Cartes graphiques Pro vs Gaming : quelles sont les différences ?

Le débat concernant la différence entre les cartes graphiques de station de travail et les cartes graphiques de jeu dure depuis un certain temps et, très sérieusement, les conséquences de l'exécution d'applications logicielles professionnelles sur une carte de jeu peuvent être assez coûteuses pour une entreprise. En réalité, cette question ne devrait jamais faire l'objet d'un débat, mais malheureusement, elle revient sans cesse sur le tapis. Dans un forum en ligne, un professionnel de l'informatique a lancé un message demandant la différence entre les deux, car il doit construire une machine pour un client qui utilise un logiciel de modélisation 3D haut de gamme et une sélection d'applications de visualisation. Le message souligne ensuite la différence de coût entre la carte graphique pour station de travail et la carte pour jeux vidéo. Il s'agit là d'un exemple typique d'une mauvaise compréhension de l'importance de la carte graphique. L'investissement logiciel à lui seul peut s'élever à plusieurs dizaines de milliers d'euros et pourtant l'informaticien a suggéré une carte graphique de moins de 100 euros qui, selon toute probabilité, ne répondra pas aux exigences des clients. Deuxièmement, après avoir fait un investissement sérieux dans le logiciel, la société concernée essaie d'exécuter cette suite de logiciels sur ce qui est essentiellement un ordinateur clone bas de gamme, par opposition à une station de travail. Vous pouvez déjà deviner certains des problèmes d'assistance auxquels l'entreprise sera confrontée, soit parce qu'elle n'a pas été correctement conseillée par le fournisseur du logiciel, soit parce que l'acheteur, qui n'est pas un expert, s'en remet à l'informaticien qui n'a aucune expérience des applications de CAO. Sans plus attendre, examinons quelques-unes des différences.

Utilité d'une carte graphique professionnelle

Pour expliquer concrètement comment fonctionne une carte graphique, j'écrirai un article complet dédié, car cela serait trop long, mais je vais tout de même vous expliquer l'utilité des cartes pro. Ici je vais principalement utiliser l'exemple de Nvidia que je connais bien, ayant eu des cartes graphiques gaming et des cartes graphiques pros qui sont les suivantes :

• GT 120
• GTX 550
• GTX 680
• GTX 970
• GTX 1060
• RTX 2060
• RTX 3090
• Nvidia Quadro 600
• Nvidia Quadro 2000
• Nvidia Quadro 4000
• Nvidia Quadro K2200
• Nvidia Quadro K4200
• Nvidia GRID K1
• Nvidia Tesla M2075

Pourquoi autant de cartes graphiques différentes à 22 ans me direz vous ? J'aime tester différents projets lié au GPGPU (notion que je vois expliquer plus tard), à la virtualisation ou à la sécurité, mais j'irai plus en détails plus tard. Toutes ces cartes graphiques ont une utilité commune de base : l'accélération graphique et le calcul, mais elles ne fonctionnent pas toute de la même manière et ne s'utilisent pas pour les mêmes usages. Une carte graphique se compose de cinq éléments fondamentaux qui sont le GPU, la VRAM, le Bios, son PCB et sa propre alimentation. Le GPU est la puce de calcul, elle fonctionne à peu près de la même manière qu'un processeur, c'est une unité de calcul. La VRAM sert principalement à stocker et construire l'image à afficher et renvois le signal. Les cartes graphiques depuis quelques années ont eu un énorme gap d'innovations et de performances dans tous les domaines et ont permis des avancées considérables en termes de calcul et d'affichage de données. Mais la réelle différence entre les cartes pro et grand public réside comme je l'ai expliqué précédemment dans l'usage et les fonctionnalités. Chez Nvidia il existe des quartes de gammes différentes depuis quelques années qui se sont regroupées, mais je vais expliquer :

• RTX (pour le gaming)
• RTX Quadro
• Grid
• Tesla

Je ne vous fais pas de dessins sur l'usage et l'intérêt des cartes RTX gaming que tout le monde recherche actuellement tels l'or ou le saint Graal. En revanche les gammes GRID, Quadro et Tesla (non je ne parle pas de voiture électrique faite par un milliardaire excentrique, mais bien de carte graphique spécifique), visent des applications très spécifiques aux milieux pros. Les gammes Quadro se destinent principalement aux stations de travail professionnelles et embarquent des options d'accélération de Workflows grâce à leur puissance de calcul supérieure et à leur quantité de VRAM bien supérieure (jusqu'à 48 Go de GDDR6 sur la RTX 8000 par exemple), mais aussi leurs options de multi-GPU et de Sync (je n'irai pas plus loin dans les explications cela prendrait un article complet). Les Quadro sont majoritairement utilisées en CAO, CGI et DCC, soit la conception 3D, l'imagerie, la vidéo. Bien que les cartes graphiques telles que les RTX 30XX fonctionnent parfaitement pour ce genre d'usage, les Quadro ont des optimisations dédiées à cela ainsi que des options particulières assez complexes que je n'expliquerai pas en détail (les cartes Sync ou le NVlink par exemple). Les gammes Grid et Tesla sont relativement similaires. Ici on ne parle pas vraiment de carte graphique à proprement parlé, mais plus de cartes de calcul GPGPU (General-Purpose computation on Graphic Processing Units), qui permet de faire du calcul parallèle, c'est à dire, calculer un même résultat sur différentes cartes en même temps, ce qui en soit est possible sur un CPU, mais le nombre de cœurs sur un GPU et la faible limitation de couplage de carte permet des calculs plus rapides et optimaux. En soi le GPGPU vise principalement la gamme Tesla à la base qui se compose de GPU, mais s'utilise principalement comme des coprocesseurs de calcul comme les Xeon Phi Knight Landing de Intel sortis en 2012. La gamme Grid (comme le GRID K1) ou aujourd'hui la série de Axxx (comme la RTX A100) qui d'ailleurs regroupe Tesla et Grid, se caractérise comme des cartes à VGPU, c'est à dire des cartes graphiques à utiliser dans un serveur afin de les splitter pour obtenir de l'affichage accéléré à distance dans une machine virtuelle performante (comme ShadowPC par exemple, bien qu'il utilisaient des Nvidia Quadro RTX, le principe est le même). J'ai eu personnellement la Nvidia Grid K1 que j'avais utilisé sur une machine virtuelle KVM disant avec un Windows 10, j'arrivais à jouer à Rocket League en 4K sans problèmes. C'est tout l'intérêt de ces cartes particulières qui fonctionnent sur des GPU.

Cartes graphiques de station de travail et cartes graphiques de jeu

La technologie des jeux a beaucoup évolué ces dernières années et certains jeux ont été développés pour tirer un meilleur parti de la technologie graphique, mais en principe, les cartes et les pilotes logiciels sont réglés pour offrir des performances maximales pour les jeux tandis que les pilotes des cartes pro sont entièrement différents et ne permettent pas d'optimiser ce genre de tâches graphiques. Les jeux se composent généralement d'une géométrie à faible nombre de polygones et, dans de nombreux cas, de textures et de bitmaps prédéfinis. Les effets à l'écran peuvent être réglés dans les options, mais dépendent de la puissance de la carte graphique (plus la carte est performante, meilleurs sont les graphiques). Les priorités d'une bonne carte graphique de jeu sont des visuels de bonne qualité, un chargement rapide (d'où le faible nombre de polygones) et un taux de rafraîchissement rapide. La fourchette de prix typique pour une carte de jeux se situe entre 200 et 1200€ environ (hors pénurie bien évidemment). On voit de plus en plus de gens acheter des Nvidia Quadro ou autre pour du jeu par manque de GPU classique ce qui n'est absolument pas pertinent au vu de la différence d'usage de base, les drivers sont différents et les options aussi ce qui n'en fait pas des cartes pour jouer, vous aurez des performances limitées pour un prix trop élevé pour du jeu vidéo.

Performances des cartes graphiques pour stations de travail

Les cartes graphiques pour les stations de travail et leurs pilotes de logiciels graphiques spécialisés sont généralement conçues et configurées pour offrir des performances jusqu'à 5 fois plus rapides, une intégrité et une précision des données de calcul et une simulation de calcul jusqu'à 8 fois plus rapide pour un large éventail d'applications logicielles de conception, d'animation et de vidéo. En fonction des exigences logicielles particulières, le prix des cartes graphiques pour stations de travail varie entre 150 et 12 000€ environ, cela va dépendre des options du GPU comme le nombre de cœurs CUDA chez Nvidia par exemple, le nombre de gigas de mémoire VRAM, le type d'alimentation, le type de mémoire (GGDR5, GDDR6, HBM2). Les cartes graphiques professionnelles peuvent sembler chères, mais dans l'ensemble, la plupart des stations de travail et des applications de CAO n'en requièrent qu'une dans le quartile inférieur de la fourchette de prix potentielle. De plus, dans l'usage défini, elles seront bien plus performantes et offriront plus d'options intéressantes pour les professionnels. Cela dit, j'espère que vous comprenez maintenant que la question des cartes graphiques pour stations de travail et des cartes graphiques pour jeux pour votre station de travail ne devrait jamais être posée. Si vous avez dépensé des milliers de dollars pour un logiciel de CAO ou une licence VMWARE Fusion pour votre entreprise, ou encore que vous avez des besoins de calculs et de développement en GPGPU, il est logique de s'assurer que la carte soit dédiée à cela et fonctionne sur une station de travail ou un serveur décent avec une carte graphique recommandée. Il est donc important de comprendre que tout le monde n'a pas les mêmes usages en termes de GPU ni même de PC en général, Jean-K3vin G@m1ng n'a pas besoin d'un AMD Epyc 7763 avec 1 To de RAM et d'une RTX A6000 dans son PC, donc il est inutile de blâmer les prix de ces composants qui visent des milieux particuliers. Contentez-vous de rechercher une jolie RTX 3060 Ti pour jouer à Fortnite et inversement pour les pros, à chacun sont son matériel et ses besoins, ne mélangeons pas les torchons et les serviettes.