RX Vega : qu'en retenir et qu'en penser ?

AMD a dans la nuit présenté ses puces et surtout ses cartes VEGA de référence. Les fuites et indications données disaient donc vrai : AMD est en souffrance avec ses GPU, et cet état est assez problématique pour le géant qui ne fait que revenir à hauteur du vieux GP104 sorti il y a 15 mois déjà ! Tout d'abord, Koduri avait tweeté en réponse à un message que la taille du die était autour des 500 mm², il fait exactement 486 mm² pour 12.5 milliards de transistors. C'est énorme et ça fait de Vega le GPU le plus dense du marché actuellement. Pour comparaison, le GP102 des GTX 1080 Ti est à 471 mm² pour 12 milliards de transistors. Autre comparaison puisque c'est la cible d'AMD avec Vega 10, le GP104 de la GTX 1080 mesure 314 mm² pour 7.2 milliards de transistors. Ceci a son importance puisque plus la puce est grosse, moins vous pouvez en graver par Wafer (disque de silicium servant de support à la gravure des semi-conducteurs). Et comme AMD/NVIDIA paient des Wafers aux fondeurs, il vaut donc mieux qu'ils comprennent le plus de puces possibles en leur sein pour soigner la marge.

Second souci pour AMD, la HBM 2 utilisée a également un coût, et comme dans le domaines des semi-conducteurs le volume permet de l’amortir, on peut craindre que ce ne soit pas encore le cas vu la faible adoption de cette technologie mémoire pour l'heure. AMD a choisi d'utiliser 2 puces de 4 Go posées sur l'interposer (lui aussi n'est pas gratuit !) à côté du die Vega. Si les 4 puces d'un Go était interfacées en 4096-bit sur les Fury (1024-bit par pile HBM), on passe avec Vega à 2 piles de 4 Go, donc 8 Go au final en 2048-bit. La bande passante mémoire obtenue par ce biais est donc de 484 Go/s, soit autant que la GTX 1080 Ti avec sa GDDR5X à 11 Gbps sur bus 352-bit, mais en légère baisse par rapport à Fiji. AMD indique que la seconde version de la HBM permet par rapport à l'originale x2 en termes de bande passante par pin, 8x plus de capacité par couche. Vis à vis de la GDDR5X, 3.5x plus d'efficacité énergétique, et 75% en moins d'empreinte carbone. C'est meugnon, mais si avec une telle mémoire on arrive à des consommations bien plus importantes que le concurrent, c’est donc que le GPU est lui-même méchamment gourmand, nous y reviendrons. Bref, en termes de coûts, là aussi, le choix de la mémoire ne semble pas en leur faveur, hélas.

Si on s'attarde sur le GPU, Il est gravé à nouveau par GloFo en 14nm LPP. Il est composé de 64 CU soit 4096 SP. AMD a laissé penser que GCN était terminé au profit d'un Next Generation GPU Architecture, mais l'ADN de GCN rode encore, et AMD a toutes les peines du monde à s'en défaire. GCN ou Next Gen ont de grosses ressemblances au sein de chaque CU, seules quelques touches et optimisations ont été apportées. On notera que ce sont des instructions plus souples, il est possible désormais de stocker 2 données 16-bit dans un registre 32-bit, AMD parle du coup du doublement de l'efficacité en pointe des FP16. AMD donne des gains précis sur le benchmark Time Spy de Futuremark, +25% en moyenne en génération de bruit INT16 (procedural surfaces et volume lightning), ou encore +20% sur les effets de Bloom en FP16. Le géant a également ajouté 40 nouvelles instructions internes afin d’accélérer les calculs, comprenant entre-autres, les cryptomonnaies. Vega est Tier 3 pour DX12, et à présent D3D 12_1 ce qui n'était pas le cas des précédentes Radeon, même si cela ne représente quasiment aucun avantage aujourd'hui, même après plus de 12 mois de DX12.

AMD a également repensé le fonctionnement du GPU côté mémoire. Désormais il se servirait de la HBM 2 comme d'un cache local et pourrait utiliser la mémoire centrale via le bus PCIe à hauteur de 32 gigots maximum. Si ce système existait déjà -on l'avait mis en évidence sur notre article à base de X-Fire- AMD l'a amélioré pour que ce soit le pilote qui communique avec le programme pour lui indiquer où et quelle quantité de mémoire il a à sa disposition. C’est ce qu'AMD appelle le High Bandwith Cache Controller. En fait, tout est plus clair pour l'application, le GPU se chargeant de jouer le rôle de gendarme de la circulation des données. Il est évident que le GPU serait fortement inspiré d'indiquer la HBM2 comme espace prioritaire tant que les 8 gigots présents ne sont pas remplis, car les accès mémoire coûtent très cher au GPU dans le cas de rendu 3D en temps réel. Cette HBCC trouvera donc plus d'utilité dans des applications professionnelles nécessitant énormément de mémoire ET pouvant se satisfaire d'accès plus lents.

Les 3 cartes présentées ce jour sont destinées aux joueurs. On retrouve donc les RX Vega 64 de référence, ces dernières disponibles en version air ou flotte, et la RX Vega 56 uniquement sous air. On notera par contre que la version watercoolée ne sera accessible qu'en achat lié à un pack (incluant 2 jeux et un bon de réduction pour l'achat d'un écran Freesync ou d'un Ryzen + X370). AMD a réussi enfin à monter en fréquence, mais ceci au prix de TDP très élevés face à la concurrence. Quand on se rappelle les avantages que procurent la HBM 2 (dixit AMD) en termes de consommation, on prend un peu peur vis à vis du GPU. Ça va, comme sur les FE finalement, de pair avec le système de refroidissement choisi : 345 W (WC) ou 295 W (air) selon, la RX 56 étant à 210 W, ces valeurs étant les consommations typiques des cartes annoncées par AMD. Avec des fréquences frolant les 1.7 GHz pour la plus rapide, il sera intéressant de mesurer leur tenue réelle en charge, une Frontier Edition par exemple n'y arrivant pas en air, davantage sous eau.

Au final, il est arrivé ce que l'on craignait. La RX Vega la plus grosse ne devrait être en mesure de concurrencer "que" la GTX 1080, si on s'appuie sur les comparaisons d'AMD itself (qui n'a, on s'en doute, pas pris les plus désavantageuses). On attendra bien-entendu les tests indépendants pour préciser notre jugement. On notera qu'AMD a tout de même réussi à augmenter significativement les fréquences depuis l'introduction de Polaris il y a un an, mais c'est au détriment de la consommation comme en témoignent les consommations typiques annoncées pour ces cartes. Si la consommation est très forte, on est tenté de dire que pour un joueur cela n'a que peu d'importance, mais 345 W pour les perfs d'une carte à 180 W, ça commence à piquer (surtout si on joue dans un petit bureau sous les combles l'été). Autant de technologie pour arriver à ce résultat, on ne peut qu'être déçu sur le papier. Concurrencer une carte qui a plus d'un an n’est pas une bonne nouvelle, surtout qu'elle est largement devancée depuis. La vraie question aujourd'hui est de savoir ce qu'AMD compte faire pour Navi : rester sur du GCN affiné, ou partir d'une feuille blanche ? L'empreinte des consoles et GCN pourrait desservir les futurs choix d'AMD.

Cela dépendra probablement de ses finances côté R&D, il faut espérer que le succès de Ryzen aide à ce niveau. Reste que les effets sont parfois longs à se retrouver en pratique, surtout si le concurrent ne baisse pas le rythme ce que n'a pas fait NVIDIA depuis 3 ans. Ce dernier a donc maintenant tout loisir de faire ce qu'il veut, tout du moins pour le moment, puisqu'il conserve le leadership et que Volta arrive tranquillement. Pour revenir au sujet du jour, plus qu'à attendre les tests, mais Koduri et sa bande savent que ce n'est pas avec les cartes Vega Gaming qu'ils devraient rentrer des sous dans les caisses, la marge devant être trop faible pour cela. Pour comprendre le dilemme d'AMD, il faut se rappeler que les Fiji qui avaient déjà coûté cher à la firme étaient vendues 700 et 500€. Mais elles rivalisaient ou presque avec le haut de gamme d'alors, les GTX 980 Ti. Cette fois, on est 30% derrière le flagship du concurrent, malgré des technologies très coûteuses utilisées. Il est important pour AMD de ne pas perdre d'argent sur chaque vente, d'autant que dans le domaine pro, Vega a de jolis arguments à faire valoir, avec des marges bien plus confortables liées à ce marché ! De là à penser que la disponibilité des RX Vega ne sera que toute relative pour laisser le plus gros des puces vers la demande pro, il y a un pas que nous ne franchirons pas pour le moment...