Sommaire
Spécificités des Intel ARC
Architecture
L’architecture graphique Xe-HPG « Alchemist » d’Intel profite du silicium ACM-G10 pour les ARC A770 et A750. Construit sur le processus de fabrication 6 nm de TSMC, l’ACM-G10 mesure 406 mm² et contient 21,7 milliards de transistors. Le silicium ACM-G10 comprend une interface hôte PCI-Express 4.0 x16, une mémoire GDDR6 de 256 bits, le Xe Media Engine et le Xe Display Engine. La principale structure du composant SIMD (Single Instruction on Multiple Data) est le « Render Slice ».
L’ACM-G10 dispose de huit « Render Slice » de ce type. Chacun de ceux-ci a quatre blocs de traitement indivisibles, appelés Xe Cores ; quatre unités de RayTracing (unités RT) et des unités graphiques raster optimisées DirectX 12 Ultimate qui comprennent quatre échantillonneurs, des processeurs de géométrie de tessellation, 16 ROP et 32 TMU. Puisqu’il y a 8 « Render Slice », le silicium a physiquement 16 unités RT, 128 ROP et 256 TMU.
Le Xe Core est le cœur de calcul indivisible. Il a seize moteurs vectoriels 256 bits (unités d’exécution), seize moteurs matriciels XMX 1024 bits et 192 Ko de cache L1. Chaque moteur vectoriel a huit unités FP et INT, en plus d’un fichier de registre. Deux moteurs vectoriels adjacents partagent une unité de contrôle de threads pour partager des vagues d’exécution. Il y a 16 VE par cœur Xe, 4 cœurs Xe par « Render Slice » et 8 « Render Slice » sur le silicium ACM-G10, nous avons donc 512 unités d’exécution en tout, chacune avec 8 étapes d’exécution FP/INT, ce qui revient logiquement à 4 096 shaders unifiés. L’Arc A770 est configuré avec les 32 cœurs Xe, il obtient donc 4 096 shaders. L’A750 obtient 28 cœurs Xe, soit 7 « Render Slice » sur 8, soit 448 unités d’exécution, soit 3 584 shaders unifiés.
Le XMX Matrix Engine est un matériel à fonction fixe de multiplication matricielle extrêmement performant qui peut accélérer la création et la formation de réseaux neuronaux d’apprentissage en profondeur de l’IA. C’est aussi un accélérateur mathématique très performant. Intel l’a initialement conçu pour les processeurs Xe-HP AI, mais il trouve des applications dans ses GPU, où il est exploité pour le débruitage du RayTracing et pour accélérer des fonctionnalités telles que le XeSS. Il y a 16 unités XMX par Xe Core et 64 par « Render Slice », 512 sur le silicium ACM-G10. Chaque unité XMX peut gérer 128 opérations FP16 ou BF16 par horloge ; jusqu’à 256 opérations INT8/horloge et 512 opérations INT4/horloge.
En ce qui concerne le RayTracing en temps réel, l’architecture Xe-HPG d’Intel a une parité technologique avec NVIDIA RTX, en raison de sa forte dépendance à l’égard du matériel à fonction fixe pour l’intersection des rayons, le BVH et le débruitage basé sur l’IA. Il existe en plus plusieurs optimisations qui réduisent encore la charge des opérations de RayTracing sur les principales machines SIMD, telles que la réorganisation de l’exécution des shaders qui optimise les threads pour une exécution simplifiée entre les unités SIMD. Chaque Xe Core a un composant spécial qui réorganise les threads de shader. C’est essentiellement une unité de répartition très intelligente. Intel qualifie son architecture de RayTracing d’asynchrone.
Nous avons ensuite le XeSS. La société affirme qu’il s’agit d’une technologie super-res de 2e génération, à égalité avec le DLSS 2 et le FSR 2.0. La technologie de mise à l’échelle XeSS s’intègre aussi facilement au pipeline de rendu d’un moteur de jeu que TAA (ou AMD FSR). L’algorithme XeSS est exécuté en tant qu’IA optimisée XMX sur les GPU Arc et en tant que code compatible DP4a sur d’autres marques de GPU.
Le Xe media engine est capable d’avoir jusqu’à deux sorties d’affichage à 8K 60 Hz + HDR ; jusqu’à quatre sorties en 4K 120 Hz + HDR, et jusqu’à quatre 1440p ou 1080p en 360 Hz + HDR. Les fonctionnalités VESA Adaptive Sync et Intel Smooth Sync sont prises en charge. Ce dernier est une fonctionnalité qui exécute le GPU à sa fréquence d’images native, tout en essayant de supprimer les déchirures d’écran de la sortie d’affichage. Une carte graphique de bureau Arc typique possède deux connexions DisplayPort 2.0 et HDMI 2.0b. Le Xe Media Engine fournit un décodage et un encodage accélérés par le matériel de AV1, ainsi qu’un décodage accéléré de H.265 HEVC et H.264 AVC.
Outre le VESA Adaptive Sync, le moteur d’affichage Xe offre une fonctionnalité logicielle appelée Smooth Sync. Elle donne aux moniteurs à taux de rafraîchissement fixe la possibilité de jouer à des jeux sans V-Sync, en les positionnant au FPS le plus élevé possible (et avec la latence d’entrée la plus faible), tout en essayant d’éliminer le déchirement de l’écran à l’aide d’un filtre de tramage basé sur le shader.
