Los ordenadores portátiles o los Mini PC tienen un espacio extremadamente limitado. Sobre todo en ordenadores portátiles, la tarjeta gráfica viene soldada sobre la propia placa base para ahorrar espacio. Esto es un problema, ya que no la podremos actualizar. Precisamente, las tarjetas gráficas externas o eGPU nacen para solucionar este problema y te explicaremos sus características y diferencias con respecto a las tarjetas gráficas dedicadas.
Si eres aficionado a los videojuegos, ya sabes que cada vez estos demandan mayor cantidad de recursos. Esto hace que, en caso de tener un ordenado portátil para jugar o un Mini PC, no tardará mucho tiempo en quedarse «obsoleto». Como en los portátiles se suelta la tarjeta gráfica a la placa base, no hay posibilidad de actualizarla. Los Mini PC, directamente, suelen carecer de espacio para instalar una tarjeta gráfica.
Antes estos problemas, ser requería de algún tipo de solución que permitirá actualizarlos. La solución que se plantea son las tarjetas gráficas externas, que vendrían a ser la mejor solución posible. Pero, estas también tienen ciertas condiciones para poder ser usadas en estos sistemas.
¿Qué es una tarjeta gráfica externa?
La podemos definir como una tarjeta gráfica dedicada embebida en un chasis especifico que se comunica con el ordenador como si fuera un periférico. Gracias a este mecanismo podemos conectar una tarjeta gráfica adicional a un sistema cerrado no compatible. Se crean como solución para sistemas cerrados donde no se puede alterar este componente, como portátiles, ordenadores compactos y similares.
El chasis donde se instalan, en ciertos aspectos, difiere poco de una torre de ordenador. La mayor diferencia reside en que se crean para ser compactos y únicamente dar cabida a tarjetas gráficas. Internamente, cuentan con un conector PCI Express y una fuente de alimentación de gran potencia pensada solo para alimentar la gráfica. Destacar que algunos de estos chasis pueden dejar espacio para unidades SSD M.2 y suelen llevar en la parte trasera algunos puertos USB adicionales.
¿Puede cualquier tarjeta gráfica ser externa?
La respuesta rápida y sencilla es sí, cualquier tarjeta gráfica que tenemos actualmente puede convertirse en un modelo externo, ya que como podemos imaginar, lo que realmente permite que se considere externa en estos casos es la carcasa que utiliza, no la propia gráfica en sí. En general los modelos que crean una carcasa para tener una tarjeta gráfica externa suelen ser bastante escasos por motivos obvios, y es que de normal no es que se utilicen demasiado ya que para tener un dispositivo adicional que ocupa tanto espacio, lo mejor es tener un ordenador normal y corriente.
Aun así hay algunas marcas que las comercializan, Razer o Cooler Master son algunas de las marcas que nos permiten conseguir este tipo de chasis para incorporar una gráfica y poder utilizarla en un portátil u otro dispositivo similar que no pueda incorporarla dentro del mismo. Pero uno de los mayores problemas que podemos encontrar está en que como podemos imaginar, no es algo que resulte para nada barato, sin ir más lejos el modelo que hemos mencionado de Cooler Master tiene un precio de unos 350€, y como podemos imaginar, no incluye ninguna gráfica.
¿Por qué son difíciles de ver?
Hay varios motivos por los cuales este tipo de soluciones son complicadas de ver. El primero motivo es que requieren una conexión de gran ancho de banda, similar a PCI Express. Los primeros modelos se basaban, precisamente, en puertos PCI Express externos, algo que no existía en ordenadores portátiles comerciales. Posteriormente, pasaron a usar la interfaz Thunderbolt.
El problema inicial que se encontraron las eGPU es la enorme falta de portátiles que soportarán Thunderbolt. Además, aquellos que soportaban esta interfaz tenían, en muchos casos, tarjetas gráficas potentes y era innecesario este complemento. Podemos decir que, llegaron un poco antes de hora y terminaron pasando bastante desapercibidas más allá de ciertos entornos.
Además, el problema de las gráficas externas reside en el coste. Hablamos de dos elementos, por un lado, la tarjeta gráfica y la otra la caja contenedora. Estos sistemas utilizan tarjetas gráficas comerciales, como las que puedes encontrar en cualquier tienda, así que debes pagar su precio de mercado. Adicionalmente, debes adquirir una caja o chasis especifico, el cual tiene otro coste. Habitualmente estos rondan entre los 200-500 euros, según las capacidades y la fuente de alimentación.
Esto hace que, en conjunto, el sistema pueda costar cerca más de 1.000 euros, en caso de querer instalar una gráfica de gama media. Por tanto, debido al elevado coste y la limitada compatibilidad, no es un producto especialmente habitual. Y eso que no hemos hablado de los problemas que presentan.
¿Rinde igual que una tarjeta interna?
La respuesta simple y directa a la pregunta es NO. Y es que existen una serie de cuellos de botella asociados, por lo que es necesario entender la comunicación que existe habitualmente entre la tarjeta gráfica y el procesador del sistema para poder ver a través de la lógica y el conocimiento dónde se encuentra el cuello de botella.
Por cada fotograma que se genera, la GPU necesita una lista de pantalla que es creada antes de cada uno de ellos por la CPU. Dicha lista no se almacena en la RAM de vídeo, ya que el procesador no tiene acceso a ella. Por lo que es necesario que la tarjeta gráfica vaya a buscar la información a la RAM y esto lo hace a través del puerto PCI Express, el cual al contrario de otras interfaces para periféricos no tiene que pasar por la IOMMU y esto le permite disminuir la latencia.
Hay que tener en cuenta que a la hora de renderizar una escena cada milisegundo cuenta y la cosa no empieza cuando esta empieza a dibujar, sino mucho antes y es por eso que conseguir la DisplayList en una tarjeta gráfica externa llegue a la misma velocidad que con una interna es imposible.
El problema de los lotes gráficos
Los llamados lotes gráficos son un punto importante en el rendimiento de los juegos. Con ello nos referimos a la enorme cantidad de datos que se transmiten desde la RAM del sistema a la VRAM de la gráfica a través del puerto PCI Express. No es solo la lista de pantalla, sino todos los datos visuales como texturas, modelados, programas, shader que son necesarios para construir cada fotograma que aparece en pantalla.
El problema es que el ancho de banda para ello es mucho más bajo y esto significa que la velocidad a la que se transmiten los datos también, lo cual es otro punto negativo de cara al rendimiento.
¿Existe alguna solución a esas limitaciones?
El motivo por el cual la interfaz PCI Express convencional es corta en longitud es debido a que si alargamos el cable, la resistencia creada acabaría aumentando enormemente el consumo energético. Por lo que las interfaces PCI Express externas suelen tener una cantidad de líneas de conexión mucho más bajas para el mismo consumo. Esto es menos ancho de banda por el mismo consumo energético, lo cual es fatal.
Es por ello que se optó por una interfaz óptica como Thunderbolt que por su naturaleza no sufren el problema del aumento de resistencia con la distancia. No obstante, se encuentra limitada en cuanto a ancho de banda y esto es algo que añade latencia adicional a la comunicación de la tarjeta gráfica externa. Dicho de otra manera, la externalización de la misma tiene como consecuencia una pérdida importante de la potencia gráfica de la misma.
Por el momento a nivel doméstico no existe solución, aunque en superordenadores y servidores de gran tamaño se están utilizando interfaces PCI Express ópticas. Las cuales tienen el ancho de banda de una interfaz del mismo nombre, aunque sin las limitaciones provocadas de una interconexión por cable de cobre. Es decir, el poder mantener el mismo ancho de banda independientemente de la distancia a la que se encuentre la tarjeta gráfica. Claro está que no hay planes para implementar este conector en los ordenadores portátiles.
¿En qué casos merecería la pena optar por una gráfica externa?
Como bien hemos visto las gráficas externas son una solución que no tiene un mercado excesivamente grande. Este tipo de modelos se caracterizan por ofrecer la capacidad de mejorar las funciones de un sistema que no puede integrarlas de forma interna. Pero por el camino pierde bastantes características.
Por lo general el uso que se les da es muy limitado y tiene que ver con funciones como el gaming en ordenadores portátiles. También se puede utilizar en las consolas que se han lanzado al mercado en los últimos años. Modelos como la ASUS ROG Ally se benefician en gran medida de su potencia, pero el precio combinado de una gráfica externa y la consola siempre será similar o mayor al de un PC gaming.
Esto significa que obviamente optar por una de ellas en este caso es una solución peor que comprar directamente un ordenador orientado para este propósito. Pero con la llegada de las nuevas tecnologías hemos visto cómo estos modelos se han ido adaptando con el objetivo de ofrecer una serie de funciones adicionales relacionadas con la inteligencia artificial.
Debido a que las GPU forman parte del ecosistema de hardware más utilizado para IA, las gráficas externas se presentan como una solución ideal para ello. Permiten ejecutar modelos LLM con millones de parámetros sin necesidad de construir un ordenador de tipo Workstation el cuál suele ser bastante más caro.
Más allá de estos dos casos no tienen mucha más cabida en el mercado. Otro de los que se podía aplicar hace años era la minería de criptomonedas, pero con los cambios implementados en muchas de estas divisas digitales, ya no sirven prácticamente para nada. Por lo que si estáis pensando sobre cuáles son los usos que puede tener una GPU externa están bastante claros, IA o gaming.