Le RTX 4090 a enfin trouvé son égal

La RTX 4090 est une carte graphique monstre. Il continue de défier même les boîtiers PC de taille standard avec sa taille à trois emplacements, ainsi que son câble d'alimentation épais pouvant fournir plus de 600 watts. Je voulais riposter. Je voulais mettre le plus gros GPU que vous puissiez acheter dans le plus petit boîtier possible pour une expérience de jeu ultime à petit facteur de forme, et c'est exactement ce que j'ai fait.

Non sans beaucoup de problèmes, remarquez, mais j'ai le RTX 4090 opérationnel dans un boîtier PC de 10,4 litres. Pour le contexte, même une tour moyenne comme le Hyte Y40 fait 50 litres. Cela a demandé beaucoup de planification, beaucoup de bricolage et un peu d'huile de coude, mais le PC compact dont j'ai toujours rêvé est là. Voici comment j'ai procédé.

Rencontrez la construction

J'ai construit ce PC pour les jeux. J'ai un RTX 4090 dedans, bien sûr, mais aussi le Ryzen 7 7800X3D d'AMD . C'est un élément important. Installer le GPU dans un boîtier mini-ITX n’est pas difficile, mais le faire avec un processeur puissant l’est. Mais avant d’en arriver là, voici la version :

• GPU : Nvidia RTX 4090 Édition Fondateur
• Processeur : AMD Ryzen 7 7800X3D
• Refroidisseur de processeur : ID-Cooling IS-55
• Support CPU : Thermalright ASF-Noir
• RAM : 32 Go PNY XLR-8 DDR5-6200
• Carte mère : Gigabyte B650i Aorus Ultra
• Alimentation : Cooler Master V850
• Stockage : Samsung 980 Pro 1 To , Crucial MX500 2 To
• Cas : Fractal Terra (Jade)

Nous devons commencer par le bas car c’est la seule raison pour laquelle cette construction est possible. Le Fractal Terra est un magnifique boîtier de petit format, mais il est également très unique. Semblable au Lian Li A4-H20, le Terra comprend une chambre pour votre carte graphique et une chambre pour le reste de votre build. Séparer les composants de cette manière est le seul moyen de tout mettre dans un boîtier aussi petit, les composants étant attachés des deux côtés d'une colonne vertébrale interne.

La colonne vertébrale du Terra, cependant, est réglable. Vous pouvez vous donner plus de place pour un refroidisseur de processeur ou plus de place pour le dégagement du GPU. J'ai presque dû maximiser l'espace libre du GPU pour y installer le RTX 4090, et même dans ce cas, j'ai à peine assez de place. Un clip sur le coin du panneau latéral du Terra s'accroche en fait au bord du RTX 4090. Je dois contorsionner le boîtier pour que le panneau latéral se ferme correctement.

C'est le GPU résolu, mais comme mentionné, le CPU joue ici un rôle important. Il existe de nombreux petits refroidisseurs de processeur , mais la plupart ne peuvent pas gérer le Ryzen 7 7800X3D – à l'exception du ID-Cooling IS-55, bien sûr. Avec un RTX 4090 Founder's Edition et ce refroidisseur de processeur, vous ne disposez que de quelques millimètres d'espace libre pour fermer les panneaux latéraux. C'est un ajustement extrêmement serré qui ne laisse pratiquement aucune place à la gestion des câbles. Je n'ai perdu aucun espace à l'intérieur du PC. J'ai également dû opter pour une mémoire PNY XLR-8 discrète pour que le refroidisseur de processeur s'adapte correctement.

Bien que la construction soit ensemble et fonctionne, je ferais les choses différemment si je pouvais revenir en arrière. Le Gigabyte B650i Aorus Ultra était un mauvais choix. Il interfère avec le refroidisseur et n'assure pas un maintien sûr sur le processeur. J'ai pu retourner la glacière et la glisser à peine dans le Terra, mais ce n'est clairement pas ainsi que la construction est censée se dérouler. Il semble que l'Asus ROG Strix B650E-i et le MSI MPG B650I Edge fonctionnent tous deux sans problèmes d'autorisation.

La dernière note est le support Thermalright ASF-Black. Vous avez peut-être vu ce type de supports anti-flexion pour les derniers processeurs Intel. Je ne crains pas de me pencher avec le Ryzen 7 7800X3D, mais ces types de supports peuvent apparemment réduire les températures de quelques degrés. Étant donné l'espace limité pour un refroidisseur de processeur – et le fait que le support coûtait environ 8 $ – j'ai pensé que cela ne pourrait pas faire de mal.

C'est la version mise en place, et elle fonctionne très bien (je suis en train de taper cet article là-dessus maintenant). Mais la question n’est pas de savoir si tout s’adapterait. Je savais que ça conviendrait. C'est ainsi que cette construction fonctionne réellement, en particulier en matière de chaleur et de thermique.

Optimiser la courbe

Je déteste les PC de jeu bruyants, ce qui va à l'encontre de l'idée d'avoir un petit facteur de forme. Par extension, je déteste un PC de jeu chaud, qui non seulement chauffe mon bureau (un garage reconverti) mais produit également plus de bruit de ventilateur. Et dès le début, j’ai eu un problème avec cette version.

Le RTX 4090 allait bien, mais le ventilateur du processeur était bruyant et chaud. Au ralenti, je dépassais parfois les températures de 70 degrés Celsius, et je plaçais parfois la limite thermique de 89 degrés dans les jeux. Le bruit était pire, grimpant jusqu'à 50 dB au repos et atteignant parfois même 60 dB en cas de bruit fort. Vous pouvez voir ci-dessous comment les choses ont duré moins de 15 minutes au ralenti et en jouant à Diablo IV .

C'était sur le CPU, c'est là que j'ai concentré mes optimisations. Le RTX 4090 s’est tout à fait bien passé. Au ralenti, la température descendra à environ 35 degrés, et je ne l'ai jamais vue dépasser 65 degrés à pleine charge. Je n'avais vraiment aucun travail à faire pour garder le GPU monstre de Nvidia au frais.

La solution pour le CPU ? Sous-tension . La sous-tension ne consiste pas à faire fonctionner un processeur à une vitesse inférieure. C'est tout le contraire, en fait. L'idée est d' overclocker votre processeur mais de limiter la fréquence. En disant à votre processeur de fonctionner à une vitesse d'horloge plus élevée, mais en l'empêchant d'atteindre cette vitesse d'horloge, vous déplacez toute la courbe de tension vers le haut. Cela signifie que votre processeur atteindra sa vitesse d'horloge normale à une tension inférieure. Si un processeur peut atteindre 5,2 GHz à 1,2 V, par exemple, vous pouvez l'overclocker pour atteindre 5,4 GHz à la même tension. Avec cela appliqué, vous atteindrez les 5,2 GHz d’origine à une tension inférieure.

C'est une explication technique pour quelque chose qui est en réalité assez simple à faire, notamment avec un processeur AMD. Vous pouvez utiliser Curve Optimizer soit dans le BIOS de votre carte mère, soit avec l'utilitaire Ryzen Master pour créer un décalage négatif. Cela fait essentiellement en sorte que, pour une vitesse d'horloge et une tension données, vous réduisez la tension d'une certaine quantité. AMD vous permet de définir un décalage allant jusqu'à -30, mais toutes les puces ne pourront pas atteindre ce niveau. Pour mon Ryzen 7 7800X3D, j'ai trouvé qu'un décalage de -20 était stable.

Après avoir défini le décalage, l'étape suivante consiste à définir une sorte de plafond, que ce soit sur la vitesse d'horloge, la température ou la puissance. Le Ryzen 7 7800X3D est conçu pour une puissance de 120 W, mais il atteint rarement ce point. Même sous une charge complète de Cinebench, le processeur ne dépassait jamais 90 W, et dans les jeux, il atteignait rarement 50 W. Il y a une toute autre discussion à avoir ici, mais j'ai opté pour une limite de puissance de 70 W. On dirait que je supprime 50 W de la puce, mais ce n'est vraiment pas le cas.

Cela a nécessité quelques essais et erreurs, et si vous envisagez de sous-volter, vous devrez également faire quelques allers-retours. Vous pouvez cependant voir l’énorme différence que cela a fait sous une charge complète de Cinebench. En fait, j'étais au-dessus pour récupérer une certaine vitesse d'horloge en raison du processeur et non de la limitation thermique, et tout en réduisant de 10 degrés ma température maximale. Pour autant, j'ai perdu 1% de performance, ce qui ne mérite pas d'être souligné.

Aller plus loin

Le processeur était le plus gros obstacle à surmonter, mais je souhaitais l’optimiser davantage. Cela a commencé par la mise sous tension du RTX 4090 , ce qui était moins utile que je ne le pensais. J'ai fini par raser 95 millivolts, en faisant passer la tension de 1,05 V à 0,945 V en ciblant 2 775 MHz comme vitesse d'horloge boostée. Le RTX 4090 a techniquement une vitesse d'horloge augmentée d'environ 2 500 MHz, bien qu'il existe une plage assez large. J'ai constaté que la carte que j'avais réglée était à 2 775 MHz à pleine charge.

Vous pouvez voir comment s'est déroulée la sous-tension dans le benchmark GPU de Cinebench R24. J'ai rasé un cheveu de puissance et de température tout en gardant un score quasiment identique, mais je ne dirais pas que c'est un changement significatif. Vous pouvez voir une différence dans une exécution de Cinebench de 10 minutes, mais je n'ai pas remarqué de différence significative dans des sessions de jeu plus longues. Pourtant, c'est techniquement mieux, et je ne perds aucune performance, donc j'ai l'undervolt en marche.

À partir de là, j'ai concentré mes efforts sur une courbe de ventilateur appropriée, en essayant de lutter contre le bruit que je produisais du PC. Je suis heureux que les ventilateurs montent en puissance à pleine charge, mais je préfère garder les choses silencieuses lorsque le PC n'est pas trop sollicité, même si cela signifie fonctionner à des températures plus élevées.

Pour cette tâche, j'ai utilisé Fan Control . J'ai déjà écrit sur la définition d'une courbe de ventilateur appropriée , mais tout comme la sous-tension, c'est un processus d'essais et d'erreurs. En vérifiant mes températures de repos après la sous-tension, j'ai essayé de régler la courbe pour maintenir les vitesses des ventilateurs basses autour de cette zone, les empêchant d'augmenter jusqu'à ce que je passe à quelque chose de plus exigeant. Je suis toujours en train de composer la courbe du processeur, mais je suis plutôt satisfait de sa situation actuelle.

Après avoir mis sous tension le CPU et le GPU et défini une courbe de ventilateur appropriée, voici où je me suis retrouvé après 15 minutes d'inactivité et dans Diablo IV :

C'est une énorme amélioration. Les températures sont bien inférieures à celles d’avant et le bruit a également été considérablement réduit (en particulier lors des jeux). Je ne suis pas totalement satisfait des températures de ralenti, je vais donc m'efforcer d'équilibrer le bruit et les températures avec la courbe du ventilateur à l'avenir. Par rapport à l’état actuel du PC, il s’agit d’une amélioration considérable.

Depuis la construction de ce PC, je n'ai cessé de regarder avec admiration la quantité de matériel que vous pouvez emballer dans une si petite boîte. Le passage d'une tour moyenne standard à un boîtier à petit facteur de forme a été une transition, en particulier avec le bruit et la chaleur. Mais après m'être sali les mains avec l'undervolting, je suis satisfait de la situation du PC.

J'économise une tonne d'espace sur le bureau sans sacrifier la puissance. Il s’agit à peu près du PC de jeu le plus haut de gamme que vous puissiez construire actuellement, mais il prend moins de place qu’une console de jeu. Je ne me suis jamais vraiment considéré comme un grand sur les PC à petit facteur de forme, mais après avoir déplacé le RTX 4090 vers le Fractal Terra, j'aurais peut-être été converti.