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Concept
Accélération matérielle
Résumé
L'accélération matérielle consiste à confier une fonction spécifique effectuée par le processeur à un circuit intégré dédié qui effectuera cette fonction de façon plus efficace.
Pendant longtemps, les calculs effectués par les ordinateurs grand public étaient entièrement pris en charge par le processeur central (CPU). Or, ce processeur s'avérait insuffisant dans un certain nombre de domaines. On eut l'idée de créer des circuits plus efficaces que le processeur pour ces tâches afin de le décharger.
On parle d'accélération matérielle puisqu'elle est obtenue par le câblage matériel des calculs à effectuer, et non de manière logicielle, où un processeur généraliste suit un programme logiciel. Par abus de langage, on dit parfois que les calculs sont câblés matériellement.
L'accélération matérielle est souvent utilisée à travers des pilotes spécifiques, par exemple via Glide, OpenGL, Direct3D.
Les circuits intégrés accélérateurs peuvent être situés :
sur la carte mère ;
sur une carte fille insérée sur les slots ISA, puis PCI, AGP, et PCI Express de la carte mère ;
dans le processeur directement (cas de l'unité de calcul en virgule flottante (FPU en anglais)).
Les jeux vidéo en 3D temps réel ont largement contribué à l'augmentation de besoin de puissance de l'informatique grand public par des cartes spécialisées.
Il s'agit d'accélérer le traitement des opérations en virgule flottante. C'est historiquement la première fonction à avoir été accélérée. Les coprocesseurs spécialisés dans ce type de calculs, appelés unités de calcul en virgule flottante (Floating Point Unit ou FPU en anglais) ou plus couramment, coprocesseurs arithmétiques ou mathématiques, ont d'abord été séparés du processeur central (Central Processing Unit ou CPU), un emplacement leur étant dédié sur la carte mère. Par la suite, ils ont été intégrés au processeur sur certains modèles destinés à un usage intensif, comme les Intel 80486 DX : depuis le lancement de la gamme de processeurs Intel Pentium en 1993 et la disparition progressive de nombre des fondeurs concurrents, tous les processeurs grand public récents intègrent une ou plusieurs unités dédiées à ce type de calculs.
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