GeForce GTX 980 vs RTX 3070 : match de cartes graphiques à 520/540 euros, à 6 ans d'intervalle

Spoiler : c'est la plus récente qui gagne
GeForce GTX 980 vs RTX 3070 : match de cartes graphiques à 520/540 euros, à 6 ans d'intervalle

Une GeForce RTX 3070 fait presque jeu égal avec une RTX 2080 Ti, nous l'avons vu lors de notre test. Mais qu'apporte-t-elle réellement par rapport à un modèle vendu au même prix d'il y a quelques années ? Pour le savoir, nous l'avons opposée à une GeForce GTX 980 annoncée en 2014.

Lorsque nous analysons des composants informatiques, nous avons tendance à décortiquer leurs performances par rapport à la concurrence ou la génération précédente. Mais dans la pratique, les utilisateurs ne changent de CPU ou de GPU qu'au bout de quelques années. Surtout lorsqu'il s'agit de modèle à plusieurs centaines d'euros.

Régulièrement, certains lecteurs évoquent d'ailleurs leur impression de performances qui n'évoluent pas, ou peu. Qu'ils assistent surtout à une hausse des prix, à des améliorations sur des sujets annexes (gestion de l'énergie, fonctionnalités, etc.). Bref, qu'ils ne seraient pas toujours gagnants dans les évolutions régulières.

Pour le vérifier, nous avons décidé de nous pencher sur des produits annoncés récemment et de les opposer à leurs équivalents mis sur le marché il y a quelques années pour un tarif similaire. Est-ce qu'avec le recul nous aurions intérêt à effectuer une mise à jour ? Voici une question... qui ne sera pas toujours vite répondue.

Nous commençons aujourd'hui avec la GeForce RTX 3070 de NVIDIA, opposée à la GeForce GTX 980.

Maxwell v2, une autre époque

Cette dernière a été lancée en septembre 2014. On découvrait alors une nouvelle puce exploitant la seconde itération de l'architecture Maxwell : le GM204. Cette génération était surtout l'occasion d'un grand bond en efficacité pour NVIDIA, qui annonçait passer de 15 à 30 GFLOPS par watt.

Un chiffre à remettre dans le contexte de l'époque. La GeForce GTX 980 est alors l'un des modèles les plus puissants sur le marché avec ses 5 TFLOPS, 4 Go de mémoire et 165 watts consommés au compteur. Elle nécessite alors deux connecteurs PCIe à 6 broches pour être alimentée. Elle était annoncée à 542 euros en France.

Elle sera supplantée quelques mois plus tard par la Titan X, ses 12 milliards de transistors, 7 TFLOPS et 12 Go de mémoire. Une carte très haut de gamme annoncée à l'époque à 999 dollars, mais disponible dès 1 230 euros en France. En juin 2015, la GTX 980 Ti est mise sur le marché à 749 euros : 6 TFLOPS pour 250 watts (27,5 GFLOPS/W).

GeForce RTX 3070 GTX 980

La remplaçante de la GTX 980 ? La RTX 3070

Septembre 2020, trois générations d'architecture plus tard, NVIDIA annonce ses GeForce RTX de série 30. Il y a en effet eu Pascal et Turing avant Ampere. Et à partir de 519 euros, on a désormais droit à une RTX 3070.

La puce n'a rien à voir. Exit la gravure en 28 nm, on est en 8 nm. Le GA104 compte pas moins de 17,4 milliards de transistors dans 393 mm² contre 5,2 milliards dans 394 mm² pour le GM104. La taille de la puce est presque identique, mais la densité trois fois supérieure. La puissance de calcul a, elle, été multipliée par quatre avec 5 888 CUDA Cores pour 20,2 TFLOPS et 220 watts, soit 92 GFLOPS/W. L'efficacité a donc, elle aussi, été multipliée par trois.

Ce, sans parler des RT/Tensor Cores qui accélèrent IA et ray tracing. L'interface mémoire est toujours sur 256 bits, mais avec ses 8 Go de GDDR6 la RTX 3070 annonce 448 Go/s, le double de la GTX 980 et ses 4 Go de GDDR5 : 224 Go/s.

Machine de test et consommation

Imaginons maintenant qu'un utilisateur vient de se payer une machine flambant neuve (ou presque), à base de Ryzen 5 5600XT, avec une carte mère B450M Pro 4 ASRock, 16 Go de DDR4, un SSD, le tout installé sous Windows 10. Ne reste plus qu'à mettre à jour la carte graphique. Qu'apportera le passage d'une GTX 980 à une RTX 3070 ?

Pour le savoir, nous avons monté une telle machine, avec le dernier pilote graphique en date (Game Ready). Commençons nos tests par un point qui n'a rien d'anodin, la consommation à la prise. Nous l'avons relevée au repos, en pleine charge GPU, dans le benchmark Superposition d'Unigine (1080p Extreme) puis lors d'un rendu OptiX sous Blender 2.91 (bmw27). Il s'agit toujours d'une valeur moyenne dans l'ensemble de la scène.

  • Consommation au repos :
    • GeForce GTX 980 : 48 watts
    • GeForce RTX 3070 : 46 watts
  • Consommation Blender 2.91 :
    • GeForce GTX 980 : 197 watts
    • GeForce RTX 3070 : 239 watts

Comme on peut le voir, au repos on ne gagne que quelques watts, les efforts en la matière étant importants depuis des années déjà, tant chez AMD que chez NVIDIA. On reste donc sensiblement au même niveau.

Sous Blender, c'est différent : la consommation grimpe. Logique puisque le TGP (Total Graphic Power) annoncé est plus élevé. Ici, on relève 42 watts de plus, soit une augmentation de 21 %. Mais il ne faut pas s'y tromper, ce n'est pas une mauvaise nouvelle. Car comme nous le verrons plus loin, le rendu est effectué bien plus vite.

Ainsi, 1,13 Wh est nécessaire avec la GeForce RTX 3070 contre 9,89 Wh pour la GTX 980. Soit... 8,8 fois moins.

  • Consommation Unigine Superposition :
    • GeForce GTX 980 : 252 watts
    • GeForce RTX 3070 : 315 watts

Même chose dans le benchmark 3D, avec une hausse de 63 watts cette fois. Mais la RTX 3070 ne nécessite que 5,44 joules par image contre 14,89 joules par image pour la GTX 980. C'est 2,73 fois moins important. Ce, malgré le fait que nos relevés sont effectués à la prise, et prennent donc en compte la consommation de tous les composants et pas seulement l'énergie nécessaire au fonctionnement de la carte graphique. Ce qui amoindri le gain observé.

3DMark et Unigine, pour commencer

Comme pour tout test de GPU, passons maintenant à deux benchmarks phares, à commencer par 3DMark et sa scène Time Spy qui exploite un rendu DirectX 12 en 1440p. Comme à notre habitude, nous ne relevons pas ici le score global, mais le résultat en images par seconde des deux tests graphiques :

  • Time Spy GT1 :
    • GeForce GTX 980 : 26,82 ips
    • GeForce RTX 3070 : 88,91 ips
  • Time Spy GT2 :
    • GeForce GTX 980 : 23,63 ips
    • GeForce RTX 3070 : 76,17 ips

Ici le résultat est sans appel : la petite nouvelle est 3,2/3,3 fois plus performante. C'est un peu moins que l'évolution de la puissance de calcul (x4), puisque certaines des unités FP32 d'Ampere peuvent être également utilisées pour du calcul INT32, réduisant alors le gain observé. Il est tout de même impressionnant pour une puce de même taille.

On passe maintenant au Superposition Benchmark du moteur Unigine en 1080p mais dans deux modes : Medium et Extreme. Cette fois, on utilise un rendu OpenGL plutôt que DirectX :

  • 1080p Medium (OpenGL) :
    • GeForce GTX 980 : 61,41 ips
    • GeForce RTX 3070 : 156,91 ips
  • 1080p Extreme (OpenGL) :
    • GeForce GTX 980 : 16,92 ips
    • GeForce RTX 3070 : 57,86 ips

Ici, c'est un peu différent. Dans le premier cas qui n'est pas très gourmand, le gain apporté par la GeForce RTX 3070 n'est « que » de 2,6x contre 3,4x pour la scène « Extreme ». Cela devrait être plus représentatif de ce que nous observerons dans les jeux : lorsque le GPU est très sollicité on sera dans le second cas, sinon dans le premier.

Quels gains dans les jeux ?

Pour le confirmer, nous avons utilisé plusieurs titres récents, exploitant DirectX 12 ou Vulkan. Bien entendu, les technologies qui ne profitent qu'aux GeForce RTX comme le ray tracing ou DLSS sont désactivées. Nous avons effectué des relevés en 1080p et 1440p, en prenant à chaque fois le niveau de qualité moyen ou maximal proposé.

On commence par le dernier opus de la saga Assassin's Creed d'Ubisoft et son moteur graphique AnvilNext.

  • Assassin's Creed : Valhalla - 1080p Moyen :
    • GeForce GTX 980 : 64 ips
    • GeForce RTX 3070 : 102 ips
  • Assassin's Creed : Valhalla - 1440p Moyen :
    • GeForce GTX 980 : 54 ips
    • GeForce RTX 3070 : 85 ips
  • Assassin's Creed : Valhalla - 1080p Ultra :
    • GeForce GTX 980 : 25 ips
    • GeForce RTX 3070 : 80 ips

Les jeux de l'éditeur ne sont pas connus pour tirer le mieux parti des PC et de leurs CPU/GPU, avec parfois de faibles écarts entre des composants très différents. On le constate ici puisqu'avec un niveau graphique moyen, la RTX 3070 est 1,6x plus performante que la GTX 980 « seulement ». Elle permet néanmoins de passer un bon cap.

C'est seulement dans le mode Ultra où l'écart relevé est similaire à nos précédents tests : 3,2x. On passe alors d'un scénario injouable à un bien meilleur confort de jeu.

On passe à Borderlands 3, tout aussi lourd mais qui affiche en général des résultats bien plus parlant :

  • Borderlands 3 - 1080p Moyen :
    • GeForce GTX 980 : 72,49 ips
    • GeForce RTX 3070 : 194,93 ips
  • Borderlands 3 - 1440p Moyen :
    • GeForce GTX 980 : 46,59  ips
    • GeForce RTX 3070 : 146,07 ips
  • Borderlands 3 - 1080p Brutal :
    • GeForce GTX 980 : 35,58 ips
    • GeForce RTX 3070 : 107,30 ips

On se retrouve cette fois dans une situation plus en phase avec la puissance des deux cartes. Dans le cas le plus léger, la RTX 3070 est 2,7x plus performante que la GTX 980, idéale pour jouer à 120/144 Hz. Dès que l'on monte en définition ou en complexité graphique, on passe à un rapport de 3x.

On note au passage que la RTX 3070 dépasse ici systématiquement les 100 images par seconde même avec un niveau graphique Brutal qui n'est pas spécialement favorable aux cartes de NVIDIA. Avec la GeForce GTX 980, le seul cas réellement jouable est le premier, seul à dépasser les 60 ips en moyenne.

C'est au tour de Vulkan de s'exprimer à travers Rainbow Six : Siege. La preuve qu'Ubisoft peut optimiser ses jeux pour tirer au mieux parti de leurs CPU/GPU quand il le souhaite. Comme le jeu est peu gourmand, nous n'avons effectué que deux relevés : 1080p et 1440p avec un niveau de qualité graphique Ultra :

  • Rainbow Six : Siege (Vulkan) - 1080p Ultra :
    • GeForce GTX 980 : 173 ips
    • GeForce RTX 3070 : 469 ips
  • Rainbow Six : Siege (Vulkan) - 1440p Ultra :
    • GeForce GTX 980 : 114 ips
    • GeForce RTX 3070 : 351 ips

Et comme précédemment, on se retrouve dans le premier cas avec un gain de 2,7x contre 3,1x dans le second.

Terminons notre petit tour avec le dernier Tomb Raider en date :

  • Shadow of the Tomb Raider - 1080p Moyen :
    • GeForce GTX 980 : 67 ips
    • GeForce RTX 3070 : 160 ips
  • Shadow of the Tomb Raider - 1440p Moyen :
    • GeForce GTX 980 : 45 ips
    • GeForce RTX 3070 : 131 ips
  • Shadow of the Tomb Raider - 1080p Très haut :
    • GeForce GTX 980 : 57 ips
    • GeForce RTX 3070 : 147 ips

Comme pour Borderlands, on note ici des scores très élevés pour la RTX 3070, permettant d'activer un niveau graphique supérieur ou le ray tracing pour les ombres, même sans avoir besoin de DLSS pour compenser la perte de performances. On est systématiquement entre 131 et 160 ips.

La GTX 980, elle, peine à être aux alentours de 60 ips. Mais le gain affiché est plus faible que dans les autres jeux : 2,4x et 2,6x en 1080p, même avec un niveau graphique très élevé. Il faut monter en 1440p pour atteindre les 2,9x.

Blender et Handbrake pour les créateurs

Il ne faut pas mettre de côté d'autres avancées des architectures récentes de NVIDIA, pour ce qui est de la réduction de la latence, qu'il s'agisse de solution logicielle ou matérielle via Reflex, mais aussi de ses fonctionnalités comme Ansel, Broadcast, Highlights, ShadowPlay, etc. Certaines sont d'ailleurs exploitables sur la GeForce GTX 980.

Mais la série RTX a notamment introduit les RT/Tensor Cores qui permettent d'accélérer le ray tracing et l'IA. Deux types d'unités qui s'expriment notamment dans certaines applications de rendu 3D, comme Blender :

  • Blender 2.91 OptiX (bmw27) :
    • GeForce GTX 980 : 149 secondes
    • GeForce RTX 3070 : 17 secondes

Ici, le résultat est sans appel : on divise le temps de rendu par... 8,76. Un gain bien plus important que dans les jeux pour deux raisons : l'accélération matérielle du ray tracing, mais surtout, le doublement des FP32 d'Ampere, et donc de la puissance de calcul FP32 quatre fois supérieure dont Blender profite à plein.

Les GPU permettent également d'accélérer la (dé)compression vidéo. Chez NVIDIA cela passe par NVDEC/NVENC, dont les capacités à travers les générations sont détaillées dans ce tableau. Le logiciel open source HandBrake permet d'en tirer parti, nous l'avons donc utilisé pour une compression H.265 :

  • HandBrake (4K > H.265 MKV 1080p30) :
    • GeForce GTX 980 : 63,9 ips
    • GeForce RTX 3070 : 62,4 ips

La GeForce GTX 980 repose sur la 5e génération de NVENC, contre la 7e pour la GeForce RTX 3070 et l'architecture Ampere. C'est le même que pour les RTX de série 20. Si toutes deux peuvent gérer trois sessions en simultanée, la GTX 980 le fait à travers deux NVENC au sein de la puce, un seul étant nécessaire à la RTX 3070.

La différence entre les deux se situe également au niveau des fonctionnalités, puisque la GTX 980 ne peut effectuer une compression H.265 que jusqu'à du 4K YUV 4:2:0, pas de YUV 4:4:4, de loseless, de 8K, 10 bits ou B-Frame. Mais dans ce test, on a des résultats similaires entre les deux cartes, il en sera de même en H.264.

Mais dans tous les cas, vous aurez une compression bien plus faible que sur CPU. Selon nos relevés, on obtient un fichier de 364/476 Mo en H.264/H.265 sur CPU contre 830 Mo et 1 Go environ sur GPU. Certes, la qualité d'image est alors au bénéfice du GPU, mais avec des fichiers trois fois plus gros... c'est la moindre des choses.

On note tout de même dans les captures ci-dessous que l'image obtenue avec la GeForce GTX 980 dispose par endroits d'un peu plus de détails que pour la RTX 3070, mais il faut encore zoomer pour le percevoir :

HandBrake Compression H.265 CPUHandBrake Compression H.265 GTX 980HandBrake Compression H.265 RTX 3070
Le rendu d'une image compressée en H.265 via HandBrake sur CPU, GTX 980 et RTX 3070

Trois fois mieux en six ans, bien plus avec RTX/DLSS

Comme on peut le voir ici, à tarif similaire, une GeForce de 2020 est trois fois plus performante qu'un modèle de 2014. Cela nécessite quelques dizaines de watts de plus, mais pour une efficacité bien supérieure. On a également droit au double de la mémoire, même si on note que 4 Go ne sont une limite que dans de rares cas en 1080p.

Or, c'est dans cette définition désormais que ceux qui ont encore une GTX 980 peuvent jouer. Le passage à un modèle plus récent leur apporte ainsi le fait de pouvoir grimper en qualité graphique avec de bien meilleures performances, ou de passer au 1440p qui est la définition cible de la RTX 3070.

Nous avons d'ailleurs effectué quelques tests complémentaires afin de positionner la GTX 980 par rapport à une carte graphique actuellement vendue sur le marché. Elle se retrouve ainsi sous une GTX 1660. Un modèle à 120 watts de TGP, actuellement vendu entre 220 et 260 euros (quand il est disponible).

Les gains s'apprécient dans les jeux vidéo, mais pas seulement. Ceux observés lors de nos tests dans le domaine du rendu 3D sont également impressionnants. Les fonctionnalités apportées par la dernière génération, permettent aussi de mettre des expériences de jeu radicalement différentes à la portée des joueurs.

Certes, il y a le streaming en direct, la réduction de la latence pour le jeu compétitif, mais on pense également à DLSS qui permet de monter drastiquement en définition affichée ou en qualité graphique avec une pénalité moindre, ce qui est appréciable sur des composants de milieu de gamme comme les séries 60/70.

La RTX 3070 de référence (Founders Edition) a aussi l'avantage d'être plus courte et plus silencieuse avec ses deux ventilateurs dont un traversant, l'extraction directe de la chaleur et l'arrêt des ventilateurs au repos. Elle profite aussi du PCIe 4.0, utile lorsque plusieurs GPU doivent communiquer ensemble (elle n'a pas de connecteur NVLink).

Si d'autres batailles de vieux composants vous intéressent, n'hésitez pas à nous les signaler en commentaire.

  • Introduction
  • Maxwell v2, une autre époque
  • La remplaçante de la GTX 980 ? La RTX 3070
  • Machine de test et consommation
  • 3DMark et Unigine, pour commencer
  • Quels gains dans les jeux ?
  • Blender et Handbrake pour les créateurs
  • Trois fois mieux en six ans, bien plus avec RTX/DLSS
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