Che cos’è una scheda grafica e come funziona?

Il tuo computer ha molti componenti all’interno del suo case, ognuno responsabile di una funzione diversa. Se hai aperto il case del PC in questo momento, probabilmente troverai una scheda madre, una CPU, un po ‘di RAM e un’unità di archiviazione. Quindi, in alcuni computer, troverai anche una scheda grafica, il bit di hardware responsabile della creazione di immagini sullo schermo.

L’unità di elaborazione grafica (GPU) è un componente hardware vitale. Senza di esso, non saresti in grado di giocare, guardare film o persino sfogliare una presentazione Powerpoint. Quindi, cos’è una scheda grafica e funziona davvero?

Cos’è una scheda grafica?

Quindi, quando qualcuno dice “scheda grafica”, si riferisce alla GPU, l’unità di elaborazione grafica. Come la scheda madre del computer, anche la scheda grafica è un circuito stampato. Viene fornito con una serie specifica di istruzioni da seguire e, quando si tratta di GPU standalone (note come discrete), verrà fornito anche con ventole, RAM integrata, controller di memoria, BIOS e altre funzionalità.

Mentre le schede grafiche possono essere disponibili in tutte le diverse forme e dimensioni, ci sono due tipi principali:

• Integrato: una GPU integrata è integrata direttamente nello stesso alloggiamento della CPU o di un SoC. La stragrande maggioranza delle CPU Intel è dotata di grafica integrata, anche se è un po ‘incostante con le CPU di AMD. La grafica integrata è utile per alcuni giochi modesti, la navigazione web, la posta elettronica e potenzialmente la visione di video. Sono anche meno affamati di energia di una GPU discreta.
• Discreto: una GPU discreta è una separata dalla CPU, aggiunta a uno slot di espansione che si trova sulla scheda madre. Una GPU discreta fornirà più potenza di una GPU integrata e può essere utilizzata per giochi di alto livello, editing video, rendering di modelli 3D e altre attività computazionalmente intensive. Alcune GPU moderne richiedono centinaia di watt per funzionare.

Una GPU moderna e discreta in genere supera una GPU integrata, ma è necessario prendere in considerazione le generazioni di CPU e GPU. Se stai confrontando l’hardware prodotto nella stessa epoca, la GPU discreta vincerà. Ha semplicemente più potenza di elaborazione e più raffreddamento disponibile per elaborare attività complesse.

Quali componenti ha una scheda grafica?

L’hardware specifico varia tra i modelli di schede grafiche, ma le GPU più moderne e discrete hanno i seguenti componenti:

• GPU: la GPU è un componente hardware effettivo, simile a una CPU
• Memoria: Conosciuta anche come VRAM, la scheda grafica è dotata di memoria dedicata per assistere le operazioni
• Interfaccia: la maggior parte delle GPU utilizza PCI Express, che si trova nella parte inferiore della scheda
• Uscite: troverai varie uscite video, spesso hdmi, DisplayPort, DVI o VGA
• Ventole / dissipatore di calore: tutte le GPU sono dotate di ventole e un dissipatore di calore per aiutare a dissipare l’accumulo di calore durante l’utilizzo
• Connettori di alimentazione: le GPU moderne richiedono un connettore di alimentazione a sei o otto pin, a volte anche due o tre
• BIOS: il BIOS della GPU contiene le informazioni di configurazione iniziale e di programma, conservando i dati su tensioni, memoria e altro quando si spegne la macchina

Come funziona una scheda grafica?

Una scheda grafica è principalmente responsabile del rendering delle immagini su un display, che si tratti di foto, video, giochi, documenti, il normale ambiente desktop, una cartella di file e qualsiasi altra cosa. Tutte queste cose, da attività che richiedono un’enorme potenza di calcolo, come un videogioco, a qualcosa che riteniamo “semplice” come l’apertura di un nuovo documento di testo, richiedono l’uso di una scheda grafica.

Espandendo un po ‘questo, la scheda grafica mappa le istruzioni emesse dagli altri programmi sul computer in un rendering visivo sullo schermo. Ma una moderna scheda grafica è in grado di elaborare un numero fenomenale di istruzioni contemporaneamente, disegnando e ridisegnando le immagini decine o addirittura centinaia di volte al secondo per garantire che qualsiasi cosa tu stia guardando, qualunque attività tu stia tentando di completare, rimanga fluida.

Quindi, la CPU invia informazioni su ciò che deve apparire sullo schermo alla scheda grafica. A sua volta, la scheda grafica prende quelle istruzioni e le esegue attraverso la propria unità di elaborazione, aggiornando rapidamente la sua memoria integrata (nota come VRAM) su quali pixel dello schermo devono essere cambiati e come. Queste informazioni passano poi dalla scheda grafica al monitor (tramite un cavo, ovviamente), dove le immagini, le linee, le trame, l’illuminazione, l’ombreggiatura e tutto il resto cambiano.

Se fatto bene, e la scheda grafica e altri componenti del computer non vengono spinti a eseguire azioni al di fuori delle loro capacità, sembra magia. La descrizione di cui sopra è molto, molto semplice. C’è molto di più sotto la superficie, ma questa è una panoramica approssimativa di come funziona una scheda grafica.

Chi produce le schede grafiche?

Ci sono due grandi nomi quando si tratta di schede grafiche: AMD e Nvidia. Queste due centrali elettriche di GPU hanno dominato il mercato per decenni e, sebbene il gigante della CPU Intel stia entrando nell’arena con le sue schede grafiche Arc Alchemist, i nomi che risuonano sono AMD e Nvidia. Ora, tecnicamente, AMD e Nvidia non “fanno” schede grafiche. Li progettano, poi li inviano a una fonderia di chip per la produzione, o concedono in licenza i loro progetti ad altri marchi come MSI, ASUS, Zotac, Palit e così via, che fanno lo stesso.

Ma non vogliamo cavillare, quindi limitiamoci a parlare di AMD e Nvidia. Se apri un sito Web oggi e tenti di acquistare una nuova scheda grafica, finirai con un design da uno di questi due. Questo pone la domanda, importa davvero quale GPU acquisti?

Come scegliere una scheda grafica

Al momento della scrittura, il mondo sta ancora emergendo dalla carenza globale di chip che ha contribuito all’impennata dei prezzi delle GPU (e di altri hardware per PC). Ma mentre i prezzi iniziano lentamente a scendere a livelli rispettabili (non trattenere il respiro!), Potresti chiederti come fai a scegliere una scheda grafica per la tua macchina.

Ci sono alcune cose da tenere in considerazione:

• Prezzo: Il costo di una nuova scheda grafica verrà sempre prima di tutto. Qual è il tuo budget per una nuova GPU? Ignorando i prezzi gonfiati, stai ancora guardando $ 500 per una Nvidia RTX 3070 o $ 580 per una AMD RX 6800 XT. Si tratta di GPU di fascia medio-alta di ultima generazione.
• Disponibilità: la disponibilità della GPU preferita avrà anche un fattore nella tua decisione di acquisto.
• Specifiche: Scopri se hai bisogno di spendere un mucchio di soldi su una GPU di fascia alta o se un modello entry-level e più economico farà il lavoro. Mettiamola in questo modo: se hai intenzione di controllare le tue e-mail, colpire i tuoi social media e guardare YouTube, probabilmente non hai bisogno di perdere mille dollari su un modello di fascia alta. Ma se vuoi giocare in 1440p o anche 4K, dovresti assolutamente prendere in considerazione un modello di fascia alta.
• Compatibilità: assicurati che qualsiasi potenziale GPU sia compatibile con il tuo hardware. Si adatta alla scheda madre con gli altri componenti? Hai abbastanza connettori di alimentazione? Stai per introdurre un enorme collo di bottiglia nel tuo sistema?

Tutti hanno bisogno di una scheda grafica

Ricorda, le schede grafiche e le GPU non sono limitate ai computer desktop. Si trovano nel tuo smartphone, tablet, smartwatch, PS5, Xbox Series X e tutto ciò che visualizza un’interfaccia visiva. La tecnologia non è sempre così avanzata, ma tutto ciò che ha uno schermo ha bisogno di un modo per mostrarti le informazioni. Ora sai da dove viene.