DXR arrive sur les cartes Pascal, Volta et Turing ! (MAJ)

Avant tout chose, petite mise au point : DXR est une API, c'est-à-dire une interface de programmation, offerte dans la (plus grande) API DirectX 12 servant principalement à faire des calculs de rendu 3D orientés jeux vidéo sous Windows. A contrario, RTX est une technologie propriétaire qui comprend une partie matérielle embarquée dans certaines cartes Turing ainsi qu'une solution logicielle intégrée au pilote afin de correctement piloter le bouzin. Ici, il est donc question de lancer de rayons (RT) effectué via DXR mais sans ce RTX dont on vous rebat les oreilles depuis quelque temps.

L'annonce a été faite à la Game Developers Conference, qui se déroule en ce moment même à San  Jose. En soi, ce n'est pas bien nouveau : la Titan V est compatible avec les exemples de tests DXR, et certains ont pu activer un début de Ray Tracing sur des VEGA (sans pour autant obtenir des résultats vraiment probants). Oui, sauf que, cette fois-ci, le support sera apporté via les pilotes et supporté par NVIDIA : pas de hack étrange ni d'achat additionnel nécessaire : si vous avez une carte Pascal, Volta ou Turing de la gamme 1060 6 Go ou supérieure, vous êtes bons !

Qu'en sera-t-il des performances ? NVIDIA fournit le graphique ci-dessus pour représenter les différents gains liés à sa nouvelle génération, lors des rendus usant de lancer de rayons, et ce, par rapport à Pascal, en prenant ici l'exemple de Shadow of the Tomb Raider dont on attend toujours le patch officiel, qui ne devrait vraiment plus tarder selon les verts. Ainsi, Turing permettrait intrinsèquement un gain significatif du fait de l'efficacité de son architecture via l'exécution parallèle de calculs FP32 et Int32 ainsi que la FP16 à double vitesse, à cela s'ajoute l'impact des RT Core et enfin ceux des Tensors Core, si usage du DLSS.

Grâce à tout ce hardware spécialisé, le caméléon précise que pour obtenir les mêmes performances en Ray Tracing que la RTX 2080 en reprenant l'architecture Pascal (sans aucun autre ajout), il eut fallu créer un monstre de 35 milliards de transistors, 1324 mm² (12/16 nm) et capable de produire 44 Tflops (contre 11 pour la GTX 1080 Ti). Cela aurait représenté un TDP de 650W... De quoi justifier les choix de Turing.

Comment tout ceci fonctionne ? Nous vous renvoyons bien-entendu à notre dossier dédié pour cela. Le graphique ci-dessus représenterait les temps de rendu d'une image sous Metro Exodus, en utilisant les différentes architectures ou fonctionnalités. Ainsi, l'exécution en parallèle des calculs sur entiers et flottants, apportée par les Cuda Core des deux dernières architectures (Turing et Volta), permet un gain significatif comme le représente l'écart entre la première et seconde ligne. Ensuite, les RT Cores entrent en scène et parviennent à réduire notablement le temps de calcul nécessaire pour le BVH (Bounding Volume Hierarchy), servant à déterminer le triangle d'intersection avec un rayon. NVIDIA indique que la puissance en pic de ces RT Cores correspondrait à 80 TFlops, si les même tâches devaient être exécutées par des ALU traditionnelles, difficile toutefois de vérifier la véracité d'une telle affirmation. Enfin, les Tensors Core passent à l'action, permettant d'inférer un rendu similaire (si apprentissage suffisant pas comme BF V ou Metro Exodus au lancement) à celui d'une définition supérieure couplée au TAA. Cet argument et de ce fait plus contestable selon la qualité réelle obtenue, et permet d'alléger de manière considérable la charge de calcul des étapes précédentes. On notera (approximation du graphique ou réalité ?) que les Tensor Cores ne semblent pas utilisés ailleurs, que ce soit pour le débruitage du rendu ray-tracé ou le BVH. Rien de très surprenant, mais on aurait pu toutefois s'attendre au contraire.

Vu d'un peu plus près pour le travail de la RTX 2080

Attention, les écarts seraient fortement variables selon le jeu et l'usage du lancer de rayons. Ainsi, Battlefield V qui utilise ce dernier principalement pour les réflexions, conduira à une différence moins marquée entre les 2 générations (gain GTX 1080 Ti vs RTX 2080 d'un facteur 1,6) que Metro Exodus (facteur 3) ou Shadow of the Tomb Raider (facteur 2). Niveau disponibilité, le driver magique arriverait quelque part en avril et apportera la compatibilité sur tous les titres déjà existants - y compris Port Royal, le benchmark d'UL. Pour ce dernier, une GTX 1080 Ti serait environ 5 fois moins rapide qu'une RTX 2080, ce qui n'a rien de vraiment surprenant au vu de la lourdeur des effets employés - logiciel de test oblige. Voilà qui devrait permettre à bon nombre de joueurs de constater par eux-même des apports visuels du Ray Tracing en jeu, même si le taux d'images par seconde, une fois les effets activés ne devrait pas permettre de jouer confortablement.

L'intérêt est peut-être aussi de motiver un peu plus les développeurs à prendre en charge ce nouvel outil. Bien évidemment, nos regards se tournent vers AMD, dont les cartes possèdent habituellement des capacités de calcul brut à gamme égale supérieures, mais pourtant rien ne filtre à propos d'un éventuel support prochain de DXR. Il ne fait pas de doute qu'il est possible d'utiliser le Ray Tracing avec une Radeon récente, il est même probable qu'elle soit capable de devancer, du fait des arguments précédents, leurs concurrentes Pascal. Par contre, elles feraient probablement pale figure en face des RTX, y compris les moins chères. Un point probablement très compliqué à gérer d'un point de vue communication, il n'est donc pas impossible que cela soit le frein à la prise en charge actuelle. Au soin donc des ragoteurs fanboy courageux d'aller défendre corps et âme les prétendues performances de ces cartes (nous ne donnerons pas de noms, mais on vous surveille !) !