Carte graphique 56249 31425426 2008-07-09T04:49:54Z Zorrobot 179160 robot Ajoute: [[mk:Графичка картичка]] {{Infobox Matériel informatique | nom = Carte graphique | image = ATI Radeon HD3870.png | description = Carte graphique''' [[Radeon]] HD3870 avec deux sortie DVI et une sortie S-Vidéo | date d'invention = | inventeur = | conn1 = [[Carte mère]] | conn2 = [[écran]] | via1_1 = [[Industry_standard_architecture|ISA]] | via1_2 = [[Peripheral Component Interconnect|PCI]] | via1_3 = [[Accelerated Graphics Port|AGP]] | via1_4 = [[PCI Express]] | via1_5 = [[USB]] | class1 = Ordinateur fixe | class2 = Ordinateur portable | fab1 = [[NVIDIA]] | fab2 = [[ATI]] | fab3 = [[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 [[moniteur d'ordinateur]]. La carte graphique convertit les [[donnée]]s numériques internes à l'ordinateur en un [[signal électrique]] numérique ou analogique compatible avec le moniteur. == Historique == === Carte vidéo 2D-3D === Les premières cartes vidéos ne pouvaient effectuer des calculs qu'en 2D et se connectaient sur un port [[Industry_standard_architecture|ISA]]. Par la suite, on utilisa le port [[Peripheral Component Interconnect|PCI]] pour augmenter le vitesse de transfert entre le [[CPU]] et la carte graphique. Lorsqu'elles sont apparues, les cartes vidéos 2D-3D avaient l'avantage de n'occuper qu'un seul connecteur [[Accelerated Graphics Port|AGP]] ou [[Peripheral Component Interconnect|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 spécifique. Aujourd'hui, toutes les cartes graphiques sont 2D-3D. * Exemples de cartes 2D-3D: [[ATI]] Rage 128, [[Nvidia]] RIVA TNT2, [[S3 Graphics|S3]] Savage 4, [[3dfx]] Voodoo 3, [[Matrox]] G400. == Composants == === Le processeur graphique === [[Image:6600GT GPU.jpg|thumb|Le processeur graphique NV43 d'une [[GeForce]] 6600 GT]] Le [[processeur graphique]] (''Graphical Processing Unit'' ou '' GPU'' en anglais, voir même ''Visual Processing Unit'' ou '' VPU'') sert à libérer le [[micro-processeur]] de la [[carte mère]] en prenant en charge les calculs spécifiques à l’affichage et la coordination de [[graphismes 3D]] ou la conversion [[YCbCr]] vers [[RGB]]. Cette division des tâches entre les deux processeurs libère le processeur central de l’ordinateur et en augmente d’autant la puissance. Le processeur graphique est très souvent muni de son propre radiateur ou ventilateur pour évacuer la chaleur qu’il produit. Ces 15 dernières années, 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 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 d'images en 3D temps réel avec plus ou moins de succès. C'est une activité très coûteuse en terme de calculs et en terme de bande passante mémoire. Le GPU 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 vidéos ou quelques usages en infographie, 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 puissant. Depuis quelques années, la puissance 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 simulation de modèles météo, financiers ou toute opération parallélisable et nécessitant une très grande quantité de calcul. NVIDIA et ATI (racheté depuis par 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 référé au projet [[CUDA]] {{référence nécessaire}}. On parle à ce titre de '''[[General-purpose computing on graphics processing units]]''' (ou GPGPU) === La mémoire vidéo === La mémoire vidéo conserve les données numériques qui doivent être converties en images par le processeur graphique et les images traitées par le processeur graphique avant leur affichage. Toutes les cartes graphiques supportent deux méthodes d'accès à leur mémoire. L'une est utilisée pour recevoir des informations en provenance du reste du système, l'autre est sollicitée pour l'affichage à l'écran. La première méthode est un [[accès direct]] conventionnel (''[[mémoire vive|RAM]]'') comme pour les [[mémoire informatique|mémoires centrales]], la deuxième méthode est généralement un [[accès séquentiel]] à la zone de mémoire contenant l’information à afficher à l'écran. Voir l'article principal : [[Mémoire vidéo]]. === Le RAMDAC === Le RAMDAC (''Random Access Memory Digital-to-Analog Converter'') convertit les images stockées dans la mémoire vidéo en signaux analogiques à envoyer à l’écran de l’ordinateur. Il est devenu inutile avec les sorties DVI (numériques). === Le BIOS vidéo === Le BIOS vidéo est à la carte graphique ce que le [[Basic Input Output System|BIOS]] est à la [[carte mère]]. C’est un petit [[programme]] enregistré dans une [[mémoire morte]] ([[Mémoire ROM|ROM]]) qui contient certaines informations sur la carte graphique (par exemple, les modes graphiques supportés par la carte) et qui sert au démarrage de la carte graphique. === La connexion entre la carte graphique et la carte mère === La connexion à la [[carte mère]] se fait à l'aide d'un [[port matériel|port]] relié à un [[bus informatique|bus]]. Au cours des années, plusieurs technologies se sont succédé pour satisfaire les besoins de vitesse de transfert sans cesse croissants des cartes graphiques : *la première technologie utilisée fut la technologie [[Industry Standard Architecture|ISA]], utilisée à partir de 1984 pour adjoindre des cartes disposant de plus de mémoire vidéo que les cartes standards fournies par les manufacturiers d’ordinateurs ou des cartes utilisant des [[jeu d'instructions|jeux d'instructions]] destinés à accélérer l'affichage des fenêtres ; *certaines machines (de marque [[International Business Machines Corporation|IBM]] pour la plupart) ont utilisé le bus [[VLB]] ([[Vesa Local Bus]]), mais ce type de bus fut rapidement abandonné en raison de sa trop grande spécificité. *avec l'arrivée des premiers processeurs [[Intel Pentium|Pentium]] en 1994, on utilise ensuite l'interface [[Peripheral Component Interconnect|PCI]] ; *le bus [[Accelerated Graphics Port|AGP]] (Accelerated Graphics Port) est apparu en mai 1997 ; *le bus AGP est actuellement supplanté par le bus [[PCI-Express]], apparu en 2004. *Le PCI express 2.0 qui permet un doublement du débit de données bi-directionnel (250Mo/s pour le PCI-express 1.1, contre 500Mo/s pour le 2.0 ) devrait remplacer à terme le PCI-express 1.1 en 2007. *Le bus [[USB]], de nouvelles cartes graphiques externes commence à être commercialisée profitant du haut débit qu'offre le bus USB dans sa version 2. D'autres types de connexions existent dans d'autres architectures d'ordinateurs, on pourra citer par exemples le bus [[VME]]; mais ce sont des technologies peu répandues et réservées au monde de l'informatique professionnelle ou à celui de l'industrie. === La connectique === [[Image:Quad crossfire hd3850.png|thumb|Quatre cartes graphiques reliées en [[CrossFire]] ce qui permet d'obtenir une puissance de calcul plus élevée, à noter qu'en Crossfire il est impossible de connecter plus de deux écrans simultanément, jusqu'à 8 si le Crossfire est désactivé.]] On peut retrouver les connexions suivantes selon les cartes graphiques : Les interfaces analogiques : * L'interface [[connecteur VGA|VGA standard]] : les cartes graphiques sont la plupart du temps équipées d'un [[connecteur VGA]] 15 broches (Mini Sub-D, composé de 3 séries de 5 broches), généralement de couleur bleue, permettant notamment la connexion d'un écran [[Tube cathodique| CRT]]. Ce type d'interface permet d'envoyer à l'écran 3 signaux analogiques correspondant aux composantes rouges, bleues et vertes de l'image. * L'interface [[Vidéo composite]] : Pour la sortie sur un simple téléviseur ou un magnétoscope. * L'interface [[S-Vidéo]] : De plus en plus de cartes sont équipée d'une prise S-Video permettant d'afficher ce signal sur une télévision ou un vidéo projecteur qui le permet. Cette sortie analogiques est souvent livrée avec un adaptateur S-Video => Vidéo composite; c'est la raison pour laquelle elle est souvent appelée prise télé (notée aussi « TV-out »). Les interfaces numériques : * L'interface [[Digital Visual Interface| DVI]] (Digital Video Interface), présente sur certaines cartes graphiques, permet d'envoyer, aux écrans le supportant, des données numériques. Ceci permet d'éviter des conversions numérique-analogique, puis analogique numériques, inutiles. * Une interface [[High-Definition Multimedia Interface|HDMI]] permettant de relier la carte à un [[Télévision à haute définition|écran haute définition]] en transmettant également la partie audio (polyvalent, ce format est le remplaçant de la péritel). Le signal est un signal purement numérique. * Une interface [[DisplayPort]], une interconnexion digitale audio/vidéo de nouvelle génération, sans droit et licence. Note : le [[Digital Visual Interface|DVI]] et le [[High-Definition Multimedia Interface|HDMI]] peuvent supporter les [[Gestion numérique des droits| DRM]]. Les modèles actuels associent généralement deux types d'interface: une interface pour la télévision (S-Vidéo ou HDMI) avec une interface pour écran d'ordinateur (VGA ou DVI). == Détermination de la quantité de mémoire vidéo == La quantité de mémoire vidéo nécessaire pour stocker l’image qui va être affichée dépend de la définition affichée.<br/> Le nombre de couleurs est fonction du nombre de bits utilisé pour le codage.<br/> Exemple : <math>2^8=256</math> {| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" align="left" |----- ! bgcolor="lightyellow" align="center" | nombre de bits ! bgcolor="lightblue" align="center" | nombre de couleurs |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 1 | align="center" | 2 |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 4 | align="center" | 16 |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 8 | align="center" | 256 |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 15 | align="center" | {{formatnum:32768}} |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 16 | align="center" | {{formatnum:65536}} |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 24 | align="center" | {{formatnum:16777216}} |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 32 | align="center" | {{formatnum:4294967296}} |} {{clr}} La quantité de mémoire est simplement le nombre de pixel utile multiplié par le nombre de bits nécessaires, on divise le tout par 8 pour passer en octets (1 octet = 8 bits)<br/> Exemple : <math>640*480*4/8=153600 </math><br/> {{unité|1|[[Kio]]}} = {{unité|1024|octets}} donc {{unité|153600|octets}} = {{unité|150|kio}} {| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" align="left" |----- ! bgcolor="lightyellow" align="center" | [[Définition d'écran|Définition]] en pixels ! bgcolor="lightblue" align="center" | 16 couleurs ! bgcolor="lightblue" align="center" | 256 couleurs ! bgcolor="lightblue" align="center" | {{formatnum:32768}} couleurs ! bgcolor="lightblue" align="center" | {{formatnum:65536}} couleurs ! bgcolor="lightblue" align="center" | {{formatnum:16777216}} couleurs ! bgcolor="lightblue" align="center" | {{formatnum:4294967296}} couleurs |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 640 × 480 | align="center" | {{unité|150|Kio}} | align="center" | {{unité|300|Kio}} | align="center" | {{unité|563|Kio}} | align="center" | {{unité|600|Kio}} | align="center" | {{unité|900|Kio}} | align="center" | {{unité|1200|Kio}} |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | 800 × 600 | align="center" | {{unité|235|Kio}} | align="center" | {{unité|469|Kio}} | align="center" | {{unité|879|Kio}} | align="center" | {{unité|938|Kio}} | align="center" | {{unité|1407|Kio}} | align="center" | {{unité|1875|Kio}} |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | {{formatnum:1024}} × 768 | align="center" | {{unité|384|Kio}} | align="center" | {{unité|768|Kio}} | align="center" | {{unité|1440|Kio}} | align="center" | {{unité|1536|Kio}} | align="center" | {{unité|2304|Kio}} | align="center" | {{unité|3072|Kio}} |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | {{formatnum:1280}} × {{formatnum:1024}} | align="center" | {{unité|640|Kio}} | align="center" | {{unité|1280|Kio}} | align="center" | {{unité|2400|Kio}} | align="center" | {{unité|2560|Kio}} | align="center" | {{unité|3840|Kio}} | align="center" | {{unité|5120|Kio}} |----- | align="center" bgcolor="lightyellow" | {{formatnum:1600}} × {{formatnum:1200}} | align="center" | {{unité|938|Kio}} | align="center" | {{unité|1875|Kio}} | align="center" | {{unité|3516|Kio}} | align="center" | {{unité|3750|Kio}} | align="center" | {{unité|5625|Kio}} | align="center" | {{unité|7500|Kio}} |} {{Clr}} Cette indication est maintenant de peu d’intérêt car la mémoire vidéo d’une carte graphique est utilisée à de nombreuses fins. Elle permet entre autre de fluidifier l’affichage des vidéos ou encore de stocker les informations nécessaires à la synthèse d’images en 3D. Les systèmes d’exploitation modernes comme Windows Vista, Mac OS ou GNU/Linux requièrent tous deux une grande quantité de mémoire vidéo pour optimiser leur affichage. Quant aux jeux vidéos les plus récents, ils fonctionnent d’autant mieux que la quantité de mémoire vidéo est importante. Aujourd’hui on trouve couramment des cartes graphiques équipées de 256 ou {{unité|512|Mio}} de mémoire. == Histoire et comparaison des cartes graphiques pour [[Compatible PC|compatibles PC]] == {| class="wikitable"<noinclude></noinclude> ! Année ! [[ATI]] ! [[NVidia]] ! [[Matrox graphics|Matrox]] ! Videologic et ou [[STMicroelectronics]] |----- | 1995 | ? | STG2000 | Millenium | ? |----- | 1996 | All-In-Wonder, Rage3D, Rage/Pro | ? | Mystique | PowerVR ou PCX1 |----- | 1997 | 3D Rage Pro | Riva 128 | élément | ? |----- | 1998 | ? | TNT | G200 | ? |----- | 1999 | Rage 128, Rage 128 Pro | Vanta, TNT2, [[GeForce]] | G400 | [[Kyro]] |----- | 2000 | Rage Fury Maxx, Radeon | GeForce 2 | G450 | [[Kyro 2]] |----- | 2001 | FireGL, Radeon 7000, 7200, 7500, 8500 | GeForce 3 | G550 | \ |----- | 2002 | Imageon, Radeon 9000, 9100, 9500, 9700 | GeForce 4 | Parhelia | |----- | 2003 | Radeon 9200, 9600, 9800 | GeForce 5200, 5600, 5700, 5800, 5900 | \ | \ |----- | 2004 | Radeon 9250, 9550, X300, X600, X700, X800, X850 | GeForce 4300, 5500, 5750, 5950, 6200, 6600, 6800 | \ | \ |----- | 2005 | Radeon X1300, X1600, X1800 | GeForce 7800 | \ | \ |----- | 2006 | Radeon X1650, X1900, X1950 | GeForce 7100, 7300, 7600, 7900, 7950, 8800 | \ | \ |----- | 2007 | Radeon HD 2400, HD 2600, HD 2900, HD 3800 | GeForce 8800, 8600, 8500, 8400, 8300 | \ | \ |----- | 2008 | Radeon HD3870X2, HD4850, HD4870, HD4870X2 | GeForce 9600, 9800, GTX260, GTX280, 9800GX2 | \ | \ |} L'histoire des cartes graphiques ne se limite pas au seul duel ATI vs NVIDIA. D'autres acteurs ont connus leur jours de gloire ; parmi eux on peux citer : [[S3_Graphics]], Tridend, [[Cirrus_Logic|Cirrus Logic]] et [[3dfx]] pour leur série Voodoo 3000 et 4000. Sans oublier [[Intel]] qui livre encore aujourd'hui la majorité des solutions graphiques pour PC dans le monde sous la forme de [[chipset]] avec contrôleur graphique intégré. == Voir aussi == {{Commonscat|Video cards|cartes graphiques}} [[Liste de constructeurs informatiques#Cartes graphique|Liste des constructeurs de cartes graphiques]] === Articles connexes === * [[Video Graphics Array|Video Graphics Array (VGA)]] * [[Enhanced Graphics Adapter|Adaptateur graphique enrichi (EGA)]] * [[Color Graphics Adapter|Color Graphics Adapter (CGA)]] * [[Monochrome Display Adapter|Monochrome Display Adapter (MDA)]] * [[Fonctionnement des cartes VGA]] {{portail informatique}} [[Catégorie:Carte graphique]] [[ar:كرت الشاشة]] [[br:Kartenn kevregañ]] [[bs:Grafička kartica]] [[cs:Grafická karta]] [[da:Grafikkort]] [[de:Grafikkarte]] [[en:Video card]] [[eo:Vidkarto]] [[es:Tarjeta gráfica]] [[fa:کارت گرافیکی]] [[fi:Näytönohjain]] [[he:כרטיס גרפי]] [[hr:Grafička kartica]] [[hu:Videokártya]] [[it:Scheda video]] [[ja:ビデオカード]] [[ko:그래픽 카드]] [[lt:Video plokštė]] [[lv:Videokarte]] [[mk:Графичка картичка]] [[ms:Kad video]] [[nl:Videokaart]] [[nn:Grafikkort]] [[no:Skjermkort]] [[pl:Karta graficzna]] [[pt:Placa de vídeo]] [[ru:Графическая плата]] [[sh:Grafička kartica]] [[simple:Video card]] [[sk:Grafická karta]] [[sl:Grafična kartica]] [[sq:Karta grafike]] [[sr:Графичка картица]] [[sv:Grafikkort]] [[th:การ์ดแสดงผล]] [[tr:Görüntü kartı]] [[vec:Scheda video]] [[vi:Bo mạch đồ họa]] [[zh:显示卡]]