L'une des avancées à venir qui améliorera considérablement les performances de jeu est le concept de précadrage, en particulier en exploitant la puissance des graphiques intégrés dans les ordinateurs de jeu. Ce concept est sur le point de révolutionner la façon dont nous construisons les plates-formes de jeu et rendra progressivement obsolètes les configurations réservées aux processeurs.
Dans le paysage actuel, la majorité des processeurs sont des puces hétérogènes qui comportent non seulement plusieurs Processeur cœurs mais incluent également une puce graphique intégrée, connue sous le nom d'iGPU. Traditionnellement, nous avons considéré ce composant comme quelque chose de limité à la gestion de tâches de base comme le rendu du Windows ordinateur de bureau, la carte graphique principale prenant le relais pour un traitement graphique de jeu plus exigeant. Cependant, cette approche représente une sous-utilisation importante des ressources disponibles.
La technologie de précadrage vise à optimiser les performances en maximisant le potentiel des graphiques intégrés. Au lieu de reléguer l'iGPU à un rôle secondaire, il contribue activement au rendu du jeu, en travaillant en tandem avec la carte graphique principale. En répartissant la charge de travail plus efficacement, le précadrage minimise le gaspillage de ressources précieuses et améliore les performances de jeu globales.
À mesure que cette technologie continue d'évoluer, nous pouvons nous attendre à assister à un changement dans les configurations informatiques, avec une dépendance décroissante sur les configurations à processeur uniquement. Le composant graphique intégré deviendra de plus en plus essentiel, permettant aux joueurs d'extraire plus de puissance et d'efficacité de leurs systèmes.
Pourquoi le GPU intégré deviendra-t-il important dans les jeux ?
Le but principal d'une carte graphique est de générer des images, mais ces derniers temps, elles ont trouvé des applications au-delà du marché des jeux sur PC. Cependant, nous ne comptons pas sur nos cartes Radeon ou GeForce pour aider à la synthèse des protéines ou aux simulations militaires. Au lieu de cela, le surplus GPU la puissance résultant des périodes d'inactivité est souvent utilisée pour relever des défis spécifiques dans les jeux, tels que la détection de collision ou les calculs de physique du jeu.
Alors que certains jeux exploitent efficacement la carte graphique pour ces tâches, de nombreux autres sous-utilisent ses capacités, s'appuyant principalement sur les cœurs de processeur supplémentaires pour gérer la charge de travail. Cela conduit à une occasion manquée d'exploiter la polyvalence des GPU modernes. La disparité vient du fait que NVIDIA et AMD les cartes graphiques ont des architectures de programmation distinctes, alors que Intel et les processeurs AMD peuvent utiliser le même code.
En conséquence, les fonctionnalités flexibles et puissantes des GPU contemporains restent inexploitées dans certains scénarios de jeu, limitant leur potentiel à contribuer de manière significative à l'optimisation des performances. L'exploration de moyens d'optimiser l'utilisation du GPU dans divers titres de jeux et l'amélioration de l'intégration entre les cartes graphiques et les processeurs pourraient débloquer des expériences de jeu améliorées et libérer tout le potentiel de ces puissants composants.
Le concept de précadre
L'un des calculs cruciaux dans les jeux consiste à déterminer la visibilité, ce qui implique d'identifier les objets visibles dans chaque image. Traditionnellement, cette tâche est effectuée par le GPU principal lors de la génération de trame. Cependant, un concept appelé pré-rendu a émergé, visant à optimiser ce processus en générant l'image avec une complexité minimale basée sur la connaissance des objets visibles dans l'image suivante.
La mise en œuvre du pré-rendu est relativement simple car le pilote n'a qu'à exécuter l'image suivante de manière simplifiée pour recueillir les informations nécessaires. Par la suite, la carte graphique restitue l'image finale en conséquence. Considérez-le comme un dessinateur créant un croquis approximatif avec peu de détails avant de produire le dessin final.
En utilisant des techniques de pré-rendu, les développeurs peuvent optimiser les performances du jeu en réduisant la charge de calcul sur le GPU et en rationalisant le processus de rendu. Cette approche améliore l'efficacité et permet un gameplay plus fluide, car la carte graphique peut concentrer ses ressources sur le rendu des objets visibles tout en ignorant les non visibles.
Quelle est son utilité ?
Voici plusieurs avantages du pré-rendu :
1. Suppression de la géométrie superflue : le pré-rendu permet d'éliminer la géométrie inutile de la liste d'affichage. Cela inclut les objets qui sont hors de la vue de la caméra, situés derrière des objets plus grands ou positionnés trop loin où les détails ne seraient pas discernables. En rejetant une telle géométrie, les ressources peuvent être allouées plus efficacement.
2. Création d'une structure de données : le pré-rendu facilite la création d'une structure de données arborescente qui fournit des informations sur l'emplacement de chaque objet. Cette structure de données est particulièrement cruciale pour le Ray Tracing, une technique de rendu qui simule la trajectoire des rayons lumineux pour obtenir des effets d'éclairage réalistes.
3. Ordre de la géométrie : le pré-rendu permet d'ordonner la géométrie en fonction de sa position à l'écran. Cette organisation spatiale simplifie le rendu par tuiles, permettant une gestion efficace de la mémoire. En rendant les objets dans un ordre spécifique, l'impact sur la mémoire vidéo peut être minimisé.
En tirant parti de ces techniques de pré-rendu, les développeurs peuvent optimiser les performances et l'utilisation des ressources dans les jeux. Le processus de suppression de la géométrie inutile, d'utilisation des structures de données et d'ordonnancement de la géométrie contribue à un rendu plus efficace et à une expérience de jeu globale améliorée.
Comment est construit le précadre ?
Le concept de pré-rendu consiste à créer l'image suivante avec un minimum d'informations qui ne seront pas visibles à l'écran. Pour accélérer la construction du précadre, certaines parties du pipeline 3D sont omises.
Pendant le pré-rendu :
– Aucun shader graphique n'est appliqué à aucun moment.
– Les textures et les informations de couleur ne sont pas appliquées.
– Aucun effet de post-traitement n'est ajouté.
L'objectif est de générer la pré-trame en quelques millisecondes, en fournissant les informations nécessaires au GPU pour générer la trame finale. L'objectif principal est de déterminer la visibilité et le positionnement de la géométrie dans la scène, ce qui est crucial pour la génération d'images. Ce mécanisme implique une solution de contournement astucieuse.
En supprimant les étapes après l'étape de rastérisation, où le traitement de données se produit le plus et nécessite une puissance importante, l'exécution du précadre peut être déchargée vers un matériel graphique plus simple. Cela inclut les graphiques intégrés trouvés dans les processeurs, qui doivent être actifs pour être utilisés efficacement.
Les complications liées à sa mise en œuvre
Bien que le concept de précadre ait ses mérites, sa mise en œuvre est limitée aux situations où l'architecture du GPU intégré et de la carte graphique dédiée sont identiques ou compatibles. Cela représente un défi pour NVIDIA, car c'est la seule parmi les trois marques qui ne dispose pas d'une architecture CPU x86. Par conséquent, AMD semble être dans une position favorable pour tirer parti de cette situation pour promouvoir l'utilisation de ses processeurs Ryzen aux côtés des cartes graphiques Radeon à l'avenir.
De plus, l'idée de préframe est particulièrement bénéfique pour les GPU avec un grand nombre de cœurs. Cependant, avec l'augmentation des coûts associés à la fabrication de puces, toute aide extérieure est la bienvenue, même si cela implique l'utilisation de graphiques intégrés dans les processeurs. Il est essentiel de trouver des moyens d'atténuer les dépenses, car les augmentations de prix continues ne sont pas durables, et il y aura éventuellement un point où le marché exigera une limite à la hausse des coûts.
