Вы не можете играть в свою любимую видеоигру без видеокарты, но как работает видеокарта?
Внутри корпуса вашего компьютера находится множество компонентов, каждый из которых отвечает за свою функцию. Если бы вы открыли корпус своего ПК прямо сейчас, то, скорее всего, обнаружили бы материнскую плату, центральный процессор, немного оперативной памяти и накопитель. Затем в некоторых компьютерах вы также найдете видеокарту - часть аппаратного обеспечения, отвечающую за создание изображений на вашем экране.
Графический процессор (GPU) является жизненно важным аппаратным обеспечением. Без него вы не смогли бы играть в игры, смотреть фильмы или даже листать презентацию Powerpoint. Итак, что же такое видеокарта и работает ли она на самом деле?
Что такое видеокарта?
Итак, когда кто-то говорит "видеокарта", они имеют в виду GPU - графический процессор. Как и материнская плата в вашем компьютере, видеокарта также является печатной платой. Она поставляется с определенным набором инструкций, которым нужно следовать, а когда дело доходит до автономных (известных как discreet) Графических процессоров, она также будет поставляться с вентиляторами, встроенной оперативной памятью, собственным контроллером памяти, BIOS и другими функциями.
Хотя видеокарты могут быть самых разных форм и размеров, существует два основных типа:
- Встроенный: интегрированный графический процессор встроен непосредственно в тот же корпус, что и центральный процессор или SoC. Подавляющее большинство процессоров Intel поставляются со встроенной графикой, хотя с процессорами AMD этого немного не хватает. Встроенная графика полезна для небольших игр, просмотра веб-страниц, электронной почты и, возможно, просмотра видео. Кроме того, они менее энергоемки, чем обычные графические процессоры.
Дискретный: Дискретный графический процессор - это отдельный от центрального процессора графический процессор, добавляемый в слот расширения, расположенный на материнской плате. Дискретный графический процессор обеспечивает большую мощность, чем встроенный графический процессор, и может использоваться для игр высокого уровня, редактирования видео, рендеринга 3D-моделей и других задач, требующих больших вычислительных затрат. Некоторым современным графическим процессорам для работы требуются сотни ватт.
Современный дискретный графический процессор обычно превосходит встроенный графический процессор, но вы должны принимать во внимание поколения ЦП и графических процессоров. Если вы сравниваете оборудование, произведенное в ту же эпоху, дискретный графический процессор выиграет. У нее просто больше вычислительной мощности и доступно большее охлаждение для выполнения сложных задач.
Какими компонентами обладает видеокарта?
Конкретное оборудование зависит от модели видеокарты, но большинство современных незаметных графических процессоров имеют следующие компоненты:
- Графический процессор: Графический процессор - это реальный аппаратный компонент, аналогичный центральному процессору
- Память: Также известная как VRAM, видеокарта поставляется с выделенной памятью для облегчения операций
- Интерфейс: Большинство графических процессоров используют PCI Express, который находится внизу карты
- Выходы: Вы найдете различные видеовыходы, часто включающие HDMI, DisplayPort, DVI или VGA
- Вентиляторы / радиатор: Все графические процессоры оснащены вентиляторами и радиатором, которые помогают отводить накопившееся тепло во время использования
- Разъемы питания: Для современных графических процессоров требуется шести- или восьмиконтактный разъем питания, иногда даже два или три
BIOS: BIOS графического процессора хранит информацию о начальной настройке и программе, сохраняя данные о напряжениях, памяти и многое другое при выключении компьютера
Как работает видеокарта?
Видеокарта в первую очередь отвечает за отображение изображений на дисплее, будь то фотографии, видео, игры, документы, обычная среда рабочего стола, папка с файлами и все остальное. Все эти вещи, от задач, требующих огромной вычислительной мощности, таких как видеоигры, до того, что мы считаем "простым", например, открытие нового текстового документа, требуют использования видеокарты.
Если немного углубиться в этот вопрос, то ваша видеокарта преобразует инструкции, выдаваемые другими программами вашего компьютера, в визуальное отображение на вашем экране. Но современная видеокарта способна обрабатывать феноменальное количество инструкций одновременно, рисуя и перерисовывая изображения десятки или даже сотни раз в секунду, чтобы гарантировать, что все, на что вы смотрите, какие задачи вы пытаетесь выполнить, остается гладким.
Итак, центральный процессор отправляет информацию о том, что должно появиться на экране, на видеокарту. В свою очередь, видеокарта принимает эти инструкции и запускает их через свой собственный процессор, быстро обновляя встроенную память (известную как VRAM) относительно того, какие пиксели на экране необходимо изменить и каким образом. Затем эта информация передается с вашей видеокарты на ваш монитор (разумеется, по кабелю), где меняются изображения, линии, текстуры, освещение, затенение и все остальное.
Если все сделано правильно, и видеокарту и другие компоненты компьютера не заставляют выполнять действия, выходящие за рамки их возможностей, это выглядит как волшебство. Приведенное выше описание очень, очень простое. На первый взгляд, происходит гораздо больше, но это лишь приблизительный обзор того, как работает видеокарта.
Кто производит видеокарты?
Когда речь заходит о видеокартах, есть два громких имени: AMD и Nvidia. Эти два мощных графических процессора доминировали на рынке на протяжении десятилетий, и хотя процессорный гигант Intel выходит на арену со своими видеокартами Arc Alchemist, громко звучат имена AMD и Nvidia. Сейчас, технически, AMD и Nvidia не "делают" видеокарты. Они разрабатывают их, затем отправляют на производство в цех по производству микросхем или лицензируют свои разработки другим брендам, таким как MSI, ASUS, Zotac, Palit и так далее, которые делают то же самое.
Но мы не хотим придираться, поэтому давайте продолжим разговор об AMD и Nvidia. Если вы сегодня откроете веб-сайт и попытаетесь купить новую видеокарту, в итоге вы увидите дизайн одной из этих двух. Напрашивается вопрос, действительно ли имеет значение, какой графический процессор вы покупаете?
Как выбрать видеокарту?
На момент написания статьи мир все еще не оправился от глобального дефицита чипов, который способствовал резкому росту цен на графические процессоры (и другое оборудование для ПК). Но по мере того, как цены постепенно начинают возвращаться к приемлемому уровню (не задерживайте дыхание!), вы можете задаться вопросом, как выбрать видеокарту для своего компьютера.
Есть несколько вещей, которые следует принять во внимание:
- Цена: Стоимость новой видеокарты всегда будет на первом месте. Каков ваш бюджет на новый графический процессор? Игнорируя завышенные цены, вы по-прежнему смотрите на 500 долларов за Nvidia RTX 3070 или 580 долларов за AMD RX 6800 XT. Это графические процессоры среднего и высокого класса последнего поколения.
- Доступность: Наличие предпочитаемого вами графического процессора также будет влиять на ваше решение о покупке.
- Технические характеристики: Выясните, нужно ли вам потратить кучу денег на высокопроизводительный графический процессор или с этой задачей справится более бюджетная модель начального уровня. Скажем так — если вы планируете проверять электронную почту, заходить в социальные сети и смотреть YouTube, вам, вероятно, не нужно выкладывать тысячу долларов на модель высокого класса. Но если вы хотите играть в игры в разрешении 1440p или даже 4K, вам определенно стоит рассмотреть топовую модель.
- Совместимость: Убедитесь, что любой потенциальный графический процессор совместим с вашим оборудованием. Устанавливается ли он в вашу материнскую плату вместе с другими компонентами? Достаточно ли у вас разъемов питания? Вы собираетесь внедрить в свою систему серьезное узкое место?
Видеокарта нужна каждому
Помните, видеокарты и графические процессоры используются не только на настольных компьютерах. Они есть в вашем смартфоне, планшете, умных часах, PS5, Xbox Series X и во всем остальном, что имеет визуальный интерфейс. Технология не всегда такая продвинутая, но все, что связано с экраном, нуждается в способе отображения информации. Теперь вы знаете, откуда она берется.
