Cos'è e come scegliere la migliore scheda video?

Cos'è una scheda video

La scheda video o scheda grafica è un componente essenziale di ogni computer: si tratta del componente hardware che si occupa di tradurre ciò che viene elaborato da un computer nelle immagini che compaiono sul suo schermo. A sua volta, la scheda video per PC è composta da diversi componenti, il più importante dei quali oggi è la GPU o Graphics Processing Unit, un vero e proprio processore, come la CPU, ma ottimizzato per l’elaborazione grafica 2D e 3D. Se la CPU è pensata per svolgere velocemente tante operazioni complesse ma su programmi generici di ogni tipo, la GPU, il cuore della scheda grafica, è invece basata su un’architettura che consente di svolgere operazioni anche semplici, ma parallelamente su un’enorme quantità di dati, come il numero di pixel di un flusso video: se prendiamo grafica 4K anche “solo” a 30 fotogrammi al secondo, si parla di circa 250 milioni di pixel da generare ogni secondo. Una scheda video per PC è fondamentale per creare la grafica di altissima qualità dei videogiochi, ma anche per accelerare applicazioni professionali, da quelle creative per l’editing foto e video, fino ai programmi di progettazione 2D/3D, CAD e simulatori. E con l’avvento dell’AI, la potenza della GPU nell’eseguire una grande mole di calcoli in parallelo ha trovato un nuovo campo di applicazione. Ma come scegliere la scheda video per PC giusta per le proprie esigenze? Quali caratteristiche occorre guardare? Vi spieghiamo tutto in questa guida.

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A cosa serve una scheda video

Gaming

La scheda video come la conosciamo oggi nasce in primo luogo proprio per i videogiochi. Le caratteristiche di una scheda video gaming sono ciò che determinano più di ogni altro componente se un PC è in grado di eseguire videogiochi fino a una certa risoluzione, con un numero adeguato di fotogrammi al secondo, con quale livello di realismo e di dettaglio, se possono generare immagini sfruttando tecniche avanzate di rendering ancora più realistiche quali il ray-tracing e così via. La GPU deve essere chiaramente potente per gestire risoluzioni maggiori (più quantità di pixel da generare), ma anche effetti sempre più realistici: la frequenza di clock (i GHz) non è tutto in ambito schede video gaming, contano molto l’architettura della GPU, con le più recenti di NVIDIA e AMD che introducono nuove funzionalità (come il ray-tracing o l’upscaling basato su AI) e all’interno di una stessa famiglia di schede video il numero di unità computazionali, la quantità di memoria video, la sua velocità, la tipologia di uscite video.

I due principali produttori di GPU per il gaming sono NVIDIA e AMD, che oggi offrono soluzioni dalle più abbordabili, per il gaming in 1080p, fino ai modelli più potenti per ottenere il massimo della qualità anche in 4K. C’è anche Intel, che con la sua gamma di GPU Arc, è tornata sul mercato delle schede video per PC con soluzioni dall’ottimo rapporto qualità/prezzo. NVIDIA, AMD e Intel producono le GPU delle schede video di riferimento per il mercato. Poi i diversi produttori realizzano le proprie versioni, basate sulle stesse GPU, ma con i propri design e componenti selezionati. Orientarsi può non essere facile, anche perché le sigle dei diversi produttori non sono direttamente confrontabili. L’attuale gamma di schede video con GPU NVIDIA è costituita dalle GeForce serie 40. Indicativamente si parte dalle top di gamma RTX 4090 e RTX 4080, idonee per il gaming in 4K, passando alla RTX 4070 per ottime prestazioni in 1440p e a scendere dalle RTX 4060 in giù per il 1080p. In casa AMD l’attuale gamma è costituita dalle Radeon serie RX 7000. Come per NVIDIA, si parte da modelli top di gamma come RX 7900 XT e RX 7900 XTX, passando per la fascia media delle RX 7800 e RX 7700 ideali per i 1440p, fino ai modelli dall’elevato rapporto prestazioni/prezzo per il 1080p come le RX 7600. Sia per NVIDIA che per AMD ci sono diverse varianti (Ti, Super per NVIDIA, XT, XTX, GRE per AMD) per ogni serie di riferimento, in base a variabili come unità di calcolo, clock, quantità e velocità della RAM, potenza (TDP). Intel si è concentrata soprattutto sulla fascia media. Basti pensare che la sua GPU top di gamma, la Arc A770, supporta al meglio risoluzioni fino a 1440p.

Grafica professionale

Le schede video per PC non sono fondamentali solo per il gaming, ma anche in diversi ambiti professionali: rendering 3D, modellazione CAD, simulazioni scientifiche, elaborazione video, fino all’intelligenza artificiale, sono tutti settori in cui ormai una buona scheda grafica per PC è essenziale. Una scheda video dotata di una potente GPU è in grado di rendere più veloce l’elaborazione di progetti complessi, riducendo i tempi e offrendo un’esperienza di lavoro più fluida e in molti casi semplicemente non se ne può fare a meno. In ambito di editing video, le schede grafiche per PC permettono di accelerare considerevolmente non solo la decodifica e codifica di filmati con i codec più moderni ed efficienti ad alta risoluzione, ma anche di gestire timeline di progetto sempre più complesse e con un maggior numero di effetti, plug-in e regolazioni video. Nella modellazione 3D, la GPU di una scheda grafica è in grado di rendere considerevolmente più veloce il rendering dei progetti rispetto all’uso della sola CPU. Software di simulazione e applicazioni di intelligenza artificiale, sfruttano il parallelismo delle architetture delle GPU per accelerare l’esecuzione di progetti complessi. Accelerare i tempi di esecuzione dei vari progetti, vuol dire naturalmente ridurre i costi.

Se le architetture delle GPU sono sostanzialmente le medesime delle schede video gaming, le schede grafiche per PC e workstation sono ottimizzate per diversi tipi di carichi di lavoro: in ambito professionale, le schede grafiche devono garantire stabilità su carichi di lavoro intensivi e prolungati e sono corredate di driver specifici, diversi da quelli per le schede da gaming, e certificati per i principali applicativi professionali di riferimento, al fine di assicurare l’assenza di crash improvvisi che possano minare l’integrità di un progetto o portare a inutili perdite di tempo. Proprio perché pensate per lavorare su progetti di elevata complessità, con elaborazione di grandissime quantità di dati, spesso su workstation con configurazioni con più monitor e ad alta risoluzione, le schede grafiche per PC per uso professionale hanno generalmente molta più memoria VRAM, partendo da un minimo di 16 GB. Nelle schede grafiche per PC riveste un ruolo fondamentale il supporto per API (le interfacce di programmazione che danno accesso alle funzioni hardware della scheda) che consentono di sfruttare al massimo il potenziale delle schede per i propri progetti. Negli ambiti della simulazione scientifica e dell’Intelligenza Artificiale, ad esempio, le API CUDA di NVIDIA sono diventate il riferimento assoluto, soppiantando le ormai datate Direct3D e OpenGL. Ciò ha permesso a NVIDIA di diventare leader in questi settori.

Utilizzo generale e multimediale

Il cervello della scheda video è la GPU, ma più in generale si tratta di un componente che si occupa di tutto ciò che riguarda la visualizzazione delle immagini prodotte da un PC. Dalla scheda video dipendono le connessioni disponibili sul proprio PC (HDMI, DisplayPort, USB-C), il numero di monitor supportati, la massima risoluzione e refresh rate utilizzabili, il supporto per i formati HDR e le tecnologie di refresh rate variabili come VRR, AMD FreeSync e NVIDIA G-Sync. Le schede video per PC includono all’interno della GPU anche i principali decoder video per la riproduzione dei contenuti multimediali sul PC, sgravando la CPU da questo compito, migliorando l’efficienza e riducendo i consumi. Una buona scheda video garantisce un’esperienza d’uso più fluida con il proprio PC non solo in ambiti specifici ma anche nell’utilizzo quotidiano. Basti pensare all’importanza di poter effettuare videocall di lavoro, anche prolungate, senza che il PC risulti ingessato e gli altri applicativi rallentati.

Tipi di schede video

SCHEDE VIDEO INTEGRATE

Poiché la scheda video è un componente essenziale per la visualizzazione delle immagini prodotte da un computer, quasi tutti i modelli di processori per PC desktop e tutti quelli per notebook integrano al loro interno un blocco funzionale che funge da scheda video. Si parla in questo caso di scheda video integrata, visto che appunto si trova all’interno del processore principale. Oltre a svolgere tutte le funzioni essenziali di una scheda video, come gestire le connessioni video per i monitor, le schede video integrate hanno anche la loro GPU per l’accelerazione di grafica 2D e 3D. Si tratta però di GPU molto meno potenti rispetto a quelle delle schede video dedicate, con meno unità computazionali, che spesso condividono la memoria con la RAM di sistema e sono quindi privi di VRAM dedicata. Sono ideali per applicazioni base, come garantire una fluida esperienza d’uso con i pacchetti office, software di videoconferenza, web browsing e possono supportare videogiochi con risoluzioni limitate e basso livello di dettaglio grafico. Per quanto siano migliorate considerevolmente negli ultimi anni, grazie alle più recenti architetture di Intel e AMD, le schede video integrate permettono di fare di tutto un po’ con il PC, ma senza eccellere in nessun ambito specifico. Il vantaggio principale di una scheda video integrata, se non si hanno necessità particolari, è quella di permettere di avere PC molto compatti e dai consumi ridotti.

SCHEDE VIDEO DEDICATE (GPU)

Le schede video dedicate consentono di migliorare considerevolmente le prestazioni di un PC, soprattutto in ambiti quali il gaming, la grafica professionale, rendering 3D, CAD, simulazioni, editing video. Le schede video dedicate montano un potente processore, la GPU, che necessita di memoria RAM dedicata sulla stessa scheda e diversi componenti accessori, nonché sistemi di dissipazione del calore ben dimensionati per assicurare prestazioni elevate e continuate. Per questo motivo le schede video dedicate sono piuttosto grandi e pesanti, con quelle di fascia alta che arrivano ad occupare più slot all’interno di un case per PC. Necessitano di molta energia e vanno collegate a un alimentatore per PC ben dimensionato in funzione della potenza massima assorbita dalla GPU. Ciò significa che un PC con una GPU ad alte prestazioni sarà per forza di cose molto più grande di uno con scheda video integrata, consumerà di più e sarà più complesso da installare. Ma a livello di prestazioni, una scheda video dedicata è su tutto un altro pianeta rispetto a quella integrata. Una scheda video dedicata è essenziale per un PC da gaming così come per una workstation professionale.

GPU e Architettura

Con ogni nuova generazione di GPU viene introdotta dai produttori una nuova architettura che rispetto alla precedente migliora l’efficienza, intesa come potenza di calcolo a parità di energia consumata, e introduce nuove funzionalità. Le architetture più recenti offrono quindi schede video più potenti, ma anche in grado di abilitare nuove possibilità. L’architettura Ada Lovelace di NVIDIA lanciata con la nuova serie RTX40xx, ad esempio, ha introdotto funzionalità quali DLSS 3.5 con Frame Generation, la capacità cioè di moltiplicare il numero di fotogrammi al secondo grazie all’intelligenza artificiale, e Ray Reconstruction che accelera ulteriormente il rendering nei giochi che utilizzano il ray tracing.

Attualmente le due architetture dominanti in ambito GPU sono:

-Ada Lovelace di NVIDIA utilizzata sulla serie RTX40xx. Le schede video con GPU NVIDIA sono l’ideale per chi cerca il massimo del realismo e delle prestazioni soprattutto in ray tracing: grazie alla tecnologia esclusiva DLSS3.5, le schede video con GPU NVIDIA hanno attualmente la leadership in termini di frame rate e risoluzioni ottenibili con i titoli che fanno uso di questa avanzata tecnica di rendering 3D.

-RDNA 3 di AMD che troviamo sulla famiglia di schede video RX7000. L’architettura RDNA 3 di AMD dà alle schede della serie RX7000 un vantaggio rispetto a NVIDIA in termini di rapporto prestazioni/prezzo, soprattutto nel caso non si sia interessati più di tanto al ray tracing, tecnologia in cui AMD al momento non riesce a garantire le stesse prestazioni di NVIDIA.

In ambito professionale il più grande discrimine è il supporto alle API CUDA, che sono esclusive dell’architettura NVIDIA: se il proprio ambito è quello della simulazione scientifica o dell’intelligenza artificiale, CUDA e le GPU NVIDIA rappresentano lo stato dell’arte.

VRAM (Memoria Video)

Le migliori schede video per il gaming hanno bisogno di tanta memoria RAM dedicata (VRAM) per gestire risoluzioni elevate, memoria che deve anche essere veloce per garantire uno scambio di dati fluido tra CPU e GPU, riducendo latenza e garantendo un elevato frame rate. Il quantitativo di VRAM influisce sulla massima risoluzione che garantisce un numero di fotogrammi adeguato sul proprio sistema, ma anche sul livello di dettaglio grafico esprimibile, grazie alla possibilità di utilizzare texture di risoluzione più elevata e gestire effetti di illuminazione e ambientali più complessi.

Per costruire un PC in grado di eseguire giochi in 4K con un frame rate stabile superiore ai 60 fps e ray tracing occorre una scheda video con una GPU di fascia alta di ultima generazione e tanta VRAM veloce (GDDR6X), almeno 16 GB. Se il proprio obiettivo è giocare a una risoluzione di 1440p, 8 GB di VRAM possono bastare, ma con l’aumentare della complessità dei videogiochi, 12 GB sono altamente consigliati per garantire che il proprio PC rimanga al passo con i tempi a lungo. Per il 1080p una volta 6 GB erano il top, oggi 8 GB sono la scelta migliore per “stare tranquilli”. In ambito professionale, i requisiti di VRAM crescono ulteriormente. 16 GB sono il minimo da prendere in considerazione, ma nel caso si cerchi una scheda video per progetti di machine learning e intelligenza artificiale generativa ne serve ancora di più.

Risoluzione e Frame Rate

Per scegliere la migliore scheda video gaming per il proprio PC è bene partire innanzitutto dal monitor che si ha intenzione di usare, in particolare dalla sua risoluzione e il suo frame rate massimo supportato. Non ha senso prendere una scheda video con GPU top di gamma e tanta VRAM, se poi il monitor è 1080p a 60 Hz.

Intuitivamente, più è alta la risoluzione del monitor che si vuole utilizzare, più potente dovrà essere la scheda video per ottenere un buon frame rate (minimo 30 fps, consigliati almeno 60 fps). A parità di risoluzione, la potenza della scheda video influisce sul numero di fotogrammi al secondo che sarà in grado di generare: più sarà potente, più alto sarà il frame rate. Ma il frame rate dipende anche dal livello di dettaglio che si imposta nella configurazione dei videogiochi: è possibile rinunciare ad alcuni effetti grafici in cambio di un maggiore frame rate.

Un monitor 4K è quello più “pesante" da gestire e ancora oggi il gaming in 4K richiede schede video di fascia alta, con molta RAM (almeno 16 GB) e architettura di ultima generazione con supporto per tecniche di upscaling e moltiplicazione di fotogrammi come DLSS 3 o FSR 3.

Se si abbina la scheda video gaming a un monitor capace di gestire frame rate elevati (oggi si arriva a 360 Hz se non addirittura a 480 Hz), tecnologie di upscaling e frame generation come DLSS e FSR di ultima generazione sono sempre altamente consigliati a prescindere dalla risoluzione target.

Ray Tracing e Tecnologie di Ultima Generazione

La potenza delle moderne GPU è diventata tale che è finalmente possibile realizzare rendering in ray tracing in tempo reale, il che ha consentito di portare questa tecnologia nei videogiochi. Il ray tracing è una tecnica di rendering che genera un’immagine calcolando come i raggi di luce interagiscono con le superfici, come avviene nel mondo reale. Ciò consente di creare effetti di illuminazione, riflessi e ombre estremamente realistici. Le ultime architetture di GPU di NVIDIA e AMD includono unità funzionali per l’accelerazione del ray tracing, ma si tratta di una tecnica talmente pesante che spesso non bastano da sole per garantire allo stesso tempo alta risoluzione ed elevato frame rate.

Per questo motivo, le migliori schede video gaming di fascia alta supportano ormai tecniche di upscaling e di generazione di fotogrammi come DLSS (Deep Learning Super Sampling) di NVIDIA e FSR (FidelityFX Super Resolution) di AMD, che per il gaming in 4K sono ancora oggi fondamentali per ottenere elevati livelli di frame rate e ancora di più nel caso si abiliti il ray tracing. Si tratta di tecniche che renderizzano la grafica a una risoluzione inferiore, riducendo il carico su GPU e CPU, e poi utilizzano modelli di intelligenza artificiale per effettuare un upscaling ad alta qualità, con risultati prossimi al rendering alla risoluzione nativa. DLSS 3.5, l’ultima versione della soluzione di NVIDIA, offre anche Frame Generation, che moltiplica artificialmente il frame rate per interpolazione, e soprattutto Ray Reconstruction, una tecnica sempre basata su intelligenza artificiale che accelera notevolmente il rendering in ray tracing. AMD ha aggiunto la Frame Generation a partire da FSR 3.

Sono tecnologie che però oggi sono imprenscindibili a qualunque risoluzione si giochi. Se si abbina la scheda video gaming a un monitor capace di gestire frame rate elevati (oggi si arriva a 360 Hz se non addirittura a 480 Hz), DLSS e FSR di ultima generazione sono altamente consigliati.

Compatibilità e Alimentazione

Compatibilità con la Scheda Madre (PCIe)

Prima di scegliere una nuova scheda video è bene verificare i requisiti e la compatibilità con la scheda madre del proprio PC nonché il form factor. Tutte le moderne schede video necessitano di uno slot PCIe 4.0 (tipicamente con bus x16, ma per quelle più economiche basta x8), ma se la propria scheda madre è già PCIe 5.0 non guasta. Le dimensioni sono uno degli aspetti più importanti da considerare, perché soprattutto le schede video di fascia alta possono arrivare a una lunghezza di 36 cm e non tutti i case per PC hanno sufficiente spazio per schede di queste dimensioni, quindi occorre verificare con attenzione che il proprio case sia abbastanza grande. Inoltre, a causa del loro spessore, le schede video occupano due slot se non di più per le top di gamma.

Alimentazione

Un altro aspetto importantissimo da considerare nella scelta di una scheda video è quello dell’alimentazione. Le schede video sono energivore e i loro requisiti di potenza hanno un impatto diretto sull’alimentatore del proprio PC, che non solo deve essere di adeguata potenza, ma deve anche offrire cavi idonei per alimentare la scheda video, visto che l’alimentazione fornita attraverso il semplice slot PCIe non è sufficiente.

Le schede video meno potenti richiedono connettori di alimentazione a 6 o 8 pin, ma ci sono schede di fascia alta che vogliono cavi di alimentazione fino a 8+8 pin. Occorre dunque verificare che l'alimentatore abbia il numero corretto di connettori e che i cavi siano lunghi abbastanza per raggiungere la scheda video.

Il dato da guardare con attenzione è poi quello della TDP (o Thermal Design Power) che dà un’indicazione della potenza massima assorbita dalla scheda video, espressa in watt. Una buona regola di massima, è quella di assicurarsi di avere nel proprio PC un alimentatore con una potenza pari a circa tre volte quella della scheda video, in modo da assicurarsi che ci sia abbastanza potenza non solo per la GPU, ma anche per tutti gli altri componenti. Nel caso di alimentatori di fascia alta con grande efficienza (80% o superiore), si può anche ridurre il margine di potenza da considerare.

Raffreddamento e Rumorosità

Sistemi di Raffreddamento

La GPU di una scheda video, quando sottoposta a carico intensivo, consuma molta energia e genera molto calore. Per consentire prestazioni stabili continuative, è necessario che la scheda sia dotata di un efficiente sistema di dissipazione del calore che mantenga la GPU a una temperatura ottimale.

-Il più comune sistema di raffreddamento è di tipo ad aria, con due o tre ventole montate su un dissipatore fissato direttamente sopra la CPU. Più ventole garantiscono un migliore raffreddamento, ma implicano anche dimensioni maggiori e potenzialmente più rumore, e il calore deve poi essere espulso dal case attraverso ulteriori ventole. È una soluzione economica e per questo impiegata sulle schede video di fascia bassa.

-Le schede video più potenti utilizzano anche sistemi di dissipazione del calore a camera di vapore, più efficienti nel trasferire calore rispetto ai normali dissipatori in rame o alluminio. Hanno sempre bisogno di ventole, ma raffreddano più velocemente e possono essere quindi leggermente più silenziosi.

-Sulle schede video più potenti troviamo sistemi di raffreddamento a liquido: il calore viene prelevato dalla GPU facendo scorrere in un circuito del liquido, che lo trasporta verso una ventola che lo espelle dal case. Il raffreddamento a liquido è molto silenzioso, efficiente e permette di mantenere la GPU a temperature più basse rispetto ad altri sistemi, anche sotto carico intensivo. Ciò rende il raffreddamento a liquido una soluzione ideale per le schede top di gamma, soprattutto in ottica overclocking.

Rumorosità

Tra ventole di raffreddamento del case, del processore e della scheda video, il PC può diventare una fonte non indifferente di rumore. La GPU, in particolare, consuma molta energia e genera molto calore e nel caso di applicativi molto pesanti, sia la CPU che la scheda video possono finire facilmente con ventole al massimo dei giri e quindi generare molto rumore. Nel caso si stia cercando una scheda video per una postazione di lavoro, in un ambiente che deve essere silenzioso, la strada migliore è scegliere soluzioni di raffreddamento a liquido, sia per la CPU che per la GPU: garantiscono la migliore efficienza di raffreddamento e il massimo della silenziosità. Se la disponibilità dello spazio lo consente, un case ampio che lascia abbastanza aria tra i componenti principali, renderà più semplice la dissipazione del calore, dando la possibilità di montare ventole più grandi, che possono offrire un raffreddamento ottimale girando a un regime più basso, rendendo in definitiva il PC meno rumoroso. Viceversa, un sistema compatto, dotato di CPU e GPU molto potenti, rischia di accumulare molto calore all’interno del case, affaticando il sistema di raffreddamento e aumentando la rumorosità della macchina.

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