CPU, GPU, APU, SoC : qu’est-ce que c’est et quelles différences ?

Le matériel informatique (ou hardware) est bien souvent associé à des acronymes. Lorsqu’on ne baigne pas dans le milieu, il peut être difficile de savoir ce que c’est et d’en connaître les différences entre CPU, GPU, APU et le plus récent, le SoC. On vous explique tout ici.

Les CPU, GPU, APU et plus récemment le SoC font partie des composants informatiques les plus répandus. Les fiches techniques de tous les ordinateurs, tablettes et smartphones les mentionnent quasiment systématiquement, en fonction du type d’appareil.

Alors, quand il est temps de changer de matériel, connaître les différences entre ces trois acronymes est indispensable. En vulgarisant ces termes — nous ne rentrerons pas dans les détails, le but est de donner une idée globale — nous allons voir ensemble ce qu’est un CPU, un GPU, un APU et un SoC.

Qu’est-ce qu’un CPU ?

L’acronyme CPU signifie Central Processing Unit. Le CPU est ce que l’on appelle plus communément le processeur, un terme que vous avez déjà dû entendre au moins une fois. Pour faire simple, il s’agit du cerveau de votre machine, un élément essentiel de tout appareil informatique : il est impliqué dans la vaste majorité des tâches et des calculs effectués par tous les autres composants.

Les générations actuelles de processeurs utilisent plusieurs cœurs afin de traiter simultanément plusieurs tâches. Côté performances, elles se mesurent en gigahertz (GHz). Par exemple, un processeur de 2,4 GHz peut traiter jusqu’à 2,4 milliards d’instructions en une seconde.

Un CPU basse performance sera idéal pour des tâches de traitement de texte et de surf sur le web. De plus, sa faible consommation préserve la batterie, si l’appareil en est muni. À l’inverse, un CPU haute performance est plus énergivore. Mais il saura soutenir les activités les plus gourmandes, comme le montage vidéo ou les jeux vidéo.

Qu’est-ce qu’un GPU ?

Le GPU est l’acronyme de Graphics Processing Unit. Il s’agit donc tout simplement de la carte graphique de l’appareil. Son rôle est de gérer l’affichage de l’image sur l’écran. Un GPU est d’ailleurs conçu pour se concentrer sur des tâches nécessitant beaucoup de puissance comme les jeux, la réalité virtuelle et le montage vidéo. En effet, les cartes graphiques disposent également de plusieurs cœurs.

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Si côté CPU, la bataille fait rage entre Intel et AMD, côté carte graphique, c’est entre Nvidia et AMD, encore une fois. Néanmoins, les cartes graphiques ont un inconvénient majeur : elles prennent de la place et ne peuvent ni tenir dans un smartphone, ni dans une tablette et pas non plus dans un ordinateur portable. C’est pour cela que sont nés les APU.

Qu’est-ce qu’un APU ?

APU, pour Accelerated Processing Unit, est l’acronyme utilisé par la marque AMD. Et uniquement par AMD. Elle désigne ainsi un GPU intégré dans une architecture CPU. Autrement dit, une carte graphique intégrée dans un processeur.

L’acronyme APU a été utilisé pour AMD Fusion, puis par l’ensemble du monde x86 puisque Intel a ensuite suivi cette appellation pour certains Intel Atom et Intel Core. Contrairement au SoC, il n’inclut pas les unités de contrôle du système.

Dans cette architecture hybride, les noyaux de traitement graphique et les noyaux de traitement standard partagent le même espace. L’objectif affiché est bien sûr le gain de place. Ainsi, les smartphones, tablettes, ordinateurs portables, et même les consoles disposent de cette architecture, comme la Xbox One X.

Mais, au-delà du gain de place, les APU offrent des avantages non négligeables. Tout d’abord, les circuits communs du CPU et GPU permettent d’augmenter la puissance de traitement. Mais aussi de réduire légèrement la consommation d’énergie de l’appareil. Cependant, attention à ne pas se méprendre.

Si les APU sont très intéressants, ils ne sont pourtant pas compatibles avec des activités gourmandes et intensives. En effet, le duo CPU et GPU gagnera toujours sur les activités intenses que sont le montage vidéo, la VR et les jeux vidéo.

Qu’est-ce qu’un SoC ?

Exynos 9810 chez Samsung, puce A15 Bionic chez Apple, Snapdragon 845 chez Qualcomm, Kirin, Helio… Vous avez déjà lu ou entendu ces différentes appellations et vous ne savez pas de quoi il s’agit ? Il s’agit de SoC, pour system on a chip, des puces mobiles intégrées à nos smartphones, tablettes et montres connectées.

Les SoC ne sont pas de simples processeurs. Ils comprennent tous les composants nécessaires au  bon fonctionnement d’un appareil informatique, réunis dans une seule et même puce. Les derniers SoC embarquent le CPU, le GPU, la puce dédiée au réseau, au Wi-Fi et au Bluetooth, la RAM et même la mémoire de stockage, sur une seule et même puce.

Tous ces composants sont interconnectés : en soi, les SoC ont été simplement pensés pour faire face à la miniaturisation des systèmes électroniques, des téléphones portables, des objets connectés, etc.

Quelles différences entre CPU, GPU, APU et SoC ?

Le CPU est un processeur, c’est l’unité centrale de votre appareil. C’est lui qui va orchestrer l’ensemble des autres composants (d’un PC, par exemple). Le GPU est la carte graphique, c’est lui qui va s’occuper de gérer l’image, la vidéo, les jeux vidéo, bref, les éléments les plus gourmands. Les deux vont très souvent ensembles, surtout dans un PC. Certains processeurs peuvent parfois intégrer un chipset, une sorte de toute petite carte graphique (comme l’Intel HD Graphics).

Le terme APU est plus rare : c’est une appellation d’AMD qui désigne un GPU intégré dans une architecture CPU. Enfin, le SoC est une puce tout-en-un, finement gravée (généralement de 10 nm,  mais plus récemment de 7 nm) dédiée aux smartphones, tablettes et objets connectés qui réunit un processeur, une carte graphique, de la RAM, etc.