CHAPITRE 5: LA CARTE GRAPHIQUE

La carte graphique est un périphérique absolument indispensable pour un PC digne de ce nom. Son but est d'envoyer les graphismes vers l'écran via le port vidéo (VGA ou DVI). Elle est également capable d'envoyer l'image généree vers un téléviseur ou un deuxième écran grâce à sa sortie vidéo (en RCA ou S-Vidéo, voire les deux).

Connectique

Le standard actuel en terme de connectique est le DVI. Il remplace le dépassé mais toujours pésent VGA (son prédécesseur analogique) et est en phase d'être remplacé dans un avenir proche par la connectique numérique HDMI. Il existe des convertisseurs VGA → DVI, DVI → HDMI mais il est impossible d'obtenir simplement un adaptateur VGA → HDMI.

Les cartes graphiques actuelles sont connectées sur le port PCI-Express (qui supporte des débits allant jusqu'à 8 Go/s dans sa version 32x). Les anciennes cartes se branchaient sur le port AGP (dont le débit est limité à 2 Go/s) ou en PCI pour les plus anciennes.

Exemples de ports sur une carte graphique
Voici les ports d'une carte graphique (ici Leadteck Winfast A350XT)

Sortie Vidéo en RCA
Sortie vidéo RCA.

L'accélération 3D

De nos jours, toutes les cartes graphiques sont des cartes dites "accélératrices 3D" ; en effet, les applications utilisant un rendement 3D, c'est-à-dire essentiellement les jeux vidéos (ex. : Doom 3) et logiciels d'animation 3D (ex. : Maya) demandent un quantité importante de calculs. Pour alléger le pauvre processeur de la carte mère, déjà surchargé par le système et l'application elle-même, il faut qu'un autre processeur se charge de réaliser les calculs relatifs aux graphismes ; qu'à cela ne tienne, c'est le rôle des cartes graphiques accélératrices 3D.

Ce ciel et ce nuage de poussière méritent bien
							une carte graphique accélératrice 3D
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Elles sont munies d'une mémoire de type GDDR (comme la RAM sur la carte mère), d'un processeur dit "GPU" (Graphical Processor Unit, équivalent du processeur sur la carte mère) et elles sont branchées sur le port AGP, ce qui leur offre une vitesse de transfert avec la carte mère de 2 Go/s. Tout ce qu'il faut donc pour réaliser une foule de calculs et ainsi alléger le processeur. De façon simplifiée, l'application est exécutée comme d'habitude par le processeur et les composants habituels et dès qu'il y a un rendement 3D à faire, le processeur envoie les coordonnées X, Y et Z (qui devront être matérialisées à l'écran) à la carte graphique qui se charge de générer l'image correspondante et de l'envoyer vers l'écran.

Toutes les cartes graphiques "actuelles" (bref qui se branchent sur port PCI-E, à la rigueur AGP 8x, pas la peine de ressortir votre vieille ATI mach 64 qui se branche sur port PCI :-) ) contiennent :

Résolution, couleurs et cie...

Maintenant que l'on sait grosso modo comment fonctionne une carte graphique, il est temps de l'utiliser ; les trois paramètres les plus importants lorsque l'on affiche quelque chose à l'écran sont la résolution, le nombre de couleurs et la fréquence de rafraîchissement. Ainsi, la résolution de base de Monsieur Toutlemonde est 1024×768 en couleurs 32 bits avec un fréquence de rafraîchissement dans les 85 Hertz. Mais c'est quoi tout ça ?

Pour information, vous êtes actuellement en

La résolution

La résolution est le nombre de pixels générés et affichés à l'écran. Une résolution de 1024×768 correspond à une image de 1024 pixels de longueur et 768 pixels de hauteur (rappel : le pixel est le plus petit élément d'une image ; il correspond grosso modo à un carré ayant une couleur définie) ; plus la résolution est élevée, plus l'image est nette mais plus la taille par défaut du texte paraît petite*.

Voici la liste des résolutions les plus courantes :

640×480 correspond à la résolution du mode VGA, minimum nécessaire pour faire tourner les Windows antérieurs à XP (qui demande du 800×600 minimum). Il y a une correspondance entre les écrans et les résolutions :

On notera également la montée en puissance des écrans dits « wide », écrans larges, plus adaptés au multimédia et à la vision humaine. Ils utilisent généralement des résolutions adaptées, comme par exemple 1440×900 et 1280×800.

Bien entendu, il faut garder à l'esprit qu'une plus grande résolution demande une plus grande quantité de calculs donc de puissance et de mémoire.

* Si vous ne changez pas la taille des icônes ou des textes, le changement de résolution peut surprendre ; en effet, l'écran affiche plus de pixels, ce qui fait une image plus grande donc un bureau plus grand et des icônes et des textes plus petits ; l'avantage est que les pixels sont plus petits, ce qui évite un effet d'escalier.

Le taux de rafraîchissement et le framerate

La taux de rafraîchissement est le nombre de fois que l'image de votre écran est remise à jour par seconde ; exemple : 60 Hz (Hertz) = 60 images affichées par secondes ; à ne pas confondre avec le framerate, qui représente le nombre d'images GENERÉES par secondes. Le framerate peut d'ailleurs être limité par la fréquence de rafraîchissement.

Ces deux critères définissent la fluidité de l'image et sont essentiels dans le cadre d'un jeu vidéo. Si vous entendez quelqu'un dire "je fais du 2 fps sur tel jeu", cela signifie que sa carte graphique peine à générer un nombre acceptable d'images chaque seconde (fps : frames per second ; ips : images par seconde) donc que son jeu vidéo n'est pas fluide et par la même occasion que c'est instable ; on peut considérer qu'un framerate est acceptable (pour un jeu vidéo) à partir de 50/60 fps.

Mais pourquoi tant d'images chaque seconde alors que le cinéma nous paraît fluide entre 24 et 30 fps ? parce que l'écran de votre ordinateur n'est rafraîchit que de façon verticale, ce qui impose d'augmenter le nombre d'images / secondes.

Quake ]|[ Arena
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On peut améliorer le framerate d'un jeu vidéo en baissant la qualité de l'image (résolution, couleur, effets d'ombres et de lumière, lissage, etc...). Les jeux vidéos font donc parfois office de "benchmark", c'est-à-dire de programmes de tests pour mettre à l'épreuve une carte graphique ou une configuration entière ; exemple : Doom 3 tourne en 640x480, avec tous les effets au minimum et ce à 2 fps ; votre carte graphique et/ou votre ordinateur sont vraisemblablement dépassés.

Les couleurs

C'est bien jolie une image de X x Y pixels avec un taux de rafraîchissement de N Hertz mais ça manque de couleurs ; on distingue plusieurs modes de couleurs :

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