Project Scorpio est maintenant Xbox One X. Comment la console la plus puissante de Microsoft se compare-t-elle à la PS4 Pro ?
Ne l'appelez plus "Project Scorpio", mais Xbox One X. Il y a quelques
minutes, Microsoft a enfin levé le mystère sur sa nouvelle console de
jeux, qu'il présente humblement comme "la plus puissante du marché".
Avec un argument massue : c'est la première console à être en mesure de
faire tourner des jeux en "vraie 4K" et à 60 fps, contrairement à sa
rivale Playstation Pro, qui profite d'artifices pour monter en résolution.
"Project Scorpio" a finalement un nom réel - le Xbox One X.Microsoft a montré la dernière console Xbox dimanche lors de la conférence de presse de l'entreprise E3. Bien que la plupart des spécifications technologiques clés aient été
révélées deux mois plus tôt (et confirmées par Microsoft), nous avons
maintenant tous les détails sur la mise à niveau vers la Xbox One.Le détail clé, bien sûr, est que la Xbox One X et les consoles précédentes de Xbox One pourront tous jouer les mêmes jeux. Mais les titres qui sont «optimisés X» pourront profiter pleinement de la résolution 4K d'One X. (Oui, l'One S est capable de sortie 4K et HDR pour les vidéos et les Blu-ray 4K, mais seulement HDR pour les jeux.)Bien sûr, Sony a sa propre version mise à niveau de la PlayStation 4: le PS4 Pro a été lancé l'année dernière.Voici comment les deux consoles haut de gamme s'accumulent dans une comparaison côte-à-côte dans le tableau ci-dessous. Il suffit de garder à l'esprit que les modèles d'entrée de gamme des
deux consoles - la Xbox One S et PlayStation 4 minces - restent
disponibles pour aussi peu que 250 $ à 300 $ aux États-Unis. La Xbox One X sera lancée le 7 novembre prochain et débarquera avec une
palanquée de nouveaux jeux, profitant du support de la 4K. Parmi les
titres phares présentés lors de la conférence, on compte notamment la
septième mouture de l'excellente simulation automobile Forza
Motorsports, ou encore Metro Exodus, qui adapte l'univers des
romans de Dmitri Gloukhovski pour un jeu d'aventure horrifique, à priori
superbe. Les fans auront également droit à une version 4K de Minecraft.
La
PS4 Pro est la première console de salon à aller au delà de la
définition Full HD. Est-elle véritablement dotée d'un arsenal de
technologies suffisant pour lui permettre d'approcher l'Ultra Haute
Définition ?
Adrian Branco/01net.com
-
Après avoir testé la PS4 Pro et présenté les améliorations matérielles de la console, il
est temps de mettre les mains sous le capot. Et plus
particulièrement de faire une opération « à cœur ouvert » du circuit
graphique de la console. Nous nous focaliserons dans cet article sur la
puce AMD et, par extension, sur certains des outils que Sony
emploie pour parvenir à afficher des images en Très Haute Définition sur
nos TV de salon.
La PS4 Pro carbure à l’AMD Polaris
Lors de notre entretien avec Mark Cerny, architecte et concepteur du
système de la PS4 Pro, celui-ci nous a révélé que la nouvelle partie
graphique de la console a été élaborée avec la dernière architecture AMD
en date, Polaris. La même que celle des Radeon RX
récemment sorties dans le commerce. Elle embarque 36 unités de calcul
(renfermant toutes les unités de traitement), fonctionne à 911 MHz et
offre une puissance de calcul de 4,2 TFLOPS. Soit un chiffre 2,3 fois
supérieur à celle de la PS4. La bande passante de la mémoire augmente de
24% : 218 Go/s sur la PS4 Pro contre 176 Go/s sur le premier modèle.
Aymeric Siméon/01net.com
- Le concepteur de
l'architecture de la PS4 Pro, l'américain Mark Cerny, a consacré une
grande partie de sa présentation à toute la partie graphique de la
console.
Architecture à la pointe du catalogue AMD, Polaris présente énormément d’avantages selon Cerny : « [Polaris]
permet une augmentation significative des fréquences de fonctionnement,
tout en optimisant encore la façon dont sont calculées les images, sans
toutefois faire grimper la température dans la console. »
D’ailleurs, la dissipation thermique de la console est une techno maison, créée par des ingénieurs Sony et vantée comme « tout
à fait dimensionnée pour dissiper la chaleur engendrée par le surplus
de puissance de la console sans en changer fondamentalement le gabarit
du boîtier, tout en minimisant les nuisances sonores », ce que nous avons vérifié lors de nos tests.
LM/01net.com
- Principalement
expulsé par l'arrière de la console, l'air chaud provenant de
l'intérieur de la console peut être... très chaud.
Des technos connues et exclusives
Mark Cerny révèle aussi que « le travail avec AMD est vraiment
simple : nous venons avec nos idées et nos besoins et ils nous proposent
plusieurs solutions, parmi leurs technologies maison. C’est aussi un moyen pour nousd’avoir
accès à des technologies existantes -améliorées- mais aussi à celles
qui ne sont pas encore implantées dans les cartes graphiques PC et de
les inclure en avance dans notre console » ajoute-t-il.
A l’intérieur de la puce Polaris de la PS4 Pro, on trouve par exemple une version améliorée du Delta Color Compression, déjà
présent dans certaines cartes Radeon pour PC. Globalement, cela permet
de compresser les couleurs afin de réduire la quantité de bande passante
mémoire nécessaire au transit des informations liées aux données
« couleurs » dans les tuyaux de la puce.
AS/01net.com/NVIDIA
- Lors de la
conférence NVIDIA au lancement des GeForce GTX 1000, ce dernier
annonçait aussi avoir retravaillé le principe de compression des données
relatives aux couleurs des pixels
Côté « nouveautés exclusives », Cerny évoque le tout nouveau modèle de « Work distributor »,
un gros cerveau dont le rôle est de gérer plus intelligemment toutes
les opérations attribuées aux éléments de la puce, afin d’optimiser la
prise en charge des effets de tessellation ou des scènes composées de
nombreux petits objets par exemple.
PS4 Pro : des buffers pour mieux b(l)uffer ?
Pour parvenir à proposer de la 4K sur la PS4 Pro, Sony et AMD ont
tout de même dû se retrousser les manches. Pour résoudre un ensemble de
problématiques liées à la génération d’images 3D ou pallier des
faiblesses de certains modes de génération de triangle et pixels, les
deux compères ont créé une toute nouvelle brique : l’ID Buffer.
C’est un buffer (un tampon) dit « matériel » de la puce,
auquel divers autres parties du processeur 3D ont accès. Il fonctionne
en même temps que d'autres tampons de la puce, dont certains
indispensables à la génération d’images 3D. Comme le Z-buffer par
exemple, qui interprète la distance des éléments en fonction du point de
vue.
Wikipédia/-Zeus-
-
En vulgarisant à l’extrême, ID buffer attribue automatiquement et à la volée des identifiants aux triangles (Triangle ID) et aux pixels (Object ID) qui composent les images générées au sein de la puce.
Avec ces identifiants, il est ainsi plus facile de « tracker » en
permanence les triangles afin de les délimiter avec la même précision,
image après image, et conserver un maximum de netteté, avec ou sans
traitement déjà appliqué en amont.
D’après M. Cerny, cela facilite, ensuite, l’application de traitement d’amélioration de rendu des pixels (de l'« anti-aliasing » ou anticrénelage sous toutes ses formes), avant ou après génération des images et juste avant l’affichage.
01net.com
- Rise of Tomb
Raider tourne en "Résolution 4K" selon les options graphiques du jeu,
mais la fluidité n'est pas toujours là.
4K ou pas 4K ?
Mettons fin d'emblée à un suspense insoutenable : oui, la PS4 Pro
peut afficher des jeux en 4K natif, avec une fluidité certaine,
c'est-à-dire en 3840 par 2160 pixels, à 30 images par seconde. Mais
rarement.
Seuls certains jeux pourront en effet être en véritable 4K : ceux qui
ont des graphismes simples, les moins gourmands. La console est
beaucoup plus à l’aise quand il s’agit d’afficher des scènes 3D
complexes en Full HD native ou dans des définitions 4K upscalées. Et
cela, nous l'avons constaté lors de démos faites pendant l'événement
mais aussi au cours de l'entretien avec Mark Cerny.
Aymeric Siméon/01net.com
- Sur le papier, GT
Sport serait compatible HDR, WideColour, VR, 4K (ou assimilé) en 60
images par seconde. Rien que ça !
S’il te plait Sony, dessine-moi de la 4K « exotique »
Quand la console n'est pas en mesure d'afficher une véritable 4K,
Sony a recours à deux méthodes de rendu 3D pour en donner l'illusion au
joueur : le Geometry Rendering (GR) et le Checkerboard Rendering
(CR). Le premier est simple à mettre en place, le second déjà beaucoup
moins, mais Sony apporte son aide à tout développeur qui souhaite les
utiliser. De plus, la plateforme de la PS4 Pro n’est pas fermée à
d'autres solutions. Bien au contraire. Sony estime que les développeurs
doivent rester libres d’utiliser les outils qu’ils souhaitent pour créer
des jeux compatibles PS4 Pro tant qu'ils exploitent la puissance de
celle-ci pour proposer mieux que sur la PS4.
Pour comprendre comment marchent ces deux technologies, Cerny rappelle
quelques fondamentaux que nous avons jugé utile d’évoquer, nous aussi.
Nous préciserons aussi que, pour la suite des explications techniques,
nous avons vulgarisé et simplifié à l'extrême certaines notions pour ne
pas crouler sous les détails. Désolé pour les puristes et autres
techniciens de l'image !
Une image Full HD se compose d’environ 2 millions de
pixels. Une image 4K, d’environ 8 millions. Dans le monde de la 3D,
chaque pixel possède deux valeurs « data » : la première, relative à la
couleur (VC) et la seconde, en rapport à la profondeur/le positionnement
dans l’espace, appelée valeur Z (VZ). Et, comme nous l’avons vu plus
haut, l'ID buffer est lui, capable d’attribuer des numéros
d’identification à des triangles et à des pixels. C'est important pour
la suite.
Fort de ces bases, on peut sereinement commencer à parler des technologies utilisées par la PS4 Pro.
Le Geometry Rendering :
Ce mode donne de bons résultats dans la génération de décors, surtout
ceux de forêt ou de montagne, où les couleurs sont très
proches. Cependant, il n’augmente pas la richesse des couleurs, des
effets et peut provoquer du « blur » dans certains cas. Cependant, Cerny
envisage un autre scénario d'utilisation de cette technique. « La
puce 3D n’a pas à mobiliser toutes ses ressources pour ce type de
technologie. On peut donc imaginer que des jeux tournant actuellement en
900p puissent tout à fait profiter d’un patch afin d'exploiter la
puissance nouvelle de la console et être affiché en 1080p natif. Puis,
ensuite se servir du GR et de l'ID buffer pour l’afficher en Très Haute
Définition ».
Comment ça marche ? Cerny explique que, grâce à cette technique,
chaque pixel d'une image 1080p se voit enrichi d'informations de
positionnement après passage dans différents éléments de la puce, dont
l'ID buffer. « Le pixel se définit dorénavant selon 1 VC, 4 VZ et
4 ID. Ainsi, si l’on compte les seules valeurs Z présentes sur une image
de ce type, elles sont similaires… à celles d’une image 4K ! » démontre Mark Cerny.
Reste maintenant à transformer cette image 1080p bien chargée en données
en image 2160p. Elle voyage alors vers d’autres éléments de la carte
qui se chargent, juste avant l’affichage à l’écran, d’opérer la
modification en se servant des valeurs de profondeur mais aussi des ID
délivrées et interprétées par le buffer, pour bien délimiter les contours de chaque élément de l’image et donner une impression de rendu 4K.
Cependant, les textures et les couleurs, elles, restent en 1080p. Donc,
pour que l’illusion soit parfaite et toujours grâce à la valeur ID, il
est possible -en post-processing (application d’un traitement
après génération de l’image) – de cibler les pixels « non colorisés »
avec des ID communs (et donc avec les mêmes contours) et de leurs
attribuer, par extrapolation, la même couleur que celle du pixel
« modèle » situé non loin de lui.
Le Checkerboard Rendering :
Le CR apporte, lui, la possibilité d’avoir des images dont les
contours et détails sont encore plus définis, plus beaux, plus... vrais.
La quantité importante de données couleurs et de données Z
« véritables » avant que l’upscaling ne soit effectuée pèse dans la
balance.
Les pixels et vertex shaders sont aussi beaucoup plus sollicités et les
effets de textures et de détails donc beaucoup plus réussis. Cependant,
le CR est une méthode de rendu plus gourmande en ressources : les jeux
déjà particulièrement demandeurs en 1080p natif ne pourront pas toujours
pousser le rendu jusqu’en 2160p.
Cette technologie de rendu n’est pas une nouveauté. Car, comme le fait remarquer Mark Cerny, « Le studio Ubisoft l’utilise sur son titre Rainbow Six Siège, mais sous sa forme logicielle uniquement », réinterprétée ensuite par la carte graphique.
Mais la PS4 Pro, elle, est capable de créer des images en Checkerboard
de manière matérielle. Tout commence par la génération d’une image
« checkerboardée » par l’un des buffers internes de la puce 3D,
c'est-à-dire une image dont le « canevas » est organisé sous forme de
damier.
Ubisoft/01net.com
- A gauche, l'image
normale. Au centre, le rendu obtenu en cherckerboard, en damier avec un
pixel sur deux affiché. A droite, l'image recomposée par les composants
internes de la puce.
La définition de cette image, tout comme la forme des pixels qui la compose, sont qualifiées d’« exotiques »
par Mark Cerny. Elle se compose de 4 millions de pixels dont la
définition s’apparenterait à du 1920 par 2160 pixels. En outre, les
pixels ne « sont pas tout à fait carrés » ici, mais
rectangulaires et non disposés dans une grille linéaire comme c’est le
cas normalement. Comprenons-nous bien, on parle ici d’une image générée au sein de la puce mais pas encore affichée à l’écran.
Néanmoins, avec davantage de pixels qu’une image Full HD et proche de la
hauteur d’une image 4K dès le départ, le rendu d’une image CR sera déjà
plus fin. Ici, chacun des 4 millions de pixels « exotiques » conserve
sa valeur couleur (VC), mais se voit nanti de 2 valeurs Z (VZ) et de 1
ID.
Cerny explique qu’on procède de la même façon que sur le Geometry
rendering pour appliquer la couleur aux pixels. Mais le rendu sera de
meilleure qualité puisqu’il y a plus de données colorimétriques au
départ. Enfin, les ID permettent aussi d’appliquer -avant d’afficher
l’image à l’écran- un antialiasing spatial (SSAA) de bonne qualité.
Cherckerboard permet de profiter d'autres astuces pour donner l'illusion d'une image 4K, comme l'alternate rendering ou l’antialiasing temporel (TXAA) pour améliorer encore la finesse des contours.
Quel rendu pour quel jeu ?
Parmi
les titres majeurs déjà parus (ou en approche) compatibles avec la PS4
Pro et faisant partie des porte-étendards de la console survitaminée,
Mark Cerny détaille le mode utilisé pour plus d'une dizaine de jeux.
Le rendu 2160p Checkerboard est utilisé sur Days Gone, Call of Duty : Infinite Warfare, Rise of the Tomb Raider et Horizon : Zero Dawn.
Le rendu 1800p Checkerboard est utilisé pour Watch_Dogs 2,
Kiling Floor 2, Infamous First Light et le prochain Mass Effect,
Andromeda. Ce dernier, en affichage Full HD utilise une autre technique
de rendu non communiquée.
