Практически на каждом настольном ПК он есть. В них есть миллиарды транзисторов, они могут потреблять сотни ватт мощности и могут стоить более тысячи долларов. Они являются шедеврами электронной техники и порождают крайности в лояльности и презрении к продукту ... и все же количество вещей, которые они обычно делают, можно сосчитать одной рукой. Добро пожаловать в мир видеокарт!
Видеокарты входят в число компонентов ПК, которым мы уделяем больше всего времени на TechSpot, поэтому очевидно, что они нуждаются в надлежащем анализе. Соберем команду и направимся к операционному столу. Пришло время углубиться во внутренности, из которых состоит видеокарта, разделить ее различные части и посмотреть, что делает каждый бит.
У вас может быть настольный компьютер на работе, в школе или дома. Вы можете использовать его для составления налоговых деклараций или для игры в новейшие игры; вы даже можете собирать и настраивать компьютеры. Но насколько хорошо вы знаете компоненты, из которых состоит ПК?
Введите дракона
Ах, скромная видеокарта, или, чтобы дать ей более полное название: карта расширения надстройки видеоускорителя . Разработанные и изготовленные глобальными компаниями с многомиллиардным оборотом, они часто являются самым крупным и самым дорогим компонентом настольного ПК.
Прямо сейчас на Amazon топ-10 самых продаваемых моделей варьируются от 53 до невероятных 1200 долларов, причем последний из них имеет вес 3,3 фунта (1,5 кг) и длину более 12 дюймов (31 см). И все это для чего именно? Используйте кремниевые микросхемы на печатной плате, чтобы большинство пользователей создавать 2D и 3D графику, а также кодировать / декодировать видеосигналы.
Звучит как много металла, пластика и денег, чтобы сделать всего несколько вещей, так что нам лучше сосредоточиться на одном и понять, почему они такие. Для этой анатомической части мы используем видеокарту производства XFX , Radeon HD 6870, подобную той, которую тестировали еще в октябре 2010 года .
Первый взгляд мало что показывает: он довольно длинный - почти 7 дюймов (22 см), но большая его часть кажется пластиковой. Мы видим металлический кронштейн, который надежно удерживает его в компьютере, большой красный вентилятор и разъем на печатной плате.
Давайте перевернем его и посмотрим, есть ли еще что-нибудь, что можно увидеть с другой стороны:
Первое, что вы замечаете, - это еще один металлический кронштейн, на котором находится целый ряд электронных компонентов. Остальная часть печатной платы достаточно пуста, но мы можем видеть множество соединительных проводов, идущих из средней части, так что, очевидно, там есть что-то важное, и это должно быть довольно сложно ...
Здесь чертовски жарко!
Все микросхемы представляют собой интегральные схемы (сокращенно ИС), которые при работе выделяют тепло . Тысячи видеокарт упакованы в небольшой объем, а это значит, что они станут довольно жаркими, если каким-либо образом не управлять нагревом.
В результате большинство видеокарт скрыто под какой-то системой охлаждения, и наша не исключение. Без отверток и вопиющего пренебрежения наклейками с предупреждениями о гарантии ... в любом случае, это довольно старый прибор:
Эта система охлаждения обычно известна как тип «нагнетателя»: она всасывает воздух изнутри корпуса компьютера и прогоняет его по большому куску металла, а затем выбрасывает его из корпуса.
На изображении выше мы видим металлический блок, к которому прилипают остатки жидкого вещества, известного как термопаста . Его задача - заполнить микроскопические зазоры между графическим процессором (он же GPU) и металлическим блоком, чтобы тепло передавалось более эффективно.
Мы также можем видеть 3 синих полоски, называемые термопрокладками, поскольку мягкий мягкий материал обеспечивает лучший контакт между некоторыми частями на печатной плате и основанием кулера (которое также является металлическим). Без этих полос эти части почти не касались бы металлической пластины и не охлаждались бы.
Давайте внимательнее рассмотрим основной кусок металла - в нашем примере это кусок меди, от которого отходят 3 медные трубы, образующие несколько рядов алюминиевых ребер. Название всей штуки - радиатор .
Трубы полые и герметизированы с обоих концов; внутри находится небольшое количество воды (в некоторых моделях это аммиак), которая поглощает тепло от медного блока. В конце концов, вода нагревается так сильно, что превращается в пар и уходит от источника тепла к другому концу трубы.
Там он передает тепло алюминиевым ребрам, охлаждаясь в процессе и снова становится жидкостью. Внутренняя поверхность труб шероховатая, и капиллярное действие (также называемое капилляром ) переносит воду по этой поверхности, пока она снова не достигнет медной пластины.
Тепловые трубки , как их обычно называют, есть не на каждой видеокарте. Бюджетная модель невысокого уровня не будет выделять много тепла, и поэтому они не понадобятся. Те же модели часто не используют медь для радиатора, чтобы сэкономить деньги, как показано на изображении ниже.
Это Asus GeForce GT 710 показывает типичный подход для низкобюджетного, низкого энергопотребления видеокарты на рынке. Такие продукты редко потребляют больше 20 Вт электроэнергии, и хотя большая часть из них вырабатывается в виде тепла, этого недостаточно, чтобы потревожить микросхему, прячущуюся под кулером.
Одна из проблем с вентиляторным типом кулера заключается в том, что вентилятор, который нагнетает воздух через металлические ребра (а затем из корпуса ПК), выполняет тяжелую работу, и обычно они не шире, чем сама видеокарта. Это означает, что они должны вращаться довольно быстро, а это создает много шума .
Распространенным решением этой проблемы является открытый кулер - здесь вентилятор просто направляет воздух вниз к ребрам, а остальная часть пластика / металла, окружающего вентилятор, просто пропускает этот горячий воздух в корпус ПК. Преимущество этого заключается в том, что вентиляторы могут быть больше и вращаться медленнее, что обычно приводит к более тихой видеокарте. Обратная сторона? Карта крупнее, и внутренняя температура компьютера будет выше.
Эти два вентилятора делают все возможное, чтобы охладить MSI Radeon RX 5700 XT MECH OC мощностью 225 Вт.
Конечно, вам не нужно использовать воздух, чтобы работать с Netflix и расслабляться с вашей видеокартой. Вода действительно хорошо поглощает тепло, прежде чем она поднимется до температуры (примерно в 4 раза лучше, чем воздух), поэтому, естественно, вы можете купить комплекты водяного охлаждения и установить их, или продать одну или две почки и купить видеокарту с уже установленной .
Карта выше - это EVGA GeForce RTX 2080 Ti KiNGPiN GAMING - вентиляторный кулер предназначен только для оперативной памяти и других компонентов на печатной плате; основной технологический чип имеет водяное охлаждение. Все за ножку за 1800 долларов.
Вы можете быть удивлены, узнав, что RTX 2080 Ti имеет «нормальную» максимальную потребляемую мощность 250 Вт, что меньше , чем у RX 5700 XT, о которой мы упоминали немного ранее.
Однако такие чрезмерные системы охлаждения не подходят для повседневных, обычных настроек: вы бы выбрали одну из этих настроек, если хотите поднять напряжение и тактовую частоту до смехотворного уровня и выплюнуть огонь, как настоящий дракон.
Мозги, стоящие за мускулами: введите графический процессор
Теперь, когда мы сняли систему охлаждения с нашей видеокарты, давайте посмотрим, что у нас есть: печатная плата с массивным чипом посередине, окруженная меньшими черными чипами, и множество электрических компонентов повсюду.
Независимо от того, какая у вас видеокарта, все они имеют одинаковые детали и имеют одинаковую компоновку. Даже если мы вернемся в 1998 год и посмотрим на древнюю видеокарту ATi Technologies , вы все равно сможете увидеть примерно то же самое:
Зарядное устройство ATi 3D Charger с чипом Rage IIC.
Источник изображения: Музей VGA ( посетите этих ребят - это отличный сайт! )
Как и наша разобранная HD 6870, здесь есть большой чип посередине, немного памяти и множество компонентов, чтобы все это работало.
У большого процессора много названий: видеоадаптер, 2D / 3D ускоритель, графический чип и многие другие. Но в наши дни мы склонны называть это графическим процессором или для краткости графическим процессором . Эти 3 буквы использовались десятилетиями, но Nvidia заявит, что они были первыми, кто их использовал.
Сегодня это не имеет значения. Все графические процессоры имеют примерно одинаковую структуру внутри чипа, который мы видим:
Этот процессор был разработан AMD и произведен TSMC; у него есть такие кодовые имена, как TeraScale 2 для общей архитектуры и Barts XT для варианта чипа. В 0,4 квадратных дюйма (255 мм2) кремния упаковано 1,7 миллиарда транзисторов.
Это ошеломляющее количество электронных переключателей составляют различные ASIC ( специализированные интегральные схемы ), которые поддерживают графические процессоры. Некоторые просто выполняют математические операции с числами, например, умножение и сложение двух чисел; другие считывают значения в памяти и преобразуют их в цифровой сигнал для монитора.
Графические процессоры предназначены для одновременного выполнения множества задач, поэтому большая часть структуры чипа состоит из повторяющихся блоков логических блоков. Вы можете ясно увидеть их на следующем (сильно обработанном) изображении текущей линейки графических процессоров AMD Navi:
Видите, есть 20 копий одного и того же узора? Это основные вычислительные блоки в чипе, которые выполняют основную часть работы по созданию трехмерной графики в играх . Полоса, которая проходит примерно посередине, в основном представляет собой кеш - высокоскоростную внутреннюю память для хранения инструкций и данных.
По краям, сверху и снизу, расположены ASIC, которые обрабатывают связь с микросхемами RAM на карте, а в дальнем правом углу процессора находятся схемы для общения с остальной частью компьютера и кодирования / декодирования видеосигналов.
Вы можете прочитать о последних разработках графических процессоров от AMD и Nvidia , а также от Intel , если хотите лучше понять внутреннюю структуру графического процессора. А пока мы просто укажем, что если вы хотите играть в новейшие игры или пробовать код машинного обучения, вам понадобится графический процессор.
Но не все графические процессоры поставляются на печатной плате, которую вы вставляете в свой настольный компьютер. Многие процессоры имеют встроенный небольшой графический процессор; Ниже представлен снимок для прессы Intel (отсюда довольно размытый характер) Core i7-9900K.
Цвет был добавлен для обозначения различных областей, где синяя секция слева - это встроенный графический процессор. Как вы можете видеть, он занимает примерно треть всего чипа, но поскольку Intel никогда публично не заявляет о количестве транзисторов для своих чипов, трудно сказать, насколько «велик» этот графический процессор.
Тем не менее, мы можем оценить и сравнить самые большие и самые маленькие графические процессоры, которые AMD, Intel и Nvidia предлагают из последних архитектур:
ПроизводительAMDIntelNvidiaАрхитектураRNDAGen 9.5ТьюрингЧип / модельNavi 10Navi 14GT3eGT1ТУ102ТУ117Количество транзисторов (миллиарды)10,36.4НекоторыеМеньше18,64,7Размер матрицы (мм 2 )251158Около 80?30 или около того754200
Графические процессоры Navi построены на 7-нанометровом технологическом узле TMSC, по сравнению с 14-нанометровым узлом Intel и специально усовершенствованным 16-нанометровым узлом, который TMSC предлагает для Nvidia (он называется 12FFN); это означает, что вы не можете напрямую сравнивать их, но одно можно сказать наверняка - в графических процессорах много транзисторов!
Чтобы представить себе перспективу, этот 21-летний процессор Rage IIC, показанный ранее, имеет 5 миллионов транзисторов, упакованных в матрицу размером 39 мм 2 . Самый маленький чип AMD Navi имеет в 1280 раз больше транзисторов на площади, которая всего в 4 раза больше - так выглядят два десятилетия прогресса.
Слон никогда не забывает
Как и все видеокарты для настольных ПК, у нашей есть несколько микросхем памяти, припаянных к печатной плате. Он используется для хранения всех графических данных, необходимых для создания изображений, которые мы видим в играх, и почти всегда представляет собой тип DRAM, разработанный специально для графических приложений.
Первоначально называвшаяся DDR SGRAM (синхронная графическая память с произвольным доступом с двойной скоростью передачи данных), когда она появилась на рынке, сегодня она носит сокращенное название GDDR.
В нашем конкретном образце 8 модулей Hynix H5GQ1H23AFR GDDR5 SDRAM , работающих на частоте 1,05 ГГц. Этот тип памяти по-прежнему встречается на многих доступных сегодня картах, хотя промышленность, как правило, движется к более поздней версии GDDR6.
GDDR5 и 6 работают аналогичным образом: базовые часы (упомянутые выше) используются для измерения времени выдачи инструкций и передачи данных. Затем используется отдельная система для сдвига битов в модули памяти и из них, и это выполняется как внутренняя передача блоков. В случае GDDR5 для каждого доступа чтения / записи обрабатывается 8 x 32 бита, тогда как GDDR6 вдвое превышает это значение.
Этот блок задается как последовательный поток, 32 бита за раз, со скоростью, которая снова контролируется другой системой синхронизации. В GDDR5 это работает с удвоенной скоростью по сравнению с базовой тактовой частотой, и данные сдвигаются дважды за такт этой конкретной тактовой частоты.
Таким образом, в нашей Radeon HD 6870 с 8 чипами Hynix всего графический процессор может передавать до 2 (передача за тик) x 2 (двойная частота данных) x 1,05 (базовая частота) x 8 (микросхемы) x 32 (ширина потока) ) = 1075,2 Гбит / с или 134,4 ГБ / с. Этот расчетный показатель известен как теоретическая пропускная способность памяти видеокарты, и, как правило, вы хотите, чтобы она была как можно более высокой. GDDR6 имеет две модели скорости передачи: обычную двойную скорость и четырехкратную модель (двойную двойную!).
Не все видеокарты используют GDDR5 / 6. Младшие модели часто полагаются на более старую память DDR3 SDRAM (например, в примере с пассивным охлаждением, который мы показали ранее), которая не предназначена специально для графических приложений. Учитывая, что графический процессор на этих картах будет довольно слабым, нет никаких потерь при использовании общей памяти.
Nvidia какое-то время баловалась с GDDR5X - она имеет ту же четырехкратную скорость передачи данных, что и GDDR6, но не может работать так быстро - и AMD несколько лет периодически использовала HBM ( память с высокой пропускной способностью ). в подобных Radeon R9 Fury X , Radeon VII и других. Все версии HBM предлагают огромную пропускную способность, но их производство дороже по сравнению с модулями GDDR.
Первый графический процессор AMD с HBM (4 чипа по бокам). Изображение: C. Spille, pcgameshardware.de
Микросхемы памяти должны быть напрямую подключены к самому графическому процессору, чтобы обеспечить наилучшую возможную производительность, и иногда это означает, что следы (электрическая проводка на печатной плате) могут выглядеть немного странно.
Обратите внимание на то, что одни следы прямые, а другие - неустойчивые? Это необходимо для обеспечения того, чтобы каждый электрический сигнал между графическим процессором и модулем памяти проходил по пути точно такой же длины; это помогает предотвратить любые неприятности.
Объем памяти на видеокарте сильно изменился с первых дней использования графических процессоров.
Зарядное устройство ATi Rage 3D Charger, которое мы показывали ранее, имело всего 4 МБ EDO DRAM. Сегодня это в тысячу раз больше, при этом от 4 до 6 ГБ являются ожидаемой нормой (топовые модели часто вдвое больше). Учитывая, что ноутбуки и настольные ПК совсем недавно отказались от 8 ГБ ОЗУ в стандартной комплектации, видеокарты - настоящие слоны, когда дело доходит до объема их памяти!
Используется сверхбыстрая память GDDR, потому что графическим процессорам необходимо читать и записывать большое количество данных, параллельно, все время, когда они работают; встроенные графические процессоры часто не поставляются с так называемой локальной памятью и вместо этого должны полагаться на оперативную память системы. Доступ к нему намного медленнее, чем наличие гигабайт GDDR5 рядом с графическим процессором, но такие графические процессоры недостаточно мощны, чтобы действительно этого требовать.
Я требую силы и много ее
Как и любому другому устройству в компьютере, графическим картам для работы требуется электричество. Количество, которое им нужно, в основном зависит от того, какой графический процессор оснащен картой, поскольку каждому модулю памяти требуется всего пара ватт.
Первый способ получения питания карты - через разъем расширения, в который она вставлена, и практически каждый настольный ПК сегодня использует соединение PCI Express.
На изображении выше питание подается меньшей полосой контактов слева - длинная полоса справа предназначена исключительно для инструкций и передачи данных. На короткой полоске 22 контакта, по 11 с каждой стороны, но не все из них предназначены для питания карты.
Почти половина из 22 контактов предназначена для общих системных задач - проверка карты в порядке, простые инструкции по включению / выключению и так далее. Последняя спецификация PCI Express устанавливает ограничения на общий ток, который может потребляться от двух наборов линий напряжения. Для современных видеокарт это 3 ампера от линий +3,3 В и 5,5 ампер от +12; это обеспечивает в сумме (3 x 3,3) + (5,5 x 12) = 75,9 Вт мощности.
Так что же произойдет, если вашей карте потребуется больше? Например, нашему образцу Radeon HD 6870 требуется как минимум 150 Вт - вдвое больше, чем мы можем получить от разъема. В таких случаях спецификация предоставляет формат, которому могут следовать производители, в виде дополнительных линий +12 В. Формат бывает двух типов: 6-контактный и 8-контактный.
Оба формата обеспечивают еще три линии +12 напряжения; разница между ними заключается в количестве линий заземления: три для 6-контактной версии и пять для 8-контактной версии. Последний позволяет пропускать больший ток через разъем, поэтому 6-контактный разъем обеспечивает только дополнительные 75 Вт мощности, тогда как более крупный формат увеличивает ее до 150 Вт.
Наша карта имеет два 6-контактных разъема, поэтому со слотом расширения PCI Express она может потреблять 75 + (2 x 75) = 225 Вт мощности; более чем достаточно для нужд данной модели.
Следующая проблема, которую необходимо решить, заключается в том, что графический процессор и микросхемы памяти не работают при напряжении +3,3 или +12 В: микросхемы GDDR5 имеют напряжение 1,35 В, а графическому процессору AMD требуется 1,172 В. Это означает, что напряжения питания необходимо снижать и тщательно регулировать, и эту задачу выполняют модули регуляторов напряжения (сокращенно VRM).
Мы видели похожие VRM, когда смотрели на материнские платы и блоки питания , и они являются стандартным механизмом, используемым сегодня. Они также немного поджариваются, когда работают вдали, поэтому их также (или, надеюсь, тоже!) Закопывают под радиатор, чтобы поддерживать их в пределах рабочего диапазона температур.
Как и в случае с материнской платой и процессорами, количество и тип (читай: качество) VRM влияют на стабильность графического процессора при его разгоне. Сюда же входит и качество всей микросхемы управления питанием.
В этой видеокарте Radeon HD 6870 десятилетней давности используется CHIL CHL821401 , который представляет собой 4 + 1-фазный ШИМ-контроллер (поэтому он может обрабатывать 4 VRM, показанных выше, а также еще одну систему регулирования напряжения); он также может отслеживать температуру и величину потребляемого тока. Он может настроить VRM на переключение между одним из трех различных напряжений, функция, которая широко используется в современных графических процессорах, поскольку они переключаются на более низкое напряжение в режиме ожидания, для экономии энергии и снижения тепла / шума.
Чем больше мощности требуется графическому процессору, тем больше VRM и тем лучше должен быть контроллер PWM. Например, в нашем обзоре GeForce RTX 2080 от Nvidia мы сняли систему охлаждения, чтобы взглянуть на печатную плату и компоненты:
Вы можете увидеть батарею из десяти VRM, спускающуюся по всей высоте карты справа от графического процессора; подобные EVGA предлагают видеокарты с почти вдвое большим количеством! Эти карты, конечно, предназначены для сильного разгона, и когда они это сделают, потребляемая мощность видеокарты будет значительно выше 300 Вт .
К счастью, не каждая видеокарта имеет безумные потребности в энергии. В лучших среднечастотных продуктах там прямо сейчас между 125 и 175W, что примерно в том же стадионе , как наш Radeon HD 6870.
Все плюсы и минусы видеокарты
До сих пор мы рассматривали электронные компоненты на печатной плате и то, как на них подается питание. Пришло время посмотреть, как инструкции и данные отправляются в графический процессор и как он затем отправляет свои результаты на монитор. Проще говоря, входные / выходные (I / O) соединения.
Инструкции и данные отправляются и принимаются через разъем PCI Express, который мы видели ранее. Все это делается через контакты на длинной части разъема слота. Все контакты передачи находятся с одной стороны, а контакты приема - с другой.
Связь PCI Express осуществляется с использованием дифференциальной сигнализации , поэтому два контакта используются вместе, отправляя 1 бит данных за такт. Всегда, пара контактов данных есть еще 2 контакта для заземления, поэтому полный набор включает 2 контакта отправки, 2 контакта приема и 4 контакта заземления. Вместе они все вместе называются переулком.
Количество полос, используемых устройством, обозначается меткой x1, x4, x8 или x16, что относится к 1 полосе, 4 полосам и т. Д. Почти все видеокарты используют 16 полос (например, PCI Express x16), что означает интерфейс. может отправлять / получать до 16 бит за цикл.
Сигнал, отправляющий данные, проходит с частотой 4 ГГц в разъеме PCI Express 3.0, но данные могут быть синхронизированы для отправки дважды за цикл. Это дает теоретическую полосу пропускания данных 4 ГГц x 2 на цикл x 16 бит = 128 Мбит / с или 16 МБ / с в каждую сторону.
На самом деле это меньше, потому что сигнализация PCI Express использует систему кодирования, которая жертвует некоторыми битами (около 1,5%) ради качества сигнала. Самая последняя версия спецификации PCI Express 4.0 удваивает это значение до 32 ГБ / с; в разработке находятся еще две спецификации, которые снова умножают это значение на 2 соответственно.
Некоторые видеокарты, такие как наша HD 6870, имеют дополнительный разъем, как показано ниже:
Это позволяет объединить две или более карт вместе, чтобы они могли быстро обмениваться данными при работе в системе с несколькими графическими процессорами. У каждого производителя есть свое название: AMD называет свое CrossFire , Nvidia - SLI . Первый больше не использует этот разъем, а просто делает все через слот PCI Express.
Если вы вернетесь на эту страницу к изображению для GeForce RTX 2080, вы увидите, что есть два таких подключения с несколькими графическими процессорами - это более новая версия Nvidia, которая называется NVLink . Он в основном ориентирован на профессиональную графику и вычислительные карты, а не на обычные игровые. Несмотря на усилия AMD и Nvidia по внедрению систем с несколькими графическими процессорами в массовое использование, это не было слишком успешным, и в наши дни вам просто лучше получить лучший одиночный графический процессор, который вы можете себе позволить.
У каждого графического адаптера настольного ПК также будет как минимум один способ подключения монитора к нему, но у большинства из них есть несколько. Они делают это, потому что мониторы бывают самых разных моделей и бюджетов, а это означает, что карта должна поддерживать как можно больше из них.
У нашей урезанной Radeon 5 таких выходов:
- 2 разъема mini DisplayPort 1.2
- 1x двухканальный разъем DVI-D (только цифровой)
Посмотри:
Помимо поддержки как можно большего количества типов мониторов, наличие нескольких выходных разъемов также означает, что вы можете подключить к видеокарте более одного дисплея. Некоторые из этих манипуляций с монитором обрабатываются самим графическим процессором, но иногда требуется дополнительный чип для некоторой ловкости рук. В нашей карте есть HDMI- переключатель Pericom P13HDMI4 для выполнения некоторых из этих задач :
Этот крошечный чип преобразует данные HDMI, которые содержат цифровые видео- и аудиопотоки, в сигналы только изображения для разъемов DVI. Спецификация этих подключений в наши дни намного важнее из-за изменений в том, как мы используем наши мониторы.
Рост киберспорта заставляет индустрию мониторов стремиться к все более высокой частоте обновления (количество раз в секунду, когда монитор перерисовывает изображение на экране) - 10 лет назад подавляющее большинство мониторов было ограничено частотой 60 или 75 Гц. Сегодня вы можете получить экраны 1080p с частотой 240 Гц.
Современные видеокарты также очень мощные, и многие из них могут работать с высокими разрешениями , такими как 1440p и 4K, или предлагают выходы с расширенным динамическим диапазоном (HDR). И чтобы добавить к длинному списку требований, многие экраны поддерживают технологию переменной частоты обновления (VRR); система, которая предотвращает попытки монитора обновить свое изображение, в то время как видеокарта все еще рисует его.
Существуют открытые и проприетарные форматы VRR:
Чтобы использовать эти функции (например, высокое разрешение, высокую и переменную частоту обновления, HDR), необходимо ответить на 3 вопроса: поддерживает ли это монитор? Поддерживает ли это графический процессор? Использует ли видеокарта выходные разъемы, способные на это?
Если вы отправитесь и купите одну из последних карт от AMD (Navi) или Nvidia (Turing), вот какие системы вывода они поддерживают:
ПроизводительAMDNvidiaDVIDual-Link цифровойDual-Link цифровой1600p при 60 Гц, 1080p при 144 Гц1600p при 60 Гц, 1080p при 144 ГцDisplayPort1.4a ( DSC 1.2)1.4a ( DSC 1.2)4K HDR при 240 Гц, 8K HDR при 60 Гц4K HDR при 144 Гц, 8K HDR при 60 ГцHDMI2,0b2,0b4K при 60 Гц, 1080p при 240 Гц4K при 60 Гц, 1080p при 240 ГцVRRАдаптивная синхронизация DP, HDMI VRR, FreeSyncDP Adaptive-Sync, HDMI VRR, G-Sync
Однако приведенные выше цифры не дают полной картины. Конечно, вы можете запускать кадры 4K с частотой более 200 Гц через подключение DisplayPort к монитору, но это не будет с необработанными данными в ОЗУ видеокарты. Вывод может отправлять только определенное количество бит в секунду, а для действительно высоких разрешений и частот обновления этого недостаточно.
К счастью, для облегчения нагрузки на систему отображения можно использовать сжатие данных или субдискретизацию цветности (процесс, при котором количество отправляемой информации о цвете уменьшается). Вот где небольшие различия в моделях видеокарт могут иметь значение: можно использовать стандартную систему сжатия, проприетарную или вариант субдискретизации цветности.
20 лет назад видеовыходы видеокарт сильно различались, и вам часто приходилось жертвовать качеством ради скорости. Не так сегодня ... уф!
Все это ради графики?
Может показаться немного странным, что требуется столько сложности и затрат, чтобы просто нарисовать изображения, которые мы видим, когда мы играем в Call of Mario: Deathduty Battleyard. Вернитесь к началу этой статьи и снова посмотрите на эту видеокарту ATi 3D Charger. Этот графический процессор мог отображать до 1 миллиона треугольников и раскрашивать 25 миллионов пикселей в секунду. Для карты с аналогичной ценой сегодня эти цифры увеличиваются более чем в 2000 раз.
Неужели нам действительно нужна такая производительность? Ответ положительный: отчасти потому, что современные геймеры гораздо больше ждут от графики, но также и потому, что создавать реалистичные 3D-изображения в реальном времени очень сложно. Поэтому, когда вы рубите драконов, переходите Eau Rouge в Raidillon или отчаянно пытаетесь справиться с Zerg Rush, просто уделите несколько секунд своей видеокарте - вы просите очень многого!
Но графические процессоры могут делать больше, чем просто обрабатывать изображения. В последние несколько лет наблюдается бурный рост использования этих процессоров в суперкомпьютерах для сложного машинного обучения и искусственного интеллекта. Криптомайнинг стал безумно популярным в 2018 году, и видеокарты идеально подходили для такой работы.
Модным словом здесь является вычисление - поле, обычно находящееся в домене ЦП, теперь графический процессор взял на себя определенные области, которые требуют массивных параллельных вычислений, и все они выполняются с использованием значений данных высокой точности. И AMD, и Nvidia производят продукты, нацеленные на этот рынок, и почти всегда используют самые большие и дорогие графические процессоры.
Кстати, задумывались ли вы, как выглядят внутренности видеокарты за 2500 долларов ? Геймерам Nexus, должно быть, тоже было любопытно, потому что они пошли дальше и разобрали одного:
Если у вас возникнет соблазн сделать то же самое со своим, будьте осторожны! Не забывайте, что все эти электронные компоненты довольно хрупкие, и мы сомневаемся, что какой-либо розничный продавец заменит их, если вы что-то испортите.
Итак, независимо от того, стоит ли ваша видеокарта 20, 200 или 2000 долларов, все они в основном имеют одинаковую конструкцию: узкоспециализированный процессор на печатной плате, заполненной вспомогательными микросхемами и другими электронными компонентами. По сравнению с тем, как мы разбирали материнскую плату и блок питания, здесь меньше вещей, которые нужно разбирать, но то, что там есть, довольно круто.
Итак, мы прощаемся с остатками нашей видеокарты Radeon HD 6870. Биты отправятся в коробку и будут храниться в шкафу. В некотором роде позорный конец этого чуда вычислительной техники, поразившего нас созданием невероятных изображений, которые стали возможными благодаря использованию миллиардов микроскопических транзисторов.
Если у вас есть какие-либо вопросы о графических процессорах в целом или о том, который вы сейчас используете на своем компьютере, отправьте их нам в разделе комментариев ниже. Следите за обновлениями, чтобы узнать о других функциях серии анатомии.
На правах рекламы:
Cyber-Servise. IT-аутсорсинг на грани фантастики!
Город - Новокузнецк
