CPU vs GPU, le duel au sommet de nos machines

1. Le CPU (Central Processing Unit) : Le chef d'orchestre

Le CPU, c'est le cerveau de l'ordinateur. Il est conçu pour exécuter des tâches complexes de manière séquentielle, l'une après l'autre, à une vitesse fulgurante.

• Son architecture : Il possède un petit nombre de cœurs très puissants (généralement entre 4 et 24 cœurs sur les processeurs grand public).
• Son rôle : Gérer le système d'exploitation, lancer vos applications, effectuer des calculs logiques complexes et coordonner tous les composants de la machine.
• L'analogie : C'est un chef cuisinier hors pair capable de préparer une recette complexe, étape par étape, avec une précision chirurgicale.

2. Le GPU (Graphics Processing Unit) : Le marathonien du calcul parallèle

À l'origine créé pour afficher des graphismes 3D fluides dans les jeux vidéo, le GPU s'est révélé indispensable pour bien d'autres domaines (comme le machine learning et l'intelligence artificielle).

• Son architecture : Il est composé de milliers de petits cœurs plus simples capables de travailler en même temps.
• Son rôle : Traiter simultanément des milliers de pixels ou de données similaires. Là où le CPU réfléchit de façon linéaire, le GPU traite tout en même temps (le calcul parallèle).
• L'analogie : C'est une brigade de 1 000 commis qui épluchent des pommes de terre en même temps. Chacun fait une tâche simple, mais ensemble, ils abattent un travail titanesque en un temps record.

3. Les acteurs du marché : qui fabrique quoi ?

Le marché des semi-conducteurs est dominé par quelques géants historiques, bien que la configuration change selon qu'on parle de CPU ou de GPU.

• Intel : Historiquement le roi incontesté du CPU (notamment avec ses gammes Core i3, i5, i7, i9 et Xeon pour les serveurs). L'entreprise produit également ses propres cartes graphiques (Intel Arc), se positionnant sur les deux terrains.
• AMD : Le grand rival historique d'Intel sur les CPU (avec les gammes Ryzen et EPYC), mais aussi un acteur majeur du GPU (avec les cartes graphiques Radeon). AMD est d'ailleurs le seul (avec Intel) à concevoir les deux types de puces à grande échelle.
• NVIDIA : Le maître absolu du GPU. Longtemps centré sur le jeu vidéo (les célèbres GeForce RTX), NVIDIA domine aujourd'hui le marché mondial de l'intelligence artificielle et du Deep Learning grâce à ses puces dédiées (H100, B200, etc.) qui équipent tous les supercalculateurs et datacenters de la planète.
• Apple : Avec ses puces propriétaires de la série M (M1, M2, M3, M4...), Apple a bouleversé le marché en fusionnant CPU, GPU et mémoire sur une même architecture (SoC - System on a Chip), misant sur une efficacité énergétique redoutable.
• Les acteurs mobiles (Qualcomm, MediaTek) : Sur le marché des smartphones, ils intègrent des CPU et des GPU (comme les puces Snapdragon) au sein de puces mobiles ultra-optimisées.

Tableau comparatif