Des cartes graphiques haut de gamme, ici des AMD RX 6800 XT. (Crédit AMD)

Le GPU (Graphic Process Unit) est le microprocesseur qui anime la carte graphique (anciennement nommée carte VGA) ou encore adaptateur graphique.

Doté de leur propre unité de calcul pourvue d'une architecture spécifique et de mémoire spécialisée G-RAM ou encore HBM, les cartes graphiques sont chargées de produire et d’afficher sur le ou les écrans, des images très complexes, sans latence perceptible, que le seul microprocesseur de l'ordinateur ( CPU ) peinerait à produire, surtout en trois dimensions et/ou en 4k (ultra haute définition.)

Deux fabricants américains sont en concurrence sur ce marché, NVIDIA et AMD, ce dernier étant présent sur ce créneau depuis son rachat du Canadien ATI, un précurseur historique dans le domaine de l'affichage des jeux informatiques.

D'autres industriels, comme le géant Intel, sont actifs dans l'affichage pour ordinateurs, mais produisent surtout des chips graphiques intégrés sans mémoire dédiée... Auparavant, ces composants étaient simplement soudés sur la carte mère et partageaient la mémoire centrale de l'ordinateur. Depuis peu, ils sont intégrés aux microprocesseurs des nouvelles générations et suffisent à un usage bureautique et aux jeux légers. Toutefois, cette solution, pour économique qu'elle soit, ne saurait remplacer une vraie carte graphique pour un usage intensif !

Actuellement, les cartes graphiques haut de gamme pour joueurs, architectes ou créateurs d’univers en 3D, sont de véritables ordinateurs surpuissants dédiés aux calculs de l’image, très grands consommateurs de ressources, électricité comprise. Ces cartes, souvent montées par des assembleurs informatiques pour parvenir à des performances hors normes, peuvent être utilisées seules ou en parallèle, grâce au SLI de Nvidia (CrossFire chez AMD).

Cette approche permet, pour peu que l'ordinateur soit doté des composants appropriés, de chaîner jusqu'à quatre cartes graphiques (quad SLI) pour obtenir une puissance de calcul de très haut niveau. Ce type de solution est prisée par les joueurs passionnés, pour vivre leur expérience ludique en haute définition avec trois écrans, par exemple, ou un casque de réalité virtuelle.

À noter que certaines architectures de cartes graphiques sont si performantes qu'elles équipent aussi certains super computer ( supercalculateur ) qui les utilisent non pas pour calculer une image, mais des opérations en virgule flottante complexes, spécialité où elles excellent !

C'est ainsi que les I.A génératives actuelles ( Chat GPT, Gemini, Bard ) sont aussi de grandes consommatrices de ce type de calculs, notamment réalisé par les tensor core présents sur les cartes graphiques haut de gamme.

Sans oublier que dans le Nouveau Monde des cryptomonnaies, la puissance des GPU est aussi utilisée pour soutenir certaines blockchains (data mining) notamment celle de Monero ou une part d'Ethereum que l'on ne présente plus.