Raspberry Pi avec GPU externe exécute Doom 3 en 4K

Le Raspberry Pi est depuis longtemps considéré comme un ordinateur monocarte polyvalent et abordable pour les amateurs, les éducateurs et les passionnés de technologie. Au fil des années, il a tout alimenté, des projets de maison intelligente aux serveurs personnels compacts. Cependant, l'idée de connecter un *Raspberry Pi à un GPU externe (eGPU)* et d'exécuter des jeux graphiquement intensifs comme *Doom 3 en résolution 4K* peut ressembler à de la science-fiction pour beaucoup. Étonnamment, les innovations récentes et les expérimentations communautaires en ont fait une réalité, démontrant l’incroyable flexibilité et le potentiel de l’écosystème Raspberry Pi.

Avec l'arrivée du Raspberry Pi 4 et du Raspberry Pi 5, la plate-forme a reçu des mises à niveau critiques en termes d'options de RAM, de prise en charge USB 3.0 et de capacités d'E/S plus rapides. Ces améliorations ont ouvert la porte à des périphériques hautes performances, y compris le potentiel d'accélération GPU via des adaptateurs ou des cartes intermédiaires. En connectant un GPU externe à un Raspberry Pi, souvent à l'aide d'un adaptateur M.2 NVMe vers PCIe ou d'un module de calcul avec des voies PCIe exposées, les utilisateurs peuvent débloquer des performances graphiques jamais vues auparavant sur la petite carte.

Qu’est-ce que cela signifie en pratique ?Les passionnés ont maintenant démontré qu'il est tout à fait possible d'exécuter des ports de jeux classiques comme *Doom 3* sur une configuration Raspberry Pi améliorée avec un GPU discret. Pas seulement en cours d'exécution, mais en *résolution 4K* avec des performances fluides.

Comment ça marche

Pour atteindre ce niveau de performance, quelques composants et étapes clés sont nécessaires :

• Raspberry Pi 4 ou 5 :Ces modèles offrent les performances et le potentiel d'interfaçage requis pour une configuration GPU externe.
• Module de calcul 4 (CM4) :contrairement aux cartes Raspberry Pi standard, le CM4 est doté de voies PCIe exposées, ce qui le rend adapté à la connexion aux GPU directement via des adaptateurs.
• Carte adaptateur PCIe :utilisée pour assurer l'interface entre le Pi et le GPU externe.
• Alimentation :une alimentation dédiée est essentielle pour faire fonctionner des cartes graphiques externes, car le Pi lui-même ne peut pas fournir une alimentation suffisante.
• Système d'exploitation Linux avec pilotes GPU :une version de Linux compatible Raspberry Pi, généralement Raspberry Pi OS ou Ubuntu, configurée avec les pilotes nécessaires pour le GPU connecté.

Une fois que tous les composants matériels sont connectés et correctement alimentés, les utilisateurs doivent installer les pilotes graphiques et les dépendances logicielles requis. Cela implique souvent de modifier le noyau ou d'utiliser des couches logicielles comme Vulkan ou OpenGL pour permettre la compatibilité avec le moteur de jeu qui alimente Doom 3.

Performance irréelle sur une petite planche

Exécuter *Doom 3* en 4K peut ne pas sembler révolutionnaire sur un PC de jeu classique, mais venant d'un appareil de la taille d'une carte de crédit, c'est carrément étonnant. Les tests communautaires avec des GPU comme le NVIDIA GTX 1060, l'AMD RX 580 et des entrées encore plus récentes comme le RTX 2060 montrent qu'une fois connectées à un Raspberry Pi CM4, ces cartes peuvent fournir des fréquences d'images de 60 FPS ou plus avec des réglages élevés.

Ces performances incroyables sont le fruit d'une combinaison de la logique de jeu et des tâches en arrière-plan du processeur du Pi, tandis que le GPU restitue des environnements, des éclairages et des effets 3D complexes. *Le moteur efficace id Tech 4 de Doom 3*, connu pour s'adapter parfaitement aux matériels plus anciens, contribue également énormément à atteindre des performances aussi élevées sur un système relativement sous-alimenté.

Impact sur la communauté DIY et Open-Source

Cette avancée ne témoigne pas seulement des capacités des GPU modernes et des améliorations apportées au Raspberry Pi, elle met également en lumière les efforts de collaboration de la *communauté open source*. Le développement de pilotes, de scripts de configuration et de bibliothèques de compatibilité est venu en grande partie de passionnés déterminés à repousser les limites.

Des projets commePiPCIe, des noyaux personnalisés et des distributions adaptées ont explosé en popularité grâce à des forums comme les forums Raspberry Pi, r/raspberry_pi de Reddit et les référentiels GitHub. C'est une fusion rare entre l'esprit DIY et l'informatique avancée.

Ces développements sont particulièrement intéressants pour les étudiants et les enseignants souhaitant étudier l’architecture informatique et les performances des jeux. La construction d'un système eGPU Raspberry Pi favorise l'apprentissage de la programmation des pilotes, des systèmes Linux et de l'électronique, sans nécessiter de matériel d'un coût prohibitif.

Défis en cours de route

Aussi passionnante que soit cette innovation, elle ne se fait pas sans obstacles :

• Problèmes de compatibilité :tous les GPU externes ne fonctionneront pas correctement avec les processeurs ARM et les pilotes existants.
• Demandes d'alimentation :une alimentation ATX est généralement requise pour exécuter un GPU de bureau, ce qui ajoute du volume et de la complexité à la construction.
• Latence :la communication via PCIe du Pi vers le GPU n'est pas aussi rapide ni optimisée que sur les plates-formes x86, ce qui peut provoquer des bégaiements occasionnels.
• Prise en charge des pilotes :certains GPU, en particulier les cartes NVIDIA modernes, nécessitent des modifications du noyau ou des packages de pilotes prédéfinis non officiellement pris en charge par le système d'exploitation Raspberry Pi.

Malgré ces problèmes, le simple fait que des individus puissent construire de tels systèmes démontre à quel point l'informatique monocarte a progressé au cours de la dernière décennie.

Autres jeux et potentiel futur

Au-delà de *Doom 3*, d'autres titres commeHalf-Life 2,Quake 4et des jeux indépendants construits sur les moteurs Unity ou Godot sont également expérimentés. Grâce aux mises à jour continues des pilotes Mesa 3D et Vulkan pour les plates-formes ARM, la gamme de logiciels pris en charge ne cesse de croître.

La Fondation Raspberry Pi a fait allusion à l'extension des capacités de calcul dans les modèles à venir, et les efforts communautaires pourraient un jour faire de l'extension PCIe plug-and-play une fonctionnalité plutôt qu'un hack.

Cela augmente également le potentiel des *centres de jeux portables*, des ordinateurs de poche ou des consoles de streaming économiques basées sur des cartes Raspberry, démocratisant essentiellement l'informatique à forte intensité graphique vers un nouveau niveau d'accessibilité.

Conclusion

La possibilité d'exécuter *Doom 3 en 4K sur un Raspberry Pi* connecté à un GPU externe n'est pas seulement une expérience amusante ; c'est un aperçu d'un avenir où l'informatique compacte se mêle aux graphiques hautes performances. Pour les amateurs, les éducateurs et les bricoleurs technologiques, cela représente une nouvelle ère passionnante d’expérimentation. Qu'il s'agisse d'une preuve de concept ou d'une mini plate-forme de jeu pratique, le Raspberry Pi continue d'évoluer bien au-delà de ses humbles débuts.

FAQ

• Q : Puis-je utiliser n’importe quel GPU avec Raspberry Pi ?
  R : Non, tous les GPU ne sont pas compatibles. Vous en aurez besoin d'un avec les pilotes open source disponibles et d'une prise en charge appropriée des processeurs ARM. Les cartes AMD bénéficient souvent d'une meilleure prise en charge des pilotes Linux pour ce cas d'utilisation.
• Q : Quel modèle de Raspberry Pi convient le mieux aux configurations eGPU ?
  R : Le Raspberry Pi Compute Module 4 est le plus adapté à l'extension GPU en raison de ses voies PCIe accessibles.
• Q : Les performances sont-elles les mêmes que sur un PC ?
  R : Non, bien qu'impressionnantes, les performances peuvent toujours être limitées par la bande passante interne et les goulots d'étranglement du processeur sur le Pi.
• Q : À quels jeux puis-je jouer via cette configuration ?
  R : Principalement des jeux plus anciens ou optimisés comme Doom 3, Quake et certains titres indépendants basés sur Unity ou SDL.
• Q : Cette configuration est-elle adaptée aux débutants ?
  R : Pas entièrement. La configuration réussie d'un eGPU sur un Pi implique une connaissance de Linux, du matériel de soudure ou d'interfaçage et de la gestion des pilotes.

Pour ceux qui possèdent des compétences techniques et une passion pour l'expérimentation, la fusion du Raspberry Pi et des GPU externes prouve que le ciel est la limite. Que vous jouiez, appreniez ou construisiez, la nouvelle génération d'ordinateurs compacts est déjà entre vos mains.