GDI et la 2D, de Windows XP à Windows 7
XP : la GDI sans concurrence
Jusqu’à Windows XP (inclus), la GDI a joué un rôle essentiel dans le rendu graphique en 2D, comme le montre la présence de procédures ultra-simplifiées : les mouvements de souris permettant de tracer une ligne, par exemple, sont transmis à win32k.sys, la bibliothèque centralisant l’ensemble des entrées graphiques. Peu importe, en réalité, que vous utilisiez la souris, le clavier ou un autre périphérique d’entrée, car toutes les données convergent vers la même routine et sont ensuite envoyées aux modules de rendu graphique en 2D. Les actions de l’utilisateur n’incluent que des informations graphiques en 2D, lesquelles sont immédiatement traduites en instructions de dessin GDI, qui sont elles-mêmes passées à l’interface GDI, comme l’illustrent les flèches roses du diagramme ci-dessous.
La simplicité de ces procédures explique également pourquoi il est si facile d’accélérer matériellement la 2D dès lors que la carte graphique soit capable de les traiter indépendamment. La flèche bleue montre le chemin (direct) qu’empruntent les informations pour retourner à l’application appelante, qui est alors prévenue quand le contenu d’une fenêtre a changé et doit donc être redessiné (par exemple lorsque plus aucune fenêtre ne la recouvre, ce qui signifie que son contenu est à nouveau visible).
Windows Vista : le CPU au lieu du GPU et le tampon au lieu du direct
Comme nous l’avons expliqué dans la première partie de cet article, le chemin qu’empruntent les données graphiques dans Windows Vista est complètement différent de celui prévu par Windows XP. Jusqu’à ce dernier, toutes les versions de Windows géraient la 2D via la GDI et win32k.sys.
Dans Windows Vista, ce rôle est repris par le DWM (Dynamic Windows Manager), qui gère les fenêtre uniquement via Direct3D. Chaque fenêtre est donc considérée comme une texture 3D et stockée dans le tampon des textures de la carte graphique. Il s’agit d’une évolution sensée et pratique pour les cartes graphiques modernes, mais cela signifie également que la GDI ne peut plus accéder aux données graphiques, que ce soit en lecture ou en écriture. Les communications semblent rompues.
C’est là qu’intervient la double mise en mémoire tampon du contenu des fenêtres, que nous avions abordée dans la première partie de cet article.
Que se passe-t-il exactement ? Pour comprendre, regardez les flèches rouges du diagramme ci-dessus. Au lieu d’un pilote graphique unifié (nommé « pilote d’affichage DDI » sous Windows XP), on fait maintenant appel au pilote CDD (Canonical Display Driver), qui est indépendant de la carte graphique. Alors que chaque fenêtre est stockée sous forme de texture dans la mémoire de la carte graphique, elle doit également être stockée dans un tampon équivalent au sein de la mémoire vive du système (et sa taille est égale à sa hauteur x sa largeur x 32 bits de couleurs, soit 4 octets).
La version la plus récente de chaque fenêtre est transformée en un bitmap stocké dans le tampon en mémoire système, puis convertie en texture 3D stockée dans la mémoire de la carte graphique. D’un bout à l’autre de la chaîne, le DWM gère toutes les fenêtres et déplace leur contenu à l’aide de Direct3D. Il traite également les données indiquant quelles portions des fenêtres sont visibles à l’écran, afin de faire en sorte que toute zone devenant dissimulée ou affichée soit redessinée (il s’agit de la flèche bleue dans le diagramme ci-dessus). Lorsque cela se produit, le DWM effectue le rendu de la fenêtre à l’aide de Direct3D et copie le contenu de la mémoire système dans la mémoire vidéo. Comme on le voit, les applications ne doivent plus redessiner les fenêtres (contrairement à ce qui se passait sous Windows XP).
En pratique, la méthode que nous venons de décrire désactive l’accélération matérielle de la 2D, ce qui engendre une réduction considérable des performances par rapport à Windows XP, réduction qui se manifeste très clairement par la tendance (bien documentée) de Vista à afficher des traînées en 2D et à consommer de grandes quantités de mémoire vive.
Windows 7 : l’accélération matérielle à doses homéopathiques
Comme nous le disions déjà dans la première partie de notre article, nous nous sommes rendus compte dès nos tous premiers tests que Windows 7 gérait au moins en partie l’accélération matérielle des commandes GDI… pour autant que la carte graphique dispose de pilotes WDDM 1.1. En l’absence de tels pilotes (ce qui par exemple le cas avec la plupart des chipsets graphiques Intel), Windows 7 se comporte à peu près comme Vista. Qu’est-ce que cela signifie en pratique ? C’est ce que va nous dire le diagramme suivant :
À première vue, cela ressemble à s’y méprendre au diagramme de Windows Vista. À une différence près : il n’est plus nécessaire de mettre deux fois en tampon le contenu de chaque fenêtre. Au lieu de la mémoire système, on parle maintenant « d’aperture memory », c’est-à-dire une région bien spécifique de la mémoire système à laquelle la carte graphique peut accéder directement. Si une zone d’une fenêtre est déplacée ou se fait recouvrir, son contenu est directement copié de cette région de la mémoire vers la mémoire de la carte graphique.
Malheureusement, contrairement à Windows XP, seules une série de commandes GDI sont prises en charge par le GPU sous Windows 7 : ClearType, ColorFill, BitBlt, AlphaBlend, TransparentBlt et StretchBlt, c’est-à-dire en langage courant, le rendu de texte, le remplissage de surfaces à l’aide de simples couleurs et la copie d’images et de surimpressions transparents. Par conséquent, le rendu d’images géométriques complexes n’est pas du tout accéléré mais les copies d’images et de remplissages d’images peuvent facilement être transférées de la mémoire système allouée à la carte graphique (la fameuse « aperture memory » de tout à l’heure) vers la mémoire vidéo.
Résumé
Windows XP accélérait matériellement l’ensemble des commandes GDI, Windows Vista aucune et Windows 7 certaines. Par rapport à Vista, Windows 7 dispose d’un modèle de pilotes WDDM qui réduit la consommation de mémoire en éliminant presque entièrement la double mise en tampon du contenu des fenêtres. Ceci dit, en réalité, même Vista bénéficie aujourd’hui de cette avancée : elle a en effet été intégrée à la platform update qui a été déployée via Windows Update à la fin de l’année 2009 (c’est-à-dire au moment où DirectX 11 a été lancé).
vraiment, super dossier !!
étant actuellement à la recherche d'une configuration polyvalente (jeux et justement applications 2d (suite adobe cs4) et montage vidéo :
Ces tests sont très important car ils soulignent combien les constructeurs tablent tous sur leur performances en 3d mais oublient les utilisateurs qui souhaitent des cartes graphiques polyvalentes.
j'avais en vue de prendre une 5850 à cet effet
(un bon compromis performance/prix)
mais je vois que je vais encore attendre un peu et voir la conclusion de vos prochains tests.
Dans tous les cas on peut tout de même félicité ATI pour sa réactivité à proposer des solutions (ce qui est normale vu le prix de ces produits...)
intéressant tout ça. testé à la va vite sur mon portable (C2D+X1900), le résultat passe du simple au double entre le mode éco et le mode normal, donc les bench sont directement dépendants de la vitesse du proc.
en revanche il serait encore plus intéressant d'avoir le code source. possible?
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vista sp2 x64 250gts phenom x4 920
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Score: 571
S3 Unichrome Pro IGP (64Mo partagés)
AMD Sempron 2800+ @ 1,6 Ghz (S754)
512 Mo Ram DDR
Windows XP pro SP2
Les résultats sont trés variables. 1er test fait 3 fois.
Core 2 Quad Q6600 @2.40GHz
ATI RADEON HD 2400 Pro
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Score: 2541
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Score: 1757
Recommencez les tests en glide et la Voodoo 4500 vous claquera tout !!!
Bon ok je blague, mais j'adorais cette carte
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Score: 803
radeon 9600pro (128 mo ddr)
AMD duron 1.2Ghz
2Go Ram DDR
Windows XP pro SP3
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Score: 1084
AMD Athlon 64 X2 3800+
4Go ram DDR 3200
windows server 2003 enterprise edition SP2
Nvidia geforce 7800GT
Espérons qu'une mise à jour des pilotes remettra les choses en ordre, ou alors il faudra pour certains besoins envisager une configuration à plusieurs cartes dont certaines dédiées aux applications 2D.....Ce qui me fait penser, il me semblait avoir lu un article permettant de coupler des cartes graphiques différentes...
C2D E5300 @ 2.60 Ghz
1 Go RAM
Intel G33 - http://www.intel.com/products/desk [...] erview.htm
1440 x 900
XP Pro SP3
_____Jet 1_________________________________
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Score: 1143
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Score: 1606
_____Jet 2_________________________________
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Score: 1083
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Score: 1615
Les résultats sur ma foudre de guerre (Celeron D 346 et chipset intel 915GV
) :
http://s2.noelshack.com/upload/206 [...] el915g.png
http://s2.noelshack.com/upload/147 [...] el915g.png
C'est intéressant de savoir ça...
Mais si j'ai besoin d'une carte 2D très performante, est-il possible de trouver une carte mère AM3 pour mon Phenom2 avec un slot AGP (ou carte pour un intel I5/I7 mais AGP) ???
Il existe peut être une Voodoo en PCI-express ???
Comment faire pression sur les constructeurs pour retrouver une carte hercule (1988) compatible avec les machine disponible aujourd'hui ?
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Score: 982
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Score: 981
AMD Turion X2 RM-74
ATI Radeon HD3200 Grpahics
2Go RAM
effectivement, ma HD4850 prend une claque par rapport à ma X1900, avec pourtant un CPU beaucoup plus puissant.
bon et sinon, je répète ma question: peut-on avoir le code source du bench, svp?
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Score: 2168
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Score: 2116
Winxp pro sp3/HD4850 vapor-x Sapphire/Amd Phenom X3-720@3.6ghz/2go ddr3 Kingston
Sans entrer dans mes détails, sous Win7 64, avec Q6600 et HD4850 :
DDraw
Mode normal : sore 1325
Mode aero : score 1686
Mode normal avec processus dwm.exe arrêté : 1091
Il serait intéressant de savoir de quoi sont capables des cartes réputées pour la qualité de leur 2D, comme la Matrox Parhelia. Si quelqu'un en a une, j'aimerais bien quelques tests.
win xp sp 3 - athlon 64 x2 5000+ (992 Mhz : mode éco d'énergie) - 4go ram ddr2 800 mhz - chipset radeon hd 3200
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Score: 747
hop je joue l'jeu:
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Score: 1205
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Splines/Bézier: 29044 splines/sec
Score: 1783
Core 2 Quad Q6600 @ 3.4Ghz - 4Go DDR2-800 - Geforce 8500Gt@stock
Windows 7 HP 64bit aero activé
Un peu les boules de voir qu'une 8400GS fait mieux que ma 8500GT en Direct Drawing. Mais peut-etre est-ce du au fait que mes pilotes sont pas forcement à jour et que j'ai 2-3 appli qui tournent là.
Phenom II x4 810 stock + ATI Radeo HD4890
Vista 64 aero activé
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Score: 1979
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Score: 1952
C2D E4300 + Geforce 6600GT AGP
Avec AERO
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Score: 823
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Score: 1109
Sinon jái une Matrox Mystique PCI dan mon tiroir... ca interesse qqun le test?
Bon allez hop... E4300 + Matrox Mystiqur PCI (fabriquee en 1996)
PAs de pilotes sous W7... (normal)... bloque en 800x600
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Score: 356
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Score: 1233
une petite derniere: e4300 + IGP VIA/S3 UniChrome 8 P4M800Pro
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Score: 462
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Score: 1210
Nvidia GeForce 6600
Intel i7 860
Windows 7 x64
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Score: 2367
Ce qui est surtout assez dramatique, c'est que ces constructeurs veulent mettre en avant les performances GPGPU... c'est un peu contraignant et confirme que cette histoire de GPGPU n'est pas du tout respecté... Ces contre-performances ne sont qu'un bon exemple de guerre basée sur les Bench 3D Mark pour vendre leur CG qui au final, sont encore loin d'être polivalente.
Windows XP Pro SP2 (PC pro, pas de possibilité de mettre plus à jour
)
AMD Athlon 64 XP3500+
1Go De Ram
ATI Radeon Xpress 1150 (c'est ce que dit le pilote en tout cas).
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Score: 1267
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Score: 920
ça fâche
Sur un config pro (Xeon E5410, nVidia Quadro NVS290, 4Go de DDR2) :
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Score: 1571
----------Avec quelques programmes gourmands en moins-----------
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Score: 1727
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Score: 1638
Bon, bah... c'est pas dans les pilotes 2D que passent les € de plus des cartes pro ^^'
Sur un PC Portable ASUS F3JM-AK029P (Geforce 7600GT)
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Polygon: 6158 polygons/sec
Rectangle: 614 rects/sec
Arc/Ellipse: 8714 ellipses/sec
Blitting: 3721 operations/sec
Stretching: 313 operations/sec
Splines/Bézier: 19286 splines/sec
Score: 1004
Sur un config pro (Xeon E5410, nVidia Quadro NVS290, 4Go de DDR2) :
(...)
Bon, bah... c'est pas dans les pilotes 2D que passent les € de plus des cartes pro ^^'
Les Quadro NVS ne sont pas des grosses cartes (en terme de puissance brute).
Ta NVS290 n'est rien d'autre qu'une Geforce G86 .. soit l'equivalent d'une 8500GT.. en gros...
D'ailleurs tes resultats sont proches de ceux de ma 8500Gt justement