Intel a, lors de son Architecture Day, cette semaine, dévoilé pas mal de choses en ce qui concerne ses prochaines puces, notamment graphiques. On l’attendait au tournant pour ses processeurs graphiques distincts (Gen12 : on ne les attend pas avant 2020), mais une belle amélioration se profile pour la génération juste avant (Gen11). Cette dernière devrait être disponible dans les processeurs qui sortiront l’année prochaine. Le gain par rapport aux processeurs actuels est non négligeable : il devient vraiment possible de jouer (sans trop baisser la qualité, avec une certaine fluidité) !
Les processeurs graphiques Gen9 sont arrivés en 2015 avec les processeurs Skylake (“sixième génération de processeurs Intel Core”). Une petite mise à jour a eu lieu pour Kaby Lake et Coffee Lake (selon le marketing, respectivement, les septième et huitième générations), sous le nom de Gen9.5, avec des améliorations très mineures du côté de la performance, plutôt pour le décodage de vidéos (codec HEVC/VP9 en 4K, systèmes de DRM Microsoft PlayReady 3.0 et HDCP 2.2) et pour l’affichage (embedded DisplayPort 1.4). La Gen10 aurait dû arriver avec Cannon Lake, mais il semblerait qu’on ne la verra jamais en action.
La nouvelle génération, Gen11, ne sera disponible qu’avec les prochains processeurs de la marque, dénommés Sunny Cove (un nom de code dévoilé le même jour). Ils seront fabriqués en 10 nm et disponibles dans la deuxième moitié de 2019.
L’image ci-dessus représente un processeur graphique en configuration GT2, c’est-à-dire parmi les plus faibles puissances de calcul disponibles. Elle dispose de soixante-quatre unités d’exécutions (par rapport à vingt-quatre pour un GT2 Gen9.5), regroupées d’abord en huit sous-tranches de huit EU, puis en quatre tranches de seize EU. Chaque sous-tranche dispose d’un cache d’instructions (ICS) et un échantillonneur 3D ; chaque tranche a en plus du matériel spécifique pour gérer les accès à la mémoire (SLM, LD/ST) et un PixelFE. Par ailleurs, on peut voir un bloc “Type C”, qui semble indiquer qu’Intel a intégré la gestion de l’affichage par USB C directement dans le processeur graphique (au lieu de nécessiter une puce supplémentaire sur la carte mère).
Chaque unité de calcul a été entièrement repensée, mais garde les améliorations de la Gen9.5 en ce qui concerne les précisions plus faibles (on peut effectuer des calculs en virgule flottante sur seize bits — FP16 — deux fois plus vite que sur trente-deux bits — FP32). Chaque EU peut exécuter huit fils d’exécution en parallèle, comme la Gen9.5 — cela fait monter la puissance de calcul à plus d’un téraflops, comme un processeur graphique d’il y a dix ans en puissance brute. Pour compenser l’augmentation de performance, l’interface mémoire a été améliorée, avec une augmentation du cache L3 du processeur graphique à trois mégaoctets (quatre fois plus qu’avec la Gen9.5).
Intel a aussi implémenté une technique de rendu à base de tuiles (tout comme NVIDIA depuis 2014 et AMD depuis 2017) : une image est dessinée par morceau, par tuile, ce qui diminue la quantité de données à transférer pour afficher cette tuile — et limite donc l’utilisation de la bande passante vers la mémoire, déjà faible dans un processeur graphique intégré. En parallèle, Intel a retravaillé la compression sans perte : la diminution maximale de taille est de dix pour cent, avec une moyenne géométrique de quatre pour cent.
L’application des nuanceurs (shaders) peut se faire de manière plus grossière, sur plusieurs pixels d’un coup, une technique d’Intel nomme coarse pixel shading (NVIDIA, par exemple, préfère parler de variable pixel shading). Le travail des unités de calcul est ainsi réduit : on peut configurer le GPU pour effectuer moins de travail sur les zones les plus éloignées de la caméra, par exemple. Avec un pochoir de taille 2×2, une seule opération est effectuée pour quatre pixels. Intel a annoncé que cette technique seule permettrait d’augmenter le nombre d’images affichées par seconde dans des jeux de l’ordre de trente pour cent.
Côté affichage, Intel a ajouté la gestion des taux de rafraîchissement dynamiques à travers la norme VESA Adaptive Sync (un composant de DisplayPort 1.2a), pour les écrans qui le permettent. La même technologie a été choisie par AMD, qui la commercialise sous le nom de FreeSync. L’encodeur HEVC a été revu par rapport à la Gen9.5, avec un encodage et un décodage plus performants (une nouvelle conception déjà déployée en centre informatique), à l’aide de décodeurs et d’encodeurs parallèles. Cette solution permet de soit traiter plus de flux en parallèle, soit des flux de plus grande résolution (Intel parle de 8K dans du matériel futur, sachant que l’implémentation actuelle monte déjà à 4K).
Concernant les GPU distincts, Intel ne s’est pas montré disert. Les quelques détails annoncés récemment n’étaient pas les plus croustillants, ce qui est arrivé maintenant ne l’est pas beaucoup plus. Le nom de code Arctic Sound sera remplacé par l’appellation Intel Xᵉ. Plusieurs cartes seront disponibles, avec des microarchitectures différentes pour les clients (donc le jeu) et les centres informatiques (traitement de vidéos, apprentissage profond, etc.). Xᵉ sera aussi décliné en processeur intégré
Sources et images : Intel’s Architecture Day 2018: The Future of Core, Intel GPUs, 10nm, and Hybrid x86, Intels nächste GPU doppelt so schnell und auf Wunsch ungenau, Intel Arctic Sound GPU codename will be named Intel Xᵉ
