Современная видеокарта — графический процессор, который умеет быстро обрабатывать графику, справляется с моделированием, работой с искусственным интеллектом и компьютерным зрением, а также другими задачами. Компьютер с современной игровой видеокартой — универсальная платформа для работы, развлечений и обучения.
Видеокарты разрабатывают и выпускают разные производители. Перед их покупкой важно определиться с разрешением монитора и понять, в какие игры хочется играть. Для производительности видеокарт важны объём, частота и пропускная способность шины видеопамяти, характеристики графического чипа и его техпроцесс, энергопотребление и возможности охлаждения, габариты видеокарты. Среди неигровых возможностей полезны ускорение вычислений, работа с фото и видео.
Для чего нужны видеокарты
Видеокарты бывают встроенными и дискретными. В компьютере, который нужен для работы, интернета и просмотра видео, хватит интегрированного в процессор видеоядра — встроенной видеокарты. Чтобы играть в современные игры и заниматься монтажом видео, нужна отдельная видеокарта — дискретная.
При подборе видеокарты важно учитывать характеристики монитора: его разрешение определяет, какого уровня графику можно получить на выходе и за что не стоит переплачивать. Для игр на дисплеях с HD-разрешением хватит видеокарт с начальным уровнем детализации графики. Чтобы стабильно играть с картинкой в разрешении Ultra HD (4K), придётся купить дорогую флагманскую видеокарту.
Каких типов бывают
Условно видеокарты делят на три категории: бюджетные, среднего уровня и топовые.
Бюджетные видеокарты начального уровня довольно слабые, с производительностью на уровне встроенной графики. Подойдут для онлайн-игр, офисных ПК, воспроизведения мультимедийного контента, старых и нетребовательных игр. Иногда вместо такой видеокарты экономнее купить процессор со встроенной графикой.
Видеокарты среднего сегмента самые распространённые и обеспечивают нужную производительность в современных играх на средних и высоких настройках графики. Они не выдержат разрешение 2К и максимальные настройки, но в Full HD можно играть на высоких и близких к максимальным.
На нижней границе топового сегмента можно найти видеокарты для тех, кто не слишком придирчив к графике, но не хочет менять систему в течение ближайших нескольких лет. Они обойдутся ненамного дороже предыдущих вариантов.
Дорогие топовые или флагманские модели осилят ультравысокие настройки в самом высоком разрешении, онлайн-трансляции и картинку для 4K-монитора. Флагманской видеокарты хватит на игры, которые будут выходить в ближайшем будущем.
Чем отличаются видеокарты AMD и NVIDIA
Игровые видеокарты в основном производят две компании — AMD и NVIDIA. Одинаковые по мощности модели называются по-разному и имеют свои особенности. Например, у видеокарт NVIDIA есть трассировка для создания фотореалистичного качества компьютерной графики, поддержка искусственного интеллекта, CUDA-вычисления.
Современные видеокарты NVIDIA имеют названия по типу «GeForce GTX + индекс модели». Чем выше число, тем выше класс видеокарты. Буквы GT указывают на принадлежность видеокарт к начальному классу, GTX — к среднему, а RTX — к передовым моделям.
Первая цифра — например, 16 или 20 — означает серию и меняется при обновлении модельного ряда. Две следующих цифры (30, 40, 50, 60, 70, 80) говорят об уровне производительности видеокарты. Чем больше, тем мощнее. Приставка Ti означает улучшенную производительность — +10−20%.
Обозначения видеокарт AMD Radeon несколько раз изменялись. Раньше устройства были разделены на классы — бюджетный (R7) и игровой (R9). Теперь обозначения выглядят как «RX + индекс модели». Чем выше значение, тем быстрее видеокарта. Самые мощные видеокарты AMD выпускают в серии Vega.
Кроме дизайна, видеокарты разных производителей отличаются между собой в мелочах: вентиляцией и уровнем шума в работе, длиной, иногда набором разъемов. По скорости работы они друг от друга почти не отличаются.
Видеокарты, разработанные NVIDIA и AMD, производит множество брендов. Хорошо зарекомендовали себя ASUS, ASRock, MSI, Gigabyte, Saphire.
На что влияет частота графического процессора
Каждая видеокарта имеет свой видеопроцессор или видеочип. Видеочипы снабжены разным количеством универсальных процессоров — шейдерных блоков — и имеют определённую частоту. От этих характеристик зависит производительность видеокарты.
Слабые видеокарты имеют 400−500 шейдерных блоков с частотой около 900−1100 МГц и плохо подходят для современных игр. Игровые видеокарты начального класса располагают 600−800 шейдерными блоками с частотой 1300−1500 МГц — этого хватит на графику на низких настройках.
Видеокарты среднего класса имеют порядка 1200−1500 шейдерных блоков. Высокого класса — 1600−1900, а частота составляет уже 1500−1700 МГц. Самые мощные предтоповые и топовые видеокарты имеют 2500−3500 шейдерных блоков с частотой 1500−1700 МГц.
Что такое техпроцесс графического процессора
Техпроцессом называется технология, по которой производятся видеочипы.
Раньше по толщине техпроцесса можно было определить, насколько современны оборудование и технология производства — чем техпроцесс тоньше, тем лучше. От этого зависело энергопотребление и тепловыделение видеокарты: чем техпроцесс тоньше, тем она экономичнее и холоднее. Современными считались видеочипы, которые сделаны по техпроцессу от 14 до 28 нанометров (нм).
Сейчас самые новые техпроцессы почти достигли пределов по масштабированию элементов, поэтому толщина уже не так важна для энергопотребления. Больше влияет архитектура ядра — длина, количество, последовательность соединений транзисторов. Улучшить ее позволяют и другие приемы — например, запрет подачи тактовых сигналов на простаивающие блоки и отключение неиспользуемых блоков.
Почему важны объём, тип и частота памяти
Чем больше видеопамяти установлено на карте, тем лучше: если игра требует 4 Гб, а в видеокарте доступно только 2 Гб, дополнительная нагрузка придётся на систему — с использованием оперативной памяти и жёсткого диска. Игра будет работать рывками и тормозить.
Чтобы играть с разрешением 1920 × 1080 на средних настройках графики, нужно не менее 3 Гб видеопамяти. Большинство современных игр требует 4−5 Гб. На 4K-мониторах понадобится не меньше 6 Гб, а самые современные и «тяжёлые» игры используют 8 Гб.
Многие игры будут работать с 2 Гб видеопамяти, но настройки графики придётся снизить. Для современных игр это самый крайний бюджетный вариант.
У старых слабых видеокарт встречается довольно медленная память GDDR3 — они хуже подходят для игр. В геймерских видеокартах начальной категории обычно установлена память типа GDDR5. В самых быстрых видеокартах — более быстрая GDDR5X. В экспериментальных флагманских видеокартах Radeon используется новый тип видеопамяти HBM.
Видеопамять может иметь разную частоту, которая для современных игровых видеокарт должна быть не ниже 5000 МГц. Варианты среднего класса оснащаются видеопамятью с частотой 7000-8000 МГц, а у топовых моделей она может достигать 15 000 МГц и более.
Что такое разрядность шины
Видеопамять также характеризуется разрядностью, или шириной шины передачи данных. Обычно игровые видеокарты имеют шину памяти от 128 до 384 бит, где 128 бит — это минимальный показатель для игровой видеокарты начального класса. Для среднего класса он составляет 192 бита, для высокого — 256 бит.
Топовые видеокарты AMD оснащаются памятью HBM с шиной 4096 бит, но с пониженной до 1000 МГц частотой, что в итоге даёт достаточно высокую пропускную способность памяти.
Пропускную способность (ПС) можно разделить на три группы: 80−112 Гб/с — низкая ПС, 224–256 Гб/с — средняя ПС, а 320–512 Гб/с — высокая ПС.
Низкая пропускная способность памяти ограничивает возможности графического процессора, а за избыточно высокую нет смысла переплачивать. Оптимальными по цене и производительности можно считать видеокарты со средней пропускной способностью видеопамяти.
Что такое SLI/CrossFire
SLI/CrossFire — возможность использовать несколько видеокарт в одной системе: например, две видеокарты среднего ценового сегмента на выходе могут дать производительность в играх, как у одной дорогой видеокарты. Иногда это обходится дешевле, чем одна топовая видеокарта, причём купить второе устройство можно даже не сразу.
Некоторые материнские платы имеют два, три или четыре разъёма PCI-E для установки видеокарт. Видеокарты должны иметь специальные разъёмы для соединения между собой. С одним разъёмом можно соединить только два устройства, с двумя — от двух до четырёх.
Соединить между собой можно только видеокарты одного разработчика — NVIDIA или AMD. У NVIDIA эта технология называется SLI, у AMD — CrossFireX. Большинство материнских плат с несколькими разъёмами PCI-E поддерживают только одну из них, то есть на одних можно соединить только видеокарты NVIDIA, на других — только AMD.
В технологии SLI могут использоваться только абсолютно одинаковые видеокарты, а в CrossFireX — даже совершенно разные, хотя обычно нет смысла соединять мощную видеокарту с более слабой.
Минусы таких сборок — проблемы с совместимостью в играх: не все поддерживают одновременную работу нескольких видеокарт. Может снизиться общая надёжность компьютера, понадобиться более мощный блок питания и усиленное охлаждение. Шума от компьютера может стать больше.
В целом SLI/CrossFire — технология, которая важна для компьютерных энтузиастов. В 2020 году для пользователей гораздо более актуальна поддержка аппаратно ускоренной трассировки лучей — именно она позволит оценить красоту новейших игр.
Зачем нужна трассировка лучей
Процессоры новых карт GeForce содержат специализированные RT-ядра. Они нужны для ускорения трассировки лучей — ключевой технологии современной 3D графики.
Трассировка лучей — технология, которая позволяет передать реалистичный свет, тени, отражения и другие эффекты современной компьютерной графики. Поддержка трассировки интегрирована во все ключевые игровые движки. Самые популярные современные игры — например, Minecraft, и ожидаемые — как Cyberpunk 2077, поддерживают или будут поддерживать эту технологию.
Какие неигровые возможности пригодятся в видеокартах
Современные видеокарты, например, GeForce серии RTX, поддерживают все необходимые вычисления не только для игр, но и для работы, развития, творчества. Для этого они содержат новый тип ядер для ускорения алгоритмов искусственного интеллекта — тензорные ядра.
Поддержка искусственного интеллекта с помощью тензорных ядер позволяет углубиться в программирование, робототехнику, компьютерное зрение, ускоряет работу с фото, видео и компьютерной графикой. Также это свойство повышает запас прочности видеокарты.
Если на видеокарте доступна технология CUDA, как на устройствах из серий GTX и RTX, можно будет использовать графический процессор для вычислений общего назначения. CUDA ускоряет научные вычисления, расчеты, работу с фото, видео и компьютерной графикой. С поддержкой CUDA
Какие разъёмы бывают на видеокарте
Видеокарты могут иметь различные разъёмы для подключения внутренних и внешних устройств.
Интерфейсный разъём нужен для соединения видеокарты с материнской платой. Современные видеокарты имеют разъём PCI Express (PCI-E x16), такой же есть и на материнских платах.
Существуют разные версии PCI-E — 2.0, 2.1 и 3.0. Они отличаются только пропускной способностью (скоростью) шины, которая соединяет видеокарту с материнской платой. Варианты совместимы и устанавливаются на любую современную материнскую плату, поэтому обычно этот пункт при выборе не очень важен.
На видеокарте также должен быть подходящий разъём для монитора.
Аналоговый разъём VGA (D-Sub) бывает в самых бюджетных видеокартах. Часто для подключения VGA-монитора приходится покупать переходники.
Устаревший разъём DVI ещё популярен, но встречается на видеокартах всё реже. Может существовать в двух видах: DVI–I — комбинированный разъём, который выводит и цифровой, и аналоговый сигналы, а также DVI-D — полностью цифровой интерфейс.
Самый распространённый и универсальный порт — HDMI. Он способен передавать аудиосигнал и видео высокой чёткости. Через этот интерфейс компьютер можно подключить к телевизору и воспроизводить звук через встроенные в него колонки. Есть в полноразмерной и в мини-версии — mini-HDMI.
Для разрешения 4K самые новые мониторы и графические карты обычно подключают через разъём DisplayPort. Это более прогрессивный и быстрый по сравнению с HDMI, но пока редкий стандарт.
Как подобрать длину видеокарты под корпус
Видеокарты различаются габаритными размерами в длину и в толщину. Обычно модели начального класса имеют небольшую длину, среднего класса — примерно в полтора раза длиннее, а топовые видеокарты — самые длинные. Это нужно учитывать при выборе корпуса для компьютера, иначе видеокарта просто не поместится или помешает установке и работе других компонентов.
Толщина видеокарты измеряется в количестве слотов, которые она занимает в корпусе компьютера. Бюджетные модели могут занимать один слот, но большинство видеокарт требуют два и часто перекрывают один разъём материнской платы, который нужен для установки плат расширения. Если планируется установить звуковую или сетевую карту, это нужно учитывать. На ширину видеокарты будет влиять установленная на неё система охлаждения.
Перед покупкой видеокарты лучше измерить расстояние от задней стенки корпуса компьютера до корзины с жёсткими дисками и сопоставить с длиной видеокарты, которая указана в характеристиках. Точные размеры видеокарт можно найти на сайтах их производителей.
Какое бывает охлаждение
Оптимальная температура видеокарты под нагрузкой во время игры — 60 °С, допустимая — 70 °С, а максимально приемлемая, но уже нежелательная — 80 °С. Чтобы устройство не перегревалось, у видеокарт есть система охлаждения, которая бывает пассивной и активной.
Пассивная система состоит только из радиатора, без вентиляторов. Она требует продуманной вентиляции внутри корпуса компьютера, иначе видеокарта перегревается и быстро выходит из строя.
Активная система охлаждения имеет радиатор и один, а лучше несколько вентиляторов, которые его обдувают. В видеокартах среднего и высокого класса часто есть тепловые трубки, которые улучшают отвод тепла. Такая система охлаждения гораздо эффективнее.
Также эффективна турбинная разновидность активной системы охлаждения: турбина захватывает мощный поток воздуха, прогоняет его через радиатор и выводит за пределы корпуса компьютера. Минус в том, что на очень мощных и горячих видеокартах турбина может начинать гудеть, а для комфортной игры ценится низкий уровень шума.
Самые прогрессивные видеокарты поддерживают систему водяного охлаждения.
Что важно в выборе видеокарты
- Определить разрешение монитора и перечень видеоигр — это поможет понять, насколько высоки требования к качеству графики.
- Примерно понимать, как расшифровываются названия видеокарт от основных разработчиков и брендов.
- Уделить максимум внимания характеристикам графического процессора и видеопамяти, чтобы игра не тормозила, а картинка была качественной. Лучше выбирать производительность с запасом.
- Пробовать сборку видеокарт по принципу SLI/CrossFire, только если есть достаточный опыт и знания.
- оценить потенциал неигровых возможностей.
- Проследить, чтобы на видеокарте были нужные разъёмы для питания, материнской платы и внешних устройств.
- Учесть, чтобы устройство поместилось в корпусе компьютера и не мешало работе других компонентов.
- Позаботиться о дополнительном питании и эффективном охлаждении видеокарты, чтобы она не вышла из строя.