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NVIDIA vient d'annoncer en cette fin d'année sa première carte graphique compatible DirectX 10.

Là où tout le monde attendait une architecture à unités de pixels et de vertex shaders distinctes, NVIDIA impressionne et dévoile une architecture entièrement unifiée, non indispensable mais propice à DirectX 10 et au Shader Model 4.0.

N.B: Vous pouvez cliquer sur les images pour en voir les agrandissements.

Près de 18 mois après l'introduction des GeForce 7 avec la GeForce 7800 GTX, qui n'était q'une évolution de l'architecture des GeForce 6800, NVIDIA repart de zéro et lève le voile sur son dernier GPU, j'ai nommé le G80. Celui ci est le fruit d'un long développement commencé pendant l'été 2002 dans les bureaux d'études de la firme de Santa Clara.

Pour exploiter tout le potentiel de cette carte, il faudra bien sûr attendre Windows Vista, DirectX 10 et surtout les jeux conçus pour, mais il n'est pas trop tôt aujourd'hui pour en évaluer l'intérêt.

Une bonne proportion des nouveautés apportées par les GeForce 8800 n'est pas exploitable pour le moment, certaines d'entre elles comblent d'ores et déjà les lacunes inhérentes à l'architecture des GeForce 6/7.

Parmi les nouveautés, on peut citer le Lumenex Engine qui apporte entre autres le support simultané de l'HDR FP16 et de l'Anti-Aliasing. ATI propose cette combinaison de fonctions depuis la sortie en novembre 2005 de la Radeon X1800 XT.

La GeForce 8800 va aujourd'hui encore plus loin en adoptant le support du rendu High Dynamic Range en 128-Bit (Flotting Point 32bit). Les jeux actuels compatibles HDR, tels que FarCry, Half Life 2: Episode One, Splinter Cell: Chaos Theory ou encore Oblivion ne nécessitent pas une telle précision, mais les titres à venir l'exploiteront.

Le Lumenex Engine permet également un filtrage des textures de haute voltige, surclassant sans mal le filtrage souvent critiqué des GeForce 7.

Voici un exemple comparant la qualité de filtrage des textures entre la GeForce 8800GTX et la GeForce 7950 GX2 dans le test de performance incorporé à Half-Life 2 Lost Coast. Les réglages par défaut des drivers NVIDIA ont été utilisés dans les deux cas.

Le résultat est sans équivoque (cliquez sur l'image):

Un nouveau mode d'Anti-Aliasing fait de plus son apparition sous la dénomination CSAA pour Coverage Sample Anti-Aliasing. Celui-ci, assez prometteur, permet en mode 16x d'obtenir une qualité d'image inégalée, tout en ayant un impact modéré sur les performances.

NVIDIA précise que le 16x CSAA implique une baisse de performance à peine plus élevée qu'avec le traditionnel 4x MSAA.

Le mode CSAA étant moins gourmand en bande passante que le MSAA, on obtient des résultats très encourageants avec Call of Duty 2, comme le montre ce graphique:

Parmi les fonctionnalités intéressantes mais inexploitables à l'heure actuelle, citons l'affichage 10-bit qui permet à la carte de gérer plus d'un milliard de couleurs. Les écrans LCD actuels étant tous (ou presque) limités à un rendu 8-bit par couleur primaire, soit 16.7 millions de couleurs, il faudra attendre encore un peu pour pouvoir bénéficier de cet enrichissement de la palette de couleurs.

DirectX 10, la future API de chez Microsoft introduira le Shader Model 4.0 dans les jeux. Celui ci inclut des Geometry Shaders en sus des classiques Pixel et Vertex Shaders. Le but de ces Geometry Shaders sera d'enrichir la géométrie des objets 3D en augmentant leur nombre de polygones afin d'en améliorer le réalisme.

Et c'est avec les shaders que NVIDIA innove le plus en incorporant 128 Stream Processors à sa GeForce 8800 GTX, chamboulant la notion de pipeline que l'on pouvait avoir jusqu'à présent. L'ensemble des 128 Stream Processors forme ce que NVIDIA appelle le GigaThread.

Voilà un petit diagramme illustrant les 8 groupes de 16 Thread Processors au sein du G80 accompagnés de leurs unités de textures et de leur mémoire cache L1.

La souplesse de cette architecture fait que ces Stream Processors peuvent, selon les besoins de l'application, être affectés de façon dominante aux calculs de Vertex, de Pixel ou de Geometry Shaders.

Ces mêmes Thread Processors pourront également être utilisés pour faire des calculs non graphiques à l'image d'ATI avec le GPGPU déjà exploité par folding@home. NVIDIA nomme cette fonctionnalité CUDA (Compute Unified Device Architecture) mais rien n'est disponible pour le moment.

Ils pourront aussi être affectés à du calcul physique dans les jeux grâce à la technologie Quantum Effects. Mais là aussi, il n'y a rien de concret à l'heure actuelle.

L'intérêt principal des shaders unifiés et de leur modularité est de ne laisser aucune partie du GPU en attente de calculs. Ce phénomène se produisait malheureusement trop souvent avec les architectures précédentes, ayant un nombre fixe d'unités dédiées aux pixel shaders ou aux vertex shaders.

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