Qu’est-ce qu’un GPU et à quoi sert-il ?
Auteur : Rédaction Domeny.ForSale Publié le
En bref : un GPU est un processeur graphique, c’est-à-dire une puce de calcul conçue pour effectuer simultanément de nombreuses opérations similaires. Il produit notamment les images des jeux et des logiciels graphiques, mais sert aussi au calcul scientifique et à l’intelligence artificielle. Il ne faut pas le confondre avec la carte graphique entière : il peut en être le composant principal ou être intégré à un processeur ou à un circuit intégré plus vaste.
Comment fonctionne un GPU et à quoi sert-il ?
Le sigle GPU vient de l’anglais Graphics Processing Unit, qui signifie « unité de traitement graphique ». Son point fort est le traitement parallèle : plutôt que d’effectuer tous les calculs les uns après les autres, la puce répartit le travail entre de nombreuses unités de calcul. Cette approche est efficace lorsqu’une tâche peut être divisée en un grand nombre d’opérations similaires.
Pour afficher un jeu, le GPU traite la géométrie des objets, applique les textures, c’est-à-dire les images qui recouvrent leurs surfaces, et calcule l’éclairage. Il produit ainsi les images successives du jeu. Plus la scène est complexe et la résolution élevée, plus le travail demandé au processeur graphique est généralement important.
Les GPU servent aussi à d’autres usages que les jeux :
- En montage vidéo, ils accélèrent les effets pris en charge et le traitement de l’image. L’encodage et le décodage vidéo sont souvent assurés par des blocs spécialisés de la puce.
- En graphisme 3D, ils aident à afficher un aperçu de la scène et à effectuer le rendu, c’est-à-dire à calculer l’image finale.
- En intelligence artificielle, ils effectuent les nombreuses opérations mathématiques nécessaires à l’entraînement et à l’exécution des modèles.
- En sciences et en ingénierie, ils accélèrent certaines simulations et les calculs sur de grands ensembles de données.
La présence d’un GPU ne suffit toutefois pas à accélérer tous les logiciels. L’application doit prendre en charge la puce concernée et pouvoir lui confier une partie appropriée du travail.
GPU et CPU : quelle différence ?
Le CPU, ou processeur central, exécute les instructions du système et des applications, et coordonne le fonctionnement de l’ordinateur. Il est adapté aux tâches variées, aux décisions successives et aux calculs dont chaque étape dépend de la précédente. Le GPU, lui, est optimisé pour effectuer un grand nombre d’opérations en parallèle.
Prenons l’exemple du traitement de photos : le CPU gère efficacement l’ouverture des fichiers, le fonctionnement des menus et l’enregistrement des résultats, tandis que le GPU peut calculer simultanément le même effet pour de nombreux pixels. Cette comparaison est simplifiée, mais elle montre pourquoi ces processeurs se complètent plutôt qu’ils ne se remplacent.
Un GPU plus puissant ne résout pas tous les problèmes de performances. Si un jeu attend les résultats des calculs du CPU, l’achat d’une carte plus rapide peut ne pas changer grand-chose. De même, en cas de manque de RAM ou de lecture lente des données, le facteur limitant se situe ailleurs.
GPU, carte graphique et puce intégrée
Une carte graphique est un composant qui comprend un GPU et, généralement, sa propre mémoire, des circuits d’alimentation, un système de refroidissement et des sorties vidéo. Dans un ordinateur de bureau, elle prend le plus souvent la forme d’une carte insérée dans un connecteur de la carte mère. Le GPU est donc le processeur présent sur cette carte, et non le nom de l’ensemble du dispositif.
Un GPU intégré, également appelé iGPU, se trouve dans le processeur ou dans un circuit intégré plus vaste et utilise généralement une mémoire partagée avec le CPU. Cette solution occupe peu de place et suffit souvent pour naviguer sur le Web, travailler sur des documents, regarder des vidéos et jouer à des jeux peu exigeants. Ses capacités dépendent fortement du modèle précis et de la configuration de la mémoire.
Un GPU distinct, aussi appelé GPU dédié, est une puce séparée qui possède généralement sa propre mémoire graphique, la VRAM. Il offre souvent de meilleures performances pour les tâches exigeantes, mais peut augmenter la consommation d’énergie, la chaleur dégagée et le coût du matériel. Dans un ordinateur portable, cette puce est généralement soudée à la carte mère : le terme « dédié » ne signifie donc pas qu’elle est facile à remplacer.
Comment déterminer le GPU dont vous avez besoin ?
Commencez par vos logiciels et vos tâches, plutôt que par le nombre d’unités de calcul ou la seule capacité de la mémoire. Davantage de VRAM ne signifie pas automatiquement un GPU plus rapide. Cette mémoire contient notamment les textures, les données de la scène ou un modèle d’AI ; une capacité insuffisante peut limiter les performances ou empêcher l’exécution d’une tâche, mais disposer d’une capacité supplémentaire n’augmente pas en soi la puissance de calcul.
Par exemple, un ordinateur portable utilisé pour les documents, les appels vidéo et le visionnage de films n’a généralement pas besoin d’un GPU dédié. L’écran, l’autonomie et la quantité de RAM peuvent peser davantage dans le choix. En revanche, pour travailler régulièrement sur des scènes 3D complexes ou jouer à des jeux exigeants, il faudra évaluer les performances de la puce envisagée.
Avant l’achat, procédez en trois étapes :
- Vérifiez les exigences des applications ou des jeux. Consultez leur documentation officielle pour confirmer les GPU pris en charge, les fonctionnalités requises et la quantité de mémoire recommandée.
- Comparez des tests correspondant à votre usage. Pour les jeux, choisissez des tests réalisés à votre résolution et avec des réglages similaires ; pour le travail, recherchez ceux qui portent sur votre logiciel et votre type de projet.
- Vérifiez l’ensemble de l’ordinateur. Sur un ordinateur de bureau, tenez compte de l’espace dans le boîtier, de l’alimentation et des connecteurs. Pour un portable, consultez les tests du modèle exact : les limites de puissance et le refroidissement peuvent modifier sensiblement les performances de GPU portant le même nom.
Si vous souhaitez accélérer votre ordinateur actuel, commencez par observer l’utilisation du CPU, du GPU et de la mémoire pendant la tâche qui pose problème. Vous pourrez ainsi déterminer si le remplacement du processeur graphique répond réellement à votre besoin.
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