Test • NVIDIA GeFORCE RTX 3060

• GA106

Si vous êtes intéressés par les détails de l'architecture Ampere, nous vous invitons naturellement à consulter la partie correspondante dans le dossier consacré à la RTX 3080. Comme nous l'indiquions en débutant cet article, la nouvelle venue utilise le GPU GA106, qui apparait donc pour la première fois. Ces puces xx6 sont généralement utilisées en version intégrale ou presque sur les cartes de la gamme xx60 (GM204 = 960, GP106 = 1060, TU106 = 2060 (version castrée mais bien moins sur le refresh SUPER)), celle-ci ne faisant donc pas exception. Pourtant, depuis le début des RTX 30, Nvidia a fait glisser sa gamme vers le GPU supérieur ou dans une configuration plus musclée (3080 utilisant un GA102 et non 104, 3060 Ti utilisant elle GA104 et non 106), du fait de la concurrence atteignant un niveau non attendu ou d'un procédé de gravure moins performant qu'espéré. Mais du coup, le caméléon ne pratique pas ce glissement pour la RTX 3060. Est-ce dû à une RX 6700 finalement moins ambitieuse ou simplement la certitude de vendre compte-tenu de la demande actuelle ? Il faudra attendre quelque peu pour connaitre la réponse, toujours est-il que pour revenir à la RTX 3060, voici résumé ci-dessous les principales caractéristiques de  son GPU.

La RTX 3060 dispose d'un peu plus de 93% des unités présentes dans le die activées (un seul TPC soit 2 SM désactivés). Un chiffre du même ordre que celui retrouvé pour le GA102 de la RTX 3090 ou le GA104 de la RTX 3070 par exemple. Nous détaillerons les fréquences respectives un peu plus bas. Nvidia ne fournissant pas de diagramme pour cette carte, nous avons modifié celui d'un GA106 complet, pour faire apparaître les désactivations. Ainsi, un seul GPC se voit impacté en perdant 20% de ses unités, tandis que les deux autres sont complets, tout comme le sous-système mémoire. Si on s'attache à présent à la structure macro du GPU, ce dernier ressemble à un TU106 auquel on aurait amputé le bus mémoire d'un quart, mais avec les apports d'Ampere (doublement des unités FP32). Bref un GPU mieux doté côté puissance de calcul brute, mais limité par sa bande passante mémoire. Nous verrons à l'usage ce qu'il sen sera, mais on sent que les arbitrages opérés l'ont été dans le but de réduire les coûts via une puce plus petite, mais pas forcément beaucoup plus ambitieuse que sa devancière au niveau des performances en rastérisation.

A noter toutefois que le GPU sera systématiquement associé à 12 Go de mémoire sur les 3060, soit davantage que les RTX 3060 Ti, 3070 et même 3080. Pourquoi une telle quantité sur cette carte, alors que les modèles plus haut de gamme sont moins bien lotis à ce niveau ? Tout simplement parce que le caméléon n'avait pas d'autre choix du fait d'un bus mémoire 192-bit, imposant avec les puces disponibles, soit 6 Go soit 12 Go, sans bricoler un bus hybride façon GTX 970, que Nvidia souhaite probablement éviter de reproduire... Et si le choix retenu est finalement la seconde valeur, ce n'est pas par bonté d'âme des verts, mais tout simplement car 6 Go (à contrario de 8 ou 10 Go), commencent à être réellement limitants dans quelques jeux contemporains et les définitions visées par cette carte. Il eut été ainsi très mal avisé de proposer une carte déjà limitée par ce paramètre dans certains jeux, alors qu'elle commence tout juste sa commercialisation.

GA106, dans sa version amputée pour la RTX 3060

Un dernier point sur le GPU, Nvidia a décidé de s'attaquer au problème du minage de l'Ethereum sur cette GTX 3060, via un mix de solution hardware et software. En pratique, dès que les pilotes détectent certains algorithmes, le débit de calcul est divisé par 2 pour rendre la solution moins pertinente pour cette tâche. Des tests rapides montrent que c'est effectivement bien fonctionnel, mais que d'autres cryptomonnaies peuvent toujours être miner à plein débit. Voilà pour les choix du caméléon concernant son nouveau GPU, rappelons à présent comment ce dernier se positionne dans les productions récentes de puces graphiques. Le passage au process 8 nm de Samsung a permis de gonfler la puissance en virgule flottante dans une enveloppe de puissance similaire, tout en réduisant significativement la taille du die, malgré l'inflation du nombre de transistors le constituant. Ce n'est bien sûr pas sans intérêt, puisque plus la surface est réduite, et plus il est possible de produire de GPU par Wafer (disques de silicium sur lesquels sont gravés les semi-conducteurs). 

GA106 embarquent ainsi 12 milliards de transistors au sein des 276 mm² de son die. Ce dernier ne fait donc que 62% de la taille de TU106, tout en augmentant de 11 % le nombre de transistors intégrés. En conséquence, la densité progresse de 79 %. Au-delà de ce gain impressionnant, on notera que la densité atteinte est remarquable, puisque supérieure à celle des puces Vega 20 et Navi 10, utilisant pourtant un procédé d'une génération ultérieure, probablement du fait d'un effort particulier au niveau du design de la puce. A noter toutefois qu'en comparaison, GP106 ne faisait à son époque que 200 mm² en 16 nm, ou GM206 232 mm² en 28 nm. Sans en arriver à la taille extravagante de TU106 pour une puce de cette série, GA106 est donc plutôt un "gros" GPU pour sa gamme, du fait d'une inflation significative du nombre de transistors employés depuis 2 ans, et l'introduction des accélérations RT et IA.