Le graphisme intégré fait référence à un GPU (Graphics Processing Unit) intégré dans le même boîtier que le CPU (Central Processing Unit). Dans le milieu des passionnés d’informatique, le graphisme intégré est souvent tourné en dérision, mais cette approche de la conception du GPU présente de nombreux avantages importants.
Le graphisme nécessite un matériel spécialisé
L’infographie moderne, avec la vidéo haute définition et le rendu 3D détaillé dans les jeux vidéo et les applications professionnelles, est un travail exigeant. Bien qu’un CPU puisse créer (« rendre ») des graphiques, il ne dispose pas du type d’architecture adéquat pour le faire rapidement et efficacement.
C’est pourquoi nous disposons de GPU, qui sont conçus dès le départ pour être excellents dans le type de calcul dont vous avez besoin pour calculer les valeurs correctes de millions de pixels des dizaines ou des centaines de fois par seconde. Chaque appareil informatique, des PC aux smartphones, est équipé d’un GPU.
Les seuls ordinateurs qui n’ont pas de GPU sont généralement des serveurs « sans tête » qui sont gérés à distance et n’effectuent que des tâches adaptées aux CPU. Cependant, même cela est en train de changer, puisque les GPU sont maintenant utilisés pour faire autre chose que du graphisme, mais c’est une histoire pour un autre jour ! Aujourd’hui, tout ordinateur qui affiche des données sur un écran est presque certainement équipé d’un GPU spécialisé.
Graphiques intégrés ou dédiés
Lorsque vous achetez un ordinateur portable ou de bureau, la fiche technique indique souvent que l’ordinateur est équipé d’une carte graphique « intégrée » ou « dédiée ». Il y a une grande différence entre ces deux approches de l’intégration d’un GPU dans un ordinateur.
Un GPU dédié signifie que le GPU dispose de son propre processeur indépendant. Il dispose de sa propre solution de refroidissement. Les GPU dédiés ont également leur propre matériel de gestion de l’énergie et leur propre mémoire. Un GPU dédié est comme son propre ordinateur autonome !
Dans un ordinateur de bureau, les GPU dédiés se trouvent sur leur propre carte de circuit imprimé, généralement appelée carte graphique. La carte s’insère dans la carte mère de l’ordinateur et a souvent besoin d’une alimentation supérieure à celle qui peut être fournie par l’emplacement de la carte. Elle peut donc disposer de ses propres connexions d’alimentation à partir de l’alimentation de l’ordinateur.
Les cartes graphiques dédiées des ordinateurs portables se présentent parfois sous la forme d’un boîtier amovible, comme les modules GPU pour ordinateurs portables MXM (aujourd’hui abandonnés). Plus souvent, ils sont soudés directement à la carte mère, mais ils sont toujours dédiés en tant que composants distincts du CPU. Avec leur propre refroidissement, leur propre mémoire et leur propre alimentation.
Un GPU intégré, en revanche, doit tout partager avec le CPU. C’est pourquoi on l’appelle souvent « GPU intégré ». Il se trouve dans le même boîtier de processeur, est refroidi par le même dissipateur thermique et le même diffuseur de chaleur, et partage la même mémoire système que le CPU. La carte mère fournit le matériel de sortie d’affichage qui vous permet de brancher un moniteur, mais tout le « cerveau » du GPU se trouve dans le boîtier du CPU.
Pour aller plus loin : Comment surveiller la température du CPU de votre ordinateur
Les avantages du graphisme intégré
À l’exception des processeurs haut de gamme, pratiquement tous les processeurs d’ordinateur actuels sont dotés d’un GPU intégré. Il est probablement juste de dire que le modèle de GPU intégré est le type de GPU le plus courant dans la nature. Il y a quelques bonnes raisons pour lesquelles il est si populaire, mais comme toujours, il y a une liste relativement courte de raisons importantes.
La première est le coût. Il n’est pas très coûteux pour un processeur de graver également un GPU dans le silicium. L’intégration d’un GPU dans chaque processeur réduit les coûts des autres parties du système bien plus qu’elle n’augmente le coût du GPU lui-même. Les systèmes qui utilisent un GPU intégré sont donc nettement moins chers que ceux qui utilisent une solution dédiée.
La deuxième raison majeure est la complexité. Elle est particulièrement importante pour les ordinateurs portables, où chaque millimètre cube de volume compte. En intégrant le GPU dans l’unité centrale, les ordinateurs portables peuvent être considérablement plus petits, car vous n’avez pas besoin de tout le matériel supplémentaire pour refroidir, alimenter et connecter un ensemble de puces entièrement séparé.
Le troisième pilier de la conception du GPU intégré est l’efficacité énergétique. Il est beaucoup plus facile de gérer la consommation d’énergie d’une seule puce intégrée que d’équilibrer les besoins de deux puces distinctes. Comme le GPU et le CPU sont étroitement intégrés, ils peuvent s’assurer qu’ils s’intègrent parfaitement dans le TDP (Thermal Design Power) du boîtier du CPU.
Les ordinateurs portables dotés de GPU dédiés ont généralement aussi des GPU intégrés, le système d’exploitation basculant dynamiquement entre les deux en fonction de l’application que vous utilisez. Ainsi, vous ne brûlez pas l’énergie de la batterie en utilisant un GPU haute performance pendant que vous faites des feuilles de calcul.
Les inconvénients des graphiques intégrés
Si les cartes graphiques intégrées sont une si bonne idée, pourquoi utiliser des cartes graphiques dédiées ? La réponse la plus simple est que les cartes dédiées ont un potentiel de performances bien supérieur.
Un GPU dédié peut être physiquement plus grand, dispose d’un budget énergétique beaucoup plus important et peut atteindre des températures plus élevées en fonctionnement. Il a également accès à une mémoire spécialisée et performante conçue spécifiquement pour les besoins des applications graphiques.
Un autre type de GPU intégré se trouve dans les SoC (System-on-a-Chip). Les SoC ne se contentent pas d’intégrer le CPU et le GPU dans le même boîtier, ils intègrent également la mémoire système, et souvent même le stockage !
Étant donné que les SoC sont conçus en fonction d’objectifs spécifiques de performance totale, les GPU qu’ils contiennent peuvent être assez puissants. Le SoC M1 d’Apple, par exemple, a une puissance graphique supérieure à celle d’une Playstation 4, alors que le CPU parvient à rivaliser avec les CPU des ordinateurs portables haut de gamme.
Les consoles modernes comme la PlayStation 5 et la Xbox Series X intègrent des CPU et des GPU très performants dans le même boîtier, mais elles sont conçues pour dissiper l’énorme quantité de chaleur qui en résulte.
Quelle conception de GPU vous convient le mieux ?
Si les performances sont la chose la plus importante pour vous en matière de graphisme, alors il ne fait aucun doute que vous devriez acheter un ordinateur de bureau avec des graphismes dédiés. Si l’autonomie de la batterie, le coût, la chaleur et le bruit vous importent le plus, une solution intégrée est probablement ce qu’il vous faut.
Les utilisateurs d’ordinateurs de bureau ont la possibilité d’ajouter un GPU dédié à leur système à une date ultérieure, à condition que votre carte mère ait le bon emplacement et que votre alimentation et votre châssis soient à la hauteur. Vous pouvez donc essayer le GPU intégré sur votre CPU pour voir s’il répond à vos besoins.
En fin de compte, la chose la plus importante est que vous fassiez quelques recherches sur les capacités de performance du GPU intégré de votre futur CPU. Vous pourriez être surpris de la puissance que renferme ce minuscule processeur.