PS4 et Xbox One : la next "gêne" face au PC

A l'heure où les deux consoles de nouvelle génération font leur apparition sur les étals français, il nous semble opportun d'étudier leurs architectures matérielles, proches l'une de l'autre et également comparables à celle d'un PC. Quels sont les choix techniques opérés par Microsoft et Sony ? Que valent-ils face au PC ? C'est ce que nous vous proposons de découvrir.

Tout comme la précédente, cette huitième génération de consoles oppose essentiellement Microsoft et Sony sur le plan technique, Nintendo ayant décidé une nouvelle fois de ne pas boxer dans la même catégorie. En effet, les caractéristiques hardware de la Wii la rapprochaient plus d'une PS2 ou d'une Xbox que d'une PS3 ou d'une Xbox 360, et celles de la Wii U la rapprochent plus d'une PS3 ou d'une Xbox 360 que d'une PS4 ou d'une Xbox One. Si ce choix "low-tech" a clairement porté ses fruits par le passé, les choses semblent tout de même beaucoup moins bien parties cette fois-ci pour la firme de Kyoto. Il faut dire qu'en sortant leurs consoles à seulement une semaine d'écart (vendredi 22 novembre pour la Xbox One, vendredi 29 novembre pour la PS4), Microsoft et Sony font en quelque sorte front commun.


Les deux constructeurs ont également accordé leurs violons en termes d'architectures matérielles, à la fois très proches l'une de l'autre et semblables à celle d'un PC. Si une telle situation peut sembler naturelle, il est bon de se rappeler que les choses étaient pourtant très différentes sur la septième génération. Lorsque la PS3 fait son apparition le 22 mars 2007 en Europe, la Xbox 360 occupe le terrain depuis déjà plus d'un an ! Comme pour mieux justifier son retard, Sony met alors en avant son architecture matérielle originale, basée sur un processeur Cell comprenant un PPE (PowerPC Processing Element) épaulé par sept SPE (Synergistic Processing Element). Un choix qui tranchait avec le processeur Xenon triple cœur de la 360. Une véritable dualité était également présente du côté des puces graphiques, puisque celle de la PS3 était fournie par NVIDIA tandis que la Xbox 360 se reposait sur une solution AMD, ou plus exactement ATI à l'époque.


Nous allons voir dans les pages suivantes que, cette fois, les deux constructeurs ont à peu près les mêmes cartes en main, même si certains détails qui différencient les deux consoles ont leur importance. Par ailleurs, ces dernières peuvent-elles rivaliser avec le PC ? Si sur le terrain des fonctionnalités et de la convivialité elles ont éventuellement leur mot à dire (notre propos du jour n'étant pas d'évaluer les fonctionnalités Kinect, Skype, Share, etc.), en ce qui concerne la puissance brute, et donc au final la qualité graphique des jeux, rien n'est moins sûr...Avec cette nouvelle génération, Sony abandonne le processeur Cell et la puce graphique RSX de la PS3, tandis que Microsoft range au placard le processeur IBM et le GPU Xenos de la Xbox 360. Cette fois, les deux constructeurs ont opté pour des architectures très proches, conçues dans les deux cas autour d'un processeur de la gamme AMD Fusion, qui regroupe en son sein le CPU et le GPU.

Spécifications

Le processeur

Au premier abord, il peut paraître surprenant que les deux constructeurs aient choisi d'équiper leurs machines d'un APU (réunion d'un CPU et d'un GPU dans une même puce), alors même que cette solution reste peu répandue dans le monde du PC et qu'elle a été développée initialement pour le marché de la mobilité (portables et tablettes). En conséquence, il ne faut pas s'attendre à des performances au niveau d'un CPU haut de gamme classique. Mais il s'agit là d'une manière efficace de réduire les coûts, de limiter les problèmes de consommation électrique et de surchauffe, ainsi que de simplifier la conception et l'assemblage de la console.



De plus, on imagine aisément qu'AMD a mis dans la balance les économies d'échelle réalisables par toutes les parties à partir du moment où la marque canadienne devenait l'unique fournisseur. Dans tous les cas, même s'il est difficile d'être dans le secret des dieux, le résultat est là : NVIDIA est hors-course sur cette génération de consoles et le concept AMD Fusion trouve enfin un marché de masse.

La partie CPU

Initialement, Sony et Microsoft devaient jouer exactement la même partition en ce qui concerne l'APU retenu, à savoir un processeur AMD Fusion de type Jaguar (8 cœurs, gravure en 28nm) cadencé à 1,6 GHz. Mais en septembre dernier, Microsoft annonçait un boost de dernière minute, portant ainsi la fréquence à 1,75 GHz. S'il s'agit d'un bonus toujours bon à prendre, il ne faut pas non plus tomber la tête la première dans le piège tendu.



Le gain de fréquence atteint à peine les 10%, alors même que les jeux utilisent bien plus le GPU que le CPU. En pratique, le gain de performances risque donc d'être extrêmement minime, voire imperceptible. Cette décision quasi-marketing permet surtout à Microsoft de devancer Sony, sur le papier et sur cette caractéristique technique bien précise, histoire d'impressionner quelques joueurs peu éclairés et contrecarrer les rumeurs (par ailleurs justifiées) prêtant une puissance supérieure à la PS4.

La partie GPU

On retrouve d'ailleurs le même effet d'annonce en ce qui concerne la puce graphique de la Xbox One. Elle devait être au départ cadencée à 800 MHz (comme celle de la PS4), mais fût portée à 853 Mhz en août dernier. Un gain de 6,6 % qui, une nouvelle fois, sert bien plus la communication de Microsoft que les performances brutes de la console. Il faut dire qu'en ce qui concerne le GPU, la Xbox One et la PS4 ne boxent plus du tout dans la même catégorie, et c'est d'ailleurs bien cela qui assure à la PS4 d'être plus performante dans les jeux. Si la puce de la Xbox obtient donc un très léger avantage en termes de fréquences, elle capitule sur tout le reste. D'un côté, nous avons affaire à un circuit graphique de type Pitcairn (celui qui équipe les Radeon HD 7850 et 7870) et de l'autre une architecture Bonaire (qui correspond à la Radeon HD 7790).



La bataille de chiffres ne laisse alors aucun doute : 18 unités de traitement (soit 1152 shaders) contre 12 (768 shaders) pour, au final, une puissance maximum de 1,84 TeraFLOPS contre 1,31, soit une différence de 40% ! De plus, Microsoft a reconnu qu'environ 10% de la puissance graphique étaient réservés aux fonctionnalités du système, notamment la caméra Kinect. La PS4 ne proposant pas de périphérique de ce type, cela lui assure encore un peu plus d'avance. En revanche, puisque les deux machines utilisent une architecture AMD GCN (Graphics Core Next), elles supportent de la même manière OpenGL 4.3, OpenCL 1.2, et Direct3D 11.2.

Les joueurs ayant de la mémoire s'étonneront peut-être que la puissance graphique de la PS4 ne soit que de 1,84 TeraFLOPS (et celle de la Xbox One de 1,31 TeraFLOPS) alors même la PS3 affichait déjà officiellement 1,8 TeraFLOPS en 2006. Sony n'aurait-il pu gagner que 0,04 TeraFLOPS en sept ans ? En réalité, les chiffres annoncés en 2006 pour le RSX étaient totalement faux et guidés par des impératifs marketing. Scandaleux ? Oui, mais guère étonnant quand on se rappelle que la firme japonaise avait également pipeauté la présentation de Killzone 2 à l'E3 2005, en faisant passer un "target render" précalculé pour une véritable séquence de gameplay. Au final, la puissance graphique de la PS3 est généralement estimée à environ 400 GigaFLOPS et celle de la Xbox 360 à 240 GigaFLOPS. Donc pas de panique : les nouvelles consoles sont bel et bien plus puissantes que leurs ancêtres puisque leurs processeurs graphiques peuvent exécuter environ 5 fois plus d'opérations à virgule flottante par seconde.

La mémoire

Si les deux consoles offrent la même quantité de mémoire, elles divergent à la fois sur la nature des puces et sur la manière dont est réparti l'espace mémoire. Ainsi, sur les 8 Go de la Xbox One, seuls 5 sont disponibles pour les jeux, les trois autres étant réservés pour le système d'exploitation. Du côté de chez Swann Sony, la répartition minimale se fait à 4,5 Go contre 2,5 Go, le gigaoctet restant pouvant être alloué aux jeux ou au système en fonction des besoins. La gestion de la mémoire est donc un peu plus souple sur PS4. Mais là où le bât blesse vraiment pour Microsoft, c'est que sa GDDR3 est cadencée à 2133 Mhz, alors que la GDDRR5 de la PS4 tourne à 5500 MHz. Résultat des courses : une bande passante de 68,26 Go/s d'un côté, contre une valeur de 176 Go/s de l'autre...



Le combat est-il une nouvelle fois perdu pour la Xbox One ? Eh bien pas tout à fait, car Microsoft a une arme secrète. En effet, le processeur de la console embarque directement 32 Mo de mémoire à haute vitesse ESRAM. La bande passante de cette dernière monte à 204 Go/s (102 dans chaque direction) et peut théoriquement - et en partie - compenser les performances moindres de la GDDR3. Mais il faut pour cela que les développeurs se donnent la peine de l'utiliser. Si on peut penser que ce sera le cas puisque la Xbox 360 proposait déjà un système similaire (avec 10 Mo de EDRAM), un codeur un peu fainéant trouvera toujours qu'il est plus simple de tout loger directement dans la GDDR, d'autant plus qu'il procédera forcément ainsi pour la version PS4 de son jeu.

Le disque dur

Pour des raisons de coût, aucun des deux constructeurs n'a jugé bon de doter sa machine d'un SSD, qui aurait pourtant diminué drastiquement les temps de chargement des jeux et aurait donné un bon coup de boost au système dans son ensemble. Surtout que dans les deux cas, le disque dur retenu ne tourne qu'à 5400 tours par minute alors qu'une vitesse de 7200 tours par minute est devenue la norme depuis de nombreuses années.

Du coup, la capacité de 500 Go ne paraît pas non plus formidable. Heureusement, il est possible de changer ce maillon faible, que ce soit pour augmenter les performances en choisissant un SSD, ou pour étendre l'espace de stockage en utilisant un disque dur classique de grande capacité.

Sur PS4, la manœuvre est vivement encouragée par Sony, qui a tout prévu pour vous simplifier la tâche. En ôtant le capot brillant situé sur la gauche de la console, vous découvrirez une vis spéciale portant les symboles Playstation (croix, carré, triangle, cercle). Il suffit de la dévisser pour pouvoir retirer le support du disque dur. Il n'y a plus ensuite qu'à remplacer ce dernier par le nouveau disque et tout remettre en place.



Sur Xbox One, l'opération est plus compliquée et plus risquée, car Microsoft ne la supporte pas officiellement. Pour accéder au disque dur, il faut ouvrir complètement la console, dévisser le haut-parleur et la puce Wifi, et enfin démonter le châssis métallique. Pas de quoi effrayer un bidouilleur de PC, mais pour un joueur peu habitué à manier le tournevis, c'est une autre histoire. Et surtout, cette opération annule la garantie de la Xbox One.De mémoire de gamer, jamais des consoles n'auront proposé une architecture aussi proche de celle des PC. Même si le fait d'avoir choisi un APU sort relativement de l'ordinaire, on reste dans le cadre d'un processeur x86 équipé d'une puce graphique éprouvée. Du coup, la comparaison avec nos machines de bureau, en termes de performances comme de rapport qualité/prix, devient relativement simple.



Ainsi, il apparaît déjà clairement que la Xbox One et la PS4 ne sont pas capables de rivaliser avec un PC haut de gamme. On l'a vu, leurs circuits graphiques sont comparables à des Radeon HD 7790 (Radeon HD 7790 : la débonnaire ?) et 7870 (AMD Radeon HD 7850/7870 : la relève des Radeon HD 5850 ?). Si ces cartes graphiques sont très honorables, leur puissance reste très loin derrière celle des récentes Radeon R9 290X et autres GeForce GTX 780 Ti. Reprenons par exemple les chiffres de nos tests effectués ces derniers mois sur Battlefield 3 qui, avant Battlefield 4, était l'un des jeux les plus "next-gen".



Bien sûr, il faut garder à l'esprit que les puces graphiques de la PS4 et de la Xbox One ne sont pas exactement semblables aux Radeon testées, que le système d'exploitation n'est pas le même, que les développeurs sont plus à même d'optimiser leur code sur consoles puisque la configuration est fixe, et que les jeux exclusifs sont susceptibles d'utiliser au maximum les capacités de chaque machine. Mais à moins d'être particulièrement de mauvaise foi, le constat reste clair : les PC haut de gamme sont d'ores et déjà totalement hors de portée de la "next gen". Ce qui est bien naturel après tout étant donné qu'une Radeon R9 290X, ou une GeForce GTX 780 Ti, coûte à elle seule déjà plus cher qu'une PS4 complète !



Donc, essayons maintenant plutôt de nous positionner sur le terrain du milieu de gamme. Plus précisément en abordant les choses en sens inverse : combien coûterait un PC à peu près équivalent à une Xbox One ou une PS4 ? Etablissons pour cela une petite liste de courses :

• Processeur AMD FX 8120 (3.1 Ghz, 8 cœurs) : environ 140 €
• Carte graphique Radeon HD 7790 : environ 100 €
• Mémoire 8 Go DDR3 2133 : environ 90 €
• Disque dur 500 Go 2,5" : environ 45 €
• Lecteur Blu-ray : environ 60 €
• Carte mère AM3+, USB 3.0 : environ 70 €
• Boîtier + alimentation : environ 70 €
• Clavier + souris : environ 50 €

Au final l'addition se monte à 625 €, modulo toutes les variations qu'on pourrait appliquer sur ce thème puisque les composants ne correspondent qu'approximativement à ceux des consoles. Le prix est d'ailleurs nettement supérieur à celui d'une PS4 (environ 400 €) ou d'une Xbox One (environ 500 €, Kinect inclus). Mais cela se justifie par les économies d'échelle réalisées par Microsoft comme Sony et, surtout, leur capacité à perdre de l'argent sur les ventes de consoles pour mieux en gagner avec la dîme prélevée sur chaque jeu (ce qui explique le prix inférieur des jeux PC par rapport à leurs équivalents sur consoles).

Il apparaît donc que ces consoles ultra-modernes correspondent plus ou moins à un PC de milieu de gamme. Cela peut paraître amplement suffisant mais il faut garder à l'esprit que, durant les prochaines années, les performances brutes des PC vont drastiquement augmenter tandis que celles des consoles ne bougeront pas d'un pouce. Du coup, certains espoirs suscités un temps par cette next-gen (notamment la possibilité de jouer en 4K) tombent à l'eau et ne seront réalisés que par les PC d'ici quelques temps.

Il en va de même pour la réalité virtuelle, remise au goût du jour ces derniers mois par l'Oculus RIft. Ainsi Palmer Luckey, concepteur de ce périphérique prometteur, déclarait récemment que la Xbox One comme la PS4 étaient "trop limitées" pour fournir une expérience de réalité virtuelle satisfaisante...En voyant le jour huit années après la précédente, la nouvelle génération de consoles promettait monts et merveilles. Mais en ce qui concerne les caractéristiques techniques pures, les deux constructeurs ont clairement manqué d'ambition, et peut-être même de vision à long terme.

On a tendance à l'oublier, mais à sa sortie en novembre 2005, la Xbox 360 proposait une configuration et des performances équivalentes, voire supérieures, à celles d'un PC haut de gamme. De plus, les progrès graphiques par rapport à la toute première Xbox étaient évidents (résolution HD, modélisation plus riches en polygones, textures plus détaillées...). Il en était naturellement de même pour la PS3 par rapport à la PS2. Mais le passage à témoin de cette année 2013 n'est pas aussi spectaculaire. Si cela peut en partie s'expliquer par le niveau déjà élevé des graphismes de la génération précédente, ce n'est hélas pas la seule raison.



Sony, et encore plus Microsoft, ont manifestement été trop timides quant aux choix des composants de leurs machines. Le succès insolent de la modeste Wii de Nintendo il y a six ans et le prix trop élevé de la PS3 à sa sortie (600 euros contre 400 pour la PS4) ont certainement freiné leurs ardeurs en matière de puissance brute. L'avenir dira s'il s'agissait ou non d'un bon calcul mais, pour la première fois, les consoles de dernière génération font tout de suite moins bien qu'un PC de milieu de gamme.


Les premiers jeux sortis laissent d'ailleurs un goût légèrement amer. Alors que la 4K s'apprête à envahir le marché, la plupart des titres restent incapables de proposer 60 images par seconde en full HD, et se contentent donc d'un simple upscaling en 1080p. Ainsi, Battlefield 4 tourne en 720p sur Xbox One et en 900p sur PS4. Call of Duty Ghosts se contente également du 720p sur Xbox One (mais, après l'installation d'un patch "day one", supporte tout de même le 1080p sur PS4). L'exclusivité Microsoft Dead Rising 3 affiche seulement 30 images par seconde en 720p. Et avec 30 images par seconde en 900p, Ryse : Son of Rome ne fait guère mieux.



Quant aux exclusivités de Sony, Knack et Killzone : Shadow Fall, elles proposent bel et bien du 1080p mais dépassent rarement les 30 ips. Pendant ce temps, NVIDIA pousse le 4K avec ses Battlebox sur le terrain du très haut de gamme, tandis que les Steambox, qui devraient proposer un excellent rapport qualité/prix, se préparent à envahir nos salons. Ajoutez à cela les espoirs placés dans l'Oculus Rift, et les consoles de nouvelle génération pourraient bien paraître dépassées d'ici seulement deux ou trois ans. A moins que les développeurs ne poussent très loin l'optimisation et réussissent finalement à cumuler beauté et fluidité ? C'est tout le mal qu'on leur souhaite !

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• Le test de la PS4 de Sony ;
• Celui de la Xbox One de Microsoft.