Устройство современной видеокарты

Железка или компонент

Для того чтобы микропроцессор видеоадаптера мог работать с видеопотоком, необходимо устанавливать драйвера на видеокарту. Это специальные программы, единоразово устанавливаемые в операционной системе и позволяющие компьютеру взаимодействовать с данным классом устройств. Без программного обеспечения даже самая современная видеокарта является всего лишь набором электронных элементов. Для Geforce скачать эти программы можно с сайта NVidia, указав модель чипа и операционную систему. Для линейки Radeon все аналогично: поиск драйвера должен выполняться на страничке AMD.

Что делают интегрированная и дискретная видеокарты

Значение каждой видеокарты в ноутбуке – обсчитывание графической информации и формирование сигнала в целях отображения изображения на дисплее. Но их функции существенно различаются:

• Интегрированная.По производительности существенно слабее дискретной. Задачей является экономии электроэнергии. Незначительно истощает заряд аккумулятора. Разработчики получат возможность, не понижая показатели автономности, снизить вес изделия.
• Дискретная. Обладает наибольшими преимуществами в игровых приложениях. Наилучшие видеокарты для ноутбуков способны без труда удовлетворять нужды наиболее требовательных приложений.

Заменив дискретную видеокарту на иную модель, которую возможно монтировать в то либо иное изделие, легко существенно поднять производительность в игровых приложениях. С встроенным чипом все намного труднее. Часть изделий предполагает замену на более производительный, прочие не предоставляют подобной опции.

Специальные утилиты

h2<dp>4,0,0,0,0—>

p, blockquote<dp>10,1,0,0,0—>

CPU‑Z

h3<dp>1,0,0,0,0—>

Небольшая, но крайне полезная утилита. Для чего может пригодиться эта программа? Она не умеет ничего, кроме как собирать характеристики всех компонентов компьютера. Замечено, что утилита работает даже тогда, когда аналогичный софт выдает ошибки.

p, blockquote<dp>11,0,0,0,0—>

Для определения интересующего параметра, запустите программу, откройте вкладку Graphics и в выпадающем меню выберите соответствующий девайс. Если карта установлена всего одна, выбор будет невозможен. В разделе Memory указаны тип и объем используемой графической памяти.

p, blockquote<dp>12,0,0,0,0—>

Speccy

h3<dp>2,0,0,0,0—>

В отличие от предыдущего варианта, эта утилита уже русифицирована. Она также распространяется бесплатно. Вся информация о видеокарте становится доступна сразу же после запуска программы в разделе «Графические устройства». Более детальные данные можно собрать, перейдя в одноименную вкладку в главном меню.

p, blockquote<dp>13,0,0,0,0—>

AIDA 64

h3<dp>3,0,0,0,0—>

Одна из самых популярных программ для точной диагностики компьютера, созданная на базе кода легендарного Everest.

p, blockquote<dp>14,0,0,0,0—>

Для просмотра характеристик видеокарты, после запуска программы, перейдите в раздел «Отображение», после чего во вкладку «Видео Windows» и выберите интересующий девайс в списке. Или же, как на картинке выше.

p, blockquote<dp>15,0,0,1,0—> h2<dp>5,0,0,0,0—>

Как видите, узнать, сколько видеопамяти используется на компьютере, не сложно – один из вышеперечисленных способов гарантированно покажет точный результат. Можно ли добавить видеопамяти, зависит от самого графического ускорителя.

p, blockquote<dp>16,0,0,0,0—>

Интегрированные видеокарты «отбирают» у операционной системы часть оперативной памяти под собственные нужды. Теоретически, если установить больше оперативки, то и видеокарта сможет использовать больше. На практике же это почти ничего не даст: если игры лагали, они продолжат лагать, так как на качество графики влияют совсем другие характеристики.

p, blockquote<dp>17,0,0,0,0—>

Увеличение объема дискретной видеокарты невозможно. Это – девайс, разработанный по конкретной схеме и у которого чип памяти припаян наглухо. Если параметры карты не дотягивают до ваших потребностей, единственный выход – апгрейд компа или покупка нового.

p, blockquote<dp>18,0,0,0,0—>

Также для вас могут оказаться полезными публикации «Для чего нужна мощная карта кроме игр» и «Лучшая бюджетная модель 2018 года». Не забывайте расшарить этот пост в социальные сети. А для того чтобы не пропустить следующий пост, можете подписаться на обновления блога. Увидимся, до завтра!

p, blockquote<dp>19,0,0,0,0—> p, blockquote<dp>20,0,0,0,0—> p, blockquote<dp>21,0,0,0,1—>

after—></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp>

Здравствуйте!

Перед тем, как рассмотреть этот вопрос, я бы хотел обратить ваше внимание, что напрямую производительность видеокарты не зависит от ее объема видеопамяти (можете удостовериться сами, при помощи результатов тестов). К тому же, компьютерные игры зависят не только от работы видеокарты: не редкость, когда они тормозят из-за «не нормальной» работы жесткого диска

Вообще, про тормоза и лаги в играх у меня на блоге есть отдельная статья. Рекомендую!

К тому же, компьютерные игры зависят не только от работы видеокарты: не редкость, когда они тормозят из-за «не нормальной» работы жесткого диска. Вообще, про тормоза и лаги в играх у меня на блоге есть отдельная статья. Рекомендую!

Ладно лирики, теперь конкретно по теме вопроса…

Вам нужна дискретная видеокарта, если…

…вы геймер. Игры требуют мощных средств обработки графики, так что готовьте деньги. Разве что вы играете в «браузерки» и разные «веселые фермы». Серьезная игра, установленная на ПК, гораздо шустрее пойдет на дискретной видеокарте, которая не будет занята ничем, кроме отрисовки графики игры. Кстати, производители дискретных видеокарт постоянно оптимизируют свои продукты под требования новых игр, выходящих для ПК, так что для дискретной видеокарты желательно регулярно обновлять драйвера.

…вы дизайнер, фотограф, художник, инженер-проектировщик или видеопродюсер (или видеоблогер). Рендеринг видео и чертежей, загрузка цифровой графики высокого разрешения и обработка ее фильтрами — все это гораздо быстрее делает дискретная видеокарта. Профессиональная работа с графикой требует отдельного средства для ее обработки: более того, часто даже ее возможностей не хватает, и графическая программа слегка «влезает» в вашу основную оперативную память, используя ее ресурсы — так что позаботьтесь, чтобы ОЗУ в вашем компьютере тоже было достаточно.

Как мы уже говорили, дискретные видеокарты достаточно дороги. Впрочем, вы можете купить неплохой вариант, уложившись в 10 000 рублей:

Конструктивное исполнение

Современные видеокарты могут быть дискретными и встроенными. Первые – это специальные платы, на которых размещен микропроцессор, память, вспомогательные элементы и система охлаждения. Для сопряжения с материнской платой предусмотрен набор скользящих контактов, вставляемый в специальный разъем. Данные решения называются дискретными. Но что такое видеокарта встроенная? Прогресс в области миниатюризации электронных элементов позволил включить вычислительный блок видеоадаптера в состав центрального микропроцессора. Добавив управляющую логику и организовав механизм работы с памятью, стало возможным отказаться от необходимости использовать в составе компьютера отдельную специализированную плату.

Виды видеокарт

Существует два основных вида видеокарт – встроенная и дискретная. В конце концов, давайте разберем каждый вид по отдельности.

Встроенная видеокарта

Данный вид видеокарт отличается тем, что он уже встроен либо в материнскую плату, либо в центральный процессор ПК. И более современный вариант такой сборки – встраивать видеокарту в центральный процессор. Как следствие увидеть такую видеокарту тоже достаточно просто, сняв крышку от системного блока или задник.

Плюсы:

• Низкая стоимость, заложенная в стоимость платы или ЦП.
• Удобство пользования. От вас не требуется никаких вмешательств – включаем ПК и работаем.
• Малое потребление энергии. Что очень удобно для портативных устройств по типу ноутбуков.
• Минимальное шумовыделение. Это происходит за счет того, что они не имеют собственных вентиляторов.

Минусы:

• Достаточно невысокая производительность.
• Хромает качество выводимых изображений.
• Невозможность замены или ремонта без замены устройства, в который она встроена.
• Не имеет собственную видеопамять. В следствие чего используется ОЗУ вашего компьютера.
• Нагрев центрального процессора или материнской платы.

Таким образом, такой вид видеокарт подходит в основном для работы на ПК, а не для «тяжелых» игр. Поэтому они не подойдут для увесистых программ и различной сложной графики. Однако с относительно простыми играми и программным обеспечением такая видеокарта может с легкость справиться.

Дискретная видеокарта

Дискретная видеокарта – представляет собой отдельное устройство, со всеми необходимыми компонентами. Также имеет собственную систему охлаждения в виде кулера, радиаторов и системы питания. Кроме того в такой видеокарте имеются видеовыходы/коннекторы, которые во встроенной отсутствуют.

Плюсы:

• Высокая производительность.
• Выводимая графика самого высокого качества.
• Наличие видеовыходов, а, следовательно, возможность подключать несколько мониторов.
• Возможность замены или ремонта при поломке.
• Можно использовать сразу 2 видеокарты на вашем устройстве.
• Можно использовать для увеличения вычислительной мощности самого центрального процессора ПК.

Минусы:

• Высокая цена.
• Большое энергопотребление.
• Высокое шумовыделение из-за наличия охлаждающей системы.
• Может быть несовместима с конкретными видами мониторов.

В итоге мы получаем, что дискретная видеокарта намного лучше встроенной. Однако к сожалению не каждый рядовой пользователь сможет ее себе позволить в виду высокой цены – от 400 долларов и выше.

Существует и еще один вид видеокарт – внешний – а именно USB-видеокарта. Она подключается компьютеру и монитору через USB-кабель и работает как вспомогательная.

Плюсы:

• Низкая цена.
• Удобство в использовании.

Минусы:

Минимальная производительность.

За счет минимальной производительности, данный тип видеокарт и используется как вспомогательный видеоадаптер.

3D-ускорители

Сам термин 3D-ускоритель формально означает дополнительную плату расширения, выполняющую вспомогательные функции ускорения формирования трехмерной графики. Отображение результата в виде 2D изображения и передача её на монитор не является задачей 3D-ускорителя. В современном понимании 3D-ускорители в виде отдельного устройства практически не встречаются. Почти любая (кроме узкоспециализированных) современная видеокарта, в том числе и современные интегрированные графические адаптеры в составе процессоров и системной логики, выполняют аппаратное ускорение отображения двухмерной и трехмерной графики.

Настоящим прорывом на рынке 3D-ускорителей и видеокарт с аппаратным ускорением 3D-графики стал 1996 год. Именно этот год стал годом массового внедрения и популяризации аппаратной 3D-графики на IBM PC-совместимых компьютерах. В этому году появляются новые графические решения от 3DLabs, Matrox, ATI Technologies, S3, Rendition, Chromatic Research, Number Nine Visual Technology, Trident, PowerVR. И хотя на основе этих графических процессоров в этом году выходит множество как 3D-ускорителей, так и полноценных видеокарт с функций ускорения 3D-графики, главным событием становится выпуск 3D-ускорителей на основе набора чипов 3Dfx Voodoo Graphics. Компания 3dfx Interactive до этого производившая специализированные 3D-ускорители для аркадных автоматов представила набор чипов для рынка IBM PC-совместимых компьютеров. Скорость и качество рендеринга трехмерных сцен выполненных картами Voodoo Graphics были на уровне современных игровых автоматов, и большинство производителей видеокарт начали выпуск 3D-ускорителей на основе набора Voodoo Graphics, а вскоре и большинство производителей компьютерных игр поддержали Voodoo Graphics и выпустили новые игры для IBM PC-совместимых компьютеров с совершенно новым уровнем 3D-графики. Произошел взрыв интереса к 3D-играм и соответственно к 3D-ускорителям.

Разъем PCI

Графические карты соединяются с компьютером через разъем на материнской плате. По нему подается питание и происходит обмен данными с процессором. Мощные видеокарты часто используют больше энергии, чем позволяет системная плата, поэтому они снабжаются разъемом для прямого соединения с блоком питания.

Подключение обычно производится через интерфейсы PCI, AGP и PCI Express (PCIe). Последний является наиболее современным и обеспечивает наибольшую скорость передачи данных между картой и материнской платой. PCIe поддерживает использование нескольких ускорителей графики одновременно.

Выбор правильного ноутбука

На данный момент каждый производитель пытается представить изделия в различных ценовых диапазонах, которые рассчитаны на конкретную аудиторию. Среди моделей покупателю требуется подобрать наилучшее. Когда хочется сэкономить и позднее монтировать более производительную видеокарту, следует надлежащим образом подобрать модель:

• Вид процессора. Чтобы видеокарта смогла показать весь потенциал, ее не следует монтировать в систему с малопроизводительным процессором. Рекомендовано приобретать ноутбук с чипом не менее Intel Core i5.
• Напряжение процессора. Большая часть видеокарт нуждаются в стандартном питании. Монтированные в систему с недостаточным напряжением не смогут продемонстрировать весь потенциал. Разновидность питания возможно выявить по маркировке класса процессора.
• Интегрированное видео. Когда у изделия есть опция установления дискретной карты, рекомендовано выбрать изделие с более продвинутым графическим адаптером.

На сегодняшний день на рынке видеокарт происходит конкурентная борьба. Зачастую для ноутбука используются видеокарты от производителей NVIDIA. На большинстве сайтов в сети есть таблица, где перечисляются данные тестов для большого количества изделий от этого разработчика. Но видеокарты AMD Radeon не следует отбрасывать в сторону.

Вам хватит встроенной видеокарты…

…если вы используете компьютер для несложных задач: серфинга в Интернете, работы с текстами, просмотра кино. Также это решение для вас, если вы хотите приобрести недорогой ноутбук, ведь встроенная графика дешевле.

Если Вы ищете ноутбук для работы или учебы, то с целью экономии денег приобретайте модели со встроенными видеокартами. Нет никакой нужды переплачивать за дискретную, если только для работы вам не требуются «тяжелые» графические приложения, типа Photoshop, AutoCad или Adobe Premiere. Вот в этом ноутбуке целых две интегрированных видеокарты — AMD Radeon R5 M420 и Intel HD Graphics 620:

Как выглядит дискретная видеокарта

Дискретная видеокарта — это интегральная схема, на которой установлены отдельные (дискретные) элементы. Это модули памяти, резисторы, индукторы, чипы и т.д. Такой графический адаптер не интегрирован с основным чипом системной логики — центральным процессором.

В системных блоках дискретная видеокарта, как правило, вставляется в слот на материнской плате. В ноутбуках может быть распаяна на материнской плате, но всё же использует собственные компоненты и ресурсы.

Так как дискретная видеокарта сильно греется при высоких нагрузках, на неё устанавливается дополнительное охлаждение. Это радиаторы и вентиляторы, а также современные системы жидкостного охлаждения, которые могут охватывать и материнскую плату с центральным процессором.

Где находится видеокарта?

Чаще всего необходимость в поиске видеокарты возникает в случае замены старого видеоадаптера на новый или же в случае скопления пыли, которую нужно вычистить.

Определить видеокарту не составит труда, так как она имеет систему охлаждения, которая похожа на вентилятор. Ее уж ни с чем не спутаешь. Видеокарту устанавливают для того, чтобы не случился перегрев и поломка модуля. Такая карта может иметь в наличии один или два кулера.

Иногда, возникают трудности с месторасположением видеоадаптера. Ведь система охлаждения может быть замаскирована, а в материнской плате установлено еще пару модулей. Исключительно каждый адаптер имеет разъемы VGA для того, чтобы подключить монитор. Он легко выделяется среди других составляющих, так как имеет ярко выраженный синий (реже белый) цвет и прямоугольную форму. Перепутать такие разъемы будет крайне тяжело, а обнаружив их, вы сразу поймете, что перед вами видеоадаптер.

Чем отличаются видеокарты AMD и NVIDIA

Игровые видеокарты в основном производят две компании — AMD и NVIDIA. Одинаковые по мощности модели называются по-разному и имеют свои особенности. Например, у видеокарт NVIDIA есть трассировка для создания фотореалистичного качества компьютерной графики, поддержка искусственного интеллекта, CUDA-вычисления.

Современные видеокарты NVIDIA имеют названия по типу «GeForce GTX + индекс модели». Чем выше число, тем выше класс видеокарты. Буквы GT указывают на принадлежность видеокарт к начальному классу, GTX — к среднему, а RTX — к передовым моделям.

Первая цифра — например, 16 или 20 — означает серию и меняется при обновлении модельного ряда. Две следующих цифры (30, 40, 50, 60, 70, 80) говорят об уровне производительности видеокарты. Чем больше, тем мощнее. Приставка Ti означает улучшенную производительность — +10−20%.

Обозначения видеокарт AMD Radeon несколько раз изменялись. Раньше устройства были разделены на классы — бюджетный (R7) и игровой (R9). Теперь обозначения выглядят как «RX + индекс модели». Чем выше значение, тем быстрее видеокарта. Самые мощные видеокарты AMD выпускают в серии Vega.

Кроме дизайна, видеокарты разных производителей отличаются между собой в мелочах: вентиляцией и уровнем шума в работе, длиной, иногда набором разъемов. По скорости работы они друг от друга почти не отличаются.

Видеокарты, разработанные NVIDIA и AMD, производит множество брендов. Хорошо зарекомендовали себя ASUS, ASRock, MSI, Gigabyte, Saphire.

Видеокарты, разработанные NVIDIAВидеокарты, разработанные AMDMSIPalitInno3D

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.

Аргумент в пользу дискретной графики

За дискретную графику говорит её производительность. Все, кроме видеокарт начального класса, имеют гораздо более мощный GPU, чем интегрированные в процессоры. Более того, отдельная видеокарта обеспечит GPU выделенным пулом высокоскоростной памяти. Интегрированный же GPU должен довольствоваться совместным использованием системной памяти и шины данных. Обычно с дискретной картой можно выставить настройки графики в играх выше, чем с интегрированными решениями.

Есть и другие преимущества от использования дискретных видеокарт. На видеокартах Nvidia текущего поколения пользователи могут задействовать фирменные технологии Shadowplay и PhysX. ShadowPlay оптимизирует использование движков видеокодирования, встроенных в графические процессоры NVIDIA, для записи и потокового вещания игр в режиме реального времени, с незначительным воздействием на частоту кадров. Это ключевая особенность портативного игрового устройства Nvidia Shield.

PhysX является фирменной технологией моделирования физики, которая заставляет объекты в играх вести себя более приближённо к реальности. PhysX поддерживается далеко не всеми играми, но может иметь огромное визуальное воздействие на поддерживаемые.

Игры — не единственные приложения, которые извлекают пользу от производительности дискретного GPU. Графические процессоры от AMD и Nvidia состоят из тысяч процессоров, которые могут выполнять несколько операций одновременно. Любое приложение может получить прирост скорости от такой параллельной обработки, будь то программы редактирования изображений, как Photoshop, шифрования данных или проекты распределённых вычислений, как Folding @ Home или SETI @ Home.

Дискретные видеокарты могут ускорить добычу криптографической валюты Bitcoins, Litecoins и прочих. Майнеры скупили последние видеокарты от AMD, поскольку архитектура Radeon здесь оказалась более эффективной, чем процессоры Intel и видеокарты Nvidia. Где процессор Intel Haswell Core i7-4770K способен переработать около 93 тыс. хэшей в секунду, AMD Radeon R9 290X делает около 880 тыс. хэшей в секунду.

Чем отличаются видеокарты

Существует несколько видов видеокарт. Их различают на офисные, игровые и профессиональные. Первые — это простые графические видеоадаптеры, которые предназначаются для того, чтобы выводить изображение на монитор. Это происходит в процессе работы с программами, которые являются нетребовательными к ресурсам. Но в чем же отличие профессиональной видеокарты от игровой?

Мощная игровая система

Говоря простым языком, в развлекательных приложениях и играх важным является изображение, эффекты и окончательная картинка всего этого. Профессиональные же адаптеры дают высокую производительность в специфических задачах, например моделирование и работа с инженерным софтом. Поэтому требования, которые выдвигают для видеокарт в первом случае, связаны со скоростью создания текстур и быстродействием шейдеров. Для вторых же важна геометрическая производительность процессора.

В игровом компьютере важна только видеокарта?

Видеокарта – это графическое сердце компьютера, которое отвечает за графику, игры и их плавность, но если мы подключим эффективную игровую карту к слабому процессору, мы не сможем рассчитывать на беспроблемное использование самых требовательных игр.

Общей проблемой является «эффект узкого места», который может возникнуть как на видеокарте, так и на стороне процессора. Чтобы оба компонента могли полностью использовать свой потенциал, они должны быть совместимы и схожи с точки зрения технических возможностей.

Это стоит знать! Если у вас есть сомнения относительно того, какая видеокарта лучше всего подходит для используемого процессора и других компонентов, вы всегда можете воспользоваться конфигуратором ПК, что облегчит выбор совместимых решений.

Чтобы лучше понять, как на практике работают выбранные модели видеокарт, стоит рассмотреть тесты видеокарт и обратить внимание на то, на каком оборудовании проводились тесты (как правило, указаны точные конфигурации)