A nemzeti modernizáció jellemzői, avagy amin nem szabad spórolni. Számítási (shader) egységek vagy processzorok száma Shader processzorok száma a kártyán

A kezdőknek szóló videokártyákról szóló útmutatónk első részében a legfontosabb összetevőket néztük meg: interfészek, kimenetek, hűtőrendszer, GPU és videomemória. A második részben a videokártyák funkcióiról és technológiáiról lesz szó.

A videokártya alapvető összetevői:

kijáratok;
interfészek;
hűtőrendszer;
GPU;
videó memória.

2. rész (ez a cikk): grafikai technológiák:

szótár;
GPU architektúra: jellemzők
csúcs/pixel egységek, shaderek, kitöltési arány, textúra/raszter egységek, csővezetékek;
GPU architektúra: technológia
műszaki folyamat, GPU frekvencia, helyi videomemória (hangerő, busz, típus, frekvencia), megoldások több videokártyával;
vizuális funkciók
DirectX, nagy dinamikatartomány (HDR), teljes képernyős élsimítás, textúra szűrés, nagy felbontású textúrák.

Az alapvető grafikai kifejezések szószedete

Frissítési ráta

Csakúgy, mint a moziban vagy a TV-ben, számítógépe képkockák sorozatának megjelenítésével szimulálja a mozgást a monitoron. A monitor frissítési gyakorisága jelzi, hogy másodpercenként hányszor frissül a kép a képernyőn. Például a 75 Hz-es frekvencia másodpercenként 75 frissítésnek felel meg.

Ha a számítógép gyorsabban dolgozza fel a képkockákat, mint amennyit a monitor ki tud adni, akkor problémák léphetnek fel a játékokban. Például, ha a számítógép másodpercenként 100 képkockát renderel, és a monitor frissítési gyakorisága 75 Hz, akkor az átfedések miatt a monitor csak a kép egy részét tudja megjeleníteni a frissítési periódusa alatt. Ennek eredményeként vizuális műtermékek jelennek meg.

Megoldásként engedélyezheti a V-Sync (vertikális szinkron) funkciót. Korlátozza a számítógép által kiadható képkockák számát a monitor frissítési frekvenciájára, megakadályozva ezzel a műtermékeket. Ha engedélyezi a V-Sync-et, a játékban kiszámított képkockák száma soha nem haladja meg a frissítési gyakoriságot. Ez azt jelenti, hogy 75 Hz-en a számítógép legfeljebb 75 képkockát ad ki másodpercenként.

A „Pixel” szó jelentése „ kép túra el ement" egy képelem. Ez egy apró pont a kijelzőn, amely egy bizonyos színben világíthat (a legtöbb esetben az árnyalatot három alapszín kombinációja jeleníti meg: piros, zöld és kék). Ha a képernyő felbontása 1024x768, akkor egy 1024 pixel szélességű és 768 pixel magas mátrixot láthat. Az összes pixel együtt alkotja a képet. A képernyőn megjelenő kép másodpercenként 60-ról 120-ra frissül, a kijelző típusától és a videokártya adatkimenetét A katódsugárcsöves monitorok soronként frissítik a megjelenítést, a lapos LCD monitorok pedig minden pixelt külön-külön.

A 3D-s jelenetben lévő összes objektum csúcsokból áll. A csúcs egy pont a háromdimenziós térben, amelynek koordinátái X, Y és Z. Egy sokszögbe több csúcs is csoportosítható: legtöbbször háromszög, de bonyolultabb alakzatok is elképzelhetők. Ezután egy textúra kerül a sokszögre, amely valósághűvé teszi az objektumot. A fenti ábrán látható 3D kocka nyolc csúcsból áll. Az összetettebb objektumok ívelt felülettel rendelkeznek, amelyek valójában nagyon sok csúcsból állnak.

A textúra egyszerűen egy tetszőleges méretű 2D kép, amely egy 3D objektumra van leképezve, hogy szimulálja annak felületét. Például a 3D kockánk nyolc csúcsból áll. A textúra alkalmazása előtt úgy néz ki, mint egy egyszerű doboz. De amikor alkalmazzuk a textúrát, a doboz színes lesz.

A Pixel shader programok lehetővé teszik, hogy a videokártya lenyűgöző hatásokat produkáljon, például, mint például ez a víz Elder Scrolls: Feledés.

Ma kétféle shader létezik: vertex és pixel. A Vertex shader programok módosíthatják vagy átalakíthatják a 3D objektumokat. A Pixel shader programok lehetővé teszik a pixelek színének megváltoztatását bizonyos adatok alapján. Képzeljen el egy fényforrást egy 3D-s jelenetben, amely a megvilágított tárgyakat fényesebben világítja meg, ugyanakkor árnyékot vet más tárgyakra. Mindez a pixelek színinformációinak megváltoztatásával érhető el.

A pixel shaderekkel összetett effektusokat hozhat létre kedvenc játékaiban. Például a shader kód fényesebbé teheti a 3D-s kardot körülvevő pixeleket. Egy másik shader képes feldolgozni egy összetett 3D objektum összes csúcsát, és szimulálni egy robbanást. A játékfejlesztők egyre gyakrabban fordulnak a kifinomult shader programokhoz, hogy valósághű grafikát készítsenek. Szinte minden modern, gazdag grafikával rendelkező játék árnyékolókat használ.

A következő alkalmazásprogramozási felület (API), a Microsoft DirectX 10 megjelenésével egy harmadik típusú shader is megjelenik, az úgynevezett geometriai árnyékolók. Segítségükkel a kívánt eredménytől függően lehetőség nyílik tárgyak törésére, módosítására és akár megsemmisítésére is. A harmadik típusú shader pontosan ugyanúgy programozható, mint az első kettő, de a szerepe más lesz.

Teljesítési arány

Nagyon gyakran a videokártyás dobozon található a kitöltési érték. Alapvetően a kitöltési arány azt jelzi, hogy a GPU milyen gyorsan képes kiadni a képpontokat. A régebbi videokártyák háromszög kitöltési arányúak voltak. Ma azonban kétféle kitöltési arány létezik: a pixelkitöltési arány és a textúrakitöltési arány. Mint már említettük, a pixelkitöltési arány megfelel a pixelkimeneti aránynak. Kiszámítása a raszteres műveletek számának (ROP) és az órajel frekvenciájának szorzata.

A textúra kitöltési arányát az ATi és az nVidia eltérően számítja ki. Az Nvidia úgy véli, hogy a sebességet úgy kapjuk meg, hogy a pixel csővezetékek számát megszorozzuk az órajel frekvenciájával. Az ATi pedig megszorozza a textúra egységek számát az órajellel. Elvileg mindkét módszer helyes, mivel az nVidia pixel shader egységenként egy textúra egységet használ (azaz egy pixel pipeline-onként).

Ezeket a meghatározásokat szem előtt tartva haladjunk tovább, és beszéljük meg a GPU legfontosabb funkcióit, mit csinálnak és miért olyan fontosak.

GPU architektúra: Jellemzők

A 3D grafika valósághűsége nagyban függ a videokártya teljesítményétől. Minél több pixel shader blokkot tartalmaz a processzor, és minél magasabb a frekvencia, annál több effektus alkalmazható a 3D-s jelenetre a vizuális érzékelés javítása érdekében.

A GPU számos különböző funkcionális blokkot tartalmaz. Egyes összetevők száma alapján megbecsülheti a GPU teljesítményét. Mielőtt továbblépnénk, tekintsük át a legfontosabb funkcionális blokkokat.

Vertex processzorok (vertex shader egységek)

A pixel shader egységekhez hasonlóan a vertex processzorok is olyan shader kódot hajtanak végre, amely érinti a csúcsokat. Mivel a nagyobb csúcsköltségvetés bonyolultabb 3D objektumok létrehozását teszi lehetővé, a csúcsprocesszorok teljesítménye nagyon fontos az összetett vagy nagy számú objektumot tartalmazó 3D jeleneteknél. A vertex shader egységek azonban még mindig nem gyakorolnak olyan nyilvánvaló hatást a teljesítményre, mint a pixel processzorok.

Pixel processzorok (pixel shader egységek)

A pixelprocesszor egy grafikus chip egyik összetevője, amely a pixel shader programok feldolgozására szolgál. Ezek a processzorok olyan számításokat végeznek, amelyek csak a pixelekre vonatkoznak. Mivel a pixelek színinformációkat tartalmaznak, a pixel shaderekkel lenyűgöző grafikai hatásokat érhet el. Például a játékokban látható vízeffektusok többsége pixel shaderekkel jön létre. Általában a pixelprocesszorok számát használják a videokártyák pixelteljesítményének összehasonlítására. Ha az egyik kártya nyolc, a másik 16 egységgel rendelkezik, akkor logikus az a feltételezés, hogy egy 16 egységgel rendelkező videokártya gyorsabban képes feldolgozni az összetett pixel shader programokat. Figyelembe kell venni az órajelet is, de ma a pixelprocesszorok számának megduplázása energiahatékonyabb, mint a grafikus chip frekvenciájának megduplázása.

Egységes árnyékolók

Az egységes árnyékolók még nem érkeztek meg a PC-világba, de a hamarosan megjelenő DirectX 10 szabvány is hasonló architektúrára épül. Vagyis a vertex, geometria és pixel programok kódszerkezete ugyanaz lesz, bár a shaderek teljesíteni fognak különféle munkák. Az új specifikáció az Xbox 360-on látható, ahol a GPU-t kifejezetten az ATi tervezte a Microsoft számára. Nagyon érdekes lesz látni, hogy az új DirectX 10 milyen lehetőségeket rejt magában.

Textúra-leképezési egységek (TMU)

A textúrákat ki kell választani és szűrni kell. Ezt a munkát textúra-leképező egységek végzik, amelyek a pixel- és vertex-shader egységekkel együtt működnek. A TMU feladata, hogy textúraműveleteket alkalmazzon a képpontokra. A GPU-ban lévő textúraegységek számát gyakran használják a videokártyák textúra-teljesítményének összehasonlítására. Ésszerű feltételezni, hogy egy több TMU-val rendelkező grafikus kártya jobb textúrateljesítményt biztosít.

Raszteres kezelőegységek (ROP)

A raszteres processzorok felelősek a pixeladatok memóriába írásáért. Ennek a műveletnek a sebessége a kitöltési sebesség. A 3D-s gyorsítók korai idejében a ROP és a kitöltési arány nagyon fontos jellemzői voltak a videokártyáknak. A ROP-munka ma is fontos, de a videokártya teljesítményét már nem korlátozzák ezek a blokkok, mint korábban. Ezért a ROP-ok teljesítményét (és számát) ritkán használják a videokártya sebességének értékelésére.

Szállítószalagok

A csővezetékek a videokártyák architektúrájának leírására szolgálnak, és nagyon világos képet adnak a GPU teljesítményéről.

A szállítószalag nem tekinthető szigorú szakkifejezésnek. A GPU különböző folyamatokat használ, amelyek különböző funkciókat látnak el. Történelmileg a pipeline egy pixel processzort jelentett, amely a textúra leképező egységéhez (TMU) csatlakozik. Például a Radeon 9700 videokártya nyolc pixeles processzort használ, amelyek mindegyike saját TMU-hoz csatlakozik, így a kártya nyolc csővezetékesnek tekinthető.

De a modern processzorokat nagyon nehéz leírni a csővezetékek számával. A korábbi kialakításokhoz képest az új processzorok moduláris, töredezett felépítést alkalmaznak. Ezen a területen újítónak tekinthető az ATi, amely az X1000-es videokártyákkal moduláris felépítésre váltott, ami belső optimalizálás révén tette lehetővé a teljesítménynövekedést. Egyes CPU blokkokat gyakrabban használnak, mint másokat, és a GPU teljesítményének javítása érdekében az ATi megpróbált kompromisszumot találni a szükséges blokkok száma és a kockaterület között (amit nem nagyon lehet növelni). Ebben az architektúrában a "pixel pipeline" kifejezés már értelmét vesztette, mivel a pixelprocesszorok már nincsenek csatlakoztatva saját TMU-jukhoz. Például az ATi Radeon X1600 GPU 12 pixel shader egységgel és csak négy TMU textúra leképező egységgel rendelkezik. Ezért nem lehet azt mondani, hogy ennek a processzornak az architektúrája 12 pixeles csővezetékkel rendelkezik, ahogy azt sem, hogy csak négy van belőlük. A hagyomány szerint azonban a pixelcsővezetékeket még mindig emlegetik.

A fenti feltételezéseket figyelembe véve a videokártyák összehasonlítására gyakran használják a GPU-ban lévő pixelvezetékek számát (az ATi X1x00 vonal kivételével). Például, ha 24 és 16 csővezetékes videokártyákat veszünk, akkor teljesen ésszerű feltételezni, hogy a 24 csővezetékes kártya gyorsabb lesz.

GPU architektúra: technológia

Folyamat technológia

Ez a kifejezés a chip egy elemének (tranzisztorának) méretére és a gyártási folyamat pontosságára vonatkozik. A technikai folyamatok fejlesztése lehetővé teszi kisebb méretű elemek előállítását. Például a 0,18 mikronos eljárás nagyobb tulajdonságokat produkál, mint a 0,13 mikronos eljárás, tehát nem olyan hatékony. A kisebb tranzisztorok alacsonyabb feszültségen működnek. A feszültség csökkenése viszont a hőellenállás csökkenéséhez vezet, ami a keletkező hőmennyiség csökkenését eredményezi. A technikai folyamat fejlesztése lehetővé teszi a chip funkcionális blokkjai közötti távolság csökkentését, és az adatátvitel kevesebb időt vesz igénybe. A rövidebb távolságok, az alacsonyabb feszültségek és egyéb fejlesztések magasabb órajel elérését teszik lehetővé.

A megértést némileg bonyolítja, hogy manapság mikrométereket (μm) és nanométereket (nm) egyaránt használnak egy technikai folyamat megjelölésére. Valójában minden nagyon egyszerű: 1 nanométer egyenlő 0,001 mikrométerrel, tehát a 0,09 μm-es és a 90 nm-es folyamat ugyanaz. Amint fentebb megjegyeztük, a kisebb folyamattechnológia nagyobb órajelet tesz lehetővé. Például, ha összehasonlítjuk a 0,18 mikronos és a 0,09 mikronos (90 nm-es) chipekkel rendelkező videokártyákat, akkor egy 90 nm-es kártyától teljesen ésszerű magasabb frekvenciát várni.

GPU órajel

A GPU órajelét megahertzben (MHz) mérik, ami több millió órajel másodpercenként.

Az órajel közvetlenül befolyásolja a GPU teljesítményét. Minél magasabb, annál több munka másodperc alatt elvégezhető. Vegyük az első példát nVidia videokártyák GeForce 6600 és 6600 GT: A 6600 GT GPU 500 MHz-en, míg a normál 6600-as kártya 400 MHz-en működik. Mivel a processzorok műszakilag azonosak, a 6600 GT 20%-os órajelnövekedése nagyobb teljesítményt eredményez.

De az órajel nem minden. Ne feledje, hogy a teljesítményt nagyban befolyásolja az építészet. A második példaként vegyük a GeForce 6600 GT és GeForce 6800 GT videokártyákat. A 6600 GT GPU órajele 500 MHz, de a 6800 GT mindössze 350 MHz-en. Most vegyük figyelembe, hogy a 6800 GT 16 pixeles csővezetéket használ, míg a 6600 GT csak nyolcat. Ezért egy 6800 GT 16 csővezetékkel 350 MHz-en megközelítőleg ugyanolyan teljesítményt nyújt, mint egy nyolc pipeline processzor és dupla órajel (700 MHz). Ezzel együtt az órajel könnyen használható a teljesítmény összehasonlítására.

Helyi videomemória

A videokártya memóriája nagyban befolyásolja a teljesítményt. De a különböző memóriaparaméterek eltérő hatást fejtenek ki.

Videó memória mérete

A videomemória mennyisége valószínűleg a videokártya leginkább túlbecsült paraméterének nevezhető. A tapasztalatlan fogyasztók gyakran használják a videomemória kapacitását a különböző kártyák összehasonlítására, de a valóságban a kapacitásnak csekély hatása van a teljesítményre olyan paraméterekhez képest, mint a memóriabusz-frekvencia és az interfész (buszszélesség).

A legtöbb esetben egy 128 MB videomemóriával rendelkező kártya majdnem ugyanolyan teljesítményt nyújt, mint a 256 MB-os kártya. Természetesen vannak olyan helyzetek, amikor a több memória javítja a teljesítményt, de ne feledje, hogy a több memória nem vezet automatikusan gyorsabb játéksebességhez.

A hangerő hasznos lehet a nagy felbontású textúrájú játékokban. A játékfejlesztők több textúrakészletet biztosítanak a játékhoz. És minél több memória van a videokártyán, annál nagyobb felbontásúak lehetnek a betöltött textúrák. A nagy felbontású textúrák nagyobb tisztaságot és részletességet biztosítanak a játékban. Ezért teljesen ésszerű nagy mennyiségű memóriával rendelkező kártyát venni, ha minden más kritérium megfelel. Emlékeztetünk még egyszer, hogy a memóriabusz szélessége és frekvenciája sokkal erősebb hatással van a teljesítményre, mint a hangerő. fizikai memória a térképen.

Memóriabusz szélesség

A memóriabusz szélessége a memória teljesítményének egyik legfontosabb szempontja. A modern buszok szélessége 64-256 bit, sőt esetenként 512 bit is lehet. Minél szélesebb a memóriabusz, annál több információt tud átvinni órajelenként. És ez közvetlenül befolyásolja a termelékenységet. Például, ha két azonos frekvenciájú buszt veszünk, akkor elméletileg egy 128 bites busz kétszer annyi adatot továbbít órajelenként, mint egy 64 bites busz. A 256 bites busz pedig kétszer akkora.

A nagyobb buszsávszélesség (bitben vagy bájtban másodpercenként, 1 bájt = 8 bit) nagyobb memóriateljesítményt biztosít. Éppen ezért a memóriabusz sokkal fontosabb, mint a mérete. Egyenlő frekvenciákon a 64 bites memóriabusz a 256 bitesnek csak 25%-ával működik!

Vegyük a következő példát. A 128 MB videomemóriával rendelkező, de 256 bites busszal rendelkező videokártya sokkal nagyobb memóriateljesítményt ad, mint egy 512 MB-os modell 64 bites busszal. Fontos megjegyezni, hogy az ATi X1x00 vonal egyes kártyáinál a gyártók feltüntetik a belső memóriabusz specifikációit, de minket a külső busz paraméterei érdekelnek. Például az X1600-nak van egy belső gyűrűs busza, amely 256 bit széles, a külső pedig csak 128 bit széles. És a valóságban a memóriabusz 128 bites teljesítménnyel működik.

Memória típusok

A memória két fő kategóriába sorolható: SDR (egyszeri adatátvitel) és DDR (kettős adatátvitel), amelyekben órajelenként kétszer gyorsabb adatátvitel történik. Ma az egyátviteli SDR technológia elavult. Mivel a DDR memória kétszer olyan gyorsan továbbítja az adatokat, mint az SDR, fontos megjegyezni, hogy a DDR memóriával rendelkező videokártyák leggyakrabban dupla frekvenciát jeleznek, nem a fizikait. Például, ha a DDR memória 1000 MHz-en van megadva, akkor ez az a effektív frekvencia, amelyen a normál SDR memóriának működnie kell, hogy ugyanazt adja. áteresztőképesség. De valójában a fizikai frekvencia 500 MHz.

Emiatt sokan meglepődnek, amikor videokártyájuk memóriájában 1200 MHz-es DDR-frekvencia van feltüntetve, a közművek pedig 600 MHz-et jeleznek. Szóval meg kell szokni. A DDR2 és GDDR3/GDDR4 memória ugyanazon az elven működik, vagyis kettős adatátvitellel. A DDR, DDR2, GDDR3 és GDDR4 memória közötti különbség a gyártástechnológiában és néhány részletben rejlik. A DDR2 magasabb frekvencián tud működni, mint a DDR memória, a DDR3 pedig még magasabb frekvencián, mint a DDR2.

Memóriabusz frekvencia

A processzorhoz hasonlóan a memória (pontosabban a memóriabusz) meghatározott órajelen működik, megahertzben mérve. Itt az órajelek növelése közvetlenül befolyásolja a memória teljesítményét. A memóriabusz frekvenciája pedig az egyik paraméter, amelyet a videokártyák teljesítményének összehasonlítására használnak. Például, ha az összes többi jellemző (memóriabusz szélessége stb.) megegyezik, akkor teljesen logikus azt mondani, hogy egy 700 MHz-es memóriával rendelkező videokártya gyorsabb, mint az 500 MHz-es.

Ismétlem, az órajel nem minden. A 700 MHz-es memória 64 bites busszal lassabb lesz, mint a 400 MHz-es memória 128 bites busszal. A 400 MHz-es memória teljesítménye 128 bites buszon megközelítőleg megegyezik a 64 bites buszon lévő 800 MHz-es memória teljesítményével. Ne feledje azt is, hogy a GPU és a memória frekvenciája teljesen különböző paraméterek, és általában különböznek egymástól.

Videokártya interfész

A videokártya és a processzor között átvitt összes adat áthalad a videokártya interfészén. Ma háromféle interfészt használnak a videokártyákhoz: PCI, AGP és PCI Express. Sávszélességben és egyéb jellemzőikben különböznek egymástól. Nyilvánvaló, hogy minél nagyobb az áteresztőképesség, annál nagyobb az adatcsere sebessége. Nagy sávszélességet azonban csak a legmodernebb kártyák tudnak használni, és akkor is csak részben. Valamikor az interfész sebessége megszűnt szűk keresztmetszetnek lenni, ma már egyszerűen elegendő.

A leglassabb busz, amelyre videokártyákat gyártottak, a PCI (Peripheral Components Interconnect). A történelembe való belemenés nélkül persze. A PCI nagyon lerontotta a videokártyák teljesítményét, ezért áttértek az AGP (Accelerated Graphics Port) interfészre. De még az AGP 1.0 és 2x specifikációi is korlátozták a teljesítményt. Amikor a szabvány az AGP 4-szeresére növelte a sebességet, elkezdtük megközelíteni a videokártyák által kezelhető sávszélesség gyakorlati határát. Az AGP 8x specifikációja ismét megduplázta az átviteli sebességet az AGP 4x-hez képest (2,16 GB/s), de a grafikus teljesítményben már nem kaptunk észrevehető növekedést.

A legújabb és leggyorsabb busz a PCI Express. Új grafikus kártyákÁltalában a PCI Express x16 interfészt használják, amely 16 PCI Express sávot egyesít, így 4 GB/s teljes átviteli sebességet biztosít (egy irányban). Ez kétszerese az AGP 8x átviteli sebességének. A PCI Express busz mindkét irányban biztosítja az említett sávszélességet (adatátvitel a videokártyára és a videokártyáról). De az AGP 8x szabvány sebessége már elegendő volt, így még nem találkoztunk olyan helyzettel, hogy a PCI Expressre váltás teljesítménynövekedést adna az AGP 8x-hoz képest (ha a többi hardver paraméter megegyezik). Például a GeForce 6800 Ultra AGP változata ugyanúgy fog működni, mint a 6800 Ultra for PCI Express.

Ma a legjobb, ha PCI Express interfésszel rendelkező kártyát vásárolunk, ez még néhány évig a piacon marad. A legerősebb kártyákat már nem az AGP 8x interfésszel gyártják, és a PCI Express megoldások általában könnyebben megtalálhatók, mint az AGP analógok, és olcsóbbak.

Megoldások több videokártyán

Több videokártya használata a grafikus teljesítmény növelésére nem új ötlet. A 3D grafika korai időszakában a 3dfx két párhuzamosan futó grafikus kártyával lépett a piacra. De a 3dfx technológia eltűnésével közös munka számos fogyasztói videokártya a feledés homályába merült, bár az ATI a Radeon 9700 megjelenése óta gyártott hasonló rendszereket professzionális szimulátorokhoz. Néhány évvel ezelőtt a technológia visszatért a piacra: a megoldások megjelenésével nVidia SLIés kicsit később, ATi Crossfire .

Megosztás több videokártya elegendő teljesítményt biztosít a játék kiváló minőségi beállítások melletti futtatásához nagy felbontású. De egyik vagy másik megoldás kiválasztása nem olyan egyszerű.

Kezdjük azzal, hogy a több videokártyára épülő megoldások megkövetelik nagyszámú energiát, tehát a tápegységnek elég erősnek kell lennie. Mindezt a hőt el kell távolítani a videokártyáról, ezért figyelni kell a PC házára és a hűtésére, hogy a rendszer ne melegedjen túl.

Ne feledje továbbá, hogy az SLI/CrossFire megköveteli a megfelelőt alaplap(akár egyik, akár másik technológia esetében), ami általában többe kerül a standard modellekhez képest. Az nVidia SLI konfiguráció csak bizonyos nForce4 kártyákon, az ATi CrossFire kártyák pedig csak CrossFire lapkakészlettel rendelkező alaplapokon vagy bizonyos Intel modelleken működnek. A helyzet bonyolítása érdekében néhány CrossFire konfiguráció megköveteli, hogy az egyik kártya különleges legyen: CrossFire Edition. A CrossFire megjelenése után egyes modellekhez ATI videokártyák lehetővé tette az együttműködési technológiát a PCI Express buszon keresztül, és az új illesztőprogram-verziók megjelenésével a lehetséges kombinációk száma nő. Ennek ellenére a hardveres CrossFire a megfelelő CrossFire Edition kártyával nagyobb teljesítményt biztosít. De a CrossFire Edition kártyák drágábbak is, mint a hagyományos modellek. Tovább Ebben a pillanatban A szoftveres CrossFire módot (CrossFire Edition kártya nélkül) engedélyezheti a Radeon X1300, X1600 és X1800 GTO grafikus kártyákon.

Más tényezőket is figyelembe kell venni. Bár két együtt működő grafikus kártya teljesítménynövekedést biztosít, ez közel sem duplája. De kétszer annyi pénzt fog fizetni. Leggyakrabban a termelékenység növekedése 20-60%. Egyes esetekben pedig az egyeztetés további számítási költségei miatt egyáltalán nincs növekedés. Emiatt a többkártyás konfigurációk valószínűleg nem érik meg az olcsóbb modelleket, mivel a drágább grafikus kártya általában mindig felülmúl néhány olcsóbb kártyát. Általánosságban elmondható, hogy a legtöbb fogyasztó számára nincs értelme az SLI/CrossFire megoldás vásárlásának. De ha szeretné engedélyezni az összes minőségjavítási lehetőséget, vagy extrém felbontáson, például 2560x1600-on szeretne játszani, amikor képkockánként több mint 4 millió pixelt kell számolnia, akkor nem nélkülözheti két vagy négy párosított videokártyát.

Vizuális jellemzők

A tisztán hardveres specifikációk mellett a GPU-k különböző generációi és modelljei a funkciókészletben is eltérhetnek. Például gyakran mondják, hogy az ATi Radeon X800 XT generációs kártyák kompatibilisek a Shader Model 2.0b-vel (SM), míg az nVidia GeForce 6800 Ultra kompatibilis az SM 3.0-val, bár hardverspecifikációik közel állnak egymáshoz (16 pipeline). ). Ezért sok fogyasztó úgy dönt egyik vagy másik megoldás mellett, hogy nem is tudja, mi a különbség. Nos, beszéljünk a vizuális funkciókról és azok fontosságáról a végfelhasználó számára.

Ezeket a neveket leggyakrabban vitákban használják, de kevesen tudják, mit jelentenek valójában. A megértéshez kezdjük a grafikus API-k történetével. A DirectX és az OpenGL grafikus API-k, azaz Application Programming Interfaces – mindenki számára elérhető nyílt kódú szabványok.

A grafikus API-k megjelenése előtt minden GPU-gyártó saját mechanizmusát használta a játékokkal való kommunikációhoz. A fejlesztőknek külön kódot kellett írniuk minden egyes támogatni kívánt GPU-hoz. Nagyon költséges és nem hatékony módszer. A probléma megoldására a 3D grafikus API-kat fejlesztették ki, hogy a fejlesztők egy adott API-hoz írják a kódot, és ne egy adott videokártyához. Ezt követően a kompatibilitási problémák a videokártya-gyártók vállára kerültek, akiknek gondoskodniuk kellett arról, hogy a meghajtók kompatibilisek legyenek az API-val.

Az egyetlen nehézség továbbra is az, hogy ma két különböző API-t használnak, mégpedig a Microsoft DirectX-et és az OpenGL-t, ahol a GL a Graphics Library rövidítése. Mivel manapság a DirectX API népszerűbb a játékokban, erre fogunk összpontosítani. És ez a szabvány erősebb hatással volt a játékok fejlesztésére.

A DirectX az a Microsoft létrehozása. Valójában a DirectX számos API-t tartalmaz, amelyek közül csak egyet használnak 3D-s grafikákhoz. A DirectX API-kat tartalmaz a hanghoz, zenéhez, beviteli eszközökhöz stb. A Direct3D API felelős a DirectX 3D grafikájáért. Amikor videokártyákról beszélnek, ezt értik, tehát ebben a tekintetben a DirectX és a Direct3D fogalmak felcserélhetők.

A DirectX rendszeres időközönként frissül, ahogy a grafikai technológia fejlődik, és a játékfejlesztők új játékprogramozási technikákat vezetnek be. Ahogy a DirectX népszerűsége gyorsan nőtt, a GPU-gyártók új termékkiadásokat kezdtek szabni a DirectX képességekhez. Emiatt a videokártyákat gyakran hardveres támogatáshoz kötik a DirectX egyik vagy másik generációjához (DirectX 8, 9.0 vagy 9.0c).

A helyzetet bonyolítja, hogy a Direct3D API egyes részei idővel változhatnak a DirectX generációk megváltoztatása nélkül. A DirectX 9.0 specifikációja például a Pixel Shader 2.0 támogatását írja elő. De a DirectX 9.0c frissítés tartalmazza a Pixel Shader 3.0-t. Tehát bár a kártyák DirectX 9-osztályúak, különböző funkciókészleteket támogatnak. Például a Radeon 9700 támogatja a Shader Model 2.0-t, a Radeon X1800 pedig a Shader Model 3.0-t, bár mindkét kártya a DirectX 9 generációhoz sorolható.

Ne feledje, hogy új játékok létrehozásakor a fejlesztők figyelembe veszik a régi gépek és videokártyák tulajdonosait, mivel ha figyelmen kívül hagyja ezt a felhasználói szegmenst, az eladások szintje alacsonyabb lesz. Emiatt több kódút is be van építve a játékokba. Egy DirectX 9-es játéknak valószínűleg van DirectX 8 elérési útja, sőt DirectX 7 elérési útja is a kompatibilitás érdekében. Általában ha a régi elérési utat választja, akkor a játék egy része eltűnik virtuális effektusok, amelyek az új videokártyákon vannak. De legalább még régi hardveren is lehet játszani.

Sok új játékhoz a DirectX legújabb verzióját kell telepíteni, még akkor is, ha a videokártya előző generációs. Vagyis egy új játékhoz, amely a DirectX 8 útvonalat használja, továbbra is telepíteni kell a DirectX 9 legújabb verzióját a DirectX 8 osztályú videokártyához.

Mi a különbség a között különböző verziók Direct3D API a DirectX-ben? A DirectX korai verziói – 3, 5, 6 és 7 – viszonylag egyszerűek voltak a Direct3D API képességeit illetően. A fejlesztők kiválaszthatják a vizuális effektusokat egy listából, majd tesztelhetik, hogyan működnek a játékban. A grafikus programozás következő nagy lépése a DirectX 8 volt. Bevezette a videokártya shaderekkel történő programozásának lehetőségét, így a fejlesztők először szabadon programozhatták az effektusokat a kívánt módon. A Pixel Shader 1.0–1.3 és a Vertex Shader 1.0 DirectX 8 által támogatott verziói. DirectX 8.1, frissítve DirectX verzió 8, kapott Pixel Shader 1.4 és Vertex Shader 1.1.

A DirectX 9-ben még összetettebb shader programokat készíthet. A DirectX 9 támogatja a Pixel Shader 2.0-t és a Vertex Shader 2.0-t. A DirectX 9c, a DirectX 9 frissített verziója tartalmazza a Pixel Shader 3.0 specifikációt.

Az új verzióhoz a DirectX 10, egy hamarosan megjelenő API-kiadás érkezik Windows Vista. A DirectX 10 nem telepíthető Windows XP rendszeren.

A HDR a „High Dynamic Range” rövidítése. A HDR megvilágítású játék sokkal valósághűbb képet tud produkálni, mint egy játék nélkül, és nem minden videokártya támogatja a HDR világítást.

A DirectX 9 grafikus kártyák megjelenése előtt a GPU-kat erősen korlátozta világítási számításaik pontossága. A világítást eddig csak 256 (8 bites) belső szinttel lehetett kiszámítani.

Amikor megjelentek a DirectX 9 videokártyák, nagy pontosságú világítást tudtak előállítani – teljes 24 bitet vagy 16,7 millió szintet.

A 16,7 millió szinttel és a DirectX 9/Shader Model 2.0 videokártyák teljesítményének következő lépésével lehetővé vált a HDR világítás a számítógépeken. Ez egy meglehetősen összetett technológia, és dinamikusan kell figyelni. Egyszerűen fogalmazva, a HDR világítás növeli a kontrasztot (a sötét árnyalatok sötétebbnek, a világos árnyalatok világosabbnak tűnnek), miközben növeli a megvilágítás részleteit a sötét és világos területeken. A HDR megvilágítású játék élénkebbnek és valósághűbbnek tűnik, mint nélküle.

A legújabb Pixel Shader 3.0 specifikációval kompatibilis GPU-k nagyobb 32 bites pontosságú megvilágítási számításokat és lebegőpontos keverést tesznek lehetővé. Így az SM 3.0 osztályú videokártyák egy speciális OpenEXR HDR világítási módszert tudnak támogatni, amelyet kifejezetten a filmipar számára fejlesztettek ki.

Egyes játékok, amelyek csak az OpenEXR HDR világítást támogatják, nem futnak HDR világítással a Shader Model 2.0 grafikus kártyákon. Azonban azok a játékok, amelyek nem támaszkodnak az OpenEXR módszerre, bármelyik DirectX 9 grafikus kártyán futnak.Az Oblivion például az OpenEXR HDR módszert használja, és csak a Shader Model 3.0 specifikációt támogató legújabb grafikus kártyákon engedélyezi a HDR megvilágítást. Például nVidia GeForce 6800 vagy ATi Radeon X1800. A Half-Life 2 3D-s motorját használó játékok, köztük a Counter-Strike: Source és a hamarosan megjelenő Half-Life 2: Aftermath, lehetővé teszik a HDR-megjelenítés engedélyezését a régebbi DirectX 9 grafikus kártyákon, amelyek csak a Pixel Shader 2.0-t támogatják. Ilyen például a GeForce 5 vagy az ATi Radeon 9500 vonal.

Végül ne feledje, hogy a HDR-megjelenítés minden formája komoly feldolgozási teljesítményt igényel, és még a legerősebb GPU-kat is térdre kényszerítheti. Ha játszani akarsz legújabb játékok A HDR világítással nem nélkülözheti a nagy teljesítményű grafikát.

A teljes képernyős élsimítás (rövidítve AA) lehetővé teszi a sokszögek határain lévő jellegzetes „létrák” megszüntetését. De figyelembe kell venni, hogy a teljes képernyős élsimítás sok számítási erőforrást emészt fel, ami a képkockasebesség csökkenéséhez vezet.

Az élsimítás nagymértékben függ a videomemória teljesítményétől, így egy nagy sebességű, gyors memóriával rendelkező videokártya képes lesz a teljes képernyős élsimítást kiszámítani, kevésbé befolyásolva a teljesítményt, mint egy olcsó videokártya. Az élsimítás engedélyezhető különféle módok. Például a 4-szeres élsimítás jobb képet fog produkálni, mint a 2-szeres élsimítás, de nagy sikert arat a teljesítményben. Míg a 2x élsimítás megduplázza a vízszintes és függőleges felbontást, a 4x mód megnégyszerezi.

A textúrák a játékban lévő összes 3D objektumra vonatkoznak, és minél nagyobb a megjelenített felület szöge, annál torzabbnak tűnik a textúra. Ennek a hatásnak a kiküszöbölésére a GPU-k textúraszűrőt használnak.

Az első szűrési módszert bilineárisnak nevezték, és jellegzetes csíkokat produkált, amelyek nem voltak túl kellemesek a szemnek. A helyzet a trilineáris szűrés bevezetésével javult. Mindkét lehetőség modern videokártyákon működik, gyakorlatilag teljesítménybüntetés nélkül.

Ma a textúrák szűrésének legjobb módja az anizotróp szűrés (AF). A teljes képernyős élsimításhoz hasonlóan az anizotróp szűrés is különböző szinteken engedélyezhető. Például a 8x AF jobb szűrési minőséget biztosít, mint a 4x AF. A teljes képernyős élsimításhoz hasonlóan az anizotróp szűréshez is szükség van bizonyos feldolgozási teljesítményre, amely az AF-szint növekedésével nő.

Minden 3D-s játék speciális specifikációk figyelembevételével készült, és ezen követelmények egyike határozza meg, hogy a játéknak milyen textúra-memóriára lesz szüksége. Minden szükséges textúrának bele kell férnie a videokártya memóriájába játék közben, különben a teljesítmény jelentősen csökken, mivel a textúra elérése a RAM-hoz jelentős késést okoz, nem beszélve a merevlemezen lévő lapozófájlról. Ezért, ha egy játékfejlesztő 128 MB videomemóriával számol, mint a minimum követelmény, akkor az aktív textúrák halmaza soha nem haladhatja meg a 128 MB-ot.

A modern játékok több textúrakészlettel rendelkeznek, így a játék gond nélkül fut a régebbi, kevesebb videomemóriával rendelkező videokártyákon, valamint az új, több videomemóriával rendelkező kártyákon. Például egy játék három textúrakészletet tartalmazhat: 128 MB, 256 MB és 512 MB számára. Ma már nagyon kevés olyan játék létezik, amely 512 MB videomemóriát támogat, de még mindig ez a legobjektívebb indok, hogy ekkora memóriával videokártyát vásároljunk. Míg a memória növekedése alig vagy egyáltalán nem befolyásolja a teljesítményt, a jobb vizuális minőség hasznára válik, ha a játék támogatja a megfelelő textúrakészletet.

A videokártya alapvető összetevői:

kijáratok;
interfészek;
hűtőrendszer;
GPU;
videó memória.

Grafikai technológiák:

szótár;
GPU architektúra: jellemzők
csúcs/pixel egységek, shaderek, kitöltési arány, textúra/raszter egységek, csővezetékek;
GPU architektúra: technológia
műszaki folyamat, GPU frekvencia, helyi videomemória (hangerő, busz, típus, frekvencia), megoldások több videokártyával;
vizuális funkciók
DirectX, nagy dinamikatartomány (HDR), teljes képernyős élsimítás, textúra szűrés, nagy felbontású textúrák.

Az alapvető grafikai kifejezések szószedete

Frissítési ráta

Pixel

A „Pixel” szó jelentése „ kép túra el ement" - képelem. Ez egy apró pont a kijelzőn, amely egy bizonyos színben világít (a legtöbb esetben az árnyalat három alapszín: piros, zöld és kék kombinációjával jelenik meg). Ha a képernyő felbontása 1024x768, akkor egy 1024 pixel szélességű és 768 pixel magas mátrixot láthat. Az összes pixel együtt alkotja a képet. A képernyőn megjelenő kép másodpercenként 60-ról 120-ra frissül, a kijelző típusától és a videokártya kimenetétől függően. A katódsugárcsöves monitorok soronként frissítik a megjelenítést, míg a lapos LCD-monitorok minden képpontot külön-külön frissíthetnek.

Csúcs

Struktúra

Shader

A pixel shader programok lehetővé teszik, hogy a videokártya lenyűgöző hatásokat produkáljon, például, mint ez a víz az Elder Scrolls: Oblivionban.

Teljesítési arány

Ezeket a meghatározásokat szem előtt tartva haladjunk tovább, és beszéljük meg a GPU legfontosabb funkcióit, mit csinálnak és miért olyan fontosak.

GPU architektúra: Jellemzők

Vertex processzorok (vertex shader egységek)

Pixel processzorok (pixel shader egységek)

Egységes árnyékolók

Az egységes árnyékolók még nem érkeztek meg a PC-világba, de a hamarosan megjelenő DirectX 10 szabvány is hasonló architektúrára épül. Vagyis a csúcs-, geometria- és pixelprogramok kódstruktúrája ugyanaz lesz, bár a shaderek más-más munkát végeznek. Az új specifikáció az Xbox 360-on látható, ahol a GPU-t kifejezetten az ATi tervezte a Microsoft számára. Nagyon érdekes lesz látni, hogy az új DirectX 10 milyen lehetőségeket rejt magában.

Textúra-leképezési egységek (TMU)

Raszteres kezelőegységek (ROP)

Szállítószalagok

A csővezetékek a videokártyák architektúrájának leírására szolgálnak, és nagyon világos képet adnak a GPU teljesítményéről.

De a modern processzorokat nagyon nehéz leírni a csővezetékek számával. A korábbi kialakításokhoz képest az új processzorok moduláris, töredezett felépítést alkalmaznak. Ezen a területen újítónak tekinthető az ATi, amely az X1000-es videokártyákkal moduláris felépítésre váltott, ami belső optimalizálás révén tette lehetővé a teljesítménynövekedést. Egyes CPU blokkokat gyakrabban használnak, mint másokat, és a GPU teljesítményének javítása érdekében az ATi megpróbált kompromisszumot találni a szükséges blokkok száma és a kockaterület között (amit nem nagyon lehet növelni). Ebben az architektúrában a „pixel pipeline” kifejezés már értelmét vesztette, mivel a pixelprocesszorok már nincsenek csatlakoztatva saját TMU-jukhoz. Például az ATi Radeon X1600 GPU 12 pixel shader egységgel és csak négy TMU textúra leképező egységgel rendelkezik. Ezért nem lehet azt mondani, hogy ennek a processzornak az architektúrája 12 pixeles csővezetékkel rendelkezik, ahogy azt sem, hogy csak négy van belőlük. A hagyomány szerint azonban a pixelcsővezetékeket még mindig emlegetik.

GPU architektúra: technológia

Folyamat technológia

GPU órajel

A GPU órajelét megahertzben (MHz) mérik, ami több millió órajel másodpercenként.

Az órajel közvetlenül befolyásolja a GPU teljesítményét. Minél magasabb, annál több munka végezhető el egy másodperc alatt. Első példának vegyük az nVidia GeForce 6600 és 6600 GT videokártyákat: a 6600 GT GPU 500 MHz-en, míg a normál 6600-as kártya 400 MHz-en működik. Mivel a processzorok műszakilag azonosak, a 6600 GT 20%-os órajelnövekedése nagyobb teljesítményt eredményez.

Helyi videomemória

A videokártya memóriája nagyban befolyásolja a teljesítményt. De a különböző memóriaparaméterek eltérő hatást fejtenek ki.

Videó memória mérete

Memóriabusz szélesség

Memória típusok

A memória két fő kategóriába sorolható: SDR (egyszeri adatátvitel) és DDR (kettős adatátvitel), amelyekben órajelenként kétszer gyorsabb adatátvitel történik. Ma az egyátviteli SDR technológia elavult. Mivel a DDR memória kétszer olyan gyorsan továbbítja az adatokat, mint az SDR, fontos megjegyezni, hogy a DDR memóriával rendelkező videokártyák leggyakrabban dupla frekvenciát jeleznek, nem a fizikait. Például, ha a DDR-memória 1000 MHz-en van megadva, akkor ez az a tényleges frekvencia, amelyen a normál SDR-memóriának működnie kell, hogy ugyanazt az átviteli sebességet adja. De valójában a fizikai frekvencia 500 MHz.

Memóriabusz frekvencia

Videokártya interfész

A legújabb és leggyorsabb busz a PCI Express. Az új grafikus kártyák jellemzően a PCI Express x16 interfészt használják, amely 16 PCI Express sávot kombinál 4 GB/s teljes átviteli sebességgel (egy irányban). Ez kétszerese az AGP 8x átviteli sebességének. A PCI Express busz mindkét irányban biztosítja az említett sávszélességet (adatátvitel a videokártyára és a videokártyáról). De az AGP 8x szabvány sebessége már elegendő volt, így még nem találkoztunk olyan helyzettel, hogy a PCI Expressre váltás teljesítménynövekedést adna az AGP 8x-hoz képest (ha a többi hardver paraméter megegyezik). Például a GeForce 6800 Ultra AGP változata ugyanúgy fog működni, mint a 6800 Ultra for PCI Express.

Megoldások több videokártyán

Több videokártya használata a grafikus teljesítmény növelésére nem új ötlet. A 3D grafika korai időszakában a 3dfx két párhuzamosan futó grafikus kártyával lépett a piacra. A 3dfx eltűnésével azonban a feledés homályába merült a több fogyasztói videokártya együttes működtetésének technológiája, bár az ATi a Radeon 9700 megjelenése óta gyártott hasonló rendszereket professzionális szimulátorokhoz. Néhány évvel ezelőtt a technológia visszatért a piac: az nVidia SLI megoldások, majd valamivel később az ATi Crossfire megjelenésével.

Több grafikus kártya együttes használata elegendő teljesítményt biztosít ahhoz, hogy a játék kiváló minőségi beállítások mellett, nagy felbontásban is futhasson. De egyik vagy másik megoldás kiválasztása nem olyan egyszerű.

Kezdjük azzal, hogy a több videokártyára épülő megoldások nagy mennyiségű energiát igényelnek, tehát a tápnak kellően erősnek kell lennie. Mindezt a hőt el kell távolítani a videokártyáról, ezért figyelni kell a PC házára és a hűtésére, hogy a rendszer ne melegedjen túl.

Ne feledje továbbá, hogy az SLI/CrossFire megfelelő alaplapot igényel (akár egyik, akár másik technológiához), ami általában többe kerül, mint a szabványos modellek. Az nVidia SLI konfiguráció csak bizonyos nForce4 kártyákon, az ATi CrossFire kártyák pedig csak CrossFire lapkakészlettel rendelkező alaplapokon vagy bizonyos Intel modelleken működnek. A helyzet bonyolítása érdekében néhány CrossFire konfiguráció megköveteli, hogy az egyik kártya különleges legyen: CrossFire Edition. A CrossFire megjelenése után egyes videokártya-modelleknél az ATi lehetővé tette az együttműködési technológia beépítését a PCI Express buszon keresztül, az új illesztőprogram-verziók megjelenésével pedig megnő a lehetséges kombinációk száma. Ennek ellenére a hardveres CrossFire a megfelelő CrossFire Edition kártyával nagyobb teljesítményt biztosít. De a CrossFire Edition kártyák drágábbak is, mint a hagyományos modellek. Jelenleg a Radeon X1300, X1600 és X1800 GTO grafikus kártyákon engedélyezheti a szoftveres CrossFire módot (CrossFire Edition kártya nélkül).

Más tényezőket is figyelembe kell venni. Bár két együtt működő grafikus kártya teljesítménynövekedést biztosít, ez közel sem duplája. De kétszer annyi pénzt fog fizetni. Leggyakrabban a termelékenység növekedése 20-60%. Egyes esetekben pedig az egyeztetés további számítási költségei miatt egyáltalán nincs növekedés. Emiatt a többkártyás konfigurációk valószínűleg nem érik meg az olcsóbb modelleket, mivel a drágább grafikus kártya általában mindig felülmúl néhány olcsóbb kártyát. Általánosságban elmondható, hogy a legtöbb fogyasztó számára nincs értelme az SLI/CrossFire megoldás vásárlásának. De ha szeretné engedélyezni az összes minőségjavítási lehetőséget, vagy extrém felbontással játszani, például 2560x1600-as felbontással, amikor képkockánként több mint 4 millió pixelt kell számolnia, akkor nem nélkülözheti két vagy négy párosított videokártyát.

Vizuális jellemzők

Microsoft DirectX és Shader Model verziók

A DirectX egy Microsoft alkotás. Valójában a DirectX számos API-t tartalmaz, amelyek közül csak egyet használnak 3D-s grafikákhoz. A DirectX API-kat tartalmaz a hanghoz, zenéhez, beviteli eszközökhöz stb. A Direct3D API felelős a DirectX 3D grafikájáért. Amikor videokártyákról beszélnek, ezt értik, tehát ebben a tekintetben a DirectX és a Direct3D fogalmak felcserélhetők.

Ne feledje, hogy új játékok létrehozásakor a fejlesztők figyelembe veszik a régi gépek és videokártyák tulajdonosait, mivel ha figyelmen kívül hagyja ezt a felhasználói szegmenst, az eladások szintje alacsonyabb lesz. Emiatt több kódút is be van építve a játékokba. Egy DirectX 9 osztályú játéknak valószínűleg van DirectX 8 elérési útja, sőt DirectX 7 elérési útja is a kompatibilitás érdekében. Általában ha a régi elérési utat választjuk, akkor az új videokártyákon található virtuális effektusok egy része eltűnik a játékból. De legalább még régi hardveren is lehet játszani.

Mi a különbség a Direct3D API különböző verziói között a DirectX-ben? A DirectX korai verziói – 3, 5, 6 és 7 – viszonylag egyszerűek voltak a Direct3D API képességeit illetően. A fejlesztők kiválaszthatják a vizuális effektusokat egy listából, majd tesztelhetik, hogyan működnek a játékban. A grafikus programozás következő nagy lépése a DirectX 8 volt. Bevezette a videokártya shaderekkel történő programozásának lehetőségét, így a fejlesztők először szabadon programozhatták az effektusokat a kívánt módon. A Pixel Shader 1.0–1.3 és a Vertex Shader 1.0 DirectX 8 által támogatott verziói. A DirectX 8.1, a DirectX 8 frissített verziója megkapta a Pixel Shader 1.4-et és a Vertex Shader 1.1-et.

A DirectX 10, a hamarosan megjelenő API-verzió az újat fogja kísérni Windows verzió Távlat. A DirectX 10 nem telepíthető Windows XP rendszeren.

HDR világítás és OpenEXR HDR

Amikor megjelentek a DirectX 9 videokártyák, nagy pontosságú világítást tudtak előállítani – teljes 24 bitet vagy 16,7 millió szintet.

Végül ne feledje, hogy a HDR-megjelenítés minden formája komoly feldolgozási teljesítményt igényel, és még a legerősebb GPU-kat is térdre kényszerítheti. Ha a legújabb játékokkal szeretne játszani HDR világítással, a nagy teljesítményű grafika elengedhetetlen.

Teljes képernyős élsimítás

A teljes képernyős élsimítás (röviden AA) lehetővé teszi a sokszögek határain lévő jellegzetes „létrák” megszüntetését. De figyelembe kell venni, hogy a teljes képernyős élsimítás sok számítási erőforrást emészt fel, ami a képkockasebesség csökkenéséhez vezet.

Az élsimítás nagymértékben függ a videomemória teljesítményétől, így egy nagy sebességű, gyors memóriával rendelkező videokártya képes lesz a teljes képernyős élsimítást kiszámítani, kevésbé befolyásolva a teljesítményt, mint egy olcsó videokártya. Az élsimítás többféle módban engedélyezhető. Például a 4-szeres élsimítás jobb képet fog produkálni, mint a 2-szeres élsimítás, de nagy sikert arat a teljesítményben. Míg a 2x élsimítás megduplázza a vízszintes és függőleges felbontást, a 4x mód megnégyszerezi.

Textúraszűrés

Nagy felbontású textúrák

Minden 3D-s játék speciális specifikációk figyelembevételével készült, és ezen követelmények egyike határozza meg, hogy a játéknak milyen textúra-memóriára lesz szüksége. Minden szükséges textúrának bele kell férnie a videokártya memóriájába játék közben, különben a teljesítmény jelentősen csökken, mivel a textúra elérése a RAM-hoz jelentős késést okoz, nem beszélve a merevlemezen lévő lapozófájlról. Ezért, ha egy játékfejlesztő 128 MB videomemóriával számol minimumkövetelményként, akkor az aktív textúrák készlete soha nem haladhatja meg a 128 MB-ot.

Mit kell tudni a videokártyákról?

Kapcsolatban áll

GPU architektúra: Jellemzők

Vertex processzorok (vertex shader egységek)

Pixel processzorok (pixel shader egységek)

Egységes árnyékolók

Textúra-leképezési egységek (TMU)

Raszteres kezelőegységek (ROP)

Szállítószalagok

A csővezetékek a videokártyák architektúrájának leírására szolgálnak, és nagyon világos képet adnak a GPU teljesítményéről.

TARTALOM

Fórumunkon nap mint nap több tucatnyian kérnek tanácsot gépeik korszerűsítéséhez, amiben szívesen segítünk nekik. Nap mint nap „az összeállítást értékelve” és az ügyfeleink által kiválasztott komponensek kompatibilitását ellenőrizve azt tapasztaltuk, hogy a felhasználók elsősorban más, kétségtelenül fontos alkatrészekre figyelnek. És ritkán emlékszik valaki arra, hogy a számítógép frissítése során egy ugyanolyan fontos részt kell frissíteni -. És ma elmondjuk és megmutatjuk, miért nem szabad megfeledkezni erről.

“...a gépemet szeretném frissíteni, hogy minden repüljön, vettem egy i7-3970X és egy ASRock X79 Extreme6 alaplapot, plusz egy RADEON HD 7990 6GB-os videókártyát. Mi más az a nan????777"
- így kezdődik a frissítéssel kapcsolatos üzenetek körülbelül fele asztali számítógép. A felhasználók a saját vagy családi költségvetésük alapján igyekeznek kiválasztani a leggyorsabb, leggyorsabb és legszebb memóriamodulokat. Ugyanakkor naivan azt hinni, hogy a régi, 450 W-osuk egyszerre megbirkózik az energiaéhes videokártyával és a túlhúzás során „forró” processzorral is.

Mi a magunk részéről már nem egyszer írtunk az áramellátás fontosságáról - de valljuk be, ez valószínűleg nem volt elég egyértelmű. Ezért ma kijavítottuk magunkat, és készítettünk egy emlékeztetőt arról, hogy mi fog történni, ha számítógépe frissítésekor elfelejtkezik róla – képekkel és részletes leírásokkal.

Ezért úgy döntöttünk, hogy frissítjük a konfigurációt...

Kísérletünkhöz úgy döntöttünk, veszünk egy teljesen új átlagos számítógépet, és frissítjük a „játékgép” szintre. A konfiguráción nem kell sokat változtatni – elég lesz a memóriát és a videokártyát cserélni, hogy lehetőségünk legyen többé-kevésbé modern játékokat játszani megfelelő részletbeállításokkal. Számítógépünk kezdeti konfigurációja a következő:

Tápegység: ATX 12V 400W

Egyértelmű, hogy játékoknál ez a konfiguráció enyhén szólva is gyenge. Szóval ideje változtatni valamit! Ugyanazzal kezdjük, ahol a „frissítésre” éhesek többsége – azzal. Az alaplapot nem cseréljük – amíg megfelel nekünk.

Mivel úgy döntöttünk, hogy nem nyúlunk hozzá az alaplaphoz, az FM2 foglalattal kompatibilist választunk ki (szerencsére a NICS honlapján az alaplap leírás oldalán található erre egy speciális gomb). Ne legyünk kapzsi – vegyünk egy megfizethető, de gyors és erős processzor 4,1 GHz-es frekvenciával (Turbo CORE módban 4,4 GHz-ig) és feloldatlan szorzóval - mi is szeretünk túlhúzni, semmi emberi dolog nem idegen tőlünk. Íme az általunk választott processzor jellemzői:

Jellemzők

CPU busz frekvencia

5000 MHz

Teljesítménydisszipáció

100 W

Processzor frekvencia

4,1 GHz vagy akár 4,4 GHz Turbo CORE módban

Mag

Richland

L1 gyorsítótár

96 KB x2

L2 gyorsítótár

2048 KB x2, processzorsebességgel fut

64 bites támogatás

Igen

Magok száma

Szorzás

41, zárolatlan szorzó

Processzor videó mag

AMD Radeon HD 8670D 844 MHz frekvenciával; Shader Model 5 támogatás

Max hangerő véletlen hozzáférésű memória

64 GB

Max. csatlakoztatott monitorok száma

3 közvetlenül csatlakoztatott vagy akár 4 monitor a DisplayPort elosztók segítségével

Egy 4 GB-os pendrive nem a mi választásunk. Először is 16 GB-ot akarunk, másodszor pedig használnunk kell kétcsatornás mód munkát, amelyhez két darab 8 GB-os memóriamodult telepítünk a számítógépünkbe. A nagy áteresztőképesség, a radiátorok hiánya és a tisztességes ár miatt ezek a „legfinomabb” választások számunkra. Ezenkívül az AMD weboldaláról letöltheti a Radeon RAMDisk programot, amellyel szupergyorsan készíthetünk virtuális meghajtó 6 GB-ig teljesen ingyenes – és mindenki szereti az ingyenes hasznos dolgokat.

Jellemzők
memória	8 GB
Modulok száma	2
Memória szabvány	PC3-10600 (DDR3 1333 MHz)
Működési frekvencia	1333 MHz-ig
Időzítések	9-9-9-24
Tápfeszültség	1,5 V
Sávszélesség	10667 Mb/sec

A beépített videón csak az „aknakeresőben” lehet kényelmesen játszani. Ezért, hogy számítógépét játékszintre fejleszthessük, egy modern és erős, de nem a legdrágábbat választottunk.

2 GB videomemóriával, DirectX 11 és OpenGL 4.x támogatással érkezett. és egy kiváló Twin Frozr IV hűtőrendszer. Teljesítménye bőven elegendő ahhoz, hogy élvezhessük a legnépszerűbb játékfranchise legújabb részeit, mint például a Tomb Raider, a Crysis, a Hitman és a Far Cry. Az általunk választott jellemzők a következők:

Jellemzők
GPU	GeForce GTX 770
GPU frekvencia	1098 MHz vagy akár 1150 MHz GPU Boost módban
Shader processzorok száma	1536
Videó memória	2 GB
Videó memória típusa	GDDR5
Videó memória busz szélessége	256 bites
Videó memória frekvenciája	1753 MHz (7,010 GHz QDR)
Pixel csővezetékek száma	128, 32 textúra mintavételi egység
Felület	PCI Express 3.0 16x (kompatibilis a PCI Express 2.x/1.x-szel) SLI használatával kombinálható kártyákkal.
Portok	DisplayPort, DVI-D, DVI-I, HDMI, D-Sub adapter mellékelve
A videokártya hűtése	Aktív (hűtőborda + 2 Twin Frozr IV ventilátor a tábla elülső oldalán)
Konnektor	8 tűs + 8 tűs
API támogatás	DirectX 11 és OpenGL 4.x
Videokártya hossza (NICS-ben mérve)	263 mm
Az általános célú GPU-számítás támogatása	DirectCompute 11, NVIDIA PhysX, CUDA, CUDA C++, OpenCL 1.0
Maximális fogyasztás FurMark+WinRar	255 W
teljesítmény-értékelés	61.5

Váratlan nehézségek

Most már minden megvan, ami a számítógépünk frissítéséhez szükséges. A meglévő házunkba új alkatrészeket építünk be.

Elindítjuk és nem működik. És miért? Hanem azért, mert a pénztárcabarát tápegységek fizikailag nem alkalmasak arra, hogy bármilyen tápellátással működtessenek egy számítógépet. A helyzet az, hogy esetünkben a tápellátáshoz két 8 tűs csatlakozó szükséges, a tápegységnek pedig csak egy 6 tűs videokártya tápcsatlakozója van a talpában. Figyelembe véve, hogy sokaknak még több csatlakozóra van szükségük, mint nálunk, egyértelművé válik, hogy tápcserére szorul.

De ez nem olyan rossz. Gondolj csak bele, nincs tápcsatlakozó! Tesztlaboratóriumunkban meglehetősen ritka adaptereket találtunk 6 tűsről 8 tűsre és molexről 6 tűsre. Mint ezek:

Érdemes megjegyezni, hogy még a pénztárcabarát modern tápegységeken is a Molex csatlakozók minden egyes új kiadásával egyre kevesebb a Molex csatlakozó – tehát szerencsésnek mondhatjuk magunkat.

Első ránézésre minden rendben van, néhány trükkel frissíteni is tudtunk rendszer egysége a „játékos” konfigurációhoz. Most szimuláljuk a terhelést úgy, hogy egyidejűleg futtassuk le a Furmark tesztet és a 7Zip archiválót Xtreme Burning módban új játékgépünkön. Indíthatnánk a számítógépet – már jó. A rendszer túlélte a Furmark indulását is. Elindítjuk az archiválót – és mi az?! A számítógép kikapcsolt, maximálisra felhajtott ventilátor zúgásával örvendeztetett meg minket. A „szerény” szabvány 400 W-os nem volt képes, bármennyire is próbálkozott, betáplálni a videokártyát és az erős processzort. A közepes hűtőrendszer miatt pedig a miénk nagyon felforrósodott, és még a maximális ventilátor fordulatszám sem engedte, hogy legalább a bejelentett 400W-ot produkálja.

Van kijárat!

Megérkeztünk. Drága alkatrészeket vásároltunk egy játékgép összeállításához, de kiderült, hogy nem tudunk rajta játszani. Szégyen. A következtetés mindenki számára világos: a régi nem alkalmas a miénkre játék számítógép, és sürgősen ki kell cserélni egy újra. De melyiket pontosan?

A frissített számítógépünkhöz négy fő kritérium alapján választottunk:

Az első természetesen a hatalom. Inkább tartalékkal választottunk - szeretnénk túlhúzni a processzort és pontokat szerezni a szintetikus teszteken. Mindent figyelembe véve, amire a jövőben szükségünk lehet, úgy döntöttünk, hogy legalább 800 W-os teljesítményt választunk.

A második kritérium a megbízhatóság. Nagyon szeretnénk, hogy a „tartalékkal” felvett túlélje a videokártyák és processzorok következő generációját, ne égjen ki magától, és ugyanakkor ne égjen el drága alkatrészeket (a tesztplatformmal együtt). Ezért a mi választásunk csak a japán kondenzátorok, csak az ellen való védelem rövidzárlatokés megbízható védelem bármely kimenet túlterhelése ellen.

Követelményeink harmadik pontja a kényelem és a funkcionalitás.. Először is szükségünk van - a számítógép gyakran fog működni, és a különösen zajos tápegységek videokártyával és processzorhűtővel párosulva minden felhasználót megőrjítenek. Ráadásul nem idegen tőlünk a szépérzék sem, így a játékgépünk új tápegysége legyen moduláris és levehető kábelekkel, csatlakozókkal rendelkezzen. Hogy ne legyen semmi felesleges.

És a lista utolsó, de nem utolsó sorban a kritérium energiahatékonyság. Igen, törődünk a környezetvédelemmel és a villanyszámlákkal egyaránt. Ezért az általunk választott tápegységnek meg kell felelnie legalább a 80+ Bronze energiahatékonysági szabványnak.

Az összes követelmény összehasonlítása és elemzése után a kevés pályázó közül azt választottuk, amelyik minden igényünket a legteljesebben megfelelt. 850W teljesítménye lett. Megjegyezzük, hogy számos paraméterben meg is haladta a követelményeinket. Nézzük a specifikációját:

A tápegység jellemzői
Berendezés típusa	Tápellátás aktív PFC (Power Factor Correction) modullal.
Tulajdonságok	Hurokfonás, japán kondenzátorok, rövidzárlat védelem (SCP), túlfeszültség védelem (OVP), bármely egység kimenet túlterhelés elleni védelme külön (OCP)
+3,3V - 24A, +5V - 24A, +12V - 70A, +5VSB - 3,0A, -12V - 0,5A
Levehető tápkábelek	Igen
hatékonyság	90%, 80 PLUS Gold minősítéssel
Tápfeszültség	850 W
Alaplapi tápcsatlakozó	24+8+8 tűs, 24+8+4 tűs, 24+8 tűs, 24+4 tűs, 20+4 tűs (levehető 24 tűs csatlakozó. 4 tűs szükség esetén levehető, levehető 8 tűs csatlakozó)
Videokártya tápcsatlakozója	6x 6/8 tűs csatlakozó (bontható 8 tűs csatlakozó - 2 érintkező levehető)
MTBF	100 ezer óra
A tápegység hűtése	1 ventilátor: 140 x 140 mm (az alsó falon). Passzív hűtőrendszer terhelésnél 50%-ig.
Ventilátor fordulatszám szabályozása	A hőmérséklet-érzékelőtől. A ventilátor sebességének megváltoztatása a tápegységen belüli hőmérséklet függvényében. A ventilátor üzemmódjának manuális kiválasztása. Normál üzemmódban a ventilátor folyamatosan forog, csendes üzemmódban alacsony terhelésnél teljesen leáll.

, az egyik legjobb ár-érték arányban. A mi esetünkben telepítsük:

Aztán valami történt, ami kicsit megzavart minket. Úgy tűnik, hogy mindent megfelelően szereltek össze, minden csatlakoztatva volt, minden működött - de a tápegység néma! Vagyis általánosságban: a ventilátor mozdulatlanul állt és áll, a rendszer pedig megfelelően beindult és működik. Az a tény, hogy akár 50%-os terhelésnél a tápegység úgynevezett csendes üzemmódban működik - a hűtőrendszer ventilátorának felpörgetése nélkül. A ventilátor csak nagy terhelés mellett zúg – az archiválók és a Furmark egyidejű elindítása még mindig forogtatta a hűtőt.

A tápegységben akár hat darab 8 tűs, 6 tűs videokártya tápcsatlakozója van, amelyek mindegyike egy összecsukható 8 tűs csatlakozó, amelyről szükség esetén 2 tűt le lehet húzni. Így bármilyen videokártya táplálására képes minden gond és nehézség nélkül. És még csak nem is egyet.

A moduláris tápegység lehetővé teszi a felesleges és szükségtelen tápkábelek kioldását, ami javítja a ház légáramlását, a rendszer stabilitását és természetesen javítja az esztétikai megjelenést. kinézet belső tér, amely lehetővé teszi, hogy biztonságosan ajánljuk a moddereknek és az ablakos tokok rajongóinak.
vásároljon megbízható és erős tápegységet. Áttekintésünkben az lett. - És amint látja, ez nem véletlen. Ha vásárol egyet a NICS-től, biztos lehet benne, hogy nagy teljesítményű rendszerének minden alkatrésze elegendő és megszakítás nélküli áramellátást kap még extrém túlhajtás esetén is.

Ezenkívül a tápegység több évre elegendő energiával rendelkezik - jobb tartalékkal, ha a jövőben magas szintű komponensekkel frissíti a rendszert.

A modern grafikus processzorok számos funkcionális blokkot tartalmaznak, amelyek száma és jellemzői meghatározzák a végső renderelési sebességet, ami befolyásolja a játék kényelmét. A különböző videochipekben található blokkok összehasonlító száma alapján hozzávetőlegesen megbecsülheti, hogy egy adott GPU milyen gyors. A videochipek meglehetősen sok jellemzővel rendelkeznek, ebben a részben csak a legfontosabbakat vesszük figyelembe.

Videochip órajele

A GPU működési frekvenciáját általában megahertzben mérik, azaz másodpercenkénti ciklusok milliói. Ez a jellemző közvetlenül befolyásolja a videochip teljesítményét - minél magasabb, annál több munkát tud a GPU egységnyi idő alatt elvégezni, több csúcsot és pixelt feldolgozni. Egy példa a való életből: a Radeon HD 6670 kártyára telepített videochip frekvenciája 840 MHz, és pontosan ugyanaz a chip működik a Radeon HD 6570 modellben 650 MHz-es frekvencián. Ennek megfelelően az összes fő teljesítményjellemző különbözni fog. De nem csak a chip működési frekvenciája határozza meg a teljesítményt, sebességét nagymértékben befolyásolja maga a grafikus architektúra: a kiviteli egységek kialakítása és száma, jellemzői stb.

Egyes esetekben az egyes GPU blokkok órajele eltér a chip többi részének működési frekvenciájától. Vagyis a GPU különböző részei más-más frekvencián működnek, és ez a hatékonyság növelése érdekében történik, mert egyes blokkok képesek magasabb frekvencián működni, míg mások nem. A legtöbb NVIDIA GeForce videokártya ezekkel a GPU-kkal van felszerelve. Friss példaként nézzük meg a GTX 580 modell videochipjét, amelynek nagy része 772 MHz-es frekvencián működik, és a chip univerzális számítási egységeinek frekvenciája megduplázódott - 1544 MHz.

Teljesítési arány

A kitöltési arány azt mutatja, hogy a videochip milyen gyorsan képes pixeleket rajzolni. A kitöltési aránynak két típusa van: a pixelkitöltési arány és a textúrakitöltési arány. A pixel kitöltési arány a képpontok képernyőre rajzolásának sebességét mutatja, és függ a működési frekvenciától és a ROP egységek számától (raszterezési és keverési műveleti egységek), a textúra kitöltési aránya pedig a textúra adatok mintavételezési sebessége, amely a működési frekvenciától függ. és a textúra egységek száma.

Például a GeForce GTX 560 Ti maximális pixelkitöltési rátája 822 (chip frekvencia) × 32 (ROP egységek száma) = 26304 megapixel másodpercenként, a textúra kitöltési sebessége pedig 822 × 64 (textúra egységek száma) = 52608 megatexel /s. Leegyszerűsítve a helyzet a következő: minél nagyobb az első szám, annál gyorsabban tud a videokártya kész pixeleket rajzolni, és minél nagyobb a második, annál gyorsabban mintavételezi a textúraadatokat.

Bár fontos a "tiszta" fillrate be Utóbbi időbenészrevehetően csökkent, átadva a helyét a számítási sebességnek, ezek a paraméterek továbbra is nagyon fontosak maradnak, különösen az egyszerű geometriájú és viszonylag egyszerű pixel- és csúcsszámítású játékoknál. Tehát mindkét paraméter fontos marad a modern játékokban, de kiegyensúlyozottnak kell lenniük. Ezért a ROP egységek száma a modern videochipekben általában kevesebb, mint a textúra egységek száma.

A számítási (shader) egységek vagy processzorok száma

Talán most ezek a blokkok a videochip fő részei. Fellépnek speciális programok, az úgynevezett shaderek. Sőt, ha a korábbi pixel shaderek pixel shader blokkokat, a vertex shaderek pedig csúcsblokkokat végeztek, akkor egy ideig a grafikus architektúrákat egységesítették, és ezek az univerzális számítási egységek különféle számításokkal kezdtek foglalkozni: vertex, pixel, geometriai, sőt univerzális számításokkal.

Először használták az egységes architektúrát egy játékvideó chipben. Microsoft konzolok Xbox 360, ezt a GPU-t az ATI fejlesztette (később az AMD megvásárolta). A személyi számítógépekhez készült videochipekben pedig egységes árnyékoló egységek jelentek meg a táblán NVIDIA GeForce 8800. Azóta pedig minden új videochip egységes architektúrára épül, aminek van egy univerzális kódja a különböző shader programokhoz (vertex, pixel, geometria stb.), és a megfelelő egységes processzorok bármilyen programot futtathatnak.

A számítási egységek száma és gyakorisága alapján összehasonlíthatja a különböző videokártyák matematikai teljesítményét. A legtöbb játékot a pixel shader teljesítménye korlátozza, ezért ezeknek a blokkoknak a száma nagyon fontos. Például, ha az egyik videokártya-modell 384 számítási processzorral rendelkező GPU-n alapul, és egy másik, ugyanabból a vonalból származó GPU-n 192 számítási egység található, akkor ugyanazon a frekvencián a második kétszer olyan lassú lesz, hogy feldolgozza bármelyik processzort. típusú shader, és általában ugyanaz lesz a produktívabb.

Bár pusztán a számítási egységek száma alapján nem lehet egyértelmű következtetéseket levonni a teljesítményről, figyelembe kell venni az órajel frekvenciáját, valamint a különböző generációk és chipgyártók egységek eltérő architektúráit. Csak ezek alapján a számok alapján hasonlíthatja össze a chipeket csak egy gyártó ugyanazon sorában: AMD vagy NVIDIA. Más esetekben figyelnie kell a teljesítménytesztekre az Önt érdeklő játékokban vagy alkalmazásokban.

Textúra egységek (TMU)

Ezek a GPU egységek számítástechnikai processzorokkal együtt működnek, kiválasztják és szűrik a textúrákat és a jelenetkészítéshez és az általános célú számításokhoz szükséges egyéb adatokat. A textúra egységek száma a videó chipben határozza meg a textúra teljesítményét – vagyis a textúrákból a texelek lekérésének sebességét.

Bár az utóbbi időben nagyobb hangsúlyt fektetnek a matematikai számításokra, és egyes textúrákat felváltanak procedurálisak, a TMU blokkok terhelése még mindig elég nagy, hiszen a fő textúrák mellett normál és eltolási térképekből is ki kell választani, valamint a képernyőn kívüli renderelő cél rendering pufferek.

Figyelembe véve számos játék hangsúlyát, beleértve a textúra egységek teljesítményét is, elmondhatjuk, hogy a TMU egységek száma és az ennek megfelelő magas textúrateljesítmény a videochipek egyik legfontosabb paramétere is. Ez a paraméter különösen hatással van a képmegjelenítés sebességére anizotróp szűrés használatakor, amely további textúramintákat igényel, valamint összetett lágy árnyék algoritmusok és újszerű algoritmusok, például a Screen Space Ambient Occlusion esetén.

Raszterezési műveleti egységek (ROP)

A raszterező egységek végzik a videokártya által kiszámított pixelek pufferekbe írási és keverési (keverési) műveleteit. Mint fentebb megjegyeztük, a ROP blokkok teljesítménye befolyásolja a kitöltési arányt, és ez a mindenkori videokártyák egyik fő jellemzője. És bár jelentősége az utóbbi időben némileg csökkent, még mindig vannak olyan esetek, amikor az alkalmazás teljesítménye a ROP blokkok sebességétől és számától függ. Ez leggyakrabban az utófeldolgozási szűrők aktív használatának és a magas játékbeállításoknál engedélyezett élsimításnak köszönhető.

Még egyszer jegyezzük meg, hogy a modern videochipeket nem lehet csak a különböző blokkok számával és gyakoriságával értékelni. Minden GPU-sorozat új architektúrát használ, amelyben a végrehajtó egységek nagyban eltérnek a régiektől, és a különböző egységek számának aránya is eltérhet. Így egyes megoldásokban az AMD ROP egységek több munkát tudnak végezni órajelenként, mint az NVIDIA megoldások egységei, és fordítva. Ugyanez vonatkozik a TMU textúra egységek képességeire is - a különböző gyártók GPU-inak különböző generációiban eltérőek, és ezt az összehasonlításnál figyelembe kell venni.

Geometriai blokkok

Egészen a közelmúltig a geometriai feldolgozó egységek száma nem volt különösebben fontos. A legtöbb feladathoz elég volt egy blokk a GPU-n, mivel a játékok geometriája meglehetősen egyszerű volt, és a teljesítmény középpontjában a matematikai számítások álltak. A párhuzamos geometria-feldolgozás jelentősége és a megfelelő blokkok száma drámaian megnőtt a geometria tesszelláció támogatásának megjelenésével a DirectX 11-ben. Az NVIDIA volt az első, amely párhuzamosította a geometriai adatok feldolgozását, amikor több megfelelő blokk jelent meg a GF1xx család chipjeiben. Aztán az AMD kiadott egy hasonló megoldást (csak a Radeon HD 6700-as termékcsalád Cayman chipekre épülő csúcsmegoldásaiban).

Ebben az anyagban nem megyünk bele a részletekbe, ezek a DirectX 11-kompatibilis weboldalunk alapanyagaiban olvashatók GPU-k. Számunkra itt az a fontos, hogy a geometriai feldolgozó egységek száma óriási hatással van az általános teljesítményre a tessellációt használó legújabb játékokban, például a Metro 2033-ban, a HAWX 2-ben és a Crysis 2-ben (a legújabb javításokkal). A modern játék videokártya kiválasztásakor pedig nagyon fontos figyelni a geometriai teljesítményre.

Videó memória mérete

A videochipek saját memóriát használnak a szükséges adatok tárolására: textúrák, csúcsok, pufferadatok stb. Úgy tűnik, minél több van benne, annál jobb. De ez nem ilyen egyszerű; a videokártya teljesítményének becslése a videomemória mennyisége alapján a leggyakoribb hiba! A tapasztalatlan felhasználók leggyakrabban túlbecsülik a videomemória értékét, és még mindig használják a videokártya-modellek összehasonlítására. Ez érthető - ez a paraméter az elsők között szerepel a kész rendszerek jellemzőinek listájában, és nagy betűkkel írják a videokártya dobozokra. Ezért egy tapasztalatlan vásárlónak úgy tűnik, hogy mivel kétszer annyi memória van, akkor egy ilyen megoldás sebességének kétszer nagyobbnak kell lennie. A valóság abban különbözik ettől a mítosztól, hogy az emlékezet különböző típusú és jellemzőkkel rendelkezik, és a termelékenység növekedése csak egy bizonyos mennyiségig nő, és miután elérte, egyszerűen leáll.

Tehát minden játékban és bizonyos beállításokkal és játékjelenetekkel van egy bizonyos mennyiségű videomemória, amely elegendő az összes adathoz. És hiába teszünk oda 4 GB videomemóriát, annak semmi oka nem lesz a renderelés gyorsítására, a sebességet a fent tárgyalt végrehajtási egységek korlátozzák, és egyszerűen lesz elég memória. Ez az oka annak, hogy sok esetben egy 1,5 GB-os videomemóriával rendelkező videokártya ugyanolyan sebességgel működik, mint a 3 GB-os kártya (minden más tényező változatlansága mellett).

Vannak helyzetek, amikor a több memória a teljesítmény látható növekedéséhez vezet – ezek nagyon megerőltető játékok, különösen ultranagy felbontáson és maximális minőségi beállítások mellett. De ilyen esetek nem mindig fordulnak elő, és figyelembe kell venni a memória mennyiségét, nem felejtve el, hogy a teljesítmény egyszerűen nem fog növekedni egy bizonyos mennyiség fölé. A memóriachipeknek vannak fontosabb paraméterei is, például a memóriabusz szélessége és működési frekvenciája. Ez a téma annyira kiterjedt, hogy anyagunk hatodik részében részletesebben kitérünk a videomemória mennyiségének megválasztására.

Memóriabusz szélesség

A memóriabusz szélessége legfontosabb jellemzője, ami befolyásolja a memória sávszélességét (MBB). A nagyobb szélesség lehetővé teszi több információ átvitelét a videomemóriából a GPU-ba és vissza egységnyi idő alatt, ami a legtöbb esetben pozitívan hat a teljesítményre. Elméletileg egy 256 bites busz kétszer annyi adatot képes átvinni órajelenként, mint egy 128 bites busz. A gyakorlatban a renderelési sebesség különbsége, bár nem éri el a kétszeresét, sok esetben nagyon közel áll ehhez a videomemória sávszélességére helyezve a hangsúlyt.

A modern játék videokártyák különböző buszszélességeket használnak: 64 bittől 384 bitig (korábban voltak chipek 512 bites busszal), attól függően árkategóriaés az elengedési idő konkrét modell GPU A legolcsóbb alsókategóriás videokártyákhoz leggyakrabban 64, ritkábban 128 bites, középszinthez 128-256 bites, a felső árkategóriába tartozó videokártyák pedig 256-384 bit széles buszokat használnak. A busz szélessége már nem növekszik pusztán a fizikai korlátok miatt – a GPU mérete nem elegendő egy 512 bites busznál több befogadására, és ez túl drága. Ezért a memória sávszélessége most új típusú memória használatával nő (lásd alább).

Videó memória frekvenciája

Egy másik paraméter, amely befolyásolja a memória sávszélességét, az órajel frekvenciája. A sávszélesség növelése pedig gyakran közvetlenül befolyásolja a videokártya teljesítményét a 3D alkalmazásokban. A modern videokártyák memóriabusz-frekvenciája 533 (1066, a duplázódást figyelembe véve) MHz-től 1375 (5500, négyszeresére számítva) MHz-ig terjed, vagyis több mint ötszörösére térhet el! És mivel a sávszélesség a memória frekvenciától és a busz szélességétől is függ, a 800 (3200) MHz-es frekvencián működő 256 bites busszal rendelkező memória nagyobb sávszélességgel rendelkezik, mint a 128-as 1000 (4000) MHz-en működő memória. -bit busz.

Különös figyelmet kell fordítani a memóriabusz szélességének, típusának és működési frekvenciájának paramétereire viszonylag olcsó videokártyák vásárlásakor, amelyek közül sok csak 128 bites vagy akár 64 bites interfésszel rendelkezik, ami rendkívül negatív hatással van a teljesítményükre. . Általában nem javasoljuk a 64 bites videomemóriabuszt használó videokártya vásárlását játék PC-hez. Célszerű előnyben részesíteni a legalább közepes szintet, legalább 128 vagy 192 bites busszal.

Memória típusok

A modern videokártyák többféle memóriával vannak felszerelve. Régi egysebességes SDR memóriát már sehol nem találunk, de a modern típusú DDR és GDDR memória lényegesen eltérő tulajdonságokkal rendelkezik. Különféle típusok A DDR és a GDDR lehetővé teszi, hogy egységnyi idő alatt kétszer-négyszer több adatot vigyen át ugyanazon az órajel-frekvencián, ezért a működési frekvencia értéke gyakran megduplázódik vagy megnégyszereződik, szorozva 2-vel vagy 4-gyel. Tehát, ha 1400 MHz-es frekvenciát adunk meg DDR memória esetén ez a memória 700 MHz fizikai frekvencián működik, de az úgynevezett „effektív” frekvenciát jelzik, vagyis azt, amelyen az SDR memóriának működnie kell, hogy azonos sávszélességet biztosítson. Ugyanez a helyzet a GDDR5-tel, de a frekvencia még négyszeres is.

Az új típusú memóriák fő előnye, hogy nagyobb órajelen működnek, és ezáltal megnövelik a sávszélességet a korábbi technológiákhoz képest. Ezt a megnövekedett késleltetések rovására érik el, amelyek azonban nem annyira fontosak a videokártyák esetében. Az első DDR2 memóriát használó kártya az NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra volt. Azóta a grafikus memória technológia jelentősen fejlődött, és kidolgozták a GDDR3 szabványt, amely közel áll a DDR2 specifikációjához, néhány változtatással kifejezetten a videokártyákra.

A GDDR3 egy kifejezetten videokártyákhoz tervezett memória, a DDR2-vel megegyező technológiával, de javított fogyasztási és hőelvezetési jellemzőkkel, ami lehetővé tette nagyobb órajelen működő chipek létrehozását. Annak ellenére, hogy a szabványt az ATI fejlesztette ki, az elsőként használt videokártya az NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra második módosítása volt, a következő pedig a GeForce 6800 Ultra volt.

A GDDR4 a „grafikus” memória továbbfejlesztése, amely majdnem kétszer olyan gyorsan fut, mint a GDDR3. A felhasználók számára jelentős különbségek a GDDR4 és GDDR3 között ismét a megnövekedett működési frekvenciák és a csökkentett energiafogyasztás. Technikailag a GDDR4 memória nem sokban különbözik a GDDR3-tól, ugyanazon ötletek továbbfejlesztése. Az első GDDR4 chipekkel ellátott videokártyák az ATI Radeon X1950 XTX voltak, és az NVIDIA egyáltalán nem adott ki ilyen típusú memóriára épülő termékeket. Az új memóriachipek előnye a GDDR3-mal szemben, hogy a modulok fogyasztása körülbelül harmadával alacsonyabb lehet. Ez a GDDR4 alacsonyabb névleges feszültségével érhető el.

A GDDR4-et azonban még az AMD megoldásokban sem használják széles körben. Az RV7x0 GPU családtól kezdve a videokártya memóriavezérlők egy új típusú GDDR5 memóriát támogatnak, amely akár 5,5 GHz-es és magasabb effektív négyszeres frekvencián működik (elméletileg 7 GHz-ig terjedő frekvenciák lehetségesek), ami akár 5,5 GHz-ig terjedő átviteli sebességet biztosít. 176 GB/s-ra 256 bites interfész használatával. Ha a GDDR3/GDDR4 memória sávszélességének növeléséhez 512 bites buszt kellett használni, akkor a GDDR5 használatára való áttérés lehetővé tette a teljesítmény megduplázását kisebb méretek kristályok és kevesebb energiafogyasztás.

A videomemória legmodernebb típusai a GDDR3 és a GDDR5, amelyek néhány részletben eltérnek a DDR-től, és dupla/négyszeres adatátvitellel is működnek. Az ilyen típusú memóriák speciális technológiát alkalmaznak a működési frekvencia növelésére. Így a GDDR2 memória általában magasabb frekvencián működik a DDR-hez képest, a GDDR3 pedig még magasabb frekvenciákon, és a GDDR5 biztosítja az adott pillanatban a maximális frekvenciát és sávszélességet. De tovább olcsó modellek Továbbra is lényegesen alacsonyabb frekvenciával telepítenek „nem grafikus” DDR3 memóriát, így körültekintőbben kell videokártyát választani.

A nyomkövető bemondók blokkolásának megkerülése A Rutracker A Rutracker egy alkalmazást mutatott be a blokkolás megkerülésére

A Rutracker létrehozott egy alkalmazást a Roskomnadzor blokkolásának megkerülésére, harmadik féltől származó DNS használatával

A Windows telepítése GPT lemezre

Hogyan lehet megváltoztatni az elrendezést módosító gombokat a win 10-ben