Устройство компьютера: Видеокарта

Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер) — устройство с графическим процессором (GPU), который занимается формированием графического образа и выполнением других задач, связанных с графикой. Видеокарты являются дискретными и интегрированными.

Обычно дискретная видеокарта является платой расширения и подсоединяется в слот расширения — универсальный (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) или специализированный (AGP). Интегрированная видеокарта встраивается (интегрируется) в материнскую плату (как в виде отдельных элементов системной логики, так и в качестве составной части северного моста чипсета или CPU (например, технология AMD Fusion)). Интегрированные системы практически всегда работают медленнее дискретных видеокарт, но они дешевые и потребляют мало энергии. Интегрированная графика используется в основном в ноутбуках и офисных компьютерах, то есть там, где не требуется высокая производительность в 3D приложениях и играх.

В настоящее время на рынке видеокарт существует два лидера — NVIDIA и AMD Radeon.

Логотипы фирм NVIDIA и AMD Radeon

NVIDIA и AMD Radeon — это производители графических процессоров для видеокарт. А производители готовых решений в виде видеокарт, это те компании, которые, непосредственно, собирают и комплектуют свои продукты чипами (процессорами) Radeon и GeForce.

Примеры основных производителей видеокарт:

• на видеочипах AMD Radeon: HIS, Asus, MSI, Sapphire, Gigabyte, XFX.
• на видеочипах NVIDIA GeForce: Asus, Gigabyte, Inno3D, MSI, Palit, Zotac.

Первые персональные компьютеры не содержали в своей архитектуре отдельного графического процессора в том виде, в котором он существует сегодня. Для вывода текста на экран монохромного монитора не требовалось сложных решений, поэтому возможностей простого видеоконтроллера вполне хватало. С появлением компьютерных игр и программ для обработки графики остро встал вопрос о специализированном устройстве для вывода изображения на цветной монитор с большей, чем 640х480 точек, разрешением. Сначала были разработаны системы для вывода пиксельной графики, а позже, по мере роста интереса к трехмерным играм и графические ускорители, которые обеспечивали 3D-функции. В наше время видеоконтроллер и ускоритель объединены в единое целое — устройство под названием видеокарта (графический адаптер).

Благодаря архитектуре, оптимизированной для работы с изображениями, графический процессор (GPU) имеет гораздо более высокую вычислительную скорость, чем центральный процессор компьютера (CPU), поскольку в нем реализован эффективный алгоритм распараллеливания задач. Графический процессор состоит из большого количества (в топовых моделях — более 1,5 тыс.) небольших блоков, способных работать отдельно друг от друга с огромной скоростью. Данная архитектура связана с особенностью расчетов в 3D-графике, значительная часть которых представляет собой перемножения больших матриц чисел. Такие расчеты эффективно разбиваются на блоки и обрабатываются параллельно.

Если говорить о параметрах, то они у графических процессоров достаточно схожи с центральными процессорами. Это такие параметры, как микроархитектура процессора, тактовая частота работы ядра, техпроцесс производства. Но у них есть и довольно специфические характеристики. Например, немаловажная характеристика графического процессора — это количество пиксельных конвейеров (Pixel Pipelines). Эта характеристика определяет количество обрабатываемых пикселей за такт работы GPU. Количество данных конвейеров может различаться, например, в графических чипах серии Radeon HD 6000, их количество может достигать 96. Пиксельный конвейер занимается тем, что просчитывает каждый следующий пиксель очередного изображения, с учетом своих возможностей. Для ускорения процесса просчета используется несколько параллельно работающих конвейеров, которые просчитывают различные пиксели того же изображения. Также, количество пиксельных конвейеров влияет на важный параметр — скорость заполнения памяти видеокарты. Скорость заполнения видеокарты можно рассчитать умножив частоту ядра на количество конвейеров.

Аппаратная часть видеокарты

Конструкция видеокарты. Основой любой видеокарты (например, дискретной видеокарты Sapphire Radeon RX 470) является графический процессор (GPU — Graphic Processor Unit).

Подобно центрального процессора (CPU), он выполняет обработку команд, но, в отличие от CPU — GPU работает со специальными графическими инструкциями, которые используются только в программировании 2D и 3D-изображений.

Современные видеокарты потребляют до 200 и более ватт электроэнергии, которая в основном превращается в тепло, которое необходимо эффективно отводить.

Поэтому важным элементом конструкции видеоадаптера является система охлаждения. К офисных и домашних ПК особых требований не предъявляется: можно подыскать систему с небольшим малошумным вентилятором или вообще найти карту с пассивным охлаждением. Игровым ПК нужен мощный вентилятор и радиатор из меди (или хотя бы с основой из меди). Обязательно должны быть дополнительные радиаторы на чипах памяти.

Внешние интерфейсы. На рынке ПК присутствует основной вид разъемов — PCI-Express. Причем существуют различные его версии, различающиеся по скоростям: 1х, 2х, 4х, 8х, 16х. Безусловно, последний интерфейс имеет значительное преимущество в пропускной способности.

Стандартным интерфейсом для подключения видеокарт в настоящее время являются шины PCI-Express 1.1 и PCI-Express 2.0. Как правило, в качестве видеоинтерфейсов используется вариант PCI-Express 16x, что обеспечивает пропускную способность 4 Гб/с (PCI-Express 1.1) и 8 Гб/с (PCI-Express 2.0) в каждом направлении, хотя изредка встречаются реализации PCI-Express 8x (в основном в урезанных SLI- или CrossFire-решениях). Шина PCI-Express 2.0 совместима с PCI-Express 1.1, то есть старые видеокарты будут нормально работать в новых системных платах. Кроме того, спецификация PCI-Express 2.0 расширяет возможности энергоснабжения до 300 Вт на видеокарту.

Для подключения внешних видеоустройств на видеокартах, могут использоваться аналоговые интерфейсы VGA, S-Video и цифровые — DVI и HDMI. Главная особенность HDMI — возможность передавать по одному кабелю на расстояние до 10 метров наряду с цифровым видеосигналом еще и аудио-сигнал без потери качества. Благодаря этому количество соединительных проводов существенно уменьшается.

Технологии, используемые в видеокартах

Самый простой способ увеличения производительности видеокарты, это использования большего количества графических процессоров. Данная идея далеко не нова — двухпроцессорный системы известны еще с 90-х годов прошлого века. Например, в 2000 году компания 3dfx выпустила видеокарту Voodoo 5500 с двумя процессорами, а у Voodoo 6000 было уже 4 графических процессора. На сегодня видеокарты также существуют в двухчиповом варианте. Например, NVIDIА GeForce GTX 295 и AMD (ATI) Radeon HD5970. Однако, такие решения достаточно дорогие, поскольку представляют собой пару топовых чипов и без того не дешевых. Более доступным решением является сочетание нескольких не самых дорогих видеокарт в одном компьютере.

Фирма NVIDIА разработала технологию SLI (Scalable Link Interface — масштабируемый объединенный интерфейс) — программно-аппаратная технология NVIDIА, что обеспечивает монтирование и совместную работу двух видеокарт в режиме Multi-GPU Rendering. Нагрузка между ними распределяется динамически, что позволяет значительно увеличить производительность видеосистемы и получить высокое качество отображения трехмерной графики.

Для нормальной работы видеокарт в SLI режиме, необходима материнская плата с двумя графическими слотами, допускающими установку видеокарт с интерфейсом PCI-Express (NVIDIА GeForce 6×00 и более новых, причем обе видеокарты должны быть построены на одинаковых GPU). Для обмена информацией между ними, чаще всего используется специальный SLI-коннектор, хотя в отдельных случаях возможна связь через интерфейс PCI-Express.

Во многих случаях использование SLI дает увеличение производительности 3D-приложений, хотя радикальное увеличение наблюдается в основном в играх, специально оптимизированных под эту технологию.

CrossFire является ответом компании AMD на инновацию NVIDIА SLI и также позволяет использовать две видеокарты для увеличения производительности видеосистемы.

Внешний вид реализации технологии CrossFire от фирмы AMD

NVIDIA 3D Vision Surround — это технология обеспечивает подключение трех FullHD-мониторов, для работы с 3D изображением. Но если говорить о аналог AMD в лице технологии Eyefinity , то она позволяет подключать около 6 мониторов на одну видеокарту, начиная с шеститысячной серии AMD (естественно, не без поддержки данной технологии). А сейчас появились специальные модифицированные системы, которые позволяют объединять до 24 мониторов в 1 стенд, именно с помощью технологии Eeyfinity.

NVIDIA CUDA — технология программно-аппаратной архитектуры, позволяет производить вычисления с использованием графического процессора, заметно повышает производительность системы, то есть графический процессор помогает центральному процессору в его вычислительной работе. Аналогом компании AMD, является технология FireStream. Но в силу некоторых обстоятельств больше известной и «технологической» является именно CUDA.

NVIDIA PhysX является кроссплатформенной технологией для симуляции физических явлений. Физический «двигатель» PhysX SDK состоит из трех компонентов обработки физики:

• обработка твердых тел;
• обработка тканей;
• обработка жидкостей;

Если у видеокарты отсутствует поддержка PhysX, то эти вычислительные задачи переносятся на центральный процессор. Хотя PhysX является открытым стандартом, но в силу факторов конкуренции NVIDIА CUDA и AMD FireStream, компания AMD начинает в 2009 году использование альтернативного двигателя ирландской компании, под названием Havok Physics.

Основные характеристики и параметры видеокарт

Технологический процесс — определяет размер элементов в ядре. Чем меньше размер элементов — тем меньше площадь ядра, стоимость и энергопотребление. Обычно (но не всегда) целые линейки видеокарт выпускают по одинаковому техпроцессу. Узнать, по каким нормам выпускается определенный чип, можно при помощи специальных утилит (например, Everest). На данный момент в сфере видеочипов стандартом является 14 нм техпроцесс (например, видеокарты Radeon RX 470 и Geforce GTX 1070).

Объем видеопамяти — определяет объем данных, которые ускоритель может загрузить в свою собственную память. Больший объем видеопамяти снизит частоту обращения к RAM, таким образом можно избавиться от лишних задержек в работе ПК. Наиболее оптимальным выбором для современных игр, сегодня считается 4096 Мбайт памяти, которой должно хватить всем современным приложениям. Многие производители предлагают видеокарты с вдвое большим объемом, но, как показывают тесты, прирост от использования 8192 Мбайт незначительный.

Тип видеопамяти конечно, большой объем видеопамяти необходим для нормальной работы ПК, но еще важно, на какой скорости работает эта память. GDDR (англ. Graphics Double Data Rate) — подвид энергозависимой динамической памяти с произвольным доступом (DRAM) и удвоенной скоростью передачи данных (DDR — Double-Dynamic Rate), предназначенный для использования в графических картах (видеокартах). На данный момент в видеокартах используют память GDDR, которая за один такт передает информацию сразу в две стороны, тем самым удваивая частоту шины памяти. Например, если чип памяти работает на частоте 500МГц, то в случае памяти DDR эффективная частота шины памяти будет 1000МГц.

На сегодня в видеокартах могут применяться следующие типы видеопамяти:

• GDDR- частота до 600МГц. Это такие видеокарты как Radeon 9600, GeForce 6600, GeForce FX5600. Эта память давно устарела и не используется в современных видеокартах.
• GDDR2 — частота от 600 до 1000МГц. Устарела.
• GDDR3 — частота от 900 до 2000МГц, используется в большинстве старых видеокарт.
• GDDR4 — частоты от 2 ГГц. На данный момент ее имеют отдельные версии Radeon HD2900xt, HD 3870 (x2).
• GDDR5 — частоты до 7 ГГц. Такая память установлена на топовые современные видеокарты.

Частота памяти. Она зависит от времени выборки — это интервал времени между началом обработки запроса к запоминающего устройства и получением от него запрошенных данных. Измеряется в наносекундах, например время выборки памяти 2,5 нс для типа памяти GDDR3.

Ширина шины памяти — определяет скорость и разгон графической памяти. Могут быть варианты с 32, 64, 128, 256, 512 битной шириной шины памяти. Большая ширина шины обеспечивает лучшую пропускную способность и эффективность разгона. Для бюджетных Low-End решений практически всегда используются урезанные до 64 или даже 32 бит шины, однако среди игровых видеокарт преобладает шина 256 или 512 бит.

Частота чипа или тактовая частота GPU — указывает сколько тактов в секунду может выполнять видеочип и определяет максимальный объем работы, который процессор может выполнить в единицу времени. Чем выше частота GPU тем больше производительность.

Шейдеры — это небольшие программы, которые выполняются процессором видеокарты и предназначены для определения конечного изображения трехмерной сцены. Шейдеры используются как в играх, так и в 3D моделировании. Чаще всего шейдеры используются в параллельных процессах обработки графики, благодаря чему снимается часть нагрузки с центрального процессора, а значит, увеличивается эффективность. Если видеокарта не содержит специальных процессоров для их обработки, их можно выполнять в режиме эмуляции за счет ресурсов центрального процессора. Шейдеры позволяют изображать сложные поверхности с помощью простых геометрических форм. Шейдеры как правило отвечают за какой-нибудь графический эффект, например с рассеяния света, эффект отражения, преломления. Различают шейдеры вершинные и пиксельные.

Число пиксельных и вершинных шейдерных блоков очень важно. Вершинные шейдерные блоки выполняют расчеты каркасов объектов, а пиксельные — заполняют их. Соответственно, чем больше шейдерных блоков, тем больше графики процессор сможет обработать за такт. Эти параметры вместе с тактовой частотой определяют производительность графического процессора.

Также используют унифицированные шейдерные блоки, которые одновременно могут обрабатывать пиксельные и вершинные шейдеры, в зависимости от того что нужно в данный момент. Такая технология впервые появилась в видеочипах 8 поколения nVidia (G80) и серии 2000 от AMD / ATI (R600).

Технология динамического освещения (High dynamic range (HDR), вывела реалистичность картинки в играх на новый уровень. Нововведения позволило по-новому отображать блики воды, свет, проходящий через полупрозрачные поверхности (витражи), и многое другое.

Фильтрация текстур — если в виртуальном мире посмотреть издалека на дорогу, то текстуры на ней будут смазаны. Фильтрация текстур позволяет устранить этот недостаток. Существует несколько видов фильтрации: билинейная, трилинейная и анизотропная. Самая качественная, но и самая сложная для ускорителя — анизотропная фильтрация. NVIDIA и ATI применяют собственные технологии для расчета фильтрации, поэтому результат получается разный.

Сглаживание (антиалиасинг (antialiasing)) — как известно, в играх при низком разрешении на краях объектов можно наблюдать «зубчатую» границу, по-научному такое явление называется алиасингом. Сглаживание — это технология, позволяющая сделать пределы кривых линий более гладкими. Если не вдаваться в подробности, то принцип сглаживания прост — увеличивается разрешение картинки, значение цвета предельных точек усредняется между цветом изображения и цветом фона. Таким образом, «зубчатая» граница размывается. Следует отметить, что антиалиасинг — очень ресурсоемкая технология.

Количество блоков текстурирования (TMU) — количество блоков, определяющих текстурную производительность (скорость выборки и наложения текстур), особенно при использовании трёхлинейной и анизотропной фильтрации. Наибольшее значение блоки TMU имеют в относительно старых играх дошейдерной эпохи, хотя и сейчас они не потеряли актуальности.

Количество блоков растеризации (ROP) , осуществляющих операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их смешивания (блендинга). Как и в случае с блоками TMU, актуальность блоков ROP в период господства шейдерной архитектуры несколько снизилась.

Время доступа памяти (измеряется в нс) — величина, обратно пропорциональной рабочей частоте видеопамяти. Чем меньше время доступа, тем больше максимальная рабочая частота памяти.

Пропускная способность памяти — объем информации, проходящей через память за одну секунду. Она равна эффективной частоте памяти, умноженной на разрядность памяти. Естественно, чем выше пропускная способность памяти тем лучше. Особенно высокие требования предъявляются при работе видеокарты в сложных режимах (высокое разрешение, сглаживание и фильтрация текстур).

DirectX (от англ. Direct — прямой, непосредственный) — это готовый набор функций (API), которые могут использовать разработчики приложений API, разработанных для решения задач, связанных с программированием под Microsoft Windows. DirectX наиболее широко используется при написании компьютерных игр.

Пакет средств разработки DirectX под Microsoft Windows бесплатно доступен на сайте Microsoft. Чаще всего обновленные версии DirectX поставляются вместе с игровыми приложениями, так как DirectX API обновляется достаточно часто, и версия, включенная в ОС Windows, конечно является далеко не самой новой.

В настоящее время наиболее новой является версия DirectX 12, рассчитанная под операционную систему Windows 10.

OpenGL (Open Graphics Library — открытая графическая библиотека, графическое API) — спецификация, определяющая независимый от языка программирования кросс-платформенный программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трехмерную компьютерную графику. Наиболее современная версия — OpenGL 4.3.

Поддержка кодеков. С выходом каждого нового поколения видеокарт в ядра добавляется аппаратная поддержка новых видеокодека. Она позволяет снять нагрузку с процессора при обработке видео.

Обзор и сравнение современных графических видеокарт

Индустрия видеокарт является одной из самых динамичных из всех сфер информационных технологий. Рассмотрим характеристики видеокарт по классам.

Дискретные видеокарты Hi-end класса. Для того чтобы играть в современные игры на максимальных или близких к максимальным настройках, следует обратить самое пристальное внимание на видеокарты этого класса. Такие видеокарты стоят дорого и потребляют очень много электроэнергии, так что ноутбук с такой графикой не будет долго работать от батареи. Это следует учитывать. Характеристики новейших видеокарт этого класса указаны в таблице ниже.

Дискретные видеокарты среднего уровня. Видеокарты этого класса стоят дешевле, чем видеокарты Hi-end класса и меньше нагружают аккумуляторную батарею. Однако они также дают возможность выполнять сложные задачи, связанные с графическими приложениями и играть в новейшие игры с высокими настройками детализации.

Бюджетные дискретные игровые видеокарты. Такие видеокарты также называют видеокартами нижнего сегмента среднего класса. Видеокарты такого уровня не позволяют играть в современные игры, требующие мощных видеокарт, на высоких настройках детализации. Однако, такая видеокарта потребляет значительно меньше энергии и ряд игр будут на них работать на невысоких настройках графики. Одним из преимуществ таких видеокарт является большее время работы ноутбука от аккумуляторной батареи, в сравнении с  использующими мощную видеокарту. Ноутбуки на таких видеокартах имеют умеренную стоимость.

Кроме рассмотренных классов видеокарт существует также класс интегрированных видеокарт, которые не приспособлены для новейших игр. В качестве примера таких видеокарт — Intel Graphics Media Accelerator (GMA) 3650, Intel Graphics Media Accelerator (GMA) 3600, Intel Graphics Media Accelerator (GMA) 3150. Такие видеокарты работают на платах с поддержкой встроенного видеоядра процессора.

Характеристики игровых видеокарт Hi-end класса:

Модель	Архитек-тура	Шейдеры	Частота ядра, МГц	Частота шейдеров, МГц	Частота памяти, МГц	Разрядн. шины памяти	DirectX	3DMark05	3DMark06	3DM Vant. P GPU	3D Mark11 Vant. P GPU
NVIDIA GeForce GTX 680M SLI	Kepler	2688	720	720	1800	256	11.1	32059	26530	35538	10983
AMD Radeon HD 7970M Crossfire	GCN	2560	850	850	1200	256	11	36878	27647	35208.5	11119
NVIDIA GeForce GTX 680M	Kepler	1344	720	720	1800	256	11.1	28025	23022.3	20723.5	5918
NVIDIA GeForce GTX 580M SLI	Fermi	768	620	1240	1500	256	11	31017	23255	24335.3	5990
AMD Radeon HD 6990M Crossfire	Terascale2	2240	715	715	900	256	11	28941	23292	24558	6422
NVIDIA GeForce GTX 485M SLI	Fermi	768	575	1150	1500	256	11	29690	23415	23092	5334
AMD Radeon HD 6970M Crossfire	Terascale2	1920	680	680	900	256	11	30784.5	22759	20547	5541.5
AMD Mobility Radeon HD 5870 Crossfire	Terascale2	1600	700	700	1000	128	11	19079	16596.3	14096	—

Характеристики игровых видеокарт среднего уровня:

Модель	Архитек-тура	Шейдеры	Частота ядра, МГц	Частота шейдеров, МГц	Частота памяти, МГц	Разрядн. шины памяти	DirectX	3DMark05	3DMark06	3DM Vant.P GPU	3D Mark11 Vant. P GPU
NVIDIA GeForce GT 640M	Kepler	384	625	625	900	128	11	17710.7	10846,4	6406,6	1700,2
AMD Radeon HD 7730M	GCN	512	575-675	575-675	900	128	11.1	16766	9615	5833	1478
ATI FirePro M7740	Terascale1	640	650	650	1000	128	10.1	17192	12109,5	5896	—
AMD Radeon HD 6775G2	Terascale2	880	—	—	—	—	11	—	—	—	—
AMD Radeon HD 7690M XT	Terascale2	480	725	725	900	128	11	17545	10919	5594	1346
AMD FirePro M5950	Terascale2	480	725	725	900	128	11	19971	10592	5560	1350
AMD Radeon HD 6770M	Terascale2	480	675/725	675/725	800	128	11	15484,2	10126,7	5149,8	1327,8
NVIDIA GeForce GT 635M	Fermi	144	675-753	1350-1505	785-900	128/192	11		10818	5348	1393
NVIDIA GeForce GT 555M	Fermi	144	525-753	1180-1505	785-900	128/192	11	18199,3	10453,2	4847,1	1178,9
ATI Mobility Radeon HD 5850	Terascale2	800	625	625	2000	128	11	15364,8	9866,8	5365,6	—

Характеристики игровых бюджетных видеокарт:

Модель	Архитек-тура	Шейдеры	Частота ядра, МГц	Частота шейдеров, МГц	Частота памяти, МГц	Разрядн. шины памяти	DirectX	3DMark05	3DMark06	3DM Vant.P GPU	3D Mark11 Vant.P GPU
AMD Radeon HD 7630M	Terascale2	480	450	450	900	128	11	—	—	—	—
NVIDIA Quadro FX 1800M	GT2xx	72	560	1125	1100	128	10.1	15249	7572.5	2800.5
ATI Mobility Radeon HD 5650	Terascale2	400	450-650	450-650	800	128	11	12418.1	6459.8	2710.6	855.5
AMD Radeon HD 7660G	Terascale3	384	497-686	497-686	—	—	11	11235	7316	4176	1056
AMD Radeon HD 6530M	Terascale2	400	500	500	800	128	11	—	6963	—	—
NVIDIA GeForce GT 620M	Fermi	96	625-715	1250	900	64/128	11	14930	7462.5	3675.5	916
NVIDIA Quadro K 500M	Kepler	192	—	—	900	64	11	—	—	—	—
NVIDIA GeForce GT 525M	Fermi	96	600	1200	900	128	11	13307	6902.1	2927.4	742.9
AMD Radeon HD 7610M	Terascale2	400	450	450	800	128	11	12445.5	6669.5	3071	746.5

Технология встроенных видеокарт AMD Fusion

AMD Fusion (от англ. Fusion — слияние) — кодовое наименование микропроцессорной архитектуры, которая была разработана американской компанией AMD. Суть проекта «AMD Fusion» заключается в объединении центрального многозадачного универсального процессора с графическим параллельным многоядерным процессором в одном кристалле. Процессоры, создаваемые по такой микроархитектуре, называются APU — Accelerated Processing Unit, по аналогии с CPU. Энергопотребление процессоров Fusion достаточно неплохо оптимизировано, что обеспечивает десткопам на их основе бесшумность, а ноутбукам — длительное время автономной работы. APU — процессор, в котором скалярные и векторные вычисления выполняются в одной архитектуре. Цель проекта Fusиon — использовать гетерогенные вычисления для максимального увеличения эффективности. Например, наличие двух ядер позволит достичь высокого соотношения производительности к затраченной энергии. Правда, для этого необходимо, чтобы программы были написаны в соответствии со спецификой гетерогенной модели обработки информации.

Блок-схема FCH A75

В технологии AMD Fusиon исторически первой была разработана платформа на основе APU Llano с ядром K10 на базе 32-нм технологического процесса. Она была доступна в сериях APU A4, A6, A8 и E2. В качестве основы для APU Llano выступает так называемый FCH (Fusion Controller HUB), что на данный момент существует в двух модификациях — A75 FCH и A55 FCH. Платформа, состоящая из APU Llano и FCH A55 / A75, имеет имя Lynx. Она позиционируется на рынке в качестве mainstream — решений. На рисунке показана схематичная блок схема FCH A75. FCH A55 не поддерживает стандарта USB 3.0 в отличие от FCH A75. На кристалл этого процессора интегрированы следующие элементы:

• до четырех x86-совместимых вычислительных ядер поколения Stars (техпроцесс 32 нм) с 1 Мбайт кэша второго уровня для каждого ядра. Поддерживается технология AMD Turbo CORE;
• северный мост;
• графический SIMD-массив (количество ядер зависит от модели APU)
• набор цифровых интерфейсов ввода / вывода (DVI, HDMI, DisplayPort)
• контроллер PCI-Express, 24 линии. Шестнадцать из них используются для дискретной графики, четыре линии составляют интерфейс UMИ и четыре используются для других устройств;
• двухканальный контроллер памяти стандарта DDR-3.

При разработке APU Llano инженеры AMD в первую очередь ориентировались на графическую мощь при умеренной производительности x86-ядер, в то время как основной конкурент в лице Intel, наоборот, усилил классические ядра, уделив меньше внимания графической составляющей своих процессоров. С таким расположением приоритетов неудивительно, что графическая часть APU Llano серии A вышли значительно более продуктивной в сравнении с интегрированным графическим ядром процессоров Core i3 с микроархитектурой Sandy Bridge.

Блок-схема APU Llano

Также AMD представила обновленную серию A своих гибридных решений, ранее известную под кодовым именем Trinity, которая имеет улучшенные потребительские характеристики, по сравнению с Llano.

Новые чипы соединяют два или четыре процессорных ядра «Piledriver», а также видеоядро серии «Northern Islands» с 384 вычислительными ядрами архитектуры VLI4. Главное преимущество APU — это высокая производительность в 3D играх. Новая серия APU от компании AMD основана на чипе, состоящий из 1300000000 транзисторов, выполненном на базе 32 нм HKMG техпроцесса, имеет площадь 246 мм². Новые чипы серии A имеют до четырех x86-ядер, до 128 КБ кэш-памяти первого уровня (64 КБ для инструкций, 64 КБ для данных) и до 4 МБ кэш-памяти второго уровня. Графическое ядро содержит до 384 вычислительных ядер и имеет поддержку Direct 11 API, в состав чипа входят аппаратные блоки кодирования и декодирования видеоданных: UVD 3 и VCE.

 

Устройство видеокарты

Видеокарта состоит из: 

1. Графического процессора. 

Эта составная часть видеокарты занимается расчетами данных выводимого изображения, что разгружает центральный процессор, обрабатывает команды трехмерной графики. Сейчас графические процессоры почти не уступают по сложности строения центральному.

Графический процессор 

2. Видеоконтроллера. 

Видеоконтроллер обеспечивает образование изображения в видеопамяти, дает импульсы на формирование сигналов развертки для дисплея, производит обработку мониторов центрального процессора. Сейчас видеокарты ATI и nVidia имеют не меньше двух видеоконтроллеров, работающих самостоятельно. Каждый из них управляет одним или несколькими дисплеями. 

3. Видеопамяти. 

 

Микросхемы памяти видеокарты

 

 

Исполняет роль кадрового буфера для хранения изображений, генерируемых и изменяемых графическим процессором, выводимое на монитор. Промежуточные и не выводимые на экран монитора элементы также хранятся в видеопамяти. Следует отметить что помимо видеопамяти, находящейся непосредственно на видеокарте, графические процессоры обычно пользуются в ходе своей работы часть системной компьютерной памяти, доступ к которой через шину организует драйвер видеоадаптера. При использовании UMA (Uniform Memory Access) в роли видеопамяти может выступать часть всей системной памяти компьютера. 

4. ЦАП (цифро-аналогового преобразователя) 

Преобразует изображение, формируемое видеоконтроллером. Устанавливает уровень интенсивности цвета, подаваемый на аналоговый монитор. Чаще всего ЦАП имеет четыре блока: три цифровых и один для хранения гамма-коррекции. Следует отметить, что мониторы и видеопроекторы подключенные к DVI для преобразования цифровых данных использует свои аналоговые преобразователи, которые не зависят от характеристик ЦАП видеокарты. 

5. видео-ПЗУ 

 

Микросхема ПЗУ видеокарты

 

 

Постоянное устройство запоминания. Оно не используется видеоконтроллером на прямую. К нему может обращаться только центральный процессор. В ПЗУ хранится видео-BIOS, он также хранит системные данные интерпретируемые видеодрайвером в процессе работы. 

6. Системы охлаждения 

 

 

Сохраняет температурный режим видеокарты в допустимых пределах. Правильная и полная функциональная работа графического адаптера происходит с помощью специальной программы, поставляемой производителями видеокарты.

 

Устройство видеокарты — Компьютерная техника

Видеокарта является устройством, которое может преобразовать в видеосигнал для монитора изображение, которое находится в памяти компьютера.

Что из себя представляет видеокарта?

Чаще всего видеокарта — это плата расширения, которое вставляется в разъем расширения, который является однозначно универсальным (ISA, PCI, PCI-Express, MCA, VLB, EISA) или является специализированным (AGP). Однако еще есть и встроенные (интегрированные) видеокарты в системную плату (как в случае налицо отдельного чипа, так и в виде любой составляющей части CPU или северного моста).

Что из себя представляет видеокарта

Видеокарты, которые существуют в наше время, не ограничивают себя обычным выводом изображения, они еще и могут лично иметь встроенный графический микропроцессор, воспроизводящий дополнительную обработку, которую разгружает от данных задач центральный процессор компьютера. К примеру, любые видеокарты нашего времени, будь то Nvidia или AMD (ATi) могут поддерживать приложения OpenGL, это также касается и аппаратного уровня. Заметим, что в последнее время проявилась тенденция, она поможет начать правильное использование вычислительных способностей любых графических процессоров для решения неграфических задач.

Компоненты видеокарты

Видеокарта в современном мире состоит из следующих частей: видеоконтроллер, видеопамять, графический процессор, система охлаждения, видео-ПЗУ (постоянно запоминающее устройство), цифро-аналоговый преобразователь. Графический процессор является отдельным устройством персонального компьютера или любой игровой приставки, его задачей является выполнение графического рендеринга. Заметим, что графические процессоры в современном мире достаточно эффективно занимаются обработкой и отображением компьютерной графики. При помощи специализированной конвейерной архитектуре графические процессоры намного эффективнее занимаются обработкой графической информации, с чем не может справиться один центральный процессор.

Современный графический процессор применяют в видеоадаптерах в качестве ускорителя трехмерной графики, но его можно применять также в некоторых случаях и для вычислений (GPGPU).

Отличительные особенности, сравнивая с центральным процессором компьютера это:

1. архитектура, которая максимально нацелена для того, чтобы увеличить скорость расчета текстур и для сложных графических объектов;
2. набор команд будет ограничен.

Для примера можно взять чип G70 от nVidia или R520 от ATI.

Видеоконтроллер

Видеоконтроллер является специализированной микросхемой, которая является самым главным компонентом схемы формирования видео изображения в игровых консолях и компьютерах. Следовательно, у некоторых видеоконтроллеров имеются также дополнительные возможности, к примеру, генератор звука.

Видеоконтроллер

До появления микросхем видеоконтроллеров, схемы формирования изображения были основаны на дискретной логике. К середине 1970-х годов ЭЛТ-дисплеи были очень популярным устройством вывода информации для любых микрокомпьютеров, поэтому развитие технологий производства микросхем позволяло оказать помощь в реализации основной части схемы, которая формирует изображения, в качестве отдельной микросхемы. Плюс этого, что упрощалась разработка подобных схем, уменьшались габариты печатных плат и потребления энергии, это позволяло снижать стоимость конечных устройств. Дальнейшее развитие видеоконтроллеров скоро привело к тому, что появились сложные и многофункциональные устройства, которые называются видеопроцессоры.

Видеоконтроллер является главным компонентом схемы формирования изображения, но для подобных вещей также можно использовать дополнительные микросхемы типа ПЗУ для хранения графики символов, ОЗУ для хранения изображения, и дискретную логику (к примеру, сдвиговые регистры) для построения конечной схемы. В любом случае, видеоконтроллер должен отвечать за генерацию необходимых синхросигналов, типа сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации, а также сигнал обратного хода луча.

Видеопамять

Видеопамять является частью оперативной памяти, которая была отведена для хранения данных, использующиеся для формирования изображения на экране монитора.

Видеопамять

При всем этом в видеопамяти могут содержаться как растровый образ изображения (экранный кадр). Но еще и отдельные фрагменты как в растровой (текстуры), так и в векторной (многоугольники, в частности треугольники) формах.

Как работает видеокарта?

Наверное, каждый пользователь компьютера или ноутбука когда-то слышал слово «видеокарта», а также его аналоги – «графический ускоритель», «графическая карта», «GPU» и т. д. Однако мало кто на самом деле понимает, что такое видеокарта и как она работает.

Давайте попробуем разобраться в данном вопросе.

Что такое видеокарта?

Видеокарта – это устройство, которое преобразует графический образ из памяти ПК или самой карты в форму, адаптированную для его демонстрации на экране монитора. То есть, проще говоря, все, что вы видите на мониторе, – это работа видеокарты.

Существует масса классификаций видеокарт, однако вне зависимости от прочих характеристик все их можно поделить на две группы – интегрированные (встроенные) и дискретные. Первые являются частью материнской платы или центрального процессора, вторые реализованы в виде отдельной платы, которая устанавливается в специальный слот материнской платы.

Интегрированные видеокарты хороши тем, что они доступны и не требуют от ПК много энергии. Однако у них, конечно, есть и серьезный минус – они не очень мощные, и встретить их можно в компьютерах и ноутбуках бюджетного класса.

Дискретная видеокарта дороже и потребляет много энергии, однако она отличается высокой производительностью, что очень важно для тех, кто часто играет в «тяжелые» 3D-игры.

Как работает видеокарта

Видеокарта – весьма сложное устройство, однако понять общий смысл ее работы нетрудно. Мы уже упоминали тот факт, что задача видеокарты – адаптация изображения. Каким же образом она происходит?

Центральный процессор ПК с помощью специального ПО отправляет видеокарте информацию о том, как должно выглядеть изображение, после чего она решает, в каком порядке необходимо расположить пиксели, дабы изображение получилось корректным. Чтобы создать 3D-изображение, сначала выстраивается структура из прямых линий, которая затем заполняется пикселями, а на последнем этапе формируется текстура, цветность и яркость изображения. Когда изображение сформировано, видеокарта отправляет его на монитор.

На словах этот алгоритм довольно длинен, однако в реальности он осуществляется с очень высокой скоростью. Чем мощнее видеокарта, тем выше скорость, ну а мощность видеокарты, в свою очередь, определяется параметрами, которые мы опишем ниже.

Основные параметры видеокарт

Интерфейс

Интерфейс видеокарты служит для обмена данными между 3D-ускорителем и центральным процессором. Сегодня основной стандарт обмена – шина PCI Express. Раньше использовался стандарт AGP, впрочем, в некоторых моделях он еще встречается. AGP и PCI-E – несовместимы, даже физические слоты для их установки в материнскую плату имеют разные размеры. А вот разные версии PCI-E совместимы, при этом чем старше версия, тем большую пропускную способность она имеет.

Тактовая частота

Тактовая частота видеокарты – определяющая характеристика производительности видеокарты. Чем частота выше, тем она мощнее, ну а чем мощнее видеокарта, тем более плавный и приятный интерфейс получает пользователь. Недостаточная мощь видеокарты особенно очевидна во время прохождения 3D-игр.

Объем видеопамяти

Объем видеопамяти – тоже важная характеристика производительности. Чем больше памяти, тем лучше. Однако, имеется некий предел, после которого размер памяти уже не влияет на производительность.

Тип видеопамяти

В настоящий момент применяется несколько типов видеопамяти. Чем современнее стандарт, тем выше скорость работы памяти. Самый быстрый на сегодня стандарт – GDDR5, однако память данного стандарта очень дорога, а потому наиболее востребован более доступный GDDR3. Стоит сказать, что, несмотря на доступность, видеокарта с памятью GDDR3 также очень быстрая.

Ширина шины памяти

Данный параметр оказывает влияние на пропускную способность и общую производительность видеокарты. Измеряется она значением бит/цикл, в видеокартах среднего ценового сегмента данное значение равно 128 бит/цикл, в топовых 256 бит/цикл и выше.

Версия Direct X

Direct X – это интерфейс программирования приложений, задача которого – обеспечение взаимодействия компьютера и программ. Также чем выше версия DirectX, тем более интересные режимы игр доступны пользователю.

Разъемы

Еще одна очень важная характеристика – разъемы видеокарты, к помощью которых к ней подключаются мониторы, телевизоры, проекторы и т. д. Все разъемы делятся на аналоговые и цифровые, при этом цифровые более предпочтительнее, поскольку на картинку, которая получается при аналоговом подключении, влияет масса факторов, которые зачастую очень портят ее качество.

Какая видеокарта на моем ПК?

Чтобы узнать, какая видеокарта установлена на вашем компьютере, необязательно его разбирать, достаточно зайти в «Диспетчер устройств» (Панель управление) и просмотреть сведения о видеоадаптерах. Поняв, какая у вас видеокарта, вы сможете узнать значения ее основных характеристик и оценить уровень ее производительности.

Читайте также: Как работают компьютеры.

Как понять, какая видеокарта работает на ноутбуке

Почти все современные компьютеры оснащены минимум одной, а чаще всего двумя видеокартами. Они могут быть внутренними (встроенными в материнскую плату) и внешними (подключенными к системе в качестве самостоятельного компонента). Поэтому каждому пользователю стоит уметь определять работающую в данный момент карту.

Определение активной видеокарты на ноутбуке

В большинстве случаев система самостоятельно переключается между видеокартами по степени необходимости. Например, если пользователь запускает приложение со сложной 3D-графикой, ОС задействует дискретное устройство, чтобы его мощности хватило для реализации задач программы или видеоигры. Определить, какой адаптер работает на компьютере в данный момент, можно с помощью сторонних программ и встроенных возможностей Windows.

Способ 1: AIDA64

AIDA64 – обширное приложение для диагностики компьютера, предоставляющее пользователю огромное количество информации касаемо подключенных устройств и т.д. С его помощью можно узнать не только работающую в данный момент видеокарту, но и другие подробности графического модуля. Придерживайтесь следующего алгоритма:

Скачать AIDA64

1. Скачайте и запустите программу. Выберите раздел «Компьютер» в ее главном меню.



2. Перейдите в категорию «Суммарная информация».



3. Подождите несколько секунд, пока программа соберет информацию о системе, и пролистайте открывшееся меню вниз, чтобы найти категорию «Отображение». Напротив пункта «Видеоадаптер» вы увидите название устройства, работающего в данный момент для графического отображения на монитор. Как говорилось ранее, при двух и более подключенных устройствах система применяет сразу оба адаптера для оптимизации работы. Более подробно можно ознакомиться с этим принципом в следующих способах.



Читайте также: Использование программы AIDA64

Способ 2: GPU-Z

GPU-Z — еще одно удобное приложение, позволяющее продвинутым пользователям отслеживать подробные характеристики графических устройств и состояние их датчиков, а также осуществлять дополнительную настройку видеокарты. Для проверки работающего устройства нужно выполнить следующие действия:

Скачать GPU-Z

1. Скачайте и запустите GPU-Z.
2. В верхней части окна перейдите во вкладку «Видеокарта».
3. Внизу, в области с подробными характеристиками адаптера найдите выпадающее меню с названием устройства.



Если все работает правильно, можно открыть характеристики другой видеокарты, подключенной к компьютеру.

Читайте также: Определяем параметры видеокарты

Способ 3: «Средство диагностики DirectX»

Современные версии Windows обладают встроенным средством диагностики DirectX, предназначенным для работы с графикой и звуком в системе. Чтобы узнать активный графический адаптер в этом приложении, необходимо выполнить следующие действия:

1. Нажмите комбинацию клавиш Win + R для запуска окна «Выполнить». Введите в его строку команду dxdiag и нажмите «ОК».



2. В открывшемся окне перейдите на вкладку «Экран». Здесь, в разделе «Устройство» можно увидеть подробную информацию об активном устройстве.



Читайте также: Системная утилита Windows для диагностики DirectX

Способ 4: «Сведения о системе»

На очереди еще один предустановленный компонент Windows, позволяющий пользователям узнать подробную информацию касаемо подключенных устройств. Для его запуска может использоваться тот же принцип, что и для средства DirectX:

1. Запустите оснастку «Выполнить» комбинацией клавиш Win + R. Введите команду msinfo32 и нажмите «ОК».
2. Откроется окно «Сведения о системе». В левой части откройте выпадающий раздел «Компоненты».



3. В открывшемся списке выберите пункты «Мультимедиа» — «Дисплей». В течение нескольких секунд приложение соберет данные и отобразит подробную информацию о работающих видеокартах.

Читайте также: Узнаём версию установленных драйверов видеокарт NVIDIA

Способ 5: «Диспетчер устройств»

Для решения рассматриваемого вопроса можно также обратиться ко встроенному в Windows «Диспетчеру устройств», который позволяет отслеживать все оборудование, видимое и используемое операционной системой для различных задач.

1. Щелкните правой кнопкой мыши по меню «Пуск» в нижней левой части экрана компьютера и выберите пункт «Диспетчер устройств».

   

   Читайте также: Открываем «Диспетчер устройств» в Windows

2. В открывшемся окне перейдите в раздел «Видеоадаптеры».



3. Откроется список подключенных видеокарт, в котором отображаются как работающие устройства, так и подключенные, но неработающие. При необходимости можно отключить какой-либо графический адаптер, нажав по нему правой кнопкой мыши и выбрав пункт «Отключить устройство», но для этого требуются права администратора.



Читайте также: Основные функции «Диспетчера устройств» в ОС Windows

Способ 6: «Диспетчер задач»

Последний метод подразумевает использование «Диспетчера задач», предназначенного для множества целей. Здесь можно настраивать процессы, автозагрузку, различные службы, а также отслеживать информацию по работающим устройствам. Алгоритм выглядит следующим образом:

1. Одновременно зажмите клавиши Ctrl + Shift + ESC, чтобы открыть «Диспетчер задач».
2. В появившемся окне перейдите во вкладку «Производительность».
3. В левом меню открывшегося раздела найдите пункты с названием «Графический процессор».



На изображении выше представлен «Диспетчер задач» для ОС Windows 10. В Windows 7 и более ранних версиях интерфейс немного отличается, однако алгоритм соответствует.

Здесь можно не только узнать работающие в данный момент видеокарты, но и отследить уровень загруженности каждой из них. Это наглядно показывает принцип, подразумевающий одновременное использование системой двух адаптеров для различных задач.

Читайте также: Запуск «Диспетчера задач» в Windows

Заключение

Мы рассмотрели основные способы, позволяющие определить, какая видеокарта работает на ноутбуке в данный момент. В большинстве случаев достаточно остановиться на одном из стандартных решений, занимающих не более пары минут. Однако лучше знать обо всех методах, ведь они могут пригодиться в самых разных ситуациях.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

ДА НЕТ

Видеопамять — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 18 июля 2018; проверки требуют 11 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 18 июля 2018; проверки требуют 11 правок.

Видеопамять также является частью современных видеокарт. Подробнее см. в статье «Графическая плата».

Видеопамять — это внутренняя оперативная память, отведённая для хранения данных, которые используются для формирования изображения на экране монитора.

При этом в видеопамяти может содержаться как непосредственно растровый образ изображения (экранный кадр), так и отдельные фрагменты как в растровой (текстуры), так и в векторной (многоугольники, в частности треугольники) формах.

Как правило, чипы оперативной памяти современной видеокарты припаяны прямо к текстолиту печатной платы, в отличие от съёмных модулей системной памяти, которые вставляются в стандартизированные разъёмы ранних видеоадаптеров.

При изготовлении видеокарт уже достаточно давно используется память GDDR3. На смену ей пришла GDDR4, которая имеет более высокую пропускную способность, чем GDDR3; однако GDDR4 не получила широкого распространения вследствие плохого соотношения «Цена-производительность» и ограниченно использовалась лишь в некоторых видеокартах верхнего ценового сегмента (например Radeon X1950XTX, HD 2900 XT, HD3870). Далее появилась память GDDR5, которая по состоянию на 2012 год является наиболее массовой, GDDR3 используется в бюджетном сегменте. В 2018 году в топовых видеокартах устанавливается память типа HBM и HBM2, GDDR5X и GDDR6.

Также видеопамять отличается от «обычной» системной ОЗУ более жёсткими требованиями к ширине шины.

Графическая шина данных — это магистраль, связывающая графический процессор и память видеокарт.

Шина данных видеопамяти бывает:

• 32-битной.
• 64-битной.
• 128-битной.
• 192-битной. (нестандартная шина памяти)
• 256-битной.
• 320-битной. (нестандартная шина памяти)
• 384-битной. (нестандартная шина памяти)
• 448-битной. (нестандартная шина памяти)
• 512-битной.
• 768-битной. (нестандартная шина памяти)
• 896-битной. (нестандартная шина памяти)
• 1024-битной.
• 2048-битной (только HBM-память)
• 3072-битной (только HBM2-память)
• 4096-битной (только HBM2-память)

Имеет значение соотношение количества памяти, её типа и ширины шины данных: 512 МБ DDR2, при ширине шины данных в 128 бит, будет работать медленнее и гораздо менее эффективно, чем 256 МБ GDDR3 при ширине шины в 128 бит и т. п. По понятным причинам, 256 МБ GDDR3 с шириной шины 256 бит лучше, чем 256 МБ GDDR3 с шириной шины в 128 бит и т. п.

Также стоит учитывать, что из-за относительно невысокой стоимости видеопамяти многие производители видеокарт устанавливают избыточное количество видеопамяти (4, 6 и 8 Гбайт) на слабые видеокарты с целью повышения их маркетинговой привлекательности.

Требования операционных систем и компьютерных игр возрастают с течением времени; так, например, чтобы играть комфортно в наиболее современные игры на высоких настройках^{[источник не указан 1166 дней]}:

• на период 2008—2009 года требовалось порядка 512 МБ (и более) GDDR3 256 бит или 2 ГБ (и более) DDR2(3),
• на период 2010 года требовалось порядка 768 МБ (и более) GDDR4 320 бит или 3 ГБ (и более) DDR3,
• на период 2011 года требовалось порядка 1024 МБ (и более) GDDR5 256 бит или 3-4 ГБ (и более) DDR3.
• на период 2014 года требовалось порядка 3072 МБ (и более) GDDR5 256 бит
• на период 2015 года требовалось порядка 4096 МБ (и более) GDDR5 256 бит
• на период 2017 года требовалось порядка 6144 МБ (и более) GDDR5 256 бит
• на период 2018 года требуется порядка 8192 МБ (и более) GDDR5 256 бит

Видеокарта. Что такое видеокарта в компьютере и ноутбуке

Видеокарта – это устройство, выводящее на экран все действия и процессы, совершаемые на компьютере. При помощи видеокарты данные, передаваемые компьютером, преобразовываются в видеосигнал и передаются на монитор.

Интегрированные и дискретные видеокарты

Существуют два основных типа видеокарт: интегрированные и дискретные.

• Интегрированные (встроенные) — являются неотъемлемой частью центрального процессора или материнской платы, так как встроены в них. Наличие интегрированного видео снижает стоимость и энергопотребление компьютера, однако такие видеокарты обладают ограниченной производительностью. У них зачастую отсутствует собственная видеопамять, поэтому они используют ОЗУ компьютера. Кроме этого, у интегрированной видеокарты нет отдельной системы охлаждения, что позволяет сэкономить пространство внутри системного блока или ноутбука. Такой тип видеокарт в основном используется в офисных и простых домашних компьютерах, где не требуется высокая мощность и производительность.
• Дискретная видеокарта — это отдельная плата, устанавливаемая в специальный слот (PCI Express x16) и содержащая в себе всё необходимое для полноценной работы. Это позволяет увеличить компьютеру производительность и использовать его для игр с высоким уровнем графики или работы с мощными графическими приложениями. У дискретных видеокарт имеется собственная видеопамять. Их главными недостатками являются дороговизна и потребление большого количества энергии, что играет важную роль для ноутбуков.

Как выглядит видеокарта

Дискретная видеокарта для настольного компьютера:

Дискретная видеокарта для ноутбука:

Основные характеристики видеокарт

• Графический чип (GPU). Это главный процессор видеокарты, он выполняет расчёт выводимого изображения, позволяя освободить от этой операции центральный процессор компьютера или ноутбука. Является основным элементом графической платы, поскольку от него зависят производительность и возможности всего устройства. Современные графические чипы по сложности практически не уступают центральному процессору, а иногда даже превосходят его по количеству транзисторов и по вычислительной мощности.
• Тактовая частота графического чипа. Оказывает существенное влияние на производительность видеоадаптера: чем выше частота, тем быстрее он работает и тем большее количество тепла выделяет. Поэтому при помощи увеличения рабочей частоты графического процессора можно выполнить разгон видеокарты.
• Частота видеопамяти. Чем выше данная величина, тем быстрее работает подсистема памяти.
• Тип видеопамяти. В настоящее время в видеокартах применяется несколько типов оперативной памяти: DDR либо специально разработанная память типа GDDR. Наиболее распространённой является GDDR3.
• Разрядность шины памяти. Оказывает существенное влияние на пропускную способность памяти и общую производительность видеокарты. Характеризуется количеством бит данных, которые передаются за один цикл. Чем больше разрядность шины памяти, тем выше скорость работы. В недорогих видеокартах разрядность обычно составляет 64 или 128 бит, в дорогостоящих — от 256 бит и выше.
• Разъёмы. Предназначены для подключения к видеокарте внешних устройств и для вывода на них видеосигнала. Все разъёмы делятся на две основные группы: цифровые и аналоговые. При аналоговом подключении качество изображения сильно зависит от множества факторов. Это часто искажает изображение, поэтому такие разъёмы вытесняются цифровыми интерфейсами.

Наиболее распространены следующие типы разъёмов:

• DVI — может быть аналоговым, цифровым либо комбинированным, обычно используется только на видеокартах для настольных компьютеров;
• HDMI — исключительно цифровой интерфейс, используется как на ноутбуках, так и на обычных настольных компьютерах;
• DisplayPort — исключительно цифровой интерфейс, используется как на ноутбуках, так и на обычных настольных компьютерах, но менее распространен чем HDMI;
• D-Sub или VGA — аналоговый интерфейс, используется на ноутбуках и настольных компьютерах, в последнее время теряет свою популярность;

Основные производители графических чипов

Сейчас существует только две крупные компании-производители графических процессоров — NVIDIA и AMD (торговые марки GeForce и Radeon соответственно). Однако сами они не продают потребителям видеокарты, так как работают с другими компаниями, выпускающими готовые продукты на базе видеопроцессоров этих производителей. Видеокарты от разных производителей, изготовленные на одинаковом чипе производства AMD или NVIDIA, часто отличаются только упаковкой, наклейками и комплектацией, поскольку основаны на оригинальном дизайне.

Иногда конечный производитель видеокарт разрабатывает собственный дизайн изделия, повышает частоты, изменяет систему охлаждения и так далее. Таким образом он пытается выделить свой продукт среди других подобных, основанных на одинаковом процессоре.

---

Посмотрите также