Графічна картка - все, що потрібно знати

В епоху ігрових комп'ютерів відеокарта набула такого ж або майже більшого значення, ніж процесор. Насправді багато користувачів уникають купувати потужні процесори, щоб вкласти гроші в цей важливий компонент, який відповідає за обробку всього, що стосується текстур та графіки. Але скільки ви знаєте про це обладнання? Ну, тут ми пояснюємо все, або щось менше, що вважаємо найважливішим

Зміст індексу

Графічна карта та епоха ігор

Безперечно, найпоширенішим терміном для назви графічних процесорів є термін для відеокарти, хоча це не зовсім те саме, і ми це пояснимо. Графічний процесор або блок обробки графіки - це в основному процесор, створений для обробки графіки. Термін очевидно звучить дуже схоже на процесор, тому важливо розмежувати два елементи.

Коли ми говоримо про відеокарту, ми дійсно говоримо про фізичну складову. Він побудований з незалежної від материнської плати друкованої плати та забезпечений роз'ємом, як правило, PCI-Express, за допомогою якого вона буде підключена до самої материнської плати. На цій платі у нас встановлений графічний процесор, а також графічна пам'ять або VRAM разом з такими компонентами, як VRM, порти підключення та радіатор з його вентиляторами.

Ігри не існували б, якби не графічні карти, особливо якщо ми говоримо про комп’ютери або ПК. На початку всі будуть знати, що комп’ютери не мали графічного інтерфейсу, у нас був лише чорний екран із запитом для введення команд. Ці основні функції далеко не зараз в епоху ігор, в якій у нас є обладнання з ідеальним графічним інтерфейсом і з величезними дозволами, які дозволяють нам обробляти середовища та персонажів майже так, ніби це було в реальному житті.

Навіщо розділяти GPU та CPU

Щоб говорити про власні графічні картки, ми повинні спочатку знати, що вони нам приносять і чому вони такі важливі сьогодні. Сьогодні ми не змогли уявити ігровий комп'ютер без фізично відокремлених процесора та GPU.

Що робить процесор

Тут у нас це досить просто, адже ми всі можемо зрозуміти, що робить мікропроцесор у комп’ютері. Це центральний процесорний блок, через який проходять усі інструкції, згенеровані програмами, і значна частина тих, що надсилаються периферійними пристроями та самим користувачем. Програми формуються послідовно з інструкцій, які будуть виконані для генерації відповіді на основі вхідного стимулу, це може бути просто клацання, команда або сама операційна система.

Тепер з'являється деталь, яку ми повинні пам'ятати, коли бачимо, що таке GPU. Процесор складається з ядер, і ми можемо сказати, великі розміри. Кожен з них здатний виконувати одну інструкцію за іншою, тим більше ядер, оскільки одночасно може виконуватися більше інструкцій. На ПК є багато типів програм, і багато типів інструкцій, які дуже складні і розділені на кілька етапів. Але правда полягає в тому, що програма паралельно не генерує велику кількість цих інструкцій. Як ми можемо переконатися, що процесор «розуміє» будь-яку програму, яку ми встановлюємо? Нам потрібно кілька ядер, дуже складних, і вони дуже швидко виконують інструкції, тому ми помітимо, що програма є текучою і відповідає на те, що ми її запитуємо.

Ці основні інструкції зводяться до математичних операцій з цілими числами, логічних операцій, а також деяких операцій з плаваючою комою. Останні є найскладнішими, оскільки це дуже великі реальні числа, які необхідно представити у більш компактних елементах, використовуючи наукові позначення. Підтримка процесора - це оперативна пам’ять, швидке сховище, яке зберігає запущені програми та їх інструкції для надсилання їх через 64-бітну шину до процесора.

І що робить GPU

Саме GPU тісно пов'язаний з цими операціями з плаваючою точкою, про які ми говорили раніше. Насправді графічний процесор практично витрачає весь свій час на виконання цих видів операцій, оскільки вони мають багато спільного з графічними інструкціями. З цієї причини його часто називають математичним співпроцесором, насправді він є в межах процесора, але набагато простіше, ніж GPU.

З чого складається гра? Ну, в основному рух пікселів завдяки графічному двигуну. Це не що інше, як програма, орієнтована на емуляцію цифрового середовища чи світу, куди ми рухаємось так, ніби це був наш власний. У цих програмах більшість інструкцій стосується пікселів та їх руху для формування текстур. У свою чергу, ці текстури мають кольоровий, тривимірний об'єм та фізичні властивості відбиття світла. Все це в основному операції з плаваючою точкою з матрицями та геометріями, які необхідно робити одночасно.

Тому GPU не має 4 або 6 ядер, але їх тисячі, щоб робити всі ці конкретні операції паралельно знову і знову. Звичайно, ці ядра не такі «розумні», як ядра CPU, але вони можуть робити набагато більше операцій такого типу відразу. Графічний процесор також має власну пам'ять, GRAM, яка набагато швидша, ніж звичайна ОЗУ. У нього набагато більша шина, між 128 і 256 бітами, щоб надсилати набагато більше інструкцій до GPU.

У відео, яке ми залишаємо вас пов’язаним, мисливці за міфами наслідують роботу CPU та GPU та з точки зору їх кількості ядер, коли справа стосується фарбування картини.

youtu.be/-P28LKWTzrI

Що CPU і GPU роблять разом

На даний момент ви, можливо, вже подумали, що в ігрових комп'ютерах процесор також впливає на остаточну ефективність гри та її FPS. Очевидно, і є багато інструкцій, які є відповідальністю процесора.

ЦП несе відповідальність за надсилання даних у формі вершин до GPU, щоб він "розумів", які фізичні перетворення (рухи) він повинен робити текстурам. Це називається шейдером вершин або фізикою руху. Після цього GPU отримує інформацію про те, яка з цих вершин буде видно, роблячи так зване відсікання пікселів шляхом растеризації. Коли ми вже знаємо форму та її рух, тоді настав час застосувати текстури у форматі Full HD, UHD або будь-якій роздільній здатності та їх відповідні ефекти, це був би процес Pixel Shader.

З цієї ж причини, чим більше потужність процесора, тим більше вершинних інструкцій він може надсилати до GPU, і тим краще він заблокує його. Отже, ключова різниця між цими двома елементами полягає у рівні спеціалізації та ступеня паралелізму в обробці для GPU.

Що таке APU?

Ми вже бачили, що таке графічний процесор та його функції в ПК та взаємозв'язок з процесором. Але це не єдиний існуючий елемент, який здатний обробляти 3D графіку, і саме тому у нас є APU або прискорений процесорний блок.

Цей термін був винайдений AMD для того, щоб назвати своїх процесорів з інтегрованим в один пакет графічним процесором. Дійсно, це означає, що всередині самого процесора у нас є чіп, або, краще сказати, чіпсет, що складається з декількох ядер, який здатний працювати з 3D графікою так само, як це робить відеокарта. Насправді багато сучасних процесорів мають у собі такий тип процесорів, який називається IGP (Integrated Graphics Processor).

Але звичайно, апріорі ми не можемо порівнювати продуктивність відеокарти з тисячами внутрішніх ядер з IGP, інтегрованим у сам процесор. Тож його обробна потужність все ще значно нижча, з точки зору валової потужності. До цього ми додамо той факт, що не має виділеної пам’яті так швидко, як GDDR відеокарт, достатньо частиною оперативної пам’яті для її графічного управління.

Ми називаємо незалежні графічні картки виділеними відеокартами, тоді як ми називаємо внутрішніми відеокартами IGP. Процесори Intel Core ix майже у всіх є інтегрованим графічним процесором під назвою Intel HD / UHD Graphics, за винятком моделей з "F" в кінці. AMD робить те ж саме з деякими своїми центральними процесорами, зокрема з Ryzen із серії G та Athlon, з графікою під назвою Radeon RX Vega 11 та Radeon Vega 8.

Трохи історії

Далекі - це старі текстові комп'ютери, які ми маємо зараз, але якщо щось було присутнє в усі епохи, це бажання створити все більш деталізовані віртуальні світи, щоб зануритися всередину.

У першому загальному споживчому обладнанні з процесорами Intel 4004, 8008 та фірмовими процесорами ми вже мали відеокарти чи щось подібне. Вони обмежувались лише інтерпретацією коду та відображенням його на екрані у вигляді простого тексту приблизно з 40 або 80 стовпців, і звичайно в монохромному. Насправді перша відеокарта отримала назву MDA (Monocrome Data Adapter). Він мав власну оперативну пам’ять не менше 4 КБ, для надання ідеальної графіки у вигляді простого тексту в 80 × 25 стовпців.

Після цього з'явилася відеокарта CGA (Color Graphics Adapter), в 1981 році IBM почала продавати першу кольорову відеокарту. Він міг одночасно виводити 4 кольори з внутрішньої 16-палітрової роздільної здатності в роздільній здатності 320 × 200. У текстовому режимі він зміг підняти роздільну здатність до 80 × 25 стовпців або що дорівнює 640 × 200.

Ми продовжуємо рухатися вперед, за допомогою графічної картки HGC або Hercules, назва обіцяє! Монохромна карта, яка підвищила роздільну здатність до 720 × 348 і здатна працювати разом із CGA, мати до двох різних відеовиходів.

Перехід до карток з багатою графікою

А точніше, EGA - розширений графічний адаптер, створений у 1984 році. Це перша відеокарта, здатна працювати з 16 кольорами та роздільною здатністю до 720 × 540 для моделей ATI Technologies, чи це вам здається знайомим, правда?

У 1987 році було вироблено нову роздільну здатність, і відеороз'єм ISA відмовляється прийняти порт VGA (Video Graphics Array), який також називається Sub15-D, аналоговий послідовний порт, який донедавна використовувався для CRT і навіть панелей TFT. Нові відеокарти підвищили свою колірну палітру до 256, а пам'ять VRAM - до 256 КБ. У цей час комп’ютерні ігри почали розвиватися із значно більшою складністю.

Це було в 1989 році, коли графічні картки перестали використовувати кольорову палітру і почали використовувати глибину кольорів. Завдяки стандарту VESA в якості підключення до материнської плати шину було розширено до 32 біт, тому вони вже змогли працювати з кількома мільйонами кольорів і роздільною здатністю до 1024x768p завдяки моніторам з портом SuperVGA. Карти, такі ж знакові, як ATI Match 32 або Match 64 із 64-бітовим інтерфейсом, були одними з найкращих у той час.

Прибуває слот PCI, а з ним і революція

Стандарт VESA був пеклом великої шини, тому в 1993 році він перетворився на стандарт PCI, такий, який ми маємо сьогодні з різними поколіннями. Це дозволило нам отримати більш дрібні картки, і багато виробників приєдналися до вечірки, такі як Creative, Matrox, 3dfx зі своїми Voodoo та Voodoo 2, а також одна Nvidia зі своїми першими моделями RIVA TNT та TNT2, випущеними у 1998 році. У цей час з'явилися перші конкретні бібліотеки для прискорення 3D, такі як DirectX від Microsoft і OpenGL від Silicon Graphics.

Незабаром шина PCI стала занадто маленькою, з картами, здатними адресувати 16 біт і 3D графіку з роздільною здатністю 800x600p, тому шина AGP (Advanced Graphics Port) була створена. Ця шина мала 32-розрядний інтерфейс, подібний до PCI, але збільшила шину на 8 додаткових каналів для швидшого спілкування з оперативною пам’яттю. Її шина працювала на частоті 66 МГц і 256 Мбіт / с, пропускна здатність до 8 версій (AGP x8) досягала 2, 1 ГБ / с, і яка в 2004 році буде замінена шиною PCIe.

Тут ми вже дуже добре створили дві чудові компанії з 3D-картками, такі як Nvidia та ATI. Однією з перших карток, що ознаменували нову еру, стала Nvidia GeForce 256, що впровадила технологію T&L (освітлення та геометрію). Тоді рейтинг вище своїх конкурентів за те, що він був першим 3D полігоновим графічним прискорювачем та Direct3D сумісним. Незабаром ATI випустить свій перший Radeon, формуючи таким чином імена обох виробників для своїх ігрових відеокарт, які тривають до сьогодні, навіть після придбання ATI AMD.

Шина PCI Express та поточні відеокарти

І нарешті ми підійшли до сучасної епохи відеокарт, коли в 2004 році VGA-інтерфейс більше не працював і був замінений PCI-Express. Цей новий автобус дозволяв передавати до 4 Гб / с одночасно вгору та вниз (250 Мб x16 смуг). Спочатку він був би підключений до північного мосту материнської плати і використовував би частину оперативної пам’яті для відео з назвою TurboCaché або HyperMemory. Але згодом із включенням північного мосту до самого процесора ці 16 смуг PCIe пішли б у прямий зв'язок із процесором.

Почалася ера ATI Radeon HD та Nvidia GeForce, ставши провідними експонентами ігрових графічних карт для комп'ютерів на ринку. Незабаром Nvidia вийде на лідерство з GeForce 6800, який підтримує DirectX 9.0c проти ATI Radeon X850 Pro, який трохи відстає. Після цього обидві марки продовжили розробку уніфікованої архітектури шейдерів за допомогою своїх Radeon HD 2000 та GeForce 8 серій. Насправді потужна Nvidia GeForce 8800 GTX була однією з найпотужніших карток свого покоління, і навіть тих, що з’явилися після неї, стала остаточним стрибком Nvidia до верховенства. У 2006 році AMD купила ATI, а їхні картки були перейменовані на AMD Radeon.

Нарешті, ми стоїмо на картах, сумісних з DirectX 12, бібліотеками Open GL 4.5 / 4.6, першою з яких є Nvidia GTX 680 та AMD Radeon HD 7000. Послідовні покоління походять від двох виробників, у випадку з Nvidia у нас є архітектури Maxwell (GeForce 900), Pascal (GeForce 10) і Turing (Geforce 20), в той час як AMD має Polaris (Radeon RX), GCN (Radeon Vega) і тепер RDNA (Radeon RX 5000).

Частини та обладнання відеокарти

Ми побачимо основні частини відеокарти, щоб визначити, які елементи та технології ми повинні знати, купуючи її. Звичайно, технологія значно просувається, тому ми поступово оновлюватимемо те, що ми бачимо тут.

Чипсет або GPU

Ми вже досить добре знаємо, яка функція графічного процесора карти, але важливо буде знати, що у нас всередині. Це його ядро, і всередині ми знаходимо величезну кількість ядер, які відповідають за виконання різних функцій, особливо в архітектурі, яку зараз використовує Nvidia. Всередині ми знаходимо відповідні ядра та кеш-пам'ять, пов'язані з мікросхемою, яка зазвичай має L1 і L2.

Усередині GPU Nvidia ми знаходимо ядра CUDA або CUDA, які, так би мовити, відповідають за виконання загальних обчислень з плаваючою комою. Ці ядра на картках AMD називаються потоковими процесорами. Однакове число на картках різних виробників не означає однакову ємність, оскільки це залежатиме від архітектури.

Крім того, Nvidia також має ядра Tensor та RT ядра. Ці ядра призначені для процесора з більш складними інструкціями щодо відстеження променів у режимі реального часу, що є однією з найважливіших можливостей картки нового покоління виробника.

ГРАМ-пам'ять

Пам'ять GRAM виконує практично таку ж функцію, що і пам'ять оперативної пам’яті нашого комп’ютера, зберігаючи текстури та елементи, які будуть оброблятися в GPU. Окрім того, ми знаходимо дуже великі ємності, у яких понад 6 ГБ зараз майже у всіх висококласних відеокартах.

Це пам'ять типу DDR, як і оперативна пам’ять, тому його ефективна частота завжди буде вдвічі більшою тактовою частотою, що потрібно пам’ятати, коли мова йде про дані розгону та специфікації. В даний час більшість карт використовують технологію GDDR6, якщо, як ви чуєте, DDR6, тоді як у звичайній оперативній пам’яті вони є DDR4. Ці запам'ятовування набагато швидше, ніж DDR4, ефективно досягаючи частот до 14000 МГц (14 Гбіт / с) за допомогою тактової частоти 7000 МГц. Крім того, ширина шини набагато більша, іноді досягаючи 384 біт на Nvidia верхній асортимент

Але все ж є друга пам'ять, яку AMD використовував для свого Radeon VII, що стосується HBM2. Ця пам'ять не має швидкості, як GDDR6, але натомість пропонує нам жорстоку шину до 2048 біт.

VRM та TDP

VRM - це елемент, який відповідає за енергопостачання всіх компонентів відеокарти, особливо GPU та її пам'яті GRAM. Він складається з тих же елементів, що і VRM материнської плати, при цьому його MOSFETS виступають як випрямлячі струму постійного струму, його дроселі та конденсатори. Аналогічно, ці фази поділяються на V_core та V-SoC, для GPU та пам'яті.

Що стосується TDP, це також означає точно так само, як і на процесорі. Йдеться не про потужність, яку споживає процесор, а потужність у вигляді тепла, яка створює робоче максимальне навантаження.

Для живлення карти нам потрібен роз'єм живлення. В даний час для карт використовується 6 + 2-контактна конфігурація, оскільки сам слот PCIe здатний живити максимум 75 Вт, тоді як GPU може споживати більше 200 Вт.

Інтерфейс підключення

Інтерфейс підключення - це спосіб підключення відеокарти до материнської плати. В даний час абсолютно всі виділені відеокарти функціонують через шину PCI-Express 3.0, за винятком нових карт AMD Radeon XR 5000, які були оновлені до PCIe 4.0 Bus.

Для практичних цілей ми не помітимо жодної різниці, оскільки обсяг даних, який зараз обмінюється на цій 16-лінійній шині, значно менший за її ємність. З цікавості PCIe 3.0 x16 здатний одночасно переносити 15, 8 Гб / с вгору і вниз, тоді як PCIe 4.0 x16 збільшує потужність до 31, 5 Гб / с. Незабаром у всіх графічних процесорах з'явиться PCIe 4.0, це очевидно. Нам не потрібно турбуватися про наявність плати PCIe 4.0 та плати 3.0, оскільки стандарт завжди пропонує зворотну сумісність.

Порти відео

І останнє, але не менш важливе, у нас є роз'єми відео, ті, які нам потрібні для підключення монітора чи моніторів та отримання зображення. На сучасному ринку у нас є чотири типи відеозв'язку:

• HDMI: Мультимедійний інтерфейс високої чіткості - це стандарт зв'язку для мультимедійних пристроїв без стисненого зображення та звуку. Версія HDMI впливатиме на ємність зображення, яку ми можемо отримати від відеокарти. Останньою версією є HDMI 2.1, який пропонує максимальну роздільну здатність 10К, відтворюючи 4К на 120Гц та 8К на 60Гц. У той час як версія 2.0 пропонує 4K @ 60Hz у 8 біт. DisplayPort: Це також послідовний інтерфейс із нестисненим звуком та зображенням. Як і раніше, версія цього порту буде дуже важливою, і нам знадобиться принаймні 1, 4, оскільки ця версія має підтримку для відтворення вмісту в 8K при 60 Гц і в 4K при 120 Гц з не менше 30 бітами. і в HDR. Без сумніву, найкраще сьогодні. USB-C: USB Type-C досягає все більшої кількості пристроїв, завдяки високій швидкості та інтеграції з інтерфейсами, такими як DisplayPort та Thunderbolt 3 зі швидкістю 40 Гбіт / с. Цей USB має альтернативний режим DisplayPort, який є DisplayPort 1.3, з підтримкою для відображення зображень у роздільній здатності 4K при 60 Гц. Так само Thunderbolt 3 здатний відтворювати вміст в UHD за тих самих умов. DVI: це малоймовірний роз'єм, який можна знайти в поточних моніторах, що є еволюцією VGA до цифрового сигналу високої чіткості. Якщо ми можемо цього уникнути, краще, ніж краще, найпоширенішим є DVI-DL.

Наскільки потужна відеокарта

Для посилання на потужність відеокарти необхідно знати деякі поняття, які зазвичай фігурують у її технічних характеристиках та орієнтирах. Це буде найкращий спосіб глибоко дізнатися відеокарту, яку ми хочемо придбати, а також знати, як порівняти її з конкуренцією.

Швидкість FPS

FPS - це частота кадрів або кадрів в секунду. Він вимірює частоту, на якій на екрані відображаються зображення відео, гри або того, що на ньому зображено. FPS має багато спільного з тим, як ми сприймаємо рух у зображенні. Чим більше FPS, тим більш рідинним буде відчуття картини. Зі швидкістю 60 FPS або вище, людське око за нормальних умов оцінить повністю текучий образ, який би імітував реальність.

Але звичайно, все не залежить від відеокарти, оскільки частота оновлення екрана буде позначати FPS, який ми побачимо. FPS - це те саме, що і Гц, а якщо екран дорівнює 50 Гц, гра буде переглядатися з максимальною швидкістю 60 FPS, навіть якщо GPU здатний відтворювати її зі швидкістю 100 або 200 FPS. Щоб знати, якою була б максимальна швидкість FPS, яку міг би представити GPU, нам потрібно відключити вертикальну синхронізацію в ігрових параметрах.

Архітектура вашого GPU

Перш ніж ми побачили, що графічні процесори мають певну кількість фізичних ядер, що може змусити нас думати, що чим більше, тим кращі показники це принесе нам. Але це не зовсім так, оскільки, як і в архітектурі процесора, продуктивність буде відрізнятися навіть при однаковій швидкості та однакових ядрах. Ми називаємо це IPC або інструкціями за цикл.

Архітектура відеокарт розвивалася з часом, щоб мати просто ефектні виступи. Вони здатні підтримувати 4K роздільну здатність понад 60 Гц або навіть 8 К дозволів. Але найголовніше - це його велика здатність анімувати та рендерувати текстури світлом у режимі реального часу, як і наші очі в реальному житті.

В даний час ми маємо Nvidia зі своєю архітектурою Тьюрінга, використовуючи 12nm транзистори FinFET для побудови чіпсетів нового RTX. Ця архітектура має два диференціальних елемента, яких до цього часу не існувало у споживчому обладнанні, можливість Ray Tracing в режимі реального часу та DLSS (Deep Learning Super Sampling). Перша функція намагається імітувати те, що відбувається в реальному світі, обчислюючи, як світло впливає на віртуальні об’єкти в режимі реального часу. По-друге, це низка алгоритмів штучного інтелекту, за допомогою яких карта надає текстури з меншою роздільною здатністю, щоб оптимізувати продуктивність гри, це ніби свого роду Antialiasing. Ідеал - поєднувати DLSS та Ray Tracing.

За AMD, він також випустив архітектуру, хоча це правда, що вона співіснує з одразу попередніми, щоб мати широкий спектр карток, які, хоча і є правдою, не знаходяться на рівні верхнього діапазону Nvidia. Завдяки RDNA, AMD збільшила IPC своїх графічних процесорів на 25% порівняно з архітектурою CNG, тим самим досягнувши 50% більшої швидкості для кожного спожитого ватта.

Тактова частота і турборежим

Поряд з архітектурою дуже важливими є два параметри для того, щоб побачити продуктивність графічного процесора, які є його базовою тактовою частотою та збільшенням фабричного турбо або режиму розгону. Як і у процесорів, графічні процесори також можуть змінювати частоту обробки графіки, якщо це потрібно в будь-який момент часу.

Якщо подивитися, частота відеокарт значно нижча, ніж у процесорів, і становить близько 1600-2000 МГц. Це пояснюється тим, що більша кількість ядер забезпечує потребу в більш високій частоті, щоб контролювати TDP карти.

На даний момент буде важливо знати, що на ринку у нас є довідкові моделі та персоналізовані картки. Перші - це моделі, випущені самими виробниками, Nvidia та AMD. По-друге, виробники в основному використовують графічні процесори та пам'ять, щоб зібрати свої власні компоненти з більш високими показниками продуктивності та радіаторами. Справа в тому, що його тактова частота також змінюється, і ці моделі, як правило, швидші, ніж еталонні.

TFLOPS

Поряд із тактовою частотою ми маємо FLOPS (Операції з плаваючою точкою в секунду). Це значення вимірює операції з плаваючою комою, які процесор здатний виконувати за одну секунду. Це показник, який вимірює валову потужність GPU, а також процесорів. В даний час ми не можемо просто говорити про FLOSP, які були від TeraFLOPS або TFLOPS.

Ми не повинні плутати думки, що більше TFLOPS буде означати, що наша відеокарта краще. Це зазвичай так, оскільки ви повинні мати можливість вільніше переміщувати текстури. Але інші елементи, такі як об'єм пам'яті, її швидкість та архітектура графічного процесора та кеш-пам'яті, вплинуть на зміну.

ТМУ та РОП

Це терміни, які з'являться на всіх відеокартах, і вони добре дають нам уявлення про робочу швидкість однакової.

TMU розшифровується як блок текстурування. Цей елемент відповідає за розмірність, обертання та спотворення зображення растрового зображення, щоб розмістити його в 3D-моделі, яка буде слугувати текстурою. Іншими словами, вона застосовує кольорову карту до 3D-об'єкта, який апріорі буде порожнім. Чим більше TMU, тим вище продуктивність текстурування, тим швидше заповнюються пікселі, і тим більше FPS ми отримаємо. Поточні TMU включають одиниці спрямованості текстури (TA) та одиниці фільтрування текстури (TF).

Тепер ми переходимо до розгляду ROPs або Raster Units. Ці блоки обробляють текстову інформацію з пам'яті VRAM та виконують матричні та векторні операції, щоб надати пікселю остаточне значення, яке буде його глибиною. Це називається растерізацією і в основному контролем Antialiasing або об'єднанням різних значень пікселів, що знаходяться в пам'яті. DLSS - це саме еволюція цього процесу для створення

Обсяг пам’яті, пропускна здатність і ширина шини

Ми знаємо, що існує кілька типів технологій пам’яті VRAM, серед яких найбільш широко використовуються GDDR5 та GDDR6, зі швидкістю до 14 Гбіт / с для останньої. Як і в оперативній пам'яті, чим більше пам’яті, тим більше піксельних, текстових та текстових даних ми можемо зберігати. Це сильно впливає на дозвіл, на якому ми граємо, рівень деталізації у світі та відстань перегляду. Наразі для відеокарти потрібно буде щонайменше 4 ГБ VRAM, щоб мати можливість працювати з іграми нового покоління при Full HD та більш високій роздільній здатності.

Ширина шини пам'яті представляє кількість біт, які можна передати словом чи інструкцією. Вони набагато довші, ніж ті, що використовуються процесорами, довжиною між 192 та 384 бітами, згадаймо концепцію паралелізму в обробці.

Пропускна здатність пам'яті - це кількість інформації, яка може бути передана за одиницю часу і вимірюється в ГБ / с. Чим більше ширина шини і чим більша частота пам'яті, тим більше пропускної здатності у нас буде, тому що більший обсяг інформації, який може пройти через неї. Це як Інтернет.

Сумісність API

API - це сукупність бібліотек, які використовуються для розробки та роботи з різними додатками. Він означає прикладне програмування і є засобом, за допомогою якого різні програми спілкуються один з одним.

Якщо ми перейдемо у світ мультимедіа, у нас також є API, які дозволяють працювати та створювати ігри та відео. Найвідомішим з усіх буде DirectX, який знаходиться у 12-й версії з 2014 року, а в останніх оновленнях він реалізував Ray Tracing, програмовані можливості MSAA та віртуальну реальність. Версія з відкритим кодом - OpenGL, яка є версією 4.5 і також використовується багатьма іграми. Нарешті, у нас є Vulkan, API, спеціально розроблений для AMD (його вихідний код був від AMD, і він був переданий в Khronos).

Можливість розгону

Раніше ми говорили про турбочастоту графічних процесорів, але також можна збільшити її понад свої межі, розігнавши її. Ця практика в основному намагається знайти більше FPS в іграх, більше вільності, щоб покращити нашу реакцію.

Потужність розгону процесорів становить близько 100 або 150 МГц, хоча деякі здатні підтримувати щось більше або щось менше, залежно від їх архітектури та максимальної частоти.

Але також можна перекрити пам'ять GDDR, а також багато. Середня пам'ять GDDR6, яка працює на 7000 МГц, підтримує завантаження до 900 та 1000 МГц, таким чином, досягаючи ефективності до 16 Гбіт / с. Насправді саме цей елемент найбільше збільшує швидкість FPS гри, збільшуючи навіть 15 FPS.

Одні з найкращих розгону програм - Evga Precision X1, MSI AfterBurner та AMD WattMan для Radeons. Хоча багато виробників мають свої власні, такі як AORUS, Colorful, Asus тощо.

Тестові орієнтири для відеокарти

Орієнтовні показники - це тести на стрес та працездатність, які певні апаратні доповнення нашого ПК проходять для оцінки та порівняння їх продуктивності з іншими продуктами на ринку. Звичайно, є еталони для оцінки продуктивності відеокарт і навіть набору графічних процесорів.

Ці тести майже завжди показують безрозмірний бал, тобто його можна придбати лише з тими, що генеруються цією програмою. На протилежному боці буде FPS і, наприклад, TFLOPS. Найбільш використовувані програми для орієнтирів відеокарт - це 3DMark, який має велику кількість різних тестів, PassMark, VRMark або GeekBench. Усі вони мають власну таблицю статистики, щоб придбати наш GPU з конкуренцією.

Розмір має значення… і радіатор теж

Звичайно, це важливо для друзів, тому перш ніж купувати відеокарту, найменше, що ми можемо зробити, - це перейти до її специфікацій і подивитися, що вона вимірює. Потім переходимо до нашого шасі і вимірюємо, який простір у нас є для нього.

Виділені відеокарти мають дуже потужні GPU з TDP понад 100 Вт у всіх. Це означає, що вони будуть гарячі, насправді навіть гарячіші, ніж процесори. З цієї причини всі вони мають великі радіатори, які займають майже всю плату електроніки.

На ринку ми можемо знайти в основному два види радіаторів.

• Вентилятор: такий тип радіатора є, наприклад, тим, що має еталонні моделі AMD Radeon RX 5700 та 5700 XT або попередній Nvidia GTX 1000. Один вентилятор всмоктує вертикальне повітря і змушує його протікати через розведений радіатор. Ці радіатори дуже погані, тому що для цього потрібно мало повітря, а швидкість проходження через радіатор низька. Осьовий потік: вони є вентиляторами життя, розташовані вертикально в радіаторі і виштовхують повітря до плавників, які згодом вийдуть з боків. Він використовується у всіх нестандартних моделях, оскільки він забезпечує найкращі показники. Навіть рідке охолодження: деякі вершини моделей мають радіатори, які вбудовують систему рідкого охолодження, наприклад, Asus Matrix RTX 2080 Ti.

Персоналізовані картки

Ми називаємо графічні моделі, зібрані такими виробниками загального обладнання, як Asus, MSI, Gigabyte тощо. Вони безпосередньо купують графічні мікросхеми та спогади у головного виробника - AMD або Nvidia, а потім встановлюють їх на виготовлену ними друковану плату разом із створеним ними радіатором.

Хороша річ у цій картці - це те, що вони заводяться розігнаними на заводі, з більш високою частотою, ніж еталонні моделі, тому вони будуть виконувати трохи більше. Його радіатор також кращий і його VRM, і навіть у багатьох є RGB. Погано в тому, що вони зазвичай дорожчі. Ще одним позитивним аспектом є те, що вони пропонують багато типів розмірів, для шасі ATX, Micro ATX або навіть ITX, з дуже маленькими і компактними картами.

Як виглядає GPU або відеокарта ігрового ноутбука

Напевно, в цей момент ми дивимося, чи може ноутбук також мати виділену відеокарту, і правда, це так. Насправді в професійному огляді ми аналізуємо величезну кількість ігрових ноутбуків із виділеним графічним процесором.

У цьому випадку він не буде встановлений на платі розширення, але чіпсет буде безпосередньо спаяний на основній друкованій платі ноутбука і дуже близько до процесора. Ці конструкції зазвичай називають Max-Q, оскільки вони не мають оздобленого радіатора і мають в них основну область основної пластини.

У цій області беззаперечним королем є Nvidia, з її RTX та GTX Max-Q. Вони є оптимізованими для ноутбуків мікросхемами, які споживають 1/3 порівняно з настільними моделями і лише приносять 30% своєї продуктивності. Це досягається зменшенням його тактової частоти, іноді шляхом видалення деяких ядер і уповільнення GRAM.

Який процесор я монтую відповідно до моєї відеокарти

Щоб грати, а також виконувати всілякі завдання на нашому комп’ютері, нам завжди потрібно знайти баланс у наших компонентах, щоб уникнути вузьких місць. Зводячи це до світу ігор та наших відеокарт, ми повинні досягти балансу між графічним процесором та процесором, щоб жодна з них не вийшла з ладу, а інші не надто зловживають. Наші гроші поставлені під загрозу, і ми не можемо придбати RTX 2080 та встановити його на Core i3-9300F.

Центральний процесор відіграє важливу роль у роботі з графікою, як ми вже бачили в попередніх розділах. Тому нам потрібно переконатися, що у нього достатньо швидкості, ядер та обробних ниток для роботи з фізикою та рухом гри чи відео та відправити їх на відеокарту якомога швидше.

У будь-якому випадку, у нас завжди буде можливість змінювати графічні настройки гри, щоб зменшити вплив процесора, який занадто повільний для вимог. У випадку з графічним процесором легко компенсувати його недостатню продуктивність, лише знизивши роздільну здатність, ми досягнемо чудових результатів. З процесором все інакше, оскільки, хоча пікселів менше, фізика та рух залишаться майже однаковими, а зниження якості цих опцій може сильно вплинути на правильний ігровий досвід. Ось кілька варіантів, які впливають на процесор та інші на GPU:

Вони впливають на GPU	Вони впливають на процесор
Загалом, параметри візуалізації	Загалом, фізичні варіанти
Згладжування	Рух персонажа
Рей Трейсінг	Елементи, що відображаються на екрані
Текстури	Частинки
Тесселяція
Післяоброблений
Дозвіл
Екологічна оклюзія

Бачачи це, ми можемо скласти більш-менш загальний баланс, класифікуючи обладнання відповідно до цілей, для яких вони побудовані. Це полегшить досягнення більш-менш збалансованих характеристик.

Дешеве мультимедіа та офісне обладнання

Ми почнемо з найосновнішого або, принаймні, того, що вважаємо більш базовим, крім міні-ПК з Celeron. Нібито, якби ми шукали щось дешеве, найкраще було б перейти до процесорів AMD Athlon або Intel Pentium Gold. В обох випадках у нас є інтегрована графіка хорошого рівня, наприклад, Radeon Vega в першому випадку або UHD Graphics у випадку з Intel, яка підтримує високу роздільну здатність і гідну продуктивність у невимогливих завданнях.

У цій галузі купувати виділену відеокарту абсолютно безглуздо. Це процесори з двома ядрами, які не збираються отримати достатню суму для амортизації вартості карти. Більше того, інтегрована графіка надасть нам продуктивність, подібну до пропонованої спеціалізованої GPU у розмірі 80-100 євро.

Обладнання загального призначення та ігор низького класу

Ми можемо вважати обладнання загального призначення таким, яке добре реагуватиме за багатьох різних обставин. Наприклад, займатися серфінгом, працювати в офісі, робити дрібниці в дизайні і навіть редагувати відео на аматорському рівні та періодично грати в Full HD (ми не можемо сюди зайти і попросити багато іншого).

У цій області буде виділятися 4-ядерний і високочастотний Intel Core i3, і особливо AMD Ryzen 3 3200G та 5 3400G з вбудованою графікою Radeon RX Vega 11 і цілком пристосованою ціною. Ці Ryzen здатні гідно пересувати гру останнього покоління в низькій якості та Full HD. Якщо ми хочемо чогось кращого, перейдемо до наступного.

Комп'ютер з графічною картою для ігор середнього та високого класу

Будучи іграми середнього класу, ми вже могли дозволити собі Ryzen 5 2600 або Core i5-9400F менш ніж за 150 євро і додати виділений графічний процесор, наприклад Nvidia 1650, 1660 і 1660 Ti, або AMD Radeon RX 570, 580 або 590. Вони не погані варіанти, якщо ми не хочемо витратити більше 250 євро на відеокарту.

Але звичайно, якщо ми хочемо більше, ми повинні робити жертви, і це те, що це, якщо ми хочемо отримати оптимальний ігровий досвід у Full HD або 2K високої якості. У цьому випадку процесори, що коментуються, як і раніше є чудовим варіантом для того, щоб бути 6-ядерними, але ми могли б підійти до Ryzen 5 3600 та 3600X та Intel Core i5-9600K. За допомогою них варто буде оновити до RTX 2060/2070 Super і NDIA RX 5700/5700 XT.

Захоплений ігровий та дизайнерський колектив

Тут буде багато завдань з рендерінгу та ігор, що працюють з фільтрами максимум, тому нам знадобиться процесор принаймні 8 ядер та потужна відеокарта. AMD Ryzen 2700X або 3700X буде чудовим варіантом, або Intel Core i7 8700K або 9700F. Поряд з ними ми заслужили Nvidia RTX 2070 Super або AMD Radeon RX 5700 XT.

І якщо ми хочемо заздрити нашим друзям, давайте перейдемо на RTX 2080 Super, давайте трохи почекаємо Radeon 5800, і давайте отримаємо AMD Ryzen 3900X або Intel Core i9-9900K. Нанизу нитки не є можливим варіантом, хоча Intel X і XE платформи LGA 2066 є і їх високою вартістю.

Висновок про відеокарту та наші рекомендовані моделі

Поки доходить ця публікація, в якій ми досить детально пояснюємо поточний стан відеокарт, а також трохи їх історії з початку їх роботи. Це один з найпопулярніших продуктів у світі обчислень, оскільки ігровий ПК, безумовно, буде працювати набагато більше, ніж консольний.

Справжні геймери використовують комп’ютери для гри, особливо в е-спорті чи конкурентних іграх по всьому світу. У них завжди намагайтеся досягти максимально можливої ​​продуктивності, збільшуючи FPS, зменшуючи час відгуку та використовуючи компоненти, призначені для ігор. Але нічого не було б можливим без відеокарт.

• Яку відеокарту я купую? Кращі на ринку Найкращі відеокарти на ринку