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Auteur Sujet: [TUTO] GPU : Comment réduire sa facture d'électricité  (Lu 39506 fois)

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Le sujet des discussions associé à ce tutoriel est celui-ci : Calcul GPU : Comment réduire sa facture d'électricité (Discussions)

Introduction

Les GPU, processeurs spécialisés des cartes graphiques conçues par AMD/ATI (voir liste) ou par NVIDIA (voir liste), délivrent aujourd'hui des puissances de calcul brutes 100 fois plus élevées que celles des processeurs (CPU) grand public classiques, pour des prix similaires et pour des consommations électriques "seulement" 2 à 3 fois supérieures.

De ce fait, de nombreux projets BOINC ont développé depuis 2009 des applications tirant parti des GPU, afin d'accélérer la progression de leurs calculs, mais aussi d'attirer de nouveaux cruncheurs.

Les évolutions des langages de programmation facilitent les développements, même si c'est parfois au détriment des performances. Aux langages propriétaires dédiés aux GPU (CAL/Brook pour ATI et CUDA pour NVIDIA) viennent aujourd'hui s'ajouter des langages plus globaux (CPU + GPU) tels que OpenCL.

Cependant, pour le cruncheur, il faut considérer que la facture d'électricité annuelle d'une carte graphique milieu de gamme calculant 24/7 est comparable à son prix d'achat.

Sommaire

1 - Quels projets choisir pour mon GPU
   1.1 - Quels projets disposent d'applications GPU
   1.2 - Pourquoi la consommation varie d'un projet GPU à un autre
   1.3 - Pourquoi choisir mes projets selon la saison
   1.4 - Comment mesurer la puissance consommée par un projet
   1.5 - Résultats bruts des tests
   1.6 - Tableaux comparatifs des PROJETS
   1.7 - Conclusion des tests

2 - Quels GPU choisir pour mes projets
   2.1 - Eléments à prendre en compte avant un achat
   2.2 - Quelles sont les caractéristiques essentielles d'un GPU
   2.3 - Tableau comparatif des GPU
   2.4 - Cartes graphiques mono-GPU : Comment choisir entre modèles de référence et modèles améliorés
   2.5 - Cartes graphiques bi-GPU
« Modifié: 27 May 2018 à 12:41 par nabz »

Contrôle de BOINC : SAM - BoincTasks 1.80 béta - Bureau à distance Chrome
Calculs : Boinc 7.16.6 SE - VirtualBox 6.1.12 -  TThrottle 7.72 - Pilote AMD 20.4.2 - Pilote nVidia 451.67
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Réponse #1 le: 15 September 2012 à 13:56
[Suite du tutoriel]

1 - QUELS PROJETS CHOISIR POUR MON GPU ?

1.1 - Quels projets disposent d'applications GPU ?

Parmi les projets BOINC actifs (voir liste), de nombreux projets disposent aujourd'hui d'applications pour GPU (*).

Cliquer sur le nom du projet afin d'accéder à sa page "applications", qui permet d'identifier précisément les versions d'applis compatibles avec un OS, un type de CPU, et un type de GPU.

(*) Les disponibilités mentionnées dans le tableau, selon les types d'OS ou de GPU, sont celles des applications standard. Des applications optimisées peuvent exister pour des types d'OS ou de GPU non supportés en standard (cliquer sur les liens dans la colonne "Applications optimisées").

PROJET
CATEGORIE
APPLICATION GPU
DP REQUISE (1) 
DERNIERE MAJ
LINUX
MAC (OS X/Intel)
WINDOWS
ATI
NVIDIA
APPLICATIONS OPTIMISEES
NOTA
Astro
BRPS (Arecibo)
Non
23/04/13
Oui
Oui
Oui
OpenCL
Cuda32
Non
Lié à Einstein : test des applications
BRPS (Perseus)
Non
20/03/13
Oui
Oui
Oui
OpenCL
Cuda32
Non
GRPS 2
Non
02/05/13
Oui
Oui
Oui
OpenCL
OpenCL
Non
Divers
BU Project 0
Non
05/06/13
Non
Non
Oui
OpenCL
OpenCL
Non
Projet commercial
Maths
Collatz
Non
09/05/13
Oui
Oui
Oui
Ati13/OpenCL
Cuda23/50
Oui 
Mini-Collatz
Non
09/05/13
Oui
Oui
Oui
Ati13/OpenCL
Cuda23/50
Non
Crypto
DistrRTgen
Non
20/10/12
Oui
Non
Oui
OpenCL
Cuda23
Oui
Bio
Test Alpha
Non
24/09/12
Oui
Non
Oui
OpenCL
OpenCL
Non
Projet suspendu
Astro
BRPS (Arecibo)
Non
25/01/13
Oui
Oui
Oui
OpenCL
Cuda32
Non
BRPS (Perseus)
Non
27/03/13
Oui
Oui
Oui
OpenCL
Cuda32
Non
Bio
Short runs (2-3 hours)
Non
13/02/13
Oui
Non
Oui
Non
Cuda31 ou Cuda42
Non
ACEMD beta version
Non
21/05/13
Oui
Non
Oui
Non
Cuda42
Non
Long Runs (8-12 hours)
Non
27/02/13
Oui
Non
Oui
Non
Cuda42
Non
Multi
Bindsurf
Non
05/04/13
Oui
Non
Non
Non
Cuda_fermi
Non
Multi
Bindsurf Cuda
Non
19/03/13
Oui
Non
Non
Non
Cuda_fermi
Non
Astro
Milkyway
Oui
10/02/12
Oui
Non
Oui
Ati14 ou OpenCL
OpenCL
Non
N-body Simulation
Oui
02/04/13
Oui
Non
Non
OpenCL
OpenCL
Non
Crypto
Distributed.net Client
Non
21/01/12
Oui
OS X/Intel
Oui
Ati14
Cuda31
Non
Bio
Poem++ OpenCL
Non
12/01/13
Oui
Non
Oui
OpenCL
OpenCL
Non
Maths
PPS (sieve)
Non
16/04/13
Oui
Oui
Oui
Ati13
Cuda23/Cuda32
Non
Genefer
Oui
17/09/13
Oui
Oui
Oui
Oui
Cuda32
Non
Genefer (World Record)
Oui
17/09/13
Oui
Oui
Oui
Oui
Cuda32
Non
Astro
Seti Enhanced
Non
08/06/10
Non
Non
Oui
Non
Cuda23/fermi
Oui
Seti V7
Non
30/05/13
Oui
Non
Oui
OpenCL
Cuda22/23/32/42/50
Non
AstroPulse V6
Non
27/08/12
Non
Non
Oui
OpenCL
OpenCL
Oui
Astro
Seti V7
Non
08/05/13
Oui
Non
Oui
OpenCL
Cuda22/23/32/42/50
Non
AstroPulse V6
Non
08/05/13
Oui
Non
Oui
CAL ou OpenCL
OpenCL
Non

(1) DP requise : Tous les projets ont des applications qui calculent sur des nombres entiers (EN) ou décimaux simple précision (SP ou FP32), à l'exception de Milkyway et PrimeGrid/Genefer qui exigent des capacités de calcul en double précision (DP ou FP64). Tous les GPU ne sont pas aptes aux calculs en double précision. De même certains GPU, bien qu'aptes, sont peu performants. (Voir le paragraphe 2 Quel GPU choisir pour mes projets).

:origin: IMPORTANT : Pour envoyer des UT pour GPU, certains projets peuvent avoir des exigences particulières : type de carte graphique, version minimale de BOINC, version minimale du pilote graphique, autorisation des calculs sur applications de test, etc... Pour connaitre ces exigences, consulter les sujets du forum dédiés aux projets.


EDIT du 21/09/13 : Ajout des applications PrimeGrid / Genefer pour ATI.
« Modifié: 21 September 2013 à 15:11 par nabz »

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Calculs : Boinc 7.16.6 SE - VirtualBox 6.1.12 -  TThrottle 7.72 - Pilote AMD 20.4.2 - Pilote nVidia 451.67
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Réponse #2 le: 15 September 2012 à 13:57
[Suite du tutoriel]

1.2 - Pourquoi la consommation varie d'un projet GPU à un autre ?

La possibilité de parallélisation des algorithmes utilisés est très variable d'un projet à un autre. De même, l'efficacité du code utilisé par les applications dépend du talent et de l'expérience des programmeurs, et ne s'améliore que lentement, au fil des versions des applications.

L'efficacité du code dépend aussi de l'architecture interne des cartes graphiques. L'efficacité peut varier fortement entre 2 modèles fournissant, d'après les fiches techniques, des puissances de calcul brutes similaires.

Ces raisons entraineront une consommation très différente d'une carte à une autre et d'un projet à un autre.

=> Il est donc important de connaître la consommation réelle de sa machine selon les projets afin d'optimiser ses choix, c'est à dire choisir les bons projets pour un GPU, ou choisir les bons GPU pour un projet.


1.3 - Pourquoi choisir mes projets selon la saison ?

En toute saison, la puissance consommée par la machine sera évacuée sous forme de chaleur. Mais cette chaleur sera perçue de façon très différente selon la saison.

En été, la chaleur dégagée par la machine, évacuée avec peine (températures élevées des composants, bruits du ventilateur de la carte graphique et du boitier), contribura à surchauffer la pièce, voire le logement tout entier :priz2tet:. A défaut de pouvoir mettre la machine à la cave ou au garage, le choix de projets GPU à faible consommation sera favorable au confort des occupants, mais aussi à la durée de vie des matériels.

=> Pour les cruncheurs qui décideraient de ne plus calculer sur GPU en été (soit en permanence, soit seulement aux heures les plus chaudes), les cartes graphiques à faible consommation au repos seront appéciables.

En demie-saison, la chaleur dégagée par la machine contribuera au chauffage du logement et permettra de réduire, voire de stopper, le chauffage principal :ange:. Le choix de projets GPU à forte efficacité énergétique RAC/W sera privilégié.

En hiver, la chaleur dégagée par la machine contribuera au chauffage du logement et aura pour effet de réduire la sollicitation du chauffage principal. Le choix de projets GPU à RAC mais aussi à consommation élevés sera possible.


1.4 - Comment mesurer la puissance consommée par un projet ?

L'appareil de mesure

Pour réaliser des tests, il faut d'abord raccorder sa machine au secteur en intercalant un "energiemètre".

   

Modèle Simple (env 15 €)                           Modèle Double (env 40 €)

Ce petit appareil permet de mesurer la consommation d'un appareil électrique.

Les modèles simples ont un affichage incorporé. Il est donc nécessaire d'être sur place pour effectuer une mesure. Si l'éclairage ambiant est faible, on se retrouve vite gêné (en clair, à 4 pattes avec une lampe électrique :D) pour lire l'affichage, l'appareil ne disposant pas de rétroéclairage.

Les modèles doubles transmettent leurs mesures par radio vers un affichage déporté. On peut ainsi installer l'affichage à un endroit pratique et bien éclairé, par exemple sur le coin de son bureau.

La méthode de mesure

La consommation électrique d'une machine lorsque Boinc est en veille dépend uniquement du matériel utilisé, et non des projets. La méthode de mesure proposée consiste donc à mesurer l'augmentation de consommation électrique que provoquent l'activation des calculs sur un projet donné.

La répartition de la consommation électrique entre CPU et GPU n'est pas prise en compte, ce qui permet de couvrir tous les projets, de CPU pur à GPU pur, en passant par toutes les combinaisons qui peuvent exister, notamment depuis l'apparition d'OpenCL.

Les tests sont réalisés application par application, afin de ne pas perturber les mesures en cas de saturation liée à un composant (RAM, bus, processeur).

1) Noter les données caractéristiques du test :
- le nom du projet,
- le nom et la version de l'application,
- le type d'OS, de processeur, la fréquence CPU et l'activation éventuelle du mode HT (ou équivalent),
- le type de carte graphique, les fréquences processeur/SP/mémoire de la carte, et la version du pilote graphique.

2) Préparer le test :
- Modifier les préférences du projet testé, afin d'autoriser uniquement les UT pour GPU,
- Suspendre tous les projets boinc, et relever la puissance consommée par la machine au repos (P0) (*),

3) Réaliser le test :
- Reprendre les calculs uniquement sur le projet à tester, et relever la puissance consommée par la machine en calcul (P1) (*), ainsi que le nombre d'UT calculées simultanément (N),
- Recommencer l'opération sur 5 à 10 UT au minimum,
- Relever sur le site du projet les durées de calcul des UT, ainsi que les crédits attribués, et calculer la durée moyenne (D) et les crédits moyens (C) par UT.

(*) La mesure de puissance a tendance à fluctuer en permanence, et elle peut varier selon l'avancement du calcul de l'UT. Une solution consiste à mémoriser les valeurs mini et maxi pendant environ 1 minute et noter comme mesure la médiane obtenue. Recommencer des mesures pour d'autres avancements, et calculer à la fin du calcul de l'UT la moyenne des différentes mesures.

4) Effectuer aux calculs :
- Calculer la puissance consommée par UT P = (P1-P0)/N,
- Calculer le RAC journalier R = C / D x 3600 x 24,
- Calculer le taux de RAC du projet, égal au RAC / puissance de calcul du GPU T = R / SP ou DP,
- Calculer l'efficacité énergétique du projet, égale au RAC / puissance consommée E = R / P,
¨
=> Ne pas oublier de poster les résultats pour en faire profiter les autres. :kookoo:
« Modifié: 30 January 2015 à 01:26 par nabz »

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Réponse #3 le: 15 September 2012 à 14:55
[Suite du tutoriel]

1.5 - Résultats bruts des tests

Les tableaux qui suivent présentent, pour chaque carte graphique AMD/ATI ou NVIDIA testée, les résultats bruts des tests réalisés selon la méthode présentée dans le message précédent.

Les calculs réalisés sur la base de ces tests, afin d'évaluer les performances des projets, sont présentés dans le message suivant.

Merci aux membres contributeurs qui permettent d'améliorer ce comparatif. :jap:

AMD/ATI HD 5870 (testeur : nabz)
Projet Application OS CPU Fréq CPU (Mhz) HT Nbre GPU Fréq GPU  (Mhz) Pilote P0 (W) P1 (W) Nbre UT Durée (s) Crédits Nota
Collatz 2.09 ati13 Win7-x64 i7 950 3,21 Oui 2 850/850/1150 12.1 156 W 404 W 2 UT 1452 s 3174  
DistrRTgen 3.52 opencl_ati Win7-x64 i7 940 3,07 Oui 2 875/875/1250 12.10 153 W 355 W 2 UT 6902 s 12377
Donate 6.18 opencl_ati_100 Win7-x64 i7 940 3,07 Oui 3 875/875/1250 12.10 156 W 796 W 3 UT 924 s 5900  
Milkyway 1.02 opencl_amd_ati Win7-x64 i7 950 3,21 Oui 2 850/850/1150 12.1 156 W 496 W 2 UT 64,9 s 159,9  
Moo wrapper 1.03 ati14 Win7-x64 i7 980 3,47 Oui 2 870/870/1150 12.4 137 W 258 W 1 UT 6368 s 6320  
Poem 0.01 opencl_ati_100 Win7-x64 i7 950 3,21 Oui 2 850/850/1150 12.1 156 W 324 W 2 UT 2072 s 2925  
PrimeGrid / PPS 1.38 ati13ati Win7-x64 i7 950 3,21 Oui 3 875/875/1150 12.4 156 W 604 W 3 UT 2333 s 3371  

AMD/ATI HD 7970 (testeur : nabz)
Projet Application OS CPU Fréq CPU (Mhz) HT Nbre GPU Fréq GPU  (Mhz) Pilote P0 (W) P1 (W) Nbre UT Durée (s) Crédits Nota
Collatz 2.09 ati13 Win7-x64 i7 980 3,47 Oui 2 1050/1050/1425 12.4 144 W 498 W 2 UT 593 s 2415  
DistrRTgen 3.52 opencl_ati Win7-x64 i7 980 3,47 Oui 2 1050/1050/1425 12.4 144 W 482 W 2 UT 1150 s 12377  
Donate 6.18 opencl_ati_100 Win7-x64 i7 980 3,47 Oui 2 1075/1075/1450 12.10 144 W 566 W 2 UT 603 s 5900  
Einstein / BRPS 1.24 ati_opencl Win7-x64 i7 980 3,47 Oui 2 1075/1075/1450 12.4 144 W 389 W 2 UT 2651 s 500  
Milkyway 1.02 opencl_amd_ati Win7-x64 i7 980 3,47 Oui 2 1050/1050/1425 12.4 144 W 544 W 2 UT 38,4 s 159,9  
Poem 0.01 opencl_ati_100 Win7-x64 i7 980 3,47 Oui 2 1050/1050/1425 12.4 144 W 358 W 2 UT 1533 s 2925  
PrimeGrid / PPS 1.38 ati13ati Win7-x64 i7 980 3,47 Oui 2 1075/1075/1450 12.4 144 W 450 W 2 UT 1805 s 3371  


NVIDIA GTX 590 (bi-GPU) (testeur : nabz)
Projet Application OS CPU Fréq CPU (Mhz) HT Nbre GPU Fréq GPU  (Mhz) Pilote P0 (W) P1 (W) Nbre UT Durée (s) Crédits Nota
Collatz 2.03 cuda23 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 607/1215/1707 285.62 260 W 433 W 2 UT 2342 s 3108  
DistrRTgen 3.48 cuda23 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 607/1215/1707 285.62 258 W 457 W 2 UT 3271 s 12377  
Donate 6.15 nv100 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 607/1215/1707 285.62 266 W 530 W 2 UT 2292 s 5900  
Einstein / BRPS 1.23 cuda32 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 607/1215/1707 285.62 258 W 465 W 2 UT 2058 s 500  
  1.25 cuda32 Win7-x64 i7 980X 3,47 Non 2 738/1476/1707 285.62 252 W 400 W 2 UT 1845 s 500  
GpuGrid LR 6.16 cuda31 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 607/1215/1707 285.62 258 W 465 W 2 UT 31518 s 42138  
  LR 6.16 cuda42 Win7-x64 i7 940 3,07 Oui 4 700/1400/1707 301.42 220 W 904 W 4 UT 22961 s 62907  
Milkyway 1.02 opencl_nvidia Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 607/1215/1707 285.62 258 W 436 W 2 UT 236,6 s 159,9  
Poem 1.01 opencl_nv_100 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 1 738/1476/1717 285.62 250 W 364 W 1 UT 1098 s 2925 1 seule UT possible (*)
PrimeGrid / PPS 1.39 cuda23 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 607/1215/1707 285.62 256 W 456 W 2 UT 1163 s 3371  
Seti 6.10 cuda_fermi Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 607/1215/1707 285.62 258 W 465 W 2 UT 144,2 s 24,4  

NVIDIA GTX 670 (testeur : jascooby)
Projet Application OS CPU Fréq CPU (Mhz) HT Nbre GPU Fréq GPU  (Mhz) Pilote P0 (W) P1 (W) Nbre UT Durée (s) Crédits Nota
DistrRTgen 3.48 cuda23 Win7-x64 i7 3770 4,20 Oui 1 1189/1189/1652 301.42 119 W 211 W 1 UT 2059 s 8758 anciennes UT courtes
PrimeGrid / PPS 1.39 cuda23 Win7-x64 i7 3770 4,20 Oui 1 1189/1189/1652 301.42 125 W 245 W 1 UT 690 s 3371  
PrimeGrid / GENEFER  1.07 cuda32 Win7-x64 i7 3770 4,20 Oui 1 1189/1189/1652 301.42 125 W 245 W 1 UT 11592 s 7493  

NVIDIA GTX 690 (bi-GPU) (testeur : nabz)
Projet Application OS CPU Fréq CPU (Mhz) HT Nbre GPU Fréq GPU  (Mhz) Pilote P0 (W) P1 (W) Nbre UT Durée (s) Crédits Nota
Collatz 2.03 cuda23 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 344 W 2 UT 1810 s 3209  
DistrRTgen 3.48 cuda23 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 326 W 2 UT 3798 s 12377  
Donate 6.15 nv100 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 390 W 2 UT 2422 s 5900  
Einstein / BRPS 1.25 cuda32 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 310 W 2 UT 2115 s 500  
GpuGrid LR 6.16 cuda42 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 437 W 2 UT 16726 s 70992  
Milkyway 1.02 opencl_nvidia Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 238 W 2 UT 710 s 160  
Poem 1.03 opencl_nv_100 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 1 1168/1168/1502 301.42 148 W 255 W 1 UT 827 s 2925 1 seule UT possible (*)
PrimeGrid / PPS 1.39 cuda23 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 380 W 2 UT 668 s 3371  
PrimeGrid / GENEFER  1.07 cuda32 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 374 W 2 UT 12862 s 7696  
Seti 6.10 cuda_fermi Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 301.42 148 W 335 W 2 UT 275,7 s 84,9  
WCG / HCC 6.56 cuda_hcc1 Win7-x64 i7 980X 3,47 Oui 2 1168/1168/1502 306.97 148 W 330 W 2 UT 285,0 s 31,6  

(*) Sur une machine à plusieurs GPU, seul le GPU 0 est utilisable pour le projet. Les autres GPU doivent être exclus (à l'aide d'une instruction <exclude_gpu> placée dans le fichier cc_config.xml) et affectés à d'autres projets, les calculs finissant systématiquement en erreur.


EDIT du 23/01/13 : Ajout de colonnes relatives au type d'OS et au nombre de GPU.
« Modifié: 04 February 2013 à 17:05 par nabz »

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Réponse #4 le: 15 September 2012 à 15:00
[Suite du tutoriel]

1.6 - Tableaux comparatifs des projets

Les tableaux qui suivent présentent, pour chaque projet compatible AMD/ATI ou NVIDIA, les performances des projets calculées sur la base des résultats des tests présentés dans le message précédent.

Projets compatibles AMD/ATI
Projet Application Carte graphique Consommation (W) RAC Taux RAC (RAC/GFlop) Efficacité (RAC/W) Nota
Collatz 2.09 HD 5870 124 W 189 k 69,4 1523
HD 7970 177 W 352 k 81,9 1989
DistrRTgen 3.52 HD 5870 91 W 155 k 55,3 1703  
  HD 7970 169 W 929 k 216,2 5502
Donate 6.18 HD 5870 213 W 551 k 197,0 2586  
    HD 7970 211 W 845 k 192,0 4007  
Einstein / BRPS 1.24 HD 7970 123 W 16 k 3,7 133  
Milkyway 1.02 HD 5870 170 W 213 k 391,2 1252  
HD 7970 200 W 359 k 334,4 1798  
Moo wrapper 1.03 HD 5870 101 W 85 k 30,8 849  
Poem 0.01 HD 5870 84 W 122 k 44,8 1452  
    HD 7970 107 W 164 k 38,3 1541  
PrimeGrid / PPS 1.38 HD 5870 149 W 125 k 44,6 836  
HD 7970 153 W 161 k 36,6 1055  
Moyenne 148 W 308 k 1932


Projets compatibles NVIDIA
Projet Application Carte graphique Consommation (W) RAC Taux RAC (RAC/GFlop) Efficacité (RAC/W) Nota
Collatz 2.03 GTX 590 87 W 114 k 92,1 1325
GTX 690 98 W 153 k 42,7 1563
DistrRTgen 2.48 GTX 590 116 W 327 k 216,3 2818
GTX 670 92 W 367 k 115,0 3995 anciennes UT courtes
GTX 690 89 W 281 k 78,5 3164
Donate 6.15 GTX 590 132 W 222 k 178,8 1685
GTX 690 121 W 210 k 58,7 1739
Einstein / BRPS 1.25 GTX 590 74 W 23 k 18,8 316
GTX 690 81 W 20 k 5,7 252
GpuGrid 6.16 (LR) GTX 590 171 W 236 k 165,1 1384
GTX 690 145 W 366 k 102,2 2538
Milkyway 1.02 GTX 590 89 W 58 k 375,4 656
GTX 690 45 W 19 k 67,8 432
Poem 1.01 GTX 590 114 W 230 k 152,3 2019
1.03 GTX 690 107 W 305 k 85,2 2856
PrimeGrid / PPS 1.39 GTX 590 100 W 250 k 201,3 2504
GTX 670 120 W 422 k 132,1 3218
GTX 690 116 W 436 k 121,5 3759
PrimeGrid / GENEFER 1.07 GTX 670 120 W 55 k 209,7 465
GTX 690 113 W 51 k 180,1 458
Seti 6.10 GTX 590 104 W 15 k 11,8 142
GTX 690 94 W 26 k 7,4 284
WCG / HCC 6.56 GTX 690 91 W 10 k 2,7 105
Moyenne 105 W 180 k 1629

:origin: RAPPEL : Les valeurs "Consommation (W)" correspondent à l'augmentation de consommation électrique engendrée par le calcul d'une UT pour GPU, que cette augmentation se produise sur le GPU, mais aussi sur le CPU ou tout autre composant.

Graphiques de résultats



Les graphiques ci-dessus sont obtenus en reportant les valeurs de RAC et de puissance consommée des différents projets qui figurent dans les tableaux de résultats.

La zone en haut à gauche est celle des projets rapportant un RAC élevé pour une consommation faible, offrant donc une forte efficacité énergétique.
La zone en bas à droite est celle des projets rapportant un RAC faible pour une consommation élevée, offrant donc une faible efficacité énergétique.


EDIT : Modifié les graphiques de résultats pour uniformiser les échelles.
« Modifié: 30 January 2015 à 01:32 par nabz »

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Réponse #5 le: 15 September 2012 à 15:38
[Suite du tutoriel]

1.7 - Conclusion des tests

Milkyway et PrimeGrid/Genefer, applications calculant en Double Précision (DP ou FP64), ont des efficacités énergétiques passables sur NVIDIA.
La raison en est principalement la politique commerciale appliquée par NVIDIA, qui consiste à brider les capacités de calcul en DP de sa gamme de cartes graphiques grand public GeForce (*), afin de ne pas risquer de concurrencer ses gammes professionnelles de cartes graphiques Quadro (stations graphiques) et de cartes de calcul Tesla (serveurs de calculs).

(*) Exception à cette politique : la GTX Titan, qui dispose de capacités de calcul en double précision non bridées. :hyperbon:

Einstein, Seti, et WCG/HCC ont des efficacités énergétiques médiocres, aussi bien sur cartes ATI que sur NVIDIA.
La raison en est principalement les politiques de crédits très restrictives appliquées par ces projets.


Projets conseillés

SAISON
OBJECTIF
TYPE DE GPU
PROJETS CONSEILLES
PROJETS DE SECOURS
Hiver
RAC élevé
ATI
Donate ou DistrRTgen sur HD7000
Collatz ou Milkyway
NVIDIA
PrimeGrid/PPS ou DistrRTgen sur GTX500
GPUgrid ou Poem, ou Donate sur GTX 500
1/2 saison
Efficacité énergétique élevée
ATI
Donate ou DistrRTgen
Collatz, Milkyway ou Poem
NVIDIA
DistrRTgen ou PrimeGrid
Poem
Eté
Consommation faible
ATI
Poem
Moo Wrapper
NVIDIA
DistrRTgen ou PrimeGrid
Collatz


EDIT : Mise à jour de la liste des projets conseillés.
« Modifié: 28 May 2013 à 17:38 par nabz »

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Réponse #6 le: 15 September 2012 à 15:39
[Suite du tutoriel]

2 - QUEL GPU CHOISIR POUR MES PROJETS ?

2.1 - Eléments à prendre en compte avant un achat

Evolution et durée de vie des CPU
De nos jours, les CPU sont des composants dont la puissance de calcul évolue assez lentement, sauf pour les modèles conçus pour des stations de calculs ou des serveurs. Les progrès actuels (depuis 2008) des modèles grand public portent en effet principalement sur la réduction de la consommation (passée de 130 à 80 W pour un gros CPU), ce qui nécessite de maîtriser à échelle industrielle des gravures toujours plus fines (actuellement 22 nm).

La durée de vie d'un CPU utilisé sous Boinc est importante, dès lors qu'il est refroidi correctement. Un CPU est fait pour calculer, et il est donc conçu pour pouvoir fonctionner à pleine charge en continu.

Evolution et durée de vie des GPU
A l'inverse, la puissance de calcul des GPU augmente rapidement. Après avoir fortement grimpé, leur consommation plafonne (autour de 200-250 W pour une carte mono-GPU haut de gamme), l'utilisation de gravures plus fines (actuellement 28 nm) étant mise à profit pour augmenter la puissance de calcul sans augmenter la consommation.

La durée de vie d'un GPU utilisé sous Boinc est limitée, même s'il est refroidi correctement. Un GPU est fait pour afficher, sa puissance de calcul est normalement dédiée aux filtrages, et il n'est donc pas conçu (et les composants périphériques qui l'entourent encore moins) pour fonctionner à pleine puissance en continu.

:origin: NOTA : Des technologies intégrées aux cartes graphiques récentes, ainsi que certains outils externes, permettent de mesurer et de limiter les appels de puissance ou les montées en température des GPU. Ces limitations sont particulièrement utiles dans le domaine du crunch. Nos machines peuvent en effet basculer, à tout moment et à notre insu, d'un projet normal économe vers un projet de secours gourmand, et de mettre ainsi à surchauffer.

La bonne question :idtalacon:
Les concepteurs (Ati et nVidia) sortent une nouvelle gamme tous les ans, mais on peut constater qu'ils travaillent plutôt sur un cycle de 2 ans. La 1ère année ils innovent, sur la base d'une gravure plus fine, souvent associée à une nouvelle architecture. La 2ème année ils optimisent (soit la puissance de calcul, soit la consommation) selon leur positionnement par rapport à la concurrence.

Au bout d'un cycle de 2 ans, un GPU a pris un "coup de vieux" par rapport à la production la plus récente, perdu la moitié de sa valeur, mais il est encore utilisable. Au bout de 4 ans (2 cycles de 2 ans) par contre, il est obsolète, voire mort s'il a fonctionné à forte température (voir le tutoriel "[TUTO] Comment réduire température et bruit").

Pour le cruncheur, la bonne question qu'il doit alors se poser, s'il souhaite remplacer son GPU, est la suivante :
- solution 1 : consommer moins en calculant autant (mon achat sera amorti par des factures d'électricité moindres :gniak:)
- solution 2 : calculer plus en consommant autant (je sers la science et c'est ma joie :cetaboir:)

Lorsqu'on réfléchit à un premier achat ou à un remplacement de GPU, il est donc pertinent de raisonner sur 4 ans, en calculant pour chaque modèle son coût global mensuel = son prix d'achat divisé par 48 + le coût de la consommation électrique (TDP) mensuelle - son prix de revente, estimé à 1/4 du prix d'achat.

Ce "coût global mensuel" pourra éventuellement être corrigé en prenant en compte d'une part une consommation sur un projet donné différente du TDP, et d'autre part l'économie réalisée sur le chauffage principal du logement.


2.2 - Quelles sont les caractéristiques essentielles d'un GPU ?

Les fiches techniques des fournisseurs de cartes graphiques mentionnent les données de base suivantes :
- le nombre de GPU,
- la finesse de la gravure,
- la quantité et le type de mémoire,
- le nombre de processeurs de flux (shaders),
- la fréquence des processeurs de flux,
- la consommation électrique de la carte au repos,
- la consommation électrique maximale de la carte (TDP).

Pour comparer différents modèles de cartes graphiques de gammes différentes, il est intéressant de comparer certains ratios :
- les ratios puissance de calcul/coût global mensuel, en Simple Précision et en Double Précision, exprimés en GFlops/€,
- les ratios puissance de calcul/W, en Simple Précision et Double Précision, exprimées en GFlops/W.


EDIT du 01/06/2013 : Déplacement du tableau comparatif dans un message séparé.
« Modifié: 01 June 2013 à 19:36 par nabz »

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Réponse #7 le: 15 September 2012 à 16:12
[Suite du tutoriel]

2.3 - Tableau comparatif des GPU (mise à jour 08/07/2013)

Voici, par ordre de prix croissant, les caractéristiques des GPU AMD/ATI (voir liste) ou NVIDIA (voir liste) actuels.

:origin: NOTA : Les ratios SP/coût et DP/coût sont utiles pour choisir une nouvelle carte graphique. Les ratios SP/W et DP/W sont utiles si l'on dispose déjà d'un GPU, afin d'en situer les performances énergétiques par rapport à une production plus récente, et de détecter le moment où il sera plus économique de le remplacer.

ANCIENS MODELES (disponibles en occasion)

Prix de vente (1)
Carte graphique
Nbre GPU
Gravure (nm)
RAM Vidéo (Mo)
Shaders
Fréq Shaders (MHz)
Conso (W)
Coût global mensuel (2)
Puiss SP (GFlops)
SP/coût (GFlops/€)
SP/conso (GFlops/W)
Puiss DP (GFlops)
DP/coût (GFlops/€)
DP/conso (GFlops/W)
---
8800 GTS
1
65
512
  128
1625
135 W (3)   416 (3) 3,08  ---------
---
HD 4870
1
55
512/1024
  800
  750
150 W (3) 1200 (3) 8,00  240 (3) 1,60
---
GTX 285
1
55
1024
  240
1476
204 W (3)   708 (3) 3,47    57 (3) 0,28
---
HD 5870
1
40
1024
1600
  850
188 W (3) 2720 (3) 14,47  544 (3) 2,89
---
GTX 470
1
40
1280
  448
1215
215 W (3) 1089 (3) 5,06  136 (3) 0,63
---
GTX 570
1
40
1280
  480
1464
220 W (3) 1405 (3) 6,39  176 (3) 0,80

(1)   Prix de vente indicatif d'un modèle de référence, relevé sur comparateur de prix et arrondi à la dixaine d'euros inférieure.
(2)   Coût global mensuel (matériel + énergie) basé sur une durée d'utilisation de 4 ans, et sur un coût de la consommation électrique (TDP) de 0,13 €/kWh.
(3)   Ces modèles ne sont plus commercialisés. Les ratios sont donc à calculer par le lecteur selon les prix du marché de l'occasion.

MODELES ACTUELS : MOINS DE 200 €

Prix de vente (1)
Carte graphique
Nbre GPU
Gravure (nm)
RAM Vidéo (Mo)
Shaders
Fréq Shaders (MHz)
Conso (W)
Coût global mensuel (2)
Puiss SP (GFlops)
SP/coût (GFlops/€)
SP/conso (GFlops/W)
Puiss DP (GFlops)
DP/coût (GFlops/€)
DP/conso (GFlops/W)
60 €
GT 640
1
28
1024/2048
  384
  900
  65 W 7 €  69197,310,63---------
80 €
HD 7750
1
28
1024
  512
  800
  55 W 6 €  819126,614,89    517,90,93
80 €
GTX 650
1
28
1024/2048
  384
1058
  64 W 7 €  813110,912,70---------
80 €
HD 7770
1
28
1024/2048
  640
1000
  80 W 9 €1280144,816,00    809,01,00
100 €
GTX 650 Ti
1
28
1024/2048
  768
  925
110 W 12 €1421118,412,92  1179,81,07
110 €
HD 7790
1
28
1024/2048
  896
1000
  85 W 10 €1792183,121,08  11211,41,32
130 €
HD 7850
1
28
1024/2048
1024
  860
130 W 14 €1761122,613,55  1107,70,85
140 €
GTX 650 Ti Boost
1
28
2048
  768
  980
134 W 15 €1505101,011,23  1248,30,93
160 €
GTX 660
1
28
2048
  960
  980
140 W 16 €1882119,213,44  1559,81,11
160 €
HD 7870
1
28
2048
1280
1000
175 W 19 €2560134,014,63  1608,40,91
190 €
GTX 660 Ti
1
28
2048/3072
1344
  915
150 W 17 €2460143,016,40  20311,81,35

MODELES ACTUELS : PLUS DE 200 €

Prix de vente (1)
Carte graphique
Nbre GPU
Gravure (nm)
RAM Vidéo (Mo)
Shaders
Fréq Shaders (MHz)
Conso (W)
Coût global mensuel (2)
Puiss SP (GFlops)
SP/coût (GFlops/€)
SP/conso (GFlops/W)
Puiss DP (GFlops)
DP/coût (GFlops/€)
DP/conso (GFlops/W)
230 €
GTX 760
1
28
2048
1152
  980
150 W 20 €2258114,513,28    934,70,55
240 €
HD 7950
1
28
3072
1792
  900
200 W 23 €2867126,114,34  71731,53,58
270 €
GTX 670
1
28
2048/4096
1344
  915
170 W 20 €2460120,914,47  20310,01,19
290 €
HD 7970 GHz
1
28
3072
2048
1050
250 W 28 €4301152,217,20107538,14,30
330 €
GTX 680
1
28
2048/4096
1536
1006
195 W 24 €3090130,615,85  25510,81,31
350 €
GTX 770
1
28
2048
1536
1046
230 W 27 €3213117,713,97  1334,90,58
580 €
GTX 780
1
28
3072
2304
  863
250 W 33 €3977121,315,91  1645,00,66
820 €
GTX Titan
1
28
6144
2688
  836
250 W 37 €4494123,017,98149841,05,99
890 €
GTX 690
2
28
2x2048
2x1536
  915
300 W 42 €5622132,718,74  46410,91,55
910 €
HD 7990
2
28
2x3072
2x2048
  925
450 W 57 €7578133,116,84189433,34,21


EDIT du 08/07/2013 :
- Découpage en 3 tableaux, afin d'améliorer la lisibilité.
- Mise à jour des prix et des ratios associés.
- Ajout de la GTX 760.
« Modifié: 08 July 2013 à 13:59 par nabz »

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Réponse #8 le: 15 September 2012 à 16:39
[Suite du tutoriel]

2.4 - Cartes graphiques mono-GPU : Comment choisir entre modèles de référence et modèles améliorés ?

Modèles de référence : simples et cohérents



HD 7970 de référence                                        GTX 680 de référence

Du point de vue du refroidissement, les modèles calqués sur les conceptions de référence ATI et NVIDIA sont similaires (voir photos). Un ventilateur centrifuge, de diamètre moyen, aspire en bout de carte. L'air traverse le boîtier "bien carré", comportant peu d'ouvertures, puis est rejeté en face arrière, hors boitier, après avoir refroidi au passage l'ensemble des composants internes de la carte, dont le radiateur du GPU. Cette conception permet de ne pas compter sur une bonne ventilation du boitier de la machine.

Si la carte est sollicitée en continu le GPU monte à des valeurs élevées de températures (70-80°C), le ventilateur tourne à grande vitesse en fournissant un débit d'air important, au prix d'un bruit notable.

Du point de vue installation, une configuration à 2 ou même 3 cartes graphiques est possible, l'épaisseur d'une carte de référence étant compatible avec la largeur disponible sur une carte mère à 3 emplacements double-largeur.

=> Les modèles de référence sont bien adaptés pour l'assemblage de "boîtes à crunch", comportant éventuellement 2 voire 3 cartes. L'emplacement de la machine devra être choisi afin que le bruit ne constitue pas une nuisance.

Modèles améliorés : geek et silencieux


HD 7970 améliorée                                               GTX 680 améliorée

Les fournisseurs proposent aussi des modèles améliorés, plus coûteux, dotés d'un refroidissement renforcé du GPU qui les rend plus silencieux. Ces modèles (voir photos) font appel soit à une chambre à vapeur, soit à 2 ou 3 ventilateurs à hélices de gros diamètre, qui soufflent directement sur de gros radiateurs.

Les modèles améliorés sont souvent (légèrement) overclockés d'usine, et sont livrés avec des utilitaires permettant de réaliser ses propres réglages, optimisés selon ses besoins.

Du point de vue installation, ces modèles aux formes travaillées et aux caloducs bodybuildés :jtevoivnir:, sont souvent plus encombrants que les modèles de référence, notamment en épaisseur et en hauteur. Cet encombrement interdit les configurations à 3 cartes, et peut poser des problèmes d'installation dans certains boitiers.

Du point de vue refroidissement, ces modèles sont plus contraignants que les modèles de référence car ils rejettent une part plus importante de leur chaleur dans le boitier, qui devra donc être sensiblement mieux ventilé.

=> Les modèles améliorés sont bien adaptés pour l'assemblage de machines silencieuses : machine principale comportant une seule carte graphique, boite à crunch comportant une ou deux cartes graphiques.
« Modifié: 30 January 2015 à 01:43 par nabz »

Contrôle de BOINC : SAM - BoincTasks 1.80 béta - Bureau à distance Chrome
Calculs : Boinc 7.16.6 SE - VirtualBox 6.1.12 -  TThrottle 7.72 - Pilote AMD 20.4.2 - Pilote nVidia 451.67
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Réponse #9 le: 15 September 2012 à 16:40
[Suite du tutoriel]

2.5 - Cartes graphique bi-GPU



GTX 690 bi-GPU                                                HD 7990 bi-GPU améliorée

Les modèles bi-GPU trouvent leur place dans le cycle en 3 temps de la course à la puissance qui caractérise le développement des GPU.

temps 1 : face à la complexité des solutions bi-GPU existantes, les concepteurs sortent une nouvelle génération de cartes mono-GPU aussi puissante, basée sur une gravure plus fine et une nouvelle architecture.
temps 2 : face au manque de puissance, les solutions à 2 cartes graphiques (CFX ou SLI) apparaissent.
temps 3 : face aux problèmes de refroidissement et de bruit des solutions à 2 cartes graphiques, les concepteurs sortent un modèle bi-GPU.

Les modèles bi-GPU n'existent que pour des générations de cartes dont la consommation est bien maîtrisée (moins de 200 W en mono-GPU), compte tenu de la limite à 375 W d'une carte à 2 connecteurs additionnels PCI-E 8 broches (*).

Construites à partir de composants sélectionnés, ces cartes complexes ne sont proposées qu'en conception de référence (*).

Performances de calcul

Souvent moins coûteuses que 2 cartes mono-GPU équivalentes, elles sont aussi moins performantes, en raison d'un underclocking d'usine important, nécessaire afin de conserver les températures de composants raisonnables. Mais elles offrent de bonnes performances énergétiques (*), grâce aux composants communs aux 2 GPU.

Dès lors qu'elles disposent d'un pilote correct permettant de les exploiter (ce qui n'a pas toujours été le cas, particulièrement chez AMD/ATI :siflotte:), elles deviennent intéressantes pour le crunch.

(*) Les records d'efficacité énergétique (exprimée en GFlops/W) sont souvent détenus par des cartes bi-BPU.

Contraintes d'installation

Du point de vue refroidissement, un gros ventilateur central souffle de part et d'autre vers les 2 radiateurs des 2 GPU, le plus souvent équipés chacun d'une chambre à vapeur. La moitié de l'air chaud est évacuée vers l'arrière, hors boitier, mais l'autre moitié (soit 150-200 W :eek:) vers l'avant, dans le boitier (*).

Du point de vue installation, il faut prendre en compte la longueur importante d'une carte bi-GPU, mais aussi porter une attention particulière aux composants situés face au rejet d'air avant de la carte, tels que le disque dur. Afin de préserver ces composants et de faciliter l'évacuation de l'air très chaud (80-90°C), il peut être nécessaire de les déplacer dans une autre baie, et d'installer à la place un ventilateur, afin de créer un "tunnel d'extraction" de chaleur en face avant de la machine.

La possibilité d'exploiter le potentiel d'overclocking important des cartes pourra être limitée par des contraintes d'alimentation ou de refroidissement (dépassement du TDP), mais il est généralement possible d'approcher les fréquences usine des cartes mono-GPU équivalentes.

=> Les cartes bi-GPU sont exigeantes, mais elles offrent de bonnes performances énergétiques.


(*) La carte ATI HD 7990 "améliorée" présentée en photo constitue une exception à cette règle. Sa puissance (450 W) excédant 375 W, elle nécessite une 3ème alimentation PCI-E 8 broches qui porte la capacité d'alimentation à 525 W. Le système de refroidissement est lui dimensionné pour 550 W, ce qui offre de la marge aux overclockeurs. :D


EDIT du 25/09/2012 : Ajout de la HD 7990 (caractéristiques indicatives, dans l'attente de commercialisation).
« Modifié: 30 January 2015 à 01:46 par nabz »

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Réponse #10 le: 24 September 2012 à 21:48
[Rappel : Ce sujet est réservé au tutoriel] Merci de ne pas poster ici

Le sujet des discussions associé à ce tutoriel est celui-ci : Calcul GPU : Comment réduire sa facture d'électricité (discussion)
« Modifié: 10 October 2015 à 21:03 par ousermaatre »

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