¿Qué es una tarjeta gráfica externa y por qué no se suelen ver?

Uno de los mayores limitaciones de ciertos tipos de ordenador como los AIO de sobremesa, los portátiles o los MiniPC son sus limitadas capacidades de expansión. Lo que nos lleva a no poder reemplazar o añadir el hardware gráfico por otro mucho más potente. No obstante existe la posibilidad de añadir una tarjeta gráfica externa. ¿Cómo son y en que se diferencian de las convencionales?

En el caso de que necesites para jugar o para cualquier otra tarea un ordenador con una tarjeta gráfica potente lo mejor que puedes hacer es adquirir una torre, ya que no solo te permitirá instalar la que tú quieras, sino que vas a pagar mucho menos para alcanzar el rendimiento que necesitas. Aunque puede ser que tengas un portátil u otro tipo de ordenador sin capacidades de expansión y te haga falta una tarjeta gráfica externa. Si es así deja que te digamos de entrada que no todos los PC soportan el tipo de conexión necesaria para poder conectar una.

¿Qué es una tarjeta gráfica externa?

Cómo su nombre indica una tarjeta gráfica externa es aquella que no se encuentra dentro de la caja del PC, sino en una pieza separada y, por tanto, se comunica con el PC como si fuese un periférico. Lo cual nos permite dar más potencia en cuanto a gráficos a un ordenador que en teoría no se puede expandir en ese sentido. Por lo que en principio son una buena solución si no utilizamos una torre. No obstante vienen con una serie de limitaciones asociadas.

portátil con tarjeta gráfica externa

Dado que son los conectores PCI Express los que se encargan, por un lado, de alimentarla con la electricidad necesaria y por el otro de transmitir los datos a través de la misma. Y es aquí donde entramos con dos problemas importantes. El primero de ellos es que la transferencia de datos que se requieren entre la GPU y la RAM es demasiado alta como para que su consumo no esté aconsejado en una interfaz externa para periféricos y no hablemos del consumo energético, el cual provoca que las GPU externas necesiten de fuentes de alimentación aparte.

¿Por qué son difíciles de ver?

En realidad no existen las tarjetas gráficas externas, sino cajas que nos permiten colocar estas en el interior de las mismas y que utilizan una interfaces externas de gran velocidad para conectarse. Inicialmente, muchas de ellas usaban puertos PCI Express externos, pero el alto consumo de los mismos solo para comunicarse hizo que se empezarán a adoptar interfaces como Thunderbolt. Por lo que deberás procurar que tu PC tenga dichas conexiones. En el caso concreto de la caja deberás mirar que esta contenga una fuente de alimentación suficientemente potente y que su interior te permita colocar el modelo que quieres instalar.

eGPU Tarjeta Gráfica Externa

Todo ello se transforma en un sobrecoste enorme y si a esto le sumamos que muchas de ellas son modelos que solo vende el fabricante de un modelo de PC en concreto y al ser una pieza exclusiva cobran por ello y no precisamente por un precio bajo, ya que nos podemos encontrar cajas externas que pueden costar tanto como un modelo de gama media para luego tener que sumarle el coste del ordenador entero que suele ser mayor que el equivalente en sobremesa. Por lo que con dichas premisas, entenderéis los que leáis esto el motivo por el cual no se prodigan mucho.

Tampoco las vemos en minería, ya que esto se añade a la cantidad de dinero a recuperar y, por tanto, son mucho menos rentables, pese a que en esta aplicación los problemas de rendimiento relacionados con el renderizado como la velocidad en la que consigue la DisplayList y los lotes de datos gráficos no son un problema.

¿Rinde igual una tarjeta gráfica externa que una interna?

La respuesta simple y directa a la pregunta es no y es que existen una serie de cuellos de botella asociados a ello, pero 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 donde se encuentra el cuello de botella.

Tarjeta gráfica externa eGPU

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 las limitaciones?

El motivo por el cual la interfaz PCI Express convencional es corta en longitud es debido a que si alargamos la longitud del 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.

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