Sappiamo tutti che una scheda grafica è usata per giocare e produrre output visivi, ma voglio approfondire il funzionamento di una scheda grafica.
Un'unità di elaborazione, sia essa una CPU (Central Processing Unit) o una GPU (Graphical Processing Unit) entrambe eseguono operazioni matematiche su binari (0 e 1).
Hai forse sentito parlare di core? I core sono fondamentalmente ALU (Arithmetic Logic Unit) ed eseguono operazioni aritmetiche.
Quindi, una CPU ha un piccolo numero di core (rispetto a una GPU) di solito 2 o 4 core al momento. (AMD ha prodotto CPU con 64 core, 3990X) Questi core sono molto potenti da soli e ad ognuno di essi sono assegnati diversi compiti da eseguire (chiamato multitasking). L'enfasi principale nella CPU è la bassa latenza, cioè l'utente può interagire con diversi processi in tempo reale.
D'altra parte, una GPU ha un gran numero di core. Una GTX 1050Ti ha 768 core (CUDA Cores, non mi addentro in cosa sia CUDA per semplicità), ed è una GPU di gamma abbastanza bassa. Ora i core di una GPU non sono potenti come i core di una CPU, ma a causa di un numero così alto di core un calcolo matematico può essere fatto molto rapidamente perché una GPU usa tutti i suoi core per lavorare su un processo, a differenza di una CPU che si concentra sul multitasking. L'obiettivo principale di una GPU è quello di aumentare il thoroughput (dando più output per unità di tempo).
Un'immagine è composta da milioni di pixel. La CPU invia informazioni su ogni pixel alla GPU che a sua volta esegue complessi calcoli matematici e geometrici su di essi. Poiché la GPU crea immagini, ha bisogno di un posto dove tenere le informazioni e le immagini completate. Utilizza la RAM della scheda (chiamata VRAM) per questo scopo, memorizzando i dati su ogni pixel, il suo colore e la sua posizione sullo schermo. Una parte della VRAM può anche fungere da frame buffer, il che significa che trattiene le immagini completate fino al momento di visualizzarle. Tipicamente, la RAM video opera a velocità molto elevate ed è a doppia porta, il che significa che il sistema può leggere da essa e scriverci allo stesso tempo. Quando arriva il momento di visualizzare l'immagine, la GPU la produce e la visualizza sullo schermo.
Quindi, per riassumere, per elaborare un'immagine sono necessari molti calcoli matematici e geometrici, e una GPU è un hardware specializzato che è progettato per fare proprio questo molto rapidamente. Le GPU sono anche usate nella ricerca scientifica, nell'analisi dei dati e nella modellazione CAD perché anche queste attività richiedono calcoli matematici.
Si può giocare con la CPU ma semplicemente non sarà in grado di renderizzare le immagini abbastanza velocemente e si incontreranno i cosiddetti lag, stutter, bassi FPS ecc.
Anche il chip vero e proprio è chiamato GPU, mentre il chip assemblato su una scheda madre, insieme a VRAM, dissipatore e I/O è chiamato scheda grafica.
Una GPU TU102 usata in una scheda grafica RTX 2080Ti. Sormontata dai chip VRAM.
Una scheda grafica RTX 2080Ti Founder's Edition.
Spero che aiuti.