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nvidia_optimus
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nVidia Optimus : la vidéo hybride
La technologie Optimus est développée par le fabricant de cartes graphiques nVidia, elle est à destination des ordinateurs portables. Elle a pour but de trouver le juste équilibre entre autonomie de la batterie et performances graphiques.
Cette technologie est relativement récente, et tout aussi relativement très mal supportée sous Linux. Cela dit, les choses ne peuvent aller que dans le sens du progrès, et la situation s'améliore avec le temps. Il est néanmoins recommandé de lire consciencieusement la documentation, car rien n'est automatique, et il faut être très attentif.
Est-ce que votre PC est équipé d'Optimus ?
Question importante, car si ce n'est pas le cas il n'est a priori pas utile de lire cette page.
Tout d'abord, il faut savoir que cela ne concerne que les ordinateurs portables.
Si votre portable est équipé d'un processeur Intel Core iX, que ce soit des générations Arrandale (Core i7 6xx, Core i5 xxx, Core i3 xxx), Sandy Bridge (Core iX 2xxx) ou Ivy Bridge (Core iX 3xxx), ainsi que d'une carte graphique nVidia des générations 200, 300, 400, 500 ou 600, alors vous êtes très certainement concerné. Attention, les Core i7 QM ne sont généralement pas concernés.
De plus, les portables pré-Optimus (Asus ULx0Vt notamment) sont également concernés par Bumblebee bien que non Optimus.
De manière générale, pour savoir facilement si vous êtes concerné, ouvrez un terminal et entrez cette commande :
lspci -vnn | grep &#039;\&#039;&#039;[030[02]\]&#039;
S'il y a deux résultats, un portant la mention Intel, l'autre la mention nVidia, alors vous êtes concernés. S'il n'y a qu'un seul résultat, ce n'est a priori pas le cas. Cependant, certains modèles disposent d'une option dans le BIOS permettant de désactiver l'une des deux puces graphiques ne laissant plus que l'autre apparaître. A vous de voir si cette situation vous convient, sachant qu'alors tout se déroule comme sur un système non-hybride.
Dans tous les autres cas, ou en cas de doute, postez le résultat dans ce topic, une réponse vous sera apportée peu de temps après.
Partant du constat que l'autonomie est un point crucial pour les ordinateurs portables, Intel inclut une carte graphique basse consommation dans quasiment tous ses processeurs mobiles depuis Janvier 2010, permettant ainsi de se passer d'une carte graphique dédiée plus performante mais également plus énergivore, du moins tant qu'il ne s'agit que de bureautique ou de films classiques (les Blu-Ray sont plus ou moins bien supportés).
Cette puce graphique intégrée est en effet à ce jour bien en-deçà de ce que peuvent fournir des cartes dédiées en termes de performances, et dès que l'on veut utiliser des logiciels requérant des capacités 3D tels les jeux vidéos, le montage vidéo ou édition numérique lourde, la modélisation 3D, etc …, on se retrouve très vite limité par celle-ci.
Aussi, nVidia (suivi par ATI/AMD depuis) a réfléchi à un système permettant d'avoir les avantages des deux mondes : une grande autonomie ET des performances graphiques relativement élevées.
C'est ainsi qu'est née la technologie Optimus, permettant de combiner la grande autonomie de la puce graphique intégrée avec les performances d'une carte dédiée. Cette technologie comporte donc une composante matérielle et une composante logicielle, ce qui explique en partie les difficultés rencontrées pour son support sous Linux.
Dans la pratique, ce système est censé fonctionner de la manière suivante : en utilisation bureautique/légère, la carte graphique dédiée nVidia est éteinte électriquement, sa consommation est ainsi nulle et on se retrouve dans la situation classique ou la carte graphique intégrée s'occupe de tout. Si un programme demandant des performances 3D vient à être lancé, alors la carte nVidia s'allume et fait tourner le programme en question. Elle s'éteint lorsque celui-ci s'arrête. Ce fonctionnement est globalement transparent pour l'utilisateur, mais il s'agit ici de la théorie.
La partie qui suit aborde cette technologie à un niveau plus technique et détaillé, que l'utilisateur normal n'a pas nécessairement besoin de connaître.
Cette partie s'adresse avant tout à des utilisateurs avancés ou désireux de comprendre les choses en profondeur.
La question de l'autonomie face aux performances dans le monde de l'informatique mobile n'est en réalité pas nouvelle, et nVidia n'en est pas à son premier essai.
En fait, Intel développe depuis longtemps des contrôleurs graphiques intégrés, la nouveauté est que ceux-ci sont désormais directement intégrés dans les processeurs, tandis qu'avant il s'agit d'un chipset séparé.
Là où il suffisait à nVidia de remplacer ce chipset externe par ses propres cartes graphiques, il faut maintenant nécessairement composer avec la présence de cette carte graphique intégrée.
nVidia, avant Optimus, avait déjà développé une technologie hybride utilisant une puce graphique Intel combinée à l'une des siennes, cette technologie s'appelait Hybrid SLI. La partie matérielle était prépondérante dans ce système, les deux cartes étant complètement indépendantes l'une de l'autre et accédaient au contrôle de l'affichage via un multiplexeur graphique (Graphic Multiplexer). C'est un composant matériel qui permet de basculer l'écran d'une sortie vidéo à l'autre. Pour l'utilisateur, cela impliquait une certaine latence lors du transfert du contrôle (un écran blanc ou noir de quelques secondes), ce qui s'avérait assez pénible à l'usage. De plus, c'était à l'utilisateur de demander le switch. Et ce switch était intégral, ce qui signifie que certaines applications pouvaient planter si elles étaient entrain d'utiliser la carte graphique intégrée. La gestion de ce système sous Linux était inexistante, et en fait cet absence de support était la cause de plusieurs problèmes que l'on rencontre également avec Optimus, détaillés dans la seconde partie de cette documentation. Certaines solutions permettant de gérer la technologie Optimus sous Linux sont également fonctionnelles pour Hybrid SLI, ce support peut être amené à changer lorsque les différences matérielles entreront en ligne de mire (actuellement, ces solutions sont purement logicielles dans le sens où elles ne font pas intervenir les spécificités matérielles de ce système).
Seulement, à partir du moment où Intel intègre directement ses contrôleurs graphiques dans ces processeurs des générations Core iX et Atom (à noter qu'il existe deux exceptions à cette règle pour le grand public : l'Atom Z560 et les Core i7 QM et XM de première génération sont dépourvus de partie graphique intégrée, et de manière plus générale pour les Atom, il ne s'agit que de ceux sortis depuis Janvier 2010), il n'est plus possible de mettre aisément en place un système utilisant un multiplexeur, d'autant plus que les problèmes intrinsèques à ce système ne sont pas négligeables. Aussi, il a fallu à nVidia une autre idée, et c'est là qu'entre en jeu Optimus.
Techniquement, Optimus exploite deux cartes graphiques :
l'IGP (Integrated Graphics Processor), chipset graphique intégré au processeur, peu consommateur d'énergie mais aussi moins performant ;
le GPU (Graphics Processing Unit), la carte graphique dédiée (Discrete Card), puissante mais gourmande.
Matériellement, seul l'IGP est connecté à l'écran, il est donc impo