Les cartes mères

Une voie possible de parallélisme dans un
moteur de jeu consiste à se dire que l’on ne
va pas attendre qu’un sous-système ait fini
son travail pour démarrer ceux qui en
dépendent, ceux-ci vont juste travailler avec
les derniers résultats disponibles.
son travail pour démarrer ceux qui en
dépendent, ceux-ci vont juste travailler
avec les derniers résultats disponibles
au moment de leur démarrage. Les
résultats définitifs ne seront alors utilisés
qu’à l’itération suivante. Cela n’est
possible qu’en concevant les sous-systèmes
de façon à ce que leur tâche
puisse être découpée en plusieurs
étapes, chacune d’elle effectuant une
nouvelle mise à jour dans les données «
globales », qui seront utilisées par les
autres sous-systèmes.
Ainsi, à titre d’exemple, on peut imaginer
que le moteur de simulation de la
physique n’attende pas que toutes les
collisions aient été résolues, mais récupère
les dernières informations disponibles
fournies par le sous-système de
collision. On supprime ainsi les attentes
entre les différents sous-systèmes,
mais il faut cependant s’assurer de la
cohérence des échanges entre les
sous-systèmes. Si le module de collision
met à jour une position, pas question
que le module de physique ne la
récupère avant qu’elle soit complètement
mise à jour. Cette méthode
nécessite donc un nouveau sous-système
dont le seul rôle est d’assurer la
synchronisation des différents soussystèmes,
et d’éviter ainsi les conflits.
Plus facile à dire qu’à faire, car en pratique
la décomposition et la synchronisation
des sous-système est un vrai
casse-tête. Qui plus est le processus
n’est pas gratuit, car la nécessité d’un
sous-système dédié à la gestion et à la
synchronisation des sous-systèmes
signifie un travail supplémentaire du
processeur. Si cette gestion est compensée
par la puissance de calcul d’un
processeur multi-core, il implique en
revanche une charge de travail non
négligeable pour un processeur monocore
… ainsi, un moteur de jeu multithreads
tournera sans problème sur un
Le schéma classique d’un moteur de jeu regroupe les sous-systèmes principaux dans un thread.
Le rendu graphique peut s’effectuer de façon asynchrone, étant en grande partie pris en charge par le GPU.
Voici une approche possible d’un moteur multi-threadé. Un thread est affecté à chaque sous-système,
et un sous-système de contrôle assure la synchronisation, afin d’éviter les conflits d’accès aux données entre les
différents threads. Chaque sous-système peut alors tourner à sa fréquence propre, dépendant des besoins du moteur,
mais également de la puissance CPU disponible.
L’avis de l’expert
Lors d’une interview en août 2005, Gabe Newel, responsable de Valve et programmeur
principal d’Half Life 2, clamait que les développeurs devaient craindre l’avènement du dualcore.
Selon lui, la conception d’un moteur de jeu multi-core fait encore l’objet de recherches
et que tous les problèmes ne sont pas encore résolus.
Les processeurs multi-core ne concernent pas que le monde du PC, ainsi le processeur de
la X-Box 360, le Xenon, comporte trois cores, et le processeur Cell de la future PS3 va encore
plus loin avec pas moins de 8 cores DSP (Digital Signal Processor). Malgré cela, dans cette
même interview, Gabe Newel se montre peu optimiste quant à la pérennité du multi-core, ce
qui ne justifie pas d’y consacrer tant d’efforts. Le multi-core, une mode passagère ?
processeur mono-core, mais plus lentement
que ne le ferait un moteur monothread
! Cela peut en partie expliquer la
réticence qu’ont les développeurs à
paralléliser leur moteur de jeu dans l’immédiat,
car la grande majorité des systèmes
actuels utilise encore un processeur
mono-core.
DAVANTAGE DE SOUPLESSE
Le développement d’un moteur multithreadé
est en revanche très pertinent à
terme. Avec la multiplication du nombre
de cores, le gain de performance qui en
découle se fait de façon totalement
transparente, sans qu’il soit besoin d’apporter
la moindre modification au moteur.
Plutôt rentable sur le long terme !
En outre, l’intérêt d’un moteur de jeu
multi-threadé ne se limite pas à la seule
exploitation du multi-core. Le découpage
des sous-systèmes et leur séparation
dans différents threads permet une grande
souplesse en comparaison à un
moteur mono-thread. En effet, il devient
alors possible de faire tourner les différents
sous-systèmes avec des fréquences
de rafraîchissement différentes.
Un moteur de jeu multi-threads
tournera sans problème sur un
processeur mono-core, mais
plus lentement que ne le ferait
un moteur mono-thread !
PC Update mars / avril 06