La réalité augmentée, la reconnaissance d'image et d'autres fonctions multimédias pourraient être la norme dans les prochains smartphones et tablettes, notamment grâce aux caractéristiques des prochaines puces Tegra5 de Nvidia qui apporteront les indispensables capacités 3D. Ce matin, Nvidia a en effet annoncé avoir réussi sa plus grande avancée dans la technologie graphique mobile avec l'intégration de sa dernière génération de circuit 3D - nom de code Kepler - dans sa prochaine puce Tegra 5, développée dans le cadre du projet Logan. La puce est attendue l'année prochaine, et sera capable de gérer les applications 3D les plus exigeantes avec le support du ray-tracing, de la tessellation, de l'éclairage dynamique et de certaines autres fonctions en post-traitement, a déclaré Daniel Vivoli, vice-président senior chez Nvidia.

Les capacités 3D de la puce Tegra5 seront présentées lors du prochain salon Siggraph à Anaheim, en Californie. La démo mettra l'accent sur la capacité du processeur mobile à afficher la modélisation réaliste d'un visage humain tout en consommant seulement deux à trois watts de puissance. Cette simulation 3D du visage humain permettra d'afficher les « caractéristiques complètes » du projet Logan, a déclaré M.Vivoli, notamment la réfraction de la lumière, les rides microscopiques sur la peau, et d'autres petits détails tels que les huiles de la peau.

Des performances 3D étonnantes pour une puce mobile 

Le calcul de rendu de ce visage humain - baptisé Ira par Nvidia - a déjà été montré sur la scène de la GPU Technology Conference de Nvidia. A cette occasion, des processeurs graphiques de classe serveur basés sur Kepler avaient été utilisés. Les caractéristiques de ces GPU haut de gamme ont été revues à la baisse pour s'adapter aux contraintes de consommation des appareils mobiles, a précisé le dirigeant. La démonstration Ira a été portée sur la plate-forme Logan après le retrait de certaines capacités matérielles et avec aussi quelques réglages dans la fréquence d'horloge et dans la quantité de mémoire tampon.

Si le Tegra5 est attendu l'année prochaine, Nvidia vient de commencer à livrer sa puce Tegra4, qui animera certains dispositifs tels que la tablette SlateBook X2 de Hewlett-Packard. Nvidia a toutefois refusé de fournir des chiffres sur les gains en performances 3D par rapport à Tegra 4. Mais les coeurs 3D du Tegra5 seront plus rapides et plus efficaces en terme de consommation énergétique et Nvidia indique qu'ils utiliseront moins d'un tiers de la consommation électrique des coeurs graphiques présents dans certaines tablettes comme l'iPad pour visualiser les mêmes images. Aux mêmes niveaux de consommation électrique, Logan fournira de meilleures performances 3D .

Un savoir-faire reconnu dans les cartes graphiques 

Nvidia est bien connu pour ses puces et ses cartes graphiques qui sont considérées comme les meilleures pour le traitement multimédia sur les PC, les stations de travail et aujourd'hui les terminaux mobiles. Les cartes de calcul haut de gamme Tesla exploitent les puces graphiques basées sur l'architecture Kepler. On les retrouve dans les supercalculateurs les plus rapides du monde, et au service de certains services web comme celui de Shazam. Des caractéristiques similaires seront disponibles dans les appareils mobiles à venir.

C'est aussi la première fois que Nvidia greffe sa dernière génération de puce graphique à un processeur mobile ARM, unissant de manière efficace tous ses composants CPU et GPU sur la même microarchitecture. « Nous avons toujours eu des architectures distinctes », a déclaré M. Vivoli. « Nous avons travaillé ainsi pendant des années avant de pouvoir assurer la convergence des roadmaps graphiques ».

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Avant d'arriver à cette intégration, Nvidia a en effet proposé une plate-forme de développement graphique appelé Kayla réunissant un processeur Tegra et une carte graphique Kepler PCI -Express sur une mini carte mère. Cette plate-forme, qui était présentée sur le stand de Carri System au dernier salon Teratec à l'École Polytechnique à Palaiseau, permet aux programmeurs d'écrire des algorithmes et des programmes pour exploiter les fonctions rendues possibles par la puissance de calcul de l'architecture Kepler (réalité augmentée, reconnaissance faciale et traitements multimédias haut de gamme), a encore indiqué M. Vivoli. Le traitement de ces tâches sera plus rapide quand elles seront déchargées au coeur graphique Kepler, a ajouté le dirigeant. Mais CPU et GPU doivent encore travailler d'une manière cohérente, et la puce Tegra 5 pourra s'appuyer sur une gamme d'outils de programmation parallèle comme Cuda 5.5, OpenCL 2.0 et Microsoft DirectX.

Il existe plusieurs outils de développement de programmation parallèle pour les appareils mobiles et les supercalculateurs. Intel propose ses outils de développement pour travailler avec sa puce Xeon Phi, tandis qu'AMD pousse les spécifications HSA (Heterogeneous System Architecture) Foundation, un groupe qui souhaite fournir des outils afin que les applications puissent être facilement transférées entre les différentes architectures processeurs. Nvidia n'est pas un membre de la fondation HSA, qui est soutenue par ARM, Qualcomm, Texas Instruments et d'autres.

Au-delà du projet Logan, Nvidia travaille également sur d'autres améliorations matérielles qui devraient accélérer le rendu graphique. Le processeur 64 bits Tegra 6 - nom de code Parker sur base Coretx-A57 - unira CPU et GPU pour en faire une ressource partagée. Comme chez Intel, cette plate-forme SoC exploitera une architecture en 3D pour augmenter le nombre de transistors dans la puce. Parker est attendue en 2015.