Che cos’è una scheda grafica (GPU) e come funziona?

Se hai mai cercato un PC da gaming, per creare contenuti o usare l’intelligenza artificiale, probabilmente hai sentito parlare di quanto sia importante la scheda grafica (GPU). Ma come funzionano e perché sono così importanti per la prestazione del tuo computer?

Per aiutarti, questa guida spiega tutto quello che devi sapere sulle GPU, tipo cosa fanno, come interagiscono con gli altri componenti del PC, i tipi principali e altro ancora.

Nozioni di base sulle schede grafiche e perché le GPU sono importanti

Diamo un’occhiata più da vicino alle nozioni di base e al motivo per cui le GPU sono così importanti per la prestazione di un computer.

Significato di GPU e a cosa serve

Il termine sta per unità di elaborazione grafica ed è un circuito elettronico che può gestire tante cose, dal rendering grafico alla visualizzazione dei dati fino all’apprendimento automatico, per dirne alcune. Si trova nei computer, nelle console di gioco, nei telefoni, nelle smart TV, nei tablet e in altri dispositivi elettronici.

GPU vs scheda grafica: perché le persone usano entrambi i termini

Quando cerchi le specifiche di un computer e dai un’occhiata alle capacità grafiche, probabilmente hai visto parlare sia di GPU che di schede grafiche. Spesso si usano questi termini come se fossero la stessa cosa, visto che sono componenti collegati nello stesso sistema.

Nonostante ciò, c’è una differenza tra i due. La scheda grafica è l’intero circuito stampato che ha la GPU e altre parti, come il sistema di raffreddamento, le porte e altro. Quindi, la GPU fa parte della scheda grafica ed è la parte che si occupa delle attività complicate eseguite dalla scheda.

Per semplificare, pensa alla scheda come a un veicolo e alla GPU come al motore che lo fa funzionare.

Come funziona una GPU?

Ora che sai cosa sono le GPU, come funzionano davvero? Diamo un’occhiata più da vicino a cosa le fa funzionare e come rendono effettivamente la grafica e la mostrano sullo schermo.

Perché l’elaborazione parallela rende veloci le GPU

Per capire come funzionano, è fondamentale capire prima cos’è l’elaborazione parallela. L’elaborazione parallela è quando una GPU usa le sue migliaia di core per suddividere compiti intensi in tanti compiti più piccoli che vengono gestiti contemporaneamente.

Questo rende il processo più veloce perché, invece di dover affrontare un’attività enorme in una volta sola, il lavoro viene suddiviso e distribuito su numerosi core, ciascuno dei quali è responsabile solo di una piccola parte dell’attività complessiva.

Quindi, anche se ogni singolo core è probabilmente più lento dei core di una CPU, il loro numero elevato consente di completare le attività più rapidamente.

Come vengono visualizzate le immagini da una scena 3D al tuo schermo

Ecco una rapida panoramica dei passaggi necessari per trasformare i dati di una scena 3D nei pixel 2D visualizzati sullo schermo. Il processo, generalmente noto come pipeline grafica, prevede le fasi descritte di seguito.

1. La fase di modellazione, dove si creano oggetti 3D e si definiscono tutti gli aspetti, come la geometria, la forma e la struttura dell’oggetto. Questi modelli 3D vengono anche modificati nell’ambiente virtuale e messi al posto giusto, con l’angolazione giusta e nella scala giusta.
2. Il processo di rasterizzazione, che trasforma questi modelli 3D in pixel e in un’immagine 2D.
3. La fase di ombreggiatura e illuminazione, che rende le forme più complesse e colorate, aggiunge consistenze ed effetti come ombre, riflessi e altro.
4. Infine, c’è la fase di unione dell’output, che mette insieme tutto e fa in modo che l’immagine finale che vedi sullo schermo sia corretta.

Come funziona la GPU con la CPU e la memoria?

Per far funzionare un computer come vogliamo, le GPU devono lavorare insieme ad altri componenti chiave, come la CPU (unità di elaborazione centrale) e la RAM (memoria ad accesso casuale).

Per ottenere la migliore prestazione, prenditi un po’ di tempo per scoprire le migliori combinazioni di CPU e GPU e assicurarti che il tuo computer funzioni alla grande.

Che cosa fa la CPU e cosa accelera la GPU

Avere sia una CPU che una GPU di alta qualità è importante, ma è anche fondamentale capire di cosa si occupa ciascuna di esse. In generale, la CPU si occupa dell’elaborazione generale, della gestione del sistema operativo e delle decisioni veloci.

La GPU aiuta la CPU con le attività che richiedono tanti dati e sono intense, così la CPU può continuare a far funzionare il resto del computer alla massima velocità. In pratica, la CPU manda alla GPU i compiti o i calcoli più complicati e pesanti, così la GPU li scompone e li gestisce più velocemente di quanto potrebbe fare la CPU da sola.

Cos’è la VRAM e cosa succede quando la finisci

Un’altra cosa importante da sapere è la VRAM, che sta per Video Random Access Memory. La VRAM è la memoria veloce sulla scheda grafica che tiene i dati delle immagini da mostrare. Dato che si trova nella stessa posizione sulla scheda, la VRAM può mandare i dati quasi subito.

Quando finisci la VRAM, il computer potrebbe iniziare a usare la RAM del sistema, che è più lenta, causando problemi di prestazione e persino il blocco dei giochi.

Quali sono i principali tipi di GPU?

Diamo un’occhiata più da vicino ad alcuni dei principali tipi di GPU.

Scheda grafica integrata vs scheda grafica dedicata

Le schede grafiche integrate sono integrate direttamente nella CPU, condividono la RAM con il sistema e sono progettate per essere più economiche ed efficienti dal punto di vista energetico rispetto ad altri tipi di schede.

D’altra parte, le schede grafiche dedicate sono componenti separati con la loro VRAM e si installano sulla scheda madre. Possono essere più costose, ma di solito offrono prestazioni migliori per attività più intense.

Alcune società offrono sia schede grafiche integrate che dedicate, quindi spesso puoi scegliere quale usare. Per esempio, puoi avere una scheda grafica AMD Radeon sia come opzione dedicata che integrata.

GPU per portatili e configurazione di GPU esterne

Le GPU dei portatili possono essere integrate o dedicate, a seconda del modello specifico. Alcuni possono supportare GPU dedicate, mentre altri sono limitati alla GPU integrata. Nonostante ciò, molte GPU dei portatili sono progettate per generare meno calore e consumare meno energia rispetto a quelle dei desktop.

Le GPU esterne sono dispositivi che ti permettono di collegare una scheda grafica al tuo computer tramite una porta ad alta velocità. Sono perfette per dare una bella spinta alle prestazioni grafiche del tuo computer.

Inoltre, ti permettono di sfruttare la potenza dell’elaborazione ad alte prestazioni su dispositivi più piccoli, meno potenti e più portatili, come portatili o mini PC.

A cosa servono le GPU oltre che per il gaming?

Anche se molti pensano che le GPU servano solo per giocare, in realtà hanno tanti altri usi.

Creazione di contenuti

Sono utili per i creatori di contenuti, perché aiutano a modificare i video, creare immagini, velocizzare le esportazioni e persino migliorare la qualità e la prestazione dei live streaming.

Attività di AI e machine learning

Sono anche importanti per completare vari compiti di machine learning e AI. Sono utili per addestrare modelli, elaborare il linguaggio naturale, creare immagini e video e un sacco di altre cose.

Nonostante ciò, visto che molti compiti di AI sono pesanti, assicurati di scegliere una delle migliori schede grafiche per essere sicuro che il tuo computer riesca a gestirli.

Analisi di dati

Infine, aiutano anche con l’analisi dei dati, perché i loro tanti core possono scomporre, elaborare e analizzare grandi set di dati in un attimo, rispetto al tempo che ci metterebbero le CPU.

Domande frequenti

Le schede grafiche migliorano la prestazione per gaming, AI e contenuti

A prescindere che tu stia comprando un computer per giocare, creare contenuti o modificare video, una buona scheda grafica è fondamentale per avere successo. Ti aiuta a elaborare velocemente grandi quantità di dati grazie all’elaborazione parallela e lavora insieme alla CPU e alla RAM per un’esperienza informatica completa.

Puoi anche trovare GPU dedicate, GPU esterne e GPU integrate, quindi ci sono opzioni per ogni tipo di utilizzo e budget. Se stai cercando computer che offrano prestazioni grafiche elevate senza spendere una fortuna, dai un’occhiata alla selezione di PC di GEEKOM.