MacBook Air avec GPU externe en Thunderbolt vs. iMac 2013 : le match

J’en ai déjà parlé plusieurs fois, j’ai une carte graphique externe en Thunderbolt, une Quadro K5000 de chez NVIDIA. Et j’ai eu l’occasion de tester rapidement un iMac 2013 (Haswell) avec une carte graphique assez proche, la GeForce GTX 780M. L’occasion de vérifier si le Thunderbolt est un facteur limitant.
thunderbolt

Commençons par un peu de technique.

Le MacBook Air est un modèle 2012 avec 8 Go de RAM, un CPU Core i7 (2 cores physiques) à 2 GHz, capable d’atteindre 3,2 GHz en mode Turbo. La carte graphique est une Quadro K5000 (1 536 unités de calcul à 705 MHz) avec 4 Go de RAM, en Thunderbolt. L’interface utilisée est équivalente à du PCI-Express x4. Les tests ont été effectués sur un écran Cinema Display 27 pouces.

L’iMac est un modèle 27 pouces avec 8 Go de RAM et le processeur le plus rapide, un Core i7 4771. Il a 4 cores physiques à 3,5 GHz, capable d’atteindre 3,9 GHz en mode Turbo. La carte graphique est une GeForce GTX 780M (1 536 unités de calcul à 784 MHz) avec 4 Go de RAM. La carte est interfacée en PCI-Express x16.

Le système de test est le même (un clone du disque dur du MacBook Air). Comme on le voit, en dehors de la bande passante, la carte de l’iMac est assez proche, avec une fréquence qui est d’environ 10 % plus élevée. Le CPU est nettement plus lent sur le MacBook Air, ce qui peut jouer dans certains tests.

Batman Arkham City

Dans Batman Arkham City, en 2 560 x 1 440 et AA x8, le MacBook Air atteint 32 fps en moyenne (12 fps au minimum, 52 fps au maximum) dans le test de performances du jeu.

Batman

Batman

Sur l’iMac, dans les mêmes conditions, on atteint 39 fps de moyenne (15 au minium, 50 au maximum), ce qui est un peu mieux.

Bioshock Infinite

Pour lancer un bench, il faut simplement taper la commande suivante.

/Applications/BioShock3.app/Contents/GameData/Mac/RunBenchmark.sh

Les résultats sont dans ~/Library/Application Support/BioShock Infinite/Benchmarks.

Dans Bioshock Infinite, le MacBook Air atteint 22,8 fps dans la scène Général du bench intégré au jeu en 1 600 x 900 avec tous les détails au maximum et l’AA x8. Par défaut, le jeu limite la définition à 1 600 x 900, mais il est possible d’atteindre le 2 560 x 1 440 en modifiant les paramètres. Dans ce cas-là, dans la même scène, on atteint 19,8 fps de moyenne. C’est très clairement le processeur qui limite sur ce jeu.

L’iMac, dans les mêmes conditions, atteint 52,1 fps en 1 600 x 900 et 43,5 fps en 2 560 x 1 440.

Unigine Valley

Ce test OpenGL est peu dépendant du processeur et utilise surtout la carte graphique.

En 1080p, AA x4 et détail bas, le MacBook Air atteint 33 fps (score de 1 384). L’iMac, dans le même test, atteint 52 fps (2 186).
En 1440p, AA x8 et détails au maximum, le MacBook Air atteint 13,7 fps (575), l’iMac 14,8 fps (619).

Dans ce test, on voit bien que la bande passante n’est pas un problème et le CPU non plus, surtout en 1440p : la différence est simplement liée à la fréquence du GPU.

LuxMark

LuxMark est un test OpenCL, qui effectue donc uniquement des calculs sur le GPU. C’est selon certains un test très dépendant de la bande passante, mais dans les faits, ce n’est absolument pas le cas.

Sur la même scène (Sala), la Quadro K5000 en PCI-Express x4 atteint 431. La GeForce GTX 780M, environ 10 % plus rapide, atteint 463.

Globalement, la différence de performances est essentiellement liée à la fréquence du GPU, donc.

Au final, si le CPU du MacBook Air limite les jeux, les tests théoriques montrent très bien que la bande passante du Thunderbolt n’a pratiquement pas d’impact sur les performances. Si j’avais un processeur plus rapide sous la main, comme le Core i7 à quatre cores d’un MacBook Pro Retina ou d’un Mac mini, les performances devraient s’approcher encore un peu plus de celles de l’iMac.

L’installation comprend un MacBook Air 2012, un adaptateur Thunderbolt TH05, une alimentation externe compacte (220 W) et une Quadro K5000. On peut remplacer la Quadro K5000 par une GeForce GTX 770 de bureau, qui offre des performances un peu plus élevées.