Что такое видеокарта?
Видеокарта — составная часть компьютера, функция которой заключается в том, чтобы перевести определенные данные, расположенные в памяти системы в доступное изображение.
данное устройство занимается выведением на дисплей вашего компьютера изображение, сформированного из информации, содержащейся в нём. Следовательно, графическая карта отвечает за все, что вы видите. Уберите ее и все процессы перестанут поступать на экран. Они будут идти, но вы их не увидите. На самом деле, в большинстве случаев, если из ПК убрать видеокарту, то он даже не запуститься. Дело в том, что большинство BIOS (о BIOS поговорим позже) настроено так, чтобы не давать загружаться компьютеру в случае обнаружения каких-либо ошибок, коей и является отсутствие видеокарты.
Как устроена видеокарта?
Видеопроцессор — как и его старший родственник ЦП, является важным органом графической карты. Он занимается вычислительной работой над проецируемой на ваш монитор картинкой и несет ответственность за 3D графику;
Видеоконтроллер — создает образ в оперативной памяти видеокарты, обрабатывает полученные данные от ЦП, выполняет работу в части произведения сигналов развертки для монитора;
Видеопамять — фактически является ОЗУ графического ускорителя. В ней находятся информационные данные образа идущего на дисплей;
Цифро-аналоговый преобразователь — работает над модифицированием картинки, которую генерирует видеоконтроллер, а также принимает участие в регулировке цветовой гаммы на экране компьютера;
Видео–ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) — в нем находится БИОС графической карты. Доступ в него есть только у ЦП;
Система охлаждения — поддерживает оптимальный уровень температурного показателя графической платы.
Как работает видеокарта?
ЦП вместе с определенными программами отправляет видеоадаптеру данные, необходимые для создания картинки на дисплее;
Графическая плата устанавливает верное местонахождение пикселей на мониторе компьютера. Если на этом этапе произойдет сбой, то изображение может получиться не таким, каким должно;
Графический ускоритель направляет данные на экран.
Какие функции видеокарта выполняет в играх?
Растеризация — окраска пикселей объекта;
z-буферизация — на этом этапе решается, какие из полигонов и треугольников, образующие предметы будут видны;
Затенение — благодаря этому этапу, идёт установка цвета предметам отталкиваясь от источника света, и наличия тени;
На предметы, произведенные графической платой, будут наложены необходимые текстуры, т.к. без них они не имеют каких-либо отличительных качеств. По сути, они как модели из 3D принтера, а текстуры, это своеобразные наклейки на предметы, которые придают им внешний вид и реалистичность.
Типы видеокарт и их производители.
Дискретная видеокарта – содержит свой собственный GPU и оснащена видеопамятью, она обособленная составляющая компьютера, которую можно заменить, может похвастаться отличной производительностью;
Интегрированная видеокарта — графический адаптер, представляющий собой одно целое с материнской палатой/процессором. Очень слабые по сравнению с дискретными образцами. При желании «усилить» компьютер, вам придется менять одну из частей, с которой связана карта (процессор), а это далеко не всегда возможно;
Внешняя графическая плата — новичок на фоне других типов видеокарт. Фактически это дискретная видеокарта, которую вы подключаете к своей системе, через PCI переходник. Данный тип карт обладает хорошей производительностью, как и полагается самостоятельным графическим платам.
На данный момент существуют 2 производителя видеокарт AMD и NVIDIA.
Характеристики видеокарты.
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.
Система трассировки лучей.
Трассировка лучей — функция, которая позволяет имитировать поведение света, создавая правдоподобное освещение. Сейчас в играх лучи двигаются не в реальном времени, из-за чего картинка, зачастую, хоть и выглядит красиво, но всё равно недостаточно реалистична - используемые сейчас технологии требовали бы огромное количество ресурсов для рейтресинга. Это исправляет новая серия видеокарт Nvidia GeForce RTX, обладающая достаточной мощностью для расчёта пути лучей. RTX проецирует лучи света с точки зрения игрока (камеры) на окружающее пространство и высчитывает таким образом, где какого цвета пиксель должен появиться. Когда лучи натыкаются на что-либо, они могут: Отразиться — это спровоцирует появление отражения на поверхности; Остановиться — это создаст тень с той стороны объекта, на которую свет не попал Преломиться — это изменит направление луча или повлияет на цвет. Наличие этих функций позволяет создавать более правдоподобное освещение и реалистичную графику. Этот процесс — очень ресурсозатратный и давно применяется при создании эффектов фильмов. Разница лишь в том, что при рендере кадра фильма у авторов — доступ к большому объёму ресурсов и, можно считать, неограниченному промежутку времени. В играх же на формирование картинки у устройства есть доли секунды и видеокарта используется, чаще всего, одна, а не несколько, как при обработке кинокартин. Это побудило Nvidia внедрить дополнительные ядра в видеокарты GeForce RTX, которые возьмут на себя большую часть нагрузки, улучшая производительность. Они также снабжены искусственным интеллектом, задача которого — высчитывать возможные ошибки во время процесса трассировки, что поможет их избежать заранее. Это, как заявляют разработчики, также повысит скорость работы.