Guida alle Schede Video: Gaming vs Professional

In questa guida alle schede video entreremo nel merito di uno dei componenti principali di un notebook o di un pc fisso: la scheda video. In questa guida scoprirai le differenze fra schede video dedicate al gaming e schede video utilizzate in ambito professionale. Scoprirai anche quali sono i fattori da tenere in considerazione quando si sceglie una scheda video e quali sono i produttori principali.

GUIDA ALLE SCHEDE VIDEO : Che cos’è una scheda video?

Uno dei componenti fondamentali di un computer è sicuramente la scheda video che è presente in quasi tutti i Personal Computer e serve per visualizzare le immagini sul monitor. Originariamente la funzione della scheda grafica era molto pratica. Il suo compito era quello di trasformare i dati binari prodotti dall’elaborazione della CPU in segnali video comprensibili per i monitor , generando cioè i ben noti pixel. Questo trasformava un computer da una macchina in grado di stampare solo su nastri in qualcosa di interattivo e le informazioni non erano più un elemento passivo ma diventavano visualizzabili sullo schermo di un computer in tempo reale. L’evoluzione tecnologica ha determinato importanti cambiamenti per le schede video che oggi sono dotate addirittura di un processore dedicato chiamato GPU (Graphical Processing Unit), specializzato nel calcolo di complesse scene di grafica 2D e 3D. Questo ha permesso di trasformare la scheda video in un vero e proprio asset in grado di elaborare al meglio non solo scene di videogiochi ma anche rendering di progetti, realtà virtuale, studio di modelli e molto altro. Oggi molti PC sono dotati di una scheda video integrata nella CPU mentre una scheda video dedicata non è sempre presente, specie in macchine non pensate per il gaming o per il lavoro di rendering e progettazione. Altre volte invece è presente sia la la GPU integrata all’interno della CPU che una scheda video dedicata. In questo caso i sistemi ottimizzano l’utilizzo dell’una e dell’altra in base al software in uso. E’ addirittura possibile avere più schede video contemporaneamente e ciò è molto utile in caso di elaborazioni complesse. Esteriormente una scheda video appare come un circuito stampato simile ad una scheda madre e contiene i seguenti componenti: ventole di raffreddamento con dissipatore, memoria ram, GPU, connettore PCI-E e porte video per la connessione al monitor. Il formato cambia a seconda della scheda video e normalmente quelle più potenti sono molto grandi e richiedono case di adeguata dimensione. Esistono anche schede in versione low-profile che consentono l’installazione in case più contenuti.

GUIDA ALLE SCHEDE VIDEO : Tipologie di schede video

Fino a qualche anno fa le schede video si dividevano in formato PCI-E o AGP. Il formato AGP è stato totalmente soppiantato dal formato PCI-E e quindi quasi la totalità delle schede video oggi utilizzano come standard di connessione le ultime versioni PCI-E. Le varie tipologie di schede video si possono distinguere in base ai produttori e i player che si dividono la quasi totalità del mercato sono due: AMD e NVIDIA. Ulteriori categorizzazioni possono essere fatte sulla base delle dimensioni della scheda e in questo caso si parla di single slot e dual slot. Un’altra suddivisione può essere fatta in base alla necessità di alimentazione esterna o meno e le schede video più prestazionali sono divoratrici di energia elettrica e quindi sono dotate di una linea di alimentazione dedicata. Un ulteriore divisione che affronteremo più avanti sarà fra schede video dedicate al mondo gaming/pc e schede video dedicate al mondo professionale/workstation.
Riassumendo quindi questa breve introduzione sulle schede video è possibile dividerle a seconda di:

• Produttore: AMD o NVIDIA
• Dimensioni: single slot o dual slot
• Alimentazione: necessita o meno di una alimentazione aggiuntiva
• Utilizzo: Gaming o Professional

GUIDA ALLE SCHEDE VIDEO : CARATTERISTICHE FONDAMENTALI DELLE SCHEDE DA GAMING

Le caratteristiche da tenere in considerazione quando si sceglie una scheda video da gaming sono varie e tutte molto importanti.

• La quantità di Memoria: che sia dedicata, integrata o esterna, è importante per gestire risoluzioni alte. Più è alta la risoluzione del gioco o dell’applicazione grafica, più è importante avere memoria. Si parte da un minimo di 2 fino ad arrivare e superare in alcuni casi i 24 GB per quanto riguarda quelle usate nel mondo gaming.
• La Velocità della memoria video: è fondamentale per l’elaborazione video e per l’output dei videogame. Viene espressa solitamente in MHz, GHz o Gbps.
• Ampiezza del BUS: si esprime in bit e ovviamente più sono alti i bit più sono alte le prestazioni in quanto si trasferiscono più dati tra la GPU e la RAM video.
• Velocità o clock della GPU: espressa o in MHz o in GHz è una delle caratteristiche più importanti, in quanto è la velocità vera e propria della gpu.
•  Connessione alla scheda madre: che nelle recenti schede grafiche è il protocollo PCI Express 3.0, anche se si sta lavorando per l’installazione delle versioni 4.0 e 5.0.
•  Supporto agli standard video e tipo di uscite video presenti.

GUIDA ALLE SCHEDE VIDEO : CARATTERISTICHE FONDAMENTALI DELLE SCHEDE VIDEO PRO

Ci sono alcune specifiche che dovresti tenere a mente mentre cerchi di acquistare una GPU.

THERMAL DESIGN POWER (TDP)

La GPU dedicata è spesso il componente più assetato di energia in un PC moderno. Se stai costruendo o aggiornando un PC, assicurati che l’alimentatore sia sufficiente per supportare la GPU che desideri installare.
Come per tutto l’hardware potente che utilizza l’elettricità, le GPU generano molto calore e richiedono un raffreddamento sufficiente per funzionare in modo affidabile e al massimo delle prestazioni. La maggior parte delle schede grafiche includerà una raccomandazione sull’alimentazione. Dovrai considerare quanta potenza viene assorbita anche dagli altri componenti del tuo PC e assicurarti che l’alimentazione sia sufficiente per supportare tutto nel tuo sistema.
La combinazione della potenza assorbita da una GPU e della quantità di calore generata è nota come “potenza di progettazione termica o TDP”. Questa misura è indicata in watt e questo è il numero che vedrai nelle specifiche di una scheda grafica. Maggiore è il TDP, maggiore è la potenza richiesta per far funzionare la GPU e quindi maggiore sarà il calore prodotto dalla GPU. Questo può essere importante sia nei desktop che nei laptop, dove le termiche diventano una priorità elevata dati i vincoli di spazio.

MEMORIA

Le GPU discrete utilizzano una speciale memoria per archiviare i dati necessari a visualizzare le informazioni su uno schermo. Quando si considerano le GPU discrete, è necessario considerare sia la quantità di memoria di una scheda grafica sia la larghezza di banda che fornisce.
Non sottovalutare la quantità di memoria di cui hai bisogno, sfrutta la guida alle schede video per capire di quanta memoria hai bisogno. La quantità di memoria video ad accesso casuale (VRAM) nella GPU è importante per i giochi ad alte prestazioni che utilizzano grandi quantità di dati per costruire le immagini complesse che vediamo sullo schermo.

INTERFACCIA

Oggi, quasi tutte le GPU dedicate si collegano agli slot PCIe e la maggior parte utilizza PCIe 16x. Le GPU variano in base al numero di slot fisici che riempiono, tra configurazioni a slot singolo, doppio e persino triplo. Dovrai essere sicuro che la scheda madre del tuo PC abbia spazio sufficiente per la GPU scelta. Ciò significa che devi anche considerare qualsiasi altro componente che desideri collegare insieme alla GPU, soprattutto se utilizzeranno uno slot PCIe.

CONNESSIONI

Uno degli aspetti fondamentali della guida alle schede video riguarda le connessioni. Una GPU deve connettersi a una scheda madre e un display, in alcuni casi più display, per funzionare. Esistono alcune connessioni diverse utilizzate dai display moderni, inclusi DVI, HDMI e DisplayPort. VGA è una vecchia connessione legacy che potrebbe essere ancora disponibile su alcuni display, ma sta rapidamente svanendo nell’oscurità.
La maggior parte delle GPU moderne supporta solo i formati HDMI e DisplayPort, che sono praticamente lo standard per i sistemi e i display focalizzati sui giochi. Una configurazione popolare sulle moderne GPU da gioco è costituita da tre uscite DisplayPort e una HDMI.

Dopo aver letto questa guida alle schede video dovrai anche ricontrollare le specifiche per assicurarti che una data scheda grafica possa supportare tutti i monitor che desideri connettere e che le connessioni siano compatibili tra la tua GPU e i tuoi display.

GUIDA ALLE SCHEDE VIDEO : COME SCEGLIERRE LA SCHEDE VIDEO

Cosa voglio fare con la mia GPU? Competizioni su Fortnite? Deep learning? Ricerche sulla computer vision? Elaborazioni del linguaggio naturali? Questa guida alle schede video ti aiuterà a decidere in base alle tue esigenze.
Qualsiasi data scientist o appassionato di deep learning che abbia cercato di ottenere prestazioni da modelli di addestramento su larga scala ad un certo punto raggiungerà un limite e inizierà a sperimentare vari gradi di ritardo nell’elaborazione. In poche parole le attività che richiedono minuti con set di addestramento più piccoli possono ora richiedere più ore e in alcuni casi settimane quando i set di dati diventano più grandi. Ma cosa sono le GPU? Ne ho bisogno per i miei progetti di deep learning?
E se fossi un appassionato di rendering? Su una RTX 1080 posso disporre della tecnologia del Ray Tracing?
Oltre alle caratteristiche sopra citate avere una visione chiara degli obiettivi che si vogliono raggiungere è un altro aspetto fondamentale nella scelta della vostra GPU o scheda video. Sarebbe eccessivo utilizzare una Titan RTX per il tutorial Titanic su Kaggle?
Queste sono alcune domande da porvi e noi vi daremo qualche rapida dritta per scegliere al meglio la vostra scheda video.
• Una CPU adeguata. Durante l’assemblaggio del vostro nuovo computer, se spendete gran parte del budget per la GPU e scegliete un processore di fascia troppo bassa le prestazioni nei giochi ne risentiranno a causa del frame rate minimo più basso e di eventuali colli di bottiglia causati dalla CPU.
• L’overclock non è una via valida per un aumento di prestazioni considerevole. Se vi servono prestazioni migliori, acquistate una scheda video più potente. Solitamente le GPU non hanno un margine di overclock molto ampio e comunque questo non è uguale tra schede e schede.
• Occhio alla risoluzione del monitor. Gran parte delle schede video mainstream bastano per giocare a 1080p a 30 / 60 FPS, mentre per giocare in 4K senza sacrificare la qualità della grafica avrete bisogno di schede di fascia alta.
• …..e alla sua frequenza d’aggiornamento. Se il vostro monitor ha una frequenza d’aggiornamento elevata (120 / 144 Hz o più), avrete bisogno di una scheda video potente per poterla sfruttare. Se invece si ferma a 60 Hz non c’è motivo di acquistare una GPU più costosa, in grado di supportare refresh rate maggiori di quello dello schermo.
•Case e  alimentatori sono sufficienti? Assicuratevi che il vostro case abbia abbastanza spazio per installare la scheda video che volete acquistare e che il vostro alimentatore riesca a fornire l’energia necessaria per alimentarla.

• Controllate il prezzo di listino. Un buon modo per capire se state facendo un affare oppure no è confrontare il prezzo di lancio della scheda con quello che andreste a pagare comprandola.

• Se siete interessati al gaming evitate una configurazione multi-GPU a meno che non sia strettamente necessario. Il supporto a SLI e CrossFire cambia da gioco a gioco, ma in generale è sempre meno presente nei nuovi titoli. Meglio investire tutto su una singola scheda. Il discorso è diverso se paralimo di rendering o deep learning

GUIDA ALLE SCHEDE VIDEO : PERCHE SCARSEGGIANO   

Senza affermare l’ovvio, la carenza di schede grafiche è causata da una domanda che supera l’offerta e uno dei motivi principali per cui la domanda è così grande è dovuto ad una serie di problematiche ed eventi.

GAMING

I giochi per PC, in particolare, stanno vivendo una rinascita. I marketplace e le piattaforme di streaming gaming hanno registrato statistiche record nel 2020 : il 21% in più di giochi acquistati e il 50% in più di ore giocate. Questo significa che i giocatori accaniti stanno affrontando un grosso problema; le schede grafiche o GPU, il cuore di un PC da gioco, sono incredibilmente difficili da ottenere. Per mesi abbiamo visto giocatori competere per l’offerta o accamparsi di fronte a negozi. Abbiamo visto siti Web in crash e, soprattutto, pagare prezzi enormemente gonfiati.

Minatori di criptovaluta

I minatori affamati di criptovaluta stanno acquistando GPU di fascia medio-alta non appena diventano disponibili, svuotando rapidamente le scorte. “L’estrazione mineraria” può spesso essere una tortura anche per una GPU che viene impiegata a piena capacità 24 ore su 24 e 7 giorni su 7, con il risultato che le stesse vengono bruciate molto più rapidamente di quanto succederebbe se il loro utilizzo fosse circoscritto ad un normale PC da gioco. L’estrazione di criptovaluta è in corso da diversi anni ma il 2020 ha visto la domanda di minders raggiungere livelli critici.

Interruzioni nella produzione

Tuttavia la domanda da parte dei minatori non è l’unica ragione di questa “carestia di GPU”. Il coronavirus ha generalmente interrotto il processo di produzione e quindi la fornitura di chip di silicio ed eventi come la tempesta invernale che ha colpito il Texas nel febbraio 2021, causando la chiusura delle fabbriche, così come le sanzioni statunitensi contro la Cina, non hanno aiutato. Ciò ha influito sulla fornitura di molti prodotti elettronici oltre alle schede grafiche come ad esempio telefoni cellulari e televisori e ha persino influito sulla produzione di automobili. Tuttavia, molti di questi problemi di approvvigionamento, in particolare quelli in Cina, sono stati risolti verso la fine del 2020.

Domanda durante la pandemia

Uno dei motivi principali, spesso sottovalutato, della carenza di silicio e GPU è stato il drammatico aumento del numero di utenti e giocatori di PC attivi nel corso del 2020. L’enorme porzione della popolazione mondiale che è rimasta bloccata a casa durante i lockdown, ha determinato un forte aumento della domanda di apparecchiature informatiche da parte di coloro che hanno aggiornato i loro impianti esistenti o hanno costruito nuove macchine sia per il lavoro che per il gioco.

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