ACTU
Et si on réinventait les cartes graphiques ?
par CBL,
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Nvidia a annoncé ses résultats pour l'année fiscale 2025 et son chiffre d'affaire a plus que doublé en passant la barre des 130 milliards de dollars, et 115 de ses milliards viennent de la division Centres de données, principalement grâce à l'IA. Rien que la branche Réseau de Nvidia qui produit du matos type cartes réseau et switchs a généré 13 milliards de dollars de CA. À titre de comparaison, la division Jeux vidéo a rapporté 11 milliards de dollars, soit 8,5 % du CA.
Cela signifie que l'architecture des cartes graphiques modernes est pensée avant tout pour l'IA et pas forcément pour répondre aux besoins des jeux modernes et un en particulier : le ray tracing. Sans DLSS, les cartes RTX luttent quand il s'agit de balancer des rayons, particulièrement en 4K. C'est encore pire quand on parle de path tracing où tout le rendu de l'éclairage se fait via ray tracing. Nvidia a donc passé ces dernières années à perfectionner le DLSS qui est une fantastique rustine à base d'IA. Elle fait le boulot mais des gens se sont dits : "Et si on faisait des cartes graphiques pensées entièrement pour le path tracing ?". C'est ce que tente de faire Bolt Graphics avec ses futures cartes Zeus annoncées cette semaine.
Les GPU "classiques" utilisent des jeux d'instructions propriétaires mais les cartes Zeus reposent sur l'architecture ouverte RISC-V qui est en général utilisée par les CPU. Si cela vous rappelle des souvenirs, c'est parce qu'Intel avait tenté de faire quelque chose de similaire avec les GPU Larrabee qui étaient fondés sur des instructions x86. Mais les GPU Zeus vont encore plus loin. Il semble qu'ils ne comprennent pas de matos dédié aux graphismes comme des unités de texture (TMU) ou des unités de rasterisation (ROP) et ils ne savent faire qu'une chose : calculer.
N'espérez donc pas lancer un jeu actuel dessus. Il faudrait reprogrammer entièrement le pipeline de rendu en remplaçant l'intégralité par des computer shaders. Et même en faisant cela, un GPU Zeus sera largement plus lent qu'une carte Nvidia, sauf si les calculs sont faits en Float 64, c'est-à-dire où un nombre à virgule flottante occupe huit octets. Ce n'est pas vraiment utile pour le rendu d'un jeu vidéo, mais pour des applications pro comme des simulations scientifiques, c'est essentiel. Bolt Graphics annonce que son GPU le plus faiblard sera capable de cracher du 5 TFLOPS en FP64, contre 1,6 pour une RTX 5090.
Bolt Graphics compte utiliser un système de chiplets (comme ce que fait AMD avec ses CPU) pour combiner jusqu'à quatre GPU en un seul sur une seule carte. Les cartes en question comportent des sorties DisplayPort 2.1a et HDMI 2.1b, des encodeurs vidéo matériel qui supportent le H.264/H.265/AV1 et un port réseau tapant le 400 GbE afin de faciliter leur utilisation dans un centre de données. Elles se connectent au PC via un port PCIe 5.0. Pour la RAM, elles utilisent des modules SO-DIMM de LPDDR5X comme sur les ordinateurs portables. Cela signifie que vous pouvez les remplacer pour booster la quantité de RAM sans avoir à désouder quoi que ce soit. Du coup, vous avez la possibilité de coller jusqu'à 160 Go de RAM sur une carte Zeus simple GPU. L'inconvénient est que la bande passante est assez limitée : Bolt Graphics annonce du 363 Go/s pour le modèle simple GPU, là où une RTX 5090 tape les 1,8 To/s.
Après, pour des calculs scientifiques, une bande passante plus lente n'est pas forcément un problème. Mais je vous parlais plus haut de path tracing et de rendu. Bolt Graphics annonce que son GPU Zeus est capable de cracher du 4K@30 FPS en path tracing natif et parle même de 4K@120 FPS. Un seul GPU Zeus serait capable de balancer 77 milliards de rayons par seconde contre 32 pour une RTX 5090 ou 17 pour une RTX 5080.
Mais là encore, les moteurs de rendu existants devront être repensés pour tirer partie des capacitiés des GPU Zeus. Afin de palier au problème, Bolt Graphics a développé son propre moteur de rendu appelé Glowstick qui devrait être compatible de base avec Maya, 3DS Max, Blender SketchUp, Houdini et Nuke. Aucun moteur de jeu (Unreal, Unity...) ou API graphique (DirectX, Vulkan) n'est mentionné. Niveau consommation, Bolt Graphics parle de 120 W pour son GPU de base. Ils vont même plus loin en expliquant qu'en matière de path tracing, Zeus est dix fois plus puissant qu'une 5090 tout en consommant treize fois moins et en prenant huit fois moins de place.
Et si vous vous dites que c'est trop beau pour être vrai, vous avez probablement raison. Ce qui suit nous donne envie d'agiter furieusement des drapeaux rouges :
Cela signifie que l'architecture des cartes graphiques modernes est pensée avant tout pour l'IA et pas forcément pour répondre aux besoins des jeux modernes et un en particulier : le ray tracing. Sans DLSS, les cartes RTX luttent quand il s'agit de balancer des rayons, particulièrement en 4K. C'est encore pire quand on parle de path tracing où tout le rendu de l'éclairage se fait via ray tracing. Nvidia a donc passé ces dernières années à perfectionner le DLSS qui est une fantastique rustine à base d'IA. Elle fait le boulot mais des gens se sont dits : "Et si on faisait des cartes graphiques pensées entièrement pour le path tracing ?". C'est ce que tente de faire Bolt Graphics avec ses futures cartes Zeus annoncées cette semaine.
Les GPU "classiques" utilisent des jeux d'instructions propriétaires mais les cartes Zeus reposent sur l'architecture ouverte RISC-V qui est en général utilisée par les CPU. Si cela vous rappelle des souvenirs, c'est parce qu'Intel avait tenté de faire quelque chose de similaire avec les GPU Larrabee qui étaient fondés sur des instructions x86. Mais les GPU Zeus vont encore plus loin. Il semble qu'ils ne comprennent pas de matos dédié aux graphismes comme des unités de texture (TMU) ou des unités de rasterisation (ROP) et ils ne savent faire qu'une chose : calculer.
N'espérez donc pas lancer un jeu actuel dessus. Il faudrait reprogrammer entièrement le pipeline de rendu en remplaçant l'intégralité par des computer shaders. Et même en faisant cela, un GPU Zeus sera largement plus lent qu'une carte Nvidia, sauf si les calculs sont faits en Float 64, c'est-à-dire où un nombre à virgule flottante occupe huit octets. Ce n'est pas vraiment utile pour le rendu d'un jeu vidéo, mais pour des applications pro comme des simulations scientifiques, c'est essentiel. Bolt Graphics annonce que son GPU le plus faiblard sera capable de cracher du 5 TFLOPS en FP64, contre 1,6 pour une RTX 5090.
Bolt Graphics compte utiliser un système de chiplets (comme ce que fait AMD avec ses CPU) pour combiner jusqu'à quatre GPU en un seul sur une seule carte. Les cartes en question comportent des sorties DisplayPort 2.1a et HDMI 2.1b, des encodeurs vidéo matériel qui supportent le H.264/H.265/AV1 et un port réseau tapant le 400 GbE afin de faciliter leur utilisation dans un centre de données. Elles se connectent au PC via un port PCIe 5.0. Pour la RAM, elles utilisent des modules SO-DIMM de LPDDR5X comme sur les ordinateurs portables. Cela signifie que vous pouvez les remplacer pour booster la quantité de RAM sans avoir à désouder quoi que ce soit. Du coup, vous avez la possibilité de coller jusqu'à 160 Go de RAM sur une carte Zeus simple GPU. L'inconvénient est que la bande passante est assez limitée : Bolt Graphics annonce du 363 Go/s pour le modèle simple GPU, là où une RTX 5090 tape les 1,8 To/s.
Après, pour des calculs scientifiques, une bande passante plus lente n'est pas forcément un problème. Mais je vous parlais plus haut de path tracing et de rendu. Bolt Graphics annonce que son GPU Zeus est capable de cracher du 4K@30 FPS en path tracing natif et parle même de 4K@120 FPS. Un seul GPU Zeus serait capable de balancer 77 milliards de rayons par seconde contre 32 pour une RTX 5090 ou 17 pour une RTX 5080.
Mais là encore, les moteurs de rendu existants devront être repensés pour tirer partie des capacitiés des GPU Zeus. Afin de palier au problème, Bolt Graphics a développé son propre moteur de rendu appelé Glowstick qui devrait être compatible de base avec Maya, 3DS Max, Blender SketchUp, Houdini et Nuke. Aucun moteur de jeu (Unreal, Unity...) ou API graphique (DirectX, Vulkan) n'est mentionné. Niveau consommation, Bolt Graphics parle de 120 W pour son GPU de base. Ils vont même plus loin en expliquant qu'en matière de path tracing, Zeus est dix fois plus puissant qu'une 5090 tout en consommant treize fois moins et en prenant huit fois moins de place.
Et si vous vous dites que c'est trop beau pour être vrai, vous avez probablement raison. Ce qui suit nous donne envie d'agiter furieusement des drapeaux rouges :
- Le fondateur et patron de Bolt Graphics, Darwesh Singh, semble avoir zéro expérience en matière de rendu 3D.
- La page À propos ne mentionne que lui et la page Carrières ne fait référence à aucune offre d'emploi.
- La même page À propos parle de deux levées de fonds, une en 2021 et une en 2022, mais Crunchbase ne mentionne qu'une petite levée de fonds en juillet 2024.
- Zeus repose sur le profil RVA23 du jeu d'instructions RISC-V mais ce dernier vient tout juste d'être ratifié.
- On ne sait pas d'où Bolt Graphics sort le fait qu'une 5090 peut envoyer 32 milliards de rayons par seconde. Nvidia a arrêté de communiquer sur les rayons après les 20xx.
- Il est question d'utiliser DEUX ports PCIe 5.0 x16 pour une carte comprenant un seul GPU Zeus, ce qui serait du jamais vu pour une carte graphique.
- Il n'y a pas la moindre mention d'un brevet ou d'une publication scientifique.
- Même si tout cela était vrai, il semble qu'utiliser Glowstick pour le rendu soit plus ou moins obligatoire et on doute que ce soit gratuit.
- La vidéo de présentation est super floue.
- Le clou du spectacle est la comparaison avant/après de la page Comment ça marche.