Que sont les graphiques intégrés ?

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Les graphiques intégrés font référence à un GPU (Graphics Processing Unit) qui est intégré dans le même package que le CPU (Central Processing Unit). Les graphiques intégrés sont souvent ridiculisés dans les cercles de passionnés d'informatique, mais cette approche de la conception de GPU présente de nombreux avantages importants.

Les graphiques nécessitent du 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 processeur puisse créer (rendre) des graphiques, il lui manque le bon type d'architecture pour le faire rapidement et efficacement.

C'est pourquoi nous avons des GPU, qui sont conçus à partir de zéro 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, dispose d'un GPU.

Les seuls ordinateurs qui n'ont pas de GPU sont généralement des serveurs «sans tête» qui fonctionnent à distance et ne fonctionnent que pour les processeurs. Même cela est en train de changer, car les GPU sont désormais utilisés pour faire autre chose que des graphiques, mais c'est une autre histoire ! Presque certainement, tout ordinateur qui produit sur un écran aujourd'hui possède un GPU spécialisé à l'intérieur.

Graphiques intégrés ou dédiés

Une personne jouant sur un ordinateur portable.

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Lorsque vous achetez un ordinateur portable ou un ordinateur de bureau, la fiche technique indique souvent que l'ordinateur est livré avec des graphiques « intégrés » ou « dédiés ». Il y a une grande différence entre ces deux approches pour mettre un GPU dans un ordinateur.

Un GPU dédié signifie que le GPU possède son propre package de processeur séparé. Il a sa propre solution de refroidissement séparée. Les GPU dédiés disposent également de leur propre matériel de gestion de l'alimentation et de leur propre mémoire. Un GPU dédié est comme son propre ordinateur autonome !

Dans un ordinateur de bureau, les GPU dédiés sont livrés sur leur propre circuit imprimé, généralement appelé carte graphique. La carte est insérée dans la carte mère de l'ordinateur et nécessite souvent plus d'énergie que celle qui peut être fournie par l'emplacement de la carte. Ainsi, vous pouvez également disposer de vos propres connexions d'alimentation dédiées à partir de l'alimentation de l'ordinateur.

Les graphiques dédiés dans les ordinateurs portables se présentent parfois sous la forme d'un package amovible, comme les modules GPU pour ordinateur portable MXM (maintenant abandonnés). Le plus souvent, ils sont soudés directement à la carte mère, mais sont toujours dédiés en tant que composants distincts du processeur. Avec son propre système de refroidissement, de mémoire et d'alimentation.

Un GPU intégré, en revanche, doit tout partager avec le CPU. C'est pourquoi on l'appelle souvent un GPU intégré. Il se trouve dans le même package de processeur, est refroidi par le même dissipateur thermique et répartiteur, et partage la même mémoire système que le CPU. La carte mère fournit le matériel de sortie d'affichage qui vous permet de connecter un moniteur, mais tous les 'cerveaux' du GPU se trouvent à l'intérieur du package CPU.

Les avantages de la carte graphique intégrée

Un Apple MacBook avec une puce M1.

Sr. Beaucoup

À l'exception des processeurs haut de gamme, pratiquement tous les processeurs des ordinateurs d'aujourd'hui disposent 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.

Le premier est le coût. Cela n'ajoute pas autant de coût à un CPU pour graver également un GPU dans son état de silicium réel. L'inclusion d'un GPU dans chaque GPU réduit les coûts ailleurs dans le système bien plus qu'elle n'augmente le coût du GPU lui-même. Par conséquent, les systèmes utilisant un GPU intégré sont nettement moins chers que ceux dotés d'une solution dédiée.

La deuxième raison principale est la complexité. Ceci est particulièrement pertinent pour les ordinateurs portables, où chaque millimètre cube de volume compte. En intégrant le GPU dans le package CPU, les ordinateurs portables peuvent être beaucoup plus petits, car vous n'avez pas besoin de tout le matériel de support supplémentaire pour refroidir, alimenter et connecter un package de puces complètement séparé.

Le troisième pilier de la conception de GPU intégrés est l'efficacité énergétique. Il est beaucoup plus facile de gérer la consommation électrique d'une seule puce intégrée que d'équilibrer les besoins de deux puces distinctes. Étant donné que le GPU et le CPU sont étroitement intégrés, ils peuvent s'assurer qu'ils s'intègrent parfaitement dans le TDP (Thermal Design Power) du package CPU.

Les ordinateurs portables avec des GPU dédiés ont généralement également des GPU intégrés, le système d'exploitation basculera dynamiquement entre les deux en fonction de l'application que vous utilisez. Ainsi, vous ne brûlez pas la batterie en utilisant un GPU hautes performances tout en faisant des feuilles de calcul.

Les inconvénients des graphiques intégrés

Si les graphismes intégrés sont une bonne idée, pourquoi utilisons-nous des graphismes dédiés ? La réponse courte est que les cartes dédiées ont beaucoup plus de potentiel de performance.

Un GPU dédié peut être physiquement plus grand, avoir un budget de puissance beaucoup plus élevé et peut atteindre en toute sécurité des températures plus élevées en fonctionnement. Il a également accès à une mémoire haute performance spécialisée conçue spécifiquement pour les besoins des applications graphiques.

Pendant longtemps, les GPU intégrés ont été synonymes de performances médiocres, juste assez bonnes pour les tâches de productivité de base et le multimédia limité. Jouer ? Totalement hors de question !

Ce n'est plus vrai en 2022, car la technologie GPU a amélioré les performances des graphiques intégrés au point où la plupart des utilisateurs, y compris les joueurs occasionnels, n'ont pas vraiment besoin de GPU dédiés. Cependant, il reste vrai que les GPU dédiés sont aujourd'hui beaucoup plus rapides que les intégrés.

Dispositifs graphiques intégrés et système sur une puce

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Un autre type de GPU intégré se trouve dans les appareils SoC ou System-on-a-Chip. Les SoC intègrent non seulement le CPU et le GPU dans le même package, ils intègrent également la mémoire système et souvent même le stockage !

Étant donné que les SoC sont conçus avec des objectifs de performances globales spécifiques à l'esprit, les GPU qu'ils contiennent peuvent être assez costauds. Le SoC Apple M1, par exemple, contient plus de puissance graphique qu'une Playstation 4, tandis que le processeur parvient toujours à rivaliser avec les processeurs d'ordinateurs portables haut de gamme.

Les consoles modernes comme la PlayStation 5 et la Xbox Series X intègrent des processeurs et des GPU hautes performances dans le même package, mais elles sont conçues pour dissiper l'énorme quantité de chaleur que cela provoque à partir de la base.

Quelle conception de GPU vous convient le mieux ?

Si les performances sont la chose la plus importante pour vous en matière de graphisme, il ne fait aucun doute que vous devriez acheter un ordinateur de bureau avec des graphismes dédiés. Si la durée de vie de la batterie, le coût, la chaleur et le bruit sont vos priorités, une solution intégrée est probablement ce dont vous avez besoin.

Les utilisateurs de bureau ont la possibilité d'ajouter ultérieurement un GPU dédié à leur système, en supposant que leur carte mère dispose du bon emplacement et que leur alimentation et leur châssis sont à la hauteur de la tâche. Vous pouvez donc tester le GPU intégré dans votre CPU pour voir s'il est assez bon pour vos besoins.

En fin de compte, la chose la plus importante est que vous fassiez des recherches sur les capacités de performances GPU intégrées de votre futur processeur. Vous pourriez être surpris de la quantité de puissance contenue dans ce petit processeur.

Qu'est-ce que tu penses?