Preview : 3DMark11 - version imprimable

Preview : 3DMark11
Cartes Graphiques
Publié le Mardi 7 Décembre 2010 par Damien Triolet

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Page 1 - Introduction

Après un 3DMark Vantage au succès mitigé, Futuremark nous revient avec une nouvelle version de son benchmark phare : 3DMark11. 11 pour 2011 bien entendu, mais également pour Direct3D 11, cette nouvelle version de 3DMark utilisant exclusivement la dernière version de l’API graphique de Microsoft. A travers cette preview, nous avons décidé de partager nos premières observations au sujet de ce benchmark, ainsi que quelques résultats.

3 versions

Comme à son habitude, Futuremark propose 3 versions de 3DMark11 : Basic, Advanced et Professional.

La version Basic est gratuite et permet de lancer le benchmark d’une manière illimitée en mode par défaut, c’est-à-dire avec le preset Performance, ainsi que de visualiser la démo en 720p. Elle intègre des publicités.

La version Advanced commercialisée pour 20$ débloque tous les presets ainsi que les modes personnalisés et permet de lancer la démo dans n’importe quelle résolution. Elle permet également de gérer les résultats hors ligne et n’affiche pas de publicités.

Enfin, pour 1000$, la version Professional fournie gracieusement à la presse autorise une utilisation commerciale du benchmark. Elle débloque par ailleurs quelques options supplémentaires qui permettent de faire tourner la démo en boucle, de vérifier la qualité du rendu et d’automatiser les mesures de performances en ligne de commande.

Futuremark reprend le principe des presets introduits avec 3DMark Vantage et en propose 3. Le premier, Entry fait tourner le benchmark en 1024x600 avec des détails graphiques réduits. Le second et le mode par défaut, Performance, tourne en 720p (1280x720) avec une charge moyenne. Enfin, le mode eXtreme, qui sera le plus populaire, passe au 1080p (1920x1080) avec antialiasing 4x et des détails graphiques élevés, mais pas toujours poussés au maximum puisqu’en mode personnalisé il est possible d’augmenter encore la charge graphique.

Page 2 - Les tests graphiques

3DMark11 est composé de 6 tests complets, mais, contrairement aux anciennes versions, d'aucun feature test dédié à analyser une fonction particulière, ce qui est dommage compte tenu des nouveautés introduites par Direct3D 11 et qui auraient mérité d’être observées de plus près.

La charge de rendu dans 3DMark11 est répartie entre différents effets graphiques principaux. Tout d’abord l’éclairage et plus particulièrement l’éclairage volumétrique, très gourmand mais qui permet de représenter la lumière d’une manière plus réaliste, notamment quand elle passe à travers la végétation ou pour représenter l’horizon.

Ensuite les effets de post processing sont nombreux avec un algorithme de Depth of Field avancé capable de produire un effet Bokeh de qualité, et différents autres filtres implémentés via Direct Compute tels que les lens flare, le bloom et le grain.

La tessellation est bien entendu de la partie avec un niveau variable suivant les presets, mais plutôt flou au niveau de la charge réelle. Futuremark utilise un algorithme adaptatif à plusieurs niveaux qui évite de créer trop de petits triangles inutiles. Par exemple, l’algorithme peut juger de la taille des triangles une fois affichés ainsi que l’importance qu’ils ont pour définir la silhouette des objets. Le moteur est capable d’exploiter la tessellation autant pour ajouter des détails que pour lisser la géométrie via un algorithme de type Phong.

Enfin, 3DMark11 supporte le multi-threading de DirectX 11 dont l’implémentation dans les pilotes tant par AMD que par Nvidia tarde à venir. Il s’agit probablement là d’une possibilité d’optimisation importante pour les développeurs des 2 concurrents.

Test graphique 1

eXtreme

Performance – Entry
Le premier test graphique utilise une version de la scène Deep Sea qui met l’accent avant tout sur l’éclairage volumétrique, avec de nombreuses sources de lumière ainsi que sur le post processing. Ce test n’utilise pas du tout la tessellation.

Test graphique 2

eXtreme

Performance – Entry
Toujours dans la scène Deep Sea, le second test se contente de moins de sources de lumière mais ajoute par contre l’effet de Depth of Field. La tessellation est également activée, avec une influence moyenne, sur les structures, les coreaux et les rochers.

Test graphique 3

eXtreme

Performance – Entry
Le test 3 est similaire au test 2 au niveau des effets activés, mais se passe dans la scène High Temple qui utilise uniquement le soleil comme source de lumière, augmentant ainsi la charge sur la tessellation et le Depth of Field.

Test graphique 4

eXtreme

Performance – Entry
Enfin, le dernier test graphique se passe de l’effet de Depth of Field, mais se passe la nuit et ajoute plusieurs sources de lumières. Il utilise également plus intensément la tessellation qui aura ainsi une influence importante.

Page 3 - Les tests physique et combiné, le score

Pour le traitement de la physique, Futuremark a remplacé PhysX par Bullet Physics. La bilbiothèque PhysX appartenant à Nvidia, et son accélération GPU étant prioritaire, elle n’avait bien entendu plus sa place dans un tel outil de mesure des performances contrairement à Bullet Physics qui est une solution Open Source.

Test physique

Le test physique est un test purement CPU dans lequel de nombreuses collisions entre corps solides sont calculées. Celles-ci sont réparties en régions isolées de manière à faciliter une prise en charge de nombreux cores CPUs. Le rendu se fait en 800x600, quel que soit le preset et avec un éclairage simplifié.

Test combiné

Avec 3DMark11, Futuremark introduit un nouveau type de test « combiné ». Celui-ci consiste à charger autant le CPU que le GPU. Du côté du CPU, il s’agit d’une charge similaire à celle du test physique alors que du côté GPU, le rendu se fait dans la résolution du preset, avec un éclairage complet, les filtres de post processing et la tessellation. Qui plus est, le GPU se charge du traitement de la physique des corps mous (les drapeaux) via DirectX Compute.

Calcul du score

Le score global de 3DMark11 consiste en une moyenne harmonique pondérée de 3 sous-scores graphiques, physiques et combinés. Le poids de ces 3 composantes varie suivant les presets et réduit l’influence CPU au fur et à mesure que le niveau graphique augmente :

Entry: graphique x0.70; physique x0.20; combiné x0.10
Performance: graphique x0.75; physique x0.15; combiné x0.10
eXtreme: graphique x0.80; physique x0.10; combiné x0.10

Les sous-scores graphiques, physiques et combinés sont obtenus à partir des résultats en fps dans les différents tests et ajustés via une constante respectivement de 230, 315 et 215. Les résultats des 4 tests graphiques sont mis en commun à travers une moyenne harmonique.

Page 4 - Les résultats : Radeon vs GeForce

Les résultats : Radeon vs GeForce

Nous avons tout d’abord mesuré les performances de 3 cartes haut et milieu de gamme d’AMD et de Nvidia, en utilisant les dernières versions des pilotes disponibles, à savoir les Catalyst 10.10e et les 263.09. Nous avons utilisé le preset eXtreme.

Au global, la GeForce GTX 570 devance la Radeon HD 5870 de 8%, soit un peu moins que ce que nous observons dans notre moyenne des tests jeux, mais cela correspond plus ou moins. C’est bien entendu dans le test graphique 4, le plus lourd au niveau de la tessellation que Nvidia s’en tire le mieux.

Plus bas dans la gamme, par contre, les GeForce sont moins à la fête. Visiblement, elles sont moins performantes dans certaines parties du rendu et compensent au niveau de la tessellation, ce qui permet aux GeForce GTX 580 et 570 d’afficher des scores honorables. Avec une puissance géométrique plus faible, la GeForce GTX 460 est moins bien armée pour compenser ce déficit et reste 9% derrière la Radeon HD 6850, un écart plus important que ce que nous constatons dans les jeux.

Etrangement, le test CPU donne un avantage de 7% aux Radeon, ce qui peut venir de pilotes mieux optimisés du côté d’AMD. Etant donné que le test combiné reprend une charge CPU identique, AMD y profite également de cet avantage.

Page 5 - Les résultats : les différents presets

Les résultats : les différents presets

Après les premiers résultats, nous avons voulu observer les performances d’une Radeon et d’une GeForce dans les différents presets. Pour cela, nous avons opté pour les Radeon HD 6850 et GeForce GTX 460 1 Go que nous jugeons équivalentes en termes de performances dans les jeux actuels.

Passer en mode Performance, le preset utilisé par défaut, augmente significativement les performances, surtout du côté d’AMD. La Radeon HD 6850 augmente ainsi son avance sur la GeForce GTX 460, elle passe à 14%. La charge géométrique n’est plus suffisante même dans le test graphique 4 pour permettre à la GeForce GTX 460 de profiter de son avantage à ce niveau.

En mode Entry, par contre, les 2 cartes affichent des performances graphiques similaires et la Radeon HD 6850 ne se démarque que par ses « performances CPU » plus élevées.

Page 6 - Conclusion

Conclusion

Cette nouvelle version de 3DMark ne manquera pas de susciter la polémique. Si le rendu qu’elle propose, surtout dans ses démos est plutôt flatteur, les résultats produits vont animer les débats puisqu’ils profitent plutôt aux Radeons qu’aux GeForce, alors que celles-ci sont vues comme étant plus efficaces une fois que DirectX 11 et plus particulièrement la tessellation entrent en action.

N’ayant eu que très peu de temps pour analyser le benchmark, il est encore trop tôt pour juger de ses choix techniques d’une manière définitive, mais notre première impression est que Futuremark s’est efforcé de ne pas trancher entre AMD et Nvidia sur les performances liées à DirectX Compute et à la tessellation, laissant en conséquence le plus gros de la charge du rendu à d’autres éléments que semblent particulièrement apprécier les Radeon. Nous avons également quelques doutes sur l'utilisation qui a été faite de la tessellation puisque même au niveau maximal proposé, certains éléments semblent toujours manquer de détails géométriques.

Par ailleurs, Futuremark a abandonné l’utilisation de la bibliothèque PhysX au profit d’une équivalente open source : Bullet Physics. Pour une raison inconnue, dans le test CPU qui l’emploie, les Radeon ont un avantage qui gonfle leur score global, ce qui pourrait être dû à des pilotes mieux optimisés du côté des Radeon. Un retour de manivelle, diront certains par rapport à l’utilisation abusive qu’a fait Nvidia de l’accélération GPU de PhysX dans 3DMark Vantage.

3DMark 11 permet-il de prédire les performances en jeu des cartes graphiques actuelles dans le futur ? Difficile de répondre à cette question actuellement, mais sur le fond nous estimons que des tests effectués dans de nombreux jeux donneront toujours une meilleure indication sur les performances des cartes graphiques qu’un seul benchmark, d’autant plus quand celui-ci repose pour la moitié de ses tests graphiques sur des scènes sous-marines… plutôt rares dans les jeux. Certes la charge n’est pas liée à la forme mais il faut avouer que ce type de scène propose un rendu très particulier. Une scène en intérieur plus classique aurait ainsi été la bienvenue !

Vous pourrez télécharger 3DMark11 par ici (280 Mo) .