¿Sabes por qué tu tarjeta gráfica necesita alimentación extra?

¿Sabes por qué tu tarjeta gráfica necesita alimentación extra?

Rodrigo Alonso

Es posible que te hayas preguntado por qué tu tarjeta gráfica necesita alimentación adicional y no vale con conectarla a la placa base y ya está. Muchas tarjetas gráficas, básicamente todas salvo las de gama baja, necesitan alimentación adicional para poder funcionar adecuadamente y nos vemos obligados a conectar los cables directamente desde la fuente de alimentación. En este artículo te explicamos por qué, y ahondamos en la respuesta ya no solo para contarte cuáles son los motivos, sino también todo lo que vas a poder encontrarte por el camino.

A veces resulta un engorro el tener que pasar cables desde la fuente de alimentación hasta la tarjeta gráfica, quedando muchas veces por medio y ensuciando la estética del interior de nuestro sistema. No obstante, que las tarjetas gráficas necesiten estos conectores extra tiene sentido y, de hecho, es necesario para que puedan funcionar. Si una tarjeta gráfica tiene conectores de alimentación y no los conectamos sus correspondientes cables desde la fuente, directamente no funcionará. Si acabas de comprar una gráfica nueva y no te funciona, comprueba que has conectado la alimentación adicional lo primero de todo.

 

La tarjeta gráfica es el componente de mayor consumo

El motivo de ello es que los chips que las presiden, las llamadas GPU, son procesadores con una naturaleza distinta a la de los procesadores centrales o conocidos como CPU. Debido a que tienen que trabajar a gran velocidad tratando con los miles de millones de vértices, píxeles y otras primitivas gráficas a gran velocidad, lo más eficiente es que sean una arquitectura construida en paralelo. Dicho de otra manera, tenemos decenas, cientos y en algunos casos incluso miles de núcleos trabajando al mismo tiempo, cada uno de ellos con cientos de unidades para un total de miles o incluso decenas de miles de operaciones realizándose al mismo tiempo.

alimentacion tarjeta gráfica

Por este motivo, una CPU (procesador) está compuesta por pocos núcleos, pero con una estructura muy compleja que les permite realizar prácticamente cualquier tipo de operación, mientras que una GPU tiene una gran cantidad de núcleos, pero con una estructura muy simple pero que realizan casi siempre la misma tarea (o al menos el mismo tipo de tareas, por eso pueden ser mucho más simples y haber más).

Lógicamente, todos estos núcleos requieren energía, pero también la requiere la comunicación interna y la memoria gráfica que todas las tarjetas gráficas tienen. Todo esto aunado hacen de la tarjeta gráfica el componente que más consumo de energía tenga en el ordenador, incluso más que el propio procesador. Piensa que un procesador de 100W ya se considera de alto consumo, mientras que si este consumo fuera de una GPU, se consideraría de bajo consumo.

 

La alimentación de la tarjeta gráfica

Las tarjetas gráficas hacen uso de la interfaz en paralelo PCI Express de la placa base, que es capaz de proporcionar hasta 75 W de potencia a los periféricos que le conectemos (sí, una tarjeta gráfica se considera un periférico en este ámbito porque es un elemento externo que se conecta a la placa base). Eso sí, esto no significa que todo lo que vaya bajo ese puerto consuma precisamente dicha cantidad, pero 75W es el máximo de energía que la placa le puede proporcionar sin necesidad de conectar alimentación adicional.

Históricamente, era normal que a medida que este componente se iba modernizando se fue necesitando más y más potencia. ¿La solución? Crear un zócalo nuevo que dé más potencia. Así pues, se pasó del PCI al AGP y de este al PCI Express.

Cuando los 75 W del PC Express se quedaron cortos, idearon una forma elegante de no tener que cambiar el estándar mediante el que se conectan las gráficas a la placa base; en principio y durante más de 15 años han sido dos:

  • El conector de 6 pines que da hasta 75 W de potencia adicional.
  • El conector de 8 pines con hasta 100 W de potencia adicional.

En realidad, la cantidad de conectores que se le pueden conectar a una tarjeta gráfica no están limitadas en número, pero se suele ahorrar en la cantidad de pines, que con un cálculo matemático simple ya te habrás dado cuenta que cada uno de ellos es capaz de suministrar hasta 12,5W de potencia adicional.

De esta manera, si por ejemplo una tarjeta gráfica necesita 225W (siempre hablando de máximos) para funcionar, necesitaría en total los 75W que le da el zócalo PCIe y otros 150W adicionales directamente desde la fuente de alimentación, que en este caso podrían ser dos conectores de seis pines cada uno.

 

El nuevo conector de alimentación 12VHPWR

El aumento del consumo de las tarjetas gráficas obliga que algunos modelos con overclocking de fábrica utilicen tres conectores PCIe de 8 pines para la alimentación, y esto genera dos problemas: primero, hace que diseñar el PCB sea complicado ya que se requieren de mayor circuitería. Segundo, también supone un problema de gestión del cableado para el usuario.

be quiet Pure Power 12M

Con la llegada de las tarjetas gráficas RTX 40 Series, NVIDIA introdujo un nuevo conector de alimentación llamado 12VHPWR, aprovechando el estándar ATX 3.0 de las fuentes de alimentación aunado al estándar PCIe 5.0. Este conector, dependiendo de la fuente, es capaz de suministrar desde 450 vatios en los modelos de menor potencia hasta 600W en los de más alta potencia, y todo ello con un único conector de 16 pines (y eso que 4 de ellos son de control).

Este nuevo conector y el nuevo estándar permiten ya no solo simplificar el cableado, haciendo que con un solo conector podamos dar servicio a cualquier tarjeta gráfica moderna, sino que se ha mejorado notablemente en términos de eficiencia; hasta ahora, la gráfica y la fuente de alimentación no tenían comunicación alguna, de manera que la fuente nunca sabía cuánta potencia estaba requiriendo la gráfica en cada momento. Con este nuevo conector esto cambia, y la gráfica y la fuente están en constante comunicación de forma que si la gráfica le pide 100W a la fuente, ésta le proporciona los 100W, ni uno más, ni uno menos, ahorrando así energía desperdiciada y reduciendo la generación de calor en el lado de la fuente.

 

¿Se usa toda la alimentación en una tarjeta gráfica?

Ya lo hemos mencionado antes, pero aun así se ha de aclarar que las tarjetas gráficas no tienen por qué usar toda la potencia sumada. Algunas dejan margen para el overclocking, ya sea manual o automático. Otras, en cambio, lanzan variantes de sus tarjetas con mayor rendimiento aprovechando el margen que les da esa potencia de más para subir la velocidad de reloj de la gráfica.

PCIe 5

El otro motivo por el cual se deja margen en cuanto al consumo es para instalar una memoria de vídeo más rápida, dado que las GPU son muy dependientes del ancho de banda, pero se ven limitadas por los chips de VRAM como la GDDR6 que están disponibles a gran escala en cada momento. Tanto NVIDIA como AMD han llegado a lanzar no una, sino varias veces, variantes más potente de sus tarjetas con mayor ancho de banda.

Dicho de otra manera, que la gráfica tenga uno de los nuevos conectores PCIe 5.0 12VHPWR capaz de suministrar hasta 600W de potencia más los 75W que puede proporcionar el zócalo PCI-Express de la placa base no significa que vaya a consumir 675W, sino que podría llegar a hacerlo si lo necesitara. En la actualidad, las gráficas más potentes tienen un consumo máximo de unos 450W.

Pero ojo, que sucede lo mismo con las gráficas que utilizan los conectores «de toda la vida»: por ejemplo, una gráfica puede tener 200W de consumo, y eso significa que necesitaría 10 pines de alimentación (12,5 vatios por pin, recordad). Como no hay conectores de 4 ni de 2 pines sino solo de 6 y de 8, esa gráfica seguramente llevaría dos conectores de 6 pines, por lo que contaría con 25W extra por si los necesitara de alguna manera.

 

Ejemplos prácticos

Vamos a poner algunos ejemplos adicionales con gráficas que salieron al mercado hace unos años:

  • Una AMD Radeon RX 550X tiene un TDP de 50 vatios, y, por lo tanto, no necesita conectores adicionales. Además, dispondrá de 25 W adicionales para overclocking.
  • Una GeForce GTX 1060 6 GB tiene un TDP de 120 vatios, así que necesita los 75 W de la placa y un conector PCIe de 6 pines adicional (que le dará 75W adicionales, por lo que en realidad seguirá teniendo margen).
  • Una Radeon RX 380X tiene un TDP de 190 vatios, y en este caso son dos conectores PCIe de 6 pines adicionales lo que necesita.
  • Una GeForce RTX 2080 SUPER tiene un TDP de 250 W, así que necesita un conector PCIe de 6 y otro de 8 pines.
  • Hay casos especiales, como la PowerColor Radeon Devil 13 que tenía dos R9 290X, y que necesitaba cuatro conectores de 8 pines, ya que su TDP era de hasta 475 vatios.

Esto en cualquier caso depende del fabricante, que es quien diseña la gráfica y añade conectores PCIe según el consumo que tenga, así que no es algo de lo que tengáis que preocuparos: vuestra tarjeta gráfica ya tendrá los conectores adicionales de alimentación que necesite, y simplemente debéis estar seguros de darle esa alimentación adicional.

 

¿Por qué algunas gráficas no lo necesitan?

Ya comentamos al inicio que casi todas las gráficas necesitan estos cables de alimentación adicional, pero no todas. Las que no lo necesitan son modelos generalmente de gama baja y/o de bajo consumo, y éste no supera los 75 vatios que le proporciona la placa. Si ya tienen suficiente con esto, en ese caso no necesitarán nada más para funcionar.

Tutorial montar placa base y tarjeta gráfica

Lógicamente, este tipo de gráficas tienen un rendimiento bastante más reducido que, en muchos casos, ni siquiera da para poder utilizarlas en juegos, o al menos no juegos que no sean livianos porque en cuanto tienen unos gráficos un tanto avanzados ya requerirán mayores recursos gráficos, algo que una de estas gráficas de bajo consumo no suele ser capaz de proporcionar (al menos no hasta la fecha).

En todo caso es preferible la alimentación extra a través del puerto PCI Express que tener que depender de una fuente de alimentación para la GPU. Y sí, hubo una época donde vendieron tarjetas gráficas como la Voodoo 5 5500 de 3Dfx y las GeForce FX que necesitaban enchufarse a la corriente con las molestias que todo esto conlleva.

 

Un caso especial: el sistema BTF de ASUS

Recientemente, ASUS presentó su ecosistema BTF (Back to the future) que es «virtualmente» sin cables, y entrecomillamos lo de virtualmente porque, por ejemplo, la placa base sí que tiene todos los conectores de siempre solo que están por detrás para esconderlos a simple vista. En el caso de las tarjetas gráficas, no llevan conector de alimentación directamente desde la fuente de alimentación como las gráficas normales, sino que llevan un conector extra que va directamente a la placa base para obtener de ahí la energía adicional que necesitan.

ASUS BTF conector

Por supuesto, por la parte trasera la placa base tiene sendos conectores para proporcionar esta alimentación, de manera que realmente en lugar de conectar los cables de alimentación extra directamente a la tarjeta gráfica, los estaremos conectando a la placa base que, a su vez, le proporcionará la energía a la gráfica a través de este conector que podéis ver en la foto de arriba.

Conectores alimentación gráfica

Como podéis ver en la imagen de arriba, perteneciente a una placa base ASUS Z790-Plus WiFi BTF, tenemos nada menos que tres conectores PCIe de 8 pines y un 12VHPWR. Dependiendo de la gráfica que vayamos a utilizar, tendremos que conectar más o menos conectores, pero si por ejemplo quieres hacer uso de una de las nuevas RTX 40 Series de NVIDIA, con el 12VHPWR únicamente ya sería suficiente.

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  • Un anunciante está buscando una forma de mostrar anuncios en un nuevo tipo de dispositivo. El anunciante recopila información sobre la forma en que los usuarios interactúan con este nuevo tipo de dispositivo con el fin de determinar si puede crear un nuevo mecanismo para mostrar la publicidad en ese tipo de dispositivo.

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  • Una revista de viajes, para mejorar las experiencias de viaje en el extranjero, ha publicado en su página web un artículo sobre nuevos cursos que ofrece una escuela de idiomas por Internet. Las publicaciones del blog de la escuela se insertan directamente en la parte inferior de la página y se seleccionan en función de la ubicación no precisa del usuario (por ejemplo, publicaciones del blog que explican el plan de estudios del curso para idiomas diferentes al del país en el que este te encuentras).
  • Una aplicación móvil de noticias deportivas ha iniciado una nueva sección de artículos sobre los últimos partidos de fútbol. Cada artículo incluye vídeos alojados por una plataforma de streaming independiente que muestra los aspectos destacados de cada partido. Si adelantas un vídeo, esta información puede utilizarse para determinar que el siguiente vídeo a reproducir sea de menor duración.

Se puede utilizar la localización geográfica precisa y la información sobre las características del dispositivo

Al contar con tu aprobación, tu ubicación exacta (dentro de un radio inferior a 500 metros) podrá utilizarse para apoyar las finalidades que se explican en este documento.

Con tu aceptación, se pueden solicitar y utilizar ciertas características específicas de tu dispositivo para distinguirlo de otros (por ejemplo, las fuentes o complementos instalados y la resolución de su pantalla) en apoyo de las finalidades que se explican en este documento.

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