Che tu sia un giocatore, un creatore di contenuti o un tecnico di data center, le GPU sono entusiasmanti. Ecco tutto ciò che devi sapere su di loro.
In un elenco di livelli dei componenti per PC più interessanti, le GPU sono facilmente di livello S. Che tu sia un appassionato di tecnologia o solo un giocatore medio, è difficile non farsi travolgere dall'entusiasmo di una nuova versione (beh, forse non più). La maggior parte considera la GPU come la parte di un computer che esegue i giochi davvero bene, ma c'è molto di più. Ecco tutto ciò che devi sapere sulle GPU e sul perché sono uno dei componenti più unici in un computer.
Che cos'è una GPU e come funziona
Innanzitutto, chiariamo cos'è esattamente un'unità di elaborazione grafica (GPU). Fondamentalmente, è un processore che utilizza molti core singolarmente deboli chiamati shader per il rendering della grafica 3D. Le GPU possono presentarsi in tutti i tipi di forme: integrate in una CPU (come si vede nelle CPU mainstream di Intel e nelle APU di AMD), saldate su una scheda madre in dispositivi come laptop, o anche come parte di un dispositivo completo che puoi collegare al tuo PC noto come scheda grafica carta. Sebbene usiamo spesso le parole GPU e scheda grafica in modo intercambiabile, la GPU è solo il processore all'interno della scheda.
La distinzione fondamentale tra GPU e CPU è che le GPU sono generalmente specializzate per attività 3D (riproduzione di videogiochi o rendering, ad esempio) ed eccellono nell'elaborazione di carichi di lavoro in parallelo. Con l'elaborazione parallela, tutti i core affrontano la stessa attività contemporaneamente, qualcosa in cui le CPU hanno difficoltà. Le CPU sono ottimizzate per l'elaborazione seriale o sequenziale, il che di solito significa che solo uno o forse pochi core possono lavorare su una singola attività contemporaneamente. Tuttavia, la specializzazione significa che le GPU non sono adatte a molte cose per le quali possono essere utilizzate le CPU.
La GPU è famosa soprattutto per essere la spina dorsale della scheda grafica, un dispositivo che è praticamente un computer a sé stante in quanto dotato di processore, scheda madre, memoria dedicata chiamata VRAMe più fresco. Non solo, ma le schede grafiche possono essere facilmente collegate ai PC tramite un singolo slot PCIe o anche tramite un Porta Thunderbolt che utilizza la porta USB di tipo C, che consente alle schede grafiche di connettersi ai laptop pure. Non c'è davvero nessun altro componente come la scheda grafica in termini di potenziale prestazionale e facilità di aggiornamento.
Quali aziende producono GPU?
L'origine della GPU è legata alla storia dei videogiochi, che è stato il tradizionale caso d'uso delle GPU. È difficile dire quando il fu creata la prima GPU, ma apparentemente il termine fu coniato per la prima volta da Sony per la sua console PlayStation originale nel 1994, che utilizzava un Toshiba patata fritta. Cinque anni dopo, Nvidia ha affermato che la sua GeForce 256 è stata la prima GPU in assoluto sulla base del fatto che poteva eseguire le attività di trasformazione e illuminazione precedentemente eseguite sulla CPU. Probabilmente, Nvidia non ha creato la prima GPU e non è stata nemmeno la prima scheda grafica per desktop.
Poiché i primi processori grafici erano semplici, c'erano tantissime aziende che realizzavano le proprie GPU per console, desktop e altri computer. Ma con l'evoluzione della GPU, il che le ha rese più difficili da realizzare, le aziende hanno iniziato a ritirarsi dal mercato. Non vedevi più aziende di elettronica generica come Toshiba e Sony realizzare le proprie GPU, e anche molte aziende che non facevano altro che realizzare GPU, come 3dfx Interactive, fallirono. All'inizio degli anni 2000, il grano era stato tagliato dalla pula e nella grafica erano rimasti solo due attori principali: Nvidia e ATI, l'ultima delle quali è stata acquisita da AMD nel 2006.
Per oltre due decenni, Nvidia e ATI/AMD sono state le uniche aziende in grado di realizzare grafica ad alte prestazioni per console e PC. La scena della grafica integrata, al contrario, è stato più diversificato perché ci sono forti incentivi a realizzare GPU integrate (come non dover pagare Nvidia o AMD per utilizzare le loro GPU) e anche perché non è così difficile. Tuttavia, Intel è entrata nella scena delle GPU ad alte prestazioni nel 2022, trasformando il duopolio in un triopolio.
A cosa servono le GPU?
Il gioco è sempre stato l'uso principale delle schede grafiche, ma questo sta iniziando a diventare sempre meno vero negli ultimi anni poiché la domanda di una maggiore potenza di calcolo continua ad aumentare. A quanto pare, i core nelle GPU sono utili non solo per la grafica, dando vita a data center e chip ottimizzati per l'intelligenza artificiale chiamati GPU general-purpose (GPGPU). La domanda è diventata così alta che le GPU del data center di Nvidia fanno più soldi per l'azienda rispetto a quelle di gioco. AMD e Intel cercano anche di incassare la domanda di data center e GPU AI. Alla fine, anche altre società potrebbero partecipare alla gara, man mano che si materializza un nuovo mercato.
Nel caso dei carichi di lavoro AI, le GPU sono diventate incredibilmente importanti come Generazione di immagini AI o nella formazione di Large Language Models (LLM). Questo grazie alla loro capacità di elaborare in parallelo, perfetta per operazioni con matrici di grandi dimensioni che sono estremamente comuni nell'IA.
Nvidia vs. AMD vs. Intel: qual è il migliore per i giochi?
Da quando le schede grafiche desktop per i giochi sono diventate popolari negli anni '90, una domanda è stata costantemente posta da allora: quale marca è la migliore? Di recente, le persone hanno chiesto solo se Nvidia fosse migliore di AMD e viceversa, ma ora le cose sono un po' più complicate con Intel che entra nella mischia. Sebbene nessun marchio sia completamente migliore dell'altro, ognuno ha i propri punti di forza e di debolezza.
Nvidia si è sempre posizionata come l'opzione per coloro che vogliono il miglior GPU per giochi con le migliori prestazioni e le caratteristiche più allettanti. Sebbene le schede grafiche di Nvidia siano generalmente buone, spesso sono anche costose, almeno rispetto a quelle di AMD e ora Intel. Inoltre, mentre le funzionalità esclusive di Nvidia sono interessanti sulla carta, l'esperienza reale potrebbe non essere all'altezza del clamore. Per esempio, DLSS è una funzionalità davvero interessante per le schede Nvidia, ma non è presente in molti giochi e presenta alcuni inconvenienti.
Non c'è davvero nessun altro componente come la scheda grafica in termini di potenziale prestazionale e facilità di aggiornamento.
AMD, al contrario, non è sempre stata in competizione con Nvidia. AMD ha storicamente offerto GPU con un valore migliore, il che spesso lascia incontrastate le schede di fascia alta di Nvidia. D'altra parte, Nvidia spesso lascia che AMD abbia libero sfogo sul mercato delle GPU economiche, e questo è particolarmente vero oggi. Inoltre, AMD di solito è in ritardo rispetto a Nvidia quando si tratta di funzionalità, ma ha una discreta esperienza nel recuperare e talvolta persino superare la concorrenza.
Intel è presente nel mercato delle GPU da gioco solo da circa un anno al momento in cui scriviamo, quindi non si è ancora affermata, ma finora Intel ha gareggiato sul valore che di solito fa AMD. La più grande difficoltà per Intel sono stati i suoi driver, o il software che svolge un ruolo cruciale nel rendimento di una GPU nei giochi. Dal lancio delle sue GPU Arc Alchemist di prima generazione nel 2022, Intel ha lavorato sodo per ottimizzare i suoi driver e oggi Arc A750 di Intel è una scelta popolare per i PC di fascia bassa e media.
È abbastanza chiaro dove ogni azienda eccelle. Nvidia è la scelta migliore per coloro che hanno un budget elevato e desiderano sia prestazioni eccezionali che funzionalità all'avanguardia. AMD è il marchio per più persone e, sebbene le schede di fascia alta di AMD di solito non corrispondano del tutto a quelle di Nvidia in termini di prestazioni e funzionalità, è anche vero che Nvidia non ha realizzato una scheda inferiore a $ 300 dal 2019. Intel, al momento, offre una buona GPU di fascia media, ma questo è tutto, anche se le prossime schede potrebbero cambiare le cose.
In generale, il mercato delle GPU è destinato a cambiare nei prossimi anni, con Nvidia che si sposta ancora di più verso il segmento di fascia alta e Intel che entra nella mischia. Dovremo vedere come continua a prendere forma.