- Le cache de dernier niveau est de la mémoire SRAM intégrée à la puce, bien plus proche et plus rapide que la GDDR.
- Il permet de réduire la largeur du bus : la RTX 4060 Ti se contente de 128 bits grâce à 32 Mo de cache L2.
- Son efficacité baisse quand la définition augmente, car les données d’une image tiennent moins bien dedans.
- Les tailles de cache ne se comparent pas d’une marque à l’autre, pas plus que la bande passante « effective » qu’elles servent à annoncer.
Aller chercher une donnée dans la VRAM coûte du temps et de l’énergie : il faut traverser le contrôleur mémoire, le bus, puis la puce GDDR. Le cache d’une carte graphique, et en particulier son cache de dernier niveau, est une réserve de mémoire SRAM gravée dans le GPU lui-même, au plus près des unités de calcul. Chaque donnée qui s’y trouve est une donnée que le bus mémoire n’a pas à transporter. Longtemps modeste, ce cache est devenu l’un des choix d’architecture les plus structurants des cartes graphiques.
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La RX 9070 XT, gros cache et bus large
64 Mo d’Infinity Cache et un bus de 256 bits se complètent : la carte reste à l’aise quand la définition monte, là où un bus étroit montrerait ses limites. TBP de 304 W, alimentation de 750 W conseillée.
- 64 Mo d’Infinity Cache
- 16 Go sur 256 bits
- TBP de 304 W
- GDDR6 et non GDDR7
La RX 9060 XT 16 Go, le cache au service d’un bus étroit
32 Mo d’Infinity Cache épaulent un bus de 128 bits à 320 Go/s. Elle est à son meilleur en 1080p, là où le cache travaille le plus efficacement, et ses 16 Go la protègent du débordement.
- 32 Mo d’Infinity Cache
- 16 Go de VRAM
- Bus de 128 bits
- Moins à l’aise en 4K
La RTX 5070, 48 Mo de L2 et GDDR7
48 Mo de cache L2, comme la RTX 4070 Super, et une GDDR7 qui porte la bande passante à 672 Go/s sur 192 bits. Un bon compromis pour le 1440p, avec 12 Go à surveiller.
- 48 Mo de cache L2
- 672 Go/s
- 12 Go seulement
01La hiérarchie mémoire d’un GPU
Du plus rapide au plus lent : registres et caches L0 et L1 propres à chaque bloc de calcul, cache L2 partagé par toute la puce, Infinity Cache chez AMD, VRAM, et enfin RAM du PC par le bus PCIe.
NVIDIA et Intel s’arrêtent au L2, qui sert de dernier niveau. AMD garde un L2 modeste (jusqu’à 4 Mo sur RDNA 2, 6 Mo sur RDNA 3 et 8 Mo sur RDNA 4) et ajoute l’Infinity Cache depuis les RX 6000. Dans notre base, la ligne « cache » indique toujours le dernier niveau : L2 pour les GeForce et les Arc, Infinity Cache pour les Radeon récentes.
02Pourquoi le cache a explosé
Élargir le bus mémoire coûte cher : de la surface sur la puce, de l’énergie, des pistes et des puces GDDR en plus. En présentant RDNA 2, AMD expliquait que sans son Infinity Cache de 128 Mo, il aurait fallu un bus de 512 bits ; la RX 6800 XT s’est contentée de 256 bits. NVIDIA a suivi avec Ada Lovelace, dont la puce AD102 complète embarque 96 Mo de L2, seize fois plus que la GA102 d’Ampere : la RTX 3090 Ti disposait de 6 Mo, la RTX 4090 en active 72 (voir architecture Ada Lovelace).
03Le cache qui compense un bus étroit
| Carte | Bus | Bande passante | Cache de dernier niveau |
|---|---|---|---|
| RTX 3070 | 256 bits | 448 Go/s | 4 Mo de L2 |
| RTX 4060 Ti 8 Go | 128 bits | 288 Go/s | 32 Mo de L2 |
| RTX 5060 Ti 8 Go | 128 bits | 448 Go/s | 32 Mo de L2 |
| RX 5700 XT | 256 bits | 448 Go/s | 4 Mo de L2 |
| RX 6600 XT | 128 bits | 256 Go/s | 32 Mo d’Infinity Cache |
| RX 6800 XT | 256 bits | 512 Go/s | 128 Mo d’Infinity Cache |
| RX 9070 XT | 256 bits | 640 Go/s | 64 Mo d’Infinity Cache |
Les deux marques ont fait le même pari à deux ans d’écart : la RX 6600 XT divise par deux le bus de la RX 5700 XT et compense par 32 Mo d’Infinity Cache (duel RX 5700 XT contre RX 6600 XT), la RTX 4060 Ti fait de même face à la RTX 3070 (duel RTX 4060 Ti 8 Go contre RTX 3070). Le côté bus est détaillé dans notre page bus mémoire.
04Le taux de réussite décide de tout
Un cache n’est utile que si la donnée demandée s’y trouve : c’est le taux de réussite. Il dépend du volume de données qu’une image manipule. En 1080p, une bonne partie tient dans quelques dizaines de mégaoctets ; en 4K, le nombre de pixels est multiplié par quatre et les données débordent davantage. La carte retombe alors plus souvent sur sa bande passante brute, et un bus étroit redevient un frein : notre base le relève pour la RTX 4070 Ti, dont le bus de 192 bits est pénalisant en 4K. Le cache aide aussi le ray tracing, dont les rayons parcourent la scène de façon dispersée. Et c’est ce taux de réussite que suppose la bande passante « effective » annoncée par AMD, jusqu’à 3 500 Go/s pour la RX 7900 XTX contre 960 Go/s bruts : un chiffre qui ne se compare pas à la bande passante mémoire brute des autres cartes.
À savoir. Le cache ne remplace pas la quantité de VRAM : 32 Mo de L2 n’empêchent pas une carte 8 Go de déborder vers la RAM du PC.
05RDNA 3, RDNA 4 : le cache suit le bus
Sur RDNA 3, l’Infinity Cache est logé dans de petites puces séparées, les MCD, qui portent chacune 16 Mo de cache et 64 bits de bus : six pour la RX 7900 XTX (96 Mo, 384 bits), quatre pour la RX 7800 XT (64 Mo, 256 bits), trois pour la RX 7700 XT (48 Mo, 192 bits). AMD y a réduit le cache par rapport à RDNA 2, un bus plus large demandant un taux de réussite moins élevé. RDNA 4 revient à une puce unique, avec 64 Mo sur 256 bits pour la RX 9070 XT (voir architecture RDNA 4).
06À retenir avant d’acheter
- Ne comparez pas les tailles de cache entre marques.
- Au sein d’une gamme, le cache explique certains écarts : la RTX 4070 Super passe à 48 Mo de L2, contre 36 Mo pour la RTX 4070.
- Une carte à bus étroit et gros cache, comme la RX 9060 XT 16 Go, excelle en 1080p et 1440p ; pour la 4K, préférez un bus large et un gros cache, comme sur une Radeon RX 9070.
FAQQuestions fréquentes
Qu’est-ce que l’Infinity Cache ?
C’est le cache de dernier niveau des Radeon depuis les RX 6000 : plusieurs dizaines de mégaoctets de mémoire très rapide intégrés au GPU, entre son cache L2 et la VRAM. Il garde à portée de main les données les plus utilisées, ce qui évite des accès à la GDDR et permet à AMD d’utiliser un bus mémoire plus étroit.
Cache L2 ou Infinity Cache : quel cache GPU est le meilleur ?
Ni l’un ni l’autre dans l’absolu. Chez NVIDIA, le gros cache L2 est le dernier niveau ; chez AMD, l’Infinity Cache s’ajoute à un petit L2. Latences, débits et politiques de remplacement diffèrent, si bien que les tailles ne se comparent pas d’une marque à l’autre. Seul compte le comportement global de la carte.
Le cache compense-t-il vraiment un bus mémoire de 128 bits ?
En grande partie en 1080p, de moins en moins en montant en définition. Le cache fonctionne tant que les données d’une image y tiennent ; en 4K, elles débordent davantage et la carte retombe sur sa bande passante brute. C’est pourquoi les cartes à bus étroit et gros cache sont pensées d’abord pour le 1080p et le 1440p.
Pourquoi la taille du cache L2 de la RTX 5050 n’est-elle pas indiquée ?
NVIDIA ne l’a pas publiée. Plutôt qu’un chiffre incertain, notre base laisse le champ vide. Ce n’est pas un critère d’achat décisif : à ce niveau de gamme, la quantité de VRAM et la bande passante pèsent davantage. La RTX 5060, elle, dispose de 24 Mo de cache L2.
