Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
 A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | +
Carte graphique

Introduction

Carte graphique
Exemple de carte graphique haut de gamme caractérisée par d'importantes dimensions : ATI Radeon5970

Se connecte à carte mère via :
ISA PCI
AGP PCI Express (Express est un langage informatique servant à spécificier formellement des données. Il a fait l'objet d'une normalisation (ISO 10303-11).)
USB
Classement des utilisations
Ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler...) fixe Ordinateur portable (Un ordinateur portable, laptop (en Suisse) ou encore PC portable est un ordinateur personnel qui, grâce à un poids et un encombrement limités, peut être...)
Fabricants courants :
Nvidia (Nvidia Corporation est l'un des plus grands fournisseurs de processeurs graphiques, de cartes graphiques et de chipsets pour PC et consoles de jeux (Saturn, Xbox, PlayStation 3). Il s'agit d'une...) ATI (ATi Technologies Inc. (NASDAQ : ATYT) devenu filiale par AMD est une compagnie spécialisée dans la production de microprocesseur pour carte graphique mais aussi de chipsets pour PC,...)
Intel

Une carte graphique ou carte vidéo (anciennement par abus de langage une carte VGA), ou encore un adaptateur graphique, est une carte d?extension d?ordinateur dont le rôle est de produire une image affichable sur un écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous...). La carte graphique envoie les images qu?elle possède dans sa mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) à l?écran à une fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi...) et dans un format qui dépendent d?une part de l?écran branché et du port sur lequel il est branché (grâce au Plug and Play) et de sa configuration interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) d?autre part.

Historique

Les cartes graphiques 2D-3D

Note : Nous ne parlons ici que de l'historique des machines accessibles au grand public; les solutions développées par les constructeurs d'ordinateurs tel que Norsk-Data à l'époque, ne peuvent être retracées ici simplement et clairement.

Les premières cartes graphiques ne permettaient, au début de l'ère informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement...), qu?un affichage (L' affichage désigne l'application d'une surface de papier script dans un lieu public(et non du foyer)sur un support destiné à son émission, externe ou interne, ce qui en fait un média...) en 2D et se connectaient sur un port ISA8 bits; ce sont les cartes MDA pour "Monochrome Display Adapter".

Bien que dénommées « cartes graphiques », elles n'affichaient, en monochrome, que de caractères simples codés sur 8 bits, dont une partie était réservée au graphisme ; c'est l'adressage direct en mode ASCII (mode encore utilisé au démarrage par le BIOS de la plupart des ordinateurs).

Les premières cartes graphique pouvant adresser un point (Graphie) individuel de l'affichage n'apparaissent qu'en 1981 pour le grand public, avec les cartes CGA, ou Color Graphic Adapter, qui permettaient un adressage de points dans une résolution de 320 colonnes sur 200 lignes en 4 couleurs différentes.

Suivent alors une succession de cartes dédiées au graphisme sur ordinateur poussant de plus en plus loin le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de lignes et de colonnes adressables, ainsi que de le nombre de couleurs simultanées pouvant être affichées ; ce sont les modes graphiques utilisables.

De plus en plus de fonctions assurées par le processeurs sont petit à petit gérées par le contrôleur graphique des cartes. Comme, par exemple, le tracé de lignes, de surfaces pleines, de cercles, etc.; fonctions très utiles pour accompagner la naissance des systèmes d'exploitation basés sur des interfaces graphiques et en accélérer l'affichage.

Avec l'évolution des techniques, le port ISA est remplacé par le port PCI pour augmenter la vitesse (On distingue :) de transfert entre le CPU et la carte graphique.

En plus des cartes graphiques d'affichage en 2D, apparaissent dans les années 1990 des cartes dédiées à la gestion et l'affichage d'éléments représentés en 3 dimenssions, comme les cartes 3DFX (3dfx Interactive était une compagnie spécialisée dans la production de cartes graphiques 3D. Elle fut fondée en 1994 par Gordon Campbell, Scott Sellers, Gary Tarolli...).

Puis apparurent les cartes graphiques 2D-3D ayant l?avantage de n?occuper qu?un seul connecteur AGP ou PCI au lieu de deux (pour les configurations courantes de l?époque, c?est-à-dire avant 1998). En effet, jusqu?alors, les cartes 2D étaient proposées séparément des cartes dites accélératrice 3D (comme les premières 3dfx), chacune ayant un processeur graphique (Un processeur graphique (en anglais GPU pour Graphics Processing Unit) est un microprocesseur présent sur les cartes graphiques au sein d’un ordinateur ou d’une console de jeux...) spécifique.

Depuis la sortie des premières cartes 2D/3D intégrées par ATI en 1996, toutes les cartes graphiques modernes gèrent le 2D et la 3D au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse...) d'un seul circuit intégré (Le circuit intégré (CI), aussi appelé puce électronique, est un composant électronique reproduisant une ou plusieurs fonctions électroniques plus ou moins complexes, intégrant souvent plusieurs types de composants électroniques de...).

Les usages pour une carte graphique

Depuis la fin des années 1995, les cartes graphiques ont fortement évolué. Autrefois, la fonction essentielle d?une carte graphique était de transmettre les images produites par l?ordinateur à l?écran. C?est encore sa fonction principale sur beaucoup de machines à vocation bureautique (Le terme de bureautique désigne la mécanisation et l'automatisation du travail de bureau, soit les processus de production, d'expédition, de réception et de conservation...) où l?affichage d?images en 3D n?offre que peu d?intérêt. Toutefois aujourd?hui même les cartes graphiques les plus simples gèrent aussi le rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de...) d?images en 3D. C?est une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) très coûteuse en termes de calculs et en termes de bande passante (La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la réponse d'un appareil est supérieure à un minimum. Elle est...) mémoire. Le GPU (pour Graphical Processing Unit) est donc devenu un composant très complexe, très spécialisé et presque imbattable dans sa catégorie (rendu d?images en 3 dimensions). Hormis pour les jeux vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de son, sur...) ou quelques usages en infographie (L'infographie (aussi appelée faussement image de synthèse, terme qui se rapporte plus spécifiquement à la création d'images à vocation perspectiviste...), les possibilités des cartes graphiques ne sont que très peu exploitées en pratique. Ainsi, ce sont essentiellement les joueurs qui achètent et utilisent des GPU de plus en plus puissants.

Depuis les années 2000, la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de calcul des cartes graphiques est devenue tellement importante pour un coût finalement très réduit (100 à 700 ? pour les modèles grand public) que les scientifiques sont de plus en plus nombreux à vouloir en exploiter le potentiel dans d?autres domaines. Il peut s?agir de faire tourner des simulations de modèles météo, financiers ou toute opération parallélisable et nécessitant une très grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de...) de calcul. NVIDIA et ATI/AMD, les 2 principaux fabricants de cartes graphiques haute performance grand public proposent chacun des solutions propriétaires afin de pouvoir utiliser leur produit pour du calcul scientifique ; pour NVIDIA, on pourra se référer au projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution,...) CUDA et pour AMD au projet ATI Stream. On parle à ce titre de General-Purpose Processing on Graphics Processing Units (ou GPGPU).

Dès 1996, les cartes graphiques commencent à intégrer des fonction de décompression vidéo, comme pour la Rage-Pro du fabricant ATI qui intègre déjà en 1996 certaines fonctions de décompression des fluxs MPEG2. Sous des appélatiobn variées, se sont depuis développés des technologies qui permettent de soulager le processeur (Le processeur, ou CPU (de l'anglais Central Processing Unit, « Unité centrale de traitement »), est le composant de l'ordinateur qui exécute les programmes informatiques. Avec...) de la charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être...) incombant à la décompression d'une image 25 (PAL/SECAM) ou 30 (NTSC) fois par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La...) dans des définitions toujours plus élevées.

La prise en charge partielle, ou totale, par les GPU des flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les domaines suivants :) vidéos permet le visonnage de filmes en haute définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) sur des plateformes matérielles aux recources CPU relativement modestes; ce qui serait impossible sans eux au regard du nombre d'informations à traiter presque simultanément.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

La liste des auteurs de cet article est disponible ici.