Comment choisir une carte graphique pour son PC

Choisir sa carte graphique pour PC de bureau / PC portable

Une carte graphique est composée essentiellement d'un processeur graphique, le GPU (Graphic Processing Unit), et de mémoire (plus la partie alimentation). La carte graphique est, à elle seule, un petit PC dédié aux applications graphiques, indépendant du reste du PC, les seuls liens étant les informations transitant par le port graphique et l'alimentation. Le choix d'une carte se fait en fonction de ses besoins et aussi de son budget :

• Pour des applications bureautiques, une puce intégrée ou une carte graphique basique suffit ;
• Pour les applications multimédias, une carte graphique pouvant lire le format vidéo souhaité est impératif
• Pour les jeux vidéos 3D , une carte graphique plus performante sera nécessaire ;
• Pour les applications professionnelles 3D , une carte graphique professionnelle est indispensable .

Vidéo

Structure d'une carte graphique

le GPU (Graphic Processing Unit)

Le GPU est le composant essentiel d'une carte graphique, c'est lui qui va déterminer les performances. Un GPU moderne est basé sur différentes unités de calcul :

• les Processeurs de Flux (Stream Processors en anglais, SP), effectuant la majorité des calculs sur les pixels et vertex (triangles élémentaires),
• les Unités de Texture (Texturing Memory Units en anglais, TMU), en charge de traiter les textels, qui seront appliqués à chaque pixel ;
• les Unités Raster (Raster Operations Pipeline en anglais, ROPs), en charge des dernières opérations sur les pixels, comme l'anti-aliasing, mais aussi le blending et le Z-Buffer (voir glossaire).

Les plus importantes sont les processeurs de flux : plus le nombre de processeurs de flux est important, plus le GPU sera puissant (pour une architecture donnée).

La référence commerciale de la carte est liée au GPU.

la mémoire

La mémoire implantée sur la carte graphique permet au GPU de stocker ses calculs.
Elle doit etre adaptée en taille et type au GPU.

- Elle varie en quantité :

• 1 Go est le minimum conseillé actuellement ;
• 2 Go est le standard pour le milieu de gamme,
• 4 Go est le standard pour le haut de gamme,
• 4 Go et + sont nécessaires pour le "surround gaming" (multi-écrans) , à condition d'avoir un GPU puissant (voir plus bas § pièges), pour le multi-GPU et aussi dans des cas particuliers (CAO, jeux moddés)

Des tests réalisés par la revue Hardware Magazine fin 2013 en Full HD détails élevés et AA activé montrent que si certains jeux 'légers' se contentent de 1 Go de mémoire (Batman Origins, Grid 2, Dirt Showdown, Metro Last Night, Bioshock), la plupart nécessitent entre 1 et 2 Go.
Certains jeux nécessitent plus de 2 Go en détails max et AA max :
Crysis 3 (2.2 Go), Compagny of Heroes 2 (2.6 Go), et surtout Call of Duty Ghosts , jusqu' à 5 Go !

Elle varie en type : G-DDR2, G-DDR3, G-DDR4 ou G-DDR5 : plus le chiffre est élevé, plus la mémoire est rapide. Son type n'a pas de rapport avec celui utilisé pour la RAM du PC : on peut avoir un PC en DDR2 et une carte graphique en DDR5. Elle varie également en fréquence : Plus elle est élevée, plus la carte est performante.

le bus mémoire

Le bus mémoire relie GPU et mémoire , pour les échanges de données entre les deux. La largeur de ce bus est importante : elle peut être de 64, 128, 256, 384 et 512 bits. En général plus le bus est large, plus les échanges entre le GPU et la mémoire seront rapides. Une carte à bus de 256 bits est plus performante qu'une carte à bus de 128 bits pour un même GPU et une même mémoire, du moins pour les échanges avec la mémoire (filtrages activés en particulier).

le bus graphique

Le bus graphique assure la communication entre la carte graphique et le reste du PC. Aujourd'hui en PCI-Express X16 v3.0, les versions précédentes v2.0 et v1.0 sont complètement compatibles, seul le débit théorique maximal change, sans influence pratique perceptible. En effet, les tests montrent que cette liaison est loin d'etre saturée en jeux, voir les tests réalisés ici .

Performances des cartes graphiques en vidéo

Pour la lecture des différents formats vidéo, le décodage complet du format par la carte graphique est le suivant :

• MPEG-2 : toutes les cartes ATI série X 1000 et au-delà, toutes les GeForce série 7000 et au-delà en sont capables,
• MPEG4/h.264 : toutes les cartes ATI série HD 2000 (sauf HD 2900) et au-delà, toutes les GeForce série 8000 (sauf anciennes 8800) et au-delà en sont capables,
• VC-1 : toutes les ATI HD 3000 et toutes les GeForce série 9000 (sauf 9600 GT) en sont capables.

Le MPEG-2 concerne les DVD "standard", le MPEG-4/h.264 et le VC-1 de Microsoft concernent les HD DVD et Blue Ray.

Conseils avant d'acheter sa carte graphique

Attention s'il s'agit d'un nouveau PC ou d'une mise à jour de son PC déjà existant:
les cartes graphiques conseillées plus loin sont destinées à un nouveau PC ;
si vous souhaitez changer de carte graphique sur un PC déjà existant, il y a des contraintes de compatibilité, notamment de taille (encombrement), d'alimentation et de processeur, veuillez lire :
mettre à niveau son PC

Pièges des différentes mémoires :

• Taille : contrairement à une idée répandue, la quantité de mémoire n'est pas déterminante dans les performances, c'est le GPU qui les détermine.

Par exemple, une GTX 460 768Mo est plus performante qu'une GTS 450 1Go, meme en 1920 x 1200 et filtrages activés, voir les tests réalisés ici. On voit des cartes graphiques avec un GPU peu puissant équipées de 4 Go de mémoire , comme une GT 630 4 Go : c'est totalement inutile, sauf pour des applications de CAO bien particulières où le calcul des textures est très important. Les jeux "moddés" peuvent nécessiter plus de mémoire que la valeur standard de 1 Go , voir en particulier Skyrim . Mais il faut souvent également un GPU plus puissant, pour éviter les "lags" , ce qui revient donc à prendre une CG plus haut de gamme, et pas simplement avec plus de mémoire.

• Type : différents types de mémoire sont parfois proposées, pour le même GPU : G-DDR2, G-DDR3 et quelquefois G-DDR5. Par exemple pour la HD 7750, certaines ont de la G-DDR5 à 1100Mhz (recommandé), mais d'autres ont de la G-DDR3 800Mhz, bien moins performante, la bande passante mémoire étant divisée par 3, lire l'article : HD 7750 DDR3

En cas de choix entre quantité de mémoire et type de mémoire, toujours privilégier le type
Il vaut mieux 1Go de GDDR5 que 2Go de GDDR3 sur la HD 7750 par exemple
Il s'agit d'un piège commercial classique, le néophyte pensant qu'une carte avec plus de mémoire sera plus puissante. seule la Radeon HD 7750 DDR3 est équipée de 2 Go. Les autres cartes se contentent de 1 Go mais cela n'a pas d'impact en pratique vu le niveau de qualité qu'autorise la puissance de ces cartes. extrait de l'article ci dessus sur la HD 7750 DDR3.

Attention à ne pas prendre une carte graphique trop puissante pour votre PC
ce serait une dépense inutile, si votre carte graphique est trop puissante pour votre CPU ou votre écran.
Par exemple si votre choix s'oriente vers une HD 7970, il vaut mieux avoir un Core i5 2400 qu'un Phenom II X4, qui meme overclocké limitera la CG, veuillez consulter l'article :
CPU Limited en pratique : influence du CPU sur une HD 7970.

Attention aux possibilités annexes, si votre carte graphique sert à autre chose que le jeu
Certaines cartes graphiques sont compatibles GPGPU, pour des applications nécessitant le support des opérations mathématiques en double précision : si chez Nvidia toutes les cartes graphiques sont compatibles CUDA, chez AMD/ATI, ce n'est pas le cas : par exemple, les HD 5850/70 sont compatibles OpenCL/ATI Stream, mais pas les HD 6850/70.

Choix d'équipements pour PC de bureau à usage bureautique ou multimédia

Actuellement, pour une utilisation bureautique ou multimédia, l'IGP des CPU mobiles Sandy/Ivy Bridge / Haswell Intel HD 3000/ 4000 /4600 est suffisant pour toutes les applications bureautiques ou décodage de flux vidéos meme HD.

Bien que les IGP ne soient pas vraiment prévus pour cet usage, si vous souhaitez jouer à des jeux pas trop exigeants (ou anciens), préférez les Ivy Bridge avec Intel HD 4000, aussi performant qu'une carte séparée genre GT 220 , ou mieux les CPU AMD A10 dont l'IGP HD 7660D dépasse tous les autres IGP, voir ici.

L'Intel HD Graphics 4600 des Haswell est à peu près équivalent à une HD 6670 GDDR3 , voir là .
Avec un CPU Haswell, il faut donc installer au moins une HD 6670 GDDR5 à 75€ si on veut des performances meilleures que la puce graphique incorporée dans le CPU...

Choix d'équipements pour PC de bureau à usage jeux

A la rentrée 2016, les cartes graphiques les plus intéressantes point de vue performances / prix sont à mon avis :

- en entrée de gamme "Gamer" (~100/200€) : en 1er prix je vous conseille la RX 460 basée sur l'architecture Polaris chez AMD ou chez Nvidia la GTX 1050 Ti, basée sur l'architecture Pascal, toutes 2 sans prise PCI-E à 6 broches ;

- en milieu de gamme (~200/300€) : chez AMD, la RX 480 (basée sur Polaris), ou chez Nvidia la GTX 1060 (basée sur Pascal), voir les performances là ;

- en haut de gamme (~300/500€ ) : chez Nvidia, la GTX 1070, parfaite pour jouer en 3D en très haute résolution, et sa consommation est très réduite (environ 150W en charge); ou chez AMD la Saphire R9 Fury X ;

Ceci est une sélection et ne veut pas dire que les autres cartes graphiques sont sans intérêt, mais soyez vigilants face aux astuces du marketing !

En Mars 2016 une nouvelle version de la GTX 950 s'avère très intéressante pour la mise à niveau de PC de marque avec alimentation faiblarde :
la GTX 950 75W ! elle ne nécessite pas de connecteur d'alimentation à 6 broches
Plusieurs marques viennent d'annoncer leur modèle, on devrait les trouver prochainement dans le commerce :
https://overclocking.com/tag/gtx-950-75w/

Chez AMD les séries R7/R9 200/300 ne sont pas vraiment nouvelles, plusieurs cartes sont en fait des variantes de CG existantes précédemment :
Radeon R9 280X / 280 ~ HD 7970 / 7950
Radeon R9 270X / 270 ~ HD 7870
Radeon R7 260X ~ HD 7790
Radeon R7 250 ~ HD 8670 OEM, soit un peu moins puissant que la HD 7750

Source 1
Source 2
Source 3

Quant aux "nouvelles" de la série 300, elles sont elles aussi basées sur les précédentes :
R7 360 2 Go ~ R7 260
R7 370 4 Go ~ HD 7850
R9 380 4 Go ~ R9 285
R9 390 8 Go ~ R9 290
R9 390X 8 Go ~ R9 290X

Source 4

Choisissez celle qui sera la moins chère ou proposée avec des jeux

Choix d'équipements pour PC portables

Pour un PC portable, le choix de la carte graphique est d'autant plus important qu'elle ne se change pas, dans la quasi-totalité des cas.
En effet pour des raisons d'encombrement, la carte graphique d'un portable n'est généralement pas une carte séparée, comme dans une tour, mais fait partie intégrante de la carte mère :
il est donc impossible d'en changer...
Seuls quelques chanceux ayant une carte graphique au standard MXM pourront arriver à changer leur carte graphique, avec un choix très limité de solutions, pour des questions de taille et de dissipation thermique.
Ca concerne essentiellement des portables de haut de gamme, chez Alienware, Clevo, MSI.
Pour plus d'infos sur ce sujet, voir les sites extremePC et MXM upgrade

Une autre possibilité existe pour avoir de meilleures performances graphiques avec un portable : c'est la carte graphique externe, ou eGFX (external graphics)
Cette solution était très limitée jusqu'à présent , car la liaison PC-CG était limitée en débit, mais depuis l'arrivée des ports Thunderbolt 3 en USB-C à 40Go/s début 2016 (ce qui correspond à du PCI-E x 4 V3), cette solution pourrait se développer, AMD vient d'ailleurs de lancer sa solution X-Connect.

En attendant que l'eGFX se développe, il est très important de ne pas se tromper au moment de l'achat :)

Mais ce n'est pas facile de bien choisir, car les pièges sont nombreux

1) D'abord, il faut savoir que les appellations de cartes graphiques de portable sont trompeuses, et ne correspondent pas du tout à leur version pour PC de bureau, essentiellement pour des raisons de dissipation thermique, car l'espace manque dans les portables.

Les test comparatifs réalisés par des revues spécialisées trouvent des performances nettement en retrait pour la carte graphique pour PC portables par rapport à la même référence de carte graphique pour PC de bureau :

Chez nVidia, une GTX 960M est voisine d'une GTX 750 de PC de bureau, donc on peut considérer que c'est le strict minimum pour jouer.
La GTX 970M est voisine d'une GTX 960 de PC de bureau, c'est la carte graphique recommandée pour jouer confortablement sur portable .

2) Ensuite, l'astuce commerciale de la mémoire (partagée ou non) très importante (2 voire 4 Go) est un piège dans lequel il ne faut pas tomber, une grande quantité de mémoire dédiée ou partagée ne rendant pas le GPU plus puissant.
Il faut simplement s'assurer que la carte graphique possède au moins 1Go de mémoire dédiée .
Pour plus d'infos à ce sujet, on peut lire l'article : Mémoire partagée

Pour notre plus grand bonheur, un site teste régulièrement la plupart des cartes graphiques de PC portables sur une trentaine de jeux, pour nous éviter d'avoir de mauvaises surprises : Notebookcheck : tests sur jeux
C'est en anglais, mais le tableau se comprend parfaitement, n'hésitez pas à consulter ce site avant tout achat !
Ce même site propose aussi un classement de toutes les cartes graphiques d'ordinateur portable selon 3DMark06 et Vantage : Notebookcheck : Benchmark List

Je recommande donc :
- pour une utilisation bureautique ou multimédia : une puce genre HD 4000/5000 (incluse dans les CPU mobiles Intel), qui permettent de jouer un peu, voir ici ;
- pour une utilisation orientée jeux : le minimum se situe autour de la GT 950M/960M chez Nvidia, les portables équipés de ces cartes graphiques se situent aux environs de 600 à 800€ ; si votre budget le permet, il est préférable de choisir une GTX 970M.

Attention : les portables actuels de milieu de gamme (800/1500€) sont souvent proposés avec un CPU puissant associé à une carte graphique moyenne : bien adaptés aux calculs complexes et à la CAO, ils sont moins adaptés aux jeux 3D.
Par exemple pour le meme prix d'environ 1000€, le Asus N56VZ équipé d'un i7 3630QM + GT 650M sera parfaitement à l'aise en calculs complexes mais moins en jeux qu'un MSI GX60, équipé d'un CPU A10-4600M + HD 7970M. Si son CPU est moins puissant que le i7 (mais suffisant pour jouer), sa carte graphique, 2 fois plus puissante que la GT 650M, permettra de jouer à tous les jeux 3D, meme les plus exigeants en ressources matérielles.

cartes graphiques professionnelles : nVidia Quadro, ATI Fire GL

Les cartes graphiques professionnelles sont basées sur les même GPU que les cartes graphiques grand public pour jouer, mais avec une différence de taille : les performances sont optimisées pour les applications 3D professionnelles, souvent en Open GL, grâce à des pilotes spécifiques :
par exemple, une Quadro 5000, basée sur le même GPU que la GTX 465, peut afficher 50% de triangles de plus qu'une GTX 480...

On peut comparer les performances de cartes graphiques Pro, comme la Quadro 5000, ou plus abordable la Quadro FX 1800, par rapport à une carte graphique destinée aux jeux 3D, la GTX 480 :

Sur 3D Studio Max 2011, les Quadro 5000 et FX 1800 donnent respectivement 11,2 et 10,1 images/s, contre 2.1 images/s pour la GTX 480 sur la meme scène, soit 5 fois plus d'images/s pour les Quadro !
Sur Maya 2011, les différences sont moins importantes, la Quadro FX 1800 donne 36,8 images/ et la GTX 480 31,3 images/s sur la même scène.

Voici un autre comparatif de cartes graphiques Pro sur des applications professionnelles courantes (AutoCAD, SolidWorks,...) : ATI et nVidia et nVidia Quadro 5000

Suivant vos applications, Jeux ou CAO/DAO, vous ne choisirez donc pas le même type de cartes graphiques...