Riot Games : L'optimisation des performances augmente le niveau des jeux

Une collaboration technique avec Intel permet au nouveau titre VALORANT de pulvériser les records de jeu.

En bref :

  • Riot Games a été fondé en 2006 pour changer la façon dont les jeux vidéo sont développés, publiés et pris en charge pour les joueurs.

  • Riot Games et les ingénieurs d'Intel ont travaillé ensemble pour optimiser les performances de ses serveurs de jeux sur des processeurs Intel® Xeon® Scalable afin d'atteindre des objectifs ambitieux en matière d'expérience des joueurs et d'accueillir le nombre de jeux souhaité sur son infrastructure d'une manière économiquement viable. Dans le même temps, il est resté essentiel de respecter les paramètres d'expérience des joueurs, notamment en veillant à ce que la latence et les sauts d'images demeurent dans des limites acceptables.

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Dans une enquête sur les tendances des médias numériques en 2020, Deloitte a confirmé ce que beaucoup de gens dans l'industrie du jeu savaient déjà : la base d'utilisateurs continue de croître. L'enquête a révélé qu'un tiers des consommateurs interrogés avaient récemment - et pour la première fois - souscrit à un service de jeux vidéo, utilisé un service de jeux dans le Cloud ou regardé un e-sport ou un événement sportif virtuel 1

En guise d'explication, les observateurs de l'industrie soulignent l'importance du divertissement interactif chez les jeunes générations qui ont grandi en ligne et qui jouent aux jeux vidéo, ainsi que la popularité croissante des jeux multijoueurs en ligne. La prolifération de la 5G, des consoles portables et des jeux sur PC sont d'autres tendances émergentes qui contribuent à susciter l'intérêt et à attirer de nouveaux utilisateurs.

Ensemble, ces développements et d'autres encore créent de nouvelles possibilités pour l'industrie du jeu d'innover et de créer de merveilleuses expériences pour les joueurs afin de gagner de nouveaux joueurs et de convertir les joueurs occasionnels en joueurs dévoués à long terme. Après plus d'une décennie de jeu inégalé et de leadership record, Riot Games s'est tournée vers son partenaire de longue date, Intel, pour l'aider à relever la barre à nouveau pour la sortie de son nouveau jeu de tir à la première personne (FPS), VALORANT.

« Lorsque nous avons commencé, nous étions seulement à 50 ms de calcul par image, donc nous avions du pain sur la planche. Nous nous sommes souvent demandé : « Est-ce même possible ? » Heureusement, l'équipe de Cloud Computing d'Intel nous a énormément aidés. Nous avons pu plonger en profondeur, en regardant comment nos logiciels et le matériel Intel interagissaient » - Brent Randall, ingénieur logiciel de l'équipe, Riot Games

Riot Games est en tête avec League of Legends

Riot Games a été fondé en 2006 pour changer la façon dont les jeux vidéo sont développés, publiés et pris en charge pour les joueurs. En 2009, la compagnie a publié son premier titre, League of Legends. Grâce à la priorité accordée aux joueurs par Riot Games, le jeu est devenu l'un des plus joués sur PC au monde. Il possède une communauté vivante et engagée et est un des principaux moteurs de la croissance explosive des e-sports à travers le monde.

Au cours des deux dernières années, Riot Games a enrichi son catalogue en introduisant trois jeux supplémentaires pour sa base croissante de joueurs. La société a également développé des options de jeu mobiles qui lui ont permis d'atteindre de nouveaux fans et de mieux servir ceux qui existent déjà. Le championnat mondial annuel de League of Legends met en vedette des équipes d'e-sports qualifiées provenant de 12 ligues internationales. Worlds est le tournoi d'e-sport le plus regardé et le plus suivi. C'est également l'un des événements sportifs et de jeu les plus importants et les plus populaires au monde.

VALORANT veut être la meilleure expérience de sa catégorie

Alors que Riot Games continuait de faire évoluer son titre populaire League of Legends, elle cherchait également à développer un nouveau jeu, VALORANT, qui promettait d'être leur projet le plus ambitieux à ce jour. VALORANT, un jeu tactique en FPS 5v5, invite les joueurs à s'affronter dans un environnement qui récompense la rapidité et la précision. Les destins sont décidés par des différences de temps de réaction de quelques millisecondes.

Riot Games savait qu'elle devait offrir une expérience de jeu de premier ordre pour son premier jeu FPS. Pour atteindre cet objectif, il faudrait une simulation incroyablement précise et actualisée sur les serveurs de jeux dédiés de la société. Les mêmes serveurs devraient être optimisés et réglés pour répondre à des exigences de performance strictes. Riot Games a également réalisé qu'il faudrait investir plus dans son infrastructure que toute autre entreprise de jeu n'avait fait pour un jeu de tir à la première personne.

Plus important encore, le jeu qui en résultera devra répondre aux exigences et aux attentes de toute une gamme de compétences, des joueurs professionnels aux joueurs réguliers en passant par ceux qui aspirent à devenir des pros. Riot Games a concentré ses premiers efforts de performance sur la réduction du temps nécessaire au traitement d'une seule image. La charge de travail VALORANT fonctionnant sur les serveurs de jeux de Riot Games s'est avérée extrêmement sensible à la latence. L'équipe a mené un certain nombre d'expériences et a déterminé que pour VALORANT, il devrait fonctionner à 128 images par seconde, soit 7,8 ms par image. Le problème était que si Riot Games devait consacrer un coeur entier à chaque session de jeu, il deviendrait tout simplement trop coûteux pour l'entreprise de l'accueillir à l'échelle.

Après une nouvelle évaluation, il a été décidé que pour être viable, le nombre optimal serait de trois jeux par coeur (GPC). Cela signifie que pour chaque délai de 7,8 ms, Riot Games aurait besoin de trois processus pour calculer l'image. Mais l'équipe de développement s'est rapidement heurtée à des complications de performance lorsqu'elle a commencé à charger les serveurs avec des instances de jeu multiples. Tout en respectant les strictes exigences de performance, l'équipe a eu du mal à atteindre deux GPC alors que l'objectif était d'en atteindre trois.

Il y avait de nombreuses variables qui devaient être réglées pour obtenir une configuration optimale. Résoudre le problème de la latence se devait d'être crucial. Des améliorations de l'expérience des joueurs et une réduction des décalages/accrochages étaient nécessaires pour Riot Games afin d'augmenter le temps de jeu et d'accroître le nombre de joueurs et leur engagement.

Riot Games collabore avec Intel sur un nouveau titre

Afin de répondre aux exigences de VALORANT, son nouveau titre, Riot Games s'est tournée vers Intel, un partenaire de longue date et leader du secteur. Les équipes d'ingénieurs de Riot Games et d'Intel ont travaillé ensemble pendant des années, notamment en collaborant à la définition d'une nouvelle configuration standard de serveur de jeu pour le rafraîchissement du serveur de jeu de League of Legends.

Intel apporte un engagement bien établi dans le domaine des jeux. L'entreprise cherche toujours à inciter l'écosystème du développement à tirer parti de l'architecture et du matériel Intel® afin d'offrir aux joueurs la meilleure expérience de jeu possible. Pour soutenir cette mission, Intel a fait un investissement de bout en bout, du client au serveur, pour permettre la meilleure jouabilité possible.

Riot Games a fait appel à Intel pour l'aider à optimiser les performances de ses serveurs de jeux sur des processeurs Intel® Xeon® Scalable. Les ingénieurs d'Intel et de Riot Games ont combiné leur expertise approfondie pour relever les défis liés à la charge de travail, au réglage de la puissance et des performances, à la configuration et aux réglages optimaux du matériel et des logiciels et, bien sûr, à l'objectif principal du projet Riot Games : des jeux par coeur. Dans le même temps, il est resté essentiel de respecter les paramètres d'expérience des joueurs, notamment en veillant à ce que la latence et les sauts d'images demeurent dans des limites acceptables.

Le processus itératif entrepris par les équipes d'Intel et de Riot Games a été rendu possible par l'exécution de la charge de travail pour VALORANT sur les serveurs de Riot Games, dans un laboratoire sécurisé d'Intel et sur le Cloud public.

Riot Games a exploité la technologie et l'optimisation Intel® pour atteindre 3,25 jeux par cœur (GPC) pour VALORANT. Et ce, sans sacrifier l'expérience de jeu la meilleure de sa catégorie.2.

La technologie Intel® alimente le développement de VALORANT

Intel a fourni un ensemble de technologies dans le cadre de ses efforts pour aider Riot Games à réaliser la vision qu'elle avait pour son premier jeu FPS, VALORANT. Les plus importantes d'entre elles étaient les processeurs Intel Xeon Scalable.

Processeurs Intel® Xeon® Scalable

Riot Games s'appuyait sur les processeurs Intel® Xeon® E5 mais a construit sa solution de serveur de jeu sur des processeurs Intel Xeon Scalable. La société a travaillé avec les ingénieurs d'Intel en matière de puissance et de performances et a utilisé les outils Intel® pour identifier, évaluer et déployer la configuration optimisée. En utilisant la puissante famille de processeurs Intel Xeon Scalable, le développeur de jeux a obtenu des gains de performances importants pour son application serveur.

Le système a pu répondre à la haute barre de performance que l'expérience VALORANT et les joueurs de VALORANT ne manqueront pas d'exiger. Les systèmes comme ceux de Riot Games qui sont construits sur la plateforme Intel Xeon Scalable sont conçus pour fournir des services polyvalents.

VALORANT gagne des fans et bat des records

Avantages pour le jeu

La collaboration entre Riot Games et Intel a apporté des avantages significatifs en termes de performances, de latence, d'expérience utilisateur et de GPC. Les serveurs VALORANT se sont avérés être gourmands en mémoire et en cache. En mettant à niveau ses processeurs vers les derniers processeurs Intel Xeon Scalable, Riot Games a non seulement amélioré l'utilisation du cache mais a également aidé les cœurs à améliorer l'utilisation. Le résultat a été une augmentation de 30 % des performances du système, même à la même fréquence 2.

Riot Games a fait attention à la latence dès le début du processus de développement. Dans cette optique, l'équipe s'est penchée sur l'accès à la mémoire non uniforme (NUMA), en évaluant comment maximiser les performances des architectures multi-pockets. En utilisant un outil de ligne de commande Linux appelé numactl, développé par un ingénieur d'Intel, la société a vu les latences mémoire s'améliorer et a pu satisfaire à la SLA pour sa charge de travail extrêmement sensible aux latences. Cette initiative a également permis d'augmenter les performances de 5 % à l'échelle du système 2.

Intel a également contribué à améliorer les performances d'une autre manière : l'hyper-threading. Malgré les premiers tests qui ont montré que l'hyper-threading diminuait le nombre d'images par seconde, Riot Games a changé la donne en adoptant la dernière famille de processeurs Intel®, en utilisant numactl et en obtenant l'aide d'Intel pour régler les paramètres de Linux Scheduler et de gestion de l'énergie. A la fin, l'hyperthreading avait augmenté les performances de plus de 42 pour cent, 3 marquant un tournant important pour le projet dans ses efforts pour atteindre les objectifs de performance exigeants du projet.

Le travail avec Intel a également apporté des avantages en ce qui concerne l'objectif primordial du GPC. Surmontant les premiers échecs pour même atteindre deux GPC, Riot Games a exploité la technologie et l'optimisation d'Intel pour atteindre un GPC de 3,25 - et ce, sans sacrifier l'expérience de joueur de VALORANT, le meilleur de sa catégorie. Le franchissement de cette étape a également donné à Riot Games un répit bienvenu dans ses centres de données du monde entier qui fonctionnent tous désormais avec du matériel Intel®.

Enfin, et ce n'est pas à négliger, la mission commune de Riot Games et d'Intel a non seulement aidé le leader des jeux à surmonter une série d'obstacles techniques, mais lui a également permis de dévoiler son nouveau titre tant attendu des mois avant la date prévue.

Avantages pour les joueurs

Le lancement de VALORANT s'est fait sans heurts au printemps 2020, avec des millions de joueurs par jour et aucune instance de service en direct en raison de la charge du serveur de jeu. Mais le jeu avait déjà suscité une attention considérable parmi les fans enthousiastes. Lors de sa précédente introduction en bêta fermée, VALORANT a établi un nouveau record de Twitch en termes d'heures de visionnage par jour, attirant 1,7 million de téléspectateurs simultanés. 34 millions d'heures de visionnage du jeu avaient été enregistrées 4

Les chiffres hebdomadaires étaient également à couper le souffle. Au cours de leur semaine la plus chargée, les fans ont passé 148,7 millions d'heures à regarder VALORANT, éclipsant ainsi de façon spectaculaire le précédent record de 30 à 40 millions d'heures de visionnage sur la plateforme 4 Au cours des deux dernières années, un seul jeu a réussi à afficher plus d'heures de visionnage en un mois complet que VALORANT en une seule semaine 5

Le principal avantage pour les joueurs tourne autour de la capacité de la technologie à minimiser le défi de l'intégrité de la compétition, qui est souvent un fléau pour les jeux de tir en réseau. Appelée l'avantage du peeker, ce cas de figure donne plus de temps aux attaquants dans une partie pour repérer un adversaire et aligner un tir. Ce scénario était en conflit direct avec l'objectif de Riot Games de protéger l'avantage du détenteur, l'idée qu'un joueur détenant un territoire devrait, en moyenne, avoir un avantage sur un joueur cherchant à prendre un territoire.

Un deuxième avantage dont bénéficient les joueurs est la réduction de la latence totale des entrées. Il s'agit du temps qui s'écoule entre le moment où un utilisateur clique et celui où cette entrée est réalisée dans le jeu. Les tickrates les plus élevés obtenus dans VALORANT rendent le jeu et l'expérience plus résistants en ce qui concerne les retards, les accrocs et les autres problèmes rencontrés dans les jeux en réseau.

«  Travailler avec Intel sur vos charges de travail critiques peut vous permettre d'obtenir d'importantes performances. Une grande partie des bénéfices peut être réalisée sans modification massive de l'architecture de votre logiciel. Intel peut vous aider à mieux comprendre comment vos logiciels interagissent avec diverses technologies Intel, alors n'hésitez pas à nous contacter » —Brent Randall, ingénieur logiciel de l'équipe, Riot Games

Un partenariat haute performance

Dans sa quête pour continuer à améliorer le gameplay pour ses fans dévoués, Riot Games a fait appel à Intel pour l'aider à mettre la barre plus haut pour son nouveau titre, VALORANT. Les deux entreprises ont travaillé ensemble pour optimiser l'infrastructure du centre de données afin d'atteindre ses objectifs ambitieux en matière d'expérience des joueurs et d'accueillir le nombre de jeux souhaité sur son infrastructure, le tout d'une manière économiquement viable. Au final, le partenariat a réussi sur tous les plans, dépassant les attentes en produisant une expérience de jeu étonnamment originale qui a réussi à gagner des fans et à battre des records avant même sa sortie.

Composantes techniques de VALORANT

Unité de stockage SSD Intel® série D3-S4610

La série d'unités de stockage SSD permet de réduire les coûts d'exploitation du stockage, d'accélérer les charges de travail à forte intensité de lecture grâce à des performances écoénergétiques, et d'améliorer la fiabilité et la flexibilité globales du système. Ces unités de stockage SSD répondent également à des exigences élevées en matière de niveau de service tout en augmentant l'efficacité des serveurs.

Cartes réseau Ethernet Intel® série 700

La série d'adaptateurs réseau aide les utilisateurs à répondre aux besoins exigeants du centre de données polyvalent de la prochaine génération. Il le fait en offrant des fonctionnalités inégalées pour la virtualisation des serveurs et des réseaux et en assurant la flexibilité des réseaux LAN et SAN avec des performances éprouvées et fiables.

Intel® VTune™ Profiler/EMON

Le profileur aide à améliorer les performances des logiciels et apporte les améliorations les plus efficaces pour une meilleure optimisation. Le profileur recueille des données de profilage clés et les présente à l'aide d'une interface puissante qui simplifie leur analyse et leur interprétation.

Les ingénieurs d'Intel ont également aidé Riot Games à exécuter et à interpréter les données en utilisant EMON, un outil de ligne de commande de bas niveau qui permet de profiler les performances du système. Le profilage EMON a aidé les ingénieurs à identifier les possibilités d'optimisation de la latence et à maximiser l'utilisation du matériel.

Des pilotes de jour 0 pour le jeu côté client

Intel et Riot Games ont intégré les pilotes graphiques du jour 0 - vérifiés par Intel Labs - pour permettre à VALORANT de fonctionner comme prévu sur les PC des joueurs et sans problème fonctionnel. Les pilotes permettent également de s'assurer que le nouveau titre du jeu est jouable sur des processeurs Intel® Core™ de 10e génération avec des graphismes Intel® Iris® Plus.

En savoir plus

En savoir plus sur la façon dont Riot Games a réalisé des serveurs à 128 ticks pour VALORANT

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Infos sur le produit et ses performances

1 Chris Arkenberg, « Will gaming keep growing when the lockdowns end? » (La pratique du jeu vidéo va-t-elle continuer à se développer lorsque les confinements prendront fin ?) Deloitte, 8 juillet 2020 : Deloitte, deloitte.com/us/en/insights/industry/technology/video-game-industry-trends.html.
2Test effectué par Riot Games en mai 2020, tel que mesuré sur le serveur de jeu LoadTest de VALORANT. Des performances jusqu'à 30 % supérieures à l'échelle du système sur la base du déploiement précédent du processeur Intel® Xeon® E5-2695 v4 par rapport au processeur Intel® Xeon® Gold 6150 à la même vitesse d'horloge. 3,25 jeux par coeur (GPC) et des performance 42 % supérieures : Configuration de base : 2x Intel® Xeon® Gold 6150 avec 256 Go (8X32 Go 2 666 MT/s) de mémoire totale, 2x 1 Go/s carte Ethernet Intel® pour serveurs I350, 2x 10 Go/s carte réseau convergent Ethernet Intel® X710-DA2/DA4, ucode : 0x200004d sur CentOS 7.4 (Core), 3.10.0-327.10.1.el7.x86_64, HT off, Turbo on, Logiciel : version Docker 18.09.6, build 481bc77156. Nouvelle configuration : 2x Intel® Xeon® Gold 6150 avec 384 Go (24X16 Go @ 2 666 MT/s) de mémoire totale, 2x 1 Go/s carte Ethernet Intel® pour serveurs I350, 2x 10 Go/s carte réseau convergent Ethernet Intel® X710-DA2/DA4, ucode : 0x200004d sur CentOS 7.4 (Core), 3.10.0-327.10.1.el7.x86_64, HT on, Turbo on, Power & Perf Policy : Performance, CPU Freq Driver : intel_pstate, CPU Fre Governor : performance, Logiciel : version Docker 18.09.6, build 481bc77156
3Test effectué par Riot Games en mai 2020, tel que mesuré sur le serveur de jeu LoadTest de VALORANT. Des performances jusqu'à 30 % supérieures à l'échelle du système sur la base du déploiement précédent du processeur Intel® Xeon® E5-2695 v4 par rapport au processeur Intel® Xeon® Gold 6150 à la même vitesse d'horloge. 3,25 jeux par coeur (GPC) et des performance 42 % supérieures : Configuration de base : 2x Intel® Xeon® Gold 6150 avec 256 Go (8X32 Go 2 666 MT/s) de mémoire totale, 2x 1 Go/s carte Ethernet Intel® pour serveurs I350, 2x 10 Go/s carte réseau convergent Ethernet Intel® X710-DA2/DA4, ucode : 0x200004d sur CentOS 7.4 (Core), 3.10.0-327.10.1.el7.x86_64, HT off, Turbo on, Logiciel : version Docker 18.09.6, build 481bc77156. Nouvelle configuration : 2x Intel® Xeon® Gold 6150 avec 384 Go (24X16 Go @ 2 666 MT/s) de mémoire totale, 2x 1 Go/s carte Ethernet Intel® pour serveurs I350, 2x 10 Go/s carte réseau convergent Ethernet Intel® X710-DA2/DA4, ucode : 0x200004d sur CentOS 7.4 (Core), 3.10.0-327.10.1.el7.x86_64, HT on, Turbo on, Power & Perf Policy : Performance, CPU Freq Driver : intel_pstate, CPU Fre Governor : performance, Logiciel : version Docker 18.09.6, build 481bc77156.
4Jack Webb, « VALORANT bat le record de visionnage de Twitch avec un nombre impressionnant de 1,7 million de concurrents » (VALORANT bat le record d'audience de Twitch avec un nombre impressionnant de 1,7 million de concurrents), Evening Standard : standard.co.uk/tech/gaming/VALORANT-twitch-record-riot-games-a4411066.html.
5Max Miceli, « VALORANT shatters viewership records for one week on Twitch » (VALORANT fracasse les records d'audience pendant une semaine sur Twitch), Dote Sports, 14 avril 2020 : dotesports.com/VALORANT/news/VALORANT-brise les records d'audience pour une semaine sur Twitch.