Test • La consommation mémoire dans les jeux 3D

• Bref, donc, alors, so, verdict : c'est useless !

Eh bien nous voici au terme de nos mesures, et force est de constater que les cartes qui ont une plus grande quantité de mémoire n'en tirent pas forcément - pour ne pas dire très rarement - un quelconque avantage en termes de performances dans le cadre d'un monoGPU. À vrai dire, nous avons constaté que selon les moteurs, et les cartes à 2Go, la mémoire graphique arrive à saturation sans que l'on observe de ralentissements, tandis qu'avec des cartes plus pourvues en GDDR5, on outrepasse allègrement les 2Go sans que les performances ne grimpent pour autant d'un iota comme par exemple avec Skyrim et Crysis 2 malDoHD. Sans entrer dans les détails des mécaniques retenues par les développeurs et les constructeurs afin de lisser au mieux le comportement des moteurs 3D, on constate que les pilotes offrent bien une optimisation maximale avec 2Go de mémoire vidéo.

Sur 10 jeux testés, seuls deux d'entre eux moddés violemment à grands coups de textures HD dépassent le seuil de consommation de 2Go de mémoire GDDR5. Si la tendance actuelle ne montre guère d'importance pour plus de 2Go, qu'en sera-t-il une fois les consoles next-gen sur le marché ? Car il ne faut pas se leurrer, ce sont évidemment les Xbox360 et leurs copines PS3 qui nivèlent par le bas l'innovation technique et les besoins qui y sont associés, stagnant malgré de belles évolutions avec DX11. Dictat du marché ludique qui va connaitre un soubresaut temporaire avec l'arrivée des Xbox One et PS4, enfin ! Il n'est pas dit que ce jour-là nous n'assistions pas à une flambée de la consommation mémoire des jeux, bien que le cas de nos deux jeux moddés rassurent sur la capacité de notre matériel à tolérer ces dépassements sans que personne y voit quoi que ce soit en termes de rendu et de jouabilité.

les moyennes ne tiennent pas compte d'Half Life 2, trop peu représentatif des jeux de 2013

Pour comprendre un peu mieux comment un moteur de jeu travaille, il faut comprendre son principe de fonctionnement : chaque élément constitutif d'une scène 3D possède des coordonnées selon les 3 plans de l'espace, et sont souvent des triangles assemblés pour donner la forme finale à l'élément. Le nom du procédé de rendu, plus communément utilisé dans les jeux que nous connaissons, c'est le rendu polygonal ou rasterization (par opposition au voxel et au raytracing) : il s'agit de calculer la projection de chaque élément 3D sur un plan 2D à partir d'une vue donnée. Les textures entrent en action, c'est une image matricielle qui se déforme au gré des mouvements de chaque scène, et qui texture les triangles pour donner un aspect plein à l'objet, ce qui représente un grand nombre de polygones pour chaque image.  Les scènes 3D étant de plus en plus complexes avec l'ajout de diverses technologies, dont la fameuse tesselation de DX11 qui permet de multiplier la décomposition d'un éléments en bien plus de polygones/triangles avec un coût relatif en puissance de calcul du GPU, il faut texturer encore plus de triangles. C'est là qu'intervient la GDDR5.

Mais alors toute cette place qui manque sur votre carte graphique dans le cadre de scènes mangeant allègrement les 2Go de GDDR5, où le jeu va stocker ses textures ? Eh bien tout simplement dans la mémoire centrale via le bus PCI Express. Pour rappel, ce bus bidirectionnel peut agréger jusqu'à 32 lignes dans nos PC -généralement 16-, et chaque jeu s'en sert selon les desiderata des développeurs. La vitesse de notre bus PCIe x16 Gen 2.0 offre une bande passante extrêmement rapide, 500Mo/s théoriques par ligne, dans les deux sens et ne constituent pas de ce fait un goulot d'étranglement pour les cartes dont la mémoire graphique serait saturée.

Alors faut-il pencher pour une carte à plus de 2Go ? Si on opte pour une carte gamer d'AMD, hormis les HD 7800, les autres ne permettent pas de se poser cette question puisque pourvues de 3Go, bien suffisants pour les jeux actuels, même les plus patchés comme nous l'avons testé. Pour les cartes du caméléon, on serait tenté de répondre non dans l'immédiat, les pilotes étant une interface parfaite entre CPU/RAM et GPU du côté vert. Et avec l'avènement du PCIe 3.0 qui double les débits, il y a fort à parier que les cartes à 2Go continueront de prospérer, jusqu'à ce que des moteurs 3D futurs ne s'en satisfassent plus. On peut voir qu'en 1440p, ce qui peut largement faire chuter les performances, c'est avant tout le GPU bien avant la mémoire vidéo, et malgré la puissance de la GTX 670 qui reste devant une récente GTX 760 par exemple ou du calibre d'une HD 7950 V2, on peut facilement la crever via des options graphiques plus rapidement que par manque de GDDR5. Pour autant qu'est-ce qui limite les jeux actuels à moins de 2Go ? Tout simplement la vétusté des moteurs imposée par les consoles old-gen et le multi plateforme rentable, et leur mode de focntionnement, le manque de puissance des GPU actuels à traiter de manière monstrueuse une si grande quantité de polygones selon le mode de la rasterization, ou encore la limite actuelle de la taille des textures qui  permettent un bon compromis visuel/performance, sans oublier de citer la multitude de plateformes PC qui obligent les développeurs à limiter leurs choix vers le bas. On l'a vu avec le mod MalDoHD, ce travail sur les textures est un travail de fourmi, très chronophage, et peu réutilisable sur d'autres titres, et donc peu rentable

Saluons également le travail fait par les constructeurs sur leurs pilotes. Il n'y a pas si longtemps, à l'époque des 8800GTS 320Mo, dès qu'on saturait la mémoire, atteignant généralement 512Mo, les performances se cassaient la gueule. Désormais ce n'est plus le cas grâce à l'action conjointe de 3 facteurs : le bus PCIe très véloce, les pilotes optimisés et des moteurs 3D aux mécaniques souples.

Il va de soi que ces conclusions ne tiennent que dans le cadre du monoGPU, en multiGPU, la donne est quelque peu différente où en plus de l'interface CPU/RAM et GPU via le bus PCIe, les pilotes doivent également gérer les 2 GPU et la mémoire graphique selon un mode particulier. Cela fera pourquoi pas l'objet d'un autre article dans le futur !

Nous remercions naturellement les constructeurs pour la mise à disposition du matériel de test