Que sont les cœurs GPU ?

Que sont les cœurs GPU ?

Un GPU, ou unité de traitement graphique, est un type spécial de processeur conçu pour effectuer de nombreux calculs simples en même temps. Alors qu'un CPU possède quelques cœurs puissants capables de gérer des tâches complexes, un GPU possède des milliers de cœurs plus petits et plus simples qui excellent à effectuer le même calcul sur une multitude de données simultanément. C'est pourquoi les GPU sont si performants pour le rendu graphique et l'entraînement des modèles d'IA.

Les cœurs GPU sont organisés en groupes. Dans les GPU NVIDIA, ces groupes sont appelés Streaming Multiprocessors, ou SM. Dans les GPU AMD, ils sont appelés Compute Units, ou CU. Chaque SM ou CU contient un ensemble de cœurs, ainsi que de la mémoire partagée et du matériel d'ordonnancement. Un GPU moderne peut avoir 80 SM ou plus, chacun contenant 128 cœurs, pour un total de plus de 10 000 cœurs.

Ces cœurs ne ressemblent pas aux cœurs CPU. Un cœur CPU est une unité de traitement complète capable de gérer n'importe quelle tâche de manière indépendante. Un cœur GPU est beaucoup plus simple et fonctionne en groupe. Tous les cœurs d'un SM exécutent la même instruction en même temps, mais sur des données différentes. C'est ce qu'on appelle SIMD, Single Instruction Multiple Data, et c'est la clé de l'efficacité du GPU.

Différents types de cœurs gèrent différentes tâches. Les cœurs shader gèrent les calculs pour le rendu graphique 3D, déterminant la couleur de chaque pixel. Les cœurs Tensor, présents dans les cartes NVIDIA RTX, sont spécialisés dans les calculs matriciels utilisés dans l'IA et l'apprentissage profond. Les cœurs Ray Tracing gèrent les calculs complexes nécessaires à un éclairage et des reflets réalistes. Chaque type de cœur est optimisé pour sa tâche spécifique.

Le nombre de cœurs n'est pas la seule chose qui compte. La vitesse d'horloge, la bande passante mémoire et l'efficacité de l'architecture jouent tous un rôle. Un GPU avec moins de cœurs mais une vitesse d'horloge plus élevée et une meilleure architecture peut surclasser un autre avec plus de cœurs mais une mémoire plus lente. C'est pourquoi comparer le nombre de cœurs entre différentes générations ou différentes marques n'est pas toujours significatif.