За счет чего видеокарта увеличивает скорость вывода графической информации на экран

Обновлено: 21.11.2024

Джейк Франкенфилд — опытный писатель, освещающий широкий круг тем, связанных с бизнес-новостями. 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 как в государственном, так и в частном бухгалтерском учете и более четырех лет имел лицензию страхового агента. 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 млрд 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 графического процессора отличается от структуры центрального процессора, 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 видеомонтажа 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.

В современных ПК и ноутбуках видеокарты являются важным компонентом, поскольку большинству приложений требуется определенный уровень обработки графики.

На настольных ПК у нас есть возможность установить дискретную видеокарту в слоты PCI. Эти видеокарты можно заменить и обновить в будущем.

Для игровых ПК видеокарты абсолютно необходимы, так как они требуются для большинства современных 3D-игр. Для других приложений, основанных на 3D-графике, таких как моделирование, анимация и т. д., также требуется видеокарта.

Помимо конкретных приложений, даже стандартные приложения и операционные системы, такие как Windows и Linux, требуют определенного уровня графических возможностей для оптимальной производительности.

Графические карты имеют множество технических характеристик, определяющих их производительность.Если вы планируете купить видеокарту, обязательно оцените ключевые характеристики, такие как требования к графическому процессору, памяти и мощности.

Несмотря на то, что более дорогие видеокарты мощнее более дешевых, они не всегда могут иметь лучшее соотношение цены и производительности.

Поэтому, даже если у вас большой бюджет, важно убедиться, что вычислительная мощность видеокарты действительно стоит потраченных денег.

В этой статье мы поговорим об основных функциях и характеристиках видеокарт, которые необходимо знать при покупке.

Графический процессор: AMD, Nvidia
Количество ядер
Тактовая частота ядра
Тип памяти
Размер памяти
Пропускная способность памяти
Интерфейс материнской платы
Расчетная тепловая мощность
Разъемы питания
Порты видеовыхода — HDMI, DisplayPort
Поддержка API — DirectX, Vulkan
Производительность вычислений – TFLOPS

1. Графический процессор

Графические процессоры производятся только двумя брендами, а именно Nvidia и AMD. Затем их графические процессоры используются сторонними производителями для производства видеокарт. Оба бренда предлагают действительно большую коллекцию графических процессоров в различных ценовых категориях и наборах функций. Графический процессор часто называют графическим сопроцессором или графическим чипсетом, что означает одно и то же.

Для любого случая использования — от простых игр до игр с высокой частотой кадров и 3D-моделирования — есть видеокарта. В графических процессорах есть много похожих технологий, реализованных под другим кодовым названием. Например, Nvidia использует термин «ядра CUDA», тогда как AMD называет их «потоковыми процессорами». Точно так же nvidia использует термин SLI для установки с несколькими графическими процессорами, тогда как AMD использует название Crossfire для своего решения с несколькими графическими процессорами.

Выделенные графические карты доступны в виде дискретных карт PCI для настольных ПК и полностью предустановленных внутри ноутбуков. На настольных ПК вы можете заменить видеокарту на более новую, тогда как на ноутбуках это может быть невозможно.

Некоторые из самых популярных графических процессоров включают

Radeon RX 5600XT
Радеон RX 550
Radeon RX 580 GTS
Радеон RX 570
Radeon RX 6800XT

Geforce GTX 1050 Ti
Geforce GTX 1650
Geforce GTX 1660 Ti
RTX 2080
RTX 3080
RTX 3090

В целом более дорогие графические процессоры обладают большей производительностью и предоставляют больше возможностей и функций для обработки графики.

2. Потоковые процессоры/ядра CUDA

Эти термины относятся к одному и тому же. Stream Processor — это номенклатура оборудования AMD и ядер CUDA для Nvidia. Эти ядра можно рассматривать как множество отдельных вычислительных блоков в графическом процессоре, которые выполняют графические вычисления и расчеты. Чем больше ядер, тем выше производительность.

Однако сравнение ядер разных производителей может не дать точного представления о разнице в графической мощности, поскольку на производительность графического процессора могут влиять другие переменные, например тактовая частота и архитектура.

Даже в пределах одной марки GPU архитектура (дизайн или процесс, на основе которого был построен GPU) может значительно изменить производительность ядер. Сравнение количества ядер на двух картах с одной и той же архитектурой даст более прямое сравнение.

Пример количества ядер некоторых графических процессоров

Потоковые процессоры AMD Radeon RX 5700–2304
Nvidia GeForce GTX 1650 — 896 ядер CUDA

3. Тактовая частота ядра

Каждое из вышеупомянутых ядер похоже на ядро ЦП в том смысле, что оно работает с определенной тактовой частотой. Эта тактовая частота указывает количество вычислений, выполняемых ядрами каждую секунду, и измеряется в МГц.

Еще раз повторим, что просто сравнивать тактовые частоты ядер — плохой способ сравнения, поскольку на производительность в целом могут влиять несколько других факторов. Однако, если все остальное идентично, более высокая тактовая частота обычно указывает на лучшую производительность.

Тактовая частота непостоянна. Например, AMD Radeon RX 5700 имеет базовую частоту 1465 МГц и частоту повышения до 1725 МГц. Базовая частота указывает на минимальную стабильную тактовую частоту процессорного ядра, а повышающая частота — это верхний предел частоты, который достигается при большой рабочей нагрузке.

Помимо этого, многие графические процессоры также поддерживают разгон, который позволяет приложениям увеличивать базовую и повышать частоту до гораздо более высоких значений, чем указано в спецификациях.

Следует иметь в виду, что более высокая тактовая частота будет выделять больше тепла и сильно зависит от тепловых условий. Поэтому, если вы планируете разогнать свой графический процессор, убедитесь, что имеется достаточное охлаждение и что температура графического процессора не превышает критические пороговые значения.

4.Тип памяти — GDDR

Память в графических картах работает так же, как и обычная оперативная память. Он временно хранит графические данные для обработки графическим процессором.

Оперативная память в графических картах называется VRAM, и в наши дни вы, вероятно, увидите карты, использующие GDDR5, GDDR5x или GDDR6 VRAM.

GDDR6 обеспечивает лучшую энергоэффективность и производительность, чем GDDR5X, которая, в свою очередь, делает то же самое по сравнению с GDDR5.

В целом графическая память более высокой версии GDDR будет работать лучше, чем более низкая версия.

5. Объем памяти

Как и в случае с обычной оперативной памятью, ее размер измеряется в ГБ. Чем больше оперативной памяти, тем лучше, так как остается больше места для хранения графической информации. Важно отметить, что производительность не может быть повышена за счет увеличения объема ОЗУ сверх определенного уровня, так как это зависит от наличия приложений или игр, которые могут правильно его использовать.

Обычно встречающиеся размеры VRAM: 4 ГБ, 6 ГБ, 8 ГБ. Стоит знать, что VRAM на видеокарте нельзя изменить или обновить, как обычную RAM на материнской плате. Видеопамять встроена в аппаратную часть видеокарты.

Большинство графических процессоров от Nvidia и AMD указывают объем поддерживаемой памяти, поэтому большинство производителей используют одинаковый объем видеопамяти для одного и того же графического процессора в своих картах.

На более мощных графических процессорах доступен больший объем оперативной памяти.

AMD Radeon RX 5700 — 8 ГБ
Nvidia GTX 1650 — 4 ГБ

6. Пропускная способность памяти

Пропускную способность памяти можно рассматривать как общую оценку производительности видеопамяти видеокарты. Пропускная способность памяти — это просто скорость доступа к видеопамяти на вашей карте и ее использование во время использования.

Пропускная способность памяти является произведением трех переменных: тактовой частоты памяти, ширины шины памяти и количества передач за такт для типа памяти.

7. Интерфейс материнской платы/подключение

Независимо от того, собираете ли вы ПК с нуля или просто обновляете графическую карту на уже имеющемся ПК, вам необходимо убедиться, что приобретаемая видеокарта совместима с материнской платой.

Раньше широко использовался интерфейс, известный как AGP (Accelerated Graphics Port), но с 2004 года его постепенно перестали использовать.

Теперь все видеокарты используют интерфейс PCI Express (PCIe) для подключения к материнской плате.

Версия PCI-E

В настоящее время PCIe 4.0 получает только первые несколько видеокарт, поэтому большинство карт, которые вы видите, будут основаны на PCIe 3.0. Очень важно знать, что PCIe обратно совместим, а это означает, что любая графическая карта PCIe будет работать с любой материнской платой, совместимой с PCIe.

Однако карта PCIe 4 не сможет полностью раскрыть свой потенциал в слоте PCIe 3, а карта PCIe 3 в материнской плате PCIe 4 не сможет реализовать всю емкость материнской платы.

Если вы планируете приобрести высокопроизводительную видеокарту с поддержкой PCI-E 4.0, рекомендуется приобрести материнскую плату с поддержкой PCI-E 4.0. Так вы получите максимальную производительность видеокарты.

Интерфейс PCIe имеет значение «x», например, x8 или x16. Это относится к количеству дорожек, которые имеет слот. Думайте об этих полосах как о полосах на скоростной автомагистрали или о водопроводных трубах.

Таким образом, x16 сможет работать с более высокой пропускной способностью, чем x8 или x4. В настоящее время большинство видеокарт x16.

8. Расчетная тепловая мощность (TDP)

Расчетная тепловая мощность или расчетная тепловая точка — это хороший способ оценить энергопотребление и тепловые характеристики графического процессора. Как следует из этого термина, он указывает мощность, необходимую для выработки максимального количества тепла, с которым может справиться система охлаждения.

Это измеряется в ваттах и может повлиять на выбор других компонентов сборки вашего ПК. Вы должны убедиться, что выходная мощность вашего блока питания достаточна не только для видеокарты, но и для всех других компонентов системы.

AMD Radeon RX 5700 — 180 Вт
GeForce GTX 1650 – 75 Вт

Если ваша видеокарта имеет высокую мощность, например 180 Вт и выше, рекомендуется использовать корпус ПК с хорошей вентиляцией для максимального отвода тепла.

9. Разъемы питания

Слот PCIe может обеспечивать питание для вставленной в него карты, но только 75 Вт. Видеокарты стали настолько энергоемкими, что им не потребовалось много времени, чтобы превзойти этот предел и потребовать больше энергии.

В связи с этим современные графические процессоры имеют разъемы питания, которые позволяют им получать дополнительную мощность непосредственно от блока питания. Эти разъемы могут быть шестиконтактными или восьмиконтактными.

Современная видеокарта может иметь до двух разъемов, которые могут быть любой комбинацией. Поэтому при покупке блока питания, помимо максимальной выходной мощности, обратите внимание на разъемы питания, которые он имеет, и убедитесь, что он сможет питать вашу видеокарту.

10. Показать выходные порты

Видеокарты часто имеют несколько различных типов разъемов видеовыхода.

В зависимости от типа используемого монитора вы, скорее всего, сможете подключиться к карте через HDMI или DisplayPort, которые более распространены, когда речь идет о дисплеях.

Некоторые новые карты поддерживают подключение через порт USB Type-C, хотя мониторы с такой поддержкой встречаются реже, поскольку эта технология все еще развивается. VGA и DVI — это относительно старые порты, которые вы можете увидеть только на старых дисплеях.

Если вы хотите подключить свой компьютер к нескольким мониторам, важно обратить внимание на доступные порты и разъемы, к которым у ваших мониторов есть доступ.

В настоящее время HDMI является наиболее распространенным из доступных портов. Он существует уже давно и на то есть веские причины. Его можно увидеть на ПК, телевизорах, проигрывателях Blu-ray, игровых консолях и телевизионных приставках.

HDMI имеет преимущество, поскольку поддерживает аудио и видео в несжатом виде. Новейшая версия, HDMI 2.0, имеет достаточную пропускную способность для поддержки разрешений до 4K при частоте 60 Гц, что также может обеспечивать разрешение 1080 p при частоте 144 Гц.

HDMI 2.0 также поддерживает 10-битный и 12-битный цвет, что позволяет воспроизводить контент HDR (расширенный динамический диапазон).

ДисплейПорт

На данный момент DisplayPort так же известен, как и HDMI, и его охват приближается к тому же, что и у HDMI. Подобно HDMI, он поддерживает как аудио, так и видеовыход.

Достичь более высоких разрешений на DisplayPort всегда было просто, даже с более ранних версий. DisplayPort 1.4 может отображать до 4K при частоте 144 Гц, в то время как даже версия 1.1, которая относительно устарела, может поддерживать разрешение до 1080 p при частоте 144 Гц.

При более низкой частоте обновления DisplayPort может поддерживать разрешение до 8K, что делает его одним из немногих вариантов вывода, поддерживающих это желанное разрешение.

Новейший из них, USB Type-C, улучшен на базе, которую заложил USB Type-A. Он меньше по размеру, полностью обратим и чрезвычайно универсален. USB Type-C может передавать данные, а также аудио, видео и даже выступать в качестве зарядного устройства.

USB Type-C можно найти на ноутбуках, планшетах и смартфонах, и с ростом его присутствия мониторы начинают поддерживать USB-C.

USB Type-C поддерживает разрешение до 4K с частотой обновления 60 Гц. Одним из недостатков является то, что мониторы USB-C, которые не поддерживают по крайней мере DisplayPort Alt Mode 1.2, в настоящее время не могут поддерживать технологию Adaptive-Sync.

DVI — это относительно старый тип выхода, который постепенно заменяется HDMI и DisplayPort.

Существует 3 типа DVI: DVI-A (аналоговый и фактически устаревший), DVI-D (цифровой) и DVI-I (аналоговые и цифровые сигналы). Для DVI-D и DVI-I существуют одноканальные и двухканальные варианты, последний из которых может поддерживать большую пропускную способность.

Однако DVI-D по-прежнему способен поддерживать максимальное разрешение 1080p при частоте 144 Гц.

VGA — это самый старый метод вывода на дисплей из упомянутых здесь, который в основном использовался во времена ЭЛТ-дисплеев. По мере появления плоских экранов были разработаны новые интерфейсы вывода, и более высокие разрешения стали более заметными, поскольку аналоговые сигналы VGA не могли поддерживать результирующие разрешения.

VGA может поддерживать только разрешение до 1080p при частоте 60 Гц. Порт VGA можно увидеть только на старых видеокартах. Большинство новых и последних видеокарт и материнских плат полностью лишены поддержки VGA.

Большинство новых мониторов от ведущих брендов также отказались от порта VGA и имеют либо HDMI, либо DisplayPort, либо и то, и другое.

11. Поддержка API — DirectX, OpenGL, Vulkan

Видеокарты предназначены для обработки графической информации для вашего ПК, поскольку они специально разработаны для этого. Однако для этого аппаратное и программное обеспечение должны иметь возможность взаимодействовать друг с другом и отправлять инструкции, и именно здесь на помощь приходит Graphics API.

Интерфейс прикладного программирования содержит набор инструкций, которые сообщают графическому процессору, как решать сложные графические задачи.

Существуют разные API, каждый из которых написан по-разному, но каждый из них может выполнять большинство графических задач, необходимых в наше время.

API должны специально поддерживаться приводом видеокарты, а аппаратное обеспечение должно иметь возможность интерпретировать инструкции, предоставляемые API.

DirectX 12, OpenGL 4.6 и Vulkan 1.2 — это последние версии самых популярных в настоящее время API. Большинство популярных видеокарт на базе графических процессоров AMD или Nvidia поддерживают Vulkan и DirectX.

Следует отметить, что OpenGL заменяется Vulkan в качестве межплатформенного API для трехмерной графики.

12. GFLOPS/TFLOPS

Гигафлоп или терафлоп — это единица измерения теоретической производительности процессора, которым может быть ЦП или ГП. FLOPS означает количество операций с плавающей запятой в секунду, которое указывает, сколько операций с плавающей запятой может быть выполнено за секунду.

Использование гигафлопс или терафлопс — один из лучших способов оценить относительную производительность одного процессора по сравнению с другим, хотя он не является исчерпывающим. Различия между архитектурами могут не дать точных оценок.

13. Технологии графических процессоров для конкретных поставщиков

Nvidia и AMD были конкурентами в течение многих лет, и помимо грубой графической мощности своих соответствующих предложений, каждая из них постоянно разрабатывает новые технологии, чтобы предоставить потребителю лучший опыт при использовании своих видеокарт.

Эти технологии разработаны производителем и могут улучшить игровой процесс для потребителя.

Нвидиа

Nvidia G-Sync: это технология адаптивной синхронизации для дисплеев от Nvidia. Как с видеокартой, так и с монитором, поддерживающим G-Sync, частоту обновления дисплея можно адаптировать к частоте графического процессора, что предотвращает разрывы экрана.
Nvidia DLSS: DLSS расшифровывается как Deep Learning Super Sampling. Изображения визуализируются с более низким разрешением и масштабируются с помощью ИИ. Это позволяет достичь более высокой графической точности при меньших затратах на производительность.
Nvidia Ansel: это дополнение к программному обеспечению, которое позволяет легко делать внутриигровые снимки во время игры, а также регулировать положение и применять фильтры. Затем изображения можно очень легко опубликовать на различных платформах социальных сетей.
Nvidia NVLink: это интерфейс, который обеспечивает прямое соединение нескольких графических процессоров Nvidia одновременно с впечатляющей пропускной способностью. Это может позволить улучшить графическую производительность, но обычно только там, где это поддерживается.
Ускорение графического процессора Nvidia: во время игры, если графический процессор Nvidia работает прохладно даже на своей базовой тактовой частоте, он может интеллектуально разогнать себя до определенной частоты, чтобы повысить производительность.
Nvidia VR Ready: этот тег используется Nvidia, чтобы показать, что соответствующее оборудование имеет технические возможности для поддержки приложений виртуальной реальности.
Новости Nvidia: это программное обеспечение может обнаруживать важные моменты во время игры и автоматически записывать их. Этими снимками можно легко поделиться позже.

Заключение

Это был краткий обзор технических характеристик видеокарт. Некоторые характеристики, такие как количество ядер и объем памяти, одинаковы для всех карт с GPU AMD или nvidia.

Кроме того, у каждого производителя графических процессоров есть свои собственные технологии, такие как G-Sync/FreeSync, которые могут выполнять схожие функции, но имеют технические различия в их реализации.

Также имейте в виду, что выбор видеокарты также влияет на блок питания, корпус компьютера, монитор и иногда даже на материнскую плату.

Если у вас есть какие-либо вопросы или отзывы, сообщите нам об этом в комментариях ниже.

Технический энтузиаст, блоггер, поклонник Linux и разработчик программного обеспечения. Пишет о компьютерном оборудовании, Linux и программном обеспечении с открытым исходным кодом, а также о программировании на Python, Php и Javascript. С ним можно связаться по адресу [email protected] .

3 мысли о «12 важных характеристиках видеокарт — полное руководство»

Это был лучший краткий обзор технических характеристик видеокарт. спасибо

Отличная статья, она помогает мне понять GPU :))

Вау, это именно то, на что мне нужно было наткнуться.
очень четкое объяснение нескольких переменных GPU.
Спасибо, как человеку, который собирается купить видеокарту, это помогло!

Графический процессор (GPU) — ваш лучший друг в играх. Он воспроизводит все, что вы видите на экране, от пользовательского интерфейса до гор, возвышающихся вдалеке. Он работает в тандеме с ЦП, но на самом деле он выполняет большую часть тяжелой работы, поэтому нам нужно обращаться с ним правильно, чтобы он работал нормально и работал оптимально.

К сожалению, на вашем ПК действует множество факторов, которые создают виртуальную дождевую тучу, нависшую над производительностью вашего графического процессора. Но не волнуйтесь: вот как ускорить вашу видеокарту, чтобы получить наилучшие игровые возможности.

Примечание. Это руководство относится к ПК с Windows 10, хотя некоторые рекомендации применимы и к MacOS. В этом руководстве мы также уделяем особое внимание графическому процессору. Это основной компонент производительности в игре, но не единственный. Чтобы получить более общие советы, ознакомьтесь с нашим руководством о том, как увеличить частоту кадров на ПК.

Обновите или обновите драйверы

Это должно стать вашим первым шагом к повышению производительности графического процессора независимо от того, есть ли на вашем ПК встроенная графика или дискретный графический процессор. Поскольку этот чип обрабатывает большую часть визуальной нагрузки, установка последних версий драйверов должна быть приоритетом.

Если вы не уверены в том, что установлено на вашем компьютере, выполните следующие действия в Windows 10:

Шаг 1. Щелкните правой кнопкой мыши кнопку "Пуск" и выберите пункт Диспетчер устройств во всплывающем меню.

Шаг 2. Открыв Диспетчер устройств, нажмите Видеоадаптеры, чтобы развернуть и показать свои графические процессоры.

Вы должны увидеть хотя бы один графический процессор в расширенном списке. Если на вашем ПК установлен процессор Intel или AMD GPU, вы увидите один список для Intel или AMD Radeon. Если у вас также есть отдельный графический процессор, вы увидите дополнительный список чипов Nvidia GeForce или AMD Radeon.

В этом примере в нашем ноутбуке Alienware указаны Intel HD Graphics 530 (встроенная) и Nvidia GeForce GTX 1080 (дискретная). Из-за этой настройки игры по умолчанию используют более мощный чип GeForce. Это драйвер, который мы хотим обновить.

Чтобы получить новые драйверы, перейдите по этим ссылкам:

При установке драйвера используйте вариант «выборочной установки» AMD, который удаляет текущий пакет программного обеспечения и устанавливает текущую версию, или вариант «чистой установки» Nvidia. Вы также можете сначала рассмотреть возможность использования программы удаления драйверов дисплея, так как она отлично справляется с удалением всех старых драйверов, но это не является строго обязательным.

Если у вас установлен настольный клиент Nvidia GeForce Experience, он обычно отправляет уведомление, когда доступен новый драйвер. Если он не установлен, нажмите ссылку, указанную выше, чтобы вручную загрузить и обновить его.

Обновите Windows 10 и DirectX

Возможно, у вас уже установлена последняя версия DirectX, но тем не менее на всякий случай проверьте ее. DirectX — это графический API, и хотя есть и другие — OpenGL и Vulkan, в частности, — DirectX наиболее распространен для игр на Windows. Наличие последней версии DirectX означает наличие новейшей платформы, которая позволяет вашему графическому процессору взаимодействовать с играми, в которых вы работаете. Старые версии работают, но вы можете почти мгновенно повысить свою производительность в игре, просто обновившись до последней версии.

Шаг 1. Введите dxdiag в поле поиска на панели задач и нажмите Ввод.

Шаг 2. На экране появится Инструмент диагностики DirectX с загруженной по умолчанию вкладкой Система. Найдите номер версии в разделе Информация о системе, как показано выше.

Microsoft обновляет DirectX через функцию Центра обновления Windows. Если вы в настоящее время не используете DirectX 12, вам потребуется вручную обновить компьютер.

Шаг 1. Нажмите кнопку Пуск, а затем значок Шестеренка, расположенный в левой части меню "Пуск".

Шаг 2. Выберите Обновление и безопасность в приложении Настройки.

Шаг 3. Нажмите кнопку Проверить наличие обновлений.

Примечание. Старые видеокарты могут не поддерживать DirectX12, поэтому, если это обновление не изменяет вашу версию DX, это может быть причиной.

Разгон

Один из способов повысить производительность графического процессора – разогнать его. Это делается путем настройки частоты и напряжения ядра графического процессора и его памяти, чтобы выжать дополнительную скорость. Если вы не привыкли к компонентам для разгона, действуйте с осторожностью и прочитайте много и подробно, прежде чем начать. Неправильные настройки потенциально могут повредить чип. Более того, неподходящий кулер может привести к перегреву и сбою разогнанного графического процессора.

Как и процессоры, вы можете разогнать графический процессор с помощью программного обеспечения для настольных ПК. Одним из решений является Afterburner от MSI, который сканирует ваш графический процессор и находит самые высокие и самые стабильные настройки разгона. Другой — Precision X1 от EVGA, который поддерживает видеокарты GeForce RTX, а поддержка GTX появится «скоро».

Для получения дополнительной помощи по разгону видеокарты ознакомьтесь с нашим специальным руководством.

Стоит отметить, что почти все современные графические процессоры имеют небольшой встроенный запас для разгона. Вам не нужно ничего делать, чтобы ваш графический процессор достиг максимальной производительности, если вы даете правильное питание и охлаждение графического процессора.

Увеличьте лимит мощности

Как уже упоминалось, MSI Afterburner может автоматически определить самый высокий стабильный разгон вашего графического процессора. Это включает ограничения по мощности и напряжению. Вы можете увеличить производительность вашего графического процессора, просто увеличив предел мощности вашего графического процессора. Карты Nvidia и AMD имеют базовую и повышенную тактовую частоту. Когда все условия соблюдены — энергопотребление, температура и т. д. — ваш графический процессор автоматически поднимет свою тактовую частоту до предела ускорения. Таким образом, повышение предела мощности делает одно: позволяет вашему графическому процессору чаще и стабильнее повышать тактовую частоту.

Примечание. Как и при разгоне, прежде чем продолжить, убедитесь, что ваш графический процессор хорошо охлаждается. Это повысит температуру вашего графического процессора и может сделать его работу громче.

Шаг 1. Откройте MSI Afterburner.

Шаг 2. Перетащите ползунок Ограничение мощности со 100 на 110.

Шаг 3. Нажмите на галочку под ползунками.

Шаг 4. Запустите игру, которая нагружает ваш GPU.

Шаг 5. Проверьте тактовую частоту с помощью MSI Afterburner.

Шаг 6. Следите за температурой графического процессора и следите за тем, чтобы она не выходила за пределы безопасного диапазона. Повторяйте до тех пор, пока не достигнете предела мощности или пока графический процессор не перестанет работать.

Afterburner берет верхний предел мощности из BIOS вашего графического процессора, поэтому, если вы просто поднимете предел мощности и не будете менять какие-либо другие настройки, все будет в порядке. Это не разгон как таковой, потому что вы на самом деле не повышаете тактовую частоту своего графического процессора. Вместо этого вы просто даете графическому процессору больше возможностей для автоматического достижения тактовой частоты Boost.

Установить пользовательскую кривую вентилятора

Когда вы увеличиваете предел мощности в MSI Afterburner, вы увидите, что вместе с ним увеличивается предел температуры. Температура является ограничивающим фактором для достижения полной производительности вашего графического процессора, поэтому можно немного увеличить предел. Однако вам следует проверить эксплуатационные ограничения вашего графического процессора. Например, недавняя RTX 3080 имеет максимальную рабочую температуру 93 градуса Цельсия. Не следует слишком часто достигать этого предела, так как это не только сократит срок службы вашего графического процессора, но и приведет к автоматическому понижению частоты, что может снизить производительность.

Чтобы поддерживать низкую температуру, можно использовать пользовательскую кривую вентилятора.

Существует множество онлайн-инструментов для настройки кривой вентилятора, но вы можете настроить кривую своего графического процессора прямо в Afterburner:

Шаг 1. Откройте MSI Afterburner и щелкните значок Настройки (шестеренка).

Шаг 2. Откройте вкладку Поклонник.

Шаг 3. Установите флажок Включить автоматическое управление вентилятором, определяемое пользователем.

Шаг 4. Измените кривую, чтобы увеличить скорость вращения вентилятора по мере нагрева графического процессора. Мы рекомендуем достигать 100% скорости вращения вентилятора задолго до предела температуры вашего графического процессора. Например, для RTX 3080 мы установили кривую на максимум от 70 до 75 градусов Цельсия. Оттуда нужно проверить температуру вашего графического процессора в игре, сопоставив ее с шумом вентилятора. На изображении выше показана кривая вентилятора, которую мы выбрали для RTX 2080.

Очистите свой компьютер

Если ваша видеокарта слишком сильно нагревается, она будет дросселировать или замедляться, чтобы не повредить ее хрупкие компоненты. Если приточные вентиляторы и фильтры покрыты пылью, достаточный поток воздуха не отводит тепло от компонентов, включая графический процессор, что может привести к чрезмерному накоплению тепла.

Ваша первая линия обороны – очистить все приточные вентиляторы с помощью баллончика со сжатым воздухом. Затем выключите компьютер, отсоедините шнур питания, заземлите себя и снимите боковую панель компьютера. Используйте сжатый воздух, чтобы выдуть пыль, собирающуюся на компонентах.

Примечание. Не поддавайтесь желанию воспользоваться пылесосом. Накопление статического электричества может повредить компоненты вашего ПК.

Для ноутбуков единственным вариантом является выдувание пыли из приточных вентиляторов. Если вам повезет, на этих вентиляторах есть вентиляционная крышка, которую вы можете легко снять и сдуть пыль прямо с вентиляторов.

Поддержание чистоты вашего компьютера жизненно важно для его общего состояния и производительности, независимо от того, играете ли вы в игры или просто просматриваете веб-страницы.

Улучшить вентиляцию

Билл Роберсон/Digital Trends

Хотя очистка вашего рабочего стола или ноутбука помогает улучшить воздушный поток, вам может просто понадобиться больше. Для настольных ПК у вас могут быть места в корпусе для дополнительных вентиляторов спереди, сверху и снизу. Дополнительные вентиляторы увеличивают уровень шума вашего ПК; тем не менее, они будут снижать общий уровень нагрева.

Для ноутбуков нельзя установить вентиляторы. Однако вы можете купить охлаждающую подставку под ноутбук. Обычно он включает в себя два огромных 140-мм вентилятора, которые обдувают днище ноутбука прохладным воздухом. Недостатком является сбор пыли, а это означает, что вам нужно содержать в чистоте еще одно устройство.

Обновите систему охлаждения (только для настольных компьютеров)

Хорошим способом повысить производительность графического процессора является установка вторичного кулера. Это может быть более мощный воздушный кулер или более продвинутое решение для жидкостного охлаждения, но это очень сильно зависит от вашей видеокарты, поскольку некоторые из них совместимы с кулерами вторичного рынка, а другие нет. Это особенно верно в отношении жидкостного охлаждения, где для пользовательских контуров требуются специальные водоблоки, которые могут быть дорогостоящими.В качестве альтернативы вы можете подключить универсальный кулер, предназначенный для ЦП, используя что-то вроде Kraken G12 от NZXT, но это довольно сложный процесс, к которому не следует подходить легкомысленно.

Опять же, прежде чем начать, проведите исследование и обратите внимание, что вы, скорее всего, аннулируете гарантию на свой графический процессор, если снимете штатный кулер.

Примечание. Охлаждение некоторых графических процессоров можно значительно улучшить, затянув винты, добавив шайбы или заменив штатную термопасту. Это очень зависит от вашего графического процессора, вплоть до конкретной версии. Поэтому будьте очень осторожны при внесении любых изменений, в безопасности и надежности которых вы не уверены.

Настройте параметры питания

Если вы играете на ноутбуке, подключите его к розетке. Графический процессор (и ЦП) обычно снижают скорость, когда ноутбук отключен от сети, потому что литий-ионные батареи не могут обеспечить достаточную выходную мощность для максимальной производительности без снижения срока службы батареи. В BIOS может быть параметр, отключающий дросселирование ЦП, но графические процессоры имеют жестко запрограммированные инструкции по снижению расхода заряда батареи, которые вы не можете изменить.

Однако настройка параметров питания на настольных компьютерах и ноутбуках, подключенных к сетевой розетке, может повысить производительность графического процессора.

Шаг 1. Нажмите кнопку «Пуск», а затем значок шестеренки, расположенный в левой части меню «Пуск».

Шаг 2. Выберите Система в приложении Настройки.

Шаг 3. По умолчанию отображается панель Экран. Выберите Питание и спящий режим слева.

Шаг 4. Прокрутите вниз и выберите ссылку Дополнительные параметры питания.

На ноутбуках вы можете получить доступ к той же панели, щелкнув правой кнопкой мыши значок батареи, расположенный рядом с системными часами. Выберите Электропитание во всплывающем меню.

Шаг 5. Выберите параметр Высокая производительность.

Если щелкнуть ссылку Изменить параметры плана, Windows 10 отобразит ссылку Изменить дополнительные параметры питания. Щелкните ее, и появится всплывающее окно со списком всех параметров, относящихся к категории Высокая производительность. Не изменяйте эти параметры, если вы не очень хорошо знакомы с Windows 10.

Обновите другие компоненты ПК

Билл Роберсон/Digital Trends

Хотя в вашей системе может быть установлен великолепный графический процессор, это лишь один из многих компонентов, составляющих один компьютер. Ваш ЦП, память и хранилище влияют на то, насколько быстрым и быстрым будет ваш ПК, а хороший процессор может значительно повысить частоту кадров, особенно при более низких разрешениях.

Помните, что в то время как GPU выполняет большую часть тяжелого визуального листинга, CPU обрабатывает математику, физику, искусственный интеллект (ИИ), обработку ввода, выполнение кода и многое другое. Кроме того, он должен обрабатывать все остальное, работающее вне вашей игры, например, все службы Windows 10. Вам по-прежнему нужен приличный процессор, чтобы ваш потрясающий графический процессор мог по-настоящему сиять.

Вы также должны принять во внимание системную память — текущий рыночный стандарт составляет 16 ГБ, что означает, что 8 ГБ — это минимальный объем. Желание сэкономить — похвально, но дешевая покупка может означать потерю скорости и производительности. Если вы заметили задержки во время игры, возможно, пришло время подумать об обновлении. Помните, это не означает, что вы должны выбрать самый дорогой вариант.

Однако перед обновлением убедитесь в наличии узкого места. Ваш процессор и графический процессор имеют тонкие отношения с точки зрения игр, и разные игры по-разному нагружают два компонента (например, многие персонажи, управляемые искусственным интеллектом, будут нагружать процессор больше, чем графический процессор). Лучший способ убедиться, что узкие места являются проблемой, — это использовать диспетчер задач для проверки использования вашей системы. На вкладке «Производительность» отображается загрузка графического процессора, памяти, диска, сети и процессора. Если во время игры загрузка вашего процессора часто превышает загрузку вашего графического процессора, скорее всего, у вас есть узкое место в процессоре.

Обнаружение и устранение узких мест — это скорее искусство, чем наука, но если ваш процессор регулярно тормозит в играх, а с графическим процессором все в порядке, вам может потребоваться модернизация процессора. Эти списки лучших процессоров AMD и лучших процессоров Intel могут помочь, если вы плохо разбираетесь в спецификациях процессоров.

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.Карта, называемая адаптером 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 воспроизводят видео в формате Ultra HD 4K (3840 x 2160), а на более мощных графических процессорах доступно еще более высокое разрешение.

Читайте также: