PS5 / Xbox Series X : Les Teraflops, une donnée galvaudée ?

Si à l’époque les bits étaient une valeur comparative entre les consoles qui se retrouvaient dans la bouche de tous les joueurs, aujourd’hui on parle de Teraflops.

La notion est tellement évoquée, que pour certains, un haut le cœur peut vite arriver à la simple lecture de ce mot. Entre ceux qui ne jurent que par ça, et ceux qui considèrent que ça n’a aucun sens… on ne sait plus trop quoi penser de cette donnée.

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Qu’est-ce qu’un Flops ?


 

A ne pas confondre avec Google Stadia, Windows Phone ou encore la Ouya. Ici on parle bien de l’unité de mesure de performance d’un système informatique.

De manière précise on parle d’opérations en virgule flottante par seconde (en anglais : « floating-point operations per second » (FLOPS). Vous commencez à comprendre que plus vous avez de flops, plus le nombre « d’opérations par seconde » augmente. Et finalement, plus vous en avez, plus vous pourrez afficher des éléments à l’écran : pixels, textures, shaders, géométrie complexe, lumière…

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Mais « Alert spoiler » : cette donnée seule ne fait pas tout. Et ça, certains l’ont « bien » compris et se sont rués sur l’idée pour amoindrir la performance inédite atteinte par AMD et Microsoft sur le GPU de la Xbox Series X et ses 12.155 Teraflops.

En effet, d’autres éléments rentrent en compte pour que cette donnée du « Teraflops » fasse sens : l’un se cristallise autour de la bande passante de la RAM associée, l’autre sur le CPU. Pour faire une analogie, c’est comme si vous aviez une superbe 488 Spider de chez Ferrari (avec son moteur V8 et ses 670 Ch) sans avoir la clé ou de carburant pour démarrer et profiter du 0 à 100km/h en 3,0s.

Si l’on retourne sur notre Xbox Series X, nous avons donc nos 16 Go de GDDR6 (vous commencez à les connaitre) avec deux bandes passantes distinctes :

  • 10 Go à 560 GB/s pour la partie graphique et le Ray Tracing.

  • 6 Go à 336 GB/s pour l’OS, l’audio et le CPU.

 


Deux bandes passantes différentes ? Bien ? Pas bien ?


 

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Hormis la bizarrerie que cela représentait pour nous avant les recherches de Darkfoxx sur le sujet, c’est plutôt astucieux.

Et là encore, reprenons place dans notre Ferrari : à 560 Gb/s vous êtes pied au plancher et les éléments graphiques gourmands profitent de la situation pour s’exprimer pleinement.

A d’autres moments, vous n’avez pas besoin d’autant de « puissance » pour gérer des éléments comme l’OS, l’audio ou le CPU, au même titre que si vous débarquiez en centre-ville avec votre cylindrée.

Astucieux donc, car ça permet de limiter le coût sans pour autant mettre en danger les performances.

Conclusion : une bande passante élevée (ici 560 Gb/s) permet au GPU et ses Teraflops de rugir. Imaginez le résultat sur un rendu Ray Tracing… En cela, ceux qui pensent que les 12,15 TF de la Xbox n’ont pas vraiment de sens sont dans l’erreur.

 


Mais comment calcul-t-on les Flops d’un GPU ?


 

Car oui, depuis l’annonce des caractéristiques des consoles next-gen, on a eu le plaisir de lire beaucoup… de choses. Que la puissance du SSD permettrait d’améliorer les graphismes, que les Teraflops ne veulent rien dire et qu’en finalité l’important c’est la fréquence à laquelle le GPU tourne…

Pour effectuer ce calcul il faut deux éléments : le nombre d’unités de calculs (CU) et la fréquence d’horloge exprimée en Megahertz. Le premier compose physiquement le GPU et permet de générer les éléments à l’écran, le second c’est la vitesse à laquelle il travaille.

Arrêtons-nous sur cette fameuse fréquence.

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Plus la fréquence est haute, plus il faut ventiler.

Pour mettre un terme à cette croyance qui à « popé » sur le net à la suite de la prise de parole de Mark Cerny : non une fréquence d’horloge n’est pas plus importante que le nombre de CU qu’elle cadence.

Prenons un exemple concret, sans trop de long discours ; celui de Nvidia et sa gamme de GeForce RTX 2000. Dans le haut du panier, on retrouve 3 produits : la RTX 2080, la RTX 2080 Super et la RTX 2080Ti. Cette dernière étant la plus puissante des trois, sans aucune hésitation ou contestation possible.

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Que voit-ton ici ? Que la « plus puissante des trois » est aussi celle avec la fréquence la plus basse. Tiens. Comment est-ce possible ?

Grâce aux 68 CU, Nvidia n’a pas besoin de monter sa fréquence aussi haut que sur les autres cartes avec moins d’unités de calculs. Et elle se paie même le luxe de mieux gérer la résolution 4K et le RayTracing que ses petites sœurs ; il faut ici remercier les CU et donc in fine les 13,5 Teraflops.

NB : Une fréquence d’horloge « basse » c’est aussi l’occasion de limiter la consommation électrique et la chauffe du GPU. Une bonne idée quand vous pouvez déployer autant de CU. A l’inverse, moins vous avez de CU, plus il est aisé de monter leurs fréquences, mais l’augmentation de puissance est moins probante que par l’augmentation de CU.

Et c’est la même situation ici avec nos futures consoles. A noter qu’une telle fréquence boost chez Sony est inédite et est une performance en soit. Il sera nécessaire pour les ingénieurs de Sony de bien dimensionner le système de refroidissement et, malgré ça, il sera compliqué pour la Playstation 5 de tenir cette cadence.

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Image stylisée des Kit de développement PS5.

NB : Pour obtenir la fréquence de base à laquelle la PS5 fonctionnera normalement, il suffit, selon Mark Cerny, de diminuer de 10% nos 2230 MHz : soit 2007 Mhz et donc 9.25 Tflops. Ne doutez pas, si l’ingénieur en chef de la PS5 dit vrai, c’est déjà un sacré pari technique d’atteint. Mais cette fréquence ne fait pas tout. Elle ne peut pas « compenser » comme on a pu le voir ici et là un écart de puissance de plus de 2 Teraflops avec sa voisine, comme elle ne pourra pas permettre à la console de dépasser les 10.3 Teraflops. Jamais.

En conclusion ? Les CU sont importants, la fréquence aussi (!) : mais l’équilibre des deux est essentiel. Les Teraflops en sont le résultat concret. Et sont donc (encore) une donnée viable pour se rendre compte d’une performance graphique, à plus forte raison quand vous rajouter à l’équation votre bande passante RAM, votre CPU et votre partie software.

 


Et justement la partie software ?


 

La puissance brute, c’est bien, mais sans les outils adaptés, impossible de l’exploiter correctement. Et Microsoft communique dans ce sens, sur tous les aspects de sa console, sans distinction particulière. Malgré cela, beaucoup restent concentrés sur les Teraflops et occulte tout un pan software « essentiellement névralgique », si vous nous permettez cette expression. A tel point, qu’on arrive à des croyances où la Xbox Series X n’est plus qu’un tas de muscle sans aucune once d’intelligence : le gros bourrin de service en somme. Cette croyance (j’insiste sur ce mot) est apparue juste après la présentation Powerpoint de Sony.

Et nous sommes encore aujourd’hui surpris par la puissance de frappe communicante de Sony, qui arrive à faire infuser ses messages, même les plus subtiles, assez facilement. Là où, le discours de Microsoft semble glisser sur une frange de la population, pro ou non.

Car c’est faire l’impasse sur divers outils comme Direct X 12 Ultimate, sorte de bibliothèque géante d’outils à destination des développeurs sur Xbox et PC incluant des technologies comme le Ray Tracing (via DXR1.1), le Mesh Shading, VRS, DirectML (rendu par intelligence artificielle), VRR, DirectStorage (usage intelligent du SSD entre autre)… En somme, la puissance brute de la console sera bien accompagnée des outils softwares nécessaires pour en exploiter le maximum. Mais cela fera peut-être l’objet d’un nouvel article.

Et après? Ces histoires de comparaison et d’écart de puissance n’empêcheront pas la PS5 et la Xbox Series X de nous offrir les meilleurs jeux, et d’en profiter au maximum !

 

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