Choisir sa machine PC, Serveur / NAS

Pour choisir votre matériel informatique en terme de poste de travail ou de serveur, il vous faut déterminer votre cahier des charges ... En résumé, c'est pour faire quoi ?

Cet article propose une approche généraliste pour faciliter votre choix quant à l'acquisition ou l'assemblage

d'une machine de type PC/Serveur - en fonction de sa composition matérielle.

Les matériels Apple et autres spécifiques (Tél portable, tablette, boxTV et consoles) ne sont pas traités dans cet article.

Deux types d'appareil à usage domestique et / ou professionel :

1. Un appareil de travail et/ou de loisirs qui vous permet de créer et/ou envoyer et/ou consulter des fichiers, Naviguer sur internet et, exécuter des logiciels (bureautique, jeux, navigation internet, streaming, exécution et production etc) ... Ce matériel, décliné sous diverses formes (Tél portable, Tablette, PC portable, PC de bureau, mini-PC, TV connectée et consoles diverses), est en fonctionnement - (autre que éteint ou en veille) - que lorsque vous en avez besoin, de manière temporaire. Aussi, ces appareils sont équipés et/ou connectés directement à un écran avec une interface graphique.

OU

2. Un appareil serveur de stockage et/ou d'application qui permet de distribuer des fichiers - (documents, vidéos, musique, livres, Base de Données ...) - ou des services applicatifs - (logiciels multimédia, bureautique, sites web, etc) - à différents clients connectés (les appareils de travail et de loisirs du point 1 ainsi que leur logiciel respectif). Cet appareil est, dû à sa fonctionnalité, en fonctionnement 24/24 et 7/7. L'accès à la machine, avec ou sans interface graphique, suivant le Système installé, se fait généralement avec un client web (navigateur) ou utilitaire SSH ou autre suivant le protocole de connexion.

Nous allons ici classifier les principaux types d'usages en fonction des deux types d'appareil déterminés précedemment.

1. Appareil de travail et/ou de loisirs

1.A. Bureautique et navigation web Pour les tâches légères du quotidien (traitement de texte, emails, navigation web)

1.B. Multimédia et polyvalence Pour le streaming, la retouche photo légère et le multitâche avec des logiciels standards

1.C. Gaming, montage vidéo et travail professionnel Pour usages exigeants et gourmands en ressources matérielles

2. Appareil serveur de stockage et/ou d'application

2.A. Stockage et applications légères Pour stocker vos données et fichiers, synchronisation et sauvegarde en ligne, cloud collaboratif simple (bureautique et partage de fichier) montage et mise en réseau de l'espace de stockage via des protocole divers (SMB, NFS, WebDav, FTP ...)

2.B. Stockage et Applications multiples et/ou multimédias Pour effectuer les tâches du point 2.A avec des applications légères multiples en fonctionnement simultané et/ou un serveur multimédias (type Plex / Jellyfin)

2.C. Stockage et Applications multiples et/ou montage vidéo et/ou I.A. Pour effectuer les tâches du point 2.B ainsi que des applications exigeantes et gourmandes en ressources matérielles.

Vous envisagez d'achetez une machine complète commercialisée ou de faire un assemblage (DIY). Ne vous fiez pas à la publicité pour vérifier l'adéquation avec votre cahier des charges. Trouvez et observez  la fiche technique des composants de la machine et dans l'ordre qui suit.

Le processeur, ou CPU (Central Processing Unit), est le cerveau de l'ordinateur. C'est de ce fait, le premier élément à prendre en considération. Ses caractéristiques principales déterminent la performance du système : Fréquence, coeurs, architecture. Les deux principales marques sont Intel et AMD.

La performance globale est évalué en Benchmark. Cette notation n'est qu'à titre indicatif, il va de soit que de nombreuses autres caractéristiques entre en ligne de compte. Cependant, sans être spécialiste, vous observerez rapidement qu'en règle générale plus la note est élevée, plus le CPU est performant et conséquemment plus onéreux à l'achat. Vous trouverez facilement l'évaluation du CPU de la machine choisi ou pour un assemblage, sur ce site : https://www.cpubenchmark.net/

Le TDP (Thermal Design Power), ou enveloppe thermique en français, représente la quantité maximale de chaleur qu'un processeur (CPU) est censé dissiper lors de son fonctionnement en charge maximale dans des conditions normales. Ce n'est pas la consommation électrique réelle du composant, mais plutôt une valeur indicative exprimée en watts (W) utilisée pour dimensionner le système de refroidissement approprié. Plus le TDP est élevé, plus le processeur génère de chaleur et plus le besoin en performance du refroidisseur (ventirad ou water-cooling) est important pour éviter la surchauffe et la limitation des performances. Prendre en compte cet élément (TDP) est indispensable si vous réalisez l'assemblage (DIY) d'une machine. Aussi, si vous achetez ou composez un serveur en rack 1U, équipé d'un CPU avec un TDP supérieur à 65W, vous risquez de subir le vrombissement des ventillateurs de refroidissement.

Les technologies intégrées au CPU sont à prendre en compte pour un Serveur / Nas et nécessaires pour les usages indiqués en 2.B et 2.C - Vous trouverez ces indications sur la fiche technique du construteur du CPU (Intel ou AMD)

• L'iGPU (Integrated Graphics Processing Unit) désigne le processeur graphique intégré directement sur la puce du CPU, permettant de gérer l'affichage sans carte dédiée. 
• VT (Virtualization Technology, ou VT-x pour Intel / AMD-V pour AMD) est une technologie de virtualisation matérielle qui permet à un seul processeur d'agir comme plusieurs, essentiel pour faire fonctionner des machines virtuelles (VM) efficacement et certaines applications Docker.
• AVX Advanced Vector Extensions) est un jeu d'instructions qui permet aux processeurs d'effectuer des calculs vectoriels (sur des tableaux de données) en une seule opération, accélérant significativement le traitement multimédia, les jeux et l'intelligence artificielle.
• ...

L'architecture du CPU : ARM ou x86-64 (AMD64/x64) - Pour un NAS Serveur en usage indiqué en 2.A, cela aura peu d'incidence. En revanche, si vous développez / utilisez diverses applications (2.B et 2.C) - privilégiez x86-64 (AMD64/x64) pour une compatibilité native.

La RAM (Random Access Memory), ou mémoire vive, est un composant informatique qui sert de stockage temporaire et rapide pour les données et les programmes en cours d'utilisation par le processeur. Contrairement au disque dur ou au SSD, elle est volatile : elle perd toutes ses informations dès que l'ordinateur est éteint. 

Son rôle principal est d'accélérer les performances en permettant au processeur d'accéder aux données nécessaires presque instantanément, sans avoir à attendre les lectures plus lentes du disque de stockage. Une quantité suffisante de RAM est cruciale pour assurer la fluidité du système, le multitâche (exécution simultanée de plusieurs applications) et le bon fonctionnement des logiciels gourmands en ressources.

La quantité de RAM nécessaire pour une machine est déterminée par son usage principal et ses contraintes matérielles (carte mère et processeur).

Le choix du stockage optimal dépend de l'usage (PC ou serveur) et du compromis entre vitesse, capacité et coût :

SSD NVMe (M2) : Utilisant l'interface PCIe et le protocole NVMe, ces disques offrent des vitesses de lecture allant jusqu'à 7 000 Mo/s (Gen 4).  Ils sont idéaux pour les jeux, le montage vidéo et les charges de travail professionnelles nécessitant une latence minimale.

SSD SATA : Connectés via l'interface SATA III avec le protocole AHCI, ils atteignent environ 550 Mo/s. C'est une option fiable et silencieuse pour l'utilisation générale et les mises à niveau standard.

Disques durs (HDD) : Basés sur une technologie magnétique avec des plateaux rotatifs, ils offrent de grandes capacités (jusqu'à 20 To+) à un coût plus faible. Ils sont recommandés pour l'archivage, les sauvegardes et le stockage secondaire de fichiers volumineux (vidéos, photos).

Recommandations d'usage

Usage bureautique: Un SSD interne(256 Go à 500 Go) suffit et améliore radicalement les performances.

Gaming et Création : Un SSD NVMe rapide (1 To minimum) est essentiel, souvent couplé à un HDD pour l'archivage.

Équilibre optimal : Combiner un SSD NVMe pour le système d'exploitation et les applications, avec un HDD ou un NAS pour les données massives.

Une carte réseau (ou Network Interface Card, NIC) est un composant matériel qui sert d'interface physique entre un ordinateur (ou un autre appareil) et un réseau informatique. Elle permet de connecter l'appareil à un réseau local (LAN) ou à Internet, que ce soit via une connexion filaire (Ethernet) ou sans fil (Wi-Fi).

Les cartes réseaux se présentent sous plusieurs formes :

Intégrée : Soudée directement sur la carte mère de l'ordinateur (standard actuel pour la plupart des PC).

Carte d'extension : Insérée dans un slot PCI ou PCIe de la carte mère pour ajouter ou remplacer une connexion.

Externe : Un adaptateur USB (Ethernet ou Wi-Fi) qui se branche sur un port USB de l'ordinateur.

Pour un PC ou un serveur, les débits typiques se divisent entre la connexion Internet et les échanges locaux (LAN).

 Débits de connexion Internet (Accès WAN)

Les vitesses dépendent du type de ligne et du matériel disponible :

• Fibre optique : Débits courants de 1 à 10 Gb/s, avec des évolutions vers le multi-gigabit (2,5 Gb/s ou 5 Gb/s) pour les utilisateurs exigeants.

• Réseaux mobiles (4G/5G) : La 4G atteint typiquement 150 Mb/s, tandis que la 4G+ peut offrir jusqu'à 1 Gb/s théorique.

Ethernet (Câblé) :

Débits en Réseau Local (LAN) et Stockage

La vitesse de transfert interne dépend de la carte réseau et des câbles utilisés :

• Gigabit Ethernet (1 Gb/s) : La norme standard actuelle, offrant environ 120 Mo/s en débit réel.

• 2,5 Gb/s et 5 Gb/s : Normes "Multi-Gig" émergentes pour les PC/serveurs récents, permettant des transferts plus rapides sans changer l'infrastructure câblée (Cat 6).

• 10 Gb/s : Standard pour les serveurs ou les transferts lourds, offrant environ 1,2 Go/s théoriques (environ 0,8 Go/s réel).

• Fast Ethernet (100 Mb/s) : Débit legacy, environ 12 Mo/s, encore présent sur certains équipements anciens.

Wi-Fi (Sans fil) :

Les normes récentes (Wi-Fi 5/6/6E) peuvent dépasser 500 Mb/s à 1 Gb/s en conditions idéales, mais les débits réels sont souvent divisés par deux ou trois en raison des interférences et de la distance.

USB :

USB 3.0/3.1 : Peut atteindre 5 Gb/s à 10 Gb/s pour les connexions de stockage externe ou de capture vidéo.

La carte mère est le circuit imprimé principal d'un ordinateur qui sert de colonne vertébrale ou de socle central pour relier et faire communiquer tous les composants matériels entre eux.

Elle permet au processeur, à la mémoire vive (RAM), aux disques de stockage et aux cartes d'extension de fonctionner ensemble de manière synchronisée.

Lorsque vous choisissez une machine commercialisée, vérifiez si l'ensemble des connectiques externes pour brancher vos périphériques correspond à vos besoins.

Une carte graphique dédiée n'est pas indispensable pour tous les utilisateurs, car les processeurs modernes intègrent souvent une puce graphique (iGPU) suffisante pour la bureautique, la navigation web et le streaming.

Cependant, une carte graphique dédiée devient obligatoire dans les cas suivants :

• Le jeu vidéo : Pour jouer aux jeux récents (AAA) ou en haute résolution.

• La création professionnelle : Pour le montage vidéo 4K, la modélisation 3D, l'intelligence artificielle ou les logiciels de CAO.

• Le multimédia intensif : Pour une fluidité accrue et une meilleure qualité visuelle sur les écrans haute définition. 

• CPU sans iGPU pour un affichage écran (une petite carte graphique, souvent peu onéreuse, suffit)

1. Appareil de travail et/ou de loisirs

1.A. Pour les tâches basiques et la bureautique légère (navigation web, emails, bureautique), un processeur entrée de gamme comme un Intel Core i3 ou AMD Ryzen 3 couplé à 8 Go de RAM est suffisant.

1.B. Pour la création multimédia et le multitâche avancé, il est recommandé d'opter pour un processeur milieu ou haut de gamme tel qu'un Intel Core i5/i7 ou AMD Ryzen 5/7, associé à 16 Go de RAM. 

1.C. Pour un usage combinant gaming, montage vidéo et travail professionnel, la priorité doit être donnée à un processeur multicœur performant et à une quantité importante de RAM, car ces tâches sont extrêmement gourmandes en ressources. Au minimum Intel Core i5/i7 ou AMD Ryzen 5/7, associé à 16 Go de RAM et idéalement Intel Core i9 ou AMD Ryzen 9, accompagné de 32 Go de RAM ou plus

2. Appareil serveur de stockage et/ou d'application

• Les débits de connexion demeurent un point à prendre en considération pour le transfert rapide de vos données (voir 3.4)
• L'installation du Système et/ou des applications sur un stockage en NVMe (M2) ou SSD SATA est conseillé pour favoriser la réactivité de ceux-ci (voir 3.3)
• Dans le cadre d'un assemblage, soyez attentif au TDP du CPU (voir 3.1)

2.A. Stockage et applications légères : Un processeur d'entrée de gamme ou milieu de gamme suffit amplement. Pour les NAS grand public, les puces Intel Celeron ou Intel N100 sont recommandées pour leur efficacité énergétique et leur capacité de transcodage vidéo. Mémoire (RAM) : 6/8 Go constituent le minimum confortable pour exécuter simultanément le système d'exploitation, le service de fichiers et quelques conteneurs Docker légers.

2.B. Stockage et Applications multiples  / multimédias un CPU de Milieu de gamme / Polyvalent. (Intel N305, i3-1315U, i3 12100 ...). Le choix doit privilégier l'accélération vidéo matérielle (Intel QuickSync) pour le transcodage fluide, tout en disposant de plusieurs cœurs pour gérer les conteneurs simultanément. Le Benchmark est en général évalué à plus de 8000 -  Architecture : Évitez l'ARM pour ce cas d'usage spécifique, car la compatibilité des images Docker et la puissance de transcodage sont supérieures sur x86. Si vous prévoyez d'utiliser des machines virtuelles ou d'empiler de nombreux services, 16 Go ou plus de RAM offrent une marge de manœuvre significative.

2.C. Stockage et Applications multiples et/ou montage vidéo et/ou I.A. un CPU qui offre une accélération vidéo matérielle indispensable pour convertir les flux 4K sans surcharger le CPU. Dans la gamme des i5 (ou plus) les CPU Intel restent adaptés et, les puces AMD récentes (série Ryzen avec iGPU) sont également viables, mais Quick Sync reste la référence pour la compatibilité Plex. Le Benchmark est en général évalué à plus de 16000 - Sont à prévoir : 32 Go ou plus de RAM 

Pour l'IA et le multitâche intensif : L'IA nécessite une puissance de calcul élevée et une grande capacité de traitement parallèle. Un processeur multi-cœurs comme l'AMD Ryzen 7 (jusqu'à 8 cœurs/16 threads) ou un Intel Core i7/i9 est recommandé. Pour les tâches d'IA lourdes (machine learning, inférence complexe), une carte graphique dédiée (GPU NVIDIA) est souvent nécessaire, car les iGPUs intégrés aux CPUs NAS standards manquent de puissance de calcul brute (CUDA cores) pour ces charges.