Tegra 3 : la Voodoo du jeu mobile ?

Introduction

Tegra

Tegra 3 est la puce haut de gamme de NVIDIA, qui représente une bonne partie des activités de la société. Une puce mise en avant dans le monde du jeu mobile : le GPU GeForce ULV et le CPU doté de quatre cores offrent une grande puissance de calcul. Mais Tegra 3 est-il vraiment le meilleur SoC (System on a Chip) pour les joueurs ? Nous avons voulu le vérifier de visu. 

Des jeux optimisés

Nous avons donc choisi un smartphone Android doté d’une puce Tegra 3 — le HTC One X+ — et une liste de jeux optimisés pour Tegra 3. La liste a été fournie par NVIDIA, on peut donc supposer que les jeux offrent une meilleure expérience sur une puce Tegra 3. Ne nous méprenons pas : nous n’avons pas testé des jeux Android ni testé les performances de Tegra 3, mais bien effectué une comparaison visuelle pour vérifier si les optimisations Tegra 3 étaient visibles et si elles impactaient les performances dans les jeux.

Nous voulions au départ vous proposer une vidéo comparative entre les différents jeux, mais des soucis de DRM nous ont empêchés de concrétiser ce souhait et les solutions logicielles pour enregistrer l’écran ont trop d’impact sur les performances pour rendre la comparaison parlante.

Tegra 3 est un SoC assez différent des autres SoC au niveau du GPU. NVIDIA utilise une architecture GeForce ULV, une évolution du GPU présent dans Tegra 2.

Le rendu en question

Actuellement, on a trois types de fonctionnement au niveau des GPU mobiles. 

Les PowerVR (OMAP, certains SoC Samsung, les GPU Apple) travaillent avec un rendu basé sur une découpe de l’image en morceaux, on parle de tile rendering. L’idée est de découper l’image en petites zones et d’effectuer le rendu pour chaque zone séparément, ce qui évite de calculer des pixels cachés (typiquement une voiture derrière un arbre) et permet une monté en puissance assez linéaire, multiplier les cores GPU permets de multiplier la puissance GPU. Le fait de supprimer les zones non-visibles et de ne pas les calculer permet de diminuer la bande passante nécessaire, un point important dans le monde mobile.

Tegra 2 et 3 fonctionnent différemment, avec ce qu’on appelle un rendu immédiat. C’est le mode de rendu classique sur un PC depuis une dizaine d’année, les dernières cartes à utiliser un rendu « tile » sont les Kyro, qui utilisaient des GPU… PowerVR. En rendu immédiat, les polygones sont reçus, modifiés, texturés, affichés, et certaines zones sont donc calculées plusieurs fois. Dans le monde mobile, c’est un problème dans l’absolu, mais NVIDIA propose des GPU assez rapides pour limiter le souci, même si les GPU récents sont nettement plus rapides que Tegra 3.

Enfin, les GPU Adreno et Mali (Qualcomm et ARM) utilisent une technique qui se situe entre les deux, avec un rendu de type tile — ce qui permet de multiplier les cores GPU facilement — mais sans la détection des zones visibles. Là où les GPU PowerVR ne calculent que les pixels affichés réellement à l’écran, les GPU Mali et Adreno éjectent seulement les pixels dont les coordonnées Z (la profondeur) indiquent qu’ils sont cachés. Tous les pixels ne sont donc pas calculés, mais la technique est moins efficace que celle d’Imagination parce qu’elle dépend de l’ordre d’arrivée des données.

Chaque type de rendu a ses avantages et ses inconvénient, et dépend aussi des choix des développeurs : la détection des zones à afficher en utilisant les coordonnées Z n’est par exemple efficace que si le moteur 3D effectue le rendu dans le « bon » ordre, c’est-à-dire en calculant d’abord les éléments présents à l’avant-plan. Si — comme beaucoup de moteurs — l’ordre n’est pas défini, certains éléments seront calculés et masqués un peu plus tard.

Le choix de NVIDIA est logique pour la société, dans la droite ligne des GPU « desktop » de la famille GeForce, même si les choix d’Imagination, Qualcomm ou ARM sont tout aussi justifiables.

Tegra 3 et les choix de NVIDIA

Soyons clairs : NVIDIA ne propose pas le GPU le plus rapide actuellement. Qualcomm, Imagination ou ARM proposent des puces plus rapides. La première raison est assez simple : Tegra 3 a un an, les autres GPU sont intégrés dans des SoC plus récents. Deuxièmement, NVIDIA n’a pas les mêmes contraintes ni les mêmes facilités de production que Samsung ou — dans une moindre mesure — Apple.

Un exemple simple est l’A5X de l’iPad 3 : Apple a simplement doublé le nombre de cores GPU dans la puce, en passant d’un PowerVR SGX543MP2 à un MP4. C’est « simple » pour Apple pour plusieurs raisons, la première étant qu’Apple ne doit pas vendre sa puce. Produire une puce énorme et onéreuse n’est pas viable pour un constructeur comme NVIDIA, qui doit vendre sa puce et faire de l’argent avec. Apple produit la puce dont l’iPad a besoin, en mettant sur le côté les problématiques de coût et en adaptant le design de l’appareil à la puce dès le départ.

De Tegra 2 à Tegra 3

NVIDIA et les jeuxEntre Tegra 2 et Tegra 3, NVIDIA a effectué deux changements : on passe d’une architecture dotée de quatre unités pour les vertex shaders et quatre unités pour les pixel shaders à un GPU doté de quatre unités de traitement des vertex et de huit unités de traitement des pixels. En parallèle, NVIDIA a nettement augmenté la fréquence de fonctionnement. Tegra 2 fonctionne dans le meilleur des cas à 400 MHz (plus généralement 300 ou 333 MHz) alors que Tegra 3 fonctionne à 416 MHz ou 520 MHz, en fonction de la version de la puce.

NVIDIA profite de l’architecture des jeux mobiles

Le choix de NVIDIA est cohérent : les jeux sur smartphones et tablettes sont généralement peu complexes au niveau de la géométrie et doubler le nombre d’unités pour le traitement des pixels permet d’ajouter des effets dans les jeux. De plus, NVIDIA profite paradoxalement d’une des limites du rendu utilisé par les GPU PowerVR : plus la géométrie est complexe, moins le rendu est efficace. Comme beaucoup de jeux sont pensés pour les périphériques iOS qui utilisent des GPU PowerVR, les moteurs de rendu limitent la complexité au niveau de la géométrie.

NVIDIA et les développeurs

Enfin, NVIDIA profite d’une chose : la grande proximité entre ses équipes et les développeurs de jeux vidéo. NVIDIA aide en effet depuis plusieurs années les développeurs de jeux pour PC à optimiser leurs jeux pour les fonctions des cartes graphiques, et la société a développé le même genre de partenariat pour les jeux vidéo sur les appareils mobiles, comme nous allons le voir.

Tegra Zone, les jeux THD, etc.

Le HTC One XNVIDIA met bien évidemment les jeux en avant dans sa communication, comme nous allons le voir.

Dans les pages suivantes, nous allons analyser quelques jeux gratuits optimisés pour les puces Tegra 3. Pourquoi des jeux gratuits ? Pour que tout le monde puisse tester. Il existe aussi des dizaines de jeux commerciaux « optimisés » pour Tegra 3 et NVIDIA propose même un magasin en ligne dédié, TegraZone, qui propose des jeux adaptés.

Android vs. iOS vs. Tegra 3

Pour la comparaison, nous avons choisi une série de jeux optimisés pour Tegra 3, gratuits et disponibles aussi pour iOS, pour comparer le rendu avec l’iPhone. Nous avons aussi utilisé deux autres plateformes : un Samsung Galaxy S3 qui intègre un GPU Mali-400MP4 et un Google Nexus 4 de présérie qui intègre un Adreno 320.

L’appareil Tegra 3 que nous avons utilisé est le HTC One X+, basé sur la dernière version de Tegra 3, T37. Chez Apple, nous avons pris un iPhone 5.

Au niveau des jeux, nous avons lancé la version « THD » (Tegra HD) quand elle était disponible, la version classique dans les autres cas. Nous nous sommes concentrés sur les différences visuelles et pas sur les performances elles-mêmes, les quatre appareils étant des modèles très haut de gamme.

Shadowgun Dead Zone

La comparaisonPremier jeu de la liste, Shadowgun Dead Zone. Sorti récemment, ce FPS pour smartphones et tablettes est dédié uniquement au multijoueur. Il est optimisé pour Tegra 3 et est mis en avant par NVIDIA dans sa communication. Une version « solo » existe aussi, mais elle est payante.

Les tests

Une seule version existe pour tous les appareils Android, elle s’adapte aux appareils en fonction du GPU. Le Play Store indique qu’Android 3.0 et 512 Mo de mémoire vive sont obligatoires.

Le jeu est stable sur le HTC One X+ et sur l’iPhone 5, instable sur le Samsung Galaxy S3 — il plante régulièrement — et ne fonctionne pas sur le Nexus 4.

Les différences

Le jeu est identique visuellement sur Tegra 3 et iPhone 5 et visuellement très dégradé sur le Samsung Galaxy S3. Le fonctionnement même du jeu, uniquement multijoueur, empêche de comparer exactement au même endroit, mais le jeu est beaucoup plus beau sur Tegra 3 et iPhone 5. Le personnage est mieux défini, les textures ont une meilleure définition et les effets de lumière plus nombreux.

La différence entre Tegra 3 et un autre SoC sous Android est flagrante dans Shadowgun Dead Zone, mais le jeu est identique sous iOS.

Beach Buggy Blitz

Des effets d’eau sur Tegra 3Beach Buggy Blitz est un jeu assez classique : des courses folles de buggys dans des décors variés.

Les tests

Bien réalisé, le jeu ne propose qu’une seule version sous Android, avec des optimisations Tegra 3. Le jeu fonctionne sur nos quatre appareils de tests, sans aucun souci.

Les différences

Avec une puce Tegra 3, on remarque deux différences : les effets de lumière des phares sont plus convaincants dans les endroits sombres (grottes, etc.) et des projections d’eau sur l’écran de l’appareil sont présentes pendant le jeu. L’effet ne rend pas très bien sur une capture d’écran, mais il améliore l’immersion dans le jeu.

Le jeu est identique visuellement sur le Samsung Galaxy S3, l’iPhone 5 et le Nexus 4.

Dark Meadow The Pact

Dark Meadow : The Pact est un jeu de type Myst, avec une ambiance assez sombre. Il est optimisé Tegra 3.

Un conte de fées noir rempli d’intrigues et de mystère dans lequel d’anciennes fautes doivent être payées… Voici l’univers de Dark Meadow, un monde d’exploration aux graphismes étonnants, au scénario captivant et aux combats intenses, créé avec la puissance inégalée du moteur Unreal Engine 3.

Comparaison

Les tests

Le jeu fonctionne parfaitement sur le HTC One X+ et existe sur iOS. Le Play Store ne le trouve pas avec le Samsung Galaxy S3 et s’il est donné comme compatible avec le Nexus 4, il plante au lancement.

Les différences

La version optimisée pour Tegra 3 est visuellement bien plus réussie que la version iOS. Il y a beaucoup plus de détails et d’effets de lumière dans le jeu, par exemple le lierre qui est présent dans les premières minutes du jeu. Petit bémol, le jeu est par contre nettement moins fluide sur le HTC One X+ (haut de gamme en Tegra 3) que sur l’iPhone 5 : les mouvements, sans êtres saccadés, sont beaucoup moins rapides. Ce n’est pas gênant dans l’absolu, mais c’est à prendre en compte pour ceux qui vont utiliser le jeu sur un appareil Tegra 3 moins rapide.

Dead Trigger

ComparaisonPeut-être le plus bel exemple de jeu optimisé pour Tegra 3, Dead Trigger. Ce FPS avec des zombies est en effet bien plus réussi visuellement sur les appareils Tegra 3 (et sur l’iPhone 5…) que sur le Galaxy S3 ou le Nexus 4.

Les tests

Le jeu existe pour Android et iOS et fonctionne sur nos quatre périphériques de test. Il n’y a qu’une seule version sous Android, qui s’adapte au GPU.

Les différences

C’est un des jeux où les différences sont flagrantes, et ce dès le début du jeu. On remarque des effets de particules, de la fumée, plus de détails et de l’eau dans la version Tegra 3. Point intéressant à noter, l’iPhone 5 offre visuellement les mêmes effets que la version Tegra 3. Sur le Samsung Galaxy S3 de Samsung, le Nexus 4 de Google et l’iPhone 4 d’Apple, le jeu semble vide en comparaison.

Petit point à savoir, il est possible d’activer les effets supplémentaires sur un smartphone Android rooté.

• Télécharger Dead Trigger sur la logithèque de Tom’s Guide.

Fruit Ninja

ComparaisonFruit Ninja est un classique sur les appareils tactiles : des fruits sont lancés depuis l’extérieur de l’écran et il faut les couper en faisant des gestes sur l’écran tactile. Simple à comprendre et assez addictif. Étonnamment, ce jeu pourtant simple d’aspect est optimisé pour Tegra 3.

Les tests

Le jeu existe en version payante ou gratuite (il y a moins de modes de jeu) et pour Android et iOS. Les optimisations Tegra 3 ne sont disponibles que dans les versions THD, qui sont proposées sur le Play Store à côté des versions classiques. Notons que la version payante de Fruit Ninja THD est plus onéreuse que la version classique : 2,14 € contre 0,93 €.

Les différences

Un jeu où les seuls éléments sont des fruits peut-il vraiment être plus beau sur un appareil doté d’un bon GPU ? Oui et non. Les modèles sont plus précis, les détails sont un peu plus présents et c’est visible quand on regarde bien les fruits. Mais le jeu étant ce qu’il est, ce n’est pas flagrant : quand on doit découper des fruits qui arrivent rapidement du bas de l’écran, le fait que les ananas sont plus détaillés est inutile.

C’est sympathique sur le papier, imperceptible quand on joue.

• Télécharger Fruit Ninja sur la logithèque de Tom’s Guide.

Heroes Call

Comparaison

Heroes Call est un jeu d’action RPG assez réussi visuellement. Les amateurs de Diablo et autres Torchlight (bien évidemment sans atteindre la qualité de ces derniers) ne seront pas déçus.

Les tests

Le jeu existe sur Android et iOS et il est optimisé pour Tegra 3. Si le Play Store ne propose qu’une seule version, le jeu qui sera téléchargé est bien la version THD (optimisée Tegra, donc) alors que les autres appareils téléchargent la version classique.

Les différences

Selon la fiche technique, le jeu offre de meilleurs effets de lumière, une amélioration de la physique et des changements au niveau de la caméra. Si les effets de lumières sont un peu différents sur le HTC One X+ — sans que ce soit flagrant —, nous n’avons pas vraiment vu de différence au niveau de la physique ou de la gestion de la caméra. La seule vraie différence que nous avons pu trouver, c’est le premier ennemi dans la première quête : une araignée géante dans un cas et un gibelin dans un autre cas.

Si les effets de lumière sont subtilement différents sur le HTC One X+, le jeu est par contre identique sur les trois autres appareils.

• Télécharger Heroes Call sur la logithèque de Tom’s Guide.

Princess Punt

ComparaisonVous avez aimé Paf Le Chien ? Princess Punt est un peu le même genre de jeu, mais avec une princesse qui lance des chevaliers sur des glands géants. Il y a un peu de stratégie et c’est assez amusant.

Les tests

Le jeu existe sur Android et iOS, avec deux versions sous Android : une classique et une THD pour les appareils Tegra.

Les différences

Notons deux différences marquantes : des effets de météo dans certains niveaux (rares) et — principale différence entre la version Tegra et les autres — un effet de scintillement autour des personnages du jeu. C’est visuellement inutile dans l’absolu et l’intérêt de cet ajout nous a un peu échappé.

Le jeu est identique sur Google Nexus 4, Samsung Galaxy S3 et iPhone 5.

GTA 3

ComparaisonEst-il besoin de présenter GTA 3 ? Le jeu de Rockstar est mondialement connu et est sorti récemment sur les appareils mobiles. Attention, c’est le seul jeu payant de notre sélection, mais vu le contenu, il mérite les quelques deniers demandés…

Les tests

Le jeu fonctionne sur Android ou sur iOS et nous avons pu le lancer sur nos appareils.

Les différences

Une fois les options réglées dans les paramètres du jeu, notamment la distance de vue et les détails, pas de différences visibles : le jeu est identique sur nos trois appareils Android haut de gamme. Dans les faits, il est même nettement plus fluide sur le Galaxy S3 de Samsung que sur le HTC One X+ doté d’une puce Tegra 3.

Point intéressant, c’est le seul jeu de notre sélection qui est moins réussi sur iOS : la distance de vue — non réglable — est moins grande et les détails sont moins nombreux. De plus, le jeu ne prend pas en charge l’écran 16:9 de l’iPhone 5. Étant donné la puissance du GPU, on peut supposer qu’une version à jour corrigera les soucis.

Galaxy On Fire 2

Galaxy On Fire 2 est un cas à part. Ce jeu d’aventure dans l’espace n’est pas disponible sur toutes les plateformes.

Propulsé dans un avenir dévasté par la guerre, le fameux aventurier de l’espace Keith T. Maxwell trouve la galaxie à la merci d’une puissante race extraterrestre. Pour découvrir la vérité sur cette dangereuse espèce, il n’hésite pas à les combattre sur leur propre terrain. Rejoignez Keith dans une aventure intergalactique faite d’explorations, de pirates, de batailles spatiales, d’étranges extra-terrestres et de romance.

Les tests

ComparaisonLe jeu existe sur Android pour les appareils Tegra 3, sous le nom Galxy On Fire 2 THD. Une version destinée au smartphone Sony Ericsson Xperia Play existe aussi sur le Play Store et elle fonctionne sur le Google Nexus 4, a priori parce que le GPU utilisé est le même, un Adreno de chez Qualcomm. Le Galaxy S3 ne peut par contre pas recevoir ce jeu. Enfin, une version iOS existe.

Les différences

Les trois versions du jeu ne proposent pas exactement les mêmes missions ni les mêmes environnements, mais ça reste malgré tout assez flagrant : la version Tegra 3 est beaucoup plus réussie. Il y a plus de détails dans les textures, dans les effets, le jeu est beaucoup plus beau. La version « Xperia Play » sur le Nexus 4 et la version iOS sont identiques et beaucoup moins réussies graphiquement.

Tegra 3

Zen Pinball

Zen Pinball, comme son nom l’indique, est un jeu de flipper.

Par les créateurs de Zen Pinball, Marvel Pinball et Pinball FX2, découvrez Zen Pinball THD, le jeu de flipper le plus passionnant sur mobile ! Avec des modèles 3D interactifs, des animations révolutionnaires, des fonctionnalités sociales incroyables et un mode Passe et joue multijoueur, Zen Pinball THD propose un jeu incontournable créé par Zen Studios, le leader sur le marché des jeux vidéo de flippers.

ComparaisonLes tests

Le jeu existe pour les appareils Tegra (Zen Pinball THD) et pour iOS, mais pas pour les autres appareils Android.

Les différences

Le jeu offre les mêmes fonctions que la version iPhone, mais avec des effets de lumière en plus sur les bumpers, dans les rampes, sur les éléments de décors, etc. Il n’y a par contre pas plus de détails.

Sprinkle

ComparaisonSprinkle est un jeu comme il en existe tant : des puzzles, un peu de logique, beaucoup d’addiction. Le principe est simple : on doit empêcher un incendie de détruire les maisons des petits habitants mignons.

Les tests

Une seule version, qui détectera le GPU sous Android. Une version iPhone. Le jeu est gratuit, une version plus complète — payante — existe aussi. Il a parfaitement fonctionné sur nos appareils de tests.

Les différences

NVIDIA met en avant les effets d’eau, mais ce que nous avons, la seule différence réellement visible, c’est de la fumée. Et de la fumée dans un jeu qui est basé sur des incendies, c’est un ajout qui finalement a du sens et augmente un peu l’immersion. Ce n’est pas spectaculaire, mais c’est finalement assez joli.

• Télécharger Sprinkle Free sur la logithèque de Tom’s Guide.

Soulcraft

Comparaison

Soulcraft est un jeu d’action RPG, comme Heores Call. Très joli ce jeu Free 2 Play (comprendre gratuit mais il vaut mieux payer pour évoluer rapidement) a une note très correcte sur le PlayStore.

Les tests

Le jeu existe dans une version classique sous Android (pour le Galaxy S3 et le Nexus 4), une version iOS et une version THD, que nous avons utilisée pour le HTC One X+.

Les différences

Au départ, ça ne saute pas aux yeux. Puis on remarque quelques effets de lumière en plus. Ce n’est pas flagrant, mais c’est toujours bon à prendre. Autre petite différence, l’arme du joueur — un ange en armure — n’est pas la même : il a une hache dans certains cas et un marteau de guerre dans la version Tegra.

Le jeu est identique sur le Nexus 4, le Galaxy S3 et l’iPhone.

Des effets parfois marketing

Une page qui fâche : dans beaucoup de cas, les optimisations sont surtout un procédé marketing de la part de NVIDIA.

Entre marketing et choix techniques

Sur Android, c’est assez simple : tous les GPU récents sont capables des mêmes prouesses que Tegra 3. Le fait de limiter certains effets aux puces Tegra est surtout une question marketing, avec parfois des choix techniques. D’une part, NVIDIA travaille avec les développeurs et il y a donc forcément des accords entre NVIDIA et les éditeurs. Une mise en avant sur la Tegra Zone de NVIDIA peut par exemple permettre à un jeu de sortir de l’ombre facilement, alors qu’il y a des milliers de jeux qui se battent en duel sur le Play Store. La seconde chose, c’est que c’est aussi un choix technique : limiter certains effets aux GPU que l’on sait capables de les traiter est cohérent. Beaucoup de smartphones d’entrée de gamme ont des CPU ou des GPU moins performants que Tegra 3 et seraient incapables d’animer les effets.

Deux solutions pour activer les effets

Chainfire 3DDans certains cas, les effets sont activables sur tous les GPU, en prenant évidemment bien en compte que les performances peuvent diminuer. Un jeu comme Dead Trigger, par exemple, peut être modifié manuellement — il faut un périphérique rooté — pour activer les effets dans un fichier de configuration. Dans d’autres cas, quand l’application est la même pour tous les appareils, il est possible de faire croire au jeu que le GPU est un Tegra 3.

Chainfire 3D est le programme le plus courant : il permet de modifier les pilotes OpenGL pour faire croire à un logiciel que le smartphone est équipé d’une puce NVIDIA mais aussi d’une puce Adreno, d’un GPU PowerVR, etc. Attention, le programme modifie certains paramètres systèmes et peut rendre le smartphone inutilisable. Lors de nos tests, nous avons par exemple planté totalement un Samsung Galaxy S3 en testant ce logiciel.

Le problème iOS

Le dernier point, c’est iOS. Apple équipe ses smartphones et ses tablettes avec des GPU très rapides et les performances sont donc très bonnes. Et comme les développeurs de jeux n’ont généralement des accords avec NVIDIA que pour les applications Android, il arrive que les « optimisations » Tegra 3 soient présentes sur l’iPhone, par exemple dans Dead Trigger (encore). De plus, les jeux sont souvent plus rapides sur l’iPhone, à cause d’un GPU surdimensionné et d’une définition un peu moins élevée que sur les appareils Android.

Conclusion

Si vous aimez les jeux vidéo et qu’un effet de lumière vous ravit, il faut choisir un smartphone équipé d’une puce Tegra 3. Même si ce n’est pas toujours flagrant, beaucoup de jeux sont optimisés pour Tegra 3 et ajoutent des petits détails souvent plaisants, sans qu’ils soient totalement nécessaires.

Autre point à prendre en compte, NVIDIA a parfois des exclusivités sur des jeux, qui ne sont alors disponibles que sur Tegra 3 pendant quelques semaines ou quelques mois. Zen Pinball HD ou Galaxy On Fire 2 sont par exemple réservés en partie aux appareils doté d’un GPU Tegra 3.

Bien évidemment, nous pourrions être mauvais esprit et vous dire que dans l’absolu, le meilleur smartphone pour les jeux optimisés Tegra 3… est l’iPhone 5, mais ce n’est pas totalement le cas, les effets ne sont pas tous présents sur l’appareil d’Apple même si les jeux sont souvent plus réussis que sur un smartphone Android lambda.

Finalement, la conclusion est une attente pour l’avenir : vivement Tegra 4. Avec Tegra 3, un GPU qui a un an et qui est une simple évolution d’une puce encore plus ancienne, beaucoup de jeux sont beaux, rapides, détaillés. On attend donc de pied ferme le prochain GPU de NVIDIA et les jeux qui tireront vraiment parti de ce dernier.

Pour les amateurs, un album photo liste les différences dans les 12 jeux que nous avons testé.