Відеокарта, як вибрати. FAQ по характеристикам при виборі відеокарти. Технології, особливості виробників і архітектур, системи охолодження.

1. Призначення відеокарти.
2. Отже. NVidia або AMD?
3. Архітектура чіпа.
4. Цінові категорії і що ми отримуємо, якщо купуємо відеокарту серією молодшого віку.
5. Згадка про драйвери.
6. Піксельні конвеєри, TMU, ROP.
7. Обсяг, частота і розрядність шини пам'яті.
8. Система охолодження.
9. Енергоспоживання відеокарти.
10. Роз'єми.
11. Висновки.

Наши партнеры ArtmMisto

Про що буде розповідатися в цій невеликій статті?

Дана стаття - набір базових знань для тих, хто хоче вибрати збалансовану відеокарту, не віддаючи зайвих грошей маркетологам. Допоможе новачкам, а так же, послужить джерелом корисної інформації та для більш досвідчених користувачів ПК. Проте, міні стаття все ж, орієнтована саме на новачків.

Призначення відеокарти.

Ні для кого не секрет, що в наш час, основним полем діяльності для продуктивної відеокарти є - 3 D ігри, плавне відтворення відео (HD), робота в професійних 3D2D і відео редакторах. Інші, повсякденні завдання можна нормально виконувати і на вбудованих у процесор або чіпсет відкритих. Віднедавна, для відеокарти розширили поле діяльності, у вигляді багатопоточних обчислень, які працюють набагато швидше на паралельній архітектурі відеокарт, ніж на процесорах.

NVidia просуває свою програмно-апаратну платформу CUDA, засновану на мові Сі (між іншим вдало, і це не дивно, з вкладанні таких то коштів). AMD же, в основному покладається на відкритий код OpenCL.

За допомогою CUDA можна кодувати відео в 3-4 рази швидше. Апаратно, силами відеокарт прискорювати продукти компанії Adobe - зокрема Photoshop, Flash, і це по видимому тільки початок. Правда, тих людей які постійно користуються обчислювальною потужністю відеокарт, теоретично дуже мало. І здавалося замислюватися про це поки рано, тим більше на п'яти наступають багато ядерні процесори, які хоч і повільніше в багатопоточних операціях, але мають незаперечний плюс в тому, що вони без складних програмних оптимізацій просто роблять свою справу. А простота і зручність реалізації, як показує історія Windows (наприклад) - для людей головне і запорука успіху на Software ринку. І все одно варто віддати данину обчислювальної потужності відеокарт, поки не стримав і «правильним» софтом.

Отже. NVidia або AMD?

* Самий «цікавий» питання

Головними гравцями на ринку графічних прискорювачів є корпорації AMD і NVidia.

Тут все зрозуміло, як і в багатьох секторах ринків, дуополія. Як Pepsi і Coca - Cola як PS 3 і Xbox 360, як Intel і AMD в кінці кінців. Віднедавна, компанії випускають свої продукти по черзі. Потім щоб і однієї було добре і другий. Спочатку AMD випускає флагмана лінійки, потім місяці через дві-три, більш потужного флагмана випускає NVidia. Спочатку купуються карти від AMD, що найпотужніші, потім, після виходу карт NVidia, купивши їх, знову йдуть в магазин, за ще кращим продуктом. Практично те ж саме відбувається і з середньою і бюджетним ринком. Тільки розкид по збільшеній продуктивності щодо конкурента тут вище, так як щоб зацікавити більш економного споживача, потрібно щось більше, ніж шанс мати кращої відкритий, як це відбувається в секторі флагманів.

Краще не «вболівати», адже це бізнес і нічого особистого. Головне щоб відеокарти були продуктивними, а ціни не кусалися. І який виробник - не має значення. З таким підходом можна завжди залишатися у виграші по ценепроізводітельності.

Архітектура чіпа.

Кількість піксельних процесорів (для AMD), універсальних конвеєрів (для NVidia).

Так. Це абсолютно різні речі. Те, що у AMD Radeon HD 5870 - 1600 виконавчих блоків зовсім не означає, що вона буде в 3 рази потужніший, ніж NVidia GTX 480 у якої на борту є 480 виконавчих блоків.

NVidia має скалярну архітектуру, а AMD - супер скалярную.

AMD архітектури.

Розглянемо архітектуру ПП (* піксельних процесорів), на прикладі базової супер скалярною архітектури відеокарт Radeon HD 5 серії (5-way VLIW).

Кожні 5 пп складають один виконавчий блок, який за раз може виконати максимум - 1 скалярную операцію і 1 векторну або іноді 5 скалярних (проте умови не завжди підходять для цього). Кожна векторна операція вимагає 4 ПП, кожна скалярная 1 ПП. І тут, вже як вийде. У NVidia ж, кожне Cuda Core, виконує строго по 1 векторної і 1 скалярної операції за такт.

З виходом 6 серії, під кодовим ім'ям (Nothern Islands), а саме чіпів Cayman, вирішили відмовитися від додаткового, п'ятого ALU (T-unit), який відповідав за виконання складних завдань.

Тепер цю роль можуть виконувати три з чотирьох, що залишилися блоків. Це дозволило розвантажити диспетчер потоків (Ultra-Threaded Dispatch Processor), яких в придачу стало вдвічі більше для поліпшення роботи з геометрією і тесселяції, які були слабкою стороною 5 серії. Плюс до всього, дозволяє заощадити на площі ядра і транзисторному бюджеті при тій же ефективності.

Після шостої серії, робота в напрямку розвитку VLIW закінчилася, з огляду на її слабкою гнучкості і тривалого простою через залежностей внутрішніх блоків один від одного (особливо векторні операції). На перший план вийшла абсолютно нова архітектура Graphics Core Next.

Движок SIMD, змінюється обчислювальним блоком Compute Unit (CU), що дозволяє значно підняти рівень ефективності та продуктивності архітектури. Кожен ПП, тепер може незалежно виконувати векторні і скалярні операції, так як для них ввели роздільні блоки управління, які більш ефективно розподіляють ресурси між вільними блоками. В цілому, архітектура починає набувати дещо які передумови скалярною архітектури від NVidia, яка відрізняється простотою і ефективністю.

Першим чіпом з новою архітектурою став GPU Tahiti на якому будуються AMD Radeon HD 7970/7950. Компанія планує випустити і середній клас на новій архітектурі.

Тепер розглянемо базову, скалярную архітектуру NVidia.

Як ми бачимо, кожен універсальний процесор ( CUDA core ), За такт виконує 1 скалярную операцію і 1 векторну. Це дозволяє домогтися максимальної плавності. Там де багато векторних і скалярних операцій, відеокарти AMD з архітектурою VLIW поступаються, так як вони не здатні завантажити роботою свої блоки каквідеокарти NVidia.

Припустимо вибір припав між Radeon HD 5870 і GeForce GTX 480.

У першій 1600пп, у другій 480 уніфікованих блоків.

Рахуємо: 16005 = 320 суперскалярні блоків, у Radeon HD 5870.

Тобто за такт відеокарта від AMD, виконує від 320 до 1600 скалярних операцій і від 0 до 320 плаваючих векторних, в залежності від характеру завдання.

А при подвоєною частотою шейдерного домену, карта на архітектурі Fermi, теоретично повинна виконувати 960 векторних і 960 скалярних операцій за такт.

Однак Radeon має вигіднішу частоту, ніж карта з «зеленого табору" (700 проти 850). Так що, такі показники NVidia, теоретично повинні бути як при частоті роботи шейдерного домену на частоті 1700мгц (850 x 2 = 1700), а це не так. При частоті 1 401 МГц, GTX 480 видає ~ 700 векторних і ~ 700 скалярних операцій за такт.

* Не варто покладатися на достовірність даних обчислень, вони носять лише теоретичний характер. До того ж це твердження не діє з 6-ї серії Radeon, починаючи із чіпів Cayman.

За рахунок того, що максимальна кількість векторних і скалярних операцій виконується однакова кількість, архітектура NVidia має кращу плавність в складних сценах, ніж AMD VLIW (<5 series).

Цінові категорії і що ми отримуємо, якщо купуємо відеокарту серією молодшого віку.

Інженери AMD, не замислюючись ріжуть половину піксельних процесорів, шину пам'яті і частина ROP 's поколінню карт, з сегмента на клас нижче. Наприклад Radeon HD 5870 має 1600пп, шину 256 bit, а в 577 0, всього цього залишилося рівно половина - 800, і шина пам'яті 128 bit. Така сама ситуація триває і до самих бюджетних відеокарт. Отже, завжди краще буде придбати слабшу відеокарту з 58 ** серії, ніж найстаршу з серії 57 **.

У інженерів NVidia, не багато інший підхід. Плавно, обрізається шина пам'яті, універсальні конвеєри, ROP 's, піксельні конвеєри. Але так само і знижуються частоти, які при належній системі охолодження, можна трохи компенсувати розгоном. Трохи дивно, що не навпаки, як це робить AMD, підвищуючи частоти на картах з обрізаним кількістю виконавчих елементів.

Підхід AMD більш вигідний виробнику, підхід NVidia - покупцеві.

Згадка про драйвери.

Саме через особливості суперскалярной архітектури VLIW, драйвера від AMD, доводиться постійно оптимізувати, щоб відеокарта розуміла, коли їй потрібно використовувати вектори або скаляри максимально ефективно.

Уніфіковані драйвера від NVidia більш несприйнятливі до різних движків ігор, завдяки тому, що інженери NVidia найчастіше вже при розробці гри оптимізують її під архітектуру своїх відео чіпів і драйверів. Також варто відзначити, що при їх установці і видаленні не виникає ніяких проблем, які притаманні драйверам від AMD.

Драйвера NVidia можна встановлювати прямо на старі, без видалення та без чисток реєстру. Сподіваємося, що програмісти AMD будуть рухатися в тому ж напрямку. З'явилася можливість, завантажувати «фікси» для драйверів Catalyst, які виходять незадовго до появи гри в продажу або трохи пізніше. Вже що то. А з виходом нової архітектури Graphics Core Next, робота по оптимізації драйверів значно полегшиться.

Піксельні конвеєри, TMU, ROP.

Також, дуже важливо число піксельних конвеєрів і TMU (блок накладення текстури), їх кількість особливо важливо при високій роздільній здатності і при використанні анізотропної фільтрації текстур (важливі піксельні конвеєри), використанні високої якості текстур і високих налаштувань анізотропної фільтрації (важливі TMU).

Кількість блоків ROP (блоки растрових операцій), в основному впливають на продуктивність згладжування, але при їх нестачі може бути втрата загальної продуктивності. Чим їх більше, тим непомітніше впливатиме згладжування на кількість кадрів секунду. Так само, на продуктивність згладжування, істотно впливає обсяг відеопам'яті.

Обсяг, частота і розрядність шини пам'яті.

Чим більше відеопам'яті у відеокарти, тим краще. Однак не варто купуватися на великий обсяг.

Як часто буває, на відносно слабкі відеокарти, ставлять неймовірні об'єми відеопам'яті, так ще й повільної (наприклад на GeForce 8500 GT, деякі OEM виробники ставлять по 2 Гб DDR 2 відеопам'яті). Від цього відеокарта не злетить, і продуктивності не додасться.

* В порівнянні з 8500 GT 512 мб

Набагато кращим варіантом, буде взяти відеокарту з більш швидкою пам'яттю, але меншим обсягом. Наприклад, якщо вибір стоїть: взяти 9800 GT з 512 або 1024 мб пам'яті, з частотою 1000МГц і 900МГц відповідно, то краще буде взяти 9800 GT з 512 мб пам'яті. Тим більше відеокарта такого рівня не потребує відеопам'яті більше ніж 512 мб.

Пропускна здатність пам'яті - це головне в продуктивності підсистеми відеопам'яті, яка найважливішим чином впливає на продуктивність відеокарти в цілому. Вимірюється в Гб / c (гігабайт в секунду).

Наприклад зараз, активно використовується відеопам'ять типу GDDR 5, у якій набагато вище частотний потенціал, ніж у GDDR 3, і відповідно біліше висока пропускна здатність.

Однак частота це далеко не все. Другим важливим фактором, є розрядність шини пам'яті. Чим вище розрядність, тим швидше пам'ять.

Наприклад, пам'ять з частотою 1000МГц і шиною 256 bit, буде рівно в 2 рази швидше пам'яті 1000МГц і шиною 128 bit. Чим більше розрядність - тим швидше пам'ять. Найширша шина пам'яті з існуючих - це монструозність 896 bit (448 x 2) на відеокарті GeForce GTX 295. Однак в ній використовується пам'ять GDDR 3, що суттєво погіршує пропускну здатність (менше ефективна частота) в порівнянні з GDDR 5. Тому, її пропускна здатність, навіть трохи нижче, ніж у Radeon HD 5970 з 512 bit (256 x 2), але з GDDR 5.

Система охолодження.

Чим ефективніше система охолодження, тим менше шанс, що ваша відеокарта вийде з ладу. Карта буде менше перегріватися, що поліпшить загальну стабільність системи, значно збільшить термін служби, а так само підвищить розгінний потенціал.

Випускаються, готові з истема про хлажденіе відеокарт бувають двох варіацій.

Референсні (від виробника) і альтернативні (від партнерів виробника). Як правило, референсні карти мають турбінне ( бловер , Blower) виконання, і зазвичай дуже надійні. Щодо шумні, не завжди так ефективні, як альтернативні СО від партнерів виробника і сильніше забиваються пилом. Хоча при використанні випарної камери , Бловерние системи охолодження відеокарт дуже ефективні і тихі. Якщо невеликий шум при навантаженні вас не турбує, і ви не будете ставити рекордів в розгоні, референсні системи охолодження - більш вигідна. Зазвичай, партнери виробників, обклеюють їх наклейками зі своїми логотипами, зміни можливі лише в BIOS-е відеокарти (регулювання оборотів вентилятора), тому деякі карти ідентичні за дизайном, але від різних виробників, гучніше або гаряче своїх побратимів і навпаки. У кожного з виробників, свої переваги і гарантійні умови. Тому, деякі жертвують тишею для більшої стабільності і довговічності.

Якщо ж вам важлива тиша, то варто звернути увагу на альтернативні системи охолодження підвищеної ефективності, з меншим рівнем шуму (наприклад Vapor - x, IceQ, Twin Frozr , DirectCu), або ж вибрати відеокарту з пасивною системою охолодження, яких зараз все більше.

* Порада: не забувайте раз на рік-два, міняти термоінтерфейс, особливо на СО з технологією прямого контакту теплових трубок. Термопаста застигає, утворюючи шар, погано проводить тепло, що веде до перегріву відеокарти.

Енергоспоживання відеокарти.

Дуже важлива характеристика при виборі, так як відеокарта є дуже ненажерливим компонентом комп'ютера, якщо не найненажерливішим. Топові відеокарти іноді наближаються до позначки 300W. Тому при виборі, слід враховувати, чи здатний ваш блок живлення забезпечити відеокарті стабільне живлення. Інакше система може або не запуститися через невідповідність напруги при проходженні POST, можуть з'явитися нестабільності в роботі і несподівані виключення, перезавантаження або перегрів компонентів комп'ютера, або блок живлення може просто згоріти.

На сайті виробника або коробці відеокарти, написані мінімальні характеристики, серед яких мінімальна потужність блоку живлення. Дані значення написані для будь-яких блоків, в тому числі і китайських. Якщо ви впевнені що у вас якісний блок живлення, можна відняти від цього значення 50-100W.

Побічно визначити енергоспоживання можна за кількістю додаткових роз'ємів для живлення на відеокарті.

Жодного - менше 75 W, один 6 pin до 150 W, два 6 pin до 225 W, 8- pin + 6 pin - до 300 W. Переконайтеся що ваш блок має необхідні роз'єми або щоб в комплекті були перехідники під 4-х Штиркові molex -и. Або докупити їх, вони вільно продаються в комп'ютерних магазинах.

Недолік харчування відеокарти може привести до її перегріву, появи артефактів і виходу її системи живлення з ладу. Відкрите NVidia, при недоліку харчування можуть почати попереджати повідомленнями типу: «відео драйвер перестав відповідати і був відновлений» або «спочатку слід підключити харчування до відеокарти».

Високе енергоспоживання = велике тепловиділення. Якщо ваша відеокарта споживає багато енергії, подбайте про додаткові вентилятори на вдув і видув на корпусі. Або як тимчасовий захід - відкрийте бічну кришку. Постійно висока температура в корпусі - згубно впливає на строк служби всіх компонентів починаючи материнською платою, закінчуючи жорстким диском .

Роз'єми.

Коли ви вже визначилися з відеокартою, увагу варто звернути й на роз'єми.

Пам'ятайте, що якщо у вас монітор з роздільною здатністю вище, ніж 1680х1050 або в планах його покупка, то вам потрібні роз'єми DVI або Display Port . аналоговий D - Sub VGA , При більш високій роздільній здатності, не забезпечує потрібної швидкості передачі сигналу, і можуть з'явитися каламутності на певних ділянках зображення і нечіткості.

Якщо у вас монітор з матрицею P- IPS або з підтримкою 30 бітного кольору (1.07 млрд.), то вам обов'язково знадобиться DisplayPort на відеокарті для розкриття його потенціалу. Тільки DisplayPort підтримує передачу 30 бітної глибини кольору.

* Достовірно невідомо, чи підтримують передачу 30 біт, ігрові відеокарти, але наявність DisplayPort говорить про можливу підтримку. У специфікаціях підтримка, заявлена тільки у професійних відеокарт AMD FirePro і NVidia Quadro.

Дуже добре якщо є HDMI . Ніколи не знаєш, що може стати в нагоді і краще бути до цього готовим. Раптом вам знадобиться вивести сигнал з ресивера. До речі, HDMI і DVI сумісні через простий перехідник і практично без проблем.

Висновки.

На цьом все. Не встигли почати, вже закінчуємо. Так як стаття визначає основні, загальні поняття, вона вийшла не надто довгою.

Проте, всі найбільш важливі моменти для вибору якісної і продуктивної відеокарти описані.

1. Питання віри.

2. Цінова категорія.

3. Кількість виконавчих блоків (TMU, ROP і т.д).

4. Обсяг, частота і розрядність шини пам'яті.

5. Дізнатися підійде карта за рівнем енергоспоживання.

5. Система охолодження.

6. Роз'єми.

Сподіваємося, з цими знаннями, ви зможете відповідно до ваших вимог, вибрати відеокарту.

Вдалого вам вибору!