Grafikas karte - viss, kas jums jāzina

Spēļu datoru laikmetā grafiskā karte ir ieguvusi tikpat lielu vai gandrīz lielāku nozīmi kā CPU. Patiesībā daudzi lietotāji izvairās pirkt jaudīgus CPU, lai ieguldītu naudu šajā svarīgajā komponentā, kas ir atbildīgs par visa, kas saistīts ar faktūru un grafiku, apstrādi. Bet cik daudz jūs zināt par šo aparatūru? Šeit mēs izskaidrojam visu, vai kaut ko mazāk, ko mēs uzskatām par vissvarīgāko.

Satura rādītājs

Grafikas karte un spēļu laikmets

Bez šaubām, GPU apzīmēšanai visizplatītākais termins ir grafiskās kartes termins, kaut arī tas nav tieši tas pats, un mēs to izskaidrosim. GPU vai grafikas apstrādes vienība galvenokārt ir procesors, kas izveidots, lai apstrādātu grafiku. Termins acīmredzami izklausās ļoti līdzīgs CPU, tāpēc ir svarīgi atšķirt divus elementus.

Kad mēs runājam par grafisko karti, mēs patiešām runājam par fizisko komponentu. Tas ir veidots no PCB, kas nav atkarīgs no mātesplates, un ir aprīkots ar savienotāju, parasti PCI-Express, ar kuru tas tiks savienots ar pašu mātesplati. Uz šīs PCB ir uzstādīts GPU, kā arī grafiskā atmiņa vai VRAM kopā ar komponentiem, piemēram, VRM, savienojuma portiem un Heatsink ar tā ventilatoriem.

Spēles nebūtu, ja tās nebūtu grafikas kartēm, it īpaši, ja mēs runājam par datoriem vai personālajiem datoriem. Sākumā visi zinās, ka datoriem nebija grafiskā interfeisa, mums bija tikai melns ekrāns ar uzvedni komandu ievadīšanai. Šīs pamatfunkcijas nebūt nav pašreiz spēļu laikmetā, kad mums ir aprīkojums ar perfektu grafisko interfeisu un milzīgās izšķirtspējās, kas ļauj mums rīkoties ar vidi un rakstzīmēm gandrīz tā, it kā tā būtu reālā dzīve.

Kāpēc atdalīt GPU un CPU?

Lai runātu par patentētām grafikas kartēm, mums vispirms jāzina, ko tās mums rada un kāpēc tās ir tik svarīgas mūsdienās. Šodien mēs nevarējām iedomāties spēļu datoru bez fiziski atsevišķa centrālā procesora un GPU.

Ko dara CPU?

Šeit tas ir diezgan vienkārši, jo mēs visi varam gūt priekšstatu par to, ko mikroprocesors veic datorā. Tas ir centrālais procesora bloks, caur kuru iziet visas programmu ģenerētās instrukcijas, kā arī liela daļa no tām, kuras sūta perifērijas ierīces un pats lietotājs. Programmas veido secīgas instrukcijas, kuras tiks izpildītas, lai ģenerētu atbildi, pamatojoties uz ievades stimulu. Tas var būt vienkāršs klikšķis, komanda vai pati operētājsistēma.

Tagad nāk detaļa, kas mums jāatceras, kad redzam, kas ir GPU. Centrālo procesoru veido serdeņi, un mēs varam teikt, ka tie ir lieli. Katrs no tiem ir spējīgs izpildīt vienu instrukciju pēc otra, jo vairāk serdeņu, jo vienlaikus var izpildīt arī vairākas instrukcijas. Datorā ir daudz programmu veidu, kā arī daudzu veidu instrukcijas, kas ir ļoti sarežģītas un sadalītas vairākos posmos. Bet patiesība ir tāda, ka programma paralēli neģenerē lielu skaitu šo instrukciju. Kā mēs pārliecināmies, ka centrālais procesors “saprot” jebkuru instalēto programmu? Mums ir nepieciešami daži kodoli, ļoti sarežģīti, un tie ir ļoti ātri, lai ātri izpildītu instrukcijas, tāpēc mēs pamanīsim, ka programma ir mainīga un reaģē uz to, ko mēs tai prasām.

Šīs pamat instrukcijas ir reducētas līdz matemātiskām operācijām ar veseliem skaitļiem, loģiskām operācijām un arī dažām peldošā komata operācijām. Pēdējie ir vissarežģītākie, jo tie ir ļoti lieli reālie skaitļi, kas jāatspoguļo kompaktākos elementos, izmantojot zinātnisko apzīmējumu. Atbalstīt CPU ir operatīvā atmiņa, ātra krātuve, kurā tiek saglabātas darbojas programmas un to instrukcijas, lai tās pārsūtītu uz CPU, izmantojot 64 bitu kopni.

Un ko dara GPU?

Precīzi GPU ir cieši saistīts ar šīm peldošā komata operācijām, par kurām mēs iepriekš runājām. Faktiski grafikas procesors visu laiku pavada, veicot šāda veida operācijas, jo tām ir daudz ko darīt ar grafiskām instrukcijām. Šī iemesla dēļ to bieži sauc par matemātisku kopēju procesoru, patiesībā CPU ir viens, taču daudz vienkāršāks nekā GPU.

No kā tiek veidota spēle? Nu, pamatā pikseļu kustība, pateicoties grafikas dzinējam. Tā nav nekas vairāk kā programma, kas vērsta uz digitālās vides vai pasaules atdarināšanu, kur mēs pārvietojamies tā, it kā tā būtu mūsu pašu. Šajās programmās lielākajai daļai instrukciju ir sakars ar pikseļiem un to kustību, veidojot faktūras. Savukārt šīm faktūrām ir krāsa, 3D apjoms un gaismas atstarošanas fizikālās īpašības. Tas viss pamatā ir peldošā komata operācijas ar matricām un ģeometrijām, kas jāveic vienlaicīgi.

Tāpēc GPU nav 4 vai 6 kodolu, bet gan tūkstošiem no tiem, lai atkal un atkal veiktu visas šīs īpašās operācijas. Protams, šie serdeņi nav tik “gudri” kā CPU kodoli, taču viņi vienlaikus var veikt daudz vairāk šāda veida operāciju. GPU ir arī sava atmiņa GRAM, kas ir daudz ātrāka par parasto operatīvo atmiņu. Tam ir daudz lielāks autobuss, no 128 līdz 256 bitiem, lai GPU nosūtītu daudz vairāk instrukciju.

Videoklipā, kuru mēs atstājam jūs saistītu, mītu mednieki līdzinās CPU un GPU darbībai un to kodolu skaitam attēla gleznošanā.

youtu.be/-P28LKWTzrI

Ko CPU un GPU dara kopā?

Šajā brīdī jūs, iespējams, jau domājāt, ka spēļu datoros centrālais procesors ietekmē arī spēles un tās FPS gala veiktspēju. Acīmredzot, un ir daudz instrukciju, par kurām atbild CPU.

Centrālais procesors ir atbildīgs par datu nosūtīšanu virsotņu veidā uz GPU, lai tas "saprastu", kādas fiziskas pārvērtības (kustības) tam ir jādara tekstūrām. To sauc par Vertex Shader jeb kustību fiziku. Pēc tam GPU iegūst informāciju par to, kura no šīm virsotnēm būs redzama, veicot tā saukto pikseļu izgriezumu rastrizācijas ceļā. Kad mēs jau zinām formu un tās kustību, ir pienācis laiks pielietot faktūras Full HD, UHD vai jebkurā izšķirtspējā, kā arī to atbilstošos efektus, tas būtu Pixel Shader process .

Šī paša iemesla dēļ, jo vairāk procesora jaudas ir, jo vairāk virsotņu norādījumu tas var nosūtīt GPU, un jo labāk tas to bloķēs. Tātad galvenā atšķirība starp šiem diviem elementiem ir specializācijas līmenī un paralēles pakāpē GPU apstrādes procesā.

Kas ir APU?

Mēs jau esam redzējuši, kas ir GPU, tā funkcijas personālajā datorā un attiecības ar procesoru. Bet tas nav vienīgais esošais elements, kas spēj apstrādāt 3D grafiku, un tāpēc mums ir APU vai paātrinātā procesora vienība.

Šo terminu izgudroja AMD, lai nosauktu savus procesorus ar GPU, kas integrēts tajā pašā paketē. Patiešām, tas nozīmē, ka pašā procesorā mums ir mikroshēma vai, precīzāk sakot, mikroshēmojums, kas sastāv no vairākiem kodoliem un kas ir spējīgs strādāt ar 3D grafiku tādā pašā veidā kā grafikas karte. Patiesībā daudziem mūsdienu procesoriem ir šāda veida procesors, ko sauc par IGP (Integrētais grafikas procesors).

Bet, protams, a priori mēs nevaram salīdzināt grafikas kartes ar tūkstošiem iekšējo kodolu veiktspēju ar IGP, kas ir integrēts pašā CPU. Tātad tā apstrādes jauda bruto jaudas ziņā joprojām ir daudz zemāka. Tam pievienojam faktu, ka nav speciālas atmiņas tik ātri kā grafisko karšu GDDR, ar to pietiek ar daļu RAM atmiņas grafiskās pārvaldības vajadzībām.

Mēs saucam par neatkarīgām grafikas kartēm, kas paredzētas īpašām grafikas kartēm, bet mēs - IGP iekšējās grafikas kartes. Intel Core ix procesoros gandrīz visiem ir integrēts GPU, ko sauc par Intel HD / UHD Graphics, izņemot modeļus, kuru beigās ir “F”. AMD rīkojas tāpat kā ar dažiem saviem centrālajiem procesoriem, īpaši G sērijas Ryzen un Athlon, ar grafiku Radeon RX Vega 11 un Radeon Vega 8.

Nedaudz vēstures

Tāli ir vecie datori, tikai teksta, kas mums tagad ir, bet, ja kaut kas ir bijis visos vecumos, tad ir vēlme radīt arvien detalizētākas virtuālās pasaules, lai iegremdētu sevi iekšā.

Pirmajā vispārējā patērētāja aprīkojumā ar Intel 4004, 8008 un uzņēmuma procesoriem mums jau bija grafiskās kartes vai kaut kas līdzīgs. Tie aprobežojās tikai ar koda interpretāciju un parādīšanu uz ekrāna vienkārša teksta veidā, kurā bija apmēram 40 vai 80 kolonnas, un, protams, vienkrāsains. Faktiski pirmo grafikas karti sauca par MDA (Monocrome Data Adapter). Tam bija sava RAM, kas nav mazāka par 4 KB, lai padarītu perfektu grafiku vienkārša teksta formā 80 × 25 kolonnās.

Pēc tam parādījās CGA (krāsu grafikas adapteris) grafikas kartes, 1981. gadā IBM sāka tirgot pirmo krāsu grafikas karti. Tas spēja atveidot 4 krāsas vienlaicīgi no iekšējās 16 paletes ar izšķirtspēju 320 × 200. Teksta režīmā tā varēja palielināt izšķirtspēju līdz 80 × 25 kolonnām vai līdzvērtīgām ar 640 × 200.

Mēs turpinām virzīties uz priekšu, izmantojot HGC vai Hercules grafisko karti, nosaukums sola! Vienkrāsaina karte, kas palielināja izšķirtspēju līdz 720 × 348 un varēja darboties līdzās CGA, lai būtu līdz divām dažādām video izejām.

Pārlēkt uz kartēm ar bagātīgu grafiku

Vai drīzāk EGA, uzlabotais grafikas adapteris, kas tika izveidots 1984. gadā. Šī bija pati pati grafikas karte, kas ATI Technologies modeļiem bija spējīga strādāt ar 16 krāsām un izšķirtspēju līdz 720 × 540, vai tas jums izklausās pazīstams, vai ne?

1987. gadā tiek ražota jauna izšķirtspēja, un ISA video savienotājs tiek atmests, lai pieņemtu VGA (Video Graphics Array) portu, sauktu arī par Sub15-D, analogo seriālo portu, kas līdz nesenam laikam tika izmantots CRT un pat paneļiem. TFT. Jaunās grafiskās kartes palielināja krāsu paleti līdz 256, bet VRAM atmiņu - līdz 256 KB. Šajā laikā datorspēles sāka attīstīties daudz sarežģītāk.

Tas bija 1989. gadā, kad grafikas kartes pārtrauca izmantot krāsu paletes un sāka izmantot krāsu dziļumu. Izmantojot VESA standartu kā savienojumu ar mātesplati, kopne tika paplašināta līdz 32 bitiem, tāpēc, pateicoties monitoriem ar SuperVGA pieslēgvietu, tie jau spēja strādāt ar vairākiem miljoniem krāsu un izšķirtspēju līdz 1024x768p. Tikpat ikoniskas kā ATI Match 32 vai 64 spēles ar 64 bitu interfeisu bija vienas no labākajām tā laika kartēm.

Pienāk PCI slots, un līdz ar to arī revolūcija

VESA standarts bija lielā autobusa ellē, tāpēc 1993. gadā tas pārtapa par PCI standartu, tādu, kāds mums šodien ir ar dažādām paaudzēm. Tas ļāva mums izmantot mazākas kartes, un daudzi ražotāji pievienojās partijai, piemēram, Creative, Matrox, 3dfx ar saviem Voodoo un Voodoo 2, un viens Nvidia ar saviem pirmajiem RIVA TNT un TNT2 modeļiem, kas tika izlaisti 1998. gadā. Tajā laikā parādījās pirmās īpašās bibliotēkas 3D paātrināšanai, piemēram, Microsoft DirectX un Silicon Graphics OpenGL.

Drīz PCI kopne kļuva par mazu, ar kartēm, kas spēj adresēt 16 bitus un 3D grafiku ar izšķirtspēju 800x600p, tāpēc tika izveidota AGP (Advanced Graphics Port) kopne. Šim kopnei bija 32 bitu PCI līdzīgs interfeiss, bet, palielinot tā kopumu, par 8 papildu kanāliem, lai ātrāk sazinātos ar RAM. Tā kopne strādāja ar 66 MHz un 256 Mbps joslas platumu, līdz 8 versijām (AGP x8) sasniedzot 2, 1 GB / s, un kuru 2004. gadā aizstās PCIe kopne.

Šeit mēs jau esam ļoti labi izveidojuši divus lieliskus 3D grafisko karšu uzņēmumus, piemēram, Nvidia un ATI. Viena no pirmajām kartēm, kas iezīmēja jauno laikmetu, bija Nvidia GeForce 256, kas ieviesa T&L tehnoloģiju (apgaismojuma un ģeometrijas aprēķinus). Pēc tam ierindojas virs konkurentiem par to, ka ir pirmais 3D daudzstūra grafikas paātrinātājs un saderīgs ar Direct3D. Neilgi pēc tam ATI izlaida savu pirmo Radeon, tādējādi veidojot abu ražotāju nosaukumus tās spēļu grafiskajām kartēm, kas darbojas līdz mūsdienām, pat pēc tam, kad AMD ir iegādājies ATI.

PCI Express kopne un pašreizējās grafiskās kartes

Visbeidzot, mēs nonākam pie pašreizējās grafisko karšu laikmeta, kad 2004. gadā VGA interfeiss vairs nedarbojās un tika aizstāts ar PCI-Express. Šis jaunais autobuss ļāva pārsūtīt līdz 4 GB / s gan augšup, gan lejup vienlaikus (250 MB x16 joslas). Sākotnēji tas būtu savienots ar mātesplates ziemeļu tiltu un video vajadzībām izmantotu daļu RAM, ar nosaukumu TurboCaché vai HyperMemory. Bet vēlāk, iekļaujot ziemeļu tiltu pašā CPU, šie 16 PCIe joslas tiešā veidā sazinātos ar CPU.

Sākās ATI Radeon HD un Nvidia GeForce ēra, kļūstot par vadošajiem datoru spēļu grafisko karšu eksponentiem tirgū. Nvidia drīzumā izvirzīsies vadībā ar GeForce 6800, kas atbalstīja DirectX 9.0c, salīdzinot ar ATI Radeon X850 Pro, kas nedaudz atpalika. Pēc tam abi zīmoli ar Radeon HD 2000 un GeForce 8 sērijām sāka attīstīt vienotu ēnu arhitektūru. Faktiski jaudīgais Nvidia GeForce 8800 GTX bija viens no visspēcīgākajiem savas paaudzes kartēm un pat tiem, kas nāca pēc tā, kas bija Nvidia galīgais lēciens uz pārākumu. 2006. gadā tas notika, kad AMD nopirka ATI, un viņu kartes tika pārdēvētas par AMD Radeon.

Visbeidzot, mēs stāvam uz kartēm, kas ir saderīgas ar DirectX 12, Open GL 4.5 / 4.6 bibliotēkām, no kurām pirmā ir Nvidia GTX 680 un AMD Radeon HD 7000. Divi ražotāji ir nākuši pēc kārtas, Nvidia gadījumā mums ir Maxwell (GeForce 900), Pascal (GeForce 10) un Turing (Geforce 20) arhitektūras, savukārt AMD ir Polaris (Radeon RX), GCN (Radeon Vega) un tagad RDNA (Radeon RX 5000).

Grafikas kartes detaļas un aparatūra

Mēs apskatīsim grafiskās kartes galvenās daļas, lai noteiktu, kuri elementi un tehnoloģijas mums jāzina, pērkot karti. Protams, tehnoloģija progresē daudz, tāpēc mēs pakāpeniski atjaunināsim šeit redzēto.

Chipset vai GPU

Mēs jau diezgan labi zinām, kāda ir kartes grafiskā procesora funkcija, taču būs svarīgi zināt, kas mums ir iekšā. Tas ir tā kodols, un iekšpusē mēs atrodam milzīgu skaitu kodolu, kas ir atbildīgi par dažādu funkciju veikšanu, it īpaši arhitektūrā, kuru pašlaik izmanto Nvidia. Iekšpusē mēs atrodam attiecīgos serdeņus un kešatmiņu, kas saistīta ar mikroshēmu, kurai parasti ir L1 un L2.

Nvidia GPU iekšpusē mēs atrodam CUDA vai CUDA serdeņus, kas, tā sakot, ir atbildīgi par vispārējo peldošā komata aprēķinu veikšanu. Šie kodoli AMD kartēs tiek saukti par straumju procesoriem. Tas pats numurs dažādu ražotāju kartēm nenozīmē vienādu ietilpību, jo tās būs atkarīgas no arhitektūras.

Turklāt Nvidia ir arī Tensor serdeņi un RT serdeņi. Šie serdeņi ir paredzēti procesoram ar sarežģītākām instrukcijām par reāllaika staru izsekošanu, kas ir viena no vissvarīgākajām ražotāja jaunās paaudzes kartes iespējām.

GRAM atmiņa

GRAM atmiņa veic praktiski tādas pašas funkcijas kā mūsu datora RAM atmiņa, saglabājot faktūras un elementus, kas tiks apstrādāti GPU. Turklāt mēs atrodam ļoti lielas ietilpības - gandrīz visās augstākās klases grafiskajās kartēs pašlaik ir vairāk nekā 6 GB.

Tā ir DDR tipa atmiņa, tāpat kā RAM, tāpēc tā efektīvā frekvence vienmēr būs divreiz lielāka par pulksteņa frekvenci, kaut kas jāpatur prātā, kad runa ir par pārslodzi un specifikācijas datiem. Pašlaik lielākajā daļā karšu tiek izmantota GDDR6 tehnoloģija, ja, kā jūs dzirdat, DDR6, savukārt parastā operatīvajā atmiņā tās ir DDR4. Šīs atmiņas ir daudz ātrākas nekā DDR4, efektīvi sasniedzot frekvences līdz 14 000 MHz (14 Gbps) ar pulksteni ar 7000 MHz. Turklāt tā kopnes platums ir daudz lielāks, dažreiz Nvidia sasniedzot 384 bitus. augstākais diapazons.

Bet joprojām ir otrā atmiņa, kuru AMD ir izmantojis savam Radeon VII HBM2 gadījumā. Šai atmiņai nav tik liels ātrums kā GDDR6, bet tā vietā mums piedāvā brutālu kopnes platumu līdz 2048 bitiem.

VRM un TDP

VRM ir elements, kas atbild par enerģijas piegādi visiem grafiskās kartes komponentiem, īpaši GPU un tā GRAM atmiņu. Tas sastāv no tiem pašiem elementiem kā mātesplates VRM, tā MOSFETS darbojas kā līdzstrāvas līdzstrāvas taisngrieži, tā droseles un kondensatori. Tāpat šīs fāzes ir sadalītas V_core un V-SoC, GPU un atmiņai.

TDP pusē tas nozīmē arī tieši to pašu, kas CPU. Nav runa par procesora patērēto jaudu, bet gan par jaudu siltuma veidā, kas rada maksimālo darba slodzi.

Lai barotu karti, mums ir nepieciešams strāvas savienotājs. Pašlaik kartēm tiek izmantotas 6 + 2-pin konfigurācijas, jo pats PCIe slots spēj piegādāt ne vairāk kā 75 W, bet GPU var patērēt vairāk nekā 200 W.

Savienojuma saskarne

Savienojuma interfeiss ir veids, kā savienot grafisko karti ar mātesplati. Pašlaik absolūti visas īpašās grafiskās kartes darbojas caur PCI-Express 3.0 kopni, izņemot jaunās AMD Radeon XR 5000 kartes, kuras ir jauninātas uz PCIe 4.0 Bus.

Praktiskos nolūkos mēs nepamanīsim nekādas atšķirības, jo pašlaik datu apmaiņa par šo 16 līniju autobusu ir daudz mazāka par tā ietilpību. No zinātkāres viedokļa PCIe 3.0 x16 vienlaikus spēj pārvadāt 15.8 GB / s uz augšu un uz leju, savukārt PCIe 4.0 x16 divkāršo jaudu līdz 31.5 GB / s. Drīz visi GPU būs PCIe 4.0, tas ir acīmredzami. Mums nav jāuztraucas par PCIe 4.0 tāfeles un 3.0 kartes esamību, jo standarts vienmēr piedāvā savietojamību ar atpakaļejošu datumu.

Video porti

Un visbeidzot, mums ir video savienotāji, tie, kas mums nepieciešami, lai savienotu monitoru vai monitorus un iegūtu attēlu. Pašreizējā tirgū mums ir četri video savienojuma veidi:

• HDMI: augstas izšķirtspējas multivides interfeiss ir komunikāciju standarts nesaspiestām attēlu un skaņas multivides ierīcēm. HDMI versija ietekmēs attēla ietilpību, ko mēs varam iegūt no grafikas kartes. Jaunākā versija ir HDMI 2.1, kas piedāvā maksimālo izšķirtspēju 10K, spēlējot 4K pie 120Hz un 8K ar 60Hz. Kaut arī versija 2.0 piedāvā 4K @ 60Hz 8 bitus. DisplayPort: Tas ir arī seriāls interfeiss ar nesaspiestu skaņu un attēlu. Tāpat kā iepriekš, šī porta versija būs ļoti svarīga, un mums tai būs jābūt vismaz 1, 4, jo šai versijai ir atbalsts satura atskaņošanai 8K frekvencē 60 Hz un 4K frekvencē 120 Hz ar ne mazāk kā 30 bitiem. un HDR. Bez šaubām, labākais no visiem šodien. USB-C: C tipa USB sasniedz arvien vairāk ierīču, pateicoties lielajam ātrumam un integrācijai ar tādām saskarnēm kā DisplayPort un Thunderbolt 3 ar ātrumu 40 Gbps. Šim USB ir DisplayPort alternatīvais režīms, kas ir DisplayPort 1.3, ar atbalstu attēlu parādīšanai 4K izšķirtspējā ar 60 Hz. Līdzīgi Thunderbolt 3 spēj atskaņot saturu UHD ar tādiem pašiem nosacījumiem. DVI: maz ticams, ka savienotājs to atradīs pašreizējos monitoros, jo VGA attīstās līdz augstas izšķirtspējas digitālajam signālam. Ja mēs no tā varam izvairīties, labāk nekā labāk, visizplatītākais ir DVI-DL.

Cik jaudīga ir grafiskā karte

Lai atsauktos uz grafiskās kartes jaudu, ir jāzina daži jēdzieni, kas parasti parādās tās specifikācijās un etalonos. Tas būs labākais veids, kā padziļināti uzzināt grafisko karti, kuru vēlamies iegādāties, kā arī zināt, kā to salīdzināt ar konkursu.

FPS likme

FPS ir kadru skaits vai kadri sekundē. Tas mēra frekvenci, ar kādu ekrānā tiek parādīti video, spēles attēli vai tajā attēlotie attēli. FPS ir daudz kas saistīts ar to, kā mēs uztveram kustību attēlā. Jo vairāk FPS, jo plūstošākas sajūtas mums sagādās. Ar ātrumu 60 FPS vai lielāku, cilvēka acs normālos apstākļos novērtēs pilnīgi plūstošu attēlu, kas simulētu realitāti.

Bet, protams, viss nav atkarīgs no grafikas kartes, jo ekrāna atsvaidzes intensitāte iezīmēs FPS, ko mēs redzēsim. FPS ir tāds pats kā Hz, un, ja ekrāns ir 50 Hz, spēle tiks skatīta ar maksimālo 60 FPS, pat ja GPU to spēj atskaņot ar 100 vai 200 FPS. Lai zinātu, kāds būtu maksimālais FPS ātrums, ko GPU spētu pārstāvēt, mums spēles opcijās ir jāatspējo vertikālā sinhronizācija.

Jūsu GPU arhitektūra

Pirms mēs redzējām, ka GPU ir noteikts fizisko kodolu skaits, kas varētu likt mums domāt, ka jo vairāk, jo labāku sniegumu tas mums sniegs. Bet tas nav tieši tā, jo, tāpat kā CPU arhitektūrā, veiktspēja atšķirsies pat ar tādu pašu ātrumu un vienu un to pašu kodolu. Mēs to saucam par IPK vai instrukcijām ciklā.

Grafisko karšu arhitektūra laika gaitā ir attīstījusies, lai tām būtu vienkārši iespaidīgas izrādes. Tie spēj atbalstīt 4K izšķirtspēju virs 60Hz vai pat 8K izšķirtspēju. Bet pats galvenais - tā ir lieliskā spēja reāllaikā animēt un atveidot faktūras ar gaismu, tāpat kā mūsu acis to dara reālajā dzīvē.

Pašlaik mums ir Nvidia ar savu Tjūringa arhitektūru, kas izmanto 12nm FinFET tranzistorus, lai izveidotu jaunā RTX mikroshēmojumus. Šai arhitektūrai ir divi diferenciāli elementi, kas līdz šim nebija eksistē patērētāju iekārtās, Ray Tracing spēja reālā laikā un DLSS (Deep Learning Super Sampling). Pirmā funkcija mēģina modelēt to, kas notiek reālajā pasaulē, aprēķinot, kā gaisma reālajā laikā ietekmē virtuālos objektus. Otrkārt, tā ir virkne mākslīgā intelekta algoritmu, ar kuriem karte attēlo tekstūras ar zemāku izšķirtspēju, lai optimizētu spēles veiktspēju, tā ir kā sava veida antialiasing. Ideāls ir apvienot DLSS un Ray Tracing.

No AMD puses tas ir arī izlaidis arhitektūru, lai gan ir taisnība, ka tā pastāv līdzās ar iepriekšējām, lai tām būtu plašs karšu klāsts, kuras, kaut arī tā ir taisnība, nav Nvidia augstākā diapazona līmenī. Izmantojot RDNA, AMD ir palielinājis savu GPU IPC par 25%, salīdzinot ar SDG arhitektūru, tādējādi panākot par 50% lielāku ātrumu katram patērētajam vatam.

Pulksteņa frekvence un turbo režīms

Kopā ar arhitektūru GPU veiktspējai ir ļoti svarīgi divi parametri, kas ir tā bāzes pulksteņa frekvence un rūpnīcas turbo vai pārslodzes režīma palielināšanās. Tāpat kā ar CPU, arī GPU jebkurā laikā var mainīt grafikas apstrādes frekvenci.

Ja paskatās, grafisko karšu frekvences ir daudz zemākas nekā procesoru frekvences - aptuveni 1600–2000 MHz. Tas notiek tāpēc, ka lielāks kodolu skaits prasa augstāku frekvenci, lai kontrolētu kartes TDP.

Šajā brīdī būs svarīgi zināt, ka tirgū mums ir atsauces modeļi un personalizētas kartes. Pirmie ir modeļi, kurus izlaida paši ražotāji, Nvidia un AMD. Otrkārt, ražotāji galvenokārt ņem GPU un atmiņas, lai samontētu savus ar augstākas veiktspējas komponentiem un dzesēšanas ierīcēm. Lieta ir tāda, ka mainās arī tā takts frekvence, un šie modeļi mēdz būt ātrāki par atsauces modeļiem.

TFLOPS

Līdztekus pulksteņa frekvencei ir arī FLOPS (peldošā komata operācijas sekundē). Šī vērtība mēra peldošā komata operācijas, kuras procesors spēj veikt vienā sekundē. Tas ir skaitlis, kas mēra GPU un arī CPU bruto jaudu. Pašlaik mēs nevaram vienkārši runāt par FLOSP, būt no TeraFLOPS vai TFLOPS.

Mums nevajadzētu sajaukt domāt, ka vairāk TFLOPS nozīmēs, ka mūsu grafiskā karte ir labāka. Parasti tas tā ir, jo jums vajadzētu būt iespējai tekstūras pārvietot brīvāk. Bet citi elementi, piemēram, atmiņas apjoms, ātrums, GPU un tā kešatmiņas arhitektūra, izdarīs atšķirību.

TMU un ROP

Šie ir termini, kas parādīsies visās grafikas kartēs, un tie mums sniedz labu priekšstatu par to pašu darba ātrumu.

TMU apzīmē tekstūras kartēšanas vienību. Šis elements ir atbildīgs par bitkartes attēla izmēru noteikšanu, pagriešanu un izkropļošanu, lai to ievietotu 3D modelī, kas kalpos kā faktūra. Citiem vārdiem sakot, tas 3D objektam piemēro krāsu karti, kas a priori būs tukša. Jo vairāk TMU, jo augstāka teksturēšanas veiktspēja, jo ātrāk pikseļi tiks aizpildīti, un jo vairāk FPS iegūsim. Pašreizējie TMU ietver tekstūras virziena vienības (TA) un tekstūras filtru vienības (TF).

Tagad mēs vēršamies, lai redzētu ROP vai rastra vienības. Šīs vienības apstrādā teksta informāciju no VRAM atmiņas un veic matricas un vektora operācijas, lai iegūtu pikseļa gala vērtību, kas būs tā dziļums. To sauc par rastratizēšanu, un pamatā tiek kontrolēta dažādu atmiņā esošo pikseļu vērtību pretialiasing vai apvienošana. DLSS ir tieši šī procesa evolūcija, lai ģenerētu

Atmiņas apjoms, joslas platums un kopnes platums

Mēs zinām, ka VRAM atmiņai ir vairāki tehnoloģiju veidi, no kuriem pašlaik visplašāk tiek izmantoti GDDR5 un GDDR6, ar pēdējo ātrumu līdz 14 Gbps. Tāpat kā RAM, jo vairāk atmiņas, jo vairāk pikseļu, tekstu un teksta datus mēs varam uzglabāt. Tas lielā mērā ietekmē izšķirtspēju, kurā mēs spēlējam, detalizācijas pakāpi pasaulē un redzamības attālumu. Pašlaik grafikas kartei būs nepieciešams vismaz 4 GB VRAM, lai tā varētu strādāt ar jaunās paaudzes spēlēm ar Full HD un augstāku izšķirtspēju.

Atmiņas kopnes platums norāda bitu skaitu, ko var pārraidīt ar vārdu vai instrukciju. Tie ir daudz garāki par procesoriem, kuru garums ir no 192 līdz 384 bitiem. Atcerēsimies paralēlisma jēdzienu apstrādes procesā.

Atmiņas joslas platums ir informācijas daudzums, ko var pārsūtīt laika vienībā un ko mēra GB / s. Jo lielāks kopnes platums un jo lielāka atmiņas frekvence, jo lielāks joslas platums mums būs, jo lielāks ir informācijas daudzums, kas to var pārvietot. Tas ir tāpat kā internets.

API saderība

API pamatā ir bibliotēku kopums, ko izmanto, lai izstrādātu un strādātu ar dažādām lietojumprogrammām. Tas nozīmē lietojumprogrammu programmēšanu un ir līdzeklis, ar kura palīdzību dažādas lietojumprogrammas savstarpēji sazinās.

Ja mēs pāriet uz multimediju pasauli, mums ir arī API, kas ļauj darboties un izveidot spēles un video. Visslavenākais no visiem būs DirectX, kas ir tā 12. versijā kopš 2014. gada, un jaunākajos atjauninājumos tas ir ieviesis Ray Tracing, programmējamas MSAA un virtuālās realitātes iespējas. Atvērtā koda versija ir OpenGL, kas ir 4.5 versija, un to izmanto arī daudzās spēlēs. Visbeidzot, mums ir Vulkan, API, kas īpaši izstrādāta AMD (tā avota kods bija no AMD, un tas tika pārsūtīts uz Khronos).

Iespēja pārspīlēt

Pirms mēs runājām par GPU turbo frekvenci, taču ir iespējams arī to pārsniegt, pārspīlējot. Šī prakse galvenokārt mēģina atrast vairāk FPS spēlēs, veiklāk, lai uzlabotu mūsu reakciju.

Centrālā procesora pārslogošanas jauda ir aptuveni 100 vai 150 MHz, kaut arī daži spēj atbalstīt kaut ko vairāk vai kaut ko mazāk, atkarībā no to arhitektūras un maksimālās frekvences.

Bet ir arī iespējams pārspīlēt GDDR atmiņas un arī daudz ko. Vidējā GDDR6 atmiņa, kas strādā ar 7000 MHz, atbalsta augšupielādi līdz 900 un 1000 MHz, tādējādi panākot efektīvu līdz 16 Gbps. Faktiski tas ir elements, kas visvairāk palielina spēles FPS ātrumu ar palielinājumu pat par 15 FPS.

Dažas no labākajām pārlūkošanas programmām ir Evga Precision X1, MSI AfterBurner un AMD WattMan for Radeons. Lai arī daudziem ražotājiem ir savi, piemēram, AORUS, Krāsains, Asus utt.

Grafikas kartes testa etaloni

Etaloni ir stresa un veiktspējas testi, kas tiek veikti dažiem mūsu datora aparatūras papildinājumiem, lai novērtētu un salīdzinātu to veiktspēju ar citiem tirgū esošajiem izstrādājumiem. Protams, ir kritēriji, lai novērtētu grafisko karšu un pat grafikas CPU komplekta veiktspēju.

Šie testi gandrīz vienmēr rāda punktu skaitu bez dimensijas, tas ir, tos var iegādāties tikai kopā ar tiem, kurus ģenerē šī programma. Pretējā pusē būtu FPS un, piemēram, TFLOPS. Grafikas karšu etaloniem visbiežāk izmantotās programmas ir 3DMark, kurām ir liels skaits dažādu testu, PassMark, VRMark vai GeekBench. Viņiem visiem ir sava statistikas tabula, lai kopā ar konkursu iegādātos mūsu GPU.

Izmērs ir svarīgs… un arī radiators

Protams, tas ir svarīgi draugiem, tāpēc pirms grafikas kartes iegādes vismaz mēs varam darīt, ir izpētīt tās specifikācijas un redzēt, ko tā mēra. Tad iesim pie mūsu šasijas un izmērīsim, kāda telpa mums tam ir pieejama.

Specializētajām grafikas kartēm ir ļoti jaudīgi GPU, kuru TDP ir lielāks par 100 W. Tas nozīmē, ka viņi gatavojas iegūt diezgan karstu, faktiski pat karstāku nekā procesori. Šī iemesla dēļ tiem visiem ir lieli radiatori, kas aizņem gandrīz visu elektronikas PCB.

Tirgū mēs galvenokārt varam atrast divu veidu radiatorus.

• Pūtējs: Šāda veida aukstumizturība, piemēram, ir tāda, kurai ir standarta modeļi AMD Radeon RX 5700 un 5700 XT vai iepriekšējais Nvidia GTX 1000. Viens ventilators sūc vertikālu gaisu un liek tam plūst cauri aizsmalcinātai aukstuma izlietnei. Šīs dzesēšanas šķidrums ir ļoti slikts, jo tas prasa maz gaisa un caurlaidības ātrums tam ir mazs. Aksiālā plūsma: tie ir mūža ventilatori, kas vertikāli atrodas gaisa izlietnē un virza gaisu spuru virzienā, kas vēlāk iznāk no sāniem. Tas tiek izmantots visos pielāgotajos modeļos, lai nodrošinātu labāko sniegumu. Pat šķidra dzesēšana: dažos augstākā līmeņa modeļos ir dzesēšanas sistēmas, kas iestrādā šķidruma dzesēšanas sistēmu, piemēram, Asus Matrix RTX 2080 Ti.

Personalizētas kartes

Mēs saucam par grafikas modeļiem, kurus samontējuši vispārīgi aparatūras ražotāji, piemēram, Asus, MSI, Gigabyte utt. Tie tieši iegādājas grafiskā mikroshēmas un atmiņas no galvenā ražotāja AMD vai Nvidia un pēc tam piestiprina uz viņu izgatavotajā PCB kopā ar viņu radītu radiatoru.

Šīs kartes labā lieta ir tā, ka rūpnīcā tās tiek pārspīlētas ar lielāku frekvenci nekā atsauces modeļi, tāpēc tās darbosies nedaudz vairāk. Arī tā heatsink ir labāks, un tā VRM, un pat daudziem ir RGB. Slikti ir tas, ka tie parasti ir dārgāki. Vēl viens pozitīvs aspekts ir tas, ka tie piedāvā dažāda veida izmērus ATX, Micro ATX vai pat ITX šasijai ar ļoti mazām un kompaktām kartēm.

Kā ir spēļu klēpjdatora GPU vai grafiskā karte

Protams, šobrīd mēs domājam, vai klēpjdatoram var būt arī īpaša grafiskā karte, un patiesība ir tāda. Faktiski profesionālajā pārskatā mēs analizējam milzīgu skaitu spēļu klēpjdatoru ar speciālu GPU.

Šajā gadījumā tas netiks instalēts uz paplašināšanas plates, bet mikroshēmojums tiks tieši pielodēts klēpjdatora galvenajā PCB un ļoti tuvu CPU. Šie dizainparaugi parasti tiek saukti par Max-Q, jo tiem nav atlocīta radiatora, un tiem ir noteikts reģions pamatplāksnē.

Šajā jomā neapstrīdams karalis ir Nvidia ar saviem RTX un GTX Max-Q. Tās ir mikroshēmas, kas optimizētas klēpjdatoriem, un patērē 1/3 salīdzinājumā ar galddatoru modeļiem un tikai 30% no to veiktspējas. To var panākt, samazinot tā takts frekvenci, dažreiz noņemot dažus serdeņus un palēninot GRAM.

Kādu CPU es uzstādu atbilstoši savai grafiskajai kartei

Lai spēlētu, kā arī veiktu visa veida uzdevumus datorā, mums vienmēr jāatrod līdzsvars mūsu komponentos, lai izvairītos no sastrēgumiem. Samazinot to spēļu pasaulē un grafiskajās kartēs, mums ir jāpanāk līdzsvars starp GPU un CPU, lai neviens no tiem nepaliktu pievilcīgs un otrs pārāk daudz ļaunprātīgi izmantotu. Uz spēles ir likta mūsu nauda, ​​un mēs nevaram iegādāties RTX 2080 un instalēt to ar Core i3-9300F.

Centrālajam procesoram ir liela loma darbā ar grafiku, kā mēs jau redzējām iepriekšējās sadaļās. Tāpēc mums jāpārliecinās, vai tam ir pietiekami daudz ātruma, serdeņu un apstrādes pavedienu, lai darbotos ar spēles vai video fiziku un kustību, un pēc iespējas ātrāk jānosūta tos uz grafikas karti.

Jebkurā gadījumā mums vienmēr būs iespēja modificēt spēles grafiskos iestatījumus, lai samazinātu CPU, kas ir pārāk lēns, lai izpildītu prasības. GPU gadījumā ir viegli kompensēt tā veiktspējas trūkumu, vienkārši samazinot izšķirtspēju, mēs sasniegsim lieliskus rezultātus. Ar CPU tas ir atšķirīgs, jo, lai arī ir mazāk pikseļu, fizika un kustība gandrīz nemainīsies, un šo opciju kvalitātes pazemināšana var ievērojami ietekmēt pareizo spēles pieredzi. Šīs ir dažas iespējas, kas ietekmē centrālo procesoru un citas GPU:

Viņi ietekmē GPU	Viņi ietekmē centrālo procesoru
Parasti renderēšanas iespējas	Kopumā fiziskās iespējas
Pretializēšana	Rakstzīmju kustība
Ray Tracing	Ekrānā parādītie vienumi
Tekstūras	Daļiņas
Tessellation
Pēcapstrāde
Izšķirtspēja
Vides oklūzija

To redzot, mēs varam izveidot vairāk vai mazāk vispārēju līdzsvaru, klasificējot aprīkojumu atbilstoši mērķim, kādam tie tiek būvēti. Tas atvieglos vairāk vai mazāk sabalansētu specifikāciju sasniegšanu.

Lēts multimediju un biroja aprīkojums

Mēs sākam ar visvienkāršāko vai vismaz to, ko mēs uzskatām par pamata, izņemot mini datorus ar Celeron. Domājams, ja mēs meklētu kaut ko lētu, labākais būtu doties uz AMD Athlon procesoriem vai Intel Pentium Gold. Abos gadījumos mums ir laba līmeņa integrēta grafika, piemēram, Radeon Vega pirmajā gadījumā vai UHD grafika Intel gadījumā, kas atbalsta augstas izšķirtspējas un pienācīgu veiktspēju nevajadzīgos uzdevumos.

Šajā jomā ir pilnīgi bezjēdzīgi iegādāties speciālu grafisko karti. Tie ir CPU ar diviem kodoliem, kas negūs pietiekami daudz ienākumu, lai amortizētu kartes izmaksas. Turklāt integrētā grafika mums sniegs līdzīgu veiktspēju, nekā varētu piedāvāt īpašs GPU 80–100 eiro.

Universāls aprīkojums un zemas klases spēles

Mēs varam uzskatīt vispārējas nozīmes aprīkojumu par tādu, kas labi reaģēs daudzos dažādos apstākļos. Piemēram, sērfošana, darbs birojā, mazas lietas dizaina izstrādē un pat videoklipu rediģēšana amatieru līmenī un ik pa laikam spēlējot Full HD (mēs šeit nevaram ierasties un prasīt daudz ko citu).

Šajā jomā izceļas četrkodolu un augstfrekvences Intel Core i3, un jo īpaši AMD Ryzen 3 3200G un 5 3400G ar integrētu Radeon RX Vega 11 grafiku un ļoti pielāgotu cenu. Šie Ryzen spēj pārvietot pēdējās paaudzes spēli ar cieņu zemā kvalitātē un Full HD. Ja mēs vēlamies kaut ko nedaudz labāku, pāriesim pie nākamā.

Dators ar grafikas karti vidēja un augsta diapazona spēlēm

Tā kā vidēja līmeņa spēles mēs jau varētu atļauties Ryzen 5 2600 vai Core i5-9400F par mazāk nekā 150 eiro un pievienot tam speciālu GPU, piemēram, Nvidia 1650, 1660 un 1660 Ti, vai AMD Radeon RX 570, 580 vai 590. Tās nav sliktas iespējas, ja mēs nevēlamies tērēt vairāk nekā 250 eiro grafikas kartei.

Bet, protams, ja mēs vēlamies vairāk, mums ir jāupurējas, un tas ir tas, ja mēs vēlamies iegūt optimālu spēļu pieredzi Full HD vai 2K kvalitātē. Šajā gadījumā komentētie procesori joprojām ir lieliska iespēja būt 6 kodolu, taču mēs varētu pacelties līdz Ryzen 5 3600 un 3600X un Intel Core i5-9600K. Izmantojot šos, būs tā vērts, lai jauninātu uz Nvidia RTX 2060/2070 Super un AMD RX 5700/5700 XT.

Aizrautīga spēļu un dizaina komanda

Šeit būs ļoti daudz renderēšanas uzdevumu un spēļu, kas darbosies ar filtriem maksimāli, tāpēc mums būs nepieciešams vismaz 8 kodolu centrālais procesors un jaudīga grafiskā karte. Lielisks variants būs AMD Ryzen 2700X vai 3700X, vai Intel Core i7 8700K vai 9700F. Kopā ar viņiem mēs esam pelnījuši Nvidia RTX 2070 Super vai AMD Radeon RX 5700 XT.

Un, ja mēs vēlamies izjust draugu skaudību, iesim uz RTX 2080 Super, nedaudz pagaidīsim Radeon 5800 un iegūsim AMD Ryzen 3900X vai Intel Core i9-9900K. Pavedienu noņēmēji šobrīd nav realizējama iespēja, lai gan LGA 2066 platformas Intel X un XE ir un ir to augstās izmaksas.

Secinājums par grafisko karti un mūsu ieteiktajiem modeļiem

Pagaidām šajā ierakstā ir pietiekami sīki izskaidrots grafisko karšu pašreizējais statuss, kā arī mazliet par to vēsturi no karšu pirmsākumiem. Tas ir viens no populārākajiem datoriem pasaulē, jo spēļu dators noteikti darbosies daudz vairāk nekā konsole.

Īsti spēlētāji spēlē datoru, īpaši e-sportā vai konkurences spēlē visā pasaulē. Tajos vienmēr centies sasniegt maksimālu iespējamo veiktspēju, palielinot FPS, samazinot reakcijas laiku un izmantojot spēles paredzētas sastāvdaļas. Bet nekas nebūtu iespējams bez grafikas kartēm.

• Kādu grafikas karti es pērku? Labākās tirgū Labākās grafiskās kartes tirgū