Видеокарты ПК. Типы графических карт

Компьютер для графики

Компьютерную графику можно условно разделить на трехмерную и двухмерную. Трехмерная состоит из каркаса и текстуры, а также иногда из заданных физических свойств. Двухмерная графика – это обычные картинки. Чтобы обрабатывать 3D-сцены, нужен мощный компьютер. Для обычной 2D-графики большая мощность не нужна. Здесь гораздо важнее наличие правильного монитора, а лучше двух..

• Векторная – такие изображения хранятся в виде геометрических фигур, прямых, точек и окружностей. Удобство данного типа графики в том, что с ней проще работать в дальнейшем: не теряется качество при увеличении, можно легко редактировать после создания. Это сырье для создания растровых изображений.
• Растровая – самый популярный тип изображений, именно на таком принципе строится картинка на мониторе. Представляет собой набор пикселей, распределенный по строкам и столбцам. Редактировать такое изображение гораздо сложнее, но оно гораздо меньше весит. Все картинки, которые вы видите в Интернете, – это растровая графика.
• Фрактал – это сборное изображение, оно состоит из маленьких кусочков, которые можно двигать и редактировать по отдельности. Ярким примером являются многослойные картинки из графического редактора – например, Photoshop.

Создание всех типов изображений не очень затратно для ресурсов ПК. Наиболее требовательный процесс – это обработка фотографий: чем выше разрешение, тем больше времени нужно. Если компьютер со слабым процессором, возникнут трудности при накладывании фильтров. Визуализация, в зависимости от компьютера и поставленной задачи, может занять 30 секунд или несколько минут.

Видеокарты ПК. Типы графических карт.

Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель) — это устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Первые мониторы, построенные на электронно-лучевых трубках, работали по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.

Однако эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения — качество видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем современной видеокарты.

В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором ( графический ускоритель ) , который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.

Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (PCI Express, AGP). Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты — как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ (но в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой).

Дискретные видеокарты.

Дискретные видеокарты — наиболее высокопроизводительный класс графических адаптеров. Как правило, подключается к высокоскоростной шине данных PCI Express. Ранее встречались видеокарты подключаемые к шинам AGP (специализированная шина обмена данных для подключения только видеокарт), PCI, VESA и ISA. На данный момент современные видеокарты подключаются только через шину PCI Express, а все прочие типы подключений являются устаревшими. В компьютерах с архитектурой отличной от IBM-совместимой встречались и другие типы подключения видеокарт.

Дискретная карта необязательно может быть извлечена из устройства (например, на ноутбуках дискретная карта часто распаяна на материнской плате). Она называется дискретной из-за того что выполнена в виде отдельного чипа (или набора микросхем) и не является частью других компонентов компьютера (в отличии от графических решений встраиваемых в чипы системной логики материнских плат или непосредственно в центральный процессор). Большинство дискретных видеокарт обладает своей собственной оперативной памятью (VRAM), которая часто может обладать более высокой скоростью доступа или более скоростной шиной доступа, чем обычная оперативная память компьютера. Хотя, ранее встречались видеокарты которые полностью или частично использовали основную оперативную память для хранения и обработки графической информации, в настоящее время почти все современные видеокарты используют собственную видеопамять. Также иногда (но достаточно редко) встречаются видеокарты оперативная память которых не установлена в виде отдельных микросхем памяти, а входит в состав графического чипа (в виде отдельных кристаллов, или же на одном кристалле с графическим процессором).

Выполненные в виде отдельного набора системной логики, а не в составе других микросхем, дискретные видеокарты могут быть достаточно сложными и гораздо более высокопроизводительными чем встроенная графика. Кроме того, обладая собственной видеопамятью у дискретных видеокарт нет необходимости делить оперативную память с другими компонентами компьютера (в первую очередь с центральным процессором). Собственная оперативная позволяет не тратить основное ОЗУ для хранения информации, которая не нужна центральному процессору и другим компонентам компьютера. С другой стороны, видеопроцессору не приходится ожидать очереди на доступ к оперативной памяти компьютера к которой может в данный момент обращаться как центральный процессор, так и другие компоненты. Все это положительно сказывается на производительности дискретных видеокарт по сравнению со встроенной графикой. Такие технологии как SLI от Nvidia и CrossFire от AMD позволяют задействовать несколько графических адаптеров параллельно для решения одной задачи.

Встроенная графика. Встроенный графический процессор.

Интегрированные графические адаптеры не имеют собственной памяти и используют оперативную память компьютера, что сказывается на производительности в худшую сторону. Хотя графические процессоры Intel Iris Graphics, начиная с поколения процессоров Haswell имели в своём распоряжении 128 мегабайт кэша четвёртого уровня, остальную память они могут брать из оперативной памяти компьютера. Современные встроенные графические решения находят применение в портативных устройствах, ввиду низкого энергопотребления. Их производительность уже на достаточно высоком уровне и позволяет играть в несложные трёхмерные игры.

Современные встроенные графические процессоры расположены на одном чипе с центральным процессором (например, Intel HD Graphics или Intel Iris Graphics), предыдущие поколения (например, Intel GMA) располагались в виде отдельного чипа.

Гибридные решения.

Гибридные решения находят применение там где требуется и энергоэффективность, и высокая графическая производительность, позволяя использовать встроенный графический адаптер в повседневных задачах, и задействовать дискретный графический адаптер только там, где он нужен.

До появления гибридной графики производители встраивали в дополнение к встроенному дискретный адаптер, для переключения между ними требовалась перезагрузка, что было не очень удобным для пользователя. Гибридные адаптеры для вывода на экран используют только встроенный графический адаптер, но некоторые вычисления способны передавать дискретной графической карте, а не выполнять самим. Для пользователя переключение между видеоадаптерами становится незаметным. Примерами таких решений являются технология Optimus от Nvidia и DualGraphics от AMD. APU (сокр. от Accelerated Processing Unit, ускоренное обрабатывающее устройство) – гибридный центральный процессор, который объединяет центральный процессор с графическим процессором в одном кристалле. В результате объединения CPU и GPU наблюдается общее снижение энергопотребления и стоимости системы. Гибридные ЦП дают возможность делать компактные системы, пригодные для большинства пользователей, не требующих мощных графических задач.

Внешняя видеокарта (eGPU).

Под термином eGPU понимают дискретную графическую карту, расположенную вне компьютера. Может использоваться, например, для увеличения производительности в 3D приложениях на ноутбуках. Как правило PCI Express является единственной пригодной шиной для этих целей. В качестве порта может использоваться ExpressCard, mPCIe (PCIe х1, до 5 или 2.5 Гбит/с соответственно) или порт Thunderbolt 1, 2, или 3 (PCIe х4, до 10, 20, или 40 Гбит/с соответственно). В целях упорядочения номенклатуры у AMD проводились работы по стандартизации внешних видеоадаптеров.

Что такое дискретная видеокарта

Видеокарта (видео ускоритель, графический ускоритель) – это один из главных компонентов современного компьютера. Видеокарта отвечает за вывод изображения на экран компьютера. Поэтому работать без видеокарты не возможно.

Видеокарты бывают двух типов : дискретные и встроенные (интегрированные). Многих пользователей интересует, что такое дискретная видеокарта и чем она отличается от интегрированной. В данной статье мы расскажем о дискретных и интегрированных видеокартах, а также некоторых особенностях их использования.

Интегрированная видеокарта – это видеокарта, которая интегрирована (встроена) в чипсет материнской платы или в процессор. То есть, интегрированная видеокарта, является неотделимой частью другого чипа (процессора или чипсета). Заменить такую видеокарту без замены материнской платы или процессора невозможно.

Дискретная видеокарта – это видеокарта, выполненная на отдельной плате. Дискретные видеокарты оснащены собственными графическими процессорами, которые выполняют обработку изображения. Кроме этого дискретные видеокарты оснащены собственной видеопамятью. Благодаря этим особенностям дискретные видеокарты могут демонстрировать более высокую производительность.

Дискретная видеокарта для ноутбука

Большинство современных процессоров, как от Intel, так и от AMD, оснащаются интегрированной графикой (видеокартой). Но, доступность интегрированной графики зависит от чипсета. Например, все процессоры Sandy Bridge, оснащаются встроенной графикой, но использовать эту интегрированную графику могут только те компьютеры, которые подострены на базе материнской платы с чипсетом Z68.

В ноутбуках возможна ситуация когда и дискретная и интегрированная видеокарта доступны пользователю в любой момент времени. При этом пользователь может переключаться между дискретной и интегрированной видеокартой программным способом, даже без перезагрузки компьютера. Это позволяет включать дискретную графику только тогда, когда это действительно нужно, а в остальное время использовать встроенную графику, которая потребляет значительно меньше энергии.

Чтобы окончательно разобраться с тем, что такое дискретная видеокарта и чем она отличается от интегрированной, рассмотрим основные преимущества каждого из вариантов.

Дискретная видеокарта для настольного ПК

Преимущества интегрированных видеокарт:

• Низкое потребление энергии. Ноутбуки с интегрированной графикой могут работать дольше от одного заряда аккумулятора.
• Низкий уровень шума. Интегрированная видеокарта, в отличие от дискретной, не требует установки дополнительных вентиляторов.
• Компьютеры с интегрированной видеокартой стоят значительно дешевле. Встроить графический ускоритель в процессор значительно проще и дешевле создания полноценной дискретной видеокарты.

Преимущества дискретных видеокарт:

• Дискретную видеокарту можно заменить без замены других комплектующих компьютера. Более того, в настольном компьютере замена видеокарты это настолько простая процедура, что с ней с может справится любой желающий.
• Дискретная видеокарта предоставляет пользователю большую производительность. Интегрированные видеокарты развиваются очень быстро, и последние модели демонстрируют вполне серьезные результаты. Но, не смотря на это, превзойти полноценные дискретные видеокарты им не удастся никогда.
• В одном компьютере можно использовать несколько дискретных видеокарт. Благодаря режимам SLI и Crosfire в один компьютер можно установить больше одной дискретной видеокарты. Что в свою очередь позволяет еще больше поднять производительность графической части компьютера.
• Дискретные видеокарты позволяют работать с высокими разрешениями и несколькими мониторами. Если вы хотите использовать монитор с высоким разрешением или сразу несколько мониторов, то вам придется использовать дискретную видеокарту. Интегрированные решения пока не справляются с такими нагрузками.

• Как заменить видеокарту
• Как протестировать видеокарту
• Как узнать какая видеокарта стоит на ноутбуке
• Как установить драйвер на видеокарту
• Как удалить драйвера видеокарты

Создатель сайта comp-security.net, автор более 2000 статей о ремонте компьютеров, работе с программами, настройке операционных систем.

Задайте вопрос в комментариях под статьей или на странице «Задать вопрос» и вы обязательно получите ответ.

Начинал на ZX-80 «Импульс» з-д ЗИП., отдельное Спасибо! автору за информацию объяснено доходчиво и понятно, будем брать следующий ноут с дискретной..

Характеристики видеокарт

От типов графических ускорителей, переходим к характеристикам видеокарт, играющих важную роль в их работе, и общей производительности компьютера:
— Линейка графических процессоров — кто производитель GPU: AMD, или NVIDIA;
— Частота процессора видеокарты — отвечает за число тактов процессора в одну секунду, чем выше данный показатель, тем выше производительность видеокарты. Измеряется в мегагерцах;
— Объем видеопамяти – объем данных, которые сможет хранить карта, без участия ОЗУ. Память видеокарты также играет одну из важных ролей в её производительности;
— Тип видеопамяти – к какому поколению она принадлежит (DDR4, DDR3, DDR5), чем новее поколение, тем выше ее быстродействие;
— Частота видеопамяти – несет ответственность за пропускную способность видеопамяти. Единица измерения — мегагерц;
— Разрядность шины памяти – стоит за обменом данных между памятью видеокарты и ее процессором, чем выше показатель, тем скорее пойдет обмен, а соответственно будет более высокая производительность у видеокарты (измеряют в битах);
— Разъем – вид гнезда для кабеля монитора – HDMI, VGA, DVI-I, DVI-D, DisplayPort.

Основные производители графических чипов

Сейчас существует только две крупные компании-производители графических процессоров — NVIDIA и AMD (торговые марки GeForce и Radeon соответственно). Однако сами они не продают потребителям видеокарты, так как работают с другими компаниями, выпускающими готовые продукты на базе видеопроцессоров этих производителей. Видеокарты от разных производителей, изготовленные на одинаковом чипе производства AMD или NVIDIA, часто отличаются только упаковкой, наклейками и комплектацией, поскольку основаны на оригинальном дизайне.

Иногда конечный производитель видеокарт разрабатывает собственный дизайн изделия, повышает частоты, изменяет систему охлаждения и так далее. Таким образом он пытается выделить свой продукт среди других подобных, основанных на одинаковом процессоре.

Характеристики GPU: ядра, основная частота, скорость памяти

Видеокарты могут очень сильно отличаться техническими характеристиками. Ниже приведено описание наиболее важных характеристик видеокарт.

Пропускная способность памяти: сильно влияет на производительность видеокарты. Это скорость чтения и записи данных в VRAM видеокарты, измеряется в гигабайтах в секунду (Гб/с). Видеокарты с большой пропускной способностью видеопамяти производят необходимые для построения изображения расчеты быстрее, и позволяют получать изображения более высокого качества.

Основная частота: отображает скорость работы видеокарты и измеряется в мегагерцах.

Частота работы памяти: это частота на которой работает видеопамять адаптера, измеряется в мегагерцах. От этого показателя зависит скорость передачи данных между GPU и VRAM.

Ядра CUDA от Nvidia: это программно-аппаратная архитектура параллельных вычислений которая позволяет более эффективно использовать особенности графической карты. В состав графического процессора может входить несколько тысяч ядер, которые работают совместно и производят огромное количество математических вычислений.

Потоковые процессоры AMD: аналог процессоров CUDA от компании AMD. Потоковые процессоры обрабатывают данные, которые поступают в GPU. Чем больше потоковых процессоров в чипе видеокарты, тем выше производительность системы обработки графики.

Поколения графических чипов: крупные компании производители графических карт, такие как Intel и Nvidia каждый год выпускают новые поколения видеокарт. Видеокарты становятся быстрее, производительнее и экономичнее в плане расхода электроэнергии. На смену архитектуре Maxwell компания Nvidia выпустила архитектуру, которая называется Pascal. На смену архитектуры Skylake от Intel вышел Kaby Lake. Новейшей архитектурой от компании AMD является Polaris.