Les nouveaux GPU Maxwell de NVIDIA vont-ils révolutionner le jeu sur PC?

Si vous avez surveillé le marché des GPU, vous avez peut-être vu apparaître de nouvelles cartes, ou même entendu un battage publicitaire autour d'un projet appelé Maxwell. Maxwell est la nouvelle architecture de GPU de NVIDIA et la base des dernières cartes NVIDIA. Maxwell succède à l'architecture 'Kepler' qui englobait auparavant les cartes les plus puissantes du marché (notamment le très prisé Titan de NVIDIA). Quatre nouvelles cartes sont basées sur l'architecture, y compris la GTX 750, la GTX 750 Ti, la GTX 970 et la GTX 980.

Maxwell constitue un changement assez significatif des conceptions GPU antérieures de plusieurs manières intéressantes - et les nouvelles cartes sont dotées de plusieurs nouvelles fonctionnalités intéressantes, notamment des réglages de performances VR et une forme de traçage de rayons très efficace. Aujourd'hui, nous allons examiner de près le fonctionnement de Maxwell, ses avantages et ce que ces avantages signifient pour les joueurs sur PC qui souhaitent évoluer, que ce soit pour le jeu 4K. PC Gaming at 4K: ça vaut le coup? PC Gaming à 4K: vaut-il l'argent? Une révolution de résolution est en marche. Les téléviseurs et les moniteurs Ultra HD commencent enfin à baisser à des prix raisonnables. Ultra HD at-il mûri ou reste-t-il encore trop d’argent pour un bénéfice insuffisant? En savoir plus, réalité virtuelle, ou simplement désir d'améliorer l'apparence de Dota 2.

Tout est question d'efficacité

Historiquement, la plupart des nouvelles architectures ont coïncidé avec un retrait de matrice. Un retrait de matrice est un changement dans la façon dont les puces sont fabriquées, ce qui leur permet d'être gravées plus petites et plus précisément, ce qui permet à un plus grand nombre d'entre elles d'être emballées sur un centimètre carré de silicium. Dans ce cas, ce n'est pas vrai: Maxwell est gravé à l'aide du même processus de lithographie à 28 nanomètres que l'architecture précédente de Kepler, bien que NVIDIA continue à travailler sur son nouveau procédé à 20 nanomètres. Les progrès de Maxwell se sont plutôt concentrés sur l’efficacité des processeurs, en se basant sur les processeurs mobiles..

Voici (approximativement) ce qui se passe:

Après avoir développé Kepler, NVIDIA s’est rendu compte que, lors du fonctionnement normal de la carte, les cœurs CUDA (les centaines de processeurs parallèles effectuant le rendu graphique) n’étaient pas tous actifs tout le temps - une fraction importante d’entre eux étaient inactifs à tout moment. cycle d'horloge. Cependant, même inactifs, les cœurs utilisaient de l’électricité et produisaient de la chaleur, car ils ne pouvaient pas être éteints individuellement. Pour résoudre ce problème, NVIDIA a divisé les cœurs CUDA en plusieurs blocs plus petits, chacun avec sa propre logique de commande. Cela permet d'éteindre entièrement les cœurs individuels lorsque le système est inactif, de doubler les performances de l'appareil par watt d'énergie et de réduire considérablement sa production de chaleur - un système déjà utilisé dans la gamme de processeurs mobiles Tegra de NVIDIA..

Une conséquence de ceci est que les puces 750 et 750Ti d'extrémité inférieure peuvent fonctionner entièrement avec une alimentation PCI, sans avoir besoin de connecteurs d'alimentation à six broches, ce qui leur permet d'être insérées dans des PC grand public existants sans nécessiter de matériel supplémentaire. mises à niveau. Cela signifie également que les cartes peuvent exécuter des applications non exigeantes (jeux bas de gamme, décodage vidéo, etc.) en mode silencieux., “pas de fan” mode sans surchauffe, dans de nombreux cas.

Les cartes peuvent également être overclockées beaucoup plus loin en utilisant un simple dissipateur de chaleur, sans nécessiter de refroidissement par liquide. C’est d’où l’essentiel de l’amélioration des performances de cette génération de GPU, par rapport à la dernière - bien que NVIDIA affirme également que les améliorations architecturales apportées au matériel logique offrent une amélioration des performances de 35% par cœur à une fréquence d’horloge donnée..

Performance améliorée

Il se trouve que les derniers GPU fonctionnent assez bien, en particulier en termes de coûts et de performances. Les actions GTX 980 (~ 550 $) et 970 (~ 350 $) occupent les positions un et trois du G3D Mark Benchmark, devançant toutes deux le Titan Black (environ 1 300 $) (une amélioration du bien reçu The Hardware le plus intéressant de 2013 The Most Intéressant Hardware Of 2013 Read More Titan) - et les deux vont probablement dépasser ces scores de loin avec l'aide d'un overclocking fournisseur.

Les cartes de bas de gamme se débrouillent bien aussi, avec les 750 (~ 120 USD) et les 750 Ti (~ 130 $) en tête du rapport prix / performance. Pouvoir obtenir une carte solide de milieu de gamme à moins de 150 dollars est un gros problème pour attirer les joueurs vers le jeu sur PC, en particulier lorsque cette carte ne nécessite pas de mise à niveau de l'alimentation électrique..

Nouvelles fonctionnalités

Il ne s'agit pas que de points de repère! Avec Maxwell, NVIDIA déploie de nouvelles fonctionnalités plutôt intéressantes pour PC Gaming. Les trois principaux domaines d’amélioration sont l’anti-aliasing, le tracé de rayons et la prise en charge de la réalité virtuelle. Toutes ces fonctionnalités ne sont pas encore disponibles, mais elles sont en préparation et nombre d'entre elles vont faire une grande différence dans la manière dont nous jouons aux jeux..

MFAA

L'anti-aliasing est un terme désignant un ensemble de techniques utilisées pour éliminer les artefacts causés par la nature discrète de l'infographie. Si vous effectuez un rendu sur un pixel situé au bord d'un objet, votre algorithme de raster indiquera qu'il se trouve sur le bord ou non. Le résultat est un bord dur et déchiqueté. La solution consiste à échantillonner chaque pixel plusieurs fois avec des décalages mineurs. Par conséquent, au niveau des bords d’un objet, certains échantillons se retrouvent sur le bord de l’objet, d’autres non: cela permet une fusion plus nette entre les bords des objets et donne également aux surfaces texturées un aspect plus cohérent d’un cadre à l’autre. Cadre. En fin de compte, la plupart des types d'anti-crénelage consistent à échantillonner plusieurs pixels plus d'une fois..

MFAA est un type d'anti-aliasing relativement nouveau, qui ressort de l'observation selon laquelle la plupart des pixels ne changent tout simplement pas autant d'une image à l'autre. En d'autres termes, pourquoi rendre le même pixel plus d'une fois si vous venez de rendre presque le même pixel il y a une image? MFAA stocke la dernière image rendue et la fusionne avec l'image actuelle, en supprimant les nouvelles informations en cas de conflit important (parce que l'objet s'est considérablement déplacé). Cela donne un meilleur résultat visuel pour une dépense informatique supplémentaire minime. Cette approche fonctionne mieux lorsque les cadences de jeu sont élevées, afin de minimiser le delta entre les images..

Maxwell prend désormais en charge MFAA, offrant un mode anti-aliasing hautes performances qui permet de placer la barre plus haut en termes de qualité visuelle disponible pour les consoles et les PC bas de gamme..

Voxel Global Illumination

Un problème difficile en infographie concerne la façon dont la lumière se déplace d’une surface à l’autre. Il est très simple de calculer des ombres dures, mais des effets subtils peuvent être plus difficiles à reproduire. Un effet que la plupart des jeux modernes négligent est le mouvement de la lumière d'une surface à l'autre: les couleurs saignent, les objets qui se touchent créent des ombres subtiles qui les ancrent dans le monde. Ces ombres peuvent être incrustées, mais elles ne fonctionneront pas pour les objets dynamiques ou réfléchissants, ou près des lumières en mouvement.

Malheureusement, le calcul de ces effets en temps réel peut coûter très cher. Une approche de ce problème consiste à utiliser une technique appelée voxélisation pour générer une version simplifiée de la scène pouvant être analysée efficacement par un algorithme. Cette version simplifiée peut fournir rapidement un éclairage réaliste et en temps réel pour la scène. Maxwell offre un support matériel pour ce processus.

Fonctionnalité spécifique VR

La réalité virtuelle est l’une des technologies de jeu les plus excitantes Pourquoi la technologie de réalité virtuelle souffle-t-elle en 5 ans? Pourquoi la technologie de réalité virtuelle souffle-t-elle en 5 ans? L’avenir de la réalité virtuelle comprend un suivi de la tête, des yeux et de l’expression, un toucher simulé, etc. plus. Ces technologies étonnantes seront disponibles dans 5 ans ou moins. En savoir plus et NVIDIA a annoncé un certain nombre de fonctionnalités VR spécifiques, notamment le mode à faible latence, le rendu SLI à un GPU par œil et la distorsion temporelle asynchrone. Le mode de faible latence est essentiel pour permettre à l'image en face de votre visage de changer de manière fluide avec le mouvement de votre tête..

Per-eye-SLI vous permet d'utiliser la puissance de plusieurs GPU sans la latence normalement introduite par le processus SLI..

La distorsion temporelle asynchrone, à l’origine un des enfants du cerveau de John Carmack, est une technique qui permet la reprojection au niveau du conducteur d’une image rendue dans une nouvelle perspective (en utilisant la carte de profondeur produite par le rendu comme base de la transformation). En d’autres termes, la temporisation asynchrone permet à l’utilisateur de “regarde autour” dans une seule image rendue, même si le rendu n’a pas encore produit d’image fraîche. Cela permet de dissocier le mouvement de la tête du rendu, ce qui lui permet de rester fluide quelle que soit la quantité de gouttes d’encadrement, ce qui est essentiel pour éviter la maladie de la réalité virtuelle pendant les baisses d’impression. Ces fonctionnalités ne sont pas encore disponibles, mais NVIDIA nous assure que les pilotes sont en cours.

Un saut évolutif - pour l'instant

Le GPU Maxwell, le plus haut de gamme, figure en tête des charts de performances, mais pas de beaucoup. La plupart des avancées présentées sont des améliorations d’efficacité plus subtiles. Celles-ci peuvent toujours être très utiles et permettre aux utilisateurs de jouer dans des jeux de haute performance. Au-delà de cela, les nouvelles fonctionnalités de VR et de rendu sont très intéressantes et méritent d’être évoquées. Cela dit, la hausse des performances par rapport à l’état de la technique n’est pas si énorme: nous ne parlons pas vraiment d’élévation de ce qui est possible, en calcul. Cela devra attendre soit pour l'overclocking lourd du fournisseur, soit éventuellement (si nous sommes très chanceux) pour une version ultérieure de Maxwell à 20 nm. Quoi qu’il en soit, l’avenir de la technologie GPU est passionnant et l’intérêt que suscite exactement son évolution.

Images fournies par NVIDIA

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