Voici un nouveau dossier sur la dernière console de Nintendo : Le GameCube. On vous fera part de la face cachée de cette machine, ce qui permet de faire tourner les jeux, le hardware. Ici nous mettrons tout en œuvre pour corriger les nombreuses erreurs circulant sur le web comme le nombres de polygones, la mémoire, le CPU.
 
 

Avant de commencer, on tient à vous prévenir que ce dossier comportera des termes très techniques, mais nous ferons en sorte que tout soit compréhensible par tous. Sur ce bonne lecture!
 

Le CPU (intelligence artificielle, ou processeur)

Voici une des pièces maîtresses du GameCube. Son rôle a été trop souvent fait l'objet d'erreur d'interprétation du type : "485 MHz c'est pas top" ou " Sa puissance lui permit pas de surpasser l'Emotion Engine de la PS2"... Mais sachez que le processeur est du type mac, ce qui signifie que pour avoir son équivalence PC, il faut multipliuer par 2: le gamecube a donc un CPU équivalent à 970 Mhz sur PC. Donc la Game Cube est une console surpuissante, devancant la PS 2 (295 Mhz) et même la XBOX (733 Mhz). Sinon, mettons tout à plat et commençons par ses caractéristiques techniques (on expliquera chacune de ces dernières) :
 

UMT[" Unité de micro traitement "]
- Custom IBM Power PC "Gekko" propriétaire: C'est le nom du processeur principal (CPU) du GameCube.
 

Processus de fabrication
- Technologie IBM cuivre 0,18 micron: Il y a 2 informations, cuivre et 0.18 micron. Le Gekko est fabriqué avec du cuivre, ceci permet un meilleur passage de l'électricité, et donc de moins chauffer. Le 0.18 micron veut dire qu'IBM a intégré des transistors
(le plus petit élément existant sur les processeurs) d'une taille de 0.18 micron (0.18 millionième de mètre). Cette petite taille est très utile puisque IBM peut en placer des millions sur une toute petite surface, et donc bénéficier de plus de puissance.

Fréquence de base
- 485 MHz : un processeur a besoin d'électricité pour fonctionner. La fréquence sert a envoyer ce courant un certain nombre de fois. "Hz" veut dire un seul envoi. "M" veut dire millions, donc le CPU du GameCube reçoit 485 millions de fois du courant en 1 seconde. Forcément, cela chauffe, donc c'est pour cela que la taille des transistors est aussi petite car c'est plus facile de refroidir un petit processeur qu'un très grand.
 

Capacité du processeur central
- 1125 Dmips [Dhrystone 2.1] : Ceci signifie que le GameCube peut traiter 1125 millions d'opérations par seconde. Ces opérations se font sur les entiers (sans virgule). Ils sont beaucoup utilisés pour l'intelligence artificielle, et le corps du jeu.
 

Précision des données internes
- Intégrateur de 32 bits & Virgule flottante de 64 bits : En fait plus il y a de bits, plus la précision d'un résultat sera grande. "Intégrateur" représente les entiers. "Virgule flottante" représente les nombres avec une virgule (très important pour la 3D où la précision est très importante, ceci explique l'utilisation des 64bits).
 

Bus externe
- Largeur de bande maximale de 1,3 Go/seconde [espace adresse de 32 bits, bus de données de 64 bits horloge de 162 MHz] : pour communiquer avec les autres composants, il faut un bus externe. La bande représente la quantité de données qui peuvent passer par ce bus. le "Go/seconde" veut dire milliards de caractères.
 

Mémoire cache interne
- L1:Instruction 32 Ko, Données 32 Ko [8 voies] L2: 256 Ko [2 voies] : Ces petites mémoires sont très importantes pour le GameCube. La mémoire principale est trop lente donc on utilise la mémoire cache où sont stockées les données ou instructions (= opérations) les plus souvent utilisées. "L1" est la mémoire la plus rapide d'un CPU. "L2" est une mémoire un peu plus lente mais très rapide quand même. Elles sont composées de "Sram" (mémoire très rapide au contraire de la Dram utilisée dans les mémoires principales des consoles).

Alors que doit-on retenir de tout cela ? Simplement que le GameCube dispose d'un CPU très puissant. Sa grande mémoire cache lui permet de fonctionner plus efficacement et donc plus facilement, c'est pour cela que Nintendo insiste sur le fait que sa console est très facile a programmer. Par contre il est moins puissant que l'Emotion Engine de la PS2. Mais ce dernier doit tout gérer alors que le Gekko ne gère que les informations principales (toutes les informations ne se rapportant pas aux graphismes et au son).

Le Flipper
Intégration à grande échelle du système
- "Flipper" ATI/Nintendo propriétaire : C'est le nom du processeur graphique(GPU) du GameCube.
 

Processus de fabrication
- Processus DRAM intégré NEC 0,18 micron : Ceci veut dire que ce GPU a de la mémoire intégrée en très grande quantité.
 

Fréquence de base
- 162 MHz : La fréquence est beaucoup moins grande que celle du CPU. Il y a une raison : ce processeur est beaucoup plus grand et dispose 51 millions de transistors (contre 21 millions pour le Gekko).
 

Tampon de trame intégré
- Approx. 2 Mo de temps d'attente durable : 6,2 ns [1T-SRAM] : C'est une partie de la mémoire intégrée au Flipper. Elle sert a stocker la résolution, les couleurs et la profondeur de l'image.
 

Mémoire cache de texture intégrée
- Approx. 1 Mo de temps d'attente durable : 6,2 ns [1T-SRAM] : C'est l'autre partie de la mémoire intégrée au Flipper. Elle permet d'accélérer le chargement et le stockage des textures.
 

Largeur de bande de lecture de texture
- 10,4 Go/seconde [maximum] : c'est la quantité de textures qui peut passer en 1 seconde dans la mémoire cache de texture intégrée.
 

Largeur de bande principale de mémoire
- 2,6 Go/seconde [maximum] : C'est la quantité de données qui peut passer dans la mémoire vive principale du GameCube.
 

Profondeur des pixels
- Couleurs 24 bits, Mémoire tampon Z 24 bits
 

Si vous n'avez toujours pas mal à la tête, prenez votre courage à deux mains et allez lire la seconde page de ce dossier !

Fonctions de traitement des images
- Effet brouillard, Antirepliement de sous-pixels, 8 lumières matérielles, Fusion Alpha, Conception de texture virtuelle, Multi-texture, Mapping de mémoire annexe, Mapping d'environnement, Mapping MIP, Filtrage bilinéaire, Filtrage trilinéaire, Filtrage anisotrope, Décompression de texture en temps réel [S3TC], Décompression de la liste d'affichage en temps réel, Filtre matériel anti-scintillement à 3 lignes. Nous ne reviendrons pas en détail sur toutes ces fonctions, un dossier très complet le fait sur Puissance Nintendo.

Le Flipper est l'aspect le plus incompris et le plus critiqué sur le web. Déjà, il a été annoncé qu'il ne pourrait gérer qu'entre 6 et 12 millions de polygones par seconde. C'est bien ridicule face aux 116.5 millions de la XBOX et 66 millions de la PS2 me direz vous ? Mais Sony et Microsoft n'indiquent pas que leurs millions de polygones sont calculés sans aucun effet, c'est à dire en 3D fil de fer, sans textures ni lumières. Le GameCube peut mettre tous les effets possibles tout en conservant son taux de 6 à 12 millions de polygones par seconde. Mieux que ca, le GameCube peut aller jusqu'à 20 millions très facilement d'après certains développeurs. Un exemple? Star Wars Rogue Leader gère 15 millions de polygones par seconde avec presque tous les effets activés. Impressionnant, non?

Une autre critique dit que le GameCube ne peut pas gérer les vertex et les pixels shaders (ce sont des techniques de calculs programmables utilisées dans les films en images de synthèse comme Jurassic Park ou Final Fantasy). Ceci est en partie vrai et en partie faux. Les vertex shaders sont des opérations sur les sommets des polygones pour permettre certains mouvements comme les expressions faciales. Cela sert aussi à intégrer des lumières sur ces sommets. Normalement la XBOX est la seule console pouvant gérer cet effet mais certains jeux sur Gamecube l'utilisent aussi (Star Wars, Luigi Mansion, Resident Evil). Comment cela est-il possible? Cette fonction est en fait émulée par le Gekko et ses virgules flottantes.

Les pixels shaders sont utilisés pour créer des effets sur les textures comme le Cel Shading, le Bump Mapping, l'environment mapping, les lumières au pixel. En fait le GameCube ne peut pas les gérer mais elle a un TeV pipeline contenu dans le Flipper. Qu'est-ce que c'est ? C'est l'endroit ou sont créées les textures du GameCube. C'est grâce à cette partie qu'elle peut créer 8 textures par polygone et ceci permet de simuler les pixel shaders. Voila pourquoi le GameCube fait du Bump Mapping (Star Wars), peut créer des liquides si proches de la réalité (Mario Sunshine), du Cel Shading (Zelda).
 

La mémoire
Voici la partie la plus importante du GameCube : sa mémoire. Il existe 2 types de mémoire principale sur console (ram) : la Dram et la Sram. La première est composée de blocs d'un transistor, elle n'est malheureusement pas très efficace. Pourquoi? Car pour garder les informations, elle est obligée de se vider et de se recharger tout le temps. Ceci diminue beaucoup la quantité de données qui peut réellement passer dans cette mémoire.

La Sram par contre est composée de bloc de 4 à 6 transistors, et donc elle n'est pas obligée de se vider et se recharger pour garder les informations. Ceci lui permet d'être 4 à 6 fois plus efficaces mais aussi 4 à 6 fois plus chère et grande!

C'est là que la 1T-Sram (conçue par MoSys) du GameCube entre en jeu ! C'est de la Dram modifiée de telle sorte à approcher les performances de de la Sram pour un prix comparable à la Dram classique. La mémoire principale de la console est composée de cette ram. Elle est bien plus efficace que celle la PS2 ou de la XBOX (basée toutes les 2 sur la Dram), mais en plus si vous prenez le détail des spécifications du Flipper (plus haut dans le dossier), vous verrez que les 3 Mo évoqués sont aussi de la 1T-Sram. Pourquoi? Car si Nintendo avait utilisé 3 Mo de Sram classique dans son Flipper, elle aurait vendu le GameCube a 500 dollars.....Cette ram intégrée au Flipper permet au GameCube d'atteindre des performances réelles très grandes (le contraire de la XBOX et la PS2).
 

Le son
Le Flipper contient aussi la partie sonore du GameCube. Celle-ci est très puissante. Elle gère 64 voies 3D et a été conçue par Factor 5, le développeur de Star Wars Rogue Leader sur GameCube. Elle a accès à 16 Mo de Dram classique assez lente, mais suffisante pour des calculs sonores ou le stockage des menus de sélection. Elle gère aussi le Dolby Prologic 2 (qui permet de simuler un effet 3D à partir d'un son Stéréo) mais pas le Dolby 5.1.

Erreur de Nintendo de ne pas avoir inclus le 5.1 ? Et bien sur ce point Nintendo a encore pensé a une chose très importante : le jeu ! Le 5.1 est très bon pour les films mais ses temps de réponses sont trop grands pour être applicable dans un jeu. Le Dolby Prologic 2 n'a pas ce problème.
 

En conclusion
 

Voici la question qui taraude bon nombres de personnes : laquelle des 3 consoles est la plus puissante ? La réponse est simple : la PS2 est la moins puissante, la Xbox est légèrement supérieure au GameCube. Mais alors pourquoi tout le monde pense que la XBOX surclasse le GameCube ? Sur le papier, la XBOX est effectivement la plus puissante, elle dispose de plus de fonctionnalités. Mais c'est vraiment vrai sur PC ! Sur console, Microsoft a intégré tellement de choses inutiles, et une ram qui bride un peu les performances de sa machine. Le GameCube par contre a été conçue pour le domaine de la console et sa ram lui permet de rattraper son manque de puissance sur le papier. Ne perdons jamais de vue le fait que le plus important, ce n'est pas laquelle des 3 consoles est la plus puissante, ce sont les jeux qui tournent dessus !
 

Nous espérons que ce dossier vous aura permis de mieux comprendre le GameCube mais aussi de ne pas tomber dans le piège des fausses informations.