Tudo que você precisa saber sobre placa de vídeo

Uma das peças de PC mais afetadas pela atual crise de semicondutores, e de grande importância para o público gamer, a placa de vídeo é a responsável pelos gráficos do computador e evolui rapidamente, integrando cada vez mais tecnologias modernas, como Ray Tracing. Similar a outros elementos de uma máquina, essas soluções são complexas, com especificações diversas que requerem atenção.

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Para te ajudar a escolher a melhor placa de vídeo para as suas necessidades, o Canaltech montou um artigo completo com todas as informações que você precisa saber sobre o componente, incluindo histórico, marcas, principais especificações e muito mais.

Diferenças entre CPU e GPU

Apesar de seguirem conceitos parecidos, e serem fabricadas a partir de discos de silício, a Unidade Central de Processamento, ou CPU, tem pontos fortes e fracos que se opõem às vantagens e desvantagens da Unidade de Processamento Gráfico, ou GPU. Como o nome sugere, a CPU é a responsável pelos cálculos mais complexos de um computador, gerenciando todas as funcionalidades da máquina.

Esse chip contém uma quantidade razoável de núcleos, entre 2 núcleos nos modelos mais simples a até 64 núcleos nas variantes mais avançadas, com cada um sendo equipado com pequenos componentes que realizam cálculos variados para executar as tarefas. Tudo o que é realizado pelo computador passa pela CPU — desde a instalação de arquivos e cálculos de física em um jogo, até o movimento do mouse.

A GPU, por outro lado, é especializada no processamento de gráficos, realizando cálculos complexos de geometria e outros elementos 2D e 3D. Essas equações estão mais otimizadas para a GPU, e ainda que pudessem ser feitas pela CPU, sofreriam com lentidão devido aos milhões de outros processos que estão sendo realizados.

Curiosamente, no passado, a CPU foi utilizada para processamento gráfico por muito tempo, método conhecido como renderização por software, que entregava resultados satisfatórios para o período, mas nada otimizados. Com a chegada das GPUs e a aceleração de hardware, o processamento gráfico evoluiu exponencialmente, entregando maior velocidade e consequentemente dando maior liberdade criativa aos desenvolvedores.

Um ponto forte interessante das GPUs é a capacidade de calcular matrizes complexas de dados, e realizar cálculos em paralelo com uma única instrução, característica que incentivou o crescimento do uso de GPUs por cientistas, que precisam lidar com quantidades massivas de dados, e em áreas como Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina.

É importante destacar que, tecnicamente falando, o termo "GPU" normalmente se refere ao chip que equipa as placas de vídeo, enquanto "placa de vídeo" é o conjunto instalado no computador — a grande placa com ventoinhas e dissipador de calor conectada à placa-mãe. Ainda assim, ambos podem ser utilizados substituindo um ao outro, para se referir ao componente de maneira mais didática e simples.

Marcas de placa de vídeo e um breve histórico do mercado de GPUs

Na década de 1990, o mercado era inundado de marcas de placas de vídeo, incluindo nomes de peso como 3dfx Interactive e Matrox. Na época, não havia padrões básicos a serem seguidos como ocorre atualmente, e situações curiosas, como alguns jogos rodarem melhor em determinados modelos de placas de vídeo, eram recorrentes.

Com o passar dos anos, muitas dessas companhias foram adquiridas por empresas maiores, como a ATI Technologies, ou acabaram falindo, como a 3dfx Interactive. Um ponto positivo desse processo conturbado foi a criação de muitos dos padrões utilizados em gráficos atualmente, que permitiram a evolução mais rápida das placas de vídeo.

A ATI Technologies foi líder de mercado por muitos anos, até ter sido adquirida pela AMD em 2006. Com as placas Radeon, a AMD lutou pela liderança por muito tempo, até se posicionar como forte opção entre soluções mais acessíveis. A situação mudou recentemente com a chegada da linha Radeon RX 5000, e a empresa ganhou força no ano passado com o lançamento da família Radeon RX 6000, extremamente competitiva mesmo nos segmentos entusiastas.

Apesar de não ter inventado a GPU, a Nvidia foi a responsável por popularizá-las ao trazer ao mercado a primeira GPU moderna que levou ao surgimento das soluções como são conhecidas atualmente com a GeForce 256, combinando componentes como motores de renderização, iluminação e cálculo de triângulos em um único chip — até então, as placas de vídeos utilizavam chips separados para essas funções.

A empresa também adquiriu as tecnologias da 3dfx durante o processo de falência, e hoje é reconhecida pela família de placas GeForce RTX, tendo sido a primeira a trazer ao mercado soluções capazes de aplicar a tecnologia de Ray Tracing em tempo real — recurso complexo que permite simular o comportamento da luz em jogos.

Hoje, AMD e Nvidia compartilham o mercado de placas de vídeo basicamente sozinhas, com maior domínio da Nvidia, ainda que a AMD esteja ganhando espaço nos últimos anos com soluções cada vez mais robustas. Além disso, uma terceira gigante chegará para concorrer em 2022: a Intel, conhecida pelas CPUs que produz, que estreará as placas de vídeo Intel Arc no início do próximo ano.

Principais pontos a considerar na hora de comprar uma placa de vídeo

Na hora de adquirir sua placa de vídeo, além do posicionamento dado pela própria fabricante, como a numeração utilizada nos nomes e o preço, é importante ficar de olho nas especificações que as GPUs oferecem, e se estão de acordo com o seu uso — placas modernas mais simples conseguem rodar jogos em Full HD com certa facilidade, mas soluções mais potentes são necessárias para resoluções mais altas, por exemplo. A seguir estão algumas das configurações mais importantes a se ficar de olho:

Arquitetura

Basicamente, a arquitetura é o design desenvolvido pelas fabricantes para o chip, ditando a maneira como a GPU será construída, englobando os recursos específicos e como os cálculos serão realizados. A tecnologia de Ray Tracing, por exemplo, foi adicionada às placas de vídeo da Nvidia com a arquitetura Turing, da série GeForce RTX 2000, enquanto a AMD adotou o recurso com a arquitetura RDNA 2, da família Radeon RX 6000.

Núcleos

Assim como nas CPUs, os núcleos são as unidades básicas que compõem uma GPU e são responsáveis pelo processamento, com a diferença de haver uma quantidade muito maior. Considerando as diferenças de arquitetura entre as companhias, não se pode comparar essa contagem entre marcas diferentes, e até mesmo entre modelos de uma mesma arquitetura — é necessário avaliar também a frequência, poder computacional e outros aspectos. Ainda assim, uma maior quantidade de núcleos geralmente se traduz em maior desempenho.

Frequência (GHz)

Também chamado popularmente de clock, é o número de pulsos elétricos executados na GPU por segundo, medido atualmente em Gigahertz (GHz). A cada pulso, um número de instruções e cálculos são realizados, e no geral clocks mais altos representam um número maior de instruções realizadas por segundo, consequentemente resultando em melhor desempenho.

Ainda assim, outros aspectos também devem ser considerados, como a arquitetura — uma arquitetura mais eficiente, capaz de realizar um número maior de cálculos a cada pulso, resulta em mais desempenho, mesmo quando o clock é mais baixo.

Total Graphics Power (TGP) e Total Board Power (TBP)

O consumo de uma placa é outro parâmetro importante, ainda que seja um elemento bastante confuso, devido às múltiplas siglas anunciadas pelas fabricantes. As duas mais importantes são a Total Graphics Power (TGP), que se refere à GPU e os componentes que a acompanham, e a Total Board Power (TBP), que também considera o sistema de resfriamento e iluminação RGB.

É importante conferir com calma esses valores para cada modelo, já que AMD e Nvidia os utilizam de maneiras diferentes. Com eles em mãos, é possível saber se a fonte do seu computador será capaz ou não de manter o sistema funcionando sem problemas, mesmo em momentos de pico, em que desligamentos repentinos podem acontecer caso o consumo exceda a capacidade da fonte.

Memória RAM de vídeo (VRAM)

A memória RAM de vídeo, Video RAM ou apenas VRAM funciona de maneira similar à RAM do computador, sendo a memória dedicada à GPU para armazenar os dados importantes que serão necessários naquele momento, como modelos 3D e texturas, em uma região mais próxima ao chip. Manter as informações na VRAM aumenta o desempenho e reduz o consumo de energia, já que a GPU precisará acessar menos o armazenamento do computador para buscar os dados. Quanto mais VRAM, melhor.

Largura de banda (GB/s)

De maneira bastante resumida, é a quantidade de dados que a GPU consegue transferir a partir e para a VRAM em um segundo, atualmente medido em Gigabytes por segundo (GB/s). Quanto maior a largura de banda, melhor, considerando que mais dados são acessados em menos tempo.

Velocidade da memória (Gbps)

Também conhecido como memory clock, é basicamente a frequência em que os chips de memória da VRAM operam, sendo medida po Gigabits por segundo (Gbps). Essa frequência está ligada ao tipo da memória (GDDR5, GDDR6) e na maioria das placas modernas, que utilizam memórias GDDR6, estão estabelecidas nos 16 Gbps, ainda que placas mais potentes sejam capazes de atingir até 19 Gbps. Quanto maior o clock, melhor. É importante prestar atenção nas unidades de medida — os Gbps utilizado nos clocks das memórias são diferentes dos GB/s medidos na largura de banda.

Memory Interface Width (bit)

De maneira bastante simplificada, é a largura do caminho que a GPU utiliza para buscar informações nas memórias, medida em bit (128-bit, 384-bit) — vale lembrar que cada byte é composto por 8 bits —, representando a quantidade de instruções que trafegarão a cada pulso. Quanto maior, melhor. A Memory Interface Width está intimamente ligada com a largura de banda, já que aliada à velocidade da memória, define a quantidade de dados que a GPU conseguirá acessar na memória.

Poder computacional (TFLOPs)

Medido em Tera Operações de Ponto Flutuante por Segundo, ou somente Teraflops (TFLOPs), é a capacidade da placa de realizar cálculos complexos. É extremamente importante ressaltar que o número de TFLOPs não é o único fator a ser considerado na hora de se definir o poder de uma placa de vídeo, já que diferentes fabricantes e até mesmo diferentes arquiteturas influenciam no resultado final, sendo impossível de compará-las diretamente.

Por exemplo, 1 TFLOP da arquitetura RDNA 1 das Radeon RX 5000 acaba entregando menos desempenho que 1 TFLOP da arquitetura RDNA 2 das Radeon RX 6000. Ainda assim, o número ajuda a ter uma noção da potência da placa.

Dimensões

Uma das características importantes pouco comentadas é o tamanho da placa. É importante conferir as dimensões do modelo que você pretende comprar, para garantir que a placa terá espaço suficiente no seu gabinete, sem encostar em outros componentes. Isso é especialmente importante em modelos mais robustos, que costumam ter uma área maior com duas ou mesmo três ventoinhas para dissipação de calor — sem falar nos modelos com resfriamento líquido AIO —, e consequentemente acabam ocupando mais espaço dentro do seu gabinete.

Placas de vídeo antigas ou usadas são opções interessantes

Geralmente, placas uma ou duas gerações mais antigas costumam ser uma boa pedida — os modelos de maior desempenho sofrem cortes de preço e se tornam opções atraentes. No entanto, é importante avaliar com cuidado a relação de custo, desempenho e recursos oferecidos, já que por vezes comprar uma GPU mais simples da geração mais recente pode ser uma escolha melhor, especialmente quando há troca de arquitetura entre as gerações.

Você também pode buscar por placas usadas, caso não se importe com a experiência de adquirir um produto novo de fábrica, que podem aparecer com preços muito interessantes com frequência. Ainda assim, mais uma vez é necessário ter o cuidado de avaliar a relação custo-benefício, bem como a origem do produto — GPUs utilizadas na criptomineração podem apresentar problemas pelo estresse ao qual são submetidas, por exemplo.

Fonte: Newegg, Medium, Cyberindeed