Чем отличаются дискретная, встроенная и USB-видеокарты
Исторически так сложилось, что видеокарты для компьютера разделились на дискретные (внешние) и интегрированные (встроенные). Каждый вариант конечно же имеет право на жизнь. Сегодня понятие «видеокарта» стало синонимом «графического ускорителя». А ведь раньше видеокартой считалось любое устройство способное выводить изображение с компьютера на монитор.
Тогда видеокарты были чёрно-белые и цветные Потом цветные стали разделяться по количеству максимально отображаемых цветов и максимально поддерживаемому разрешению экрана. Сначала были четырёхцветные карточки CGA с разрешением 320×200, потом появились продвинутые EGA с 16 цветами и максимальным разрешением 640×350, и уж потом прославленные VGA с 256 цветами. Причём после смены каждой видеокарты необходимо было менять монитор!
Первые 3D-игры для компьютера не знали что такое графический ускоритель, со всеми вычислениями успешно справлялся центральный процессор и сопроцессор. Чтобы игры лучше шли, надо было просто поменять процессор, а от видеокарты почти ничего не зависело. Потом уже появились стандарты OpenGL и DirectX, который стали поддерживать видеокарты и игры. И сегодня любая видеокарта умеет работать с 3D графикой, а не только выводить картинку на экран.
Небольшой экскурс в историю закончен, аж полегчало
Две философии построения и обработки изображения
Что такое видеокарта? Это один из ключевых компонентов компьютера, который отвечает за передачу картинки на дисплей. На заре становления вычислительной техники функции видеоадаптера заключались в простейшем преобразовании потока цифровых данных, который направлялся центральным процессором. Фактически видеокарта представляла собой часть видеотракта, формирующего аналоговый сигнал из потока двоичных разрядов. Это классика, один из путей, в чистом виде оставшийся в далеком прошлом.
Но приложения усложнялись, и чтобы соответствовать требованиям прогресса, производители видеочипов начали добавлять в микросхемы особые блоки, способные не просто преобразовывать поток, но и определенным образом его обрабатывать. Карты научились выполнять часть расчетов самостоятельно, освободив ресурсы центрального процессора. На плате появилась собственная видеопамять, с каждым поколением структура чипов усложнялась, и вскоре понадобилось на них устанавливать системы охлаждения, чтобы сдержать рост температуры. Вентиляторы перестали быть прерогативой лишь центральных CPU.
Затем появились ускорители трехмерной графики, а микросхемы видеоадаптеров стали все больше напоминать полноценные процессоры. Современные графические решения по вычислительной мощности давно превзошли возможности центральных ядер. Если с этой точки зрения попытаться ответить на вопрос «что такое видеокарта?», то данное устройство, по сути, представляет собой почти такой же компьютер, как тот, в составе которого оно работает, с той лишь разницей, что по задачам оно узко специализировано. Это второй путь, который активно развивается. В принципе, он вобрал в себя первый, классический.
Для чего нужна видеокарта
Видеоадаптер служит для того, чтобы рассчитать изображение и вывести его на экран монитора. Иначе говоря, она формирует всё, что вы видите на экране. Это и является ее основной функцией. Но помимо этого, она использует свои возможности в проведении вычислений в таких задачах, которые не прямо не связанны с этими функциями.
Главным фактором при выборе видеокарты для компьютера является количество объема памяти. Ведь именно размер памяти видеокарты влияет на программы, работающие с видеопамятью (игры, например). А если памяти будет не хватать, могут возникнуть проблемы (к примеру, непрорисовывание текстур).
Интегрированная или внешняя (дискретная) видеокарта
Интегрированная (встроенная) видеокарта
Интегрированная видеокарта — это видеокарта, которая уже встроена в ваш процессор или материнскую плату. В большинстве современных процессоров от AMD и Intel под защитной крышкой процессора располагается не только кристалл центрального процессора, но и интегрированное в кристалл процессора графическое ядро для вывода графической информации.
Решение со встроенными графическими процессорами (видеокартами) довольно популярно в ноутбуках и другой портативной электронике, где из-за компактных размеров устройства невозможно использовать отдельное внешнее графическое решение для вывода информации.
Интегрированное графическое решение в плане общей производительности и быстродействия зачастую уступает отдельным внешним графическим картам и, скорее, годится как временное решение до момента покупки отдельной внешней видеокарты (в ноутбуках и другой портативной электронике возможность замены видеокарты зачастую отсутствует). Однако производительности интегрированного в материнскую плату или процессор видеочипа вполне хватает для ряда повседневных задач по типу серфинга в интернете, просмотра видео в низком разрешении (битрейде) или работы в офисном пакете приложений. Интегрированные видеокарта в последних линейках процессоров Intel (начиная с интегрированного графического ядра Intel HD Graphics 630) и AMD (начиная с интегрированного графического ядра Radeon Vega 10) вполне могут справиться с простыми и нетребовательными играми в FullHD разрешении.
В дополнение хотелось бы отметить, что все интегрированные графические карты не имеют своей собственной видеопамяти. В качестве видеопамяти интегрированные решения резервируют настраиваемый участок из оперативной памяти для своих нужд и последующей работы.
Стоит обозначить, что не все процессоры и материнские платы обладают встроенными графическими процессорами. Если вы рассматриваете интегрированную видеокарту как временное решение, пожалуйста, уточните наличие данного функционала перед покупкой.
Внешняя (дискретная) видеокарта
Внешняя или дискретная видеокарта — это устройство (независимое видеоядро), которая располагается на отдельной плате и устанавливается в отдельный AGP (от англ. Accelerated Graphics Port — ускоренный графический порт) или PCI (англ. Peripheral component interconnect — взаимосвязь периферийных компонентов) слот материнской платы компьютера.
Дискретные видеокарты являются самым производительным графическим решением, так как на отдельной плате видеокарты располагается независимый графический процессор и набор отдельной независимой видеопамяти, что позволяет не задействовать в процессе работы графического процессора (видеокарты) вашу основную оперативную память и встроенное в процессор графическое ядро.
Из-за резкой разницы в производительности, по сравнению с интегрированными графическими решениями, прямо пропорционально повышается и рабочая температура видеокарты. Поэтому на все производительные дискретные решения устанавливаются массивные радиаторы для отвода тепла, а количество кулеров используемых для охлаждения может достигать 3-4 штук.
Дискретный вариант видеокарт может быть заменён в будущем, когда производительности текущей видеокарты не будет хватать для запуска новых требовательных игр или работы в графических приложениях.
Устройство видеокарты
Рассмотрим из каких частей состоит видеоадаптер:
- Графический процессор (от англ. GPU (Graphics processing unit) — графическое процессорное устройство, графическое ядро) – занимается расчетами и формированием графической информации, которая выводится на монитор компьютера. GPU — основа видеоадаптера и очень часто превосходит центральный процессор по своей сложности.
- Видеопамять — является своеобразным буфером для временного помещения в него выводимых на монитор изображений, которые создаются и постоянно изменяются графическим ядром.
- Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) (от англ. RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter)) – осуществляет преобразование цифровой информации в аналоговый сигнал, который отображается на мониторе ПК. От ЦАП зависит разрешение картинки, частота вертикальной развертки, количество отображаемых цветов. Цифровые мониторы или проекторы, которые подключаются к цифровому разъему видеокарты, используют свои собственные ЦАП и не зависят от RAMDAC видеокарты.
- Видеоконтроллер – устройство, которое отвечает формирование и передачу на RAMDAC необходимой информации из видеопамяти.
- Видео-ПЗУ (Video ROM) – представляет из себя микросхему, которая хранит базовую систему ввода-вывода данной видеоплаты, другими словами, BIOS, и определяет алгоритмы и правила, заданные производителем, используя которые, между собой взаимодействуют различные составные части видеокарты.
- Система охлаждения, которая осуществляет отвод тепла от видеопроцессора, видеопамяти и др. компонентов и его рассеивание, для обеспечения рабочего температурного режима.
Разъемы для подключения в компьютер
Как мы уже отмечали выше, видюхи бывают внешние и встроенные. Рассмотрим немного подробнее особенности внешних видеокарт.
Внешняя видеокарта представляет собой плату расширения и подключается в один из портов на материнской плате.
Наиболее старый разъем для подключения это AGP (от англ. — Accelerated Graphics Port или в переводе – ускоренный графический порт). Довольно редко, но всё-таки его ещё можно встретить на довольно старых компьютерах. Он был разработан компанией Intel сразу после появления процессоров Intel Pentium II и предназначался для соединения видеокарт и материнских плат с целью увеличения быстродействия видеосистемы.
Но сегодня они безнадежно устарели, т.к. имеют очень малую пропускную способность шины (всего до 2.1 Гбайт/сек), при возросших требованиях современных программ и игр. Если в вашем компьютере установлена AGP видеокарта и нужно заменить ее на современную, то ничего не получится. Современные видеоадаптеры используют другой интерфейс – PCI Express x16.
В современных материнских платах отсутствует слот AGP, и все внешние видеокарты подключаются только через интерфейс PCI Express. Скорость шины данного интерфейса намного выше, чем у его предшественника. На сегодняшний день появилась уже третья версия интерфейса — PCI Express 3.0. С ним скорость передачи данных может достигать 16 Гбайт/сек.
Как выглядит видеокарта
Дискретная видеокарта для настольного компьютера:
Дискретная видеокарта для ноутбука:
О вопросе стоимости
При выборе видеокарты нужно учитывать, что ее быстродействие и стабильность работы зависят от всех упомянутых выше компонентов в комплексе. Но чем это все мощнее и качественнее, тем карта дороже.
При выборе видеокарты важно не переплачивать за ненужные возможности и избыточную производительность. Так, если частота вашего монитора составляет обычные 60 Гц, вы не почувствуете разницы между среднебюджетной графической картой, выдающей 60 FPS в определенной игре, и дорогущим «монстром», показывающим в той же игре 150 FPS и стоящим в 5 раз дороже. Если же частота монитора 144 Гц, разница будет заметна. Однако стоит ли за нее столько платить?
В большинстве случаев оптимальным вариантом будет приобретение карты из «золотой середины», обеспечивающей комфортное быстродействие с небольшим запасом. Компьютерная техника развивается огромными темпами. Сегодняшние топовые видеокарты через 1-1,5 года по быстродействию будут соответствовать «середнячкам» из новых линеек, у которых ценник будет ниже в разы. Разумнее вместо этого чаще менять видеокарту на новую.
НАПИСАТЬ АВТОРУ
