Из чего состоит видеокарта?

Огромное количество компаний производят видеокарты, но почти каждая из них включает в себя графический процессор (GPU) либо от NVIDIA Corporation, либо от AMD.

Описание видеокарты

Видеокарта – это часть компьютерного оборудования прямоугольной формы с многочисленными контактами в нижней части карты и одним или несколькими портами сбоку для подключения к видеодисплеям и другим устройствам.

Видеокарта устанавливается в слот расширения на материнской плате. Хотя большинство видеокарт имеют формат PCIe, они также бывают других форматов, включая PCI и AGP.Эти дополнительные форматы являются старыми стандартами и не взаимодействуют с ЦП и другими компонентами так же быстро, как PCIe.

В настольном компьютере, поскольку материнская плата, корпус и карты расширения разработаны с учетом совместимости, сторона видеокарты при установке выходит за заднюю часть корпуса, что делает ее порты (например, HDMI, DVI, или VGA) доступны для использования.

Некоторые видеокарты имеют только один порт для подключения к стандартному монитору или проектору, в то время как более продвинутые могут иметь порты для подключения к нескольким источникам вывода, включая дополнительные мониторы и телевизоры. Тем не менее, другие карты могут иметь входы для редактирования видео и других сложных задач.

Ноутбуки, планшеты и даже смартфоны имеют видеокарты, хотя и меньшего размера и чаще всего не заменяемые.

Важные факты о видеокартах

Каждая материнская плата поддерживает только ограниченный набор форматов видеокарт, поэтому перед покупкой обязательно проконсультируйтесь с производителем материнской платы.

Многие современные компьютеры не имеют карт расширения видео, а вместо этого имеют встроенные графические процессоры, встроенные непосредственно в материнскую плату. Это позволяет использовать менее дорогой компьютер, но также и менее мощную графическую систему. Этот вариант подходит для среднего бизнеса и домашних пользователей, которым не интересны расширенные графические возможности или новейшие игры.

Большинство материнских плат со встроенным видеоадаптером позволяют BIOS отключать чип, чтобы использовать видеокарту, установленную в слот расширения. Использование выделенной видеокарты может повысить общую производительность системы, поскольку она включает в себя собственную оперативную память, регуляторы мощности и систему охлаждения, так что оперативную память и ЦП можно использовать для других целей.

Какая у меня видеокарта?

В Windows самый простой способ узнать, какая у вас видеокарта, — использовать Диспетчер устройств. Его можно найти в разделе Адаптеры дисплея.

Еще один способ — воспользоваться бесплатным инструментом системной информации, например Speccy, который определяет производителя, модель, версию BIOS, идентификатор устройства, интерфейс шины, температуру, объем памяти и другие сведения о видеокарте.

Открытие корпуса компьютера – это еще один вариант, позволяющий увидеть видеокарту своими глазами. Делать это, конечно, необходимо, если вы планируете заменить карту, но просто идентификацию информации о ней лучше делать через упомянутое выше программное обеспечение.

Как установить или обновить драйвер видеокарты

Как и любому оборудованию, видеокарте требуется драйвер устройства для взаимодействия с операционной системой и другим компьютерным программным обеспечением. Тот же процесс, который вы использовали бы для обновления любого оборудования, применим и к обновлению драйвера видеокарты.

Если вы знаете, какой драйвер вам нужен, вы можете напрямую перейти на веб-сайт производителя и загрузить его вручную. Это всегда лучший способ получить драйверы, потому что вы можете быть уверены, что он стабилен и не содержит вредоносных программ.

Если вы не знаете, какой именно драйвер видеокарты вам нужен, или если вы не хотите загружать и устанавливать его вручную, вы можете использовать бесплатную программу, которая автоматически определит нужный вам драйвер и даже загрузит его для вас. .

У вас может появиться черный экран, если вы вставили видеокарту, когда питание не было полностью отключено. Кроме того, карта может быть неправильно установлена ​​в слоте PCI-e.

Обязательно отключите компьютер от сети и отключите его от любых источников питания. Используйте баллончик со сжатым воздухом, чтобы удалить пыль и мусор, и продуйте обе стороны ваших карт, очищая кожухи и вентиляторы от грязи. Используйте ватную палочку, смоченную изопропиловым спиртом, чтобы удалить прилипший мусор.

Есть несколько вещей, которые вы должны принять во внимание перед покупкой видеокарты. Во-первых, убедитесь, что графический процессор совместим с вашей материнской платой, монитором и блоком питания. Вам также необходимо определить свой бюджет, поскольку графические процессоры среднего класса могут стоить около 250 долларов США, а графические карты высокого класса могут стоить несколько сотен долларов.

Плата видеозахвата преобразует видеосигнал в цифровой формат. Карты захвата обычно используются для потоковой передачи видеоигр на таких сайтах, как Twitch и YouTube, поскольку они позволяют записывать игровые кадры с консоли.

Изображения, которые вы видите на мониторе своего компьютера, состоят из крошечных точек, называемых пикселями. При наиболее распространенных настройках разрешения на экране отображается более 2 миллионов пикселей, и компьютер должен решить, что делать с каждым из них, чтобы создать изображение. Для этого ему нужен транслятор — что-то, что берет двоичные данные из процессора и превращает их в изображение, которое вы можете видеть. Этот транслятор известен как графический процессор или GPU.

Большинство потребительских ноутбуков и настольных компьютеров начального уровня теперь оснащены дополнительным графическим процессором, встроенным в основной процессор, который называется интегрированной графикой. Однако машины профессионального уровня или нестандартные машины часто также имеют место для выделенной видеокарты. Преимущество графической карты заключается в том, что она обычно может отображать более сложные изображения намного быстрее, чем встроенный чип.

Работа видеокарты сложна, но ее принципы и компоненты легко понять. В этой статье мы рассмотрим основные части видеокарты и то, что они делают. Мы также рассмотрим факторы, которые вместе создают быструю и эффективную видеокарту.

Подумайте о компьютере как о компании с собственным художественным отделом. Когда люди в компании хотят произведение искусства, они отправляют запрос в художественный отдел. Художественный отдел решает, как создать изображение, а затем переносит его на бумагу. Конечным результатом является то, что чья-то идея становится реальным изображением, которое можно увидеть.

Графическая карта работает по тому же принципу. Центральный процессор, работая совместно с программными приложениями, отправляет информацию об изображении на графическую карту. Видеокарта решает, как использовать пиксели на экране для создания изображения. Затем он отправляет эту информацию на монитор по кабелю.

Создание изображения из двоичных данных — сложный процесс. Чтобы создать трехмерное изображение, графическая карта сначала создает каркас из прямых линий. Затем он растрирует изображение (заполняет оставшиеся пиксели). Он также добавляет освещение, текстуру и цвет. Для динамичных игр компьютер должен проходить этот процесс от 60 до 120 раз в секунду. Без видеокарты для выполнения необходимых вычислений нагрузка на компьютер была бы слишком велика.

Видеокарта выполняет эту задачу, используя четыре основных компонента:

• Подключение материнской платы для передачи данных и питания.
• Графический процессор (GPU), решающий, что делать с каждым пикселем на экране.
• Видеопамять (VRAM) для хранения информации о каждом пикселе и временного хранения завершенных изображений.
• Подключение к монитору, чтобы вы могли видеть конечный результат.

Далее мы более подробно рассмотрим процессор и память.

Графический процессор — это электронная схема, которую ваш компьютер использует для ускорения процесса создания и рендеринга компьютерной графики. ЧАЛЕРМПХОН СРИСАНГ/Shutterstock

Как и материнская плата, видеокарта представляет собой печатную плату, на которой размещены процессор и видеопамять. Он также имеет микросхему системы ввода/вывода (BIOS), которая сохраняет настройки карты и выполняет диагностику памяти, ввода и вывода при запуске.

Процессор видеокарты, называемый графическим процессором (GPU), аналогичен процессору компьютера. Однако GPU разработан специально для выполнения сложных математических и геометрических вычислений, необходимых для рендеринга графики. Некоторые из самых быстрых графических процессоров имеют больше транзисторов, чем средний ЦП.

Графический процессор выделяет много тепла, поэтому его обычно размещают под радиатором или вентилятором. Интегрированные чипы немного отличаются тем, что у них нет собственной видеопамяти, и они должны использовать тот же запас ОЗУ, что и ЦП. Это различие может привести к нехватке памяти в вашей системе во время игры со встроенным графическим процессором.

Помимо своей вычислительной мощности, графический процессор использует специальное программирование, помогающее анализировать и использовать данные. AMD и nVidia производят подавляющее большинство графических процессоров на рынке, и обе компании разработали собственные усовершенствования для повышения производительности графических процессоров. Современные видеопроцессоры могут обеспечить:

• Сглаживание всей сцены (FSAA), которое сглаживает края трехмерных объектов.
• Анизотропная фильтрация (AF), которая делает изображения более четкими.
• Физика в реальном времени и эффекты частиц
• Многоэкранные дисплеи
• Видео с высокой частотой кадров
• Видео сверхвысокой четкости с миллионами пикселей.
• Вычисления с ускорением GPU

Каждая компания также разработала специальные методы, помогающие графическому процессору применять цвета, тени, текстуры и узоры.

Поскольку графический процессор создает изображения, ему нужно где-то хранить информацию и готовые изображения. Для этого он использует оперативную память карты, сохраняя данные о каждом пикселе, его цвете и расположении на экране. Часть видеопамяти также может выступать в качестве буфера кадров, что означает, что она хранит завершенные изображения до тех пор, пока не придет время их отображать. Как правило, видеопамять работает на очень высоких скоростях и является двухпортовой, что означает, что система может считывать из нее и записывать в нее одновременно.

Современные видеокарты подключаются к слоту расширения PCIe x16. Компьютеры малого форм-фактора со встроенной графикой, такие как ноутбуки и мини-настольные компьютеры, могут не иметь такого слота. Однако видеокарты по-прежнему можно подключать с помощью дорогостоящего обходного устройства, называемого внешним графическим процессором.

Графические карты прошли долгий путь с тех пор, как IBM представила первую из них в 1981 году. Эта карта, получившая название адаптера монохромного дисплея (MDA), обеспечивала отображение только текста зеленого или белого текста на черном экране. Теперь и видеокарты, и встроенные чипы могут легко передавать сигнал HD (1920 x 1080 пикселей) через кабель HDMI или DisplayPort. Автономные карты часто выдают видео в формате Ultra HD 4K (3840 x 2160), а на графических процессорах с более высокими характеристиками доступно еще более высокое разрешение.

Джейк Франкенфилд — опытный писатель, освещающий широкий спектр тем деловых новостей. Его работы публиковались, в частности, в Investopedia и The New York Times. Он проделал обширную работу и исследования в области Facebook и сбора данных, Apple и пользовательского опыта, блокчейна и финансовых технологий, а также криптовалюты и будущего денег.

В настоящее время Эрик является лицензированным независимым страховым брокером, имеющим лицензию на страхование жизни, здоровья, имущества и страхования от несчастных случаев. Он проработал более 13 лет в государственных и частных бухгалтерских должностях и более четырех лет имел лицензию страхового производителя. Его опыт работы в области налогового учета послужил прочной основой для его текущей деловой книги.

Что такое графический процессор (GPU)?

Графический процессор (GPU) — это микросхема или электронная схема, способная отображать графику на электронном устройстве. Графический процессор был представлен широкому рынку в 1999 году и наиболее известен тем, что обеспечивает плавную графику, которую потребители ожидают от современных видео и игр.

Ключевые выводы

• Термин графический процессор (GPU) относится к микросхеме или электронной схеме, способной отображать графику на электронном устройстве.
• Термин "GPU" часто используется как взаимозаменяемый с "видеокартой", хотя это разные понятия.
• Хотя графические процессоры изначально были популярны среди любителей видеомонтажа и компьютерных игр, быстрый рост криптовалют создал для них новый рынок.
• Графические процессоры, впервые представленные широкому рынку в 1999 году, пожалуй, больше всего известны тем, что обеспечивают плавную графику, которую потребители ожидают от современных видео и видеоигр.
• В последнее время возникла нехватка графических процессоров из-за их применения в майнинге криптовалют.

Как работает графический процессор (GPU)

Графика в видео и gs состоит из полигональных координат, которые преобразуются в растровые s — процесс, называемый «рендеринг», — а затем в сигналы, которые отображаются на экране. Это преобразование требует от графического процессора (GPU) большой вычислительной мощности, что также делает GPU полезными в машинном обучении, искусственном интеллекте и других задачах, требующих большого количества сложных и изощренных вычислений.

История графического процессора (GPU)

В 1999 году Nvidia представила Geforce 256, первый широко доступный графический процессор. Nvidia определила графический процессор как «однокристальный процессор со встроенными механизмами преобразования, освещения, настройки/отсечения треугольников и рендеринга, способный обрабатывать не менее 10 миллионов полигонов в секунду». GeForce 256 улучшила технологию других процессоров, оптимизировав производительность 3D-игр.

Хотя Nvidia по-прежнему лидирует на рынке графических процессоров, технология значительно улучшилась. В 2000-х Nvidia выпустила свой GeForce 8800 GTX, скорость заполнения текстурами которого достигает колоссальных 36,8 миллиардов в секунду.

Сегодня наблюдается возрождение популярности графических процессоров. Их использование было распространено на новые отрасли благодаря появлению искусственного интеллекта и криптовалют. Графические процессоры также сыграли роль в расширении доступа к высококачественным играм в виртуальной реальности.

ГП и ЦП

До появления графических процессоров в конце 1990-х годов рендеринг графики выполнялся центральным процессором (ЦП). При использовании вместе с ЦП графический процессор может повысить производительность компьютера, взяв на себя некоторые ресурсоемкие вычислительные функции, такие как рендеринг, от ЦП. Это увеличивает скорость обработки приложений, поскольку графический процессор может выполнять множество вычислений одновременно. Этот сдвиг также позволил разработать более продвинутое и ресурсоемкое программное обеспечение.

Обработка данных в GPU или CPU выполняется ядрами. Чем больше ядер у процессора, тем быстрее (и потенциально эффективнее) компьютер может выполнять задачи. Графические процессоры используют тысячи ядер для параллельной обработки задач. Параллельная структура GPU отличается от структуры CPU, который использует меньше ядер для последовательной обработки задач. ЦП может выполнять вычисления быстрее, чем ГП, что позволяет ему лучше выполнять основные задачи.

Особые соображения

Термин "ГП" часто используется как взаимозаменяемый с "видеокартой", хотя это разные понятия. Графическая карта – это аппаратное обеспечение, содержащее один или несколько графических процессоров, дочернюю плату и другие электронные компоненты, обеспечивающие работу графической карты.

Однако графический процессор может быть встроен в материнскую плату или находиться на дочерней плате видеокарты. Первоначально компьютеры высокого класса были единственными, оснащенными видеокартами. Сегодня в большинстве настольных компьютеров для повышения производительности обычно используется отдельная видеокарта с графическим процессором, а не встроенный в материнскую плату графический процессор.

Графические процессоры и майнинг криптовалют

Поначалу графические процессоры были популярны среди любителей редактирования видео и компьютерных игр, но быстрый рост криптовалют создал новый рынок. Это связано с тем, что для майнинга криптовалюты требуются тысячи вычислений для добавления транзакций в блокчейн, что может быть выгодно при наличии доступа к графическому процессору и недорогому источнику электроэнергии.

В последние годы два известных производителя видеокарт, Nvidia Corp. (NVDA) и Advanced Micro Devices Inc. (AMD), добились быстрого роста продаж и доходов в результате майнинга криптовалюты.

Побочным эффектом этого стало разочарование клиентов, не занимающихся добычей полезных ископаемых, которые увидели рост цен и сокращение предложения. В результате розничные продавцы иногда ограничивали количество видеокарт, которые мог купить один человек. В то время как майнеры более популярных криптовалют, таких как биткойн, перешли на использование специализированных и более экономичных наборов микросхем, называемых специализированными интегральными схемами (ASIC), графические процессоры по-прежнему используются для майнинга менее известных валют.

Рост популярности криптовалют привел к огромному дефициту графических процессоров. Согласно отчету Verge, графические процессоры продаются в два-три раза дороже их розничной цены на таких сайтах, как eBay.

Примеры производителей графических процессоров

Advanced Micro Devices (AMD) и Nvidia (NVDA) — два крупнейших производителя графических процессоров. Рассмотрим обе компании ниже.

Расширенные микроустройства (AMD)

AMD — один из самых надежных производителей графических карт. Производитель начал свою деятельность как стартап в Силиконовой долине в 1969 году и разрабатывает продукты для высокопроизводительных вычислений и визуализации. AMD вышла на рынок графических процессоров в 2006 году, когда приобрела ведущего производителя видеокарт ATI. С тех пор AMD и Nvidia стали доминирующими игроками на рынке графических процессоров. По состоянию на май 2021 года рыночная капитализация AMD составляет 97,3 миллиарда долларов. AMD поставила более 500 миллионов графических процессоров с 2013 года и контролирует 17 % рынка графических процессоров.

Компания AMD уделяет особое внимание играм на ПК на рынке графических процессоров и является фаворитом среди геймеров во всем мире.

Nvidia (NVDA)

Nvidia была самой первой компанией, представившей миру графические процессоры в 1999 году. Первый в истории графический процессор был известен как Geforce 256. В 1999 году Nvidia также провела первичное публичное размещение акций (IPO) по цене 12 долларов США за акцию. По состоянию на май 2021 года акции торгуются на уровне 645 долларов США за акцию.

Рыночная капитализация Nvidia составляет 404,8 млрд долларов США, и она контролирует 13 % рынка графических процессоров.

Nvidia занимает значительное место на рынке передовых графических процессоров. Согласно веб-сайту Nvidia, «восемь из 10 лучших суперкомпьютеров мира теперь используют графические процессоры NVIDIA, сеть InfiniBand или и то, и другое. NVIDIA поддерживает 346 систем из общего числа TOP500 в последнем списке».

Собственный суперкомпьютер Nvidia под названием Selene занимает пятое место в мире и является самым быстрым промышленным суперкомпьютером в мире.

Часто задаваемые вопросы о графическом процессоре (GPU)

В чем разница между GPU и VGA?

В то время как GPU – это микросхема или электронная схема, способная использоваться для обработки графики для отображения на электронном устройстве, разъем VGA или видеографического массива – это физическое устройство, используемое для передачи видеосигналов и вывода компьютерного видео.

Как вы разгоняете свой GPU?

Перед разгоном убедитесь, что вы тщательно очистили свое устройство и установили все обновления и исправления ошибок в своем программном обеспечении. Благодаря обновлениям в технологиях разгон стал довольно простым. Просто установите программное обеспечение, такое как Afterburner, и дайте системе работать. После завершения установки запустите игровой тест, чтобы протестировать новое программное обеспечение.

Что такое масштабирование GPU?

Масштабирование графического процессора – это функция, которая позволяет пользователям настраивать соотношение сторон в игре в зависимости от разрешения своего монитора. Некоторые пользователи считают, что регулировка соотношения сторон еще больше повысит качество изображения на дисплее.

Читайте также:

  
• Где взять видеокарту, если нет денег
  
• Как сделать ssd дисковую систему на компьютере, если есть hdd
  
• Прошивка тв бокса H96 max plus на процессоре rockchip rk3328
  
• Видеокарта Eagle что это значит
  
• Как оптимизировать оперативную память