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Graphismes rétro : puces fixes vs GPU modernes

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Les puces graphiques pouvaient dessiner mais pas calculer, jusqu'à ce que la Xbox arrive. Les graphismes des consoles provenaient de puces dédiées à fonction fixe pendant plus de deux décennies, jusqu'à ce que la première Xbox fasse son apparition en 2001 avec une GPU de PC à l'intérieur. Ceux d'entre nous qui avons joué sur des consoles précoces comme la NES avons probablement rencontré quelques particularités familières avec ces puces à fonction fixe : par exemple, quand trop de Goombas se alignaient sur la même ligne dans Super Mario Bros., certains commençaient à clignoter. C'est la limite dure de huit sprites par ligne de balayage de la NES ; la puce ignore tout ce qui va au-delà de huit, et le jeu alterne lesquels sont affichés.

Dans la NES, c'était l'unité de traitement d'image Ricoh 2C02 qui rendait les graphismes du jeu. Une puce assez rudimentaire, elle ne pouvait exécuter aucun code. Au lieu de cela, elle prenait les œuvres d'art en tuiles du cartouche et un couple de tables de correspondance depuis la mémoire et les convertissait en un signal TV, ligne de balayage à la fois. Cet agencement — un générateur d'images dédié alimenté par l'unité centrale — est la manière dont la plupart des consoles rendaient leurs graphismes des années 1970 jusqu'aux années 2000.

Quand la première Xbox de Microsoft est sortie en novembre 2001, elle ne ressemblait pas beaucoup à aucune console précédente. Au lieu de cela, elle était construite autour d'un Intel Pentium III et d'une puce graphique que NVIDIA a spécialement conçue pour elle, basée sur le Ge Force 3. Le Ge Force 3 n'avait été annoncé que ce mois de février, et c'était la première GPU qui permettait aux développeurs de programmer leurs propres shaders de pixels et de sommets.

Contrairement à la NES, la précédente Atari 2600 faisait aussi que l'unité centrale gère les graphismes. Parce que son adaptateur d'interface télévisée n'avait pas de mémoire tampon d'image, le processeur devait fournir de nouvelles valeurs à la puce pour chaque ligne de balayage dessinée par le faisceau. Juste cinq ans plus tôt en 1972, la Magnavox Odyssey n'avait aucun processeur ou mémoire, point final, dessinant ses points et lignes avec une logique discrète de diodes et transistors. Toutes ces machines étaient conçues autour d'un CRT, ce qui est en partie pourquoi les jeux rétro ont l'air meilleurs sur les vieux téléviseurs CRT.

Le silicium personnalisé de la Play Station 2 partageait la charge de travail. Sony a montré les puces de la PS2 en mars 1999. L'unité centrale était le Emotion Engine, un design 128 bits que Sony a construit avec Toshiba, et les graphismes allaient à une puce séparée appelée Graphics Synthesizer. Dans les consoles finales, les deux tournaient à environ 295 MHz et 147 MHz. Le Graphics Synthesizer ne faisait aucun travail de géométrie, cependant. Quand un triangle lui parvenait, il avait déjà été placé dans le cadre, et tout ce que la puce avait à faire était de le remplir avec de la couleur et de la texture. Le travail de géométrie se passait de retour sur l'Emotion Engine, dans deux unités vectorielles. L'unité centrale pouvait donner des tâches occasionnelles à VU0, tandis que VU1 tournait principalement les transformations 3D qui transformaient les modèles d'un jeu en triangles à l'écran. Les ingénieurs de Sony et Toshiba ont déclaré qu'une seule unité vectorielle pouvait gérer 85 millions de ces transformations par seconde.

Bien que nulle deux consoles ne soient identiques, plusieurs des premières consoles 3D partageaient également la charge graphique entre plusieurs puces. Curieusement, Sony avait utilisé le terme GPU pour la puce graphique de la Play Station de 1994, conçue par Toshiba. C'est cinq ans avant que NVIDIA ne commercialise le Ge Force 256 comme la première GPU du monde. Mais la définition opérationnelle d'une GPU moderne, une puce qui exécute de petits programmes écrits par le jeu, n'est venue qu'avec le Ge Force 3 au début de 2001.

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Source: Engadget · Résumé par HeadlinesBriefing