Scheda grafica integrata e dedicata: la prima sarà sempre più utile

Le schede grafiche integrate, altrimenti dette iGPU, sono spesso parte integrante del processore. Sebbene esistano alcuni modelli sprovvisti di scheda grafica integrata (o meglio c’è ma è disattivata), i moderni processori integrano funzionalità grafiche di base che sono più che sufficienti per gestire il lavoro di ufficio e le esigenze multimediali.

Le schede grafiche dedicate sono progettate specificamente per offrire prestazioni grafiche più elevate. Sono dotate di processori grafici (GPU) più potenti e di una maggiore quantità di memoria video dedicata. Le schede grafiche integrate, infatti, condividono la memoria di sistema con la CPU e sono molto meno potenti.

Una scheda grafica dedicata (o discreta) è adatta a svolgere calcoli grafici complessi grazie alla presenza di un numero maggiore di core CUDA o stream processor. Si tratta quindi di prodotti particolarmente adatti per il rendering di giochi, per le applicazioni di grafica 3D, per l’editing video e per altre attività impegnative.

La scheda grafica integrata è inutile sui sistemi dotati di scheda video dedicata?

Sui sistemi che utilizzano una scheda grafica dedicata, la presenza della iGPU può sembrare del tutto inutile. In realtà, questa configurazione porta con sé comunque dei vantaggi.

Quando non è necessaria una potenza grafica elevata, la scheda grafica integrata può gestire le operazioni grafiche di base con un minore consumo energetico rispetto alla scheda grafica dedicata. Ciò può tradursi in una maggiore durata della batteria su dispositivi portatili, ad esempio i comuni notebook.

La scheda grafica integrata può essere inoltre utilizzata per gestire l’output video su monitor secondari. In questo modo è ad esempio possibile collegare due monitor al PC riservando l’utilizzo della scheda dedicata alle applicazioni graficamente più intensive.

Tante schede grafiche integrate offrono comunque funzionalità di accelerazione hardware per la riproduzione di contenuti multimediali: si pensi alla decodifica e codifica dei video a risoluzione elevata.

Già oggi è possibile scegliere la scheda grafica da usare in Windows e lo stesso Windows 11 mette a disposizione una funzionalità rinnovata per definire quale GPU deve utilizzare ogni singola applicazione installata sul sistema. Basta digitare Impostazioni grafica nella casella di ricerca del sistema operativo, premere Invio, scegliere l’applicazione da configurare quindi Opzioni.

La schermata Grafica preferita, consente di scegliere quale scheda video usare per l’applicazione selezionata. Per impostazione predefinita, infatti, è Windows 11 a decidere. Attraverso la sezione Grafica preferita, tuttavia, si ha la possibilità di personalizzare l’impostazione e suddividere i carichi di lavoro in modo intelligente.

Il ruolo della scheda grafica integrata diventa più importante

Come abbiamo visto, Windows 11 inizia timidamente ad offrire alcune funzionalità per personalizzare il comportamento delle schede video installate sul sistema. In futuro, tuttavia, il ruolo della scheda grafica integrata potrebbe diventare centrale. Anche sui sistemi con una configurazione hardware particolarmente spinta.

Quando si utilizzano applicazioni che si appoggiano per larga parte alla GPU (videogiochi ma non solo…) capita che si registrino “tempi morti”, con le performance che ne risentono negativamente.

Si prenda come esempio il concetto di preframe. In ambito grafico, una delle elaborazioni più importanti ha a che fare con lo stabilire quali oggetti sono effettivamente visibili in ogni frame e quali no. Questo compito viene svolto dalla GPU principale durante la generazione del frame. Da qualche tempo si fa ricorso al pre-rendering, approccio che consiste nel generare non un frame con tutte le informazioni complete, ma un’immagine il più semplice possibile per sapere quali oggetti saranno visibili nel frame seguente.

Cos’è il pre-rendering

Si tratta di qualcosa che si rivela di facile implementazione perché il driver grafico deve solo “abbozzare” il fotogramma successivo al fine di riassumerne le informazioni salienti e consentire alla scheda grafica di sapere come comportarsi quando genera il frame finale. Pensate al pre-rendering come allo schizzo realizzato da un disegnatore prima di produrre il lavoro completo.

Con il pre-rendering viene completamente scartata tutta la geometria che si trova fuori dal campo visivo, dietro a un oggetto più grande o troppo lontano. Per preparare il terreno ai fini del Ray Tracing, una struttura ad albero indica la posizione di ciascun oggetto. Inoltre, si predispone un approccio basato sul rendering “per tile“: grazie all’ordinamento della geometria in base alla posizione sullo schermo, viene ridotto anche l’impatto sull’utilizzo della memoria video.

Dal momento che solo nelle fasi successive alla rasterizzazione si spostano più dati e, di conseguenza, è maggiore la potenza grafica necessaria, creando un preframe semplificato si può lavorare su hardware molto più semplice. Ecco quindi che la scheda integrata nel processore torna a rivestire un ruolo essenziale.

Cosa contiene il preframe generato dalla scheda integrata

Il preframe costruito dalla scheda integrata è un elemento che non sarà mai visibile sullo schermo. Esso omette alcune parti della pipeline 3D per accelerare la costruzione. Mancano gli shader grafici, le texture, le informazioni sul colore, gli effetti di post-elaborazione dell’immagine.
L’idea è quella generare i preframe in pochi millisecondi, in modo che le informazioni siano pronte in tempo utile per consentire alla GPU di utilizzarle a proprio vantaggio e generare il fotogramma finale in maniera ancora più veloce ed efficace.

Con la soluzione proposta, scheda grafica dedicata e integrata coopererebbero per offrire prestazioni migliorate e risultati ottimizzati. Il fatto è che la soluzione descritta potrebbe diventare accessibile all’atto pratico solo quando l’architettura di entrambe le GPU è la medesima o almeno è compatibile.

Questo, purtroppo, rappresenta già di per sé un problema: NVidia, diversamente rispetto a Intel e AMD, non dispone di una CPU x86 con sezione grafica integrata. L’idea del preframe è ideale per le GPU con un gran numero di core; tuttavia, con l’aumento progressivo dei costi di costruzione dei chip, qualsiasi aiuto esterno è il benvenuto.