Guide Carte graphique

Qu’est-ce qu’une carte graphique et à quoi sert-elle ?

La carte graphique est présente dans la plupart des ordinateurs. Néanmoins les PC dédiés uniquement à la bureautique (Word, Internet, Mail…) n’ont pas besoin de ce composant, les processeurs Intel et AMD de dernière génération ayant généralement un chipset graphique intégré (IGP) suffisamment puissant pour ce type d’utilisation, et même pour lire des vidéos Haute Définition. Si vos besoins ne se limitent pas à ceci, la suite du guide vous intéressera.

Appelée parfois GPU ou carte vidéo, la carte graphique peut avoir plusieurs utilisations : professionnelle, jeux vidéo, 3D, confort multimédia… Son prix peut varier d’une base moyenne de 1 à 20 fonction des caractéristiques techniques et de la puissance de la carte graphique. Les joueurs PC étant particulièrement concernés par le choix de la carte graphique, vous trouverez ci-dessous des dénominations souvent rencontrées pour qualifier les types d’exigence et de confort graphique selon les différents types de joueurs de jeux vidéo. Ces besoins ont une incidence essentielle sur le choix final de la carte graphique.

expérience de jeu guide carte graphique

Les caractéristiques d’une carte graphique

Une carte graphique est construite autour de deux composants principaux : le GPU (Graphic Processing Unit), un processeur spécialisé dans le calcul de graphismes 2D ou 3D, et la mémoire, qui échange des données temporaires avec le GPU puis stocke et envoie les images finales au moniteur.

Avant d’entrer dans le détail, il est nécessaire de bien comprendre comment fonctionne le marché des cartes vidéo : ne confondez pas le concepteur du GPU, celui qui travaille sur les nouvelles technologies (AMD ou NVIDIA), avec l’assembleur de la carte graphique (Gigabyte, Asus, MSI, Sapphire, etc.) qui lui personnalise les cartes de base de NVIDIA et AMD pour les rendre plus puissantes, mieux ventilées ou meilleur marché : on parle alors de modèles custom (les modèles AMD ou NVIDIA étant baptisés Reference Design même si l’on trouve encore parfois les termes Founders Edition pour NVIDIA et Frontier Edition pour AMD). Il existe donc de multiples références de cartes basées sur le même GPU et la même quantité de mémoire, dont les performances sont par conséquent similaires (à l’exception de certaines versions overclockées). Votre choix sera alors guidé par le prix ou l’offre logicielle.

Carte graphique Asus
AMD et NVIDIA créent des technologies et élaborent une gamme de référence, les autres marques customisent ces cartes vidéos avant de les commercialiser.

Le processeur graphique

Comme tout processeur, il se caractérise avant tout par une fréquence et une finesse de gravure et bien évidemment une gamme de puces graphiques.

La fréquence, exprimée en MHz ou GHz, indique la vitesse à laquelle le GPU effectue ses calculs. Mais ce n’est pas un indice suffisant pour connaître les performances d’une carte graphique. D’autres éléments entrent en ligne de compte, comme le nombre d’unités de calcul, dédiées aux opérations vectorielles ou scalaires. La comparaison de deux cartes sur la base de la fréquence n’est pertinente que si elles possèdent strictement la même architecture. Fiez-vous plutôt aux nombreux benchmarks disponibles sur les sites et revues spécialisées.

La gamme, comme nous l’expliquions en introduction de ce chapitre, n’est pas aussi étendue que le nombre de modèles de cartes le laisse présager. Les puces embarquées sur les NVIDIA et AMD sont respectivement les GTX et Radeon RX. Concernant les chiffres qui suivent, par exemple une GTX 1080 ou une RX 580, retenez que plus ils sont importants, plus vous montez en puissance sur le papier : attention toutefois au renommage, certaines cartes étant estampillées du numéro de la nouvelle génération alors qu’elles sont architecturées sur l’ancienne !

La mémoire

Elle se différencie par sa quantité, son type et sa fréquence.

La quantité de mémoire varie aujourd’hui de 1 à 24 voire 32 Go pour les pros. Un minimum de 8 Go est utile pour les cartes les plus puissantes afin de stocker les textures les plus lourdes, ajouter des effets (lissage, filtrage…) et prendre en charge l’affichage multi-écrans en 3D ou la puissance que nécessitent les casques virtuels.

Passons au type de mémoire et sa fréquence. Vous notez dans les caractéristiques les termes GDDR3, GDDR5, HBM… Il s’agit des différentes mémoires : la première, la moins rapide, est réservée aux cartes d’entrée de gamme. La GDDR5, plus performante, est de plus en plus répandue sur les cartes de milieu et de haut de gamme tandis que son successeur, la GDDR5X, équipe déjà les références les plus haut de gamme. La mémoire HBM (High Bandwidth Memory), qui en est à sa 2e version, se retrouve, elle, sur les cartes haut de gamme AMD.

Une règle s’applique : privilégiez la rapidité à la quantité. Quant à la fréquence, plus elle est élevée, plus l’échange de données avec le GPU est rapide.

Le GPU et la mémoire communiquent à travers un bus mémoire dont la largeur est exprimée en bits : 128, 256, 384, 448 ou 512 bits. Plus ce bus est large, plus la mémoire et le GPU échangent de données dans le même cycle d’horloge. Cette bande passante influe sensiblement sur les performances.

Le refroidissement

Dès que vous passez à une configuration multi-écrans, lancez des jeux 3D ou branchez votre casque de réalité virtuelle, la carte graphique est grandement sollicitée et crée un phénomène de chauffe. La dissipation de la chaleur est alors prise en charge par le ventilateur, mais il faudra s’assurer que celui-ci n’est pas chargé de poussière et que votre tour est suffisamment aérée. Un logiciel gratuit tel que Speccy vous informera de la température de vos composants ; si la carte graphique a tendance à trop chauffer, il est possible de changer sa ventilation ou d’installer des systèmes de refroidissement beaucoup plus performants. Les plus exigeants opteront dans ce cas pour le watercooling. À noter qu’il existe des cartes graphiques fanless (sans ventilateur), c’est-à-dire à refroidissement passif !

Refroidissement carte graphique
Les dessous d’un refroidissement de carte graphique !

Les prix des cartes graphiques

Le choix de la bonne carte graphique dépend de votre budget et de vos besoins. Ces deux facteurs sont liés : une carte graphique surpuissante offre davantage de possibilités qu’un modèle économique, au prix d’une facture plus lourde.

Pour vous aider à choisir, quatre profils se dessinent :

Les cartes graphiques entrée de gamme

Souvent affichées sous les 80€, elles conviennent à des usages bureautiques, voire multimédias (décodage et lecture de films en haute définition, etc.). C’est dans cette catégorie que se situent la plupart des cartes à refroidissement passif (sans ventilation ou « fanless »). Elles sont silencieuses et sobres d’un point de vue énergétique. Par ailleurs, pour équiper un PC dédié au home cinéma architecturé autour d’un boîtier compact (mini-itx), il convient de choisir une carte de type Low Profile (moins large que les cartes traditionnelles).

Pas de miracle en ce qui concerne le jeu vidéo. Les titres les plus anciens tourneront sans encombre, mais les jeux récents exigeront des sacrifices sur la définition et l’affichage des filtres ou technologies d’amélioration de l’image (comme le PhysX de NVIDIA).

Carte graphique low profile
Une carte low profile apporte un regain de puissance graphique tout en restant très silencieuse.

Les cartes graphiques milieu de gamme

Jusqu’à 150€ environ, vous ouvrez les vannes de la HD et du jeu multi-écrans avec encore des compromis sur les filtres, le nombre d’images par secondes ou certaines technologies d’amélioration du rendu. Il n’est pas conseillé de dépasser une taille d’écran de 27 pouces en Full HD pour garder un rendu agréable.

Elles sont un bon choix pour un joueur occasionnel prêt à investir une somme raisonnable tous les trois ans afin d’avoir les dernières technologies (matérielles et logicielles) des fondeurs.

Carte graphique Gigabyte
Nul besoin de dépenser une somme folle pour profiter des jeux. Dans cette gamme de prix, la haute définition est déjà de la partie.

Les cartes graphiques haut de gamme

De 150 à 300€ approximativement, l’écart se creuse avec la qualité proposée par les consoles, même de dernière génération. Vous jouez en Full HD, 1920×1080 px, et plus si votre moniteur le tolère, avec un niveau de détail élevé et des filtres calés sur moyen à très haut en fonction des jeux. Elles sont le minimum requis pour profiter agréablement d’un casque virtuel.

Ces modèles sont recommandés aux amateurs qui ne recherchent pas des performances maximales, mais apprécient d’avoir de bonnes résolutions et une image pleine de détails sur des écrans de bonne taille. Il est envisageable, pour redonner plus tard un coup de boost à sa configuration, de monter deux cartes en parallèle (SLI chez NVIDIA ou mGPU pour les cartes AMD, anciennement Crossfire) afin d’obtenir des performances supérieures, sans casser sa tirelire.

Carte graphique Asus
Les joueurs exigeants trouveront dans cette gamme de prix des cartes véloces affichant des images pleines de détails.

Pour les hardcore gamers et plus si affinités

Elles ciblent les joueurs acharnés qui n’admettent aucun compromis sur la fluidité et la qualité visuelle. Les jeux de tirs à la première personne (aussi appelés FPS), gourmands en ressources, affichent pour les meilleures cartes près de 200 images par seconde. Ces bijoux technologiques offrent les meilleures résolutions et montent, pour certaines cartes, jusqu’au 4K (4096×2106 pixels). Les modèles les plus puissants comportent même deux processeurs.

Geforce GTX Titan X
Si vous n’êtes pas du genre à faire des concessions, ces cartes vidéo exploitent tout le potentiel des jeux les plus gourmands.

Les types de sortie vidéo

Sachez qu’il existe 4 façons principales de relier votre écran PC à votre carte graphique, classées ici par ordre de modernité : VGA, DVI, HDMI et DisplayPort. Le signal vidéo peut être transmis de façon analogique ou de façon numérique (sans distorsion ni perte). Les écrans récents privilégient généralement des entrées numériques alors que les plus vieux auront souvent une entrée VGA. Si votre carte graphique et votre écran PC n’ont pas de sorties communes, des adaptateurs peuvent y remédier (Attention : seulement numérique/numérique ou analogique/analogique. Par exemple DVI-I/VGA ou HDMI/DisplayPort).

sorties vidéo carte graphique

Le VGA (Video Graphics Array) est un connecteur de couleur bleue qui transmet le signal vidéo de façon analogique. Il est présent sur les écrans les moins modernes.

Le DVI (Digital Visual Interface) se décline sous 2 formes :

  • DVI-I (Integrated) : polyvalent, il peut transmettre le signal de façon analogique ET numérique. On peut brancher un écran DVI-D dessus sans nécessité d’adaptateur (mais pas l’inverse)
  • DVI-D (Digital) : il transmet le signal de façon exclusivement numérique. En Single Link, sa résolution atteint un maximum de 1920 x 1200 pixels à 60 Hz. En Dual Link, jusqu’à 2560 x 1600 pixels à 60 Hz.

Le HDMI (High Definition Multimedia Interface) peut transporter un signal vidéo numérique et également le son. Parfaitement adapté aux écrans avec enceintes intégrées et téléviseurs de salon, le HDMI possède plusieurs versions comme le HDMI 1.3 (jusqu’à 2560×1600 pixels à 75 Hz) ou le HDMI 1.4/1.4a (Compatible avec l’Ultra Haute Définition 4096×2160 pixels à 24 Hz).

Le DisplayPort est la dernière sortie vidéo numérique sortie. Ses performances sont supérieures sur plusieurs points, bien que cela ne se ressente pas de façon nette pour le grand public : signal avec 16 bits par couleur, version 1.2 prenant en charge jusqu’à 4 écrans Full HD à 60 Hz, signal audio transporté.

Les différences entre GPU AMD et NVIDIA

Comme nous l’avons déjà vu, les cartes graphiques sont « customisées » par les assembleurs : la valeur de la fréquence, la quantité de mémoire et le système de refroidissement diffèrent d’une carte à l’autre, ce qui explique l’offre foisonnante. Mais toutes ont comme tronc commun les GPU de NVIDIA ou d’AMD avec chacun leurs spécificités.

La nouvelle génération de GPU

Pour cette dernière génération de GPU, les constructeurs, AMD Vega d’un côté et NVIDIA GTX série 10 de l’autre, ont préféré une évolution plus contenue au profit d’une consommation électrique revue à la baisse. Plus économes, ces monstres de puissance savent donc se faire moins bruyants.

Si l’on ne s’arrête pas aux cartes de dernières générations, l’offre est si éparse qu’il est impossible de transiger pour une marque plutôt que pour une autre. Certes, il y a bien quelques faits ou idées reçues sur les deux belligérants, mais aucun ne peut s’appliquer à l’ensemble de la gamme. NVIDIA domine souvent le marché en termes de puissance alors qu’AMD reste un bon choix sur les marchés d’entrée et de milieu de gamme avec des cartes graphiques quasiment aussi puissantes et moins chères sur ce segment. Mais cela est plus une tendance qu’une vérité absolue. Faire un choix devient vite cornélien ! En plus du rapport puissance/prix, quelques détails peuvent faire pencher la balance pour l’un ou l’autre des deux fondeurs.

Le camp AMD

HD3D : affiche les jeux en 3D stéréoscopique. Pas toujours aussi efficace et moins répandue que la technologie 3D Vision de NVIDIA, elle est en revanche moins contraignante et applicable à un plus grand nombre de jeux

Eyefinity : gère jusqu’à six écrans en haute définition.

AMD LiquidVR : améliore le confort et la compatibilité des casques VR notamment en diminuant le temps de latence entre le mouvement de tête et l’affichage de l’image.

Freesync : synchronise le rafraichissement de votre moniteur avec le débit de la carte graphique afin d’éviter les saccades et les déchirures de l’image.

AMD VSR : consiste à augmenter la résolution d’un jeu au-delà de celle de l’écran afin de gagner en finesse et en détail.

Le camp NVIDIA

3D Vision : possibilité d’afficher les jeux en 3D active sur un maximum de quatre écrans simultanés, dont trois en 3D.

Adaptative V-Sync : la synchronisation verticale (V-Sync) élimine les défauts de superposition d’images (appelés « tearing ») qui se manifestent quand le nombre d’images envoyées par la carte graphique dépasse la capacité d’affichage de l’écran (soit 60 images en 60 Hz). Mais cette technologie fait fortement baisser les performances quand la carte graphique ne peut maintenir 60 images/seconde. L’Adaptative V-Sync l’active donc intelligemment, seulement quand cela est nécessaire.

GPU Boost : augmente automatiquement les fréquences d’horloge pour donner un regain de puissance à la carte graphique lorsque la charge énergétique et la température le permettent.

PhysX : moteur physique améliorant le rendu visuel de jeux compatibles grâce à l’affichage de nombreux effets saisissants de collision ou de particules.

CUDA : cette technologie réservée aux cartes graphiques NVIDIA utilise le processeur de la carte vidéo pour exécuter des opérations initialement prévues pour le processeur de la carte mère. Ainsi, le PC gagne en rapidité lorsque la technologie est supportée.

ShadowPlay : enregistre et partage vos sessions de jeux sur le web.

Gsync : synchronise le rafraichissement de votre moniteur avec le débit de la carte graphique afin d’éviter les saccades et les déchirures de l’image.

Quelques astuces complémentaires

Choisissez une alimentation PC suffisamment puissante pour accompagner votre carte graphique. 400 Watts représentent un minimum, et entre 500W et 600W un idéal pour la plupart des cartes milieu de gamme. Pour les cartes graphiques extrêmes, comptez plutôt sur 650W au minimum.

Par ailleurs, le processeur et la carte graphique doivent être équilibrés pour fonctionner harmonieusement et donner leur pleine puissance. Dans le cas contraire, les performances moindres d’un de ces 2 composants bridera celles de l’autre. Par exemple un couple Core i5/GeForce GTX 960 sera parfaitement adapté pour la plupart des situations Gaming rencontrées.

Attention à l’espace interne de votre boîtier PC. Certaines cartes graphiques étant particulièrement longues, elles ne pourront être intégrées physiquement dans votre boîtier. Pour une ventilation efficace, le boîtier doit proposer 1 ventilateur de 120 mm pour les cartes d’entrée de gamme, 2 ventilateurs pour les cartes de milieu de gamme, 3 ou plus pour les cartes graphiques extrêmes.