L'eroe silenzioso del tuo computer

VRAM, o Video Random Access Memory, è un eroe silenzioso ma indispensabile all'interno dei nostri computer. Questa forma specializzata di RAM svolge un ruolo fondamentale nel rendering della grafica straordinaria che incontriamo nei videogiochi, nei film e nelle applicazioni professionali. Ma cos’è esattamente la VRAM e in cosa differisce dalla sua parente stretta, la RAM?

Le origini della Video Random Access Memory possono essere fatte risalire agli albori della computer grafica, quando l'elaborazione grafica era ancora agli albori. Alla fine degli anni '1970 e all'inizio degli anni '1980, la grafica computerizzata veniva utilizzata principalmente nella ricerca e nello sviluppo, con poche applicazioni nello spazio consumer. A quel tempo, l'elaborazione grafica veniva eseguita utilizzando computer mainframe o hardware speciali come terminali di grafica vettoriale.

Con la diffusione dei personal computer negli anni '1980, l'elaborazione grafica iniziò a spostarsi verso i PC. Tuttavia, la memoria limitata e la potenza di elaborazione dei PC dell’epoca rendevano l’elaborazione grafica una sfida significativa. Per affrontare questa sfida, i produttori hanno sviluppato schede grafiche specializzate che potrebbero essere installate nei PC per scaricare l'elaborazione grafica dalla CPU. Queste prime schede grafiche utilizzavano RAM standard per l'archiviazione dei dati grafici, ma incontravano rapidamente limitazioni a causa dei tempi di accesso lenti e della larghezza di banda ridotta della RAM tradizionale.

Per superare queste limitazioni, a metà degli anni '1980 furono sviluppati i primi chip di memoria ad accesso casuale video dedicati. Questi chip sono stati progettati specificamente per modelli di accesso casuale rapidi tipici del rendering grafico, con velocità di lettura e scrittura più elevate rispetto alla RAM tradizionale. L'introduzione della memoria ad accesso casuale video ha consentito alle schede grafiche di memorizzare trame, colori e modelli 3D più grandi, portando a un miglioramento significativo della qualità grafica.

Negli anni successivi, la memoria ad accesso casuale video ha continuato ad evolversi e migliorare. Sono state introdotte nuove tecnologie come GDDR (Graphics Double Data Rate) e HBM (High Bandwidth Memory), che offrono velocità di trasferimento ancora più elevate e un consumo energetico inferiore. Oggi, la VRAM è un componente essenziale dell'elaborazione grafica moderna, utilizzata ovunque, dai PC da gioco alle workstation professionali e ai data center.

Nonostante la sua importanza, la VRAM rimane in gran parte invisibile alla maggior parte degli utenti. Poche persone al di fuori del settore dell'hardware del computer sono consapevoli delle complessità della tecnologia Video Random Access Memory, eppure svolge un ruolo cruciale nel fornire le immagini straordinarie di cui godiamo ogni giorno.

Cos'è la VRAM?

VRAM sta per Video Random Access Memory. È un tipo specializzato di RAM utilizzato per memorizzare i dati di immagine per lo schermo di un computer. È dedicato esclusivamente alla gestione delle esigenze grafiche delle applicazioni, come videogiochi e software di editing video. Si integra direttamente nella scheda grafica e funge da buffer ad alta velocità tra la GPU e il display.

È importante per una varietà di attività, ma è particolarmente importante per i giochi. I videogiochi spesso richiedono grandi quantità di VRAM per archiviare texture, modelli e altri dati grafici. Se una scheda grafica non dispone di VRAM sufficiente, dovrà scaricare alcuni di questi dati sulla RAM di sistema, il che può ridurre significativamente le prestazioni.

La quantità necessaria dipende dai tipi di giochi e applicazioni che utilizzi. Per la maggior parte dei giocatori, 8 GB di VRAM sono un buon punto di partenza. Tuttavia, se giochi a giochi impegnativi ad alta risoluzione o utilizzi più monitor, potresti aver bisogno di più VRAM poiché la VRAM funziona secondo il seguente principio:

1. La GPU invia i dati alla VRAM, che li memorizza in un buffer
2. La GPU accede quindi ai dati nel buffer VRAM per eseguire il rendering di immagini e video
3. Le immagini e i video renderizzati vengono quindi inviati al display

Questo processo avviene molto rapidamente, molte volte al secondo, per fornire un'esperienza visiva fluida e senza interruzioni.

In cosa differisce la VRAM dalla RAM?

Sebbene siano entrambi tipi di memoria ad accesso casuale (RAM), hanno scopi e caratteristiche diverse.

La RAM è una memoria di uso generale utilizzata dalla CPU per archiviare dati e programmi attualmente in uso. La CPU vi accede molto frequentemente, quindi deve essere molto veloce.

La memoria ad accesso casuale video, invece, è progettata specificamente per l'elaborazione grafica. Viene utilizzato per archiviare texture, modelli e altri dati grafici necessari alla GPU per eseguire il rendering di immagini e video. Anche la memoria ad accesso casuale video deve essere molto veloce, ma non è necessario che sia generica come la RAM.

Ecco una tabella che riassume le principali differenze tra VRAM e RAM:

Caratteristica	VRAM	RAM
Scopo	Elaborazione grafica	Memoria per scopi generali
Velocità di accesso	Molto veloce	Molto veloce
Ultra-Grande	In genere inferiore alla RAM	Tipicamente superiore alla VRAM
Costo	Più costoso della RAM	Meno costoso della VRAM

Un'altra differenza fondamentale tra VRAM e RAM è che la memoria ad accesso casuale video è in genere a doppia porta, mentre la RAM è a porta singola. Ciò significa che la VRAM può essere letta e scritta simultaneamente, mentre la RAM può essere letta o scritta solo alla volta. Ciò rende la VRAM ideale per l'elaborazione grafica, dove la GPU deve essere in grado di accedere ed elaborare grandi quantità di dati molto rapidamente.

Anche la VRAM si trova generalmente sulla scheda grafica, mentre la RAM si trova sulla scheda madre. Questo perché la GPU deve essere in grado di accedere alla VRAM molto rapidamente e quindi deve essere fisicamente vicina alla GPU.

Qual è l'importanza della VRAM per i carichi di lavoro professionali?

La VRAM (Video Random Access Memory) è importante per i carichi di lavoro professionali perché consente alla GPU di archiviare e accedere rapidamente a grandi quantità di dati. Ciò è essenziale per attività come il rendering 3D, l'editing video e il calcolo scientifico.

Ad esempio, durante il rendering di una scena 3D, la GPU deve archiviare e accedere a texture, modelli e altri dati grafici. Se la GPU non dispone di memoria ad accesso casuale video sufficiente, dovrà scaricare alcuni di questi dati sulla RAM di sistema, il che può ridurre significativamente le prestazioni.

L'editing video è un altro carico di lavoro professionale che trae vantaggio dalla disponibilità di molta memoria ad accesso casuale video. Quando si modifica un video, la GPU deve archiviare e accedere ai fotogrammi video, nonché agli eventuali effetti aggiunti. Se la GPU non dispone di memoria ad accesso casuale video sufficiente, dovrà scaricare alcuni di questi dati nella RAM di sistema, il che può causare rallentamenti o blocchi della riproduzione.

L'informatica scientifica è un altro campo in cui la memoria ad accesso casuale video è importante. Molte applicazioni scientifiche utilizzano la GPU per eseguire calcoli complessi. Questi calcoli spesso richiedono che la GPU memorizzi e acceda a grandi quantità di dati. Se la GPU non dispone di VRAM sufficiente, dovrà scaricare parte di questi dati sulla RAM di sistema, il che può ridurre le prestazioni e persino causare errori.

Ecco alcuni esempi specifici di come viene utilizzata la memoria ad accesso casuale video nei carichi di lavoro professionali:

• Rendering 3D: È essenziale per il rendering di scene 3D, come quelle utilizzate nei film, nei videogiochi e nella progettazione architettonica
• Montaggio video: viene utilizzato per archiviare e accedere ai fotogrammi video e agli eventuali effetti aggiunti
• Informatica scientifica: Viene utilizzato per eseguire calcoli complessi, come quelli utilizzati nella modellizzazione climatica e nella scoperta di farmaci
• Elaborazione delle immagini: viene utilizzato per archiviare e accedere alle immagini, nonché a eventuali filtri o effetti applicati
• apprendimento automatico: viene utilizzato per addestrare ed eseguire modelli di machine learning, utilizzati per attività quali il riconoscimento delle immagini e l'elaborazione del linguaggio naturale

La quantità necessaria per i carichi di lavoro professionali dipenderà dalle applicazioni specifiche che utilizzi e dai tipi di progetti su cui lavori.

Più VRAM è sempre meglio?

Una quantità maggiore non è sempre migliore per i carichi di lavoro professionali, ma può essere utile per determinate attività. Ad esempio, se lavori con modelli 3D di grandi dimensioni o video ad alta risoluzione, una maggiore memoria ad accesso casuale video può migliorare le prestazioni consentendo alla GPU di archiviare e accedere a più dati senza doverli scaricare nella RAM di sistema.

Tuttavia, esiste un punto in cui una maggiore quantità di memoria ad accesso casuale video non fornisce alcun vantaggio significativo in termini di prestazioni. Questo perché anche la GPU deve avere una potenza di elaborazione sufficiente per gestire il carico di lavoro. Se la GPU non dispone di potenza di elaborazione sufficiente, l'aggiunta di ulteriore memoria ad accesso casuale video non farà la differenza.

In generale, è meglio averne quanto più possibile per i carichi di lavoro professionali, ma è importante scegliere una scheda grafica che abbia un equilibrio tra memoria ad accesso casuale video e potenza di elaborazione.

Come verificare la capacità della VRAM

Esistono due modi per verificare la capacità della memoria ad accesso casuale video del computer:

Utilizzando le impostazioni di Windows:

1. Apri il menu Start e digita “Impostazioni”
2. Clicca su "Sistema"
3. Fare clic su "Visualizza"
4. Fare clic su “Impostazioni schermo avanzate”
5. Fare clic su "Proprietà scheda video per Display 1"

Nella nuova finestra, cerca la riga che dice "Memoria video dedicata". Questa è la quantità di memoria ad accesso casuale video di cui dispone il tuo computer.

Utilizzando lo strumento di diagnostica DirectX:

1. Apri il menu Start e digita “dxdiag”
2. Fare clic sulla scheda "Visualizzazione".
3. Nella sezione "Dispositivo", cerca la riga che dice "Memoria display". Questa è la quantità di memoria ad accesso casuale video di cui dispone il tuo computer

Se disponi di più monitor, dovrai verificare la capacità VRAM per ciascun display separatamente. Per fare ciò, è sufficiente ripetere i passaggi precedenti per ciascun display.

È possibile aumentare la VRAM senza cambiare la GPU?

Sì, è possibile aumentare la VRAM senza cambiare la GPU. Esistono alcuni modi per farlo:

Aggiorna la VRAM esistente

Alcune schede grafiche consentono di aggiornare la VRAM aggiungendo più chip di memoria alla scheda. Questo può essere fatto sostituendo i chip VRAM esistenti con quelli di capacità maggiore o aggiungendo nuovi chip alla scheda.

Tuttavia, questa opzione potrebbe non essere disponibile per tutte le schede grafiche e potrebbe richiedere alcune competenze tecniche per eseguire l'aggiornamento.

Utilizzare un modulo di espansione VRAM

Alcune schede grafiche sono dotate di un modulo di espansione aggiuntivo della memoria ad accesso casuale video che può essere installato per aumentare la memoria ad accesso casuale video. Questi moduli in genere si collegano allo slot di memoria della GPU e forniscono ulteriore capacità VRAM.

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Utilizza la RAM di sistema come VRAM

In alcuni casi, è possibile utilizzare la RAM di sistema come memoria ad accesso casuale video. Questo è noto come "VRAM basata su RAM di sistema" o "SRV". SRV consente alla GPU di utilizzare una parte della RAM del sistema come VRAM, il che può aiutare a migliorare le prestazioni grafiche quando la GPU esaurisce la VRAM dedicata.

Tuttavia, l'utilizzo della RAM di sistema come memoria ad accesso casuale video può avere implicazioni sulle prestazioni, poiché potrebbe ridurre la quantità di RAM disponibile per altre attività di sistema.

Utilizza una soluzione VRAM ibrida

Alcune schede grafiche più recenti utilizzano una soluzione VRAM ibrida che combina i tipi di memoria GDDR6 (Graphics Double Data Rate 6) e HBM2 (High Bandwidth Memory 2). La memoria GDDR6 funge da tradizionale memoria ad accesso casuale video, mentre la memoria HBM2 viene utilizzata come memoria cache per archiviare i dati a cui si accede frequentemente.

Questo approccio aiuta a ridurre la quantità di trasferimenti di dati tra la GPU e la memoria di sistema, con conseguente miglioramento delle prestazioni e riduzione del consumo energetico.

Tieni presente che non tutte le schede grafiche supportano tutte queste opzioni, quindi è essenziale controllare la documentazione della tua GPU specifica o il sito Web del produttore per dettagli su quali opzioni sono disponibili per la tua scheda specifica.

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Credito immagine in primo piano: Racool_studio/Freepik.

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• Fonte: https://dataconomy.com/2023/10/20/what-is-vram-what-does-vram-do-in-gpu/