Placa gráfica - tudo o que você precisa saber

Na era dos computadores para jogos, a placa de vídeo ganhou tanto ou quase mais importância que a CPU. De fato, muitos usuários evitam comprar CPUs poderosas para investir dinheiro neste componente importante, responsável por processar tudo o que tem a ver com texturas e gráficos. Mas quanto você sabe sobre esse hardware? Bem, aqui explicamos tudo, ou algo menos tudo o que consideramos mais importante.

Índice de conteúdo

A placa gráfica e a era dos jogos

Sem dúvida, o termo mais usado para nomear GPUs é o de uma placa de vídeo, embora não seja exatamente o mesmo e vamos explicar. Uma GPU ou unidade de processamento gráfico é basicamente um processador criado para lidar com gráficos. Obviamente, o termo soa muito semelhante à CPU, por isso é importante diferenciar os dois elementos.

Quando estamos falando de uma placa gráfica, estamos realmente falando sobre o componente físico. Isso é construído a partir de uma PCB independente da placa-mãe e é fornecido com um conector, normalmente PCI-Express, com o qual será conectado à própria placa-mãe. Nesta PCB, temos a GPU instalada e também a memória gráfica ou VRAM, juntamente com componentes como VRM, portas de conexão e dissipador de calor com seus ventiladores.

O jogo não existiria se não fosse por placas gráficas, especialmente se estamos falando de computadores ou PCs. No começo, todos saberão que os computadores não tinham uma interface gráfica; só tínhamos uma tela preta com um prompt para inserir comandos. Essas funções básicas estão longe de estar na era dos jogos, na qual temos equipamentos com uma interface gráfica perfeita e em enormes resoluções que nos permitem lidar com ambientes e personagens quase como se fosse a vida real.

Por que separar GPU e CPU

Para falar sobre placas gráficas proprietárias, precisamos primeiro saber o que elas nos trazem e por que são tão importantes hoje. Hoje, não conseguimos conceber um computador para jogos sem uma CPU e GPU fisicamente separadas.

O que a CPU faz

Aqui temos tudo bem simples, porque todos podemos ter uma idéia do que o microprocessador faz em um computador. É a unidade central de processamento, pela qual passam todas as instruções geradas pelos programas e grande parte daquelas enviadas pelos periféricos e pelo próprio usuário. Os programas são formados por uma sucessão de instruções que serão executadas para gerar uma resposta com base em um estímulo de entrada; pode ser um simples clique, um comando ou o próprio sistema operacional.

Agora vem um detalhe que devemos lembrar quando vemos o que é a GPU. A CPU é composta de núcleos e um tamanho grande, podemos dizer. Cada um deles é capaz de executar uma instrução após a outra, quanto mais núcleos, pois mais instruções podem ser executadas ao mesmo tempo. Existem muitos tipos de programas em um PC e muitos tipos de instruções que são muito complexas e divididas em vários estágios. Mas a verdade é que um programa não gera um grande número dessas instruções em paralelo. Como podemos garantir que a CPU "entenda" qualquer programa que instalamos? O que precisamos são de poucos núcleos, muito complexos e muito rápidos para executar as instruções rapidamente; portanto, perceberemos que o programa é fluido e responde ao que solicitamos.

Essas instruções básicas são reduzidas a operações matemáticas com números inteiros, operações lógicas e também algumas operações de ponto flutuante. Estes últimos são os mais complicados, pois são números reais muito grandes que precisam ser representados em elementos mais compactos usando notação científica. O suporte à CPU é a RAM, armazenamento rápido que salva os programas em execução e suas instruções para enviá-los por um barramento de 64 bits à CPU.

E o que a GPU faz

Precisamente, a GPU está intimamente relacionada a essas operações de ponto flutuante das quais falamos anteriormente. De fato, um processador gráfico praticamente gasta todo o tempo realizando esses tipos de operações, uma vez que eles têm muito a ver com instruções gráficas. Por esse motivo, costuma ser chamado de coprocessador matemático; na verdade, existe um na CPU, mas muito mais simples que o GPU.

Do que é feito um jogo? Bem, basicamente o movimento do pixel graças a um mecanismo gráfico. Nada mais é do que um programa focado em emular um ambiente digital ou mundo para onde nos movemos como se fosse o nosso. Nesses programas, a maioria das instruções tem a ver com pixels e seu movimento para formar texturas. Por sua vez, essas texturas possuem cores, volume 3D e propriedades físicas da reflexão da luz. Tudo isso é basicamente operações de ponto flutuante com matrizes e geometrias que devem ser feitas simultaneamente.

Portanto, uma GPU não possui 4 ou 6 núcleos, mas milhares deles, para executar todas essas operações específicas em paralelo repetidamente. Certamente, esses núcleos não são tão "inteligentes" quanto os núcleos da CPU, mas podem realizar muito mais operações desse tipo ao mesmo tempo. A GPU também possui sua própria memória, GRAM, que é muito mais rápida que a RAM normal. Possui um barramento muito maior, entre 128 e 256 bits, para enviar muito mais instruções à GPU.

No vídeo que deixamos para você vinculado, os caçadores de mitos imitam a operação de uma CPU e uma GPU e em termos de número de núcleos quando se trata de pintar uma imagem.

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O que a CPU e a GPU fazem juntas

Nesse ponto, você já deve ter pensado que em computadores de jogos a CPU também influencia o desempenho final do jogo e seu FPS. Obviamente, e há muitas instruções que são de responsabilidade da CPU.

A CPU é responsável por enviar dados na forma de vértices para a GPU, para que "entenda" quais transformações físicas (movimentos) deve fazer nas texturas. Isso é chamado de Vertex Shader ou física dos movimentos. Depois disso, a GPU obtém informações sobre quais desses vértices estarão visíveis, fazendo o chamado recorte de pixel por rasterização. Quando já sabemos a forma e seu movimento, é hora de aplicar as texturas, em Full HD, UHD ou qualquer resolução e seus efeitos correspondentes, seria o processo Pixel Shader.

Por esse mesmo motivo, quanto mais energia a CPU tiver, mais instruções de vértice poderá ser enviada para a GPU e melhor será a trava. Portanto, a principal diferença entre esses dois elementos está no nível de especialização e no grau de paralelismo no processamento da GPU.

O que é uma APU?

Já vimos o que é uma GPU, sua função em um PC e o relacionamento com o processador. Mas esse não é o único elemento existente capaz de lidar com gráficos 3D, e é por isso que temos a APU ou Unidade de Processador Acelerado.

Este termo foi inventado pela AMD para nomear seus processadores com uma GPU integrada no mesmo pacote. De fato, isso significa que dentro do próprio processador temos um chip ou, melhor dizendo, um chipset composto de vários núcleos capazes de trabalhar com gráficos 3D da mesma maneira que uma placa gráfica. De fato, muitos dos processadores atuais possuem esse tipo de processador, chamado IGP (Integrated Graphics Processor) dentro de si.

Mas, é claro, a priori, não podemos comparar o desempenho de uma placa gráfica com milhares de núcleos internos com um IGP integrado à própria CPU. Portanto, sua capacidade de processamento ainda é muito menor em termos de energia bruta. A isso, acrescentamos o fato de não ter uma memória dedicada tão rápida quanto o GDDR das placas gráficas, bastando parte da memória RAM para seu gerenciamento gráfico.

Chamamos placas gráficas independentes de placas gráficas dedicadas, enquanto chamamos placas gráficas internas IGP. Os processadores Intel Core ix têm quase todos eles uma GPU integrada chamada Intel HD / UHD Graphics, exceto os modelos com o "F" no final. A AMD faz o mesmo com alguns de seus processadores, especificamente o Ryzen da série G e o Athlon, com gráficos chamados Radeon RX Vega 11 e Radeon Vega 8.

Um pouco de história

Longe estão os antigos computadores somente de texto que possuímos agora, mas se algo já esteve presente em todas as idades, é o desejo de criar mundos virtuais cada vez mais detalhados para mergulhar no interior.

No primeiro equipamento de consumo geral com Intel 4004, 8008 e processadores da empresa, já tínhamos placas gráficas ou algo semelhante. Eles se limitavam apenas a interpretar o código e exibi-lo em uma tela na forma de texto simples de cerca de 40 ou 80 colunas e, é claro, em monocromático. De fato, a primeira placa gráfica foi chamada MDA (Monocrome Data Adapter). Ele tinha sua própria RAM de nada menos que 4KB, para renderizar gráficos perfeitos na forma de texto sem formatação em colunas 80 × 25.

Depois disso, surgiram as placas gráficas CGA (Color Graphics Adapter), em 1981 a IBM começou a comercializar a primeira placa gráfica colorida. Foi capaz de renderizar 4 cores simultaneamente a partir de uma paleta 16 interna com uma resolução de 320 × 200. No modo de texto, foi possível aumentar a resolução para 80 × 25 colunas ou o que é igual a 640 × 200.

Continuamos avançando, com a placa gráfica HGC ou Hercules, o nome promete! Um cartão monocromático que aumentou a resolução para 720 × 348 e foi capaz de trabalhar em conjunto com uma CGA para ter até duas saídas de vídeo diferentes.

O salto para cartões com gráficos ricos

Ou melhor , EGA, Enharced Graphics Adapter, criado em 1984. Essa foi a primeira placa de vídeo em si, capaz de trabalhar com 16 cores e resoluções de até 720 × 540 para os modelos da ATI Technologies, isso lhe parece familiar, certo?

Em 1987, uma nova resolução é produzida, e o conector de vídeo ISA é abandonado para adotar a porta VGA (Video Graphics Array), também chamada Sub15-D, uma porta serial analógica usada até recentemente para CRTs e até painéis. TFT. As novas placas gráficas aumentaram sua paleta de cores para 256 e sua memória VRAM para 256 KB. Nesse momento, os jogos de computador começaram a se desenvolver com muito mais complexidade.

Foi em 1989, quando as placas gráficas pararam de usar paletas de cores e começaram a usar a profundidade de cores. Com o padrão VESA como conexão à placa-mãe, o barramento foi expandido para 32 bits, para que eles já pudessem trabalhar com vários milhões de cores e resoluções de até 1024x768p, graças aos monitores com a porta SuperVGA. Cartões tão icônicos quanto o ATI Match 32 ou Match 64 com uma interface de 64 bits estavam entre os melhores da época.

O slot PCI chega e com ele a revolução

O padrão VESA foi um grande inferno, então em 1993 evoluiu para o padrão PCI, o que temos hoje com suas diferentes gerações. Isso nos permitiu cartões menores, e muitos fabricantes se juntaram à parte como Creative, Matrox, 3dfx com seus Voodoo e Voodoo 2 e uma Nvidia com seus primeiros modelos RIVA TNT e TNT2 lançados em 1998. Naquela época, apareceram as primeiras bibliotecas específicas para aceleração 3D, como DirectX da Microsoft e OpenGL da Silicon Graphics.

Logo o barramento PCI tornou-se muito pequeno, com placas capazes de endereçar gráficos de 16 bits e 3D em uma resolução de 800x600p, então o barramento AGP (Advanced Graphics Port) foi criado. Esse barramento tinha uma interface PCI de 32 bits, mas aumentou seu barramento em 8 canais adicionais para se comunicar com a RAM mais rapidamente. Seu barramento trabalhava em 66 MHz e 256 Mbps de largura de banda, com até 8 versões (AGP x8) atingindo até 2, 1 GB / s, e que em 2004 seria substituído pelo barramento PCIe.

Aqui já estabelecemos muito bem as duas grandes empresas de placas gráficas 3D, como Nvidia e ATI. Uma das primeiras placas que marcaram a nova era foi a Nvidia GeForce 256, implementando a tecnologia T&L (cálculos de iluminação e geometria). Em seguida, classifique-se acima de seus rivais por ser o primeiro acelerador gráfico de polígonos 3D e compatível com Direct3D. Pouco tempo depois, a ATI lançaria seu primeiro Radeon, moldando os nomes de ambos os fabricantes para suas placas gráficas de jogos que duram até hoje, mesmo após a compra da AMD pela ATI.

O barramento PCI Express e as placas gráficas atuais

E finalmente chegamos à era atual das placas gráficas, quando em 2004 a interface VGA não funcionava mais e foi substituída pelo PCI-Express. Esse novo barramento permitiu transferências de até 4 GB / s para cima e para baixo simultaneamente (faixas de 250 MB x16). Inicialmente, ele seria conectado à ponte norte da placa-mãe e usaria parte da RAM para vídeo, com o nome TurboCaché ou HyperMemory. Porém, mais tarde, com a incorporação da ponte norte na própria CPU, essas 16 pistas PCIe entrariam em comunicação direta com a CPU.

A era da ATI Radeon HD e da Nvidia GeForce começou, se tornando os principais expoentes das placas gráficas de jogos para computadores no mercado. Em breve, a Nvidia assumirá a liderança com uma GeForce 6800 que suporta DirectX 9.0c versus uma ATI Radeon X850 Pro que está um pouco atrasada. Depois disso, ambas as marcas desenvolveram a arquitetura de shader unificado com a Radeon HD 2000 e a série GeForce 8. De fato, a poderosa Nvidia GeForce 8800 GTX foi uma das placas mais poderosas de sua geração, e mesmo as que vieram depois, sendo o salto definitivo da Nvidia para a supremacia. Em 2006, foi quando a AMD comprou a ATI e seus cartões foram renomeados para AMD Radeon.

Finalmente, permanecemos em placas compatíveis com as bibliotecas DirectX 12, Open GL 4.5 / 4.6, a primeira sendo a Nvidia GTX 680 e a AMD Radeon HD 7000. Gerações sucessivas vieram dos dois fabricantes; no caso da Nvidia, temos as arquiteturas Maxwell (GeForce 900), Pascal (GeForce 10) e Turing (Geforce 20), enquanto a AMD possui as Polaris (Radeon RX), GCN (Radeon Vega) e agora o RDNA (Radeon RX 5000).

Peças e hardware de uma placa gráfica

Vamos ver as principais partes de uma placa gráfica para identificar quais elementos e tecnologias precisamos saber ao comprar uma. É claro que a tecnologia avança muito, por isso vamos atualizar gradualmente o que vemos aqui.

Chipset ou GPU

Já sabemos muito bem qual é a função do processador gráfico de uma placa, mas será importante saber o que temos por dentro. É o núcleo disso, e por dentro encontramos um grande número de núcleos responsáveis ​​por executar funções diferentes, especialmente na arquitetura atualmente usada pela Nvidia. Dentro, encontramos os respectivos núcleos e a memória cache associada ao chip, que normalmente possui L1 e L2.

Dentro de uma GPU Nvidia, encontramos os núcleos CUDA ou CUDA, que são, por assim dizer, responsáveis ​​pela execução dos cálculos gerais de ponto flutuante. Esses núcleos nas placas AMD são chamados de Processadores de fluxo. O mesmo número de cartões de diferentes fabricantes não significa a mesma capacidade, pois eles dependerão da arquitetura.

Além disso, a Nvidia também possui núcleos tensores e núcleos RT. Esses núcleos destinam-se ao processador com instruções mais complexas sobre rastreamento de raios em tempo real, um dos recursos mais importantes da nova geração de cartões do fabricante.

Memória GRAM

A memória GRAM desempenha praticamente a mesma função que a memória RAM do nosso computador, armazenando as texturas e elementos que serão processados ​​na GPU. Além disso, encontramos capacidades muito grandes, com mais de 6 GB atualmente em quase todas as placas gráficas topo de linha.

Como é uma memória do tipo DDR, assim como a RAM, sua frequência efetiva sempre será duas vezes a freqüência do relógio, algo a ter em mente quando se trata de dados de overclock e especificação. Atualmente, a maioria das placas usa a tecnologia GDDR6, se você ouvir, DDR6, enquanto na RAM normal elas são DDR4. Essas memórias são muito mais rápidas que o DDR4, atingindo frequências de até 14.000 MHz (14 Gbps) efetivamente com um relógio a 7.000 MHz. Além disso, a largura do barramento é muito maior, às vezes atingindo 384 bits na Nvidia gama superior.

Mas ainda existe uma segunda memória que a AMD usou para o seu Radeon VII, no caso do HBM2. Essa memória não possui velocidades tão altas quanto GDDR6, mas oferece uma largura de barramento brutal de até 2048 bits.

VRM e TDP

O VRM é o elemento responsável pelo fornecimento de energia a todos os componentes da placa gráfica, especialmente a GPU e sua memória GRAM. Consiste nos mesmos elementos que o VRM de uma placa-mãe, com seus MOSFETS atuando como retificadores de corrente DC-DC, seus Chokes e seus capacitores. Da mesma forma, essas fases são divididas em V_core e V-SoC, para GPU e memória.

No lado do TDP, também significa exatamente o mesmo que em uma CPU. Não se trata da energia consumida pelo processador, mas da energia na forma de calor que gera a carga máxima de trabalho.

Para alimentar a placa, precisamos de um conector de energia. Atualmente, configurações de 6 + 2 pinos são usadas para as placas, pois o próprio slot PCIe é capaz de fornecer no máximo 75W, enquanto uma GPU pode consumir mais de 200W.

Interface de conexão

A interface de conexão é a maneira de conectar a placa gráfica à placa-mãe. Atualmente, absolutamente todas as placas gráficas dedicadas funcionam através do barramento PCI-Express 3.0, exceto as novas placas AMD Radeon XR 5000, que foram atualizadas para o barramento PCIe 4.0.

Para fins práticos, não notaremos nenhuma diferença, pois a quantidade de dados atualmente trocados neste barramento de 16 linhas é muito menor que sua capacidade. Por curiosidade, o PCIe 3.0 x16 é capaz de transportar 15, 8 GB / s para cima e para baixo simultaneamente, enquanto o PCIe 4.0 x16 dobra a capacidade para 31, 5 GB / s. Em breve todas as GPUs serão PCIe 4.0, isso é óbvio. Não precisamos nos preocupar em ter uma placa PCIe 4.0 e uma placa 3.0, pois o padrão sempre oferece compatibilidade com versões anteriores.

Portas de vídeo

Por último, mas não menos importante, temos os conectores de vídeo, aqueles que precisamos para conectar nosso monitor ou monitores e obter a imagem. No mercado atual, temos quatro tipos de conexão de vídeo:

• HDMI: Interface multimídia de alta definição é um padrão de comunicação para dispositivos multimídia de imagem e som não compactados. A versão HDMI influenciará a capacidade de imagem que podemos obter da placa gráfica. A versão mais recente é o HDMI 2.1, que oferece uma resolução máxima de 10K, reproduzindo 4K a 120Hz e 8K a 60Hz. Enquanto a versão 2.0 oferece 4K a 60Hz em 8 bits. DisplayPort: também é uma interface serial com som e imagem não compactados. Como antes, a versão dessa porta será muito importante e precisaremos que ela seja pelo menos 1, 4, pois essa versão tem suporte para reproduzir conteúdo em 8K a 60 Hz e em 4K a 120 Hz com nada menos que 30 bits. e em HDR. Sem dúvida o melhor de todos hoje. USB-C: o USB Type-C está alcançando cada vez mais dispositivos, devido à sua alta velocidade e sua integração com interfaces como DisplayPort e Thunderbolt 3 a 40 Gbps. Este USB possui o modo alternativo DisplayPort, sendo o DisplayPort 1.3, com suporte para exibir imagens em resolução 4K a 60 Hz. Da mesma forma, o Thunderbolt 3 é capaz de reproduzir conteúdo em UHD nas mesmas condições. DVI: é um conector improvável para encontrá-lo nos monitores atuais, sendo a evolução do VGA para um sinal digital de alta definição. Se podemos evitá-lo, melhor do que melhor, o mais difundido é o DVI-DL.

Quão poderosa é uma placa gráfica

Para se referir ao poder de uma placa gráfica, é necessário conhecer alguns conceitos que geralmente aparecem em suas especificações e referências. Esta será a melhor maneira de conhecer em profundidade a placa gráfica que queremos comprar e também como compará-la com a concorrência.

Taxa de FPS

O FPS é a taxa de quadros ou quadros por segundo. Ele mede a frequência com que a tela mostra as imagens de um vídeo, jogo ou o que é representado nele. O FPS tem muito a ver com a forma como percebemos o movimento em uma imagem. Quanto mais FPS, mais fluida a imagem nos dará. A uma taxa de 60 FPS ou mais, o olho humano em condições normais apreciará uma imagem totalmente fluida, que simularia a realidade.

Mas é claro que tudo não depende da placa gráfica, pois a taxa de atualização da tela marcará o FPS que veremos. O FPS é o mesmo que Hz e, se a tela for 50 Hz, o jogo será visualizado no máximo a 60 FPS, mesmo que a GPU seja capaz de jogá-lo a 100 ou 200 FPS. Para saber qual seria a taxa máxima de FPS que a GPU seria capaz de representar, precisamos desativar a sincronização vertical nas opções do jogo.

Arquitetura da sua GPU

Antes de vermos que as GPUs têm uma certa contagem de núcleos físicos, o que poderia nos levar a pensar que quanto mais, melhor o desempenho ele nos trará. Mas não é exatamente assim, pois, como na arquitetura da CPU, o desempenho varia mesmo tendo a mesma velocidade e os mesmos núcleos. Chamamos isso de IPC ou Instruções por Ciclo.

A arquitetura das placas gráficas evoluiu ao longo do tempo para ter performances simplesmente espetaculares. Eles são capazes de suportar resoluções de 4K acima de 60Hz ou até 8K. Mas o mais importante é sua grande capacidade de animar e renderizar texturas com luz em tempo real, assim como nossos olhos fazem na vida real.

Atualmente, temos a Nvidia com sua arquitetura de Turing, usando transistores FinFET de 12 nm para construir os chipsets do novo RTX. Essa arquitetura possui dois elementos diferenciais que até agora não existiam em equipamentos de consumo, o recurso Ray Tracing em tempo real e o DLSS (Deep Learning Super Sampling). A primeira função tenta simular o que acontece no mundo real, calculando como a luz afeta objetos virtuais em tempo real. O segundo, é uma série de algoritmos de inteligência artificial com os quais o cartão renderiza as texturas em uma resolução mais baixa para otimizar o desempenho do jogo, é como uma espécie de antialiasing. O ideal é combinar DLSS e Ray Tracing.

Pela AMD, ele também lançou a arquitetura, embora seja verdade que coexiste com os imediatamente anteriores para ter uma ampla variedade de placas que, embora sejam verdadeiras, não estão no nível da faixa superior da Nvidia. Com o RDNA, a AMD aumentou o IPC de suas GPUs em 25% em comparação com a arquitetura CNG, alcançando assim 50% mais velocidade para cada watt consumido.

Frequência do relógio e modo turbo

Juntamente com a arquitetura, dois parâmetros são muito importantes para ver o desempenho de uma GPU, que é a frequência de clock base e o aumento no modo turbo de fábrica ou no modo de overclock. Assim como as CPUs, as GPUs também podem variar sua frequência de processamento gráfico, conforme necessário, a qualquer momento.

Se você observar, as frequências das placas gráficas são muito mais baixas que as dos processadores, situando-se em torno de 1600-2000 MHz. Isso ocorre porque o maior número de núcleos fornece a necessidade de uma frequência mais alta, a fim de controlar o TDP do cartão.

Nesse momento, será essencial saber que no mercado temos modelos de referência e cartões personalizados. O primeiro são os modelos lançados pelos próprios fabricantes, Nvidia e AMD. Segundo, os fabricantes basicamente usam GPUs e memórias para montar seus próprios componentes e dissipadores de calor de maior desempenho. O caso é que a frequência do relógio também muda, e esses modelos tendem a ser mais rápidos que os de referência.

TFLOPS

Juntamente com a frequência do relógio, temos os FLOPS (operações de ponto flutuante por segundo). Esse valor mede as operações de ponto flutuante que um processador é capaz de executar em um segundo. É uma figura que mede a potência bruta da GPU e também das CPUs. Atualmente, não podemos simplesmente falar sobre o FLOSP, do TeraFLOPS ou TFLOPS.

Não devemos ficar confusos ao pensar que mais TFLOPS significa que nossa placa gráfica é melhor. Normalmente, esse é o caso, pois você poderá mover as texturas mais livremente. Mas outros elementos, como a quantidade de memória, sua velocidade e a arquitetura da GPU e seu cache, farão a diferença.

TMUs e ROPs

Estes são os termos que aparecerão em todas as placas gráficas e nos dão uma boa idéia da velocidade de trabalho da mesma.

TMU significa Texture Mapping Unit. Esse elemento é responsável por dimensionar, girar e distorcer uma imagem de bitmap para colocá-la em um modelo 3D que servirá como textura. Em outras palavras, aplica um mapa de cores a um objeto 3D que a priori estará vazio. Quanto mais TMU, maior o desempenho da textura, mais rápido será o preenchimento dos pixels e mais FPS obteremos. As TMUs atuais incluem unidades de direção de textura (TA) e unidades de filtro de textura (TF).

Agora nos voltamos para ver os ROPs ou unidades de varredura. Essas unidades processam as informações texel da memória VRAM e executam operações de matriz e vetor para fornecer um valor final ao pixel, que será sua profundidade. Isso é chamado de rasterização e basicamente controlando o antialiasing ou a mesclagem dos diferentes valores de pixels localizados na memória. DLSS é precisamente uma evolução desse processo para gerar

Quantidade de memória, largura de banda e largura do barramento

Sabemos que existem vários tipos de tecnologias para a memória VRAM, das quais a mais usada atualmente é GDDR5 e GDDR6, com velocidades de até 14 Gbps para o último. Assim como na RAM, quanto mais memória, mais pixel, texto e dados de texto podemos armazenar. Isso influencia muito a resolução com a qual reproduzimos, o nível de detalhe no mundo e a distância de visualização. Atualmente, uma placa gráfica precisará de pelo menos 4 GB de VRAM para poder trabalhar com os jogos da nova geração em Full HD e com resoluções mais altas.

A largura do barramento de memória representa o número de bits que podem ser transmitidos em uma palavra ou instrução. Eles são muito mais longos do que aqueles usados ​​por CPUs, com comprimentos entre 192 e 384 bits, lembremos do conceito de paralelismo no processamento.

Largura de banda da memória é a quantidade de informação que pode ser transferida por unidade de tempo e é medida em GB / s. Quanto maior a largura do barramento e maior a frequência da memória, maior será a largura de banda, pois maior será a quantidade de informações que podem viajar através dele. É como a Internet.

Compatibilidade com API

Uma API é basicamente um conjunto de bibliotecas que são usadas para desenvolver e trabalhar com aplicativos diferentes. Significa programação de aplicativos e é o meio pelo qual diferentes aplicativos se comunicam.

Se mudarmos para o mundo da multimídia, também temos APIs que permitem a operação e a criação de jogos e vídeos. O mais famoso de todos será o DirectX, que está na 12ª versão desde 2014, e nas últimas atualizações implementou o Ray Tracing, MSAA programável e recursos de realidade virtual. A versão de código aberto é o OpenGL, que é a versão 4.5 e também é usada por muitos jogos. Finalmente, temos o Vulkan, uma API especialmente desenvolvida para a AMD (seu código-fonte era da AMD e foi transferido para a Khronos).

Capacidade de overclock

Antes de falarmos sobre a frequência turbo das GPUs, mas também é possível aumentá-la acima de seus limites com um overclocking. Essa prática está basicamente tentando encontrar mais FPS nos jogos, mais fluência para melhorar nossa resposta.

A capacidade de overclock das CPUs é de cerca de 100 ou 150 MHz, embora algumas sejam capazes de suportar algo mais ou menos, dependendo de sua arquitetura e frequência máxima.

Mas também é possível bloquear demais as memórias GDDR. Uma memória GDDR6 média que trabalha a 7000 MHz suporta carregamentos de até 900 e 1000 MHz, atingindo até 16 Gbps efetivos. De fato, é o elemento que mais impulsiona a taxa de FPS do jogo, com aumentos de até 15 FPS.

Alguns dos melhores programas de overclock são Evga Precision X1, MSI AfterBurner e AMD WattMan for Radeons. Embora muitos fabricantes tenham seus próprios, como AORUS, Colorful, Asus, etc.

Os benchmarks de teste para placas gráficas

Os benchmarks são testes de estresse e desempenho aos quais certos suplementos de hardware do nosso PC passam para avaliar e comparar seu desempenho com outros produtos no mercado. É claro que existem benchmarks para avaliar o desempenho das placas gráficas e até o conjunto da CPU gráfica.

Esses testes quase sempre mostram uma pontuação sem dimensão, ou seja, só pode ser comprada com as geradas por esse programa. No lado oposto, estaria o FPS e, por exemplo, o TFLOPS. Os programas mais utilizados para benchmarks de placas gráficas são o 3DMark, que possui um grande número de testes diferentes, PassMark, VRMark ou GeekBench. Todos eles têm sua própria tabela de estatísticas para comprar nossa GPU com a concorrência.

O tamanho é importante… e o dissipador de calor também

É claro que é importante ter amigos; portanto, antes de comprar uma placa gráfica, o mínimo que podemos fazer é ir às especificações e ver o que ela mede. Vamos então ao nosso chassi e medir o espaço que temos disponível para ele.

Placas gráficas dedicadas possuem GPUs muito poderosas com TDP de mais de 100W em todas elas. Isso significa que eles ficarão muito quentes, de fato, ainda mais quentes que os processadores. Por esse motivo, todos eles têm grandes dissipadores de calor que ocupam quase todo o PCB eletrônico.

No mercado, podemos encontrar basicamente dois tipos de dissipadores de calor.

• Ventilador: esse tipo de dissipador de calor é, por exemplo, aquele que possui os modelos de referência AMD Radeon RX 5700 e 5700 XT ou o Nvidia GTX 1000 anterior. Um único ventilador aspira o ar vertical e o faz fluir através do dissipador de calor com aletas. Esses dissipadores de calor são muito ruins, porque leva pouco ar e a velocidade de passagem pelo dissipador de calor é baixa. Fluxo axial: são os ventiladores de uma vida, localizados verticalmente no dissipador de calor e empurrando o ar em direção às aletas que mais tarde sairão pelas laterais. É usado em todos os modelos personalizados por ser o que oferece o melhor desempenho. Mesmo resfriamento líquido: alguns modelos de primeira linha têm dissipadores de calor que incorporam um sistema de resfriamento líquido, por exemplo, o Asus Matrix RTX 2080 Ti.

Cartões personalizados

Chamamos de modelos gráficos montados por fabricantes de hardware genéricos, como Asus, MSI, Gigabyte, etc. Eles compram diretamente os chips e memórias gráficas do fabricante principal, AMD ou Nvidia, e os montam em um PCB fabricado por eles junto com um dissipador de calor também criado por eles.

A coisa boa sobre esta placa é que eles vêm com overclock na fábrica, com uma frequência mais alta que os modelos de referência, para que tenham um desempenho um pouco mais alto. Seu dissipador de calor também é melhor e seu VRM, e até muitos têm RGB. O ruim é que eles geralmente são mais caros. Outro aspecto positivo é que eles oferecem vários tipos de tamanhos, para chassi ATX, Micro ATX ou mesmo ITX, com placas muito pequenas e compactas.

Como é a GPU ou placa gráfica de um laptop para jogos

Certamente, neste momento, nos perguntamos se um laptop também pode ter uma placa gráfica dedicada, e a verdade é que ele possui. De fato, na revisão profissional, analisamos um grande número de laptops para jogos com uma GPU dedicada.

Nesse caso, ele não será instalado em uma placa de expansão, mas o chipset será soldado diretamente na PCB principal do laptop e muito próximo à CPU. Esses projetos são geralmente chamados de Max-Q porque não possuem um dissipador de calor com aletas e possuem uma região específica na placa de base para eles.

Nesta área, o rei indiscutível é a Nvidia, com seus RTX e GTX Max-Q. São chips otimizados para laptops e consomem 1/3 em comparação aos modelos de desktop e sacrificam apenas 30% de seu desempenho. Isso é feito diminuindo sua frequência de clock, às vezes removendo alguns núcleos e diminuindo a velocidade do GRAM.

Qual CPU eu monto de acordo com minha placa de vídeo

Para jogar, bem como executar todos os tipos de tarefas em nosso computador, sempre precisamos encontrar um equilíbrio em nossos componentes para evitar gargalos. Reduzindo isso ao mundo dos jogos e às nossas placas gráficas, precisamos alcançar um equilíbrio entre a GPU e a CPU, para que nenhuma delas fique aquém e as demais usem demais. Nosso dinheiro está em jogo e não podemos comprar um RTX 2080 e instalá-lo com um Core i3-9300F.

O processador central tem um papel importante no trabalho com gráficos, como já vimos nas seções anteriores. Portanto, precisamos garantir que ele tenha velocidade, núcleos e threads de processamento suficientes para trabalhar com a física e o movimento do jogo ou vídeo e enviá-los para a placa gráfica o mais rápido possível.

De qualquer forma, sempre teremos a possibilidade de modificar as configurações gráficas do jogo para reduzir o impacto de uma CPU muito lenta para as demandas. No caso da GPU, é fácil compensar sua falta de desempenho; apenas diminuindo a resolução, obteremos ótimos resultados. Com a CPU, é diferente, pois, embora haja menos pixels, a física e o movimento permanecerão praticamente os mesmos, e a redução da qualidade dessas opções pode influenciar bastante a experiência de jogo correta. Aqui estão algumas opções que influenciam a CPU e outras na GPU:

Eles influenciam a GPU	Eles influenciam a CPU
Em geral, opções de renderização	Em geral, as opções físicas
Anti-aliasing	Movimento do personagem
Traçado de raios	Itens exibidos na tela
Texturas	Partículas
Mosaico
Pós-processado
Resolução
Oclusão ambiental

Vendo isso, podemos fazer um balanço mais ou menos geral, classificando o equipamento de acordo com a finalidade para a qual eles foram construídos. Isso facilitará o alcance de especificações mais ou menos equilibradas.

Equipamentos multimídia e de escritório baratos

Começamos com o mais básico, ou pelo menos o que consideramos mais básico, além dos mini PCs da Celeron. Supostamente, se estivéssemos procurando algo barato, o melhor seria ir para os processadores Athlon da AMD ou para o Pentium Gold da Intel. Nos dois casos , temos gráficos integrados de bom nível, como o Radeon Vega no primeiro caso, ou os gráficos UHD no caso da Intel, que suportam altas resoluções e um desempenho decente em tarefas pouco exigentes.

Neste campo, é totalmente inútil comprar uma placa gráfica dedicada. São CPUs com dois núcleos que não produzem o suficiente para amortizar o custo de um cartão. Além disso, os gráficos integrados nos proporcionam um desempenho semelhante ao que uma GPU dedicada de 80 a 100 euros ofereceria.

Equipamento de uso geral e jogos de baixo custo

Podemos considerar que um equipamento de uso geral seja aquele que responderá bem em muitas circunstâncias diferentes. Por exemplo, navegar, trabalhar no escritório, fazer pequenas coisas no design e até editar vídeos em nível amador e reproduzir ocasionalmente em Full HD (não podemos vir aqui e pedir muito mais).

Nesta área , o Intel Core i3 de 4 núcleos e alta frequência se destacará, e especialmente o AMD Ryzen 3 3200G e 5 3400G com gráficos Radeon RX Vega 11 integrados e um preço muito ajustado. Estes Ryzen são capazes de mover um jogo de última geração com dignidade em baixa qualidade e Full HD. Se queremos algo um pouco melhor, vamos para a próxima.

Computador com placa gráfica para jogos de médio e alto alcance

Sendo jogos de médio alcance, já podíamos comprar um Ryzen 5 2600 ou um Core i5-9400F por menos de 150 euros e adicionar uma GPU dedicada como a Nvidia 1650, 1660 e 1660 Ti ou o AMD Radeon RX 570, 580 ou 590. Não são más opções se não queremos gastar mais de 250 euros em uma placa gráfica.

Mas é claro que, se queremos mais, devemos fazer sacrifícios, e é isso que queremos para obter uma experiência de jogo ideal em Full HD ou 2K em alta qualidade. Nesse caso, os processadores comentados ainda são uma ótima opção por serem de 6 núcleos, mas poderíamos ir até o Ryzen 5 3600 e 3600X e o Intel Core i5-9600K. Com isso, valerá a pena atualizar para o RTX 2060/2070 Super da Nvidia e o RX 5700/5700 XT da AMD.

Equipe entusiasta de jogos e design

Aqui haverá muitas tarefas de renderização e jogos rodando com os filtros no máximo, portanto, precisaremos de uma CPU de pelo menos 8 núcleos e uma poderosa placa de vídeo. A AMD Ryzen 2700X ou 3700X será uma ótima opção, ou o Intel Core i7 8700K ou 9700F. Junto com eles, merecemos uma Nvidia RTX 2070 Super ou uma AMD Radeon RX 5700 XT.

E se queremos ser a inveja de nossos amigos, vamos entrar no RTX 2080 Super, vamos esperar um pouco pela Radeon 5800 e vamos obter um AMD Ryzen 3900X ou um Intel Core i9-9900K. No momento, os estripadores de rosca não são uma opção viável, embora o Intel X e XE da plataforma LGA 2066 sejam e tenham alto custo.

Conclusão sobre a placa gráfica e nossos modelos recomendados

Até agora, este post chega, no qual explicamos com detalhes suficientes o status atual das placas gráficas, bem como um pouco de sua história desde o início delas. É um dos produtos mais populares no mundo da computação, pois um PC para jogos certamente terá muito mais que um console.

Jogadores reais usam computadores para jogar, especialmente em e-sport ou jogos competitivos em todo o mundo. Neles, tente sempre obter o máximo desempenho possível, aumentando o FPS, diminuindo o tempo de resposta e usando componentes projetados para jogos. Mas nada seria possível sem placas gráficas.

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