Les Téraflops : au cœur des débats sur les consoles de nouvelle génération
Les téraflops sont sur toutes les lèvres lorsqu’il s’agit des prochaines Xbox Series X et PlayStation 5. Microsoft et Sony mettent en avant les impressionnants gains de performance obtenus, en grande partie, grâce à une augmentation significative des téraflops.
Consoles versus PC : un duel de titans
Le processeur graphique (GPU) de la Xbox Series X, basé sur l’architecture RDNA 2 d’AMD, affichera une puissance de 12 téraflops. De son côté, la PlayStation 5 de Sony, également construite autour de l’architecture RDNA 2 d’AMD, disposera d’un GPU capable de fournir 10,28 téraflops.
Ces chiffres traduisent une puissance de calcul considérable, comparable, voire supérieure, à ce qu’offrent les cartes graphiques haut de gamme disponibles sur le marché des PC.
À titre de comparaison, la Radeon RX 5700XT, considérée comme l’une des meilleures cartes d’AMD (environ 400€), affiche une puissance de 9,75 téraflops. La NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (entre 1300€ et 1500€) atteint quant à elle 13,4 téraflops. Enfin, la NVIDIA RTX Titan, avec ses 16,31 téraflops, se positionne comme la plus puissante, mais son prix (plus de 2000€) la rend inaccessible à la majorité des joueurs.
Mais avant de nous emballer, penchons-nous sur la signification exacte des téraflops et leur importance pour les performances graphiques.
Que sont les FLOPS ?
FLOPS est l’acronyme de « Floating-point Operations Per Second », soit « opérations en virgule flottante par seconde ». L’arithmétique en virgule flottante est la méthode couramment utilisée pour effectuer des calculs dans le développement de jeux. Pour faire simple, elle permet aux ordinateurs de manipuler une large gamme de nombres de manière plus efficace.
L’expression la plus fréquente des FLOPS se fait sous la forme FP32 (virgule flottante simple précision). Cela signifie que l’ordinateur utilise 32 bits pour stocker les données. Il existe également un format demi-précision, le FP16, qui utilise 16 bits. Généralement, les téraflops des GPU sont exprimés en simple précision. Cependant, AMD a utilisé le format FP16 dans son GPU Vega, et l’architecture RDNA 2 prend en charge les deux formats.
Concrètement, la virgule flottante facilite la tâche des développeurs de jeux 3D. Si les jeux utilisaient des opérations en virgule fixe, comme la première PlayStation, cela poserait de nombreux problèmes. Les visuels seraient de mauvaise qualité et le code serait généralement moins performant.
Alors, vive les opérations en virgule flottante !
Des FLOPS aux TFLOPS : une évolution logique
Les jeux nécessitent le traitement d’énormes quantités de données. C’est pourquoi les FLOPS sont un indicateur important. Plus un GPU est capable de réaliser de FLOPS, plus il peut traiter de données rapidement et plus il possède de puissance de calcul pour faire tourner les jeux.
La Sega Dreamcast (1999) affichait une puissance de 1,4 gigaflops, soit 1,4 milliard d’opérations en virgule flottante par seconde. Quelques années plus tard, la première Xbox (2002) atteignait les 20 gigaflops (20 milliards de flops). La PlayStation 3 (2006) avait une puissance presque douze fois supérieure, avec 230,4 gigaflops.
Chaque génération de console a connu une amélioration significative par rapport à sa prédécesseure, en grande partie grâce aux progrès réalisés en matière de puissance de calcul graphique. Les FLOPS permettent d’avoir une idée rapide de la puissance brute du processeur graphique d’une console.
Les 12 téraflops de puissance de calcul de la Xbox Series X lui permettent d’effectuer jusqu’à 12 000 milliards d’opérations en virgule flottante par seconde. La PlayStation 5, quant à elle, atteint un maximum de 10 280 milliards de flops.
Si nous nous basions uniquement sur les FLOPS comme critère d’évaluation, nous pourrions conclure que la Xbox Series X sera plus performante que la PlayStation 5. Cependant, ce serait une erreur.
Quelle est l’importance réelle des TFLOPS ?
Le nombre de FLOPS est un indicateur important lors du passage d’une génération de console à la suivante, mais son influence est moins marquée lorsque l’écart se réduit.
Même la comparaison du nombre de téraflops entre des cartes graphiques modernes, telles que l’AMD Radeon 5700 XT et la GeForce RTX 2080 Ti, peut être trompeuse. Les nouvelles consoles utiliseront l’architecture RDNA 2 d’AMD. Une nouvelle architecture se traduit généralement par de meilleures performances, même avec des spécifications matérielles similaires.
Comme dans tout domaine de l’informatique, tout dépend de la manière dont les éléments sont mis en œuvre. Les caractéristiques du processeur, de la mémoire vive (RAM) et même du logiciel jouent un rôle crucial. En combinant tous ces facteurs, on peut dire que les nouvelles consoles devraient surpasser la plupart des configurations PC de jeu actuelles.
La Xbox Series X et la PlayStation 5 seront équipées de processeurs huit cœurs et seize threads. Cela leur permettra d’atteindre des niveaux de performance dignes des PC de jeu les plus puissants. De plus, les deux consoles utiliseront des disques SSD NVMe, ce qui se traduira par des temps de chargement plus rapides et une réactivité accrue.
Les nouveaux GPU de console disposeront d’un nombre impressionnant d’unités de calcul (CU) avec des fréquences d’horloge élevées : 52 CU à 1,825 GHz pour la Xbox et 36 CU à 2,23 GHz pour la PlayStation. À titre de comparaison, la Radeon 5700 XT possède 40 CU à 1,6 GHz.
Bien sûr, l’architecture RDNA 2 d’AMD ne se limitera pas aux nouvelles consoles. Une fois qu’elle arrivera sur les cartes graphiques PC (ainsi que l’architecture Ampère attendue de NVIDIA), l’avantage des consoles sur les PC s’estompera.
Les TFLOPS ne font pas tout
Il ne fait aucun doute que les nouvelles consoles seront de véritables monstres de puissance. Microsoft et Sony affirment que leurs consoles seront capables de faire tourner les jeux AAA (les plus gourmands en ressources graphiques) à 60 images par seconde en résolution 4K.
Microsoft vise également les 120 images par seconde en 4K pour les jeux d’esport, qui sont généralement moins exigeants en termes graphiques. Un taux de rafraîchissement plus élevé se traduit par une image plus fluide et une meilleure perception de l’action. Dans le contexte chaotique de l’esport, des visuels plus fluides représentent un avantage non négligeable.
En plus des performances améliorées à des résolutions plus élevées, les nouvelles consoles prendront également en charge le ray tracing (lancer de rayons). Cette technologie, d’abord apparue sur les cartes graphiques NVIDIA, permet d’améliorer les effets d’éclairage dans les jeux, souvent de manière spectaculaire. Elle offre également un environnement de jeu plus réaliste, avec des ombres et des reflets plus précis. La puissance de calcul (en téraflops) disponible sur les futurs GPU sera également essentielle pour ces nouvelles fonctionnalités.
Les téraflops ne sont pas le seul critère à prendre en compte, mais ils vous donneront une idée générale de la puissance graphique d’une console par rapport à d’autres plateformes, actuelles et passées.