GeForce RTX 3080 mobile, Max-Q, Dymanic Boost, Whisper Mode : notre test des nouveautés Nvidia pour le PC portable de 2021

Introduction

Les GeForce RTX 3000 mobiles sont enfin de sorties ! Si la disponibilité des versions Desktop est encore problématique, ce n’est pas (encore ?) le cas pour les versions mobiles. Nous avons pu mettre la main sur un MSI GS66 Stealth, une machine qui embarque le GPU mobile le plus rapide du moment puisqu’il s’agit d’une RTX 3080.

MSI GS66

MSI GS66 // Source : Matthieu Legouge

Après avoir présenté sa nouvelle génération de puces graphiques en version mobile lors du CES 2021, Nvidia a donné, le 26 janvier, le coup d’envoi des hostilités pour que l’architecture Ampere et ses cartes GeForce RTX de 2e génération débarquent sur PC portable. Avec plus de 70 PC portables annoncés, pour les joueurs comme pour les créateurs, il faut aussi compter, dans un premier temps, sur l’arrivée de 28 variantes pour ces GeForce RTX 3060, GeForce RTX 3070 et GeForce RTX 3080. Une nuance importante à comprendre que nous expliquons plus bas.

Caractéristiques techniques de la RTX 3080 mobile

La RTX 3080 mobile qui équipe notre machine de test intègre une puce GA104-775-A1, gravée en 8 nm par Samsung. Elle profite d’une fréquence d’horloge maximale de 1 245 MHz, d’un total de 6 144 cœurs CUDA, et de 16 Go de mémoire GDDR6 sur un bus 256-bit avec une bande passante de 384 Go/s. Le TGP de base est quant à lui de 80 W sur cette puce, mais monte à 95 W sur notre machine grâce au Dynamic Boost 2.0 que nous évoquerons ensuite.

Source : Matthieu Legouge

Source : Matthieu Legouge

MSI GS66 Stealth 10UH : notre configuration de test

Concernant la machine en elle-même, ce MSI GS66 Stealth embarque un processeur Intel Core i7-10870H avec 8 cœurs et 16 threads pour une fréquence de base de 2.2 GHz et 5 GHz en turbo. Du côté de la mémoire vive, nous avons le droit à 2 x 8 Go de DDR4 en Dual-Channel, cadencé à 3 200 MHz.

Le MSI GS66 Stealth 10UH possède également une dalle IPS de 15,6″, 240 Hz en QHD (2560 x 1440), définition avec laquelle nous avons réalisé nos tests. Enfin, Windows 10 est ici en édition Professionnelle (version 20H2), le tout prend place sur un SSD NVMe Western Digital SN730 de 1 To. Les pilotes Nvidia Game Ready ont été mis à jour vers la version 461.40 avant de débuter le test.

RTX 3000 : une stratégie en rupture

Avant d’entrer dans le vif du sujet, il semble judicieux de revenir sur cette nouvelle génération de GPU mobile. Si elle implique un saut générationnel certain grâce à l’architecture Ampere, elle amorce également une rupture par rapport à la génération précédente, ce qui ne manquera pas d’entrainer la confusion chez les consommateurs.

Tout d’abord, et contrairement à ce que nous avons pu lire ici et là, Nvidia n’a pas abandonné la dénomination Max-Q pour ses GPU mobile. Par le passé, les cartes GeForce pour PC portables étaient segmentées selon les configurations Max-Q et Max-P, la première désignait un TGP réduit afin d’être adapté aux châssis fins et légers, alors que la seconde impliquait des GPU plus gourmands et donc plus performants, au final une histoire d’efficacité énergétique et de gestion des températures.

Nvidia offre un tableau peu lisible pour les amateurs

Nvidia offre un tableau peu lisible pour les amateurs

Seulement, l’efficacité énergétique d’un laptop repose en majeure partie sur la conception de son châssis, pour cette raison Nvidia laisse l’OEM déterminer lui-même le TGP de chaque référence, comme nous l’avons vu, de 80 à 150 W pour la RTX 3080, de 80 à 125 W pour la RTX 3070, et enfin de 60 à 115 W pour la RTX 3060.

L’efficacité énergétique d’un laptop repose en majeure partie sur la conception de son châssis

À voir ces variations, ainsi que les fiches techniques des ordinateurs dévoilés il y a peu, le risque pour le consommateur est de ne pas s’y retrouver concernant les performances respectives de chaque machine, d’abord car il est possible qu’un laptop équipé d’une RTX 3060 avec un TGP de 115W offre de meilleures performances qu’un modèle équipé d’une RTX 3070 à 80 W, mais aussi, car il semble difficile de savoir précisément si tel ou tel GPU basse consommation profitera ou non des améliorations de la technologie Max-Q de 3e génération et notamment du Dynamic Boost 2.0 qui influence directement les performances.

Le meilleur moyen de connaitre le TGP et les technologies embarquées par le GPU reste encore d’ouvrir le panneau de configuration Nvidia et de se rendre dans « informations système »

Le meilleur moyen de connaitre le TGP et les technologies embarquées par le GPU reste encore d’ouvrir le panneau de configuration Nvidia et de se rendre dans « informations système »

Au final, avec le Max-Q de 3e génération, Nvidia évoque une approche « plus large » que par le passé, avec « un ensemble holistique de technologies de plate-forme », pour la conception d’ordinateurs portables puissants et fins. On y retrouve ainsi les fonctionnalités Dynamic Boost 2.0, Whisper Mode 2.0, Advanced Optimus, mais aussi la fameuse Resizable BAR et le DLSS, autant de choses sur lesquelles nous reviendrons ensuite. Là où les choses se compliquent, c’est que les fabricants de PC peuvent choisir d’intégrer seulement certaines de ces fonctionnalités.

Pour résumer, il va falloir être attentif et vigilant lors de l’achat d’un ordinateur portable équipé d’une GeForce RTX série 30. À l’instar des cartes RTX série 20, les performances ne sont naturellement pas vraiment comparables aux cartes homonymes destinées aux ordinateurs de bureau. Cependant, on peut s’attendre ici à ce que l’écart de performances se creuse davantage entre une version mobile et une version desktop d’une RTX 3000 par rapport à ce qui se faisait sur la série 20.

Sans plus attendre, regardons ce que nous réserve le MSI GS66 Stealth en matière de performances.

Tests synthétiques

3DMark

3DMark nous donne une bonne idée de la puissance d’une carte donnée pour une approche comparative relativement précise. Lors d’un premier test avec Time Spy, nous obtenons un score graphique de 10 126 points, pour un score global de 9 706 points, le tout avec une moyenne de 67,66 fps et 56,83 fps sur la première et la seconde partie du benchmark et une température qui ne dépasse pas les 61 °C.

Time Spy Extreme, un test similaire mais réalisé en 4K avec DirectX 12, nous affiche un score graphique de 4 887 points, pour un score global de 4 492 points. Notre exemplaire tient une moyenne de 31,75 fps lors de la première partie du test et 28,11 fps sur la seconde, avec une température maximale de 64 °C pour le GPU.

À en croire les moyennes observées ici et là, notre exemplaire de test montre une hausse de performance comprise en 18 et 19 % sur ces deux tests par rapport à une RTX 2080 Max-Q. Cependant, même si la comparaison manque de pertinence, nous observons ici une différence de performances d’environ 40 % par rapport à la version desktop d’une RTX 3080.

3DMark DirectX Ray Tracing

Pour évaluer les performances en Ray Tracing de notre RTX 3080 mobile, nous avons eu recours au test DirectX Ray Tracing de 3DMark dans un premier temps, puis avons également lancé Port Royal afin de jauger les performances Ray Tracing en temps réel.

Lors du premier test, notre GPU parvient à obtenir une moyenne de 26,91 fps, un résultat meilleur que sur les versions mobiles des RTX 2080, qui se rapproche même sensiblement d’une RTX 3070 desktop. Le second test montre bien à quoi s’attendre concernant les performances en temps réel puisque nous obtenons un score de 6 142 points, ce qui représente un gain de performance d’environ 25 % par rapport au MSI GS66 Stealth équipé d’une RTX 2080 Max-Q. Enfin, lors de ces deux tests, le GPU a atteint un pic de température à 71 °C.

Benchmarks dans les jeux sans ray tracing

Depuis l’arrivée de l’architecture Turing, et désormais d’Ampere, le Ray Tracing est devenu une réalité, même sur des machines portables. Néanmoins, il n’y a encore qu’une poignée de jeu à en profiter réellement, ce pour quoi nous avons choisi Assassin’s Creed Odyssey et Red Dead Redemption 2, deux titres suffisamment exigeants pour déterminer les performances de notre machine en excluant le ray tracing de l’équation.

Assassin’s Creed Odyssey

À l’aide de l’outil de benchmark intégré à Assassin’s Creed Odyssey, nous avons relevé le taux moyen d’images par seconde en sélectionnant les paramètres graphiques les plus élevés (Ultra élevé), et en désactivant la synchronisation verticale, ainsi que la définition adaptative, le tout en QHD (2560 x 1440).

En fonction des jeux, la RTX 3080 ne fait pas mieux que la RTX 2080 Super

En fonction des jeux, la RTX 3080 ne fait pas mieux que la RTX 2080 Super

Avec ces paramètres, nous relevons une moyenne de 55 fps, signe que le jeu tourne quasi parfaitement à cette définition dans sa qualité maximale. À titre de comparaison, nous obtenons 59 fps en positionnant le curseur qualité sur « très élevé » et 62 fps sur « élevé ».

Red Dead Redemption 2

S’il y a un jeu qui reste particulièrement exigeant pour nos cartes graphiques, c’est bien Red Dead Redemption 2 ! Le titre de Rockstar Games nous permet lui aussi d’évaluer les performances de notre RTX 3080 mobile par le biais d’un benchmark intégré. Pour ce faire, nous avons placé les curseurs de qualité graphique au maximum, tout en prenant soin de désactiver la synchronisation verticale. À l’instar de nos autres tests, celui-ci prend toujours place en QHD, définition native de l’écran du MSI GS66 Stealth.

Le fameux saut de génération en un graphique

Le fameux saut de génération en un graphique

Résultat des courses, les diverses scènes diffusées pendant le benchmark nous montrent que le jeu tourne à 58 fps en moyenne dans ce cas de figure, on peut donc profiter sans problème du superbe monde ouvert proposé ici. Le jeu tourne à 63 fps en moyenne lorsque l’on place le curseur qualité sur « équilibré ».

Benchmarks dans les jeux avec Ray Tracing

Qu’en est-il du Ray Tracing avec cette seconde génération de GPU mobiles sous Ampere ? Nous avons tenté de jauger les performances de notre exemplaire en analysant plusieurs jeux et en comparant les relevés sans et avec le Ray Tracing, puis enfin avec le Ray Tracing épaulé par le DLSS.

Control

Premier cas de figure avec le titre de Remedy Entertainment. Pas de benchmark intégré au jeu ici, mais des scènes qui nous permettent de mesurer assez précisément les performances dès le début du jeu. Avec notre RTX 3080 mobile, nous parvenons sans problème à tenir la barre en QHD et sans Ray Tracing, avec 61 fps en moyenne. En activant le Ray Tracing, c’est bien sûr une tout autre histoire, avec 36 fps.

La technologie DLSS est magique

La technologie DLSS est magique

Le DLSS vient cependant sauver la mise en conservant la qualité élevée du Ray Tracing avec une moyenne de 65 fps, mais un rendu de résolution qui passe en 1707 x 960 dans notre cas. En réglant le Ray Tracing sur « moyen », nous parvenons à obtenir 84 fps.

Cyberpunk 2077

Ha, Cyberpunk ! Raillé dès sa sortie en raison d’importants problèmes d’optimisations, le jeu tant attendu de CD Projekt Red a toutefois profité de quelques patchs bienvenus ces dernières semaines. Nous avons voulu voir ce que cela donne avec le Ray Tracing sur la dalle très qualitative de notre GS66, mais aussi en mesurer les performances.

Ultra ou Ray Tracing, il faudra choisir un des deux

Ultra ou Ray Tracing, il faudra choisir un des deux

Les résultats sont évidemment moins alléchants qu’avec d’autres titres, mais nous sommes parvenus à le faire tourner sans trop d’encombres, mais sans jamais dépasser les 60 fps, quand bien même le DLSS est activé en mode performance, auquel cas nous obtenons une moyenne de 58 fps. Avec le Ray Tracing en Ultra, le jeu s’effondre à 22 fps en moyenne, en sélectionnant la mode « qualité » pour le DLSS nous mesurons 41 fps. Espérons que de futurs correctifs nous permettront d’y gouter plus sereinement sur PC portable !

Watch Dogs Legion

Watch Dogs Legion est lui aussi un excellent jeu pour juger des performances de notre GPU, notamment grâce à son monde ouvert et ses nombreux effets en Ray Tracing. Son benchmark intégré inclut une longue scène en plein Londres, grâce à laquelle on peut se faire une bonne idée des performances selon les paramètres graphiques.

Watch Dogs Legion tourne correctement sur ce PC portable

Watch Dogs Legion tourne correctement sur ce PC portable

Le jeu tourne relativement bien en Ultra, sans Ray Tracing, avec 54 fps en moyenne. En abaissant l’option de qualité graphique sur « very high », nous atteignons 62 fps. En activant le Ray Tracing, sans DLSS, le jeu a bien du mal à tourner correctement avec une moyenne de 33 fps en Ultra et 40 fps avec le Ray Tracing sur « élevé ». Une nouvelle fois le DLSS sauve la mise pour profiter du Ray Tracing avec 57 fps lorsque celui-ci est configuré sur « performances ».

Max-Q 3e génération : le point sur les nouveautés

Comme dit plus haut, tous les ordinateurs portables équipés de cartes RTX 3000 n’en profiteront pas, mais Nvidia nous a ici prêté un MSI GS66 Stealth intégrant l’ensemble des technologies Max-Q de 3e génération.

Dynamic Boost 2.0

Avec le Resizable Bar, le Dynamic Boost dans sa version 2.0 est la grande nouveauté de cette 3e génération de Max-Q. Nouveauté, car bien que cette fonctionnalité ait été déployée avec la génération précédente, elle ne fonctionnait que dans un seul sens, en allouant de la puissance du CPU au GPU et non l’inverse. Elle permet désormais de réaliser l’opération dans les deux sens, en ajoutant en plus de cela la mémoire graphique à l’équation. Nvidia évoque surtout une importante évolution au niveau de la gestion du Dynamic Boost 2.0, désormais animé par plusieurs réseaux d’IA.

Sur le papier, le Dynamic Boost 2.0 est donc supposé nous offrir un gain de performances qui peut aller jusqu’à 16 % selon Nvidia. Sur notre exemplaire de test, il permet effectivement de faire passer le TGP de 80 à 95 W, mais le fabricant, MSI dans notre cas, peut tout à fait choisir de ne débloquer que 5 ou 10 W avec cette technologie. Hélas, contrairement à la première itération, il n’est désormais plus possible d’activer ou désactiver Dynamic Boost 2.0, ce pour quoi nous n’avons pas pu mettre à l’épreuve les propos de Nvidia la concernant. Quoi qu’il en soit, les gains en performances sont bien présents par rapport à la génération précédente de GPU mobiles.

Resizable BAR

Une autre nouveauté attendue est le Resizable Bar, une fonctionnalité qui permet au processeur d’accéder à l’ensemble de la VRAM sous la forme d’un seul bloc adressable et non plus que par des blocs de 256 Mo. Déjà déployée par AMD sous le nom de Smart Access Memory (SAM) pour ses cartes graphiques Radeon RX 6000, cette fonctionnalité repose en réalité sur la spécification Base Address Register (BAR) de l’interface PCI-Express.

L’équivalent de Smart Access Memory (SAM) chez AMD

L’équivalent de Smart Access Memory (SAM) chez AMD

Dans les faits, la technologie Resizable Bar ne se contente pas d’accéder à la totalité de la mémoire vidéo, mais aussi d’exécuter des transferts simultanément plutôt que les uns après les autres. Cela se traduirait ainsi par un gain de performances non négligeable, jusque 10 % sur les jeux dont le moteur est optimisé pour, mais aussi dans certaines applications de rendus 3D.

Ici aussi nous n’avons malheureusement pas pu mettre la technologie à l’épreuve. En effet, si le Resizable Bar est activable et désactivable à volonté via le BIOS sur certaines cartes-mères, ce n’est pas le cas sur notre MSI GS66 Stealth.

Whisper Mode 2.0

Pour cette version 2.0 du Whisper Mode, Nvidia laisse entendre qu’il a totalement repensé son système de contrôle acoustique. En s’appuyant sur des algorithmes propulsés par l’intelligence artificielle, le WhisperMode 2.0 gère dynamiquement l’utilisation du CPU et du GPU, afin de contrôler et agir sur les températures de la machine et la vitesse de rotation des ventilateurs.

Comme le montre la capture d’écran ci-dessous, GeForce Experience nous laisse choisir entre trois paliers de volume, ou plutôt de nuisances sonores, ainsi que 7 paliers de framerate, entre 30 et 60 images par seconde. Fort heureusement, l’option est activable et désactivable à souhait via le logiciel du caméléon. Whisper Mode 2.0 s’occupe ensuite de réduire les nuisances sonores tout en essayant de conserver le framerate indiqué.

WhisperMode 2.0 permet en théorie de limiter le niveau sonore généré par la machine

WhisperMode 2.0 permet en théorie de limiter le niveau sonore généré par la machine

L’examen de cette fonctionnalité n’est pas vraiment aisé, pour la bonne raison que cette fonctionnalité adapte différents paramètres de manière dynamique, les variations de volume ne sont donc pas forcément perceptibles dès l’activation. Dans son communiqué de presse, Nvidia évoque par exemple une réduction d’environ 6 dB sur Shadow Of The Tomb Raider en QHD sans descendre en dessous d’une moyenne de 60 fps, le tout en sélectionnant le paramètre « équilibré » et en visant les 60 fps.

Dans notre cas, nous avons tenté l’expérience sur Control avec le Ray Tracing (élevé) et le DLSS activé. Notre première mesure sans le WhisperMode 2.0 nous indique un volume sonore de 36,5 dB alors que le jeu tourne avec une moyenne de 65 fps. Une fois activés en mode équilibré (60 fps), nous relevons une moyenne de 59 fps et une nuisance un peu plus légère à 34,2 dB. En conservant notre cible de 60 fps, mais avec le mode « plus silencieux » cette fois-ci, le volume sonore tombe à 31,2 dB pour un framerate moyen de 55 fps.

WhisperMode 2.0 semble relativement efficace en fonction du mode choisi

WhisperMode 2.0 semble relativement efficace en fonction du mode choisi

Concrètement, bien que nous ayons laissé le volume du jeu à 0 pour nos mesures, cette légère réduction des nuisances est quasiment imperceptible en condition normale où très généralement nous utilisons un casque, ou les haut-parleurs intégrés. Néanmoins, cela fait peut-être la différence pour éviter d’agacer notre entourage en pleine session de jeu.

Ce mode a néanmoins peut-être davantage de pertinence sur des titres dont le taux d’images par seconde est bien supérieur. Seulement, au prix de quelques décibels vous briderez votre expérience de jeu à 60 fps, ce qui n’est surement pas ce que nous souhaitons sur des jeux compétitifs comme Apex Legends, Fortnite ou encore Overwatch pour ne citer qu’eux.

Advanced Optimus

Déjà connu depuis de nombreuses années (2010 pour être précis), Optimus a pour objectif d’économiser de la batterie sans pour autant faire une croix sur les performances graphiques du GPU dédié, en jonglant automatiquement entre ce dernier et l’iGPU (la puce graphique économe du processeur). Nous n’allons pas revenir en détail sur son principe de fonctionnement, mais Optimus présentait un large inconvénient par le passé puisqu’il ne permettait pas de profiter des fonctionnalités d’affichage auquel l’on s’attend de retrouver lorsque l’on connectait un écran externe à un PC portable équipé d’un GPU Nvidia. On pense par exemple à la technologie de rafraichissement variable G-Sync, à la possibilité d’afficher la 4K à 120 Hz, ou encore une définition QHD à 240 Hz.

L’option Advanced Optimus

L’option Advanced Optimus

Avec l’Advanced Optimus, Nvidia a intégré un simple switch matériel à ses nouvelles cartes mobiles, permettant ainsi au GPU dédié de gérer pleinement les écrans connectés à la machine tout en conservant Optimus activé. Cela signifie que lorsque c’est le cas, les fonctionnalités de l’HDMI 2.1 sont directement disponibles pour le moniteur externe ou le téléviseur, dans ce cas l’écran du PC sera géré par l’iGPU. Enfin, sous réserve que le laptop dispose d’autres sorties, via USB-C ou HDMI, il est désormais possible de gérer jusqu’à 3 écrans externes avec l’Advanced Optimus.

Conclusion

En guise de conclusion, commençons par souligner que le saut générationnel avec l’architecture Ampere et les puces 8nm de Samsung semble porter toutes ses promesses ici. Les gains en performances sont beaucoup plus significatifs que ceux de la mise à niveau avec les GeForce RTX 20 Super l’an passé.

La hausse globale des performances s’accompagne ici de technologies incontournables pour concevoir des ordinateurs portables toujours plus puissants, fins et légers

Il faut toutefois rappeler que notre test s’est articulé autour d’une RTX 3080 avec TGP de 95 W, les résultats de nos benchmarks sont enthousiasmants et montrent qu’il est tout à fait possible de profiter du Ray-Tracing en QHD dans de bonnes conditions. Ces résultats ne sont toutefois pas à prendre au pied de la lettre pour l’ensemble des portables qui s’afficheront sur le papier avec ce même GPU et il faut sans doute s’attendre à des variations plus ou moins grandes en fonction des choix réalisés par l’OEM, concernant le TGP et les fonctionnalités liées à la technologie Max-Q de 3e génération.

Justement, Nvidia a selon nous parfaitement relevé le pari avec Max-Q. Certes, la confusion règne encore, ce qui n’est pas une bonne nouvelle pour le consommateur, et d’aucuns trouveront sans doute que la stratégie de communication du caméléon est hasardeuse. Malgré tout, la hausse globale des performances s’accompagne ici de technologies incontournables pour concevoir des ordinateurs portables toujours plus puissants, fins et légers, qui se destinent au final aussi bien aux joueurs qu’aux créateurs. On pense bien sûr au Dynamic Boost 2.0, à l’Advenced Optimus, mais aussi au Resizable Bar, avec lequel Nvidia rattrape son wagon de retard sur AMD. Nous sommes cependant moins emballés par le WhisperMode 2.0, mais celui-ci dépend grandement de la conception de la machine en elle-même et de son système de refroidissement, il sera donc nécessaire de se construire un avis plus poussé en examinant d’autres machines.

Reste le tarif des machines propulsées par les GPU mobiles RTX 3000. Il est sûr qu’à près de 3 700 €, notre exemplaire de test fera doucement sourire certains de nos lecteurs. Rappelons toutefois qu’il s’agit d’un laptop gamin g haut de gamme, particulièrement compact et qui embarque l’intégralité des fonctionnalités Max-Q. La réflexion émise ci-dessus vaut donc une nouvelle fois ici : il sera nécessaire de comparer ce qui est comparable, à tarif égal, en testant d’autres machines et également de voir ce que nous a préparé Nvidia avec ses RTX 3060 et 3070 mobiles.

Si vous vous apprêtez à acheter un ordinateur portable équipé d’une puce graphique Nvidia GeForce RTX 30 : voici une lecture indispensable avant de craquer !
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