Come scegliere la scheda grafica giusta

Tipi di schede grafiche

Esistono due tipi di schede grafiche determinate dall’uso della RAM: schede grafiche integrate e dedicate.

Schede grafiche integrate

Nel caso di schede grafiche integrate, la GPU (graphics processing unit) non utilizza la RAM della scheda stessa, ma utilizza la VRAM (Video Memory) del tuo computer. Sono anche integrati nello stesso chip della CPU (il processore del tuo computer). Questa opzione è la più economica e può essere adatta per attività non ad alta intensità grafica.

Schede grafiche dedicate

Le schede dedicate hanno una propria fonte di memoria indipendente. Pertanto vengono mantenuti al di fuori della RAM del computer, garantendo prestazioni migliori. Va tenuto presente che consumano più energia , quindi si consiglia di avere un buon sistema di raffreddamento. Garantiscono una migliore esperienza visiva nei giochi o nei programmi di progettazione grafica più esigenti. Possiamo trovarli in due formati: con una connessione diretta a una porta della scheda madre o in formato MX per laptop.

Schede grafiche per desktop e laptop

Più comunemente, i desktop di oggi hanno schede grafiche dedicate. Nel caso dei laptop, i computer di fascia bassa utilizzano quasi sempre schede integrate rispetto ai computer di fascia alta che dispongono di schede grafiche dedicate.

Componenti di una scheda grafica

Di seguito sono riportati gli elementi che compongono una scheda grafica e le sue caratteristiche:

GPU (Unità di elaborazione grafica)

Con questo termine si intende il core grafico, ovvero il cervello della nostra scheda e dove vengono eseguite tutte le operazioni necessarie. La GPU accelera le prestazioni delle diverse applicazioni relative all’elaborazione delle immagini.

Ecco le specifiche di questo componente che determineranno in misura maggiore la qualità della nostra scheda grafica. Questi sono:

• Velocità di clock principale (CPU)

Viene misurato in MHz o GHz (GB è un’unità di misura maggiore di MB) e indica la velocità alla quale operano i core di una scheda grafica . Questa è una delle variabili più importanti per determinare le prestazioni di una carta. Maggiore è la frequenza di clock, più veloce sarà l’elaborazione dei dati . Le schede di fascia bassa sono di circa 825 MHz. e le schede di fascia alta possono superare i 1200 MHz. Di solito vengono specificati due tipi di frequenza: Base Clock (frequenza di base del processore) e Boost Clock (la frequenza che raggiunge i limiti di temperatura e consumo energetico).

• Numero di processori shader

Si chiamano CUDA core (sulle schede NVIDIA) e stream processor (sulle schede AMD) e sono i principali responsabili della rasterizzazione delle texture e della geometria degli oggetti. Questi sono gli elementi più importanti della potenza della nostra scheda grafica perché più shader ci sono, maggiore sarà la potenza. Un modello di fascia bassa avrà circa 192 core, potendo raggiungere 3594 core nei modelli più potenti.

Numero di pipeline Responsabile della modifica dei vertici e delle linee in pixel quando si passa da immagini 3D a 2D.

• ROP

Si tratta di un subprocessore che si occupa della trascrizione in memoria dei pixel e quindi della texture. Ad esempio, ciò influisce direttamente sugli FPS (Frames Per Second) in un videogioco.

• GRAM (memoria grafica ad accesso casuale)

Le schede grafiche richiedono memoria per funzionare correttamente.

La cosiddetta memoria grafica ad accesso casuale è costituita da una speciale memoria RAM integrata che permette di memorizzare i dati relativi alla grafica quando richiesto ed evitare così di saturare la memoria RAM principale del nostro computer. Come accennato in precedenza, le schede dedicate hanno la propria memoria RAM.

Essendo meno determinante nelle prestazioni della nostra scheda rispetto a quelle della GPU, la qualità della GRAM è soggetta a diversi fattori:

• La capacità

Viene misurato in GB o MB. Maggiore è la capacità, minore è il tempo necessario per elaborare i dati. Possono essere 4 GB, 6 GB… e anche 16 GB, se ci riferiamo ai modelli di fascia alta.

• L’interfaccia o bus dati Si misura in bit e si riferisce al numero di dati che possono essere inviati o ricevuti per unità di tempo. Ad esempio, se abbiamo un bus a 128 bit, è in grado di inviare e ricevere fino a 128 bit per ciclo di clock.

Più bit, più dati possono essere trasferiti. Esistono diversi tipi, come PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express). Si tratta di slot che consentono la comunicazione tra il dispositivo e la scheda madre del computer. La loro dimensione è indicata da una x, solitamente preceduta da un numero (es. x16), che riflette la dimensione dello slot. Per chiarire, maggiore è il valore del numero, maggiore è la dimensione.

• Velocità Viene misurata in MHz o GHz (frequenza effettiva). È complementare al bus dati, poiché determina la velocità di trasferimento dei dati.
• Larghezza di banda Si misura solitamente in GB/s ed è il risultato della combinazione delle due variabili precedenti: è il prodotto dell’interfaccia di memoria (bit) per la frequenza effettiva della velocità divisa per 8:

AB [GB/s] = (Interfaccia memoria [bit] ∙ Frequenza effettiva [GHz]) / 8

Ad esempio, se abbiamo un’interfaccia di memoria di 128 bit e una velocità di 3200 MHz (equivalente a 3,2 GHz) abbiamo una larghezza di banda di 51,2 GB/s.

Seguendo questo esempio, la grafica PCI ha un bus dati a 32 bit, una frequenza di 33 MH e una larghezza di banda di 132 Mb/s.

Per quanto riguarda lo sviluppo dei diversi tipi di GRAM utilizzati nelle schede, la versione GDDR3 lanciata da Samsung nel 2003 è stata seguita da GDDR4(2005), GDDR5(2008), GDDR5X(2016) e GDDR6(2018). Almeno, questi sono i più popolari, sono stati i più votati nella loro data di uscita e in questo articolo sono stati ordinati da una velocità inferiore a una maggiore. A questo proposito vale la pena citare anche la memoria HBM utilizzata nei modelli di fascia altissima.

In definitiva, la cosa principale è la larghezza di banda che dipende da due parametri (velocità e interfaccia). Ad esempio, una grafica a 128 bit e GDDR5 sarà migliore di una grafica a 256 bit e GDDR2.

RAMDAC (convertitore digitale-analogico con memoria ad accesso casuale)

Come indica il nome, la funzione del convertitore di memoria ad accesso casuale da digitale ad analogico è convertire un segnale digitale che consente al dispositivo di uscita di interpretare i dati .

D’altra parte, influisce direttamente sull’aggiornamento dello schermo. Di solito viene misurato in MHz e più è alto, più può supportare diverse frequenze di aggiornamento del monitor.

Oggi, la stragrande maggioranza dei monitor supporta le immagini digitali. Per questo motivo sono sempre più in disuso.

Uscite

Le uscite più conosciute per effettuare il collegamento tra la scheda grafica e il monitor sono l’uscita VGA (per trasportare un’immagine analogica), DVI (per i display digitali e sostituzione del precedente) e HDMI o DisplayPort (tecnologie di trasmissione di immagini digitali che hanno anche la capacità di trasmettere video e audio ad alta definizione ad alta velocità).

Dalle descrizioni di cui sopra risulta che consigliamo di acquistare quest’ultima opzione.

Interfacce con la scheda madre

Questa sezione si riferisce ai sistemi di connessione tra la scheda grafica e la scheda madre del computer. Allo stesso modo in cui avviene nella GRAM, determinano il rapporto tra l’architettura del bus, la frequenza e la banda necessaria in un tempo prestabilito.

Dispositivi di raffreddamento

Questi dispositivi includono dissipatori di calore e ventole, che sono estremamente importanti per prevenire il surriscaldamento che potrebbe causare danni alla scheda grafica .

Il dissipatore di calore è un dispositivo silenzioso passivo (senza parti mobili) che aiuta ad estrarre il calore. Maggiore è la superficie, maggiore è la capacità di raffreddamento.

Le ventole sono dispositivi attivi , quindi più rumorosi, che spostano l’aria vicino alla scheda. Sono meno efficienti dei dissipatori di calore, quindi consigliamo di averli entrambi.

Esistono anche alternative che utilizzano l’acqua come elemento di raffreddamento (raffreddamento ad acqua) anziché l’aria.

Energia

Ultimo ma non meno importante, parleremo dell’alimentazione delle schede grafiche, dispositivi che consumano molta energia. Pertanto, è importante che non superino la potenza fornita dalla porta PCIe (bus che consente di aggiungere schede di espansione al computer) della scheda madre, che dispone di 75W.

Se è richiesto un consumo maggiore è anche possibile evitare di collegare la scheda direttamente a quella porta e farlo ad una fonte di alimentazione tramite apposito connettore.

Una volta che tutti i componenti sono stati analizzati, è importante tenere conto dell’equilibrio tra di loro per un corretto funzionamento. Ad esempio, non basta avere una scheda di grande capacità se abbiamo una larghezza di banda ridotta