Nvidia Optimus, pour des PC portables autonomes et performants

Il y a encore deux ans, les PC portables proposaient deux configurations graphiques possibles. Les premiers intégraient un circuit graphique, souvent signé Intel, très lent mais énergiquement très économe. Les seconds ajoutaient une puce graphique indépendante dans la machine, bien plus puissante (et notamment capable de faire tourner des jeux vidéo) mais beaucoup plus énergivore. Puis, Nvidia a eu l'idée d'offrir à l'utilisateur la possibilité de basculer entre le circuit graphique intégré et la puce graphique indépendante. Cette technologie « Switching Graphics » posait plusieurs problèmes : le changement était manuel, lent et fastidieux, et il imposait la fermeture des applications faisant déjà appel à certaines fonctions graphiques. Bref, il fallait faire mieux : un changement automatique et rapide, et donc invisible pour l'utilisateur.

On pourrait finalement considérer Optimus comme la version finale de l'idée de base de Nvidia. Si la technologie Switching Graphics était un coup d'essai perfectible, Optimus semble enfin atteindre son but. Le système bascule automatiquement entre le GPU de Nvidia et le circuit graphique intégré d'Intel, dès qu'une application l'exige. Le changement n'est pas uniquement au niveau des pilotes, il se fait principalement au niveau matériel : le GPU n'est plus utilisé à côté du circuit graphique intégré, il est utilisé avec, et activé comme un « coprocesseur graphique » en cas de besoin.

Et ça marche plutôt bien du côté matériel. Le changement est instantané, invisible, cela fonctionne aussi bien pour les jeux en 3D, la lecture accélérée de vidéos HD (le futur Flash 10.1 notamment), mais aussi pour les logiciels utilisant le GPU en tant que processeur de calcul (via CUDA chez Nvidia). Optimus sera compatible avec les futures configurations Intel sur processeur Core i3, Core i5 et Core i7 « Arrandale », sur les Core 2 Duo « Penryn » mais aussi sur les dernières plates-formes Atom Pine Trail et sur la nouvelle génération des configurations ION de Nvidia.

Le système reste fortement dépendant de sa partie logicielle. Les pilotes et les applications devront être tous spécialement travaillés pour optimiser le basculement entre GPU et IGP. Nous avons pu essayer un prototype du futur portable UL50Vf d'Asus, équipé d'un circuit intégré GMA 4500MHD signé Intel, et d'un GeForce G210M. Le résultat est effectivement satisfaisant, mais le système n'est pas à l'abri de certains bugs logiciels. Le GPU ne se désactive pas à la fin de la lecture d'une vidéo Flash 10.1, alors que Nvidia nous avait assuré qu'Optimus repasserait directement au circuit graphique Intel dès que la vidéo serait terminée.

Certains plantages étaient aussi de la partie, mais, on attendra la version finale de Flash 10.1 et des pilotes Optimus de Nvidia pour se prononcer définitivement. La technologie est bien aboutie au niveau matériel, on constate toutefois très vite qu'il existe encore une marge de perfectionnement, de stabilisation et d'optimisation du côté logiciel. Quoi qu'il en soit, ne serait-ce que pour bénéficier d'un basculement rapide et invisible entre IGP et GPU, Optimus a déjà beaucoup de mérite.

Le gain d'autonomie offert par la technologie Optimus est difficile à évaluer. Une utilisation normale consisterait à exploiter alternativement le GPU de Nvidia que l'IGP d'Intel. Le gain est donc presque impossible à mesurer en laboratoire, car tout dépend du type d'utilisation du portable. Si le GPU n'est pas utilisé, le prototype UL50Vf de notre laboratoire a tenu 5 h 1 min dans notre test standard, contre 3 h 52 min avec le GPU activé. Bref, cette technologie Optimus ne rallongera pas spécialement l'autonomie du portable, mais permettra d'apporter la puissance nécessaire en temps voulu, pour se contenter d'un processeur central à basse consommation et peu puissant, ce qui favorise en fin de compte l'autonomie du portable.

Notez par exemple que notre prototype UL50Vf était parfaitement en mesure de lire en Flash 10.1 de la vidéo HD 1080p, de manière très fluide avec l'aide de son GeForce G210M, en occupant moins de 30 % des ressources d'un processeur central très modeste : un Core 2 Duo SU7300 à 1,3 GHz. Le portable consommait alors 34 W pour afficher une vidéo fluide grâce à son GPU, contre 37 W avec un processeur seul incapable de lire là même vidéo. Le gain en confort et en autonomie est - dans ce type d'utilisation - clairement notable.

Bref, la technologie Optimus fonctionne, elle est un réel progrès pour l'utilisateur. Elle va en revanche exiger de la part de Nvidia et de ses partenaires un travail très soutenu d'optimisation logicielle des pilotes graphiques et des applications, pour minimiser les bugs et pousser au maximum les économies d'énergie. Avec des GPU très puissants - et donc énergivores -, Optimus sera d'autant plus utile pour diminuer la consommation générale d'un ordinateur, portable ou de bureau. C'est un progrès que l'on ne peut pas négliger par les temps qui courent.