Targeta gràfica - tot el que has de saber

En l'era dels ordinadors gaming, la targeta gràfica a cobrat tanta o gairebé més importància que la CPU. De fet, molts usuaris eviten comprar potents CPU per invertir els diners en aquest important component que s'encarrega de processar tot el que té a veure amb textures i gràfics. Però, quant saps sobre aquest maquinari? Doncs aquí t'ho expliquem tot, o una mica menys tot el que considerem més important.

Índex de continguts

La targeta gràfica i l'era gaming

Sens dubte el terme més utilitzat per a denominar a les GPU és el de targeta gràfica, encara que no és exactament el mateix i ho explicarem. Una GPU o Graphics Processing Unit és bàsicament un processador construït per gestionar gràfics. L'acabo òbviament sona molt similar a el de CPU, per la qual cosa és important diferenciar els dos elements.

Quan estem parlant d'una targeta gràfica, estem parlant realment d'el component físic. Aquest està construït a partir d'un PCB independent a la placa base i proveïda d'un connector, normalment PCI-Express amb el que anirà connectada a la pròpia placa base. En aquesta PCB tenim instal·lada la GPU, ia més la memòria gràfica o VRAM al costat de components com VRM, ports de connexió i el dissipador amb els seus ventiladors.

El gaming no existiria si no fos per les targetes gràfiques, especialment si ens referim a ordinadors o PC. En els inicis, tots sabreu que els ordinadors no comptaven amb interfície gràfica, tan sols teníem una pantalla en negre amb un promt per introduir ordres. Lluny queden aquestes funcions tan bàsiques trobant-nos ara en l'era gaming, en què tenim equips amb una interfície gràfica perfecta i en enormes resolucions que ens permeten manejar entorns i personatges gairebé com si de la vida real es tractés.

Per què separar GPU i CPU

Per parlar de targetes gràfiques amb propietat, primer hem de saber què ens aporten aquestes i per què són tan importants en l'actualitat. Avui dia, no podríem concebre un ordinador gaming sense una CPU i una GPU separats físicament.

Què fa la CPU

Aquí el tenim bastant senzill, perquè ja tots ens podrem fer una idea de què fa el microprocessador en un ordinador. És la unitat central de processament, per ella passen totes les instruccions que generen els programes i gran part de les que manen els perifèrics i el propi usuari. Els programes estan formats per una successió d'instruccions que s'aniran executant per generar una resposta en funció d'un estímul d'entrada, podrà ser un simple clic, una ordre, o el mateix sistema operatiu.

Ara ve un detall que hem de recordar quan vegem què és la GPU. La CPU està composta de nuclis, i d'una gran grandària podem dir. Cada un d'ells és capaç d'executar una instrucció rere l'altra, com més nuclis, ja que més instruccions alhora es podran executar. En un PC hi ha moltíssims tipus de programes, i moltíssims tipus d'instruccions molt complexes i dividides en diverses etapes. Però la veritat és que un programa no genera una gran quantitat d'aquestes instruccions de forma paral·lela. Com ens assegurem que la CPU "entengui" qualsevol programa que instal·lem? El que necessitem són pocs nuclis, molt complexos, i que siguin molt veloços per executar les instruccions ràpidament, així notarem que el programa va fluid i respon al que nosaltres li demanem.

Aquestes instruccions de forma bàsica es redueixen a operacions matemàtiques amb nombres enters, operacions lògiques i també algunes operacions en coma flotant. Aquestes últimes són les més complicades ja que es tracta de nombres reals molt grans que necessiten ser representats en elements més compactes usant notació científica. Recolzant la CPU està la memòria RAM, un emmagatzematge ràpid que guarda els programes en execució i les seves instruccions per a enviar-les per un bus de 64 bits cap a la CPU.

I què fa la GPU

Precisament la GPU està molt relacionada amb aquestes operacions en coma flotant de les que hem parlat anteriorment. De fet, un processador gràfic pràcticament es passa tot el temps realitzant aquest tipus d'operacions, ja que tenen molt a veure amb les instruccions gràfiques. Per això, moltes vegades rep el nom de coprocessador matemàtic, de fet hi ha un dins de les CPU, però molt més simple que la GPU.

De què està compost un joc? Doncs fonamentalment de el moviment de píxels gràcies a un motor gràfic. No és més que un programa centrat en emular un entorn o món digital a on ens movem com si d'el nostre es tractés. En aquests programes la major part de les instruccions tenen a veure amb píxels i el seu moviment per formar textures. Al seu torn aquestes textures tenen color, volum 3D i propietats físiques de reflexió de llum. Tot això, són bàsicament operacions en coma flotant amb matrius i geometries que s'ha de fer de forma simultània.

Per això, una GPU no té 4 ni 6 nuclis, sinó milers d'ells, per fer totes aquestes operacions específiques de forma paral·lela una i altra vegada. És clar, aquests nuclis no són tan "intel·ligents" com els de la CPU, però poden fer moltíssimes més operacions d'aquest tipus alhora. La GPU també té la seva pròpia memòria, la GRAM, que és molt més ràpida que la memòria RAM normal. Té un bus molt més gran, entre 128 i 256 bits per enviar molta més quantitat d'instruccions a la GPU.

En el vídeo que us deixem enllaçat, els caçadors de mites emulen el funcionament d'una CPU i una GPU i quant a la seva quantitat de nuclis a l'hora de pintar un quadre.

youtu.be/-P28LKWTzrI

Què fan conjuntament la CPU i la GPU

En aquest punt ja haureu pensat que en els ordinadors gaming també influeix la CPU en el rendiment final de el joc i les seves FPS. Evidentment, i és que hi ha moltes instruccions que van a càrrec de la CPU.

La CPU s'encarrega d'enviar dades en forma de vèrtexs a la GPU, perquè aquesta "entengui" què transformacions físiques (moviments) de fer a les textures. A això se li crida Vertex Shader o físiques de moviment. Després d'això, la GPU obté informació sobre quins d'aquests vèrtexs seran visibles, fent el denominat recull de píxels mitjançant rasterización. Quan ja sabem la forma i el seu moviment, llavors és torn per aplicar les textures, en Full HD, UHD o qualsevol resolució, i els seus corresponents efectes, seria el procés de Píxel Shader.

Per això mateix motiu, com més potència tingui la CPU, més instruccions de vèrtexs podran enviar a la GPU, i millor travarà aquesta. Llavors la diferència clau d'aquests dos elements és a nivell d'especialització i el grau de paral·lelisme en el processament per a la GPU.

Què és una APU?

Ja hem vist què és una GPU i la seva funció en un PC, i relació amb el processador. Però no és l'únic element existent que és capaç de manejar gràfics 3D, i per això tenim les APU o Accelerated Processor Unit.

Aquest terme el va inventar AMD per denominar els seus processadors amb una GPU integrada en el mateix encapsulat. Efectivament, això vol dir que d'aquí a el propi processador tenim un xip o millor dit, chipset compost per diversos nuclis que és capaç de treballar amb gràfics 3D de la mateixa manera que la fa una targeta gràfica. De fet molt dels processadors actuals compten amb aquest tipus processador, denominat IGP (Integrated Graphics Processor) dins de si mateix.

Però clar, a priori no podem comparar el rendiment d'una targeta gràfica amb milers de nuclis interns amb un IGP integrat dins de la pròpia CPU. Així que la seva capacitat de processament segueix sent molt inferior, en termes de potència bruta. A això li sumem el fet de no tenir una memòria dedicada tan ràpida com la GDDR de les targetes gràfiques, bastant-amb part de la memòria RAM per a la seva gestió gràfica.

A les targetes gràfiques independents en diem targetes gràfiques dedicades, mentre que a les IGP li anomenem targetes gràfiques internes. Els processadors Intel Core ix tenen gairebé tots ells una GPU integrada denominada Intel HD / UHD Graphics, excepte els models amb la "F" a la fin. AMD fa el mateix amb algunes de les seves CPU, concretament els Ryzen de la sèrie G i els Athlon, amb gràfics denominats Radeon RX Vega 11 i Radeon Vega 8.

Una mica d'història

Lluny queden els antics ordinadors de sol text als que tenim ara, però si alguna cosa ha estat present en totes les èpoques és l'afany per crear mons virtuals cada vegada més detallats per submergir-nos en el seu interior.

En els primers equips de consum general amb processadors Intel 4004, 8008 i companyia, ja teníem targetes gràfiques, o alguna cosa semblant. Aquestes només es limitaven a interpretar el codi i plasmar-ho en una pantalla en forma de text pla d'unes 40 o 80 columnes, i per descomptat en monocrom. De fet, la primera targeta gràfica es denominava MDA (Monocrome Data Adapter). Tenia una RAM pròpia de res menys que 4 KB, per representar perfectes gràfics en forma de text pla a 80 × 25 columnes.

Després d'això, van venir les targetes gràfiques CGA (Color Graphics Adapter), el 1981 IBM va començar a comercialitzar la primera targeta gràfica a color. Aquesta era capaç de representar 4 colors simultàniament d'una paleta de 16 interna a una resolució de 320 × 200. En mode text era capaç d'elevar la resolució a 80 × 25 columnes o el que és igual 640 × 200.

Seguim avançant, amb les HGC o Hercules Graphics Card, ¡el nom promet! Una targeta monocromàtica que va elevar la resolució a 720 × 348 i que era capaç de treballar al costat d'una CGA per tenir fins a dues sortides de vídeo diferents.

El salt a les targetes amb gràfics enriquits

O millor dit EGA, Enharced Graphics Adapter que es va crear el 1984. Aquesta sí que va ser la primera targeta gràfica pròpiament dita, capaç de treballar amb 16 colors ja resolucions de fins a 720 × 540 per als models de ATI Technologies, us sona oi?

El 1987 es produeix una nova resolució, i s'abandona el connector ISA de vídeo per adoptar el port VGA (Video Graphics Array) denominats també sub15-D, un port sèrie analògic que s'ha utilitzat fins no fa molt per als CRT i fins i tot panells TFT. Les noves targetes gràfiques elevaven la seva paleta de colors als 256, i la seva memòria VRAM als 256KB. En aquesta època els jocs d'ordinador van començar a desenvolupar-se amb molta més complexitat

Va ser el 1989 quan la targeta gràfiques van deixar d'utilitzar paletes de colors i van començar a utilitzar la profunditat de color. Amb l'estàndard VESA com connexió a la placa base, el bus s'ampliava als 32 bits, així que ja eren capaços de treballar amb diversos milions de colors i resolucions de fins a 1024x768p gràcies als monitors amb el port SuperVGA. Targetes tan emblemàtiques com la ATI Match 32 o Match 64 amb una interfície de 64 bits van ser de les millors de l'època.

Arriba la ranura PCI i amb ella la revolució

L'estàndard VESA era un bus endimoniadament gran, així que el 1993 va evolucionar a l'estàndard PCI, el que tenim en l'actualitat amb les seves diferents generacions. Aquest ens permetia targetes més petites, i molts fabricants de van unir a la festa com Creative, Matrox, 3dfx amb els seus Voodoo i Voodoo 2, i una tal Nvidia amb els seus primers models RIVA TNT i TNT2 llançades en 1998. En aquest llavors van aparèixer les primeres llibreries específiques per a acceleració 3D com són DirectX per part de Microsoft i OpenGL de Silicon Graphics.

Aviat el bus PCI es va quedar petit, amb targetes capaços d'adreçar 16 bits i gràfics 3D a una resolució de 800x600p, de manera que es va crear el bus AGP (Advanced Graphics Port). Aquest bus presentava una interfície similar a l'PCI, de 32 bits però augmentant la seva bus a 8 canals addicionals per comunicar-se amb la memòria RAM més ràpidament. El seu bus treballava a 66 MHz i 256 Mbps d'ample de banda, amb fins a 8 versions (AGP x8) arribant fins als 2, 1 GB / s, i que el 2004 seria substituït pel bus PCIe.

Aquí tenim ja molt ben establertes les dues grans companyies de targetes gràfiques 3D com són Nvidia i ATI. Una de les primeres targetes que va marcar la nova era va ser la Nvidia GeForce 256, implementant la tecnologia T & L (càlculs d'il·luminació i geometria). Després situant-se per sobre de les seves rivals per ser el primer accelerador de gràfics 3D poligonals i compatible amb Direct3D. Poc després ATI trauria la seva primera Radeon, conformant així les denominacions d'ambdós fabricants per a les seves targetes gràfiques de jocs que perduren fins a dia d'avui, encara després de la compra d'ATI per part d'AMD.

El bus PCI Express i les targetes gràfiques actuals

I per fi arribem a l'era actual de les targetes gràfiques, quan el 2004 la interfície VGA no va donar més de si i va ser substituïda per PCI-Express. Aquest nou bus permetia transferències de fins a 4 GB / s tant en pujada com baixada simultàniament (250 MB x16 carrils). Al principi aniria connectat a el pont nord de la placa base, i utilitzaria part de la memòria RAM per a vídeo, amb denominació TurboCache o HyperMemory. Però més tard amb la incorporació de el pont nord en la pròpia CPU aquests 16 carrils PCIe anirien en comunicació directa amb la CPU.

Va començar l'era de les ATI Radeon HD i de les Nvidia GeForce, convertint-se en els principals exponents de targetes gràfiques gaming per a ordinadors de l'mercat. Nvidia aviat prendria la davantera amb una GeForce 6800 que suportava DirectX 9.0c davant d'una ATI Radeon X850 Pro que es va quedar un passet per darrere. Després d'això, les dues marques van passar a desenvolupar l'arquitectura de shaders unificats amb els seus Radeon HD 2000 i la seva GeForce 8 sèries. De fet, la poderosa Nvidia GeForce 8800 GTX va ser una de les targetes més potents de la seva generació, i fins i tot de les que van venir després, sent el salt definitiu de Nvidia a la supremacia. En 2006 va ser quan AMD compro a ATI i les seves targetes van passar a dir-se AMD Radeon.

Finalment ens vam plantar a les targetes compatibles amb les llibreries DirectX 12, Open GL 4.5 / 4.6, sent les primeres les Nvidia GTX 680 i l'AMD Radeon HD 7000. Successives generacions han arribat per part dels dos fabricants, en el cas de Nvidia tenim les arquitectures Maxwell (GeForce 900), Pascal (GeForce 10) i Turing (Geforce 20), mentre que AMD té la Polaris (Radeon RX), GCN (radeon Vega) i ara la rDNA (Radeon RX 5000).

Parts i maquinari d'una targeta gràfica

Anem a veure les parts principals d'una targeta gràfica per així poder identificar quins elements i tecnologies hem de conèixer a l'hora de comprar un. Per suposat la tecnologia avança moltíssim pel que anirem actualitzant gradualment el que veiem aquí.

Chipset o GPU

Ja sabem prou bé quina és la funció de l'processador gràfic d'una targeta, però serà important conèixer que tenim al seu interior. És el nucli de la mateixa, i dins trobem una enorme quantitat de nuclis que s'encarreguen de realitzar diferents funcions, especialment en l'arquitectura que s'utilitza actualment Nvidia. Dins trobem els respectius nuclis i la memòria cau associada a el xip, que normalment té L1 i L2.

Dins d'una GPU de Nvidia trobem els nuclis CUDA o CUDA cores, que són, per així dir-ho, els encarregats de realitzar els càlculs en coma flotant generals. Aquests nuclis en les targetes AMD s'anomenen Stream Processors o processadors de flux. Un mateix nombre en targetes de diferents fabricants no significa la mateixa capacitat, ja que aquests dependran de l'arquitectura.

A més, Nvidia també compta amb Tensor cores i RT cores. Aquests nuclis estan destinats a l'processador d'instruccions més complexes sobre traçat de raigs en temps real, una de les capacitats més importants de la nova generació de targeta de fabricant.

memòria GRAM

La memora GRAM fa pràcticament la mateixa funció que la memòria RAM del nostre ordinador, emmagatzemant les textures i elements que seran processats en la GPU. A més, trobem capacitats molt grans, amb més de 6 GB actualment en gairebé totes les targetes gràfiques de gamma mitjana-alta.

És una memòria de tipus DDR, igual que la RAM, pel que la seva freqüència efectiva serà sempre el doble de la freqüència de rellotge, una cosa a tenir en compte de cara a l'overclocking ia les dades de les especificacions. En l'actualitat la majoria de les targetes utilitzen la tecnologia GDDR6, si com escolteu, DDR6, mentre que a les RAM normals són DDR4. Aquestes memòries són molt més ràpides que les DDR4, aconseguint freqüències de fins a 14000 MHz (14 Gbps) de forma efectiva amb un rellotge a 7.000 MHz. A més, el seu ample de bus és molt més gran, aconseguit en ocasions fins als 384 bits en les Nvidia límit gamma.

Però encara hi ha una segona memòria que ha utilitzat AMD per la seva Radeon VII, tractant-se de la HBM2. Aquesta memòria no compta amb velocitats tan altes com les GDDR6, però a canvi ens ofereix un brutal ample de bus de fins a 2048 bits.

VRM i TDP

El VRM és l'element encarregat de l'subministrament d'energia a tots els components de la targeta gràfica, especialment a la GPU i la seva memòria GRAM. Consta dels mateixos elements que el VRM d'una placa base, amb les seves MOSFETS actuant de rectificadors DC-DC de corrent, els seus chokes i els seus condensadors. De la mateixa manera, aquestes fases es divideixen en les V_core i en les V-SoC, per GPU i memòria.

Per part de l'TDP, també significa exactament el mateix que en una CPU. No es tracta de la potència que consumeix el processador, sinó de la potència en forma de calor que genera aquesta treballant màxima càrrega.

Per alimentar la targeta necessitem un connector d'alimentació. Actualment s'utilitza configuracions de 6 + 2 pins per a les targetes, ja que la mateixa ranura PCIe només és capaç de subministrar com a màxim 75W, mentre que una GPU pot arribar a consumir més de 200W.

Interfície de connexió

La interfície de connexió és la forma de connectar la targeta gràfica a la placa base. En l'actualitat absolutament totes les targetes gràfiques dedicades funció mitjançant el bus PCI-Express 3.0 excepte les noves targetes AMD Radeon XR 5000, que s'han actualitzat a l'Bus PCIe 4.0.

A efectes pràctics, no notarem cap diferència, ja que la quantitat de dades que s'intercanvia actualment en aquest bus de 16 línies és molt inferior a la seva capacitat. Per curiositat, PCIe 3.0 x16 és capaç de transportar 15, 8 GB / s en pujada i baixada simultàniament, mentre que el PCIe 4.0 x16 dobla la capacitat fins als 31, 5 GB / s. Aviat totes les GPU seran PCIe 4.0 això és obvi. No ens hem de preocupar per tenir una placa PCIe 4.0 i una targeta 3.0, ja que l'estàndard sempre ofereix retrocompatibilitat.

Ports de vídeo

Finalment, i no menys important, tenim els connectors de vídeo, aquells que necessitem per connectar el nostre monitor o monitors i obtenir la imatge. Al mercat actual tenim quatre tipus de connexió de vídeo:

• HDMI: High-Definition Multimedia Interface és un estàndard de comunicació per a dispositius multimèdia d'imatge i so sense compressió. La versió de l'HDMI influirà en la capacitat d'imatge que puguem treure de la targeta gràfica. L'última versió és la HDMI 2.1, que ofereix resolució màxima de 10K, reproduir 4K a 120Hz i 8K a 60Hz. Mentre que la versió 2.0 ofereix 4K @ 60Hz en 8 bits. DisplayPort: també és una interfície sèrie amb imatge i so sense compressió. A l'igual que abans, la versió d'aquest port serà molt important, i necessitarem que sigui a l'almenys la 1.4, ja que aquesta versió compta amb suport per reproduir contingut en 8K a 60 Hz i en 4K a 120 Hz amb ni més ni menys que 30 bits i en HDR. Sens dubte el millor de tots en l'actualitat. USB-C: L'USB Type-C està arribant cada vegada a més dispositius, per la seva gran velocitat i la seva integració amb interfícies com DisplayPort i Thunderbolt 3-40 Gbps. Aquest USB compta amb DisplayPort Alternate Mode, sent el DisplayPort 1.3, amb suport per mostrar imatges a resolució de 4K a 60 Hz. De la mateixa manera Thunderbolt 3 és capaç de reproduir contingut en UHD en les mateixes condicions. DVI: és un connector poc probable trobar-lo a monitors actuals, sent l'evolució l'VGA a un senyal digital d'alta definició. Si podem evitar-ho, millor que millor, sent el més estès l'DVI-DL.

Com de potent és una targeta gràfica

Per referir-nos a la potència d'una targeta gràfica cal conèixer alguns conceptes que solen aparèixer en les seves especificacions i en els benchmarks. Aquesta serà la millor manera de conèixer en profunditat la targeta gràfica que ens volem comprar i més saber comparar-la amb la competència.

Taxa de FPS

Els FPS és el framerate o Fotogrames per Segundo. Mesura la freqüència a la qual la pantalla mostra les imatges d'un vídeo, joc o el que en ella es representi. Els FPS tenen molt a veure amb la forma en què percebem el moviment d'una imatge. Com més FPS, més sensació de fluïdesa ens donarà una imatge. Amb una taxa de 60 FPS o més, l'ull humà en condicions normals d'apreciar una imatge totalment fluïda, que simularia a la realitat.

Però clar, tot no depèn de la targeta gràfica, ja que la taxa de refresc de la pantalla marcarà els FPS que veurem. FPS és el mateix que Hz, i si una pantalla té 50 Hz, el joc es veurà com a màxim a 60 FPS, encara que la GPU sigui capaç de reproduir-ho a 100 o 200 FPS. Per saber quina seria la taxa màxima de FPS que la GPU seria capaç de representar, hem de desactivar la sincronització vertical en les opcions de el joc.

Arquitectura de la seva GPU

Abans hem vist que les GPU tenen un determinat recompte de nuclis físics del que podria portar-nos a pensar que com més, millor rendiment ens aportarà. Però això no és exactament així, ja que, a l'igual que passa amb l'arquitectura de les CPU, el rendiment variarà fins i tot tenint la mateixa velocitat i els mateixos nuclis. D'això en diem IPC o Instruccions Per Cicle.

L'arquitectura de les targetes gràfiques ha anat evolucionant al llarg de temps fins a tenir uns rendiments simplement espectaculars. Són capaços de suportar resolucions de 4K a més de 60 Hz o fins i tot resolucions de 8K. Però el més important, és la seva gran capacitat per animar i renderitzar textures amb llum en temps real, tal com fan els nostres ulls a la vida real.

En l'actualitat tenim la Nvidia amb la seva arquitectura Turing, usant transistors FinFET de 12 nm per construir els chipsets de les noves RTX. Aquesta arquitectura compta amb dos elements diferencials que fins ara no existien en els equips de consum general, la capacitat de Ray Tracing en temps real i de l'DLSS (Deep Learning Super Sampling). La primera funció intenta simular el que passa en el món real, calculant com incideix a la llum en els objectes virtuals en temps real. La segona, es tracta d'una sèrie d'algoritmes d'intel·ligència artificial amb què la targeta renderitza les textures a una resolució menor per optimitzar el rendiment de el joc, és com una espècie de Antialiasing. L'ideal és combinar DLSS i Ray Tracing.

Per part d'AMD, també ha estrenat arquitectura, encara que és cert que conviu amb les immediatament anteriors per comptar amb una gran gamma de targeta que, si bé és cert, no estan a l'nivell de les topall gamma de Nvidia. Amb rDNA, AMD ha augmentat l'IPC de les seves GPU en un 25% respecte a l'arquitectura GNC, aconseguint amb això un 50% més de velocitat per cada watt consumit.

Freqüència de rellotge i manera turbo

Al costat de l'arquitectura, dos paràmetres són molt importants de cara a veure el rendiment d'una GPU, que són els de la seva freqüència de rellotge base i l'augment en mode turbo o overclocking de fàbrica. A l'igual que passa amb les CPU, les GPU també són capaços de variar la seva freqüència de processament gràfic segons necessiti en cada moment.

Si ens fixem, les freqüències de les targetes gràfiques són molt menors que les dels processadors, estant al voltant dels 1600-2000 MHz. Això es deu al fet que la major quantitat de nuclis supleix la necessitat d'una major freqüència, per així controlar el TDP de la targeta.

En aquest punt serà fonamental saber que al mercat tenim els models de referència i les targetes personalitzades. Les primeres, són els models que treuen els propis fabricants, Nvidia i AMD. Les segones, els fabricants bàsicament agafen GPU i memòries per acoblar les seves pròpies amb components i dissipadors de major rendiment. El cas és que també es modifica la seva freqüència de rellotge, i aquests models solen ser més veloços que els de referència.

TFLOPS

Al costat de la freqüència de rellotge tenim els FLOPS (Operacions en Punt Flotant per segon). Aquest valor mesura les operacions en coma flotant que un processador és capaç de realitzar en un segon. És una xifra que mesuri la potència bruta de la GPU, i també de les CPU. Actualment no podem parlar simplement de FLOSP, estat de TeraFLOPS o TFLOPS.

No hem de portar-nos a confusió el pensar que més TFLOPS significarà que la nostra targeta gràfica és millor. Normalment és així, ja que hauria de ser capaç de moure les textures amb més facilitat. Però altres elements com la quantitat de memòria, la seva velocitat i l'arquitectura de la GPU i la seva memòria cau marcaran la diferència.

TMUs i ROPs

Són uns termes que van a aparèixer en totes les targetes gràfiques, i sí que ens donen una bona idea de la velocitat de treball de les mateixes.

TMU significa Unitat de mapeig de textures. Aquest element s'encarrega de dimensionar, rotar i distorsionar una imatge de mapa de bits per col·locar-la en un model 3D que servirà com a textura. És a dir, aplica un mapa de color a un objecte 3D que a priori estarà buit. Com més TMU, major serà el rendiment de texturitzat, més ràpid s'ompliran els píxels, i més FPS obtindrem. Les TMU actuals inclouen unitats de direcció de textura (TA) i unitats de filtrat de textura (TF).

Ara passem a veure els ROPs o Unitats de rasteritzat. Aquestes unitats processen la informació de texel de la memòria VRAM i realitzar operacions d'matricials i de vectors per donar-li un valor final a l'píxel, que serà la seva profunditat. A això se l'anomena rasterització, i bàsicament controlar el Antialiasing o la fusió dels diferents valors de píxels situats en memòria. DLSS és precisament una evolució d'aquest procés per generar

Quantitat de memòria, ample de banda i ample de bus

Sabem que hi ha diversos tipus de tecnologies per a les memòries VRAM, de les quals actualment la més utilitzada és la GDDR5 i la GDDR6, amb velocitats que arriben fins als 14 Gbps per aquesta última. A l'igual que passa amb la RAM, com més memòria més dades de píxels, textures i texel podrem emmagatzemar. Això influeix bastant en la resolució a la que juguem, a el nivell de detall de l'món, ia la distància de visualització. En l'actualitat una targeta gràfica haurà com a mínim 4 GB de VRAM per poder treballar amb els jocs de nova generació a resolucions Full HD i superiors.

L'ample de bus de memòria representa la quantitat de bits que es poden transmetre en una paraula o instrucció. Aquestes són molt més llargues que les que fan servir les CPU, amb longituds d'entre 192 i 384 bits, recordem el concepte de el paral·lelisme en el processament.

L'ample de banda de la memòria és la quantitat d'informació que es pot transferència per unitat de temps i es mesura en GB / s. Mentre major ample de bus i major freqüència de memòria, més ample de banda tindrem, perquè major serà la quantitat d'informació que podrà viatjar per ella. És igual que Internet.

Compatibilitat amb les API

Una API és bàsicament un conjunt de llibreries que s'utilitzen per desenvolupar i treballar amb les diferents aplicacions. Significa programació d'aplicacions, i és el mitjà en el qual es comuniquen entre si diferents aplicacions.

Si ens traslladem a el món multimèdia, tenim també APIs que permeten el funcionament i creació de jocs i vídeo. La més famosa de totes serà DirectX, que està en la seva versió 12 des de 2014, i en les últimes actualitzacions ha implementat capacitat de Ray Tracing, MSAA programable i realitat virtual. La versió de codi obert és OpenGL, que va per la versió 4.5 i també la fan servir molts jocs. Finalment tenim Vulkan, una API especialment desenvolupada per AMD (el seu codi d'origen era d'AMD i el va cedir a Khronos).

Capacitat d'overclocking

Abans parlem de la freqüència turbo de les GPU, però és que també és possible augmentar-la per sobre dels seus límits fent-li overclocking. Amb aquesta pràctica bàsicament s'intenta buscar més FPS en els jocs, més fluïdesa per millorar la nostra resposta.

La capacitat d'overclocking de les CPU ronden els 100 o 150 MHz, encara que algunes són capaços d'admetre alguna cosa més o una mica menys, segons la seva arquitectura i freqüència màxima.

Però és que a més és possible overlockear les memòries GDDR ia més moltíssim. Una memòria GDDR6 mitjana treballant a 7000 MHz admet pujades de fins a 900 i 1000 MHz arribant així fins als 16 Gbps efectius. De fet, és l'element que més fa pujar la taxa de FPS de el joc, amb augments de fins i tot 15 FPS.

Alguns dels millors programes per fer overclocking són EVGA Precision X1, MSI Afterburner i AMD WattMan per a les Radeon. Encara que molts fabricants tenen el seu propi, com AORUS, Colorful, Asus, etc.

Els tests benchmarks per a targeta gràfica

Els benchmarks són proves d'estrès i rendiment a què es sotmeten certs complementis maquinari del nostre PC per avaluar i comparar el seu rendiment davant d'altres productes de mercat. Per descomptat hi ha benchmarks per avaluar el rendiment de les targetes gràfiques, i fins i tot del conjunt gràfica-CPU.

Aquests tests gairebé sempre mostren una puntuació adimensional, és a dir, que només es podrà comprar amb les generades per aquest programa. A la banda contrària hi hauria els FPS i per exemple TFLOPS. Els programes més utilitzats per al benchmarks de targetes gràfiques són 3DMark, que compta amb una gran quantitat de test diferents, PassMark, VRMark o Geekbench. Tots ells tenen la seva pròpia taula d'estadístiques per comprar la nostra GPU amb la competència.

La mida importa… i el dissipador també

Per descomptat que importa amics, així que abans de comprar una targeta gràfica, el mínim que podem fer és anar-nos a les seves especificacions i veure el que mesura. Després vayámonos al nostre xassís i mesurem quin espai tenim disponible per a ella.

Les targetes gràfiques dedicades tenen unes GPU molt potents amb TDP de més de 100 W en totes elles. Això vol dir que es van a escalfar bastant, de fet, més fins i tot que els processadors. Per aquest motiu totes elles tenen dissipadors de grans dimensions que ocupen gairebé tota la PCB d'electrònica.

Al mercat podem trobar bàsicament dos tipus de dissipadors.

• Blower: aquest tipus de dissipador és per exemple el que tenen els models de referència AMD Radeon RX 5700 i 5700 XT o les anteriors Nvidia GTX 1000. Un sol ventilador succiona aire vertical i fa que flueixi pel dissipador aletejat. Aquests dissipadors són molt dolents, perquè agafa poc aire i la velocitat de pas pel dissipador és baixa. Flux Axial: són els ventiladors de tota la vida, situats de forma vertical en el dissipador i empenyent aire cap a les aletes que posteriorment sortirà pels laterals. S'utilitza en tots els models personalitzats per ser el que millor rendiment dóna. Fins i tot refrigeració líquida: alguns models topall gamma compta amb dissipadors que s'incrusten un sistema de refrigeració líquida, per exemple, la Asus Matrix RTX 2080 Tu.

Targetes personalitzades

Anomenem targetes gràfiques personalitzades als models que s'acoblen fabricants genèrics de maquinari com Asus, MSI, Gigabyte, etc. Aquests, compren directament els xips gràfics i les memòries a fabricant principal, AMD o Nvidia, i després els munten en una PCB fabricada per ells al costat d'un dissipador també creat per ells.

El millor d'aquesta targeta és que vénen overclockeadas de fàbrica, amb una freqüència superior als models de referència, de manera que rendiran una mica més. El seu dissipador també és més bo i el seu VRM, i fins i tot moltes tenen RGB. El problema és que solen ser més cares. Un altre aspecte positiu és que ofereixen molts tipus de grandària, per a xassís ATX, Micro ATX o fins i tot ITX, amb targetes molt petites i compactes.

Com és la GPU o targeta gràfica d'un portàtil gaming

Segurament a hores d'ara ens preguntem si un portàtil també pot tenir targeta gràfica dedicada, i la veritat és que si. De fet, en professional Review analitzem una enorme quantitat de portàtils gaming amb GPU dedicada.

En aquest cas, no anirà instal·lada sobre una placa d'expansió, sinó que el chipset anirà directament soldat a la PCB principal de l'portàtil i molt a prop de la CPU. A aquests dissenys normalment se l'anomena Max-Q per no arribar dissipador aletejat i comptar amb una regió específica en la Palca base per a elles.

En aquest àmbit el rei indiscutible és Nvidia, amb les seves RTX i GTX Max-Q. Són xips optimitzats per a portàtils i que consumeixen 1/3 respecte als models d'escriptori i tan sols sacrifiquen un 30% del seu rendiment. Això s'aconsegueix disminuint la seva freqüència de rellotge, de vegades eliminant alguns nuclis i disminuint la velocitat de la GRAM.

Què CPU suma segons la meva targeta gràfica

Per jugar, a l'igual que per fer tot tipus de tasques en el nostre ordinador, sempre hem de buscar un equilibri en els nostres components per així evitar que hi hagi colls d'ampolla. Reduint això a el món de gaming i de les nostres targetes gràfiques, hem d'aconseguir un equilibri entre GPU i CPU, perquè cap d'ells es quedi curt i l'altre de desaprofiti massa. Els nostres diners està en joc, i no podem comprar un RTX 2080 i instal·lar-amb un Core i3-9300F.

El processador central té un paper important en el treball amb els gràfics com ja hem vist en anteriors apartats. Així que hem d'assegurar que tingui la suficient velocitat, nuclis i fils de processament per treballar amb les físiques i el moviment de el joc o vídeo i enviar-los a la targeta gràfica tan ràpid com sigui possible.

En qualsevol cas, sempre tindrem la possibilitat de modificar la configuració gràfics de el joc per reduir l'impacte d'una CPU massa lenta per a les exigències. En el cas de la GPU és senzill compensar la seva falta de rendiment, tan sols baixant la resolució aconseguirem grans resultats. Amb la CPU és diferent, ja que, encara que hi hagi menys píxels, les físiques i moviment seguiran gairebé iguals, ib ajar la qualitat d'aquestes opcions podrà influir molt en la correcta experiència de joc. Aquestes són algunes opcions que influeixen en la CPU i altres a la GPU:

Influeixen en GPU	Influeixen en CPU
En general, les opcions de renderitzat	En general, les opcions de físiques
antialiasing	Moviment de personatges
Ray Tracing	Elements que es mostren en pantalla
Textures	partícules
teselado
postprocessat
resolució
oclusió ambiental

Veient això, podem fer un balanç més o menys general classificant els equips segons el propòsit per al qual estiguin construïts. D'aquesta manera serà més fàcil aconseguir unes especificacions més o menys equilibrades.

Equip multimèdia i ofimàtica barat

Comencem pel més bàsic, o al menys el que considerem més bàsic a part dels mini PC amb Celeron. Se suposa que si busquem alguna cosa barat el millor seria anar-nos als processadors Athlon d'AMD o als Pentium Gold d'Intel. En els dos casos tenim gràfics integrats de bon nivell, com són els Radeon Vega en el primer cas, o els UHD Graphics en el cas d'Intel, que admeten altes resolucions i un digne acompliment en tasques poc exigents.

En aquest camp manca totalment de sentit el comprar una targeta gràfica dedicada. Són CPU amb dos nuclis que no van a rendir els suficient com per amortitzar el cost d'una targeta. És més, els gràfics integrats ens donaran un rendiment similar al que oferiria una GPU dedicada de 80-100 euros.

Equips de propòsit general i gaming de gamma baixa

Podem considerar un equip de propòsit general aquell que va a respondre bé en molt diverses circumstàncies. Per exemple, navegar, treballar en office, fer passos en disseny i fins i tot editar vídeos a nivell aficionat i jugar de tant en tant en Full HD (tampoc podem venir-nos i demanar molt més).

En aquest àmbit van a destacar els Intel Core i3 de 4 nuclis i alta freqüència, i molt especialment els AMD Ryzen 3 3200G i 5 3400G amb gràfics Radeon RX Vega 11 integrats i un preu molt ajustat. Aquests Ryzen són capaços de moure dignament un joc d'última generació en qualitat baixa i Full HD. Si volem alguna cosa una mica millor, passem a el següent.

Equip amb targeta gràfica per gaming gamma mitjana i alta

Sent gaming de gamma mitjana, ja podríem permetre un Ryzen maig 2600 o un Core i5-9400F de menys uns 150 euros i afegir-li una GPU dedicada com les Nvidia 1650, 1660 i 1660 Tu, o les AMD Radeon RX 570, 580 o 590. No són males opcions si no volem gastar-nos més de 250 euros en una targeta gràfica.

Però clar, si volem més hem de fer sacrificis, i això és el que toca si volem obtenir una experiència de joc òptima en Full HD o 2K en qualitat alta. En aquest cas, encara els processadors comentats són una gran opció per ser de 6 nuclis, però podríem pujar als Ryzen maig 3600 i 3600X i als Intel Core i5-9600K. Amb aquests, valdrà la pena pujar a les RTX 2060/2070 Super de Nvidia ia les RX 5700/5700 XT d'AMD.

Equip per a disseny i gaming entusiasta

Aquí hi haurà moltes tasques de renderitzat i jocs funcionant amb els filtres a l'màxim, de manera que necessitarem una CPU de al menys 8 nuclis i una targeta gràfica potent. Els AMD Ryzen 2700X o 3700X seran una gran opció, o els Intel Core i7 8700K o 9700F. Al costat d'ells, ens mereixem 01:00 Nvidia RTX 2070 Super o un AMD Radeon RX 5700 XT.

I si volem ser l'enveja dels nostres amics, pugem a una RTX 2080 Super, esperem una mica a les Radeon 5800, i fem-nos amb un AMD Ryzen 3900X o un Intel Core i9-9900K. els Threadripper no són una opció factible en l'actualitat, encara que sí els Intel X i XE de la plataforma LGA 2066 i el seu alt cost.

Conclusió sobre la targeta gràfica i els nostres models recomedados

Fins aquí arriba aquest post en el qual expliquem de forma prou detallada l'actualitat de les targetes gràfiques, així com una mica de la seva història des dels inicis de les mateixes. És un dels productes que més adeptes té en el món de la informàtica, ja que un PC gaming de ben segur va a rendir molt més que una consola.

Els veritables gamers utilitzen ordinadors per jugar, especialment en e-sport o gaming competitiu a nivell mundial. En ells, sempre s'intenti aconseguir el màxim rendiment possible, augmentant FPS, disminuint temps de resposta i usant components dissenyats per gaming. Però res seria possible sense les targetes gràfiques.

• Quina targeta gràfica em compro? Les millors de l'mercadoMejores targetes gràfiques de mercat