Xbox Series X : vers un bond de géant entre générations

Richard Leadbetter, le grand manitou de chez Digital Foundry, est rentré de vacances. Pris par surprise par la présentation de la Xbox Series X lors des VGA 2019 et frustré de n’avoir pu la couvrir, le monsieur se rattrape avec une série de vidéos dans lesquelles il présente son analyse, éclairée comme d’habitude par l’actualité du milieu informatique.

Rappelons d’emblée, puisque Richard Leadbetter le fait lui-même dans sa dernière vidéo, que Digital Foundry ne sont en aucun cas des architectes système ni des insiders au sein des organisations qu’ils décryptent, mais des indépendants passionnés tentant de faire parler les chiffres et bribes d’informations parcourant le web. Ainsi la marge d’erreur quant aux interprétations faites n’a rien d’anecdotique, mais avouons qu’il est amusant en cette période de spéculer un peu, surtout que certaines de leurs analyses paraissent très viables et particulièrement alléchantes. Ces clarifications faites, let’s jump in !

SSD NVMe et VRS : un cocktail révolutionnaire ?

Commençons par ce qui a été confirmé : la PS5 et la Xbox Series X seront bel et bien équipées de stockages de type SSD NVMe. Plus de « disque dur » ici, mais une puce mémoire aux performances sans commune mesure avec les HDD traditionnels. Pourquoi revenir là-dessus nous direz-vous ? Car il est bon de rappeler, comme le fait Richard Leadbetter dans sa vidéo, qu’il ne s’agit pas d’un simple SSD comme on peut en trouver à brancher sur sa Xbox One pour grappiller quelques secondes de chargement, mais d’une mémoire décuplant les vitesses de lecture et d’écriture, jusqu’à 40x plus rapide que sur la génération actuelle.

Si cela permettra de raccourcir drastiquement les temps de chargement, tel que Microsoft s’en est fixé l’objectif, il est aussi possible d’imaginer des démarrages instantanés des consoles et des jeux, alors que la RAM pourrait être intégralement dupliquée sur le SSD à la mise en veille de la console ou en arrière-plan d’un jeu, et aussi rapidement chargée à nouveau à la reprise. Une solution pour plus de confort en somme, mais qui peut aller beaucoup plus loin.

Tom Warren, Senior Editor à The Verge, révèle sur Twitter ce que Microsoft est en train de concevoir pour sa Xbox Series X et parle notamment de « memory paging magic », traduit littéralement par « de la magie dans l’adressage mémoire » et de VRS pour Variable Rate Shading. Le premier point fait directement écho selon Digital Foundry à la toute première présentation de Project Scarlett à l’E3 2019. Dans la vidéo nous entendions un ingénieur de Microsoft déclarer qu’ils développaient une nouvelle génération de SSD pouvant être utilisée comme de la RAM virtuelle. Here it is. Le SSD NVMe serait si rapide que, directement couplé au processeur des consoles, les jeux pourraient directement accéder à un très large volume d’informations, ce que Tom Warren décrit comme particulièrement utile pour rendre des terrains cartographiés et des open world.

Digital Foundry confirme et illustre ces propos en prenant pour exemple une carte graphique AMD professionnelle RX Vega, équipée d’un SSD NVMe. Les démonstrations faites par AMD parlent d’elles-mêmes, les scènes extrêmement gourmandes en termes de polygones et textures sont parfaitement fluides alors que saccadées sur une carte équipée d’un GPU similaire, mais sans SSD. La démonstration finale montre une station de travail équipée de cette fameuse carte livrant en temps réel une scène de 250 milliards de polygones (NB : c’est très très beaucoup), tandis que la même scène chargée sur la station d’à côté équipée d’une carte nVidia professionnelle ne se lance même pas et se termine en crash mémoire.

Et le VRS dans tout ça ? Si, contrairement à la carte professionnelle évoquée plus haut, les processeurs des consoles ne pourront accéder directement qu’à une partie du SSD, le reste devant servir de stockage traditionnel comme le rappelle à juste titre Digital Foundry, toutes les données nécessaires au rendu d’une large scène ne sont pas nécessairement utiles à leur niveau maximal de détail. Ainsi, la technologie de Variable Rate Shading, brevetée par Microsoft, permet de dégrader le niveau de rendu des zones d’affichage de faibles contrastes ou en dehors des principales zones d’attention du joueur. C’est pourquoi le VRS, associé à ne serait-ce qu’une partition du SSD, présente un très gros potentiel notamment pour des jeux très vastes ou simplement très gourmands.

12 téraflops : la Xbox Series X plus puissante que la PS5 ?

Le chiffre de 12 TF pour qualifier la puissance potentielle du GPU de la Xbox Series X a commencé à circuler suite à l’annonce par Microsoft d’une console deux fois plus puissante que la Xbox One X et ses 6 TF. Dans sa première vidéo de la série faisant suite à la présentation de la Xbox Series X, Richard Leadbetter fait l’exercice de voir comment sortir 12 TF d’un GPU AMD, et arrive à une configuration possible de 48 CU cadencés à 2 GHz pour la Xbox Series X. Une solution à la forte consommation électrique et stressant le besoin en dissipation de chaleur, mais justifiant par là même ce design novateur tout en verticalité. Et ce chiffre de 12 TF semble se confirmer au vu du tweet de Phil Spencer qui, s’il ne confirme pas précisément les dires de Digital Foundry, en salue le travail et donne à penser qu’ils sont sur le bon chemin.

DF fait du bon travail. À mesure que la loi de Moore ralentit et que nos ambitions de performances augmentent, cela conduit aux innovations de design. Les innovations logicielles comme le VRS seront également essentielles – la Xbox Series X réécrit les règles de conception des consoles – et le niveau de puissance devrait être extraordinaire. Phil Spencer

Tom Warren également, avant d’évoquer la « mémoire magique » et le VRS dans son tweet vu plus haut, confirme l’objectif de Microsoft d’atteindre 12 TF de puissance pour la Xbox Series X.

Je l’ai déjà dit, mais oui Microsoft vise 12 TF avec la Xbox Series X. Ce sera intéressant de voir si Sony peut égaler cela avec la PS5, mais ils devront également rivaliser avec ce que Microsoft fait sur le plan logiciel. Il y a le VRS, DirectX RT et de la magie dans l’adressage mémoire. Tom Warren

Ce à quoi Digital Foundry réagit en reprenant ses tablettes auxquelles sont venues s’ajouter de nouvelles fuites d’AMD. Des résultats de tests de processeurs graphiques se sont retrouvés sur le web, et Richard Leadbetter a pu en confirmer la source lui-même, il s’agit bien d’AMD. Dans ces données, des références de GPU émergent, telle une certaine puce Gonzalo, dont la nomenclature indiquait en avril dernier qu’il s’agirait d’une puce équipée de 32 CU (Compute Units) cadencés à 1,8 GHz, relevé d’après les dernières fuites à 36 CU cadencés à 2,0 GHz. Adossé aux informations faisant état de trois modes de fonctionnement, cela correspondrait au plus performant. Et sachant que les informations disponibles sur les deux premiers modes correspondent en tous points aux spécifications des PS4 et PS4 Pro, alors Digital Foundry nous explique pourquoi nous serions ici en présence du processeur prévu pour la PS5 de Sony, qui se trouverait donc dotée d’un GPU de 9,2 TF capable d’émuler les performances de la génération précédente. Les données ajoutent à cela la confirmation de l’usage de mémoire vive GDDR6 pour une bande passante associée de 448 Go/s ou peut-être 512 Go/s (pour comparaison, la bande passante de la Xbox One X est de 326 Go/s).

Si ces données quant à la PS5 sont à prendre avec un grain de sel, nous dit Richard Leadbetter, i.e. avec des pincettes, mieux vaut en prendre toute une poignée pour ce qui suit, car rien ne fait véritablement référence à la Xbox Series X dans les données qui ont fuité, très fragmentées en dehors des parties très spécifiques à la PS5. Cependant la comparaison est très tentante par certains aspects, les coïncidences étant visiblement troublantes.

Cela suffit à Digital Foundry pour se lancer dans l’analyse des données qui font référence à un GPU de 3584 shaders, soit à un processeur énorme de 56 CU. Si cela devait s’avérer être le processeur de la Xbox Series X, et si celle-ci devait bien atteindre les 12 TF, alors cela se traduirait par une fréquence d’horloge de 1,7 GHz, ce qui parait tout à fait pertinent en regard de la carte AMD RX 5700XT cadencée à 1,75GHz, juste que l’on parlerait là de beaucoup plus de CU (40 CU pour la 5700 XT). Associé à cela, il est fait mention d’une mémoire vive à la bande passante étrange de 560 Go/s, qui suggèrerait des bus de données différents entre les modules de mémoire GDDR6, mais qui, une fois de plus, pourrait correspondre à ce que Digital Foundry avait déjà déniché dans la vidéo de présentation de Project Scarlett, à savoir une mémoire potentiellement hybride faite de modules de tailles différentes de 1 Go et 2 Go. Des coïncidences troublantes on vous disait.

Cependant, si l’on empile tout cela, un tel GPU, un CPU Zen 2 (confirmé), le processeur audio et tout le reste, cela aboutirait à une puce bien plus grande que ce à quoi Digital Foundry s’attendait suite à la présentation vidéo de Project Scarlett. En effet, on parlerait alors d’un processeur gigantesque comparé à ce que l’on a l’habitude de voir pour une console, d’une taille supérieure à 400 mm². Et Richard Leadbetter ne manque pas de poser LA question : combien un tel monstre coûterait-il ? D’après lui les données concernant la PS5 pourraient suggérer un prix tel que fut celui de la PS4 et PS4 Pro, à savoir 400€, mais il ne se risque pas à faire le calcul pour la Xbox Series X, rappelant simplement l’importance du prix dans le lancement d’une console, et concluant que si ces dernières fuites comblent en effet quelques blancs, elles soulèvent aussi de nouvelles questions.

Conclusion : à quoi nous attendre ?

Avant tout, revenons sur un point déjà rappelé à de nombreuses reprises dans nos colonnes comme dans celles de Digital Foundry. Les téraflops tels que mentionnés ici ne sont que le produit du nombre d’unités de calcul (CU) et de la fréquence d’horloge. L’efficience de l’architecture ne rentre pas en ligne de compte et nous savons désormais que la prochaine génération de GPU d’AMD inaugure une nouvelle plateforme, nommée RDNA, à l’efficacité très largement supérieure à l’architecture actuelle nommée GCN. Ainsi, il a déjà été démontré que RDNA pouvait s’avérer jusqu’à 60% plus efficace que GCN. Reprenons à nouveau ici l’exemple de la nouvelle carte AMD Radeon 5700XT et ses 9,75 TF (RDNA) 14% plus performante que l’ancienne RX Vega 64 et ses 13,7 TF (GCN), tel que testé par Digital Foundry.

Donc, avec de tels processeurs, qu’il s’agisse de 9,2 TF (RDNA) pour la PS5 de Sony, ou de 12 TF (RDNA) pour la Xbox Series X de Microsoft, associés à des nouveaux principes de gestion de la mémoire tels que vu ici avec un SSD NVMe, ou encore avec toutes les optimisations et solutions « maisons » injectées par les constructeurs directement dans le hardware, nous pouvons véritablement nous attendre à de très belles choses et à une évolution des possibilités pour les développeurs bien plus significative que lors de la génération précédente, basée dès son introduction en 2013 sur des architectures et composants déjà dépassés.

Microsoft ont su quant à eux regagner la confiance de nombreux joueurs quant à leur capacité à innover et concevoir des machines au rapport performance/prix particulièrement élevé grâce à la Xbox One X. La dynamique du constructeur depuis est particulièrement engageante. Et lorsque Phil Spencer, désormais numéro 2 d’une organisation comme Microsoft qui rappelons-le a toujours un Sony dans chaque doigt, dit vouloir mettre « all in », soit « tapis » en langage poker, cela n’est pas à prendre à la légère et a de quoi faire trembler la concurrence. Cela dit, cela n’a pas empêché Sony de sortir grand vainqueur de la génération actuelle et de s’en être mis vraiment plein les fouilles avec leur PS4. Gageons que Sony, dont la PlayStation est devenue la vache à lait de la société, ne se laissera pas faire et qu’ils ont les moyens de créer la surprise, si toutefois les profits de la branche n’ont pas été entièrement engloutis pour redresser d’autres filières de la société en nette récession (téléviseurs, téléphones, photographie, etc.).

Gardons également à l’esprit que les rumeurs avaient commencé plus tôt par présenter une Xbox Scarlett en retrait au niveau performances face à la PS5. Les choses se retournent aujourd’hui, mais rien ne dit que de nouvelles fuites ne viendront pas inverser à nouveau la tendance prochainement. Ou attendons sagement les présentations officielles qui, si l’on s’en tient au calendrier tenu pour les dernières Xbox One X et PS4 Pro, ou encore aux rumeurs d’un Sony présent au CES 2020 le 6 janvier, devraient arriver dans quelques jours ou semaines à peine, et avant l’E3 de juin.

Ajoutons que si d’aventure la PS5 se trouve bien derrière la Xbox Series X en termes de performances, il ne faut pas s’attendre cette fois à ce que Sony puisse réitérer le coup d’augmenter la mémoire à la dernière minute comme ils ont pu le faire à l’annonce de la PS4 en doublant sa RAM. Cela était dû à un concours de circonstances entre l’usage d’une GDDR5 éculée et une baisse de son prix au même moment. Les choses sont tout à fait différentes cette fois avec une GDDR6 toute récente, au prix très élevé qui pourrait même encore augmenter si l’on en croit les rumeurs de pénurie que pourrait introduire la demande en fabrication des PS5 et Xbox Series X. Si les architectures des prochaines consoles sont si novatrices, et donc particulièrement excitantes, le revers de la médaille est que l’on navigue alors en terrain bien moins connu et que les impacts en termes de fiabilité et de performances du moindre petit changement de dernière minute pourraient s’avérer néfastes, voire destructeurs.

Quoi qu’il en soit, les axes de communication des constructeurs, leurs calendriers de gel des spécifications, bref leurs stratégies d’annonces et de lancement de leurs consoles respectives seront passionnants à suivre dans les prochains mois, en attendant bien sûr d’en savoir plus sur ce sans quoi tout cela n’aurait aucun sens, à savoir LES JEUX !

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