façade. À noter toutefois que l'air réchauffé qui est donc rejeté par ce même ventilateur, va être dirigé pile dans la zone d'aspiration d'un radiateur type tour pour le CPU. Dans le cas d'un AIO cela ne sera pas un problème, mais nous avons effectivement noté un échauffement (limité) de 2°C du CPU dans notre boitier Cosmos II, en utilisant un Noctua NH-D15 SE. Le ventilateur le plus proche de l'équerre de fixation va lui aussi aspirer l'air frais en partie basse du boitier et le pousser (push) vers le radiateur. Le flux d'air étant bloqué en direction de l'arrière ou des côtés de la carte, il n'aura pas d’autre choix que de s'orienter vers l’équerre pour y être expulsé, à l'exception de l'excroissance au-delà de l'équerre.

Le principe de fonctionnement du refroidisseur des GeForce RTX 3080/3090 FE

Le PCB est très similaire à celui de la RTX 3080 FE, mais il est plus haut pour s'adapter au dimension du refroidisseur (permettant ainsi de les solidariser ainsi qu'au connecteur à 12 broches d'affleurer au sein de ce dernier). Il est également légèrement plus long, là aussi en raison des dimensions du dissipateur, en l'occurrence du diamètre plus important des ventilateurs. La découpe triangulaire pour permettre au flux d'air traversant le radiateur de ne pas être bloqué par le PCB, est donc légèrement décalée. Dans les 2 cas (hauteur comme longeur), Nvidia s'est contenté de rajouter de la matière (résine époxyde), sans utiliser la surface supplémentaire, hormis le repositionnement des deux inductances sous le connecteur 12 broches. Les emplacements mémoires sont cette fois intégralement peuplés : 24 puces GDDR6X d'origine Micron sont utilisées, et les VRM manquants sur la RTX 3080, sont cette fois bel et bien présents.

Et le PCB de la 3090 quelque peu étiré !

Une autre vue du PCB permet de constater tout le travail d'optimisation réalisé par Nvidia pour condenser au maximum les éléments, même si les ajouts de matière par rapport à la 3080 FE, auraient pu être mis à profit pour espacer quelques composants. Le caméléon a certainement voulu s'éviter un redesign du PCB, spécifiquement pour cette carte.

Le même sous un autre angle

Poursuivons la description de notre carte au travers de GPU-Z, qui dans sa version 2.34, supporte officiellement les dernières RTX (les versions précédentes plantent au lancement). On retrouve donc les 10 496 unités de calculs et 328 TMU. Les 24 Go de GDDR6X adressés par un bus 384-bit, sont là aussi correctement reportés. Côté fréquence , la mémoire est cadencée à 1219 MHz, mais du fait de l'usage d'un signal PAM 4, doublant le débit à fréquence équivalente, cela correspond à un débit de 19,5 Gbps. Côté GPU, le boost annoncé est fixé officiellement à 1695 MHz, mais quid en pratique ?

GPU-Z RTX 3090 Founders Edition

Au repos, le GPU se stabilise à 210 MHz et la mémoire à 50 MHz, soit les mêmes valeurs reportées que celles de la RTX 3080 FE. En charge, nous avons réussi à mesurer (via les log) un maximum à 2025 MHz, sans pouvoir en faire une capture d'écarn toutefois. En effet, lorsque la charge est modérée, le GPU n'utilise pas sa fréquence maximale, et lorsque la charge est lourde, la carte est presque instantanément bridée par son enveloppe de puissance maximale (TGP). Nous n'en sommes toutefois pas bien loin (1 seul bin d'écart). Sous The Witcher III, la fréquence fluctue constamment avec un minimum à 1740 MHz et une moyenne durant 30 min qui s'établit à 1765 MHz, soit 4,1 % de mieux que le boost indiqué et seulement 10 MHz de moins que sa petite soeur.

Les fréquences de la RTX 3090 FE

C'est tout pour la GeForce RTX 3090 Founders Edition, passons page suivante aux spécifications.