Carte graphique

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Une carte graphique

La carte graphique est l'un des rares périphériques reconnus par le PC dès l'initialisation de la machine. Elle permet de convertir des données numériques brutes en données pouvant être affichées sur un périphérique destiné à cet usage  (écran, vidéo projecteur, etc...). Son rôle ne se limite cependant pas à ça puisqu'elle décharge de plus en plus le processeur central des calculs complexes 3D et ce au moyen de diverses techniques que nous allons voir plus bas.

Une carte graphique est composée de quatre éléments principaux :

Performances graphiques :

Les performances d'une carte graphique dépendent en grande partie du processeur central. En effet, le processeur indique à la carte graphique tout ce qu'elle doit calculer. Cependant celui-ci devant aussi gérer les autres paramètres du jeu, il se peut qu'il ne fournisse pas assez d'informations, et alors la carte graphique doit attendre que le processeur ait terminé de mouliner. Il faut un processeur bien adapté à la carte vidéo afin d'éviter ce genre de piège. Mais il ne sert à rien d'avoir un processeur dernier cri avec une carte graphique d'entrée de gamme en utilisation ludique.
Plus la résolution augmente, plus le travail de la carte graphique sera important.

Les ports de connexion à la carte-mère :

La plupart des cartes graphiques se placent sur les ports AGP (pour Accelerated Graphic Port) et PCI Express. Le port AGP est apparu avec le Pentium II d'Intel en 1997. Celui-ci est totalement différent d'un port PCI tant physiquement que par sa vitesse. En effet le port AGP permet de partager la mémoire vive du PC quand la mémoire de la carte graphique est saturée. Cependant cette méthode d'accès est nettement plus lente que celle de l'accès à la mémoire de la carte graphique. On différencie trois normes d'AGP :

Le port AGP, il sert à connecter la carte graphique

Les cartes graphiques PCI Express :

Le PCI Express est la norme qui a désormais remplacé l'AGP sur le marché des cartes graphiques. Plus rapide, existant en de nombreux formats, il remplace avantageusement les ports PCI et AGP. Il existe en différents débits :

Un port PCI, il sert à connecter différents périphériques

Quelques technologies d'amélioration de qualité ou de performances :

Les constructeurs sont de plus en plus nombreux à vouloir ajouter des fonctionnalités supplémentaires à leurs produits. Cela va de la simple optimisation logicielle (au niveau des drivers) à des fonctions matérielles beaucoup plus puissantes. Nous allons en voir quelques unes et détailler pour chacune leurs avantages et inconvénients.

L'antialiasing :

Sous ce terme un peu barbare se cache en fait une technologie destinée à améliorer la qualité de l'image, et notamment de ses arrêtes. Qui n'a en effet pas déjà pesté devant les images "en escaliers" ? l'antialiasing permet d'y remédier plus ou moins bien. Les cartes graphiques intègrent plusieurs niveaux d'antialiasing, ces niveaux peuvent aller de 2X à 32X. Plus le niveau choisi est élevé, meilleure est la qualité, mais plus les performances sont diminuées. Voici un aperçu de ce que peut donner une image sans puis avec antialiasing :

Technique d'antialiasing

Le filtrage anisotrope :

L'antialiasing, vous pourrez le constater, provoque un léger effet de flou, surtout lorsque les arrêtes à retravailler sont lointaines. Le filtrage anisotrope vient palier à ce défaut. Il a été surtout conçu pour palier les défauts d'affichage des textures lointaines en les rendant plus nettes. Le filtrage anisotrope propose lui aussi différents niveaux de filtrage qui vont généralement de 2 à 16X. Plus le niveau de filtrage est élevé, plus les performances chutent (dans une moindre mesure qu'avec l'antialiasing toutefois). Voici ce que ça donne en images :

Filtrage anisotrope

La technologie Turbo cache :

Implantée par NVIDIA sur ses cartes graphiques d'entrée de gamme, la technologie turbo cache est destinée à réduire le coût de production des cartes graphiques d'entrée de gamme mais aussi à récupérer des parts de marché sur les chipsets graphiques intégrés (qui offrent des performances généralement moindres que les cartes d'entrée de gamme). Cette technique consiste à n'implanter qu'une petite quantité de mémoire vive sur la carte graphique. Elle piochera alors d'abord sur sa mémoire disponible, et si elle en a besoin de plus, ira piocher dans la mémoire vive du PC. L'accès à la mémoire vive étant bien entendu nettement plus lent que l'accès à la RAM de la carte graphique. Il en résulte donc des performances moindres mais un coût qui l'est également. Cette technologie convient donc parfaitement pour ce à quoi elle est destinée, c'est à dire l'entrée de gamme. Les cartes équipées de la technologie turbo cache embarquent de 16 à 64 Mo de mémoire, mais attention aux emballages souvent estampillés "128 Mo" par exemple (les emballages affichant la taille de la mémoire que la carte peut s'accaparer au total).

Technologie turbo cache

Le SLI (Scalable Link Interface) :

Le SLI est une technique que l'on trouvait sur les très anciennes cartes 3DFX aujourd'hui disparues. Cette technique a depuis été remise au goût du jour par NVIDIA. Le SLI consiste à utiliser deux cartes graphiques qui vont se répartir le travail. Des algorithmes sont là pour répartir équitablement la charge entre les deux cartes, c'est à dire qu'une carte ne pourra calculer que 10% de la surface totale d'une image si celle-ci est gourmande en calculs, l'autre carte se chargeant des 90 % restants. Le bénéfice de cette technologie est surtout très important dès que l'on utilise les effets de qualité disponibles (antialiasing et filtrage anisotrope). Il permet de retarder la baisse de performances et permet au système d'être de plus en plus limité par le processeur du PC (l'évolution des processeurs graphiques étant généralement plus rapide).

SLI

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