La puissance graphique de la Wii U enfin révélée
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Malgré sa sortie générale il y a deux mois, la console Wii U de Nintendo resterait un mystère technologique. Nous avons rapidement eu une bonne idée de la composition du processeur tri-cœur d’IBM, mais les forces apparentes du système résident dans son matériel graphique, et à cet égard, nous n’avions que peu ou pas d’idée de la composition du cœur Radeon. En effet, il est sûr de dire que nous en savions beaucoup plus sur les processeurs graphiques de la Xbox et de la PlayStation de nouvelle génération. Jusqu’à maintenant.
Une photographie détaillée de la puce en polysilicium du GPU de la Wii U a maintenant été publiée, montrant la composition matérielle au niveau nano et résolvant la plupart des mystères en suspens. Cependant, l’histoire de la naissance de ces photos est une histoire fascinante en soi: le forum communautaire NeoGAF a remarqué que Chipworks vendait des photographies de rétro-ingénierie Wii U sur son site Web, avec des clichés du principal silicium proposés à 200 $ pièce. Cherchant à tirer un trait sur la polémique entourant le matériel Nintendo, une collecte a été lancée pour acheter les photos.
Il y avait juste un problême. Les clichés étaient simplement des versions de meilleure qualité de ce qui avait déjà été révélé sur des sites comme Anandtech – bon pour avoir une idée de la quantité de silicium utilisée et de la composition de la conception globale, mais sans l’ultra-grossissement nécessaire pour fournir des réponses, et donc inutile de découvrir les secrets du matériel Wii U. À ce stade, Chipworks lui-même a pris conscience de l’effort de collecte de fonds de la communauté et a décidé d’aider en fournissant le plan requis – gratuitement. C’est un geste remarquablement généreux sachant que le coût de réalisation de ce travail est, comme nous l’a dit Rob Williamson de Chipworks, “non négligeable”.
“L’obtention des images nécessaires pour déterminer la composition du GPU Wii U est le résultat d’un effort communautaire remarquable, ainsi que de la générosité des spécialistes de la rétro-ingénierie, Chipworks.”
La communauté NeoGAF a lancé une collection pour acheter les photos de rétro-ingénierie des processeurs Wii de Chipworks, mais hélas, les photographies existantes ne nous auraient rien appris de nouveau. Sur la gauche, nous voyons les marques sur le dissipateur de chaleur tandis que sur la droite, nous voyons le bouclier métallique retiré et le GPU et le CPU révélés.
Alors, que nous dit réellement la nouvelle photo ci-dessous ? Eh bien, tout d’abord, soyons clairs sur la façon dont nous tirons nos conclusions. Les cœurs graphiques fonctionnent principalement en répartissant le travail en parallèle sur une vaste gamme de processeurs. Sur le die shot, cela se manifeste par les mêmes mini-blocs de transistors “copiés et collés” les uns à côté des autres. Nous savons que le matériel Wii U est basé sur la gamme de processeurs RV770 d’AMD – essentiellement les cartes Radeon HD 4xxx – nous avons donc un point de comparaison avec la photographie existante du matériel AMD équivalent.
Le tir de Chipworks est toujours en cours d’analyse, mais les fondamentaux de base semblent désormais incontestables. Le cœur du GPU Wii U comprend 320 processeurs de flux associés à 16 unités de mappage de texture et comportant 8 ROP. Après la révélation initiale de la Wii U à l’E3 2011, notre point de vue sur le matériel était plus réservé que la plupart. “Nous estimons qu’elle a probablement plus en commun avec la Radeon HD 4650/4670 par opposition à quelque chose de plus exotique”, avions-nous déclaré à l’époque. “Les 320 processeurs de flux de ces puces auraient plus qu’assez de puissance pour prendre en charge les visuels de niveau 360 et PS3, en particulier dans un système à boîtier fermé.”
C’était une spéculation approximative à l’époque basée sur ce que nous avions observé lors de l’événement, mais le GPU final est en effet un match proche du 4650/4670, mais avec un déficit du nombre d’unités de mappage de texture et une vitesse d’horloge inférieure – 550 MHz. Le matériel RV770 d’AMD est bien documenté, donc avec ces chiffres, nous pouvons maintenant, catégoriquement, enfin exclure toute prétention de nouvelle génération pour la Wii U – le matériel GCN de Durango et Orbis est dans une ligue complètement différente. Cependant, les 16 TMU à 550 MHz et les améliorations du cache de texture trouvées dans le RV770 élèvent les capacités de ce matériel au-delà du GPU Xenos de la Xbox 360 – 1,5 fois la puissance brute du shader semble à peu près correcte. [Update: It’s generally accepted that the PS3 graphics core is less capable than Xenos, so Wii U’s GPU would be even more capable.] La résolution 1080p est d’environ 2,5 fois celle de 720p, donc en gardant à l’esprit l’inclusion de seulement huit ROP, il est très peu probable que nous voyions des titres 3D complexes fonctionnant à 1080p.
Tout cela peut amener certains à se demander pourquoi de nombreux ports Wii U déçoivent – en particulier Black Ops 2, qui semble avoir été dérivé de la version Xbox 360, fonctionnant plus lentement même à la même résolution sub-hd 880×720. La réponse provient d’un mélange de variables connues et inconnues.
“De nombreuses questions subsistent sur le matériel Wii U, mais ce die-shot nous dit tout ce que nous devons savoir sur la composition de base du processeur graphique Radeon.”
Découpage en polysilicium de Chipworks du cœur graphique de la Wii U, avec quelques annotations provisoires ajoutées par nous. Dans la zone cyan, nous avons les 32 Mo d’eDRAM – mémoire rapide contenue dans le GPU lui-même. Au-dessus de cela, nous avons deux autres zones de mémoire intégrée – cela n’est pas confirmé mais nous pensons que cela fait partie du matériel de back-compat Wii. Sur la droite, nous arrivons aux trucs juteux. En rouge, nous voyons les 320 processeurs de flux tandis qu’en jaune, nous avons les 16 unités de mappage de texture. La puce elle-même est fabriquée à 40 nm. MISE À JOUR : correction de l’annotation du processeur de flux.
Le suspect évident serait le processeur 1,2 GHz de la Wii U, un matériel tri-cœur repensé à partir de la puce Broadway de la Wii, à son tour une version modifiée et overclockée du processeur Gekko de la GameCube. Dans bon nombre de nos confrontations Wii U, nous avons constaté des baisses de performances substantielles sur les tâches spécifiques au processeur. Cependant, il reste encore beaucoup d’inconnues à prendre en compte – en particulier les niveaux de bande passante de la RAM principale et la nature exacte de l’interface du GPU avec ses 32 Mo d’eDRAM embarquée. Alors que les capacités générales du matériel Wii U ne font plus aucun doute, la discussion se poursuivra sur la façon dont les principaux éléments de traitement et la mémoire sont interfacés ensemble, et les titres exclusifs à la plate-forme de Nintendo devraient nous donner une indication de ce dont ce noyau est capable lorsque les développeurs le ciblent directement.
Cependant, alors que nous avons maintenant nos réponses les plus importantes, le die-shot soulève également quelques mystères supplémentaires – en particulier, quelle est la nature des deuxième et troisième banques de RAM en haut à gauche, et en gardant à l’esprit comment une petite partie de la puce est occupée par les ALU et les TMU, quoi d’autre occupe le reste de l’espace ? Ici, nous ne pouvons que spéculer, mais loin des autres éléments GPU essentiels tels que les ROP et le processeur de commande, nous mettrions beaucoup d’argent sur l’équivalent Wii U du noyau de sécurité ARM ‘Starlet’ de la Wii faisant partie de ce matériel, ainsi que avec un DSP audio. Nous ne serions pas du tout surpris s’il y avait aussi un encodeur vidéo matériel pour compresser le framebuffer pour la transmission à l’écran LCD du GamePad. Les banques de mémoire supplémentaires pourraient bien être là pour la compatibilité Wii, et pourraient expliquer la texture de 1 Mo et le framebuffer de 2 Mo. En effet, l’ensemble du GPU Wii pourrait être là-bas, pour assurer une rétrocompatibilité totale.
Bien qu’il y ait encore de la place pour de nombreux débats sur le matériel Wii U, les fondamentaux de base sont maintenant en place et nous avons effectivement quelque chose qui approche d’une spécification complète. Il a fallu un effort extraordinaire pour en arriver là et vous vous demandez peut-être pourquoi il a fallu un spécialiste de la rétro-ingénierie utilisant la photographie à ultra-grossissement pour obtenir ces informations, alors que nous connaissons déjà les données équivalentes pour Durango et Orbis. La réponse est assez simple – les fuites ont tendance à provenir de la documentation du kit de développement et du SDK et, comme nous le comprenons, ces informations cruciales n’étaient tout simplement pas disponibles dans les documents de Nintendo, les développeurs étant essentiellement laissés à eux-mêmes pour déterminer le niveau de performance de le matériel.
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