Faits :
A.
Par jugement du 7 octobre 2014, le Tribunal de police de la République et canton de Genève a reconnu X._ coupable de violation grave qualifiée des règles de la circulation routière au sens de l'art. 90 al. 3 et 4 let. b de la loi fédérale du 19 décembre 1958 sur la circulation routière (RS 741.01; LCR) et l'a condamné à une peine privative de liberté d'un an, avec sursis durant deux ans.
B.
Par arrêt du 13 janvier 2015, la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de justice de la République et canton de Genève a rejeté l'appel formé par X._ et a confirmé le jugement de première instance.
En substance, il est reproché à X._ d'avoir, le dimanche 16 juin 2013 à 12h05, circulé sur la route de Thonon à la hauteur du no 232, en direction de Genève, à la vitesse de 110 km/h alors que la vitesse était limitée à 50 km/h sur ce tronçon, commettant ainsi un dépassement de la vitesse autorisée de 54 km/h après déduction de la marge de sécurité de 6 km/h.
C.
X._ forme un recours en matière pénale auprès du Tribunal fédéral contre la décision cantonale et conclut principalement à sa réforme en ce sens qu'il est reconnu coupable de violation grave des règles de la circulation routière au sens de l'art. 90 al. 2 LCR et condamné à une peine pécuniaire de 60 jours-amende à 200 francs. Subsidiairement, il conclut au renvoi de la cause à la cour cantonale pour nouvelle décision dans le sens des considérants.
Invités à se déterminer sur le recours, la cour cantonale a renoncé à formuler des observations en se référant à son arrêt, cependant que le Ministère public a conclu au rejet du recours.
Considérant en droit :
1.
La Cour de droit pénal a mis en oeuvre une procédure d'échange de vues au sens de l'art. 23 al. 1 LTF. La question juridique à résoudre par les cours intéressées du Tribunal fédéral était la suivante: " L'application de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR implique-t-elle une présomption légale irréfragable quant à l'élément subjectif? ", la Cour de droit pénal y répondant unanimement par la négative.
Le Président de la Conférence des présidents a transmis cette question aux Présidents des autres cours du Tribunal fédéral. La Première Cour de droit public s'est déclarée intéressée. Celle-ci y a également répondu par la négative. La décision des cours concernées est datée du 17 mai 2016 et lie la cour de céans (art. 23 al. 3 in fine LTF).
2.
La condamnation du recourant du chef de violation grave qualifiée des règles de la circulation routière repose sur deux motifs. D'une part, la cour cantonale a considéré que l'infraction visée à l'art. 90 al. 3 LCR est réalisée dès le moment où un seuil de dépassement de vitesse fixé à l'al. 4 est atteint, sans égard aux circonstances concrètes du cas. Elle a donc retenu que le recourant s'était rendu coupable d'infraction grave qualifiée aux règles de la circulation routière, tant du point de vue objectif que subjectif.
Par ailleurs, la cour cantonale a relevé que le recourant ne pouvait croire que la vitesse admise était de 80 km/h sur le tronçon en question, vitesse au demeurant largement dépassée, du seul fait de son emplacement hors localité. Rien n'indiquait par exemple que la signalisation était peu claire ou que d'autres éléments induisaient en erreur les conducteurs. Une éventuelle erreur sur les faits était dès lors inenvisageable.
3.
3.1. L'art. 90 al. 3 LCR punit d'une peine privative de liberté d'un à quatre ans, celui qui, par une violation intentionnelle des règles fondamentales de la circulation, accepte de courir un grand risque d'accident pouvant entraîner de graves blessures ou la mort, que ce soit en commettant des excès de vitesse particulièrement importants, en effectuant des dépassements téméraires ou en participant à des courses de vitesse illicites avec des véhicules automobiles.
A teneur de l'art. 90 al. 4 LCR, l'al. 3 est toujours applicable lorsque la vitesse maximale autorisée a été dépassée: d'au moins 40 km/h, là où la limite était fixée à 30 km/h (let. a); d'au moins 50 km/h, là où la limite était fixée à 50 km/h (let. b); d'au moins 60 km/h, là où la limite était fixée à 80 km/h (let. c); d'au moins 80 km/h, là où la limite était fixée à plus de 80 km/h (let. d).
3.2. L'art. 90 al. 3 et 4 LCR, entré en vigueur le 1 er janvier 2013, consacre une troisième catégorie d'infraction aux règles de la circulation routière sous la forme d'un crime (cf. l'art. 90 al. 1 LCR constituant une contravention et l'art. 90 al. 2 LCR un délit).
3.3. Sur le plan subjectif, l'art. 90 al. 3 LCR déroge à l'art. 100 ch. 1 LCR et limite la punissabilité à l'intention. Celle-ci doit porter sur la violation des règles fondamentales de la circulation routière ainsi que sur le risque d'accident pouvant entraîner de graves blessures ou la mort (cf. Message du 9 mai 2012 concernant l'initiative populaire " Protection contre les chauffards ", FF 2012 5067 ch. 3.3; PHILIPPE WEISSENBERGER, Kommentar Strassenverkehrsgesetz und Ordnungsbussengesetz: mit Änderungen nach Via Sicura, 2 e éd. 2015, n° 58 s. ad art. 90 LCR et références citées).
Agit intentionnellement quiconque commet un crime ou un délit avec conscience et volonté. L'auteur agit déjà intentionnellement lorsqu'il tient pour possible la réalisation de l'infraction et l'accepte au cas où celle-ci se produirait (art. 12 al. 2 CP).
4.
Le recourant conteste avoir réalisé l'élément subjectif de la violation grave qualifiée des règles de la circulation routière au sens de l'art. 90 al. 3 et 4 let. b LCR. Il reproche à la cour cantonale d'avoir violé le principe de la présomption d'innocence (art. 6 par. 2 CEDH; 10 al. 1 CPP) et le principe de culpabilité ( " nulla poena sine culpa ") en le déclarant coupable d'infraction à l'art. 90 al. 3 LCR pour son seul comportement objectif, partant du principe que l'infraction était réalisée sur le plan subjectif.
En l'espèce, la réalisation des éléments objectifs de l'infraction à l'art. 90 al. 3 et 4 let. b LCR n'est pas contestée. La question est de savoir si l'infraction est systématiquement réalisée sur le plan subjectif lorsque l'un des seuils de dépassement de vitesse fixés par l'art. 90 al. 4 LCR est atteint.
5.
A ce jour, le Tribunal fédéral n'a pas eu à définir, dans le cadre d'une condamnation du chef d'infraction grave qualifiée aux règles de la circulation routière au sens de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR, les conditions de réalisation de ces dispositions. La question s'est toutefois posée en lien avec, d'une part, le séquestre confiscatoire d'un véhicule automobile (ATF 140 IV 133 du 16 mai 2014 et 139 IV 250 du 25 avril 2013) et d'autre part, le retrait du permis de conduire (arrêt 1C_397/2014 du 20 novembre 2014).
5.1. Selon les arrêts publiés aux ATF 140 IV 133 et 139 IV 250, l'art. 90 al. 4 LCR énumère, pour chaque cas, les dépassements de la vitesse maximale autorisée qui sont toujours ( " in jedem Fall ") sanctionnés en application de l'al. 3 (ATF 140 IV 133 consid. 3.2 p. 136; 139 IV 250 consid. 2.3.1 p. 253). Développant la question du séquestre confiscatoire du véhicule automobile à la suite d'une telle infraction, l'arrêt publié aux ATF 140 IV 133 retient que, par son texte et sa définition, l'art. 90 al. 3 (en lien avec l'al. 4) LCR part de l'idée ( " geht davon aus ") que les violations graves qualifiées fondent " toujours " une violation particulièrement importante et intentionnelle de règles fondamentales de la circulation, par laquelle le conducteur accepte de courir un grand risque d'accident pouvant entraîner de graves blessures ou la mort (ATF 140 IV 133 consid. 4.2.1 p. 138).
Si ces arrêts, rendus en matière de séquestre confiscatoire, suggèrent que les conditions d'application objectives et subjectives de l'art. 90 al. 3 LCR sont en principe réalisées lors d'un excès de vitesse qualifié au sens de l'al. 4, ils ne font pas état d'une présomption légale irréfragable et n'excluent pas définitivement l'examen, par le juge du fond, de l'aspect subjectif de l'infraction.
5.2. L'arrêt 1C_397/2014 du 20 novembre 2014, relatif à la durée de retrait du permis (cf. art. 16c al. 2 let. a bis LCR), n'a pas été publié et a fait l'objet de vives critiques au sein de la doctrine (cf. infra consid. 10). Alors que, dans cette affaire, le recourant avait été condamné par le ministère public du chef de violation grave des règles de la circulation routière (art. 90 al. 2 LCR), la question de la durée du retrait du permis a été examinée sur la base d'une violation grave qualifiée au sens de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR. A teneur de cet arrêt, l'art. 90 al. 4 LCR fonde une présomption légale irréfragable selon laquelle, les excès de vitesse particulièrement importants en vertu des let. a-d constituent des violations graves qualifiées au sens de l'art. 90 al. 3 LCR ( " l'al. 3 est toujours applicable lorsque... "). Ainsi, lorsqu'un excès de vitesse tombe sous le coup du " délit de chauffard " de l'art. 90 al. 4 LCR, il y a lieu de considérer, compte tenu de la présomption légale, que l'excès a été commis intentionnellement et qu'il a créé un grand risque d'accident pouvant entraîner de graves blessures ou la mort. Dans un tel cas de figure, il n'y a pas de place pour une évaluation du risque au cas par cas, permettant de retenir un délit au sens de l'art. 90 al. 2 LCR (arrêt 1C_397/2014 du 20 novembre 2014 consid. 2.4.1). Relevant qu'une catégorisation générale par des seuils de dépassement de vitesse fixes a, de par sa nature, quelque chose de hasardeux, l'arrêt rappelle que le Tribunal fédéral est tenu d'appliquer les lois fédérales en vertu de l'art. 190 Cst. (arrêt précité, consid. 2.4.2).
Les considérants de cet arrêt non publié, au demeurant isolé, méritent d'être réexaminés à la lumière d'une analyse approfondie de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR.
6.
6.1. L'art. 90 al. 3 LCR donne une liste exemplative de trois comportements appréhendés par la disposition, à savoir, l'excès de vitesse particulièrement important, le dépassement téméraire et la participation à des courses de vitesse illicites. L'al. 4 fixe quatre seuils de dépassements de vitesse (let. a-d) en précisant que " l'al. 3 est toujours applicable (...) " ( " Absatz 3 ist in jedem Fall erfüllt, (...) "; " Il capoverso 3 è in ogni caso applicabile (...) ") lorsque l'un de ces seuils est atteint.
Alors que la version allemande du texte laisse entendre que les conditions de l'infraction visée par l'art. 90 al. 3 LCR sont réalisées ( " erfüllt ") lors d'un dépassement de vitesse atteignant les valeurs de l'al. 4, les versions française et italienne prévoient que l'al. 3 est applicable ( " applicabile "), sans pour autant déterminer si les conditions objectives et subjectives sont effectivement réalisées dans un tel cas de figure. Par ailleurs, l'expression " que ce soit en " ( " namentlich durch ", " segn atamente attraverso "), ne permet pas de savoir si le comportement objectif consistant à commettre un excès de vitesse particulièrement important au sens de l'al. 4 réalise, à lui seul, l'aspect subjectif de l'infraction.
Si l'on comprend sans ambiguïté du texte légal que l'atteinte de l'un des seuils énumérés à l'al. 4 constitue toujours un cas d'excès de vitesse particulièrement important au sens de l'art. 90 al. 3 LCR, le libellé de l'al. 4 n'est pas absolument clair s'agissant des autres conditions de réalisation de l'infraction.
6.2. D'après la jurisprudence, la loi s'interprète en premier lieu selon sa lettre. Il n'y a lieu de déroger au sens littéral d'un texte clair par voie d'interprétation que lorsque des raisons objectives permettent de penser que ce texte ne restitue pas le sens véritable de la disposition en cause. Si le texte n'est pas absolument clair, si plusieurs interprétations de celui-ci sont possibles, il convient de rechercher quelle est la véritable portée de la norme, en la dégageant de tous les éléments à considérer, soit notamment des travaux préparatoires, du but de la règle, de son esprit, ainsi que des valeurs sur lesquelles elle repose ou encore de sa relation avec d'autres dispositions légales. Le Tribunal fédéral ne privilégie aucune méthode d'interprétation, mais s'inspire d'un pluralisme pragmatique pour rechercher le sens véritable de la norme; en particulier, il ne se fonde sur la compréhension littérale du texte que s'il en découle sans ambiguïté une solution matériellement juste (ATF 139 V 250 consid. 4.1 p. 254 et les références citées). Si plusieurs interprétations sont possibles, il convient de choisir celle qui est conforme à la Constitution (cf. ATF 139 V 307 consid. 6.3 p. 315; 136 II 149 consid. 3 p. 154).
7.
Dans le cadre du programme d'action de la Confédération pour plus de sécurité sur les routes (Via sicura), le législateur a notamment renforcé les dispositions pénales de la LCR au 1er janvier 2013.
7.1. Le projet de mise en oeuvre du programme Via sicura ne prévoyait pas expressément une troisième catégorie d'infraction à la LCR (cf. Message du 20 octobre 2010 concernant Via sicura, le programme d'action de la Confédération visant à renforcer la sécurité routière, FF 2010 7703 ss). C'est le Conseil des Etats, en se ralliant à la proposition de sa commission, laquelle s'est inspirée du projet de l'initiative populaire " Protection contre les chauffards " (cf. Message du 9 mai 2012 concernant l'initiative populaire " Protection contre les chauffards ", FF 2012 5057 ss), qui a décidé de renforcer les sanctions encourues par les conducteurs coupables d'une violation grave qualifiée des règles de la circulation, communément appelée " délit de chauffard " (cf. art. 90 al. 2bis et 2ter de la proposition adoptée par le Conseil des Etats). Le Conseil national a suivi, par 132 voix contre 37, la décision du Conseil des Etats d'aggraver les sanctions en cas de violation intentionnelle des règles élémentaires de la circulation en prévoyant une peine privative de liberté de un à quatre ans (cf. BO/CE 2011 III 679; BO/CN 2011 V 2152; cf. également L'Assemblée fédérale, Curia Vista - Note de synthèse du Parlement sur Via sicura, Renforcer la sécurité routière, n° 10.092).
7.2. Si les travaux parlementaires n'évoquent pas expressément le lien entre le dépassement d'un seuil fixé par l'art. 90 al. 4 LCR et les conditions subjectives de l'art. 90 al. 3 LCR, l'on relève toutefois une volonté d'interpréter ces dispositions de manière restrictive au vu des importantes conséquences pénales souhaitées par le peuple (BO/CE 2011 III 679, remarque de la Conseillère fédérale Doris Leuthard: " Man muss sich hier schon auf die krasse Missachtung der zulässigen Höchstgeschwindigkeiten beschränken, denn die Folgen sind [...] massiv. Die massiven Folgen sind, denke ich, in der Bevölkerung gewünscht, aber man muss sie sehr stark eingrenzen können. "). A teneur des débats parlementaires, l'art. 90 al. 4 LCR (art. 90 al. 2ter du projet) a pour but de définir les seuils de dépassement de vitesse et à partir de quel moment l'auteur entre dans la catégorie de chauffard en atteignant un de ceux-ci (BO/CN 2011 V 2152, remarque de la Conseillère fédérale Doris Leuthard: " In Absatz 2ter ist dann definiert, welches die zulässige Höchstgeschwindigkeit ist und ab wann man, wenn sie überschritten wird, in die Kategorie der Raser fällt. ").
7.3. Quand bien même l'initiative populaire " Protection contre les chauffards " a été retirée à la suite des débats parlementaires, son contenu a été quasiment entièrement repris dans le programme Via sicura et a largement inspiré la formulation de l'art. 90 al. 2bis et 2ter du projet LCR, correspondant à l'actuel art. 90 al. 3 et 4 LCR (Message du 9 mai 2012 concernant l'initiative populaire " Protection contre les chauffards ", FF 2012 5069 ch. 4.1).
A teneur du projet de l'initiative (projet d'art. 123c al. 1 Cst.), " Toute personne qui, en enfreignant intentionnellement les règles élémentaires de la circulation, s'est accommodée d'un fort risque d'accident pouvant entraîner de graves blessures ou la mort, que ce soit en commettant des excès de vitesse particulièrement importants, en effectuant des dépassements téméraires ou en participant à des courses de vitesse illicites avec des véhicules à moteur, est un chauffard passible d'une peine privative de liberté d'une durée comprise entre un et quatre ans. Par excès de vitesse particulièrement importants on entend en tout cas les dépassements de la limite autorisée d'au moins 40 km/h dans les zones où la vitesse maximale autorisée est fixée à 30 km/h, d'au moins 50 km/h à l'intérieur des localités, d'au moins 60 km/h à l'extérieur des localités et d'au moins 80 km/h sur les autoroutes. ".
Le projet de l'initiative prévoyait ainsi une définition du délit de chauffard (cf. actuel art. 90 al. 3 LCR), puis précisait la notion d' "excès de vitesse particulièrement importants " en présentant une liste exemplative de seuils de dépassements considérés comme tels (cf. projet d'art. 123c Cst.; FF 2012 5059). A la lumière de cette initiative populaire, l'actuel art. 90 al. 4 LCR - qui diffère dans une moindre mesure du projet d'art. 123c al. 1, 2ème phrase, Cst. - constitue une définition exemplative de la notion d' "excès de vitesse particulièrement importants " au sens de l'al. 3. Un doute demeure s'agissant de savoir si ce seul excès fait du conducteur un chauffard passible d'une peine privative de liberté de un à quatre ans ou si l'examen de l'aspect subjectif est nécessaire.
L orsqu'il décrit les buts visés par l'initiative, le Conseil fédéral déclare que " les excès de vitesse particulièrement importants doivent être systématiquement considérés comme une infraction pénale qualifiée afin que la définition d'un chauffard et la peine à prononcer en conséquence ne soient pas laissées à la seule appréciation des juges " (FF 2012 5066 ch. 3.1). Dans son commentaire et interprétation du texte de l'initiative, le Conseil fédéral indique que les conducteurs " doivent avoir la volonté de violer les règles élémentaires de la circulation et de risquer de commettre un accident pouvant entraîner de graves blessures ou la mort, ou du moins accepter ce résultat, c'est-à-dire s'en accommoder même s'ils ne le souhaitent pas. " (FF 2012 5067 ch. 3.3).
7.4. Il résulte de l'interprétation historique de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR qu'en cas de dépassement de vitesse particulièrement important, le juge est lié par la définition d'un chauffard et ne peut que constater la réalisation des éléments objectifs de l'infraction, quelles que soient les circonstances. S'il apparaît que le législateur a également souhaité fortement restreindre le pouvoir d'appréciation du juge quant aux éléments subjectifs de l'infraction, celui-ci en conserve une partie (cf. " pas laissée à la seule appréciation du juge ") et doit s'assurer que l'auteur a agi intentionnellement ou du moins par dol éventuel, ce qui correspond au texte des initiants, lequel est à l'origine de la modification de l'art. 90 LCR.
8.
Du point de vue systématique, il sied de relever que l'art. 90 al. 3 LCR limite expressément la punissabilité à l'intention, ce en dérogation à l'art. 100 ch. 1, 1ère phrase, LCR. Quant à l'art. 90 al. 4 LCR, il ne contient ni énoncé de fait légal ni sanction et dépend dès lors directement de l'al. 3. Dans la mesure où l'al. 4 ne saurait trouver application de manière autonome, une lecture globale de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR s'impose. Dans ce sens, HANS GIGER qualifie l'art. 90 al. 3 LCR de norme principale contenant tant une clause générale que des conditions subjectives et voit dans l'art. 90 al. 4 LCR une norme subordonnée concrétisant un cas d'application de l'al. 3, sans toutefois contenir de condition subjective (H ANS GIGER, SVG, Kommentar, 8e éd. 2014, n° 39 s. ad art. 90 LCR [ci-après: Kommentar]; LE MÊME, Z ur Entemotionalisierung der Raserproblematik: Kritik an der verfehlten Neuregelung in der Strassenverkehrsgesetzgebung, Jusletter du 4 mars 2013, n° 23 [ci-après: Jusletter]).
Cette interdépendance des normes plaide en faveur d'un examen des conditions subjectives dans chaque cas de figure mentionné de manière exemplative à l'al. 3 (notamment le dépassement de vitesse particulièrement important au sens de l'al. 4) comme pour les autres comportements susceptibles d'être couverts par la disposition, ce à l'instar des autres infractions intentionnelles de la LCR (art. 100 ch. 1, 1ère phrase, LCR a contrario).
8.1. Par ailleurs, si l'art. 90 al. 4 LCR dépend de l'al. 3, il n'est pas exclu que l'al. 3 trouve application de manière autonome lors d'un dépassement de vitesse important inférieur aux valeurs indicatives de l'al. 4. Dans ce sens, certains auteurs estiment qu'un tel dépassement peut, selon les circonstances, constituer une violation grave qualifiée des règles de la circulation en vertu de l'art. 90 al. 3 LCR (CÉDRIC MIZEL, Le délit de chauffard et sa répression pénale et administrative, PJA 2013 189, p. 196, lequel, pour illustrer son propos, mentionne l'exemple d'un excès de vitesse de 40 km/h sur un tronçon limité à 50 km/h à la pause de midi, devant une école, à proximité d'un bus scolaire d'où descendent des enfants en courant; JÜRG BOLL, Verkehrsstrafrecht nach der Via Sicura, Circulation routière 4/2014, p. 7).
Cela étant, il n'y a pas de raison qu'un conducteur commettant un dépassement de vitesse particulièrement important appréhendé par l'al. 4 soit traité différemment, sous l'angle de l'intention, que celui commettant un excès de vitesse particulièrement dangereux du point de vue des circonstances ou un dépassement téméraire au sens de l'al. 3.
8.2. En conséquence, du point de vue de la cohérence législative, le simple renvoi de l'art. 90 al. 4 LCR à l'al. 3 ne permet pas non plus de s'affranchir de la question de la réalisation des aspects subjectifs de l'infraction lors d'un dépassement particulièrement important de la limitation de vitesse.
9.
Le but du programme d'action de la Confédération Via sicura est de renforcer la sécurité routière, notamment en mettant en place des mesures répressives en cas de délits commis par les chauffards et d'autres délits graves (cf. Message du 20 octobre 2010 concernant Via sicura, le programme d'action de la Confédération visant à renforcer la sécurité routière, FF 2010 7703 ss). Pour ce faire, l'art. 90 al. 3 et 4 LCR vise à punir sévèrement les chauffards, en particulier en cas d'excès de vitesse qualifié, en limitant le pouvoir d'appréciation du juge (cf. Message du 9 mai 2012 concernant l'initiative populaire " Protection contre les chauffards ", FF 2012 5057 ss; projet d'art. 123c Cst.; WOHLERS/COHEN, Verschärfte Sanktionen bei Tempoexzessen und sonstigen " elementaren " Verkehrsregelverletzungen, Circulation routière 4/2013, p. 6). Dans la mesure où l'art. 90 al. 3 et 4 constitue une infraction pénale, les conditions de punissabilité doivent être réalisées, en particulier sous l'angle de la culpabilité, les dispositions générales du CP étant applicables à défaut de prescriptions contraires de la LCR (cf. art. 102 al. 1 LCR). Cela étant, l'art. 90 al. 4 LCR doit être interprété conformément aux principes généraux du droit pénal.
9.1. L'art. 90 al. 3 et 4 LCR érige au rang de crime la violation grave qualifiée intentionnelle d'une règle de la circulation routière en la punissant d'une peine privative de liberté de un à quatre ans. Le juge fixe la peine d'après la culpabilité de l'auteur (art. 47 al. 1, 1ère phrase, CP); la culpabilité étant déterminée par la gravité de la lésion ou de la mise en danger du bien juridique concerné, par le caractère répréhensible de l'acte, par les motivations et les buts de l'auteur et par la mesure dans laquelle celui-ci aurait pu éviter la mise en danger ou la lésion, compte tenu de sa situation personnelle et des circonstances extérieures (art. 47 al. 2 CP). Du point de vue subjectif, outre les motivations et les buts de l'auteur, l'intensité de sa volonté délictuelle doit être prise en compte (cf. ATF 141 IV 61 consid. 6.1.1 p. 66 s.). Or la détermination de l'intensité de la volonté délictuelle dépend du caractère intentionnel de l'acte. Aussi, la fixation de la peine dans le cadre légal fixé par l'art. 90 al. 3 et 4 LCR implique nécessairement l'examen des éléments subjectifs de l'infraction, la culpabilité étant une composante de la peine.
9.2. La présomption d'innocence est garantie par les art. 10 CPP, 32 al. 1 Cst. et 6 par. 2 CEDH. En matière pénale, la disposition conventionnelle n'empêche pas le recours à des présomptions, de fait ou de droit, pour autant toutefois que celles-ci ne soient pas totalement irréfragables, et que le juge n'en fasse pas un usage purement automatique (arrêts de la CourEDH, Pham Hoang contre France du 25 septembre 1992, série A vol. 243, par. 33 ss; Salabiaku contre France du 7 octobre 1988, série A vol. 141, par. 28-30).
9.3. Admettre que l'art. 90 al. 4 LCR pose une présomption irréfragable quant à la réalisation des conditions de l'al. 3, en particulier de ses aspects subjectifs, priverait le juge de l'examen de certaines composantes de la culpabilité et créerait un renversement automatique inadmissible du fardeau de la preuve. Dans un tel cas de figure, le justiciable serait alors privé de prouver son absence d'intention.
Par conséquent, tenant compte du but et de l'esprit de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR ainsi que des valeurs dans lesquelles ces dispositions s'inscrivent, l'interprétation téléologique de la norme permet de retenir que, si l'art. 90 al. 4 LCR fonde une présomption de réalisation des conditions subjectives, celle-ci n'est pas irréfragable.
10.
De manière quasi unanime, la doctrine considère qu'au regard des principes de droit pénal et constitutionnels, le " délit de chauffard " appréhendé par l'art. 90 al. 3 LCR ne saurait se résumer à la seule constatation d'un excès de vitesse particulièrement important au sens de l'al. 4; la réalisation des conditions subjectives demeurant nécessaire dans un tel cas de figure (BUSSY/RUSCONI/JEANNERET/KUHN/ MIZEL/MÜLLER, Code suisse de la circulation routière, commentaire, 4e éd. 2015, n° 5.6 ad art. 90 LCR, critique à l'égard de l'arrêt 1C_397/2014; PHILIPPE WEISSENBERGER, op. cit., n° 164 ss ad art. 90 LCR; ALAIN MACALUSO, Art. 90 al. 3 et 4 LCR et présomptions irréfragables - à propos de l'arrêt TF, 1C_397/2014 du 20 novembre 2014, in: Regards de marathoniens sur le droit suisse, Mélanges publiés à l'occasion du 20e " Marathon du droit ", 2015, p. 445 ss; GERHARD FIOLKA, Qualifiziert grobe Verkehrsregelverletzung bei Überschreitung der Grenzwerte nach Art. 90 Abs. 4 SVG - eine " unwiderlegbare Vermutung "?, Circulation routière 1/2015, p. 33 ss, critique à l'égard de l'arrêt 1C_397/2014, [ci-après: Circulation routière]; LE MÊME, in: Basler Kommentar, Strassenverkehrsgesetz, 2014, n° 109 ad art. 90 LCR; LE MÊME, Wie " sicura " ist die verschärfte Strafbestimmung von Art. 90 SVG, in: PROBST/WERRO [ éd.], Strassenverkehrsrechtstagung 24. und 25. Juni 2014, p. 116; LE MÊME, Grobe oder " krasse " Verkehrsregelverletzung? Zur Auslegung und Abgrenzung von Art. 90 Abs. 3-4 SVG, in: RENÉ SCHAFFHAUSER [éd.], Jahrbuch zum Strassenverkehrsrecht 2013, p. 358 ss, implicite [ci-après: Jahrbuch]; WIPRÄCHTIGER/WIRTH, Auslegung des Raserbegriffs gestützt auf die beiden Absätze 3 und 4 von Art. 90 SVG, Circulation routière 1/2015 p. 37 s., critique à l'égard de l'arrêt 1C_397/2014; BAUER/ABRAR, Le délit de chauffard: questionnement après plus d'un an d'application controversée, Jusletter du 28 septembre 2015, n° 48; H ANS GIGER, op. cit., Kommentar, n° 42 s. ad art. 90 LCR; LE MÊME, op. cit., Jusletter, n° 16 ss, 18, 20 ss; LAURENT MOREILLON, Le délit de chauffard: aspects pénaux et procéduraux, in: PROBST/WERRO [ éd.], Journées du droit de la circulation routière 26 et 27 juin 2014, p. 222; DÉLÈZE/DUTOIT, Le " délit de chauffard " au sens de l'art. 90 al. 3 LCR: éléments constitutifs et proposition d'interprétation, PJA 2013 p. 1210; YVAN J EANNERET, Via sicura : le nouvel arsenal pénal, Circulation routière 5/2013, p. 37 s.; WOHLERS/COHEN, op. cit., p. 9 et 14).
Une partie de la doctrine déduit de la formulation de l'art. 90 al. 4 LCR, qu'en cas de dépassement d'un des seuils énumérés aux let. a-d, seules les conditions objectives de l'art. 90 al. 3 LCR sont réalisées (WEISSENBERGER, op. cit., n° 164; WOHLERS/COHEN, op. cit., p. 9; LAURENT MOREILLON, op. cit., p. 221; JÜRG BOLL, op. cit., p. 6; YVAN JEANNERET, op. cit., p. 37 s., lequel fait état d'une présomption irréfragable). D'autres auteurs considèrent que l'art. 90 al. 4 let. a-d LCR énumère simplement les cas d'excès de vitesse particulièrement importants appréhendés par l'al. 3 (GERHARD FIOLKA, op. cit., Circulation routière, p. 33; WIPRÄCHTIGER/WIRTH, op. cit., p. 38; BAUER/ABRAR, op. cit., n° 48; HANS GIGER, op. cit., Kommentar, n° 39 ss ad art. 90 LCR; DÉLÈZE/DUTOIT, op. cit., p. 1212).
D'un avis isolé, CÉDRIC MIZEL considère que, par l'art. 90 al. 4 LCR, le législateur a prévu une présomption légale irréfragable selon laquelle l'al. 3 est toujours réalisé lorsque les seuils fixés aux let. a-d sont atteints, partant du principe qu'un tel dépassement ne peut être commis qu'intentionnellement (CÉDRIC MIZEL, op. cit., p. 195, en référence à FF 2012 5066). Nuançant son approche, il précise toutefois que cette présomption ne fait pas obstacle à ce que, dans des cas a prioriexceptionnels, le dol éventuel puisse être nié (CÉDRIC MIZEL, op. cit., p. 196, avec référence aux arrêts 6B_109/2008 et 6B_622/2009 en lien avec la négligence grossière tirée de la jurisprudence relative à l'art. 90 al. 2 LCR). Ce faisant, il qualifie en réalité l'art. 90 al. 4 LCR de présomption exceptionnellement réfragable.
10.1. Certains auteurs illustrent, au regard des principes de culpabilité et de punissabilité, la nécessité d'examiner le caractère intentionnel de la violation grave qualifiée des règles de la circulation routière en envisageant diverses situations. Ils évoquent notamment l'hypothèse d'une défaillance technique du véhicule (dysfonctionnement des freins ou du tempomat) ou d'une pression extérieure (prise d'otage, menaces) (cf. PHILIPPE WEISSENBERGER, op. cit., n° 165 ad art. 90 LCR; YVAN JEANNERET, op. cit., p. 37 s.). Quelques auteurs mentionnent l'hypothèse d'une conduite d'urgence à l'hôpital (cf. GERHARD FIOLKA, Jahrbuch, p. 361, lequel voit dans ce comportement une erreur d'appréciation des intérêts; WOHLERS/COHEN, op. cit., p. 9, lesquels parlent de motif justificatif). Il est également fait état de situations dans lesquelles la limitation de vitesse était improbable sur le tronçon concerné ou difficilement reconnaissable (cf. PHILIPPE WEISSENBERGER, op. cit., n°165 ad art. 90 LCR; CÉDRIC MIZEL, op. cit., p. 196).
10.2. En substance, la doctrine reconnaît une restriction du pouvoir d'appréciation du juge quant à la définition du chauffard et à la peine (cf. FF 2012 5066 ch. 3.1), tout en mettant en évidence la nécessité d'examiner la réalisation des conditions subjectives dans certaines configurations, même si les exemples précités (consid. 10.1) ne relèvent pas tous de l'aspect subjectif mais touchent aussi aux faits justificatifs. Les auteurs excluent unanimement l'existence d'une présomption irréfragable de réalisation des éléments subjectifs de l'infraction par un comportement causal (cf. toutefois l'avis nuancé de CÉDRIC MIZEL, lequel évoque une telle présomption tout en indiquant qu'elle peut être renversée selon les circonstances).
11.
11.1. En définitive, il résulte de ce qui précède qu'aucune méthode d'interprétation de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR ne permet de retenir l'existence d'une présomption légale irréfragable en faveur de la réalisation des conditions subjectives de l'al. 3 en cas d'excès de vitesse visé à l'al. 4 let. a-d. En effet, par son texte et sa définition, l'art. 90 al. 3 et 4 LCR part de l'idée que chaque dépassement de la vitesse maximale au sens de l'al. 4 constitue une violation grave qualifiée intentionnelle des règles de la circulation routière, sans toutefois poser de présomption irréfragable. La volonté claire et expresse du législateur vise à punir sévèrement les dépassements importants de la limitation de vitesse au sens de l'art. 90 al. 4 LCR, et de restreindre le pouvoir d'appréciation du juge quant à la définition du chauffard et à la peine, étant précisé que l'intention doit être donnée. L'interprétation systématique de la disposition impose l'examen, par le juge, de la réalisation de l'aspect subjectif de l'infraction. De même, l'approche téléologique exclut l'existence d'une présomption irréfragable selon laquelle un excès de vitesse particulièrement important au sens de l'art. 90 al. 4 LCR relèverait nécessairement de l'intention.
11.2. Au regard de la jurisprudence publiée rendue à ce jour et afin de garantir une certaine sécurité juridique, notamment en lien avec les répercussions administratives d'une violation grave qualifiée à la LCR, il y a lieu de retenir que celui qui commet un excès de vitesse appréhendé par l'art. 90 al. 4 LCR commet objectivement une violation grave qualifiée des règles de la circulation routière au sens de l'art. 90 al. 3 LCR et réalise en principe les conditions subjectives de l'infraction. Du point de vue subjectif, il sied de partir de l'idée qu'en commettant un excès de vitesse d'une importance telle qu'il atteint les seuils fixés de manière schématique à l'art. 90 al. 4 LCR, l'auteur a, d'une part, l'intention de violer les règles fondamentales de la circulation et accepte, d'autre part, de courir un grand risque d'accident pouvant entraîner de graves blessures ou la mort (cf. ATF 140 IV 133 consid. 4.2.1 p. 138 et 139 IV 250 consid. 2.3.1 p. 253).
En effet, il faut considérer que l'atteinte d'un des seuils visés à l'art. 90 al. 4 LCR implique généralement l'impossibilité d'éviter un grand risque d'accident en cas d'obstacle ou de perte de maîtrise du véhicule. Cependant, compte tenu des résultats des différentes approches historique, systématique et téléologique, il ne peut être exclu que certains comportements soient susceptibles de réaliser les conditions objectives de la violation grave qualifiée des règles de la circulation routière sans toutefois relever de l'intention. Conformément à l'avis unanime de la doctrine, le juge doit conserver une marge de manoeuvre, certes restreinte, afin d'exclure, dans des constellations particulières, la réalisation des conditions subjectives lors d'un dépassement de vitesse particulièrement important au sens de l'art. 90 al. 4 LCR.
Partant, la jurisprudence publiée ayant trait aux conditions d'application de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR est précisée dans le sens de ce qui précède.
11.3. En conséquence, la condamnation du recourant du chef de violation grave qualifiée des règles de la circulation routière fondée sur une présomption légale irréfragable - en référence à l'arrêt 1C_397/2014 du 20 novembre 2014 consid. 2.4.1 dont il y a lieu de s'écarter - est contraire au droit fédéral pour les motifs évoqués ci-dessus. Cela ne justifie pas en soi d'admettre le recours au regard des motifs suivants.
12.
L a cour cantonale a condamné le recourant en vertu de l'art. 90 al. 3 et 4 LCR, faute de circonstances particulières permettant de retenir l'absence d'intention. Elle a notamment retenu qu'il avait largement dépassé la limitation de vitesse, rien n'indiquant par ailleurs que la signalisation était peu claire ou que d'autres éléments induisaient en erreur les conducteurs.
Or l'intention ou la volonté, en tant que contenu de la pensée, relève du fait (ATF 135 IV 152 consid. 2.3.2 p. 156), de sorte que ces constatations lient la cour de céans (art. 105 al. 1 LTF). En se bornant à affirmer qu'aucun élément au dossier ne permettrait d'écarter sa version selon laquelle il n'avait pas vu la signalisation de limitation de vitesse, le recourant procède de manière purement appellatoire, partant irrecevable (art. 106 al. 2 LTF). Il échoue par ailleurs à démontrer l'arbitraire de la constatation cantonale. En circulant à 104 km/h (marge de sécurité réduite) sur un tronçon limité à 50 km/h, le recourant devait tenir pour possible le risque d'accident pouvant entraîner de graves blessures ou la mort et s'en est accommodé. Partant, faute de circonstance particulière permettant d'écarter la réalisation des aspects subjectifs de l'infraction, la condamnation du recourant du chef d'infraction grave qualifiée à la LCR en application de l'art. 90 al. 3 et 4 let. b LCR ne viole pas le droit fédéral.
13.
Au vu de ce qui précède, le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable. Il se justifie de statuer sans frais (art. 66 al. 1, 2ème phrase, LTF). Dans la mesure où le recourant succombe, aucun dépens ne lui sera alloué (art. 68 al. 1 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
Il n'est pas perçu de frais judiciaires ni alloué de dépens.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre pénale d'appel et de révision.
Lausanne, le 1er juin 2016
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Denys
La Greffière : Klinke