Accélération matérielle 774142 31269788 2008-07-03T17:31:35Z 83.206.98.123 /* Futur */ les nouvelles cartes 3D L''''accélération matérielle''' consiste à confier une fonction spécifique effectuée par le [[processeur]] à un [[circuit intégré]] dédié qui effectuera cette fonction de façon plus efficace. == Principe général == Pendant longtemps, les calculs effectués par les ordinateurs grand public étaient entièrement pris en charge par le [[processeur central]] (''CPU''). Or ce processeur s'avérait insuffisant dans un certain nombre de domaines. On eut l'idée de créer des circuits plus efficaces que le processeur pour ces tâches afin de le décharger. On parle d'accélération matérielle puisqu'elle est obtenue par le câblage matériel des calculs à effectuer, et non de manière logicielle, où un processeur généraliste suit un [[programme (informatique)|programme]] logiciel. Par abus de langage, on dit parfois que les calculs sont câblés matériellement. L'accélération matérielle est souvent utilisée à travers des [[pilote (informatique)|pilotes]] spécifiques, par exemple via [[Glide (marque)|Glide]], [[OpenGL]], [[Direct3D]]. Les circuits intégrés accélérateurs peuvent être situés : *sur la [[carte mère]] ; *sur une [[carte fille]] insérée sur les slots [[Industry Standard Architecture|ISA]], puis [[Peripheral Component Interconnect|PCI]], [[Accelerated Graphics Port|AGP]], et [[PCI Express]] de la carte mère ; *dans le processeur directement (cas de l'[[unité de calcul en virgule flottante]] (''FPU'' en anglais)). Les [[jeu vidéo|jeux vidéo]] en [[3D temps réel]] ont largement contribué à l'augmentation de besoin de puissance de l'informatique grand public par des cartes spécialisées. == Types d'accélération == === Accélération mathématique === Il s'agit d'accélérer le traitement des opérations en [[virgule flottante]]. C'est historiquement la première fonction à avoir été accélérée. Les [[unité de calcul en virgule flottante|unités de calcul en virgule flottante]] (''Floating Point Unit'' ou ''FPU'' en anglais) étaient d'abord séparés du processeur mais sur la carte mère. Par la suite, ils ont été intégrés au processeur, ce qui est le cas de tous les processeurs récents. === Accélération [[3D]] === C'est le type le plus courant et le plus populaire diffusé sous le nom de ''carte accélératrice 3D''. Cette accélération matérielle est confiée à des cartes filles dédiées à la [[synthèse d'image 3D]]. Elles sont chargées des tâches suivantes : * transformation de points 3D, c'est-à-dire la [[projection (géométrie)|projection]] de [[sommet (géométrie)|sommets]] 3D en 2D ([[pixels]]) par une [[matrice (mathématiques)|matrice]] de changement de [[repère]] ; * calcul de l'[[illumination locale]] de points 3D dont les versions les plus récentes sont les [[vertex shader]]s ; * enfin, le tracé de surfaces à l'écran avec application de [[texture (image de synthèse)|textures]]. Les cartes accélératrices 3D sont de plus en plus sollicités par les programmes, et leurs concepteurs poussent souvent la capacité de ces composants au point de nécessiter un système de refroidissement spécifique. La plupart des jeux 3D récents sont accélérés 3D, sauf [[Outcast (jeu vidéo)|Outcast]], exception notable car basé sur une technologie ne permettant pas encore l'accélération ([[voxel]]s). Historiquement, c'est le premier système vendu en carte spécifique (cartes Voodoo, de [[3dfx]]). === Accélération physique === L'accélération physique simule les phénomènes [[physique]]s, surtout [[mécanique]]s, comme les déplacements et collisions entre solides, et la [[gravité]]. Les circuits réalisant ces fonctions sont des ''[[Physics Processing Unit]]'' ou ''[[PPU]]''. === Accélération vidéo === Ces cartes peuvent effectuer des tâches liées à la [[compression informatique|compression/décompression]] de flux [[vidéo]] comme [[MPEG]] ou [[Xvid]]. Ce type d'accélération peut se retrouver dans des cartes accélératrices 3D ou dans des cartes d'acquisition vidéo ([[Firewire]]). === Accélération audio === Certaines cartes sonores sont capables d'effectuer des tâches de traitement de signal grâce à des [[processeur de signal numérique|processeurs de signal numérique]] (''Digital Signal Processor'' ou ''DSP'' en anglais) intégrés. Ces traitements permettent notamment d'ajouter des effets comme des échos, de la [[réverbération]]. === Accélération processeur === Il s'agit d'une carte ajoutant un processeur qui se rajoute ou remplace le processeur original. Les ordinateurs [[Amiga]] ont beaucoup utilisé les cartes accélératrices apportant un processeur [[68k|Motorola]] plus récent ou bien un processeur [[PowerPC]] == Futur == Les [[PPU]] à peine sortis, on envisage déjà l'accélération *du [[lancer de rayon]], via la carte [[Larrabee]], et les nouvelles cartes 3D ; *de l'[[intelligence artificielle]] (pour la [[perception]] et le [[path-finding]]), via [[aiseek]]. L'emploi des shaders 2.0 et suivants permet de considérer le [[processeur graphique]] (''Graphical Processing Unit'' en anglais) comme un coprocesseur programmable multi usages et massivement parallèle. == Voir aussi == === Article connexe === * [[OpenRT]], une bibliothèque pour l'accélération matérielle du lancer de rayon === Liens externes === * {{en}} [http://aiseek.com/ Aiseek], une société qui propose une carte d'IA * {{en}}[http://www.killernic.com/KillerNic/ KillerNic], une société qui propose une carte de [[ping]] * {{en}} (et partiellement {{fr}}) [http://www.gputech.com/ GPUtech], une société qui propose de tout faire calculer par les GPU 2.0 et plus * {{en}} [http://www.kge.msu.ru/workgroups/compcenter/dmitri/projects/polyworld/index.htm polyworld] un bench accéléré 3D de RayTracing Temps réel {{Portail informatique}} [[Catégorie:Microprocesseur]] [[Catégorie:Matériel informatique]]