Для чего нужна видеокарта: ликбез для новичков

Устройство и основные характеристики
видеокарты компьютера

Из статьи читатель узнает об устройстве и основных характеристиках видеокарты, которые нужно учитывать при ее выборе и приобретении.

Видеокарта (видеоадаптер, графическая плата, графический адаптер, графическая карта, GPU, Graphics Processing Unit) – важная и очень сложная составная часть компьютера. Можно сказать, что она является своего рода отдельным специализированным компьютером, состоящим из собственного процессора, оперативной памяти и прочих компонентов, по своей структуре и организации взаимодействия между собой приспособленных для максимально эффективного решения одной задачи – обработки графических данных.

Основными разработчиками видеокарт (графических чипов) являются американские компании Nvidia, AMD и Intel. Ну а выпускать карты этих разработчиков могут разные производители (ASUS, MSI, Gigabyte, Inno3D, Palit и др.), привнося в каждую конкретную модель некоторые изменения. В частности, они могут немного изменять частоту графического процессора и памяти, использовать разные по качеству микросхемы памяти, дроссели, конденсаторы и другие компоненты, делать разные по эффективности системы питания, охлаждения и т.д. Обо всем этом речь пойдет чуть ниже.

Существует два типа видеокарт: игровые и профессиональные. Игровые видеокарты от Nvidia выпускаются под брендом GeForce, профессиональные – Quadro. Игровые карты от AMD называются Radeon, профессиональные – FirePro.

Игровые видеокарты являются более универсальными устройствами. Как правило, они хорошо справляются как с играми, так и с другими задачами. Профессиональные же карты, даже те, которые хорошо показывают себя в трёхмерном моделировании и проектировании, в играх могут выглядеть заметно хуже игровых аналогов. Главный плюс профессиональных карт – специальные драйверы и улучшенная поддержка специализированного программного обеспечения.

Не трудно догадаться, что для домашнего использования лучшим вариантом будет игровая видеокарта.

Где находится видеокарта?

Чаще всего необходимость в поиске видеокарты возникает в случае замены старого видеоадаптера на новый или же в случае скопления пыли, которую нужно вычистить.

Определить видеокарту не составит труда, так как она имеет систему охлаждения, которая похожа на вентилятор. Ее уж ни с чем не спутаешь. Видеокарту устанавливают для того, чтобы не случился перегрев и поломка модуля. Такая карта может иметь в наличии один или два кулера.

Иногда, возникают трудности с месторасположением видеоадаптера. Ведь система охлаждения может быть замаскирована, а в материнской плате установлено еще пару модулей. Исключительно каждый адаптер имеет разъемы VGA для того, чтобы подключить монитор. Он легко выделяется среди других составляющих, так как имеет ярко выраженный синий (реже белый) цвет и прямоугольную форму. Перепутать такие разъемы будет крайне тяжело, а обнаружив их, вы сразу поймете, что перед вами видеоадаптер.

Как выбрать видеокарту — Характеристики

Рассмотрим основные характеристики графических адаптеров, на которые следует обратить внимание при выборе.

1. Производитель. На данный момент лучшими являются NVidia и AMD Radeon. Для определенных целей выбирайте своего производителя, например, модели от AMD в некоторых случаях лучше справляются с работой в видео-редакторах.

2. Частота работы процессора. От нее будет зависеть производительность в работе с видео и графикой. Выше — лучше.

3. Тип видео памяти. Выбирать следует наиболее производительный и новый тип ОЗУ, на данный момент это GDDR6.

4. Объем видео памяти. Чем ее больше — тем большую производительность вы получите.

5. Частота и ширина шины памяти. Это скорость с которой будут обмениваться данными между собой процессор и память. Чем больше показатель в обоих пунктах — тем лучше, чтобы получить пропускную способность нужно разделить частоту на ширину. К примеру: 192 бит/8 * 8000 Мгц = 192.0 GB/s.

6. Форм фактор. Обаятельно отталкивайтесь от того, какой форм фактор подойдет для вашей материнской платы и корпуса. Смотрите сколько слотов она будет занимать и есть ли для нее место в системном блоке.

7. Система охлаждения — шум. От того, какая установлена на видеоадаптер система охлаждения будет зависеть издаваемый ею шум и нагрев. Почитайте отзывы перед приобретением.

8. Максимальное разрешение. Проверьте, чтобы карта поддерживала разрешение монитора.

9. Разъем. Обязательно посмотрите подойдет ли она к разъему вашего монитора. На матерински платах подключение обычно идет через разъем PCI Express.

Какие бывают видеокарты

Видеокарты разделяют на два вида:

1. Встроенная.
2. Дискретная.

По названию «встроенная» сразу ясно, что речь идёт о видеочипе, уже встроенном в материнскую плату. Это базовая видеокарта, которая для работы использует ресурсы всей системы. То есть, видео обрабатывается центральным процессором, а временные файлы хранятся в оперативной памяти компьютера. Встроенной видеокарты хватает для работы, учёбы, просмотра фильмов и сериалов на компьютере.

Дискретная видеокарта — это та самая отдельная плата со своими компонентами системы, которая устанавливается в отдельный слот на материнской плате. Дискретный видеоадаптер позволяет разгрузить основные компоненты компьютера, ведь всю графическую информацию он обрабатывает самостоятельно. Он не потребляет лишних ресурсов, работает практически полностью автономно. Профессионалам в области видео и графики, а также геймерам бывает очень сложно обойтись без дискретной видеокарты: картинка может тормозить, компьютер перегреваться, а работа в разных приложениях затрудняться из-за перегрузки процессора.

Что такое интегрированная видеокарта

Интегрированный – значит собранный воедино, без возможности разъединения. Интегрированные видеокарты раньше встраивались в чипсеты материнских, а теперь — в центральные процессоры. Они не имеют собственной памяти, а используют общую оперативную память. Прежде всего хочу отметить, что встроенные решения, видеокартой называть в принципе некорректно. И не потому что они медленные, а потому что карточки как таковой нет, это просто набор логики встроенной в центральный процессор, но так уж повелось.

Самая популярная интегрированная видеокарта — Intel HD, хорошо знакома владельцам компактных домашних кинотеатров на базе ПК, и обладателям ноутбуков и нетбуков. У интегрированной графики есть бесспорные преимущества:

• цена! стоимость встроенного графического решения в разы меньше, чем дискретной видеокарты
• компактность, ведь она вовсе не занимает дополнительное место в компьютере
• низкое энергопотребление, что немаловажно для портативных компьютеров
• достаточная производительность в офисных приложениях
• тишина в работе, поскольку отсутствуют собственные вентиляторы

Наряду с достоинствами, естественно есть недостатки:

• низкая производительность в 3D-графике
• качество изображения может хромать
• использует оперативную память
• используется общая система охлаждения, поэтому сильнее нагревается процессор

Замечу, что низкая производительность касается новых игр. Всё относительно, ведь на современной встроенной видеокарте можно поиграть в игрушку, которую тянула дорогая внешняя видеокарта несколько лет назад. Современные интегрированные графические решения встроенные в процессоры архитектур Intel Sandy/Ivy Bridge и AMD Fusion могут потягаться с бюджетными видеокартами. Об этом подробнее в статье Какая видеокарта лучше для игр.

Что такое видеокарта (GPU)?

Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель или на английском: video card, graphics card) — это устройство, преобразующее графический образ или код, хранящийся как содержимое в памяти компьютера (или самого графического адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

Проще говоря, видеокарта в совокупности с другими компонентами компьютера позволяет преобразовать протекающий машинный код (последовательность команд) внутри вашего компьютера в удобочитаемое изображение для человеческого глаза.

В первую очередь, под видеокартой подразумевается устройство с графическим процессором, который занимается формированием самого графического образа. Все современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку команд и кода, снимая данную часть задачи с центрального процессора компьютера.

Также современные видеокарты от Nvidia и AMD на аппаратном уровне осуществляют рендеринг графического конвейера для построения и отображения двумерной и трёхмерной компьютерной графики на спецификациях OpenGL, DirectX и Vulkan.

Зачастую видеокарта выполнена в виде отдельной печатной платы и используется в отдельном слоте расширения (AGP, PCI Express) материнской платы. Однако широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату или процессор видеокарты. Ниже мы посвятим отдельный блок в ключе сравнения интегрированных и внешних (дискретных) видеокарт.

Что такое видеокарта

устройство компьютерной техники, преобразующее цифровое представление картинки в изображение на мониторе. Впервые, графический адаптер был представлен в 1981 году (Monochrome Display Adapter) от компании IBM.

На текущий момент, лидерами рынка по производству графических чипов являются компании Nvidia и AMD (ранее ATi) со следующими линейками:

• GeForce — основная линейка, рассчитанная на массовое потребление.
• Quadro — для профессионального использования.
• Tesla — для научных вычислений.

Помимо перечисленных производителей, среди встроенных видеокарт можно отметить Intel HD Graphics и Intel GMA (устаревающие).

Среди производителей видеокарт на базе графических ядер Nvidia и AMD наиболее популярны: ASUS, GIGABYTE, PALIT, SAPPHIRE, MSI, Inno3D, POWERCOLOR, DELL.

По типам видеокарты подразделяются на:

1. Дискретные: производительные карты. Подключаются к материнской плате по высокоскоростной шине (как правило, PCI Express).
2. Встроенные: менее производительные интегрированы в материнскую плату. Используют системные процессорную мощность и память.
3. Гибридные: комплекс, состоящий из встроенной графики, дискретной и механизма переключения активного графического адаптера.
4. GPGPU: эти карты способны взять на себя работу обычного процессора (параллельные вычисления).
5. Внешние: или eGPU — дискретные карты, вынесенные за пределы компьютера.

В ноутбуках, как правило, встраивают дискретные, встроенные или гибридные видеокарты. Однако, из-за проблем перегрева ноутбуков, производительность последних ниже, чем у настольных компьютеров.

Выбор видеокарты, во многом, зависит от потребностей пользователя. Для требовательных компьютерных игр или графических приложений выбирают топовые модели среди Nvidia GeForce или AMD Radeon. Для рабочих офисных компьютеров можно обойтись встроенной графикой или недорогими дискретными картами. Для майнинга крипто валюты стоит выбирать адаптеры с высокими частотами памяти и GPU и большим объемом памяти.

Основные характеристики видеокарты.

Разберем на примере GeForce GTX 1080:

Характеристика	Значение	Описание
Ядро	GP104	Серия ядра процессора, используемого видеокартой.
Техпроцесс (мкм)	0,016	Размер транзисторов (основной элемент процессора).
Транзисторов (млн)	7200	Количество транзисторов.
Частота работы ядра	1607–1733	Способность одновременно обрабатывать запросы. Другими словами, скорость.
Частота работы памяти (DDR)	2500 (10000)
Шина и тип памяти	256-bit GDDR5X	—
ПСП (Гб/с)	320	Пропускная способность памяти.
Унифицированные шейдерные блоки	2560	Количество вычислительных (шейдерных) блоков или процессоров
Частота унифицированных шейдерных блоков	1607–1733	—
TMU на конвейер	160	Число блоков наложения текстуры. Важны для высоких настроек анизотропной фильтрации.
ROP	64	Количество блоков растровых операций. Для сглаживания.
Shaders Model	5.0	Версия шейдеров, которую поддерживает карта.
DirectX	12 (12_1)	Версия DirectX, поддержка которой осуществляется со стороны графического адаптера.
Объем памяти	8192	—
Интерфейс	PCI-E 3.0	Разъем для подключения к материнской плате.

Для полноценной работы видеокарты на компьютере, необходима установка драйвера. Его можно взять на диске, который как правило, идет в поставке с оборудованием или скачать на сайте производителя. Подробнее об установке читайте статью Как установить драйвер видеокарты.