Jusqu’à 90% de performance en plus en ray tracing : Microsoft s’attaque au plus gros défaut des jeux PC modernes

Cela fait des mois que Microsoft évoque des évolutions majeures à venir côté Ray Tracing via son API DirectX 12. En amont du salon GDC qui se déroulera à San Francisco à partir du 9 mars prochain, l’équipe derrière DirectX a officialisé une optimisation majeure à venir pour le rendu en ray tracing : le Shader Execution Reordering, ou SER pour les intimes.

Les bénéfices de cette technologie, intégrée au tout nouveau Shader Model 6.9, concerneront toutes les cartes graphiques compatibles avec DirectX 12 chez Nvidia, AMD ou encore Intel. Concrètement, le SER vise à corriger l’un des écueils du ray tracing, sa nature « stochastique ». Lors de l’étape de rendu, les rayons partent dans toutes les directions en frappant différents matériaux et surfaces, multipliant les calculs nécessaires.

Cette divergence inhérente au ray tracing empêche en réalité le GPU d’effectuer ses calculs efficacement en parallèle, ce qui est pourtant sa grande force face à un CPU. Le SER permet aux développeurs de jeux de réorganiser les différents fils d’exécution (threads) à la volée afin de regrouper les tâches similaires. En résulte une plus grande cohérence dans l’exécution et, surtout, l’accès aux données.

Sans entrer trop dans les détails, le Shader Execution Reordering fait un grand ménage dans la manière dont les GPU gèrent la complexité du ray tracing, pour une meilleure efficacité, et donc, de meilleures performances. Et au vu des premiers tests synthétiques, les gains seraient massifs.

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Jusqu’à 90 % de performance en plus en ray tracing

Microsoft a dédié un article de blog à la technologie SER, en complétant ses explications par des tests sur plusieurs architectures différentes : Ada Lovelace chez Nvidia et Battlemage / Xe3 chez Intel Arc. Une démo conçue par Microsoft permet ainsi de comparer les performances avec et sans l’activation du SER au sein de DirectX 12.

Sur les GPU Intel, les gains en fréquence d’images sont proprement massifs, pouvant grimper jusqu’à 90 % grâce au SER. Un résultat qui laisse penser que les architectures Intel sont particulièrement optimisées pour tirer parti de ce nouveau modèle d’exécution.

Chez Nvidia, qui reste leader du marché sur le terrain des performances en ray tracing, le gain est également significatif. Le test de Microsoft montre une hausse de 40 % des performances sur une GeForce RTX 4090, toujours grâce à SER. Un test indépendant partagé par un utilisateur X du nom de Orlando Piñali montre un gain d’environ 80 % sur une RTX 5080 plus récente.

S’il s’agit pour le moment d’une poignée de tests isolés, la fonctionnalité reste prometteuse pour réduire encore davantage la barrière à l’entrée du ray tracing, toujours très lourd pour nos GPU modernes. Et ça, Microsoft l’a bien compris.

Un ray tracing enfin accessible sur PC ?

En réalité, le SER ainsi que les Opacity Micromaps de ce nouveau modèle de Shader ont déjà été utilisées en 2023 par le studio Remedy pour réduire d’un tiers le coût de rendu en ray tracing de Alan Wake 2. Cette nouvelle itération promet de pousser encore plus loin les économies de calcul pour optimiser les performances des jeux utilisant cette technique de rendu.

On l’a vu encore récemment avec Resident Evil Requiem, des technologies comme le Path Tracing peuvent transformer la présentation visuelle d’un jeu, au dépens d’un framerate parfois divisé par deux. Une évolution majeure comme celle-ci pour DirectX 12 promet une utilisation des unités de calcul GPU plus « linéaire » et prévisible pour les développeurs.

Des optimisations bienvenues pour les GPU actuels alors que nous n’attendons pas de nouveaux modèles avant au moins un an dans le commerce, et que Nvidia et AMD jouent la montre en pleine crise de la RAM.

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