Pour être clair, ces résultats de 200 FPS ont été obtenus sur du matériel haut de gamme Nvidia Spark, mais le fait qu’il fonctionne grâce à l’émulation est un exploit technique monumental. Alors, pourquoi les joueurs lambda devraient-ils s’intéresser à un paquet Linux expérimental ? Eh bien, parce qu’il représente l’avenir du jeu vidéo.

Une plongée dans la technologie

Dans cette analyse, nous allons examiner la magie de FEX Emu, la raison secrète pour laquelle Valve investit massivement dans ce projet et comment cela prépare le terrain pour une révolution dans le domaine des jeux vidéo. Que vous soyez un passionné de Linux ou que vous attendiez simplement la sortie du Steam Deck 2, voici l’histoire de la chute des barrières du jeu sur PC.

Briser la barrière architecturale

Pour comprendre pourquoi cette nouvelle concernant Ubuntu est si importante, nous devons d’abord comprendre la barrière architecturale des ordinateurs. Au cours des 30 dernières années, le monde du jeu sur PC n’a pratiquement parlé que du x86. Presque tous les jeux jamais créés ont été écrits spécifiquement pour les processeurs x86.

ARM, quant à lui, est le roi de l’efficacité. Mais comme les instructions sont différentes, une puce ARM ne sait littéralement pas quoi faire avec un exécutable Steam, ou du moins c’était le cas auparavant.

La magie de FEX Emu

Au cœur de cette avancée révolutionnaire se trouve FEX emu, un projet financé par Valve depuis près d’une décennie. Si beaucoup connaissent l’émulation grâce à des applications telles que la possibilité de jouer à d’anciens jeux Nintendo sur un PC, FEX est un recompilateur binaire. Comme l’a expliqué le développeur Tony Wasurka dans son analyse sur le dépassement des barrières architecturales, la tâche d’émuler un CPU x86 est monumentale.

FEX ne se contente pas de deviner ce que le jeu essaie de faire, il prend le code d’assemblage x86 et le recompile en une représentation intermédiaire. Cette IR est un terrain neutre où FEX peut optimiser le code, en éliminant les étapes redondantes avant de finalement produire des instructions natives ARM 64.

Nous pouvons utiliser notre représentation interne et nous assurer de faire des choses comme l’élimination des constantes, par exemple, afin de garantir que le code que nous utilisons pour générer le code ARM soit aussi minimal que possible. Mais cette optimisation est essentielle car, comme le dit l’équipe FEX, nous devons toujours nous assurer que tout fonctionne rapidement, car nous ne voulons pas avoir de diaporama. Nous voulons réellement utiliser les applications que nous émulons et pour cela, nous avons besoin d’une implémentation rapide de l’ensemble.

C’est évidemment très important pour les jeux, car vous voulez que les jeux fonctionnent, mais aussi qu’ils fonctionnent bien. En utilisant ce processus de traduction en plusieurs étapes, FEX peut se rapprocher considérablement de la taille d’entrée d’origine, tout en maintenant une surcharge suffisamment faible pour exécuter des jeux 3D exigeants. Vous avez peut-être déjà essayé FEX sans même le savoir, avec des éléments tels que le hub de jeux.

Résoudre le modèle de mémoire

L’un des aspects les plus fascinants et les plus difficiles du projet FEX est ce qu’on appelle le modèle de mémoire. C’est la raison pour laquelle de nombreux émulateurs échouent. Dans son analyse, Tony a utilisé un exemple brillant. Nous avons deux threads dans notre programme et le premier essaie simplement d’amener le second thread à calculer un résultat.

Imaginez un programme dans lequel une partie du CPU calcule un résultat 42 et une autre partie attend qu’un indicateur « done » passe à un. Sur une puce x86, vous avez la garantie que si le drapeau « terminé » est à un, le résultat est prêt. Sur ARM, cependant, le CPU décide de réorganiser ces instructions pour plus d’efficacité. Il peut basculer le drapeau « terminé » avant que le résultat ne soit entièrement écrit en mémoire. Cela crée une condition de concurrence où le programme voit le drapeau, vérifie les résultats et obtient un zéro au lieu de 42.

Par exemple, ils ont découvert un modèle spécifique utilisé par presque tous les jeux Unity, un tampon circulaire de 61 bits. En créant un hack ou une heuristique spécifique pour ce modèle, FEX peut désactiver les vérifications de mémoire coûteuses pour tout le reste, ce qui améliore considérablement les performances de ces jeux Unity. C’est un peu un hack, mais comme il fonctionne de manière si cohérente sur une large gamme de bibliothèques, cela en vaut vraiment la peine dans ce cas.

Le nouveau Steam Snap d’Ubuntu

Donc, FEX MU est le moteur qui alimente tout cela. Mais comment, en tant qu’utilisateur, pouvez-vous le faire fonctionner sans avoir un doctorat en informatique ? C’est là que le nouveau Steam Snap de Canonical entre en jeu. Pour être clair, Ubuntu a spécifiquement déclaré qu’il ne s’agissait pas d’un partenariat direct avec Valve, mais il est évident qu’ils utilisent Steam FEX et Proton, tous les projets Valve, pour que cela fonctionne.

Auparavant, configurer Steam sur ARM était un véritable cauchemar. Il fallait installer manuellement FEX, configurer x86 root FS, puis trouver comment relier vos pilotes graphiques. Ubuntu a résolu ce problème en utilisant le format snap. Vous vous demandez peut-être pourquoi une distribution Linux comme Ubuntu travaille si dur sur ce projet. La réponse se trouve chez Valve.

L’investissement secret de Valve

Ce n’est plus un secret que Valve finance le développement de FEX MU. Tony l’a explicitement déclaré dans son article : nous sommes en fait payés pour améliorer FEX. Rien de tout cela n’aurait donc été possible sans le soutien financier de Valve. Encore une fois, merci beaucoup pour cela.

Et la première réponse est le Steam Frame. Le nouveau casque de Valve, le Steam Frame, fonctionne avec une puce ARM, similaire aux processeurs du MetaQuest. Pour rendre un casque VR léger et économe en batterie, il faut presque obligatoirement utiliser ARM. Mais Valve ne peut pas lancer un casque VR sans aucun jeu. Ainsi, en finançant FEX MU, Valve s’assure que dès le premier jour, son casque basé sur ARM pourra faire fonctionner l’ensemble de la bibliothèque existante.

Mais cela ne concerne pas uniquement la VR. Cela concerne également le Steam Deck 2 et tout autre matériel futur, même celui d’autres fabricants. L’efficacité des puces ARM rivalise désormais avec celle des puces Intel et AMD dans le domaine des appareils portables, et la surpasse même dans certains cas. En perfectionnant aujourd’hui cette couche de traduction, Valve supprime le verrouillage architectural. Ils font en sorte qu’à l’avenir, ils puissent choisir la puce la plus puissante et la plus efficace, qu’elle soit x86 ou ARM, et que vos jeux fonctionnent tout simplement.

Dans des interviews récentes, Pierre, un employé de Valve, a déclaré qu’ils attendaient l’émergence d’un paysage SOC approprié, suggérant que l’autonomie supérieure et les performances par watt de l’ARM pourraient être exactement ce dont ils ont besoin pour un véritable prochain G Steam Deck 2.

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Performances et benchmarks

Examinons maintenant les chiffres réels de cette actualité et le fonctionnement de Steam sur ARM, car c’est la partie la plus intéressante pour tout joueur. Canonical a effectué ses principaux tests sur le Nvidia DGX Spark. Il s’agit d’une plateforme de développement haut de gamme, mais les résultats prouvent que la pile logicielle est prête pour les grandes ligues.

Par exemple, Cyberpunk 2077 a atteint plus de 200 FPS en utilisant DLSS via Proton. Quant à Counter Strike 2, il a été décrit comme fluide, sans problème de performance notable, lors de sessions de plus de deux heures. Il y avait même Hollow Night Silkong, qui a également été testé et décrit comme très fluide. Dota 2 et Portal 2 n’ont présenté aucun problème notable et fonctionnaient comme des applications natives.

Ils ont même testé plusieurs autres jeux, que vous pouvez consulter dans cette liste. Cependant, il faut rester réaliste. Il s’agit d’une version bêta expérimentale. Si vous utilisez un ordinateur portable Qualcomm Snapdragon X, il existe un problème connu qui empêche le client Steam de fonctionner correctement. Canonical étudie actuellement ce problème, mais cela nous rappelle que l’ARM sur Linux en est encore à ses débuts et ne fera que s’améliorer à partir de là.

Comment participer à la bêta

Si vous possédez un appareil ARM 64 fonctionnant sous Ubuntu et que vous souhaitez participer à la bêta, la procédure est assez simple, mais vous devez suivre l’ordre indiqué. La première fois que vous lancez un jeu, FEX doit créer un cache de code. Cela peut prendre jusqu’à 10 minutes, mais FEX pré-traduit essentiellement certaines parties du jeu sur le disque afin que la prochaine fois que vous jouez, le chargement soit instantané et sans saccades. Vous pouvez désormais essayer Steam Gaming directement sur ARM 64.

Lors de cette première exécution, FEX gardera une trace de tous les blocs qui ont été exécutés, de tous les emplacements dans le code que le jeu a essayé d’exécuter. Et lors de la prochaine exécution du jeu, FEX mettra en avant tous les processus de compilation qui étaient auparavant effectués à la volée, puis il collectera un énorme fichier binaire et l’enregistrera sur le disque afin que les exécutions suivantes du jeu n’aient plus besoin d’utiliser le recompilateur dans la plupart des cas.

Ce Ubuntu Steam Snap est la première fois qu’un grand système d’exploitation offre aux utilisateurs une solution en un clic au problème des jeux ARM. Il réunit le financement de Valve, le génie technique de FEX MU et le packaging de Canonical. Comme l’a conclu Tony Wirka dans son article, vous commencez à voir se dessiner une tendance. La simulation x86 n’a rien de magique. Enfin, peut-être que si, mais cela demande aussi beaucoup de travail. Malheureusement, ce travail porte enfin ses fruits et les joueurs peuvent désormais l’essayer.

A lire : Ubuntu’s New ARM Steam Snap is Available for Testing – par Joey Sneddon

Questions fréquentes

Qu’est-ce que Steam Snap pour ARM 64 ?

Il s’agit d’un package expérimental publié par Ubuntu qui regroupe Steam et une couche de traduction appelée FEX Emu, permettant aux utilisateurs de jouer à des jeux x86 sur des appareils basés sur ARM.

Pourquoi Valve finance-t-il FEX Emu ?

Valve finance le projet afin de garantir que ses futurs matériels, tels que le casque Steam Frame VR et potentiellement le Steam Deck 2, puissent exécuter la bibliothèque Steam existante, quelle que soit l’architecture du processeur utilisé.

Quelles performances puis-je attendre des jeux sur ARM utilisant FEX ?

Les tests effectués sur du matériel haut de gamme tel que le Nvidia DGX Spark montrent des résultats impressionnants, avec Cyberpunk 2077 tournant à plus de 200 FPS et Counter Strike 2 fonctionnant sans problème, bien qu’il s’agisse encore d’une version bêta expérimentale.

Comment fonctionne la couche de traduction FEX ?

FEX agit comme un recompilateur binaire qui prend le code d’assemblage x86, le convertit en une représentation intermédiaire pour l’optimiser, puis génère des instructions natives ARM 64 afin que le jeu puisse fonctionner efficacement.

Est-il difficile de configurer Steam sur ARM actuellement ?

Grâce au nouveau Ubuntu Snap, le processus est beaucoup plus simple qu’auparavant, car il n’est plus nécessaire d’installer manuellement FEX, de configurer le FS racine x86 ou de relier les pilotes graphiques, même si le premier lancement du jeu nécessite la création d’un cache de code.