Preview • Nvidia dévoile en partie son GF100 Fermi |
————— 18 Janvier 2010
GF100 "Fermi" : Nvidia dévoile sa solution DX11 pour joueurs
En octobre 2009, Nvidia rendait publiques les premières informations quant à sa nouvelle génération de puce graphique. On apprenait alors qu'elle porterait le nom de code "Fermi". Depuis beaucoup d'eau à coulé sous les ponts, et les rumeurs se sont enchaînées à grand rythme, mais sans données réellement concrètes et validées. En voici enfin puisque ce matin, Nvidia lève un peu plus le voile sur son nouveau GPU, et plus particulièrement la version GeForce pour grand public : le GF100.
• Présentation
Nous ne nous attarderons pas trop ici sur les données déjà communiquées lors de la première présentation Fermi, datant donc d'octobre dernier et sur laquelle nous avions déjà publié un article. Nous vous invitons donc à le relire au besoin si une piqûre de rappel des caractéristiques du Fermi et ambitions de Nvidia vous seraient utiles. Sachez de toute manière que Nvidia est bien entendu revenu sur la grande majorité de ses données lors de la présentation d'aujourd'hui !
Et vous vous rappelez certainement de la mascarade qui a suivi cette première présentation,
avec l'histoire de la fausse carte montrée au monde, au PCB découpé à la serpette...
Consulter notre article de présentation du Fermi de Nvidia
Il est temps maintenant de nous intéresser à la nouvelle présentation, celle rendue publique en ce lundi 18 janvier 2010 et qui traite plus précisément du très attendu GeForce GF100 !
• L'architecture du renouveau ?
Et on commence par regarder ce que le GF100 a donc de révolutionnaire à nous apporter...
Le programme est annoncé : Nvidia nous promet un réalisme et une qualité d'images jamais vus jusqu'à présent, mais également le GPU compute adapté aux jeux, de quoi rassurer ceux qui voyaient la firme axer ce point sur l'usage professionnel. Bien entendu, le GF100 d'après Nvidia devrait également être le GPU le plus puissant jamais élaboré.
Petit résumé des caractéristiques que nous avions déjà détaillées en octobre. Le GF100 est confirmé à 512 cores CUDA, une bonne nouvelle puisque des rumeurs faisaient état d'un GPU finalement castré. Une architecture divisée en blocs assez impressionnante, et surtout une bande passante promise à des sommets avec la combinaison d'un bus 384bits et de mémoire GDDR5.
Nvidia pose ici les bases de son analyse : pour lui actuellement les GPU ne permettent pas un bon réalisme des graphismes dans les jeux. Les pixels seraient soignés, mais le détail géométrique trop grossier à cause des limitations des GPU conçus jusqu'à présent.
Nvidia fait la comparaison avec le réalisme des scènes filmées, et met l'accent sur la Tessellation et le Displacement mapping qui permettent donc un détail géométrique bien meilleur.
Bien entendu la conclusion attendue tombe : le GF100 rendra lui tout cela possible pour le monde des jeux. Jusqu'ici tout était pour les performances en shading, mais celles en géométrie laissées de côté. Le GF100 devrait bouleverser tout cela en multipliant les performances en géométrie jusqu'à un facteur de 8 sous DX11.
Petite présentation de la Tessellation et de ses bienfaits pour l'organisme le graphisme.
La combinaison "magique" pour une géométrie idéale en image : Tessellation + Displacement Maps.
Le fameux bench Unigine, exemple le plus connu de mise en évidence de la Tessellation actuellement.
La Tessellation et DX11, pour les amateurs de données très techniques. On y voit apparaître le fameux "Tesselator", un des mots préférés de Nvidia ces temps-ci.
Présentation de deux moteurs du GF100 : le Polymorph Engine et le Raster Engine.
Ce sont eux qui permettront un travail en parallèle des blocks de l'architecture. Bilan, des performances géométrique annoncée donc comme pouvant être 8 fois supérieures à celles de la génération des GTX 200. Plutôt encourageant.
Le résultat en pratique avec des démos de Tesselation. En rouge une HD5870, en vert le GF100. Les scores donnent le GF100 de 2 à 6 fois plus performant environ sur ce type de rendu !
Sur Unigine les scores sont moins impressionnants, mais le GF100 serait en moyenne 60% devant la HD5870 tout de même, et donc confirmerait son statut de GPU le plus performant du marché haut la main.
Dernier exemple avec une démo Microsoft qui donne le GF100 4 fois plus performant sur un rendu particulier.
• Le GF100 décortiqué
Un retour inévitable sur l'architecture même du GPU maintenant...
Le diagramme interne du GF100.
Un zoom maintenant sur l'un des 16 blocs qui le composent, chacun étant donc composé de 32 core CUDA, de 4 Texture Units, d'un Polymorph Engine mais également de plusieurs niveaux de mémoire.
Ces mémoires cache L1 et L2 permettent une transition plus rapide des informations sans quitter le die, et de limiter les échanges avec la mémoire globale GDDR5 de la carte.
Un petit point de comparaison avec le GT200 et les bénéfices qui en sont tirés. L'ajout d'une mémoire cache L1 apporte selon le caméléon surtout pour la physics et le ray tracing. La mémoire cache L2 est elle gonflée, pour permettre de meilleures performances, en computing par exemple.
La baisse de performances serait par exemple largement diminuée sur le GF100 quand on monte le filtre d'Antialiasing dans un jeu (AA).
• La qualité d'image en ligne de mire
Comme dit précédemment, la qualité graphique est au centre des préoccupations de Nvidia...
Premier élément abordé : l'accélération du "Jittered Sampling".
Et Nvidia annonce que sur cette technique d'optimisation du rendu "à l'oeil" il parvient des performances multipliées par 3 environ face à une HD5870 d'AMD.
Autre nouveauté : l'apparition d'un mode 32X de CSAA pour un meilleur réalisme.
Et le petit exemple qui va bien, avec un rendu 16x CSAA sur GTX 200...
... et l'équivalent en 32x avec le GF100.
On passe maintenant au TMAA, lui aussi amélioré avec l'architecture Fermi.
le TMAA version GT200...
... et maintenant sur GF100, effectivement la différence est flagrante sur le détail du la rambarde du balcon.
Et détail très impressionnant mis en avant par le caméléon : le CSAA 32x n'entraînerait une baisse des performances que de 7% face à un classique AA8x.
• GPU Compute pour le jeu
Le GPU compute est bien entendu au coeur des préoccupations, et lors de sa première présentation Nvidia avait mis l'accent sur les possibilités du Fermi dans ce domaine, mais en mettant en avant le côté professionnel, il est temps maintenant d'en parler dans le cadre des jeux vidéo...
Un petit blabla marketing sur les possibilités du GPU Compute, pour le moment pas vraiment dédié au jeu malgré le titre de la diapositive.
Et nous commençons à entrer dans le vif du sujet, avec les deux mots clés pour le domaine des jeux : PhysX et OptiX Ray Tracing.
Et ça y est voici donc la liste des choses que devraient permettre le gros potentiel de GPU Computing du GF100, avec 3 axes de travail : le processing, la simulation, et des rendus hybrides mêlant l'affichage classique mais également le ray tracing ou encore le voxel.
Présentation du cas "Metro 2033", un jeu pour lequel Nvidia a mis en place une collaboration afin justement d'optimiser le rendu pour les performances du GF100. On devrait donc s'attendre à quelque chose de particulièrement léché. Espérons-le en tout cas car le GF100 devra faire les preuves de toutes ces promesses rapidement après son lancement.
Autre exemple avec Dark Void, qui bénéficie via la PhysX d'améliorations visuelles originales. Un indice des performances : avec la PhysX activée une GTX 285 ferait 38fps en 1920*1080 AA4x, contre 77fps au GF100, des performances doublées donc !
Un point qui devrait intéresser bien des joueurs : l'Intelligence artificielle (AI) conviendrait particulièrement bien à un traitement par GPU, et le GF100 pourrait à ce niveau avoir des performances 3 fois supérieures au GT200.
Nvidia a ensuite présenté quelques démonstrations bien entendu, une simulation de fluides pour commencer où le GF100 a affiché 141fps contre 67 seulement au GT200.
Encore mieux du côté du ray tracing où les performances seraient multipliées par 4 !
Et un compte rendu des quelques démos de GPU Compute sur un graphe opposant le GF100 au GT200 pour finir.
• Le GF100 en action
La vidéo que nous vous avions présentée déjà en news était bel et bien un GF100 en action, opposé en fait à une GTX 285. Bilan : 84fps au Fermi contre 50 à la GTX 285 dans des conditions identiques (1920*1080 AA4X DX10 mode Ultra High).
La démo technique "Supersonic Sled", mise en ligne par nos confrères de PC Games Hardware.
Raytracing quand tu nous tiens
Des cheveux dans le vent !
• Le mot de la fin
Un petit slide pour récapituler les promesses du GF100. Nvidia tient à rassurer les joueurs de tous bords : si effectivement le GF100 présente une architecture originale et qui semble initialement plutôt taillée pour un usage professionnel, le caméléon clame haut et fort que les jeux ne sont pas oubliés pour autant.
Les choses semblent même aller plus loin, puisque Nvidia a des ambitions marquées : faire opérer un tournant au monde des jeux en le faisant dévier de ses standards pour justement adopter ceux du caméléon, et donc se tourner vers les particularités de l'architecture Fermi, et mettre l'accent sur le réalisme graphique.
Un pari ambitieux, mais que Nvidia par ses pratiques passées via le "The Way It's Meant To Be Played" pourrait très bien relever. La lutte semble plus que jamais lancée entre Nvidia et AMD donc, car si Nvidia parvient à ses fins, nul doute qu'AMD ne verra pas tout cela d'un bon oeil avec son architecture Cypress qui est, elle, restée standard, et pourrait donc souffrir d'un revirement d'orientation par les développeurs de jeux !
Comme toujours : Wait & See !