• Navi 10

Dire que l'on a entendu parlé de Navi (à prononcer à la française) est un doux euphémisme, tant cette nouvelle série de puces graphiques AMD a été attendue. Tout ou presque a été entendu à son sujet, mais quid de la réalité en définitive ? Après avoir décrit l'architecture RDNA sur laquelle elle s'appuie, nous allons à présent nous intéresser à sa mise en oeuvre au sein du premier GPU utilisant cette dernière, en l’occurrence Navi 10. Il s’agit d'une puce plutôt petite, puisque cette dernière se contente de 251 mm², ce qui la rend toutefois 8% plus grande que Polaris 10 (20 & 30), la précédente création d'AMD à ce niveau de gamme (Vega 10 et 20 étant des puces haut de gamme).

 

Navi 10 [cliquer pour agrandir]

 

Un procédé de fabrication au top

Mais ces 2 GPU ne proposent pas le même nœud de gravure, ainsi, Polaris 10 se "contente" de 5,7 Milliards de transistors produits par Global Foundries en utilisant le 14 nm LPP de technologie Samsung, quand Navi 10 en embarque presque le double à 10,3 Milliards via le 7 nm FF de TSMC. Ce node avait déjà été utilisé pour la fabrication de Vega 20, que l'on retrouve en version grand publique au sein de la Radeon VII, actuel flagship des rouges. Mais pour la comparaison de taille et de performance, les rouges préfèrent opposer leur création à Vega 10, permettant d'afficher un joli 2,3X au niveau de la performance par mm², ah ces incorrigibles commerciaux, comme en témoigne le slide ci-dessous où l'écart de taille est pour le moins exagérément représenté ! 

 taille navi10

 

En s'appuyant sur les chiffres communiqués par AMD, le passage à ce nouveau node permet d'améliorer la densité de 67% entre Polaris 10 et Navi 10. De quoi augmenter très massivement le nombre de transistors, sans pour autant faire exploser la taille des GPU, comme l'a fait NVIDIA pour sa génération Turing, utilisant un nœud 1x nm. AMD prend donc au niveau de la densité en transistors, un avantage considérable sur son concurrent, en attendant que ce dernier bascule lui aussi sur un procédé de gravure plus moderne.

 

Cartes
GPU
Nombre de transistorsSuperficie DieDensité (Millions de transistors / mm²)Procédé de fabrication
Radeon RX 5700 (XT) Navi 10 10,3 Milliards 251 mm² 41 TSMC 7 nm FF
Radeon VII Vega 20 13,2 Milliards 331 mm² 39,9 TSMC 7 nm FF
Radeon RX Vega56/64 Vega 10 12,5 Milliards 495 mm² 25,3 GF 14 nm LPP
Radeon RX 590 Polaris 30 5,7 Milliards 232 mm² 24,6 GF 12 nm LP
Radeon RX 580/480 Polaris 20 /10 5,7 Milliards 232 mm² 24,6 GF 14 nm LPP
GeForce RTX 2070/2060(S) TU106 10,8 Milliards 445 mm² 24,3 TSMC 12 nm FFN

 

L'avantage ne s'arrête pas là, puisque les performances desdits transistors progressent également significativement. Ainsi, AMD indique concernant ce process 7 nm, qui est également utilisé pour ses Ryzen 3000, qu'il est possible d'augmenter les performances de 25% pour la même consommation ou choisir de réduire cette dernière de 50% à ISO fréquence. A ce sujet, un Game Clock fait son apparition et correspond en fait à la fréquence "typique" attendue en jeu. C'est donc l'équivalent du "Boost" communiqué par NVIDIA et plutôt que d'inventer un nouveau nom, les rouges eurent été plus inspirés de remplacer leur propre valeur Boost (correspondant à la fréquence de crête sans intérêt pratique si ce n'est marketing) par cette dernière.

 

game boost

 

Une puce plus complexe

Nous n'allons pas décrire à nouveau les modifications qu'impliquent RDNA au niveau de l'organisation du GPU, mais nous intéresser aux conséquences de sa mise en œuvre. Navi 10 est composé de 40 Compute Units, contre 36 à son devancier. (+10%) Un gain qui peut paraître bien faible vu l'adjonction de 4,6 Milliards de transistors, soit +81%. Leur taux d'utilisation n'a toutefois plus rien de comparable, comme nous l'avons vu lors des pages précédentes. Tout cela a un coût au niveau de la logique de gestion, qui explique une partie de cette inflation. C'est aussi le cas du doublement du nombre de ROP, à 64 unités, ainsi que l'adoption d'une nouvelle hiérarchie des caches plus évoluée. La largeur du bus mémoire reste de son côté identique à 256-bit, mais un nouveau type de mémoire graphique fait son apparition chez les rouges.

 

navi10 die

 

Un mémoire plus performante

En effet, exit la GDDR5 usitée jusqu'à présent sur les cartes graphiques mainstream des rouges, place à la GDDR6 comme l'a fait NVIDIA sur une grande partie de sa gamme Turing. Les puces utilisées sur les premières cartes commercialisées sont cadencées pour assurer un débit de 14 Gbps, sachant que les plus rapides culminent à 18 Gbps. Ces dernières sont toutefois bien plus chères et donc inadaptées (pour l'heure) au créneau tarifaire visé par Navi 10 (des versions 16 Gbps sont présentes sur la RTX 2080 SUPER). Toujours est-il qu'avec ce changement, la bande passante mémoire progresse de 75% par rapport à la GDDR5 8 Gbps, sans compter les progrès accomplis au niveau des mécanismes d'économie de cette dernière. Cela permet de proposer une bande passante "brute" comprise entre celle des Vega56 & Vega64 utilisant 2 piles HBM2, pour un tarif plus compétitif (pas d'interposer, production en volume soumise à plus forte concurrence, etc.).

 

gddr6

 

Une interconnexion plus rapide

Navi 10 est le premier GPU grand public compatible avec la norme PCIe 4.0 (Vega 20 est compatible PCIe 4.0 mais limité au 3.0 dans sa déclinaison grand public Radeon VII), doublant ainsi les débits par rapport à la précédente itération à un peu moins de 2 Go/s par ligne. De quoi culminer à 31,5 Go/s dans le cas d'un port 16x. Pour cela il faudra disposer d'une plateforme compatible, qui se limite pour l'heure officiellement à un CPU Zen 2 sur carte mère X570.

 

pcie4.0

 

De nouveaux moteurs d'affichage et compression vidéo

Le moteur d'affichage évolue quelque peu avec Navi 10, puisqu'il supporte à présent le protocole DSC 1.2a, qui permet une compression sans perte afin d'assurer avec un seul lien DisplayPort 1.4, des définitions allant jusqu'au 8K / 60 Hz en HDR. De quoi se remettre pratiquement au niveau des puces Turing pour ce point. Si les cartes de référence ne l'inclut pas, AMD précise que son moteur vidéo permet la prise en charge d'un port VirtualLink en USB type C, destiné aux futurs casques VR. Petite déception côté HDMI, puisque la version 2.1 n'est pas supportée alors qu'elle a été officialisée par le HDMI Forum fin novembre 2017 (le design de Navi 10 devait déjà être terminé à ce moment). En plus d'un débit revu à la hausse (48 Gb/s), du support du Dynamic HDR (s'il n'est pas dynamique avec ça...) et de la prise en charge du DSC pour certaines définitions, elle introduit aussi le Game Mode VRR (rafraîchissement variable normé pour les écrans via la connexion HDMI). Ce sera donc pour la prochaine fois, on l'espère.

 

moteur video t [cliquer pour agrandir]

 

Du côté du moteur d'encodage/décodage, là aussi quelques nouveautés à se mettre sous la dent, avec une vitesse en hausse de 40% selon les rouges, sans préciser toutefois dans quelles conditions et avec quelle qualité de sortie. De quoi se rapprocher fortement de ce que propose NVIDIA avec Turing (hors GTX 1650) dans ce domaine, mais sans parvenir totalement au même niveau, à première vue.  

 

moteur encodage decodage t [cliquer pour agrandir]

 

Un software qui évolue aussi

AMD profite également de ce lancement pour communiquer sur toute une série d'initiative logicielle que nous allons rapidement évoquer. La première est FidelityFX, il s'agit d'une bibliothèque qui pourra contenir de nombreux effets destinés à améliorer l'aspect visuel des jeux, en facilitant la tâche des développeurs. Il s'articule dans le cadre de GPUOpen, le concurrent de GameWorks. L'unique effet proposé pour l'heure est le Contrast Adaptive Sharpening, un filtre de netteté jouant sur le contraste pour opérer et ce à un coût très réduit niveau performance. AMD indique que de nombreux autres effets viendront compléter ce CAS, reste à voir l'usage qu'en feront les développeurs, puisque c'est à leur charge d'utiliser ou non ces derniers, au sein de leurs créations. 

 

Fidelity FX [cliquer pour agrandir]

 

Toutefois, afin que les joueurs puissent accéder sans attendre à ce dernier, AMD a décidé d'inclure cette fonctionnalité au sein même de ses pilotes, sous le nom de Radeon Image Sharpening. Le procédé est donc exactement le même et le résultat très efficace sur les quelques jeux testés. Nous tâcherons d'y revenir plus en détail dans un futur dossier dédié. Petite déception, pour l'heure ce filtre n'est activable que sur la série RX 5700. A noter que les verts proposent déjà une telle fonctionnalité via NVIDIA Freestyle. Si l'impact sur les performances est là-aussi très réduit, le résultat visuel nous parait toutefois moins bon que celui obtenu avec RIS, à voir si le caméléon va retravailler tout cela à l'avenir du fait de cette nouvelle concurrence à ce niveau. Cela démontre aussi que des algorithmes bien pensés, n'ont peut-être pas l'effet de mode de ceux issus de l'IA, mais peuvent faire largement aussi bien.

 

Radeon Image Sharpening [cliquer pour agrandir]

 

AMD communique également sur sa fonctionnalité nommée Anti-Lag, qui permettrait de réduire drastiquement le temps de réponse ressenti par le joueur à l'écran, ce qui peut intéresser les adeptes d'e-sport. Toutefois, derrière ce joli enrobage promotionnel, se cache en fait un réglage existant depuis fort longtemps : "Trames pré-rendues maximum" au sein des pilotes GeForce, il fallait utiliser un logiciel tiers chez les rouges (ou éditer la base de registres) pour avoir l'équivalent avec les pilotes récents, ce qui n'était pas le cas il y a quelques années. La fonction consiste à définir le nombre d'images calculées en avance par le CPU et générant ce retard à l'affichage ou Input Lag. Il est donc possible d'abaisser cette valeur afin de la synchroniser au maximum avec le GPU, lorsque le joueur se retrouve justement dans une situation de limitation par ce dernier (GPU limited). La contrepartie est une petite baisse de performance et de fluidité. Bref, rien de bien nouveau sous le soleil, même si cette nouvelle présentation / appellation / réintégration dans les pilotes, la rendra peut-être plus accessible à certains.

 

AMD Anti-Lag [cliquer pour agrandir]

 

Finissons notre tour d'horizon des nouveautés avec AMD Link qui permet à présent de streamer les jeux depuis un PC vers un téléviseur (ou boitier) connecté compatible Android TV ou un Apple TV. Si le caméléon propose bien cette fonctionnalité via sa Shield TV, l'ouverture plus large de la solution des rouges grâce à sa proximité avec la Pomme, pourra en réjouir certains. Reste à vérifier la qualité du streaming et les éventuelles latences induites. Là-aussi nous tâcherons de nous intéresser au sujet à l'avenir.

 

AMD Link [cliquer pour agrandir]

 

Pour finir, précisons que le CrossFire est aux abonnés absents pour cette nouvelle génération, et il semble bien qu'AMD ait choisi de ne plus assurer cette fonctionnalité. Il sera par contre toujours possible aux développeurs de proposer une option multi-GPU native dans leurs jeux s'appuyant sur DX12 ou Vulkan. Voilà ce que nous pouvions vous dire sur Navi 10, voyons les premières cartes l'employant page suivante.




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