Les cartes graphiques externes sont un rêve de longue date pour les adeptes de PC compacts et performants. Après des années de promesses déçues, les constructeurs proposent enfin de plus en plus de produits à base de Thunderbolt 3, plus ou moins complets, plus ou moins accessibles. Le CES 2020 n'échappe pas à la tendance.

Les premières cartes d'accélération 3D sont nées à la fin des années 90, avec des modèles emblématiques comme la Voodoo de 3DFX. Puis vinrent les GPU et cartes graphiques telles qu'on les connaît aujourd'hui. C'est au début des années 2000 que les premières GeForce et Radeon (faisant suite aux séries Rage) ont vu le jour.

Il n'aura pas fallu bien longtemps avant que de premières initiatives ne cherchent à profiter de cette puissance graphique au sein de machines compactes, grâce à une connectique dédiée. Dès 2002, Shutle met en vente son SS51G, premier mini PC permettant d'utiliser une carte graphique AGP.

Désormais, on les intègre directement aux SoC et autres packagings de processeurs, comme les Kaby Lage-G d'Intel et leur lien EMIB. Mais ce niveau d'intégration rencontre un problème : les constructeurs sont limités par le format des machines, tant en termes de volume occupé que de consommation ou de dissipation thermique.

À cela, le marché PC a trouvé une solution il y a une dizaine d'années : la carte graphique externe.

Du XGP au Thunderbolt 3

C'est surtout pour les PC portables que le besoin s'est fait sentir au départ. Dès 2008, la plateforme Puma et les Radeon HD 3000, AMD cherchait une solution pour une mise à jour aisée et l'accès à plus de performances pour ces machines mobiles et compactes. Il s'agissait déjà d'une manière de se démarquer d'Intel et NVIDIA.

La solution présentée à l'époque prenait le nom de XGP (eXternal Graphics Platform). Se reposant sur le PCI Express 2.0 et l'USB 2.0, elle utilisait néanmoins une connectique propriétaire (Lasso) et des câbles pouvant atteindre deux mètres. Elle pouvait compléter un GPU dédié ou intégré, gérer plusieurs écrans, etc.

Mais tant sa gestation que sa mise sur le marché ont été difficiles, notamment sur le marché français. Le XGP a surtout été proposé sur une machine Fujitsu : l'Amilo SA 3650 - 018 avec Graphic Booster. La solution n'étant pas très ouverte ou même suivie par une gamme d'accessoire complète, elle n'a pas rencontré de succès.

AMD a pourtant tenté de relancer la machine avec Acer et son DynaVivid à base de Radeon HD 4000 en 2009, puis avec les Radeon HD 5000 en 2010. Mais ces produits sont restés au stade de promesses.

C'est à ce moment-là qu'Intel est arrivé avec le Thunderbolt (projet LightPeak), un temps réservé à Apple. Cette connectique permettant d'exploiter des liens DisplayPort/PCIe de manière unifiée, à haut débit, était parfaite pour un usage de type carte graphique externe. Des constructeurs ont rapidement travaillé sur de tels projets.

Mais Intel a longtemps bloqué cet usage, ne le jugeant pas assez mature. AMD a un temps travaillé sur son alternative, Lightning Bolt, devenue DockPort au sein de la VESA. Bien que finalisée en 2014 cette solution ne sera jamais vraiment exploitée. Et pour cause, c'est finalement le connecteur USB Type-C qui a intégré le DisplayPort, pas l'inverse.

Une tendance suivie par Intel pour la version 3 de Thunderbolt qui deviendra prochainement l'USB4. C'est seulement avec cette révision que le géant de Santa Clara a finalement accepté d'envisager l'utilisation pour des cartes graphiques externes. Il aura donc fallu attendre 2016 et le NUC Skull Canyon pour que cette possibilité soit officiellement évoquée. Depuis, les constructeurs ont multiplié les annonces, essais et modèles.

De premières initiatives mitigées

Certains ont plus galéré que d'autres, et ceux qui s'y sont pris les premiers ont surtout essuyé les plâtres. ASUS est l'un d'eux. Après une première XG Station dévoilée en 2007, avant même l'XGP, qui n'avait jamais vraiment été commercialisée, la XG Station 2 a finalement été lancée 10 ans plus tard.

Il s'agissait alors d'un complément à certains ordinateurs portables maison dévoilé en 2017 à 550 euros pour un boîtier vide... et quelques soucis au démarrage. Autant dire qu'il y eu peu de clients. Un problème aussi rencontré par la concurrence comme Razer et son Core, Dell et son Graphics Amplifier.

Certains ont finalement jeté l'éponge comme Shuttle ou Zotac. C'est finalement surtout chez Apple que l'on a vu de l'enthousiasme pour de tels projets. Les machines maison se limitant en général à la partie graphique intégrée du CPU Intel ou à des Radeon Mobile, pouvoir disposer d'une carte graphique bien plus véloce est un bienfait.

Certains, comme Blackmagic, n'hésitent d'ailleurs pas à facturer très cher de tels produits : 700 euros pour une Radeon RX 580 vendue nue 180 euros !

Nouvelle stratégie chez les constructeurs

2018 aura été celle de pilotes plus matures chez les constructeurs de solutions graphiques, mais surtout de produits diversifiés et parfois plus abordables. ASUS a ainsi lancé ses XG Station Pro, Razer son Core X à 300 euros, Sapphire son GearBox pour un surcoût de 200/240 euros.

Même le Graphics Amplifier de Dell est actuellement proposé pour moins de 200 euros. Le record reste pour KFA² et sa GeForce GTX 1060 avec 6 Go avec alimentation externe que l'on trouvait un temps à moins de 215 euros. Mais dans la pratique, beaucoup de ces produits étaient imparfaits.

Certains intégraient une alimentation bruyante, d'autres étaient encore trop imposants, la connectique et l'aspect dock pas toujours au rendez-vous. Sans parler des performances qui sont parfois largement limitées par la connectique qui, malgré ses 40 Gb/s, reste équivalente à un lien PCIe 3.0 x4 seulement. 

Cela n'empêche pas les constructeurs de multiplier les annonces de nouveaux produits, qu'ils pourront sans doute adapter à la prochaine norme en vigueur, proposant une bande passante plus large, dès qu'elle sera disponible. Gigabyte et ses Gaming Box en sont un bon exemple. Elles intègrent même du watercooling désormais !

Lenovo mise sur un produit complet, avec stockage

Mais en 2020, c'est au tour de marques plus « classiques » de sauter le pas. Au CES, Lenovo dévoile ainsi sa Legion BoostStation Box annoncée à 250 dollars « seulement », à vide. Ses dimensions sont de 365 x 212 x 172 mm, pour un poids de 9 kg tout de même (son châssis est en aluminium).

Elle se monte sans vis ni outils et intègre une alimentation de 500 watts. De quoi gérer des cartes graphiques (8 + 6 broches) jusqu'aux GeForce RTX 2080 selon le constructeur, et les RX 5700 XT chez AMD. Les dimensions ne doivent pas dépasser les 300/320 mm de long, selon la position des connecteurs d'alimentation PCIe.

Là où ce produit est intéressant, c'est qu'il reprend une idée de Zotac : intégrer des emplacements pour du stockage. On peut ainsi y placer un HDD/SSD de 2,5" ou 3,5". La connectique n'est pas en reste. Outre le connecteur Thunderbolt 3 fournissant jusqu'à 100 watts d'alimentation, on trouve deux USB 3.1 (5 Gb/s), un USB 2.0 et un RJ45.

Anandtech évoque également un port HDMI et deux emplacements M.2 pour des SSD PCIe, mais ce n'est pas le cas de l'exemplaire montré sur le salon. Il faudra voir si cela est réellement ajouté ou non d'ici la mise sur le marché prévue pour mai prochain. Notez enfin que la poignée arrière permet son ouverture, et non son transport.