NVIDIA, futur fabricant de processeurs x86 ?

Les rumeurs ont souvent une part de vérité. Pendant des années, des rumeurs ont par exemple circulé autour de la division Marklar chez Apple, une équipe chargée de porter OS X du PowerPC vers le x86. Bien que paraissant insensée à l’époque du Pentium IV, cette rumeur ne s’est jamais tue. Il se trouve que ça n’était pas une rumeur.

Dans le même ordre d’idées, on a du mal à croire que la rumeur selon laquelle NVIDIA travaillerait sur un CPU x86 est complètement infondée. Non seulement elle est revenue trop souvent, mais en plus, les recrutements d’ingénieurs validation x86 ainsi que la licence d’ « autres technologies Transmeta » au-delà de LongRun n’ont fait que la rendre plus crédible.

Sans avoir de source interne, on peut déterminer deux domaines dans lesquels un investissement x86 pourrait se justifier. Commençons déjà par ce que l’on peut écarter d’emblée : les processeurs hautes performances. Bien que AMD et Intel travaillent tous deux sur l’intégration du CPU et du GPU sur un die commun, ni l’un ni l’autre ne sera en mesure d’y arriver avec une solution graphique haut de gamme pour une raison simple : l’augmentation de la taille du die entrainerait une hausse exponentielle des coûts et un défi technologique supplémentaire au niveau de la gestion thermique. Quand on voit les difficultés rencontrées par NVIDIA avec son GF100 qui n’est qu’un « simple » GPU…

La première piste serait de continuer le développement du Transmeta Crusoe. Malgré le fait que ce dernier n’ait pas été un succès commercial, il serait encore très compétitif en termes de performances par Watt contre l’Atom. Une nouvelle version de l’architecture VLIW du Crusoe qui bénéficierait des progrès des procédés de fabrication et d’algorithmes en code morphing pourrait devenir un composant basse consommation compétitif. Allié à un GPU embarqué, NVIDIA disposerait alors d'un produit pour concurrencer le Fusion de AMD et les produits intégrés de Intel. Ce pourrait être une version de Tegra destinée aux particuliers.

La seconde piste, qui est aussi la plus vraisemblable, serait que NVIDIA implémente un CPU basique dans les futures versions de Tesla ou Quadro : une des pires faiblesses du GPGPU à l’heure actuelle est ce va et vient des données entre la carte graphique et le reste de la configuration. En intégrant un vrai processeur sur la carte graphique elle-même, les tâches de base pourraient être exécutées à même le GPU et à l’aide de sa propre mémoire, ce qui améliorerait les performances. Ce pourrait être un intermédiaire pour mieux gérer les transferts de données asynchrones du GPU vers ce mini CPU, auquel cas le support du jeu d’instruction x86 ne serait pas nécessaire ; il pourrait appliquer du code morphing pour travailler de concert avec les instructions PTX NVIDIA ou bien avoir une combinaison suffisamment efficace pour justifier son existence.

L’accélération matérielle de REYES ?

Le parallèle entre graphismes des jeux et films Pixar n’était pas innocent : ces derniers utilisent Renderman, une implémentation logicielle de l’architecture REYES. Dans le cas des graphismes 3D classiques, de larges triangles sont triés, dessinés, ombragés, éclairés et enfin texturés. REYES divise les courbes en micropolygones plus petits que des pixels avec un échantillonnage stochastique qui permet d’éviter l’aliasing. C’est une autre méthode de rendu. Lors du SIGGRAPH 2009, démonstration avait été faite d’un rendu REYES grâce à l’implémentation GPU avec une GTX 280. Bien qu’il reste encore beaucoup de travail, NVIDIA semble prendre cette direction avec Bill Dally comme VP recherche. Il serait donc surprenant de ne pas voir une implémentation de REYES chez NVIDIA à l’avenir.

Par ailleurs, la firme au caméléon a déjà un investissement à Hollywood. En effet, iRay a été annoncé fin 2009 : il s’agit de ray tracing accéléré au niveau matériel pour la suite logicielle mental ray. Mental ray est un moteur d’illumination globale/ray tracing qui rivalise avec Renderman/REYES et a notamment été utilisé dans Spiderman 3, Speed Racer et Le Jour d'après. Au passage, Mental ray appartient à Mental Images qui est une filiale de NVIDIA.

Les perspectives pour NVIDIA

La philosophie de NVIDIA et son historique confortent les objectifs : apporter une accélération matérielle des graphismes pour les particuliers, du rendu 3D offline pour Hollywood et des calculs mathématiques pour la communauté scientifique. L’expertise matérielle et logicielle pour arriver à remplir ces objectifs est bien là en interne. Alors que AMD a un historique de fabricant de CPU et GPU, Intel un budget quasiment illimité, NVIDIA a su se doter du meilleur portefeuille de technologies logicielles, or c’est justement le logiciel qui a fait le succès de l’iPod, mais aussi de l’iPhone. La vision de NVIDIA est donc cohérente, mais la réussite de l’entreprise nécessite une exécution sans faille de sa feuille de route matérielle et logicielle, ce qui se trouve être un problème à l’heure actuelle.

Conclusion

Les années à venir vont être particulièrement intéressantes à suivre : au-delà du combat à trois que se livrent AMD, Intel et NVIDIA, il est intéressant de noter que chaque acteur dispose de savoir-faire inexistants chez ses rivaux, ainsi qu’une approche unique du succès. La prochaine génération de produits tendra donc à refléter de nouvelles idées et paradigmes. Ces technologies permettront d’explorer de nouvelles perspectives en matière de loisirs, science et créativité. Les jeux devraient eux aussi mériter le détour !