A cosa serve la scheda grafica?

La scheda grafica, nota anche come scheda video, è uno dei componenti hardware fondamentali di qualsiasi computer. Gestisce l’accelerazione grafica 3D e. Consente di convertire i segnali elettrici inviati dal processore in segnali video che vengono poi visualizzati dal dispositivo di uscita.

Alcune CPU di nuova generazione hanno acceleratori grafici integrati nello stesso chip (come i processori utilizzati per smartphone e tablet). In altri casi, la scheda grafica è collegata alla scheda madre del computer tramite connettori ad hoc, che sostanzialmente si dividono in due tipologie: slot AGP e PCI Express.

I componenti di una scheda video

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All’interno di una scheda grafica, sembra sempre più un computer in miniatura.

Troviamo vari componenti elettronici che ne determinano le prestazioni nell’elaborazione grafica e nella potenza di calcolo in generale.

GPU

L’equivalente della CPU di un computer reale. Il processore grafico ( unità di elaborazione grafica, GPU).

Si tratta di un circuito elettronico appositamente studiato per controllare e manipolare il funzionamento della memoria grafica (che vedremo a breve) e velocizzare la costruzione delle immagini che verranno visualizzate sullo schermo.

BIOS video

Ogni scheda grafica è dotata di una piccola ROM (Read Only Memory) in cui viene installato un driver molto semplice (chiamato firmware) che viene utilizzato solo all’avvio del computer.

Nelle prime fasi dopo l’accensione del dispositivo, la GPU della scheda video legge ed esegue le informazioni presenti in questa porzione di memoria.

Quindi puoi iniziare a elaborare le immagini da inviare al dispositivo di uscita video.

memoria video

Come un vero computer, la scheda video dispone di una propria memoria di lavoro che «media» tra le informazioni provenienti dagli altri componenti hardware e le informazioni che escono dallo schermo.

Tipicamente una scheda grafica ha tra 512 megabyte e 8 gigabyte di RAM (memoria ad accesso casuale).

Perché la GPU e altri elementi della scheda grafica devono accedere alla RAM contemporaneamente.

Vengono utilizzate memorie molto veloci o multi-porta come VRAM (RAM Video), WRAM (RAM Windows, RAM Windows) e SGRAM (RAM Synchronous Graphics).

RAMDAC

L’acronimo di Digital to Analog Converter Random Access Memory è un componente che sta lentamente cadendo in disuso.

RAMDAC era necessario per convertire i dati di output dal formato analogico della GPU al formato digitale e renderlo «digeribile» dai vecchi display a tubo catodico.

Con la progressiva scomparsa dei tubi catodici a favore degli schermi LCD e LED, anche questo componente sta diventando obsoleto.

Come funziona la scheda video

Il funzionamento di una scheda video è molto semplice.

La RAM video, come la RAM utilizzata dal computer, è divisa in molte posizioni o celle.

Una posizione è un circuito elettrico molto piccolo composto da un condensatore e un transistor in cui i dati vengono archiviati fisicamente:

il condensatore memorizza i dati; il transistor funge da regolatore, consentendo la lettura o la modifica dei dati.

Nel caso della RAM video, ogni locazione contiene le specifiche per la visualizzazione del colore di un pixel sullo schermo:

Maggiore è la quantità di RAM sulla scheda video, più pixel e colori possono essere visualizzati contemporaneamente dalla scheda grafica.

Il chip grafico (la GPU) legge semplicemente le posizioni della RAM in sequenza, registra le modifiche e le trasforma nel segnale digitale che verrà visualizzato dal monitor.

uscite video

A seconda del tipo di scheda grafica, potrebbe avere una o più uscite video per collegare il computer a un monitor, TV o persino a un proiettore.

Ecco alcuni dei più popolari.

Matrice grafica video (VGA)

L’uscita VGA è uno standard analogico creato all’inizio degli anni ’80 che viene utilizzato principalmente per collegare computer con monitor CRT e altre periferiche video analogiche.

Oggi, tuttavia, viene utilizzato principalmente per video ad alta e altissima risoluzione (1080p e oltre).

Tuttavia, a queste risoluzioni, l’utente potrebbe riscontrare un degrado della qualità dell’immagine a seconda della lunghezza del cavo.

Interfaccia visiva digitale (DVI)

L’uscita IVC è uno standard abbastanza recente ed è stata realizzata con la crescente diffusione di monitor digitali come LCD, LED, ecc.

Ti consente di aggirare alcuni dei problemi più comuni con l’output VGA (come la distorsione dell’immagine) facendo corrispondere ogni pixel sulla scheda grafica a un pixel sullo schermo.

Interfaccia multimediale ad alta definizione (HDMI)

È lo standard più recente e consente il trasferimento di segnali audio e video non compressi a dispositivi che supportano questo standard (TV HD e UltraHD).

HDMI è lo standard che ha sostituito i vecchi standard analogici come VGA ed è ora presente su qualsiasi display.

Come scegliere la tua scheda video

Il mercato delle schede grafiche è fondamentalmente dominato dal duopolio NVIDIA – ATI (proprio come il mercato dei processori è nelle mani del duopolio Intel – AMD).

Dopo anni di feroce guerra, combattuta con nuovi modelli e nuovi standard cucinati quasi ogni trimestre, i due produttori sono giunti a una sorta di armistizio per il quale presentano nuovi modelli una volta all’anno.

In breve, NVIDIA e ATI stanno cercando di miniaturizzare i circuiti elettrici che compongono il microchip della GPU.

Il perché si dice presto:

Più circuiti elettrici sono presenti all’interno del processore, maggiore sarà il numero di operazioni grafiche che sarà in grado di compiere nell’unità di tempo e, quindi, maggiore sarà la sua potenza di calcolo.

Pertanto, tutti gli sforzi tecnologici dei due concorrenti sono concentrati sullo sviluppo di processi produttivi sempre più efficienti e ridotti.

Le schede grafiche all’avanguardia sono realizzate utilizzando processi a 7 nanometri (un nanometro è un miliardesimo di metro).

Cosa dovresti sapere quando scegli

Quando scegli una scheda grafica, dovresti prima guardare la frequenza del processore grafico.

Questo valore determina il numero di operazioni grafiche (l’equivalente dei cicli di lavoro della CPU) che esegue nell’unità di tempo.

In secondo luogo, dovrai tenere conto della quantità di RAM della scheda grafica.

Questo determinerà la capacità di risoluzione che può essere visualizzata e la profondità dei colori.

(Ovvero, il numero di colori che possono essere visualizzati sullo schermo).

Un altro fattore importante è l’interfaccia di memoria (o bus), che rappresenta la quantità massima di dati che la GPU può elaborare in ogni ciclo di lavoro.

Questa è, in pratica, la quantità di dati in memoria che possono essere utilizzati contemporaneamente.

A parità di «generazione tecnologica», le differenze tra le schede grafiche da un produttore all’altro sono generalmente minime, se non inesistenti.

La discriminazione, quindi, il più delle volte è solo il prezzo.

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Conclusione

Abbiamo verificato la complessità e l’importanza di un elemento a volte disprezzato da un utente senza adeguate conoscenze, la scheda video è senza dubbio uno dei dispositivi più rilevanti che compongono un computer.

E saper scegliere i componenti più adatti a noi è in definitiva il successo di un’acquisizione. Speriamo che questo articolo ti piaccia, se pensi che mancasse qualcosa, lascia il tuo commento.