Урок # 63 Видеокарта


 

Здравствуйте, уважаемые читатели моего блога.

На этом уроке поговорим об устройстве, которое отвечает за оформление графической части компьютера. На предыдущем уроке рассмотрели оперативную память.

видеокарта

видеокарта

Работа с графикой, одна из самых трудных задач, которые приходится решать современному компьютеру. Сложные изображения, миллионы цветов и оттенков... Поэтому нет ничего удивительного в том, что для этой работы приходится устанавливать в компьютер фактически второй мощный процессор. Видеокарта является разгрузчиком процессора. Не будь видеокарты, любой процессор превратился бы в очень медленный «агрегат» по обработке информации. Никакое быстродействие ему не помогло бы, так как обработка графики съедала бы все ресурсы.

От «чайника» до пользователя-эксперта — всего за 25 часов!

Мало этого: для некоторых видов вычислений процессор видеокарты развивает такую прыть, что и десять обычных процессоров не догонят. В первую очередь это касается вычислений с «плавающей точкой»? которые как раз и применяются при визуализации трехмерных объектов. Новые видеокарты NVIDIA способны выполнить около триллиона операций с плавающей точкой в секунду (эта величина называется «терафлопс»), в то время как процессоры Core 2 Duo с трудом тянут несколько сотен миллионов таких операций.

Такому богатству мы обязаны трехмерным играм. До появления трехмерных игр видеокарта занимала скромное положение в компьютере и особой мощности не требовалось.

Трехмерная эра началась в 1994 году, с момента появления на компьютерной арене 3Dfx Interactive: именно она представила первый 3D ускоритель, который нужно было устанавливать на компьютер в дополнение к отдельной видеокарте. А через три года о себе заявила компания NVIDIA, которая смогла внедрить "3D — считалку " в обычные видеокарты. На сегодняшний день NVIDIA является главным производителем видеокарт.

Видеокарта превратилась в одну из самых важных железяк в компьютере. И похожа видеокарта на мини компьютер. Видеокарта имеет собственную оперативную память, процессор, кулер, радиатор, собственную информационную магистраль и собственный разъем. И стоит современная, навороченная видеокарта не меньше простого компьютера.

Чтобы создать на мониторе объемное и правдоподобное изображение видеокарте приходиться выполнять кучу сложных операций. сначала надо построить сетку картинки из множества точек. Затем на эту сетку накладываются куски — «элементы». Получается чешуйчатая страшила, которую шлифуют, сглаживая углы. Этим занимаются инструменты, которых называют «шейдеры». Наконец на получившуюся «болванку» накладываются цветные текстуры, имитирующие любую поверхность — от кожи, до водной глади. И плюс ко всему этому художеству добавляют разные улучшения (билинейная и трилинейная фильтрация), которые придают фигуре окончательный хороший вид.

Даже если бы речь шла о простой, неподвижной фигуре, было бы ясно, что задача перед видеокартой стоит не из легких. Но современная видеокарта должна уметь просчитывать всю эту гору операций в динамике и быть готовой показать объект с любой точки: сверху, сбоку и иногда даже снизу. Сдвинулись вы в игрушке на сантиметр и трехмерный объект будет выглядеть несколько иначе. При этом видеокарта должна высчитывать не только две пространственные координаты для каждого пикселя, но и третью, которая характеризует удаленность объекта от наблюдателя... И тут нам на помощь приходят шейдеры, только другого типа- вершинные. Именно они позволяют сделать пейзаж игры и ее героев «живыми» в динамике. Красиво развеваются волосы героя, трава под ногами колышется, и ветер играет листвой на деревьях — всему этому мы обязаны вершинным шейдерам.

Видеокарта способна заняться и другими полезными вещами, кроме игрушек. Она отвечает за фильмы. Аппаратное декодирование видеофильма высокого разрешения (HD) — обязательная «фишка» всех модных видеокарт. Кроме того, и у ATI, и у NVIDIA имеются технологии для улучшения качества изображения (соответственно AVIVO HD и Pure Video HD).

У видеокарт есть и другая работа — в сфере искусства. Когда вы крутите на компьютере свежескачанный с интернета фильм с участием какого-либо супер героя, все его выкрутасы выводит на экран именно видеокарта. И не просто выводит но и отчасти, просчитывает, так как фильмы в сжатых форматах содержат не 32 кадра в секунду, а намного меньше. Эти кадры называются «ключевыми», а начинка остальных рассчитывается по особым алгоритмам. И этот алгоритм — не единственный, применяемый при сжатии видео, так что и здесь хватит для видеокарты работы хватит с лихвой. Сегодня поддержка аппаратного декодирования видео высокого качества (HD) обязательна для любой видеокарты. Кроме того, карточки NVIDIA с поддержкой технологии CUDA могут помогать центральному процессору и при сжатии видео. Технология CUDA используется используется лишь в некоторых видеомонтажных программах для сжатия все тех же фильмов в новомодные HD-форматы.

Надеюсь, теперь стало понятно, что деньги на крутую видеокарту мы с вами тратим не просто так... а с шумом, треском и красивыми спецэффектами. Перейдем к практике.

Чипсет и производитель.

Как и в случае с системными платами, не стоит ориентироваться на производителя видеокарт вроде этих: Asus, Gigabyte, PALIT или ZOTAC. Важно то, на основе какого набора микросхем она сделана. В этом случае варианты выбора видеокарт сужаются, так как графические чипы для «массовых» домашних видеокарт выпускают всего две компании — NVIDIA и ATI (входит в состав концерна AMD). Соотношение сил в этой паре все время меняется. Долгое время компания NVIDIA лидерствовала и важничала в производстве видеокарт. Установившийся статус кво компании был нарушен вначале 2010 года, когда компания ATI взяла верх со своей пятой серией чипов, поддерживающих Direct X 11, а NVIDIA опоздала с выпуском аналогичного чипсета Fermi. Своему конкуренту NVIDIA не уступала уже давно, и не спала ситуацию даже сенсационная технология 3D Vision, ставшая особенно популярной после успеха трехмерного фильма «Аватар». В настоящий момент видеокарты на базе чипсетов ATI более интересны.

Однако в ассортименте каждой фирмы есть чипы различного класса, производительность которых может различаться в несколько раз. Хорошие разработки конца 2010 года начала 2011 года — GTX4xxx от NVIDIA и RADEON HD 5xxx. В модельном ряду можно найти как бюджетный чип GTX460, видеокарты на базе которых стоят недорого, так и дорогостоящие GTX490.

Бюджетные модели отличаются от высококачественных видеокарт более низкой частотой работы ядра и оперативной памяти. В некоторых случаях разрядностью шины памяти, в результате чего производительность видеокарты значительно падает... Ну а главное различие между платами заключается в количестве потоковых процессоров (шейдеров) о которых говорилось выше.

 Объем и тип оперативной памяти видеокарты

Все современные модели видеокарт оснащены, как минимум 512 Мб памяти. Для полноценной работы с двух мерной графикой используется одна четверть этой памяти, а при работе с трехмерным изображением оперативная память видеокарты заполняется до отказа. В памяти видеокарты находятся текстуры, которым обтягивается в играх трехмерный каркас. Чем больше этой памяти, тем лучше будут выглядеть персонажи в компьютерных играх. И не только в играх. 256 Мб памяти требует трехмерный рабочий стол с windows 7. Поэтому объем оперативной памяти видеокарты должен быть не менее 1024 Мб, а для игр оперативка должна быть не меньше 2048 Мб.

Не менее важен и тип используемой памяти. На недорогие модели видеокарт устанавливается память GDDR3, а на самые «продвинутые» платы более быстрая GDDR5. Интересно, что модели видеокарт, собранные разными производителями на основе одного и того же чипсета, могут оснащаться различными типами оперативной памяти — за счет этого их быстродействие может различаться на десятки процентов.

 Поддержка стандартов и технологий.

Обычно для того, чтобы понять, какие игровые спецэффекты и технологии поддерживаются видеокартой, достаточно назвать версию DirectX, под которую она «заточена». DirectX — это встроенный в Windows специальный программный комплекс, который в частности, отвечает за поддержку всякой мультимедийной дребедени: объемного звука, трехмерных спецэффектов и так далее. Большинство массовых видеокарт сегодня поддерживает эффекты DirectX10, и этого вполне достаточно. А в windows 7 встроен уже DirectX11, значит стоит задуматься над видеокартой с поддержкой этого стандарта.

Еще одна модная фишка, которой могут похвастаться только карточки на чипе NVIDIA — поддержка технологии расчета физических эффектов PhysX. Эта штука отвечает за ускорение моделирования всевозможных спецэффектов типа тумана, взрыва, дыма и других сложных текстур. Это отвечает за ускорение, то есть если видеокарта не поддерживает PhysX, то это не значит, что не будет этих спецэффектов. Разумеется нет, просто придется забрать немало производительности на это с видеокарты. Хит с 2010 года — технология объемного изображения «3D Vision» — пока что поддерживается платами NVIDIA. Учтите, что для того, чтоб наслаждаться объемными фильмами и играми вам нужны еще и специальные очки с поддержкой этой технологии, а также соответствующий монитор.

Игрушки нас могут не интересовать вообще, а вот возможность аппаратного ускорения видео и другие мультимедийные «примочки» волнуют наверняка. Проще всего с ускорением: все платы как NVIDIA, так и ATI, могут перевалить на свой  многострадальный чип часть работы по раскодированию видео в форматах MPEG 2 (DVD), DivX и высокочеткого Н264.

Наконец, обладателям плат от NVIDIA доступна и технология CUDA, о которой говорили выше.

Разъемы видеокарты

На любой современной видеокарте вы найдете несколько разъемов для подключения монитора:

  • Аналоговый разъем VGA для подключения к внешнему монитору. Используется только для подключения мониторов с маленькой диагональю (до 19 дюймов).
  • Цифровой разъем DVI идеален для подключения современных мониторов с диагональю 19 дюймов. На современных видеокартах обычно устанавливаются два таких разъема. Второй особо не нужен. Второй разъем будет нужен только при подключении монитора с диагональю в 30 дюймов, так как один разъем не справиться с передачей данных.
  • Модный и супер продвинутый разъем DisplayPort. Он прижился только на компьютерах от компании Apple
  • Цифровой выход HDMI для подключения к плазменным панелям и ЖК-телевизорам.

видеокартаРазгон видеокарты

Что делать если ваша дешевая видеокарта плетется по жизни медленнее, чем черепаха, а вам хочется выжать из видеокарты большую скорость. В этом случае лучше поменять видеокарту, так как чудес не бывает и установленная видеокарта каким-то чудом не станет скоростной. И поэтому нужно установить видеокарту совместимую с вашей системной платой и процессором.

И еще одна рекомендация, не забывайте обновлять драйвера оборудования вашего компьютера. От этого тоже многое зависит.

На этом закончу описание видеокарты.

Узнайте здесь, почему вам нужно стать читателем этого блога?

Перейти на главную страницу

Посмотрите видео про устройство видеокарты

Понравилась статья? Получай обновления блога на e-mail:

Введите Ваш email адрес:

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

Оставить комментарий

Каждому оставившему комментарий, книга "Windows 7 и MS Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу." в подарок!

самоучитель работы на компьютере

Книга научит основам работы на компьютере. Этих начальных знаний достаточно, чтоб начать уверенно работать на компьютере.