Comparatif : les Radeon HD 7970 et 7950 d'Asus, HIS, MSI, PowerColor, Sapphire et XFX

MSI R7970 Lightning

Avec la Radeon HD 7970 Lightning, MSI propose une Radeon HD 7970 haut de gamme, entièrement personnalisée, du PCB au système de refroidissement. Elle est accompagnée d'un overclocking d'usine qui fait passer la GPU de 925 à 1070 MHz (+16%) plus modestement la mémoire de 1.375 GHz à 1.4 GHz (+2%). MSI nous en a fourni un exemplaire de test :

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La carte

Comme pour tout modèle extrême d'une carte graphique haut de gamme, l'encombrement de la R7970 Lightning de MSI est plutôt important. Son PCB est ainsi plus long de 1cm par rapport à celui de la carte de référence et son ventirad en dépasse qui plus est de 1.5cm, soit une longueur totale de 30cm. Ce PCB est par ailleurs plus haut de 1.8cm et là aussi le système de refroidissement en dépasse quelque peu, portant la hauteur supplémentaire de la carte à 2.5cm.

Enfin, MSI n'a pas oublié la troisième dimension avec une protubérance à l'arrière de la carte qui renferme un petit circuit supplémentaire. De 9mm d'épaisseur, celle-ci empêchera dans bien des cas l'utilisation du slot situé directement derrière celui de la Lightning, ce qui pourra poser problème dans certaines configurations multi-cartes.

Le système de refroidissement pour lequel a opté MSI est le Twin Frozr IV, une petite évolution du Twin Frozr III. Sa construction est similaire : une base, ici en cuivre nickelé, de laquelle partent 5 caloducs en cuivre nickelé eux aussi (sans contact direct) dont 2 de 8mm de diamètre et 3 plus classiques de 6mm de diamètre. Ils rejoignent un radiateur en aluminium qui est cependant beaucoup plus volumineux et refroidi par deux ventilateurs de 92mm. Au démarrage, ceux-ci fonctionnent pendant quelques secondes en sens inverse de manière à réduire l'accumulation de poussière. La coque en aluminium qui referme l'ensemble est plus travaillée, pour une esthétique moins brute, mais elle est plus fine, ce qui réduit sa rigidité.

Ce système de refroidissement n'étant fixé que via les 4 vis autour du GPU, une plaque métallique est utilisée pour assurer la rigidité de ce grand PCB et est en contact avec les modules mémoire Hynix R0C (certifiés à 1.5 GHz) ainsi qu'avec les composants sensibles de l'étage d'alimentation. Enfin, une plaque métallique perforée est placée à l'arrière de la carte mais n'est pas en contact avec le PCB ni avec d'autres composants. Sa présence n'est donc pas liée au refroidissement mais plutôt à l'aspect esthétique ainsi qu'à la protection de l'arrière du PCB.

L'ensemble est plutôt bien fini mais aura gagné à recevoir quelques petits coussinets aux extrémités de la coque ainsi qu'entre la plaque métallique et le radiateur, de manière à garantir robustesse et rigidité. Notez que des petites diodes bleues illuminent les 2 ventilateurs, ainsi que l'étage d'alimentation et la protubérance située derrière le GPU.

MSI a revu la connectique de référence pour proposer 2 sorties DVI ainsi que 4 sorties DisplayPort. Tout comme pour l'Asus 7970 DirectCU II, notre exemplaire de test a cependant refusé tout affichage sur notre moniteur 30" : écran noir une fois le pilote chargé sur les deux sorties DVI. Nous sommes donc passés par un adaptateur dual-link actif.


Radeon HD 7970 d'exception oblige, MSI en a revu totalement l'étage d'alimentation qui propose pas moins de 14 phases dédiées au GPU, qui font qui plus est appel à des composants haut de gamme, notamment optimisé pour éviter leur échauffement. Un étage d'alimentation prévu pour délivrer 500W au GPU (425A) là où le design de référence vise 250W (210A). Deux connecteurs PCI Express 8 broches sont nécessaires pour alimenter cet étage d'alimentation.

MSI exploite le second bios pour proposer une version optimisée pour les gros overclocking, principalement via LN2. Il désactive cependant l'overclocking d'usine, mais également l'OCP (Over Current Protection) de manière à faire passer la protection de surconsommation du GPU de 260A à 460A et l'Active Phase Switching qui limite le nombre de phases suivant la charge de manière à réduire la consommation. Des changements d'états qui peuvent réduire la stabilité des tensions lors d'overclocking extrêmes.



C'est également pour proposer un signal d'alimentation aussi propre que possible que MSI a ajouté à l'arrière du GPU un petit circuit supplémentaire dénommé GPU Reactor et qui contient quelques condensateurs supplémentaires chargés de lisser le signal. Nous avons pu observer son intérêt pratique puisque lors d'un overclocking, l'absence de ce module demandait d'augmenter la tension GPU de 0.025V de plus pour obtenir les mêmes résultats. Au-delà du design original, dont on se demande s'il n'était pas le seul but recherché, il aurait cependant été plus propre d'intégrer directement ce circuit sur le PCB principal.

Pour terminer, comme à son habitude, MSI a prévu des points de mesure des tensions GPU, mémoire et PLL.

Le bundle

MSI livre sa carte avec un petit manuel, un certificat de qualité, un CD qui contient les pilotes, un adaptateur DVI vers HDMI, un adaptateur mini-DP vers DisplayPort, un pont CrossFireX, deux convertisseurs d'alimentation 6 broches vers 8 broches et des petits câbles à placer sur les points de mesure des tensions pour en faciliter l'utilisation.

Au niveau logiciel, MSI fourni Afterburner, basé sur Rivatuner et GPU-Z. Très complet, il permet de modifier les fréquences et les tensions (GPU, mémoire et PLL dans le cas de la Lightning) et propose un monitoring complet.

La carte est garantie 2 ans.

Overclocking, undervolting et consommation

Voici les différentes configurations que nous avons pu obtenir avec la Radeon HD 7970 Lightning (fréquence GPU / fréquence mémoire @ tension GPU) :

1070 / 1400 MHz @ 1.150V : 202W
1070 / 1400 MHz @ 1.174V : 211W (par défaut)
1100 / 1775 MHz @ 1.174V : 225W
1125 / 1775 MHz @ 1.200V
1150 / 1775 MHz @ 1.225V : 256W

Comme toujours l'overclocking est une loterie et notre exemplaire de test ne s'est pas montré particulièrement coopératif, pas de quoi tout du moins pousser l'étage d'alimentation de la Lightning dans ses derniers retranchements.

Avec le second bios, la carte tourne par défaut en charge à 925 / 1375 MHz @ 1.174V et affiche alors une consommation de 200W. Au repos, sa consommation passe par contre de 25W à 36W compte tenu de la désactivation de l'APS. Cela n'a toutefois pas d'impact en veille prolongée puisque la totalité de l'étage d'alimentation du GPU est coupée dans les deux cas.

Thermographie infrarouge

[ Au repos ]  [ En charge ]  [ Overclocking ]
[ Au repos bios 2 ]  [ En charge bios 2 ]


[ Au repos ]  [ En charge ]
La Radeon HD 7970 Lightning est très bien refroidie, autant au repos qu'en charge ou overclockée.

Relevés des températures et du bruit

Si le GPU est très bien refroidi en charge compte tenu de l'overclocking d'usine conséquent, les nuisances sonores sont par contre élevées et supérieures à celles de la carte de référence. Pour information, quand la R7970 Lightning est cadencée aux fréquences de référence, avec le second bios, nous avons noté 47.3 dBA, les ventilateurs se contentant alors de tourner à 2570 RPM.

Notez les équivalences en % de la vitesse des ventilateurs :
31% : 1090 RPM
69% : 2570 RPM
74% : 2770 RPM
100% : 3090 RPM

Notre avis

Avec la R7970 Lightning, MSI a voulu proposer une Radeon HD 7970 capable d'encaisser une charge extrême. Le résultat final nous laisse cependant un avis mitigé : si le PCB intègre bel et bien l'étage d'alimentation le plus musclé disponible à ce jour, son système de refroidissement, sans être mauvais, n'est pas du même niveau. Tirer pleinement partie du premier ne concernera ainsi que les quelques amateurs d'overclockings extrêmes qui remplaceront le second par un système de refroidissement de type LN2 et pourront viser certains records s'ils tombent sur un exemplaire coopératif au niveau de la montée en fréquence.

Paradoxalement, dans les utilisateurs classiques, ce ne sont pas les amateurs d'overclocking qui profiteront le plus de ce modèle extrême qui puise de base déjà largement dans la marge disponible. Sans mettre les mains dans le cambouis, vous profiterez par contre d'un overclocking d'usine relativement important, associé à une chauffe modérée du côté GPU et de l'étage d'alimentation surdimensionné, ce qui est gage de fiabilité. Les nuisances sonores seront par contre importantes, un petit peu plus élevées que sur la carte de référence en charge, bien que la Lightning soit plus silencieuse au repos.

Il faudra par ailleurs que la configuration puisse s'accommoder d'un encombrement important, la carte étant plus longue, plus haute et bouchant le slot situé juste derrière elle. Elle dispose cependant d'une connectique enrichie qui autorise directement, sans hub DisplayPort, jusqu'à 6 sorties vidéo, contre 4 sur les dérivés du modèle de référence.