tesi

Rasterization Operations Blocks (ROP)

Le unità di rasterizzazione eseguono operazioni di registrazione dei pixel calcolati da una scheda video nei buffer e operazioni di miscelazione (blending). Come notato sopra, le prestazioni delle unità ROP influiscono sul tasso di riempimento e questa è una delle caratteristiche principali delle schede video. E sebbene il suo valore sia leggermente diminuito di recente, ci sono ancora casi in cui le prestazioni dell'applicazione dipendono fortemente dalla velocità e dal numero di ROP. Ciò è spesso dovuto all'uso attivo di filtri di post-elaborazione e antialiasing abilitato con impostazioni di immagine elevate.

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Forse, ora questi blocchi sono le parti principali del chip video. Eseguono programmi speciali noti come shader. Inoltre, se i pixel shader precedenti eseguivano blocchi di pixel shader e vertex shader - blocchi di vertici, per qualche tempo le architetture grafiche sono state unificate e queste unità di calcolo universali hanno iniziato a gestire vari calcoli: vertici, pixel, calcoli geometrici e persino universali.

L'architettura unificata è stata utilizzata per la prima volta nel chip video della console di gioco Microsoft Xbox 360, questa GPU è stata sviluppata da ATI (successivamente acquisita da AMD). E nei chip video per personal computer, le unità shader unificate sono apparse nella scheda NVIDIA GeForce 8800. E da allora, tutti i nuovi chip video sono basati su un'architettura unificata, che ha un codice universale per diversi programmi shader (vertice, pixel, geometrico, ecc.) E il corrispondente i processori unificati possono eseguire qualsiasi programma.

In base al numero di unità di calcolo e alla loro frequenza, è possibile confrontare le prestazioni matematiche di diverse schede video. La maggior parte dei giochi è ora limitata dalle prestazioni dei pixel shader, quindi il numero di queste unità è molto importante. Ad esempio, se un modello di una scheda video è basato su una GPU con 384 processori computazionali nella sua composizione, e un altro della stessa linea ha una GPU con 192 unità computazionali, allora con una frequenza uguale il secondo elaborerà qualsiasi tipo di shader due volte più lentamente, e in generale sarà lo stesso più produttivo.

Sebbene sia impossibile trarre conclusioni inequivocabili sulle prestazioni esclusivamente sulla base del numero di unità di calcolo, è imperativo tenere conto della frequenza di clock e della diversa architettura delle unità di diverse generazioni e produttori di chip. Solo queste cifre possono essere utilizzate per confrontare i chip solo all'interno della stessa linea di un produttore: AMD o NVIDIA. In altri casi, è necessario prestare attenzione ai test delle prestazioni in giochi o applicazioni di interesse.

Unità di mappatura delle texture (TMU)

Queste unità GPU funzionano in combinazione con processori computazionali, vengono utilizzate per selezionare e filtrare la trama e altri dati necessari per la costruzione di scene e l'elaborazione generica. Il numero di unità di texture nel chip video determina le prestazioni delle texture, ovvero la velocità di recupero dei texel dalle texture.

Anche se più recentemente, è stata posta maggiore enfasi calcoli matematici, e alcune delle texture sono sostituite da quelle procedurali, il carico sulle TMU è ancora piuttosto elevato, poiché oltre alle texture principali, è necessario effettuare selezioni anche dalle mappe normali e displacement, nonché dai buffer di destinazione del rendering fuori schermo.

Tenendo conto dell'enfasi di molti giochi, inclusa la performance delle unità di texturing, possiamo dire che il numero di TMU e le corrispondenti prestazioni di texture elevate sono anche uno dei parametri più importanti per i chip video. Questo parametro ha un effetto speciale sulla velocità di rendering dell'immagine quando si utilizza il filtro anisotropico, che richiede selezioni di texture aggiuntive, nonché algoritmi di ombre morbide complessi e algoritmi nuovi come Screen Space Ambient Occlusion.

Rasterization Operations Blocks (ROP)

Le unità di rasterizzazione eseguono operazioni di registrazione dei pixel calcolati da una scheda video nei buffer e operazioni di miscelazione (blending). Come abbiamo notato sopra, le prestazioni delle unità ROP influiscono sul tasso di riempimento e questa è una delle caratteristiche principali delle schede video di tutti i tempi. E sebbene recentemente il suo valore sia leggermente diminuito, ci sono ancora casi in cui le prestazioni dell'applicazione dipendono dalla velocità e dal numero di ROP. Ciò è spesso dovuto all'uso attivo di filtri di post-elaborazione e antialiasing abilitato con impostazioni di gioco elevate.

Componenti di base della scheda video:

• uscite;
• interfacce;
• sistema di raffreddamento;
• processore grafico;
• memoria video.

Tecnologie grafiche:

• dizionario;
• architettura GPU: funzioni
  unità vertice / pixel, shader, tasso di riempimento, unità texture / raster, pipeline;
• architettura GPU: tecnologia
  processo tecnico, frequenza GPU, memoria video locale (dimensioni, bus, tipo, frequenza), soluzioni con più schede video;
• funzioni visive
  DirectX, HDR (High Dynamic Range), anti-aliasing a schermo intero, filtro texture, texture ad alta definizione.

Glossario dei termini grafici di base

Frequenza di aggiornamento

Proprio come in un cinema o in TV, il computer simula il movimento su un monitor visualizzando una sequenza di fotogrammi. La frequenza di aggiornamento del monitor indica quante volte al secondo l'immagine verrà aggiornata sullo schermo. Ad esempio, 75 Hz corrisponde a 75 aggiornamenti al secondo.

Se il computer elabora i frame più velocemente di quanto il monitor possa visualizzare, i giochi potrebbero avere problemi. Ad esempio, se il computer esegue il rendering di 100 fotogrammi al secondo e la frequenza di aggiornamento del monitor è di 75 Hz, a causa delle sovrapposizioni, il monitor può visualizzare solo una parte dell'immagine durante il periodo di aggiornamento. Di conseguenza, vengono visualizzati artefatti visivi.

Come soluzione, puoi abilitare V-Sync (sincronizzazione verticale). Limita il numero di frame emessi dal computer alla frequenza di aggiornamento del monitor, prevenendo artefatti. Se abiliti V-Sync, il numero di frame renderizzati nel gioco non supererà mai la frequenza di aggiornamento. Cioè, a 75 Hz, il computer non produrrà più di 75 fotogrammi al secondo.

Pixel

La parola "Pixel" sta per " pictura element "è un elemento dell'immagine. È un minuscolo punto sul display che può illuminarsi di un colore specifico (nella maggior parte dei casi, una tonalità è derivata da una combinazione di tre colori di base: rosso, verde e blu). Se la risoluzione dello schermo è 1024 × 768, puoi vedere una matrice di 1024 pixel di larghezza e 768 pixel di altezza. Insieme, i pixel compongono l'immagine. L'immagine sullo schermo viene aggiornata da 60 a 120 volte al secondo, a seconda del tipo di visualizzazione e dei dati prodotti dall'uscita della scheda video. I monitor CRT aggiornano il display riga per riga, mentre i monitor LCD a schermo piatto possono aggiornare ogni pixel individualmente.

Vertice

Tutti gli oggetti nella scena 3D sono composti da vertici. Un vertice è un punto nello spazio tridimensionale con coordinate X, Y e Z. Diversi vertici possono essere raggruppati in un poligono: il più delle volte è un triangolo, ma sono possibili anche forme più complesse. Quindi viene applicata una trama al poligono, che rende l'oggetto realistico. Il cubo 3D mostrato nell'illustrazione sopra ha otto vertici. Gli oggetti più complessi hanno superfici curve, che in realtà consistono in un numero molto elevato di vertici.

Struttura

Una texture è semplicemente un'immagine 2D di qualsiasi dimensione che viene sovrapposta a un oggetto 3D per simularne la superficie. Ad esempio, il nostro cubo 3D ha otto vertici. Prima della mappatura delle texture, sembra una semplice scatola. Ma quando applichiamo la texture, la scatola diventa colorata.

Shader

Il software pixel shader consente alla scheda grafica di produrre effetti impressionanti come quello di Elder Scrolls: Oblivion.

Oggi esistono due tipi di shader: vertice e pixel. Gli shader vertici possono modificare o trasformare oggetti 3D. I pixel shader consentono di modificare i colori dei pixel in base ai dati. Immagina una sorgente di luce in una scena 3D che renda più luminosi gli oggetti illuminati, proiettando allo stesso tempo ombre su altri oggetti. Tutto questo viene realizzato modificando le informazioni sul colore dei pixel.

I pixel shader vengono utilizzati per creare effetti complessi nei tuoi giochi preferiti. Ad esempio, il codice dello shader può rendere più luminosi i pixel che circondano la spada 3D. Un altro shader può elaborare tutti i vertici di un oggetto 3D complesso e simulare un'esplosione. Gli sviluppatori di giochi utilizzano sempre più shader sofisticati per creare grafica realistica. Quasi tutti i giochi moderni con una grafica ricca utilizzano gli shader.

Con il rilascio della prossima API (Application Programming Interface) di Microsoft DirectX 10, verrà rilasciato un terzo tipo di shader chiamato shader della geometria. Con il loro aiuto, sarà possibile rompere oggetti, modificarli e persino distruggerli a seconda del risultato desiderato. Il terzo tipo di shader può essere programmato allo stesso modo dei primi due, ma il suo ruolo sarà diverso.

Tasso di riempimento

Molto spesso sulla scatola con una scheda video, puoi trovare il valore del tasso di riempimento. Fondamentalmente, il tasso di riempimento indica la velocità con cui la GPU può fornire pixel. Nelle vecchie schede video, potresti trovare il tasso di riempimento del triangolo. Ma oggi ci sono due tipi di tasso di riempimento: tasso di riempimento dei pixel e tasso di riempimento della trama. Come accennato, il tasso di riempimento dei pixel corrisponde al tasso di output dei pixel. Viene calcolato come il numero di operazioni raster (ROP) moltiplicato per la frequenza di clock.

ATi e nVidia calcolano i tassi di riempimento delle texture in modo diverso. nVidia ritiene che la velocità si ottenga moltiplicando il numero di pixel pipeline per la velocità di clock. ATi moltiplica il numero di unità di texture per la velocità di clock. In linea di principio, entrambi i metodi sono corretti, poiché nVidia utilizza un'unità di texture per unità pixel shader (ovvero una per pipeline di pixel).

Con queste definizioni in mente, consentitemi di andare avanti e discutere le funzioni più importanti di una GPU, cosa fanno e perché sono così importanti.

Architettura GPU: caratteristiche

Il realismo della grafica 3D dipende fortemente dalle prestazioni della scheda video. Più blocchi di pixel shader contiene il processore e maggiore è la frequenza, più effetti possono essere applicati a una scena 3D per migliorarne la percezione visiva.

La GPU contiene molti blocchi funzionali differenti. In base al numero di alcuni componenti, puoi stimare la potenza della GPU. Prima di proseguire, lasciatemi rivedere i blocchi funzionali più importanti.

Processori Vertex (unità shader vertex)

Come le unità pixel shader, i processori vertice eseguono codice shader che tocca i vertici. Poiché un budget di vertici maggiore consente di creare oggetti 3D più complessi, le prestazioni dei processori di vertici sono molto importanti nelle scene 3D con oggetti complessi o un gran numero di essi. Tuttavia, le unità di vertex shader non influenzano ancora le prestazioni come i processori pixel.

Processori pixel (unità pixel shader)

Un processore pixel è un componente del chip grafico dedicato all'elaborazione di programmi pixel shader. Questi processori eseguono calcoli solo pixel. Poiché i pixel contengono informazioni sul colore, i pixel shader possono ottenere effetti grafici impressionanti. Ad esempio, la maggior parte degli effetti dell'acqua che hai visto nei giochi vengono creati utilizzando pixel shader. In genere il numero di processori pixel viene utilizzato per confrontare le prestazioni dei pixel delle schede video. Se una scheda è dotata di otto unità pixel shader e l'altra di 16 unità, è logico presumere che una scheda video con 16 unità elaborerà più rapidamente programmi pixel complessi. Dovrebbe essere considerata anche la velocità di clock, ma oggi raddoppiare il numero di processori pixel è più efficiente dal punto di vista energetico che raddoppiare la frequenza del chip grafico.

Shader unificati

Gli shader unificati (uniformi) non sono ancora arrivati \u200b\u200bnel mondo dei PC, ma il prossimo standard DirectX 10 si basa su un'architettura simile. Cioè, la struttura del codice dei programmi vertici, geometrici e pixel sarà la stessa, anche se gli shader faranno lavori diversi. Le nuove specifiche possono essere visualizzate su Xbox 360, dove la GPU è stata appositamente progettata da ATi per Microsoft. Sarà piuttosto interessante vedere quale potenziale ha la nuova DirectX 10.

Texture Mapping Units (TMU)

Le trame dovrebbero essere selezionate e filtrate. Questo lavoro viene svolto dalle unità di mappatura delle texture, che funzionano in combinazione con i pixel e gli shader dei vertici. Il compito della TMU è applicare le operazioni di trama ai pixel. Il numero di unità di texture in una GPU viene spesso utilizzato per confrontare le prestazioni delle texture delle schede video. È abbastanza ragionevole presumere che una scheda video con un numero maggiore di TMU fornirà prestazioni di texture più elevate.

Unità operatore raster (ROP)

I RIP sono responsabili della scrittura dei dati dei pixel nella memoria. La velocità con cui viene eseguita questa operazione è il tasso di riempimento. Agli albori degli acceleratori 3D, i ROP e i tassi di riempimento erano molto elevati caratteristiche importanti schede video. Oggi, le prestazioni ROP sono ancora importanti, ma le prestazioni di una scheda video non sono più limitate da questi blocchi, come una volta. Pertanto, le prestazioni (e il numero) di ROP vengono utilizzate raramente per stimare la velocità di una scheda video.

Trasportatori

Le pipeline vengono utilizzate per descrivere l'architettura delle schede video e fornire una rappresentazione molto visiva delle prestazioni della GPU.

Trasportatore non è un termine tecnico rigoroso. La GPU utilizza diverse pipeline che svolgono funzioni diverse. Storicamente, una pipeline è stata intesa come un processore pixel collegato alla propria unità di mappatura delle texture (TMU). Ad esempio, la scheda video Radeon 9700 utilizza otto processori pixel, ognuno dei quali è collegato alla propria TMU, pertanto si considera che la scheda abbia otto pipeline.

Ma è molto difficile descrivere i processori moderni in base al numero di condutture. Rispetto ai progetti precedenti, i nuovi processori utilizzano una struttura modulare e frammentata. ATi può essere considerato un innovatore in questo settore, che con la linea di schede video X1000 è passato a una struttura modulare, che ha permesso di ottenere miglioramenti delle prestazioni attraverso l'ottimizzazione interna. Alcuni blocchi CPU vengono utilizzati più di altri e per migliorare le prestazioni della GPU, ATi ha cercato di bilanciare il numero di blocchi necessari e l'area del die (non troppo grande). In questa architettura, il termine "pixel pipeline" ha perso il suo significato, poiché i processori pixel non sono più collegati alle proprie TMU. Ad esempio, la GPU ATi Radeon X1600 ha 12 Pixel Shader e un totale di quattro TMU. Pertanto, non si può dire che l'architettura di questo processore abbia pipeline di 12 pixel, proprio come dire che ce ne sono solo quattro. Tuttavia, per tradizione, vengono ancora menzionate le pipeline di pixel.

Tenendo conto di queste ipotesi, il numero di pipeline di pixel in una GPU viene spesso utilizzato per confrontare le schede video (ad eccezione della linea ATi X1x00). Ad esempio, se prendiamo schede video con 24 e 16 pipeline, è abbastanza ragionevole presumere che una scheda con 24 pipeline sarà più veloce.

Architettura GPU: tecnologia

Processo tecnico

Questo termine si riferisce alla dimensione di un elemento (transistor) del chip e alla precisione del processo di produzione. Il miglioramento dei processi tecnologici consente di ottenere elementi più piccoli. Ad esempio, il processo da 0,18 micron produce elementi più grandi rispetto al processo da 0,13 micron, quindi non è altrettanto efficiente. I transistor più piccoli funzionano con tensioni inferiori. A sua volta, una diminuzione della tensione porta a una diminuzione della resistenza termica, che dà una diminuzione della quantità di calore generata. Il miglioramento della tecnologia di processo consente di ridurre la distanza tra i blocchi funzionali del chip e il trasferimento dei dati richiede meno tempo. Distanze più brevi, tensioni inferiori e altri miglioramenti consentono di ottenere velocità di clock più elevate.

La comprensione è alquanto complicata dal fatto che oggi sia i micrometri (μm) che i nanometri (nm) vengono utilizzati per denotare il processo tecnico. In effetti, tutto è molto semplice: 1 nanometro è uguale a 0,001 micron, quindi i processi di produzione da 0,09 micron e 90 nm sono la stessa cosa. Come notato sopra, una tecnologia di processo più piccola consente di ottenere velocità di clock più elevate. Ad esempio, se confrontiamo le schede video con chip da 0,18 micron e 0,09 micron (90 nm), è abbastanza ragionevole aspettarsi una frequenza più alta da una scheda da 90 nm.

Velocità di clock della GPU

Le velocità di clock della GPU sono misurate in megahertz (MHz), che è milioni di cicli di clock al secondo.

La velocità di clock influisce direttamente sulle prestazioni della GPU. Più è alto, più lavoro può essere svolto in un secondo. Per il primo esempio, prendiamo le schede grafiche nVidia GeForce 6600 e 6600 GT: la GPU 6600 GT funziona a 500 MHz, mentre la normale scheda 6600 funziona a 400 MHz. Poiché i processori sono tecnicamente identici, un aumento del 20% della velocità di clock della 6600 GT si traduce in prestazioni migliori.

Ma la velocità di clock non è tutto. Va tenuto presente che l'architettura influisce notevolmente sulle prestazioni. Per il secondo esempio, prendiamo le schede video GeForce 6600 GT e GeForce 6800 GT. La 6600 GT ha una frequenza GPU di 500 MHz, ma la 6800 GT funziona a soli 350 MHz. Ora prendiamo in considerazione che la 6800 GT utilizza pipeline da 16 pixel, mentre la 6600 GT ne utilizza solo otto. Pertanto, un 6800 GT con 16 pipeline a 350 MHz fornirà circa le stesse prestazioni di un processore con otto pipeline e il doppio della velocità di clock (700 MHz). Detto questo, la velocità di clock può essere utilizzata per confrontare le prestazioni.

Memoria video locale

La memoria della scheda video ha un enorme impatto sulle prestazioni. Ma diversi parametri di memoria influiscono in modo diverso.

Dimensioni della memoria video

La quantità di memoria video può probabilmente essere definita il parametro più sopravvalutato di una scheda video. I consumatori inesperti utilizzano spesso la quantità di memoria video per confrontare tra loro diverse schede, ma in realtà la quantità ha un effetto minimo sulle prestazioni rispetto a parametri come la frequenza del bus di memoria e l'interfaccia (larghezza del bus).

Nella maggior parte dei casi, una scheda con 128 MB di memoria video funzionerà quasi come una scheda con 256 MB. Naturalmente, ci sono situazioni in cui più memoria porta ad un aumento delle prestazioni, ma ricorda che più memoria non porterà automaticamente ad un aumento della velocità nei giochi.

Dove il volume è utile è nei giochi con texture ad alta risoluzione. Gli sviluppatori di giochi forniscono diversi set di texture per il gioco. E più memoria ci sarà sulla scheda video, maggiore sarà la risoluzione delle texture caricate. Le texture ad alta risoluzione danno di più alta definizione e dettagli nel gioco. Pertanto, ha senso prendere una scheda con una grande capacità di memoria se tutti gli altri criteri sono gli stessi. Ricordiamoci ancora una volta che l'ampiezza del bus di memoria e la sua frequenza hanno un effetto molto più forte sulle prestazioni rispetto alla quantità di memoria fisica sulla scheda.

Larghezza del bus di memoria

La larghezza del bus di memoria è uno degli aspetti più importanti delle prestazioni della memoria. Gli autobus moderni sono larghi da 64 a 256 bit e in alcuni casi anche 512 bit. Più ampio è il bus di memoria, più informazioni può trasmettere per ciclo di clock. E questo influisce direttamente sulle prestazioni. Ad esempio, se prendiamo due bus con frequenze uguali, teoricamente un bus a 128 bit trasferirà il doppio dei dati per clock rispetto a un bus a 64 bit. E il bus a 256 bit è due volte più grande.

Più alto portata bus (espresso in bit o byte al secondo, 1 byte \u003d 8 bit) dà di più alta produttività memoria. Ecco perché il bus di memoria è molto più importante delle sue dimensioni. quando frequenze uguali Il bus di memoria a 64 bit funziona a una velocità solo del 25% rispetto a 256 bit!

Prendiamo il seguente esempio. Una scheda video con 128 MB di memoria video, ma con un bus a 256 bit offre prestazioni di memoria molto più elevate rispetto a un modello da 512 MB con bus a 64 bit. È importante notare che per alcune schede ATi X1x00 i produttori indicano le specifiche del bus di memoria interna, ma a noi interessano i parametri del bus esterno. Ad esempio, il ring bus interno dell'X1600 è largo 256 bit, ma quello esterno è largo solo 128 bit. E in realtà, il bus di memoria funziona con prestazioni a 128 bit.

Tipi di memoria

La memoria può essere suddivisa in due categorie principali: SDR (trasferimento dati singolo) e DDR (trasferimento dati doppio), in cui i dati vengono trasferiti due volte più velocemente per clock. Oggi, la tecnologia di trasmissione singola SDR è obsoleta. Poiché la memoria DDR trasferisce i dati due volte più velocemente della memoria SDR, è importante ricordare che le schede video con memoria DDR sono generalmente indicate con una frequenza doppia e non quella fisica. Ad esempio, se la memoria DDR è elencata come 1000 MHz, questa è la frequenza effettiva alla quale la normale memoria SDR deve funzionare per fornire la stessa larghezza di banda. La frequenza fisica infatti è di 500 MHz.

Per questo motivo, molti sono sorpresi quando la frequenza di 1200 MHz DDR è indicata per la memoria della propria scheda video e le utility segnalano 600 MHz. Quindi devi abituarti. La memoria DDR2 e GDDR3 / GDDR4 funziona allo stesso modo, ovvero con il doppio del trasferimento dati. La differenza tra DDR, DDR2, GDDR3 e GDDR4 risiede nella tecnologia di produzione e in alcuni dettagli. DDR2 può funzionare a frequenze più elevate rispetto alla memoria DDR e DDR3 può funzionare anche a frequenze superiori a DDR2.

Frequenza del bus di memoria

Come un processore, la memoria (o, più precisamente, il bus di memoria) funziona a velocità di clock specifiche, misurate in megahertz. Qui, l'aumento della velocità di clock influisce direttamente sulle prestazioni della memoria. E la frequenza del bus di memoria è uno dei parametri utilizzati per confrontare le prestazioni delle schede video. Ad esempio, se tutte le altre caratteristiche (larghezza del bus di memoria, ecc.) Sono le stesse, è logico affermare che una scheda video con memoria da 700 MHz è più veloce di una da 500 MHz.

Ancora una volta, la velocità di clock non è tutto. Una memoria a 700 MHz con un bus a 64 bit sarà più lenta di una memoria a 400 MHz con un bus a 128 bit. Le prestazioni della memoria da 400 MHz su un bus a 128 bit sono approssimativamente equivalenti alla memoria da 800 MHz su un bus a 64 bit. Va anche ricordato che le frequenze della GPU e della memoria sono parametri completamente diversi e di solito differiscono.

Interfaccia della scheda grafica

Tutti i dati trasferiti tra la scheda video e il processore passano attraverso l'interfaccia della scheda video. Oggi, tre tipi di interfacce vengono utilizzate per le schede video: PCI, AGP e PCI Express. Differiscono per larghezza di banda e altre caratteristiche. È chiaro che maggiore è la larghezza di banda, maggiore è il tasso di cambio. Tuttavia, solo le schede più moderne possono utilizzare una larghezza di banda elevata, e anche in questo caso solo parzialmente. Ad un certo punto, la velocità dell'interfaccia ha smesso di essere " collo di bottiglia", Basta semplicemente oggi.

Il bus più lento per il quale sono state prodotte le schede video è PCI (Peripheral Components Interconnect). Se non entri nella storia, ovviamente. PCI ha davvero danneggiato le prestazioni delle schede video, quindi sono passate all'interfaccia AGP (Accelerated Graphics Port). Ma anche le specifiche AGP 1.0 e 2x hanno limitato le prestazioni. Quando lo standard ha aumentato la velocità a AGP 4x, abbiamo iniziato ad avvicinarci al limite pratico della larghezza di banda che le schede video possono utilizzare. La specifica AGP 8x ha raddoppiato ancora una volta la larghezza di banda rispetto all'AGP 4x (2,16 GB / s), ma non abbiamo ottenuto un aumento tangibile delle prestazioni grafiche.

Il bus più nuovo e più veloce è PCI Express. Le schede grafiche più recenti utilizzano in genere PCI Express x16, che combina 16 corsie PCI Express per una larghezza di banda totale di 4 GB / s (solo andata). Questa è il doppio della larghezza di banda di AGP 8x. Il bus PCI Express fornisce la larghezza di banda menzionata per entrambe le direzioni (trasferimento dati da e verso la scheda video). Ma la velocità dello standard AGP 8x era già sufficiente, quindi non abbiamo ancora riscontrato una situazione in cui il passaggio a PCI Express ha dato un aumento delle prestazioni rispetto all'AGP 8x (se gli altri parametri hardware sono gli stessi). Ad esempio, la versione AGP della GeForce 6800 Ultra funzionerà in modo identico alla 6800 Ultra per PCI Express.

Oggi è meglio acquistare una scheda con un'interfaccia PCI Express, resisterà sul mercato per molti altri anni. Le schede più produttive non sono più disponibili con l'interfaccia AGP 8x e soluzioni PCI Esprimere, di regola, è più facile da trovare analoghi di AGP e sono più a buon mercato.

Soluzioni multi-GPU

L'utilizzo di più schede grafiche per aumentare le prestazioni grafiche non è un'idea nuova. Agli albori della grafica 3D, il digger 3dfx è entrato nel mercato con due schede grafiche in esecuzione in parallelo. Ma con la scomparsa di 3dfx, la tecnologia di collaborazione di diverse schede video consumer è stata abbandonata all'oblio, sebbene ATi abbia prodotto sistemi simili per simulatori professionali sin dal rilascio della Radeon 9700. Un paio di anni fa la tecnologia è tornata sul mercato: con l'avvento delle soluzioni nVidia SLI e, poco dopo, ATi Crossfire.

La condivisione di più schede grafiche fornisce prestazioni sufficienti per portare il gioco a impostazioni di alta qualità alta definizione... Ma scegliere una soluzione o l'altra non è così facile.

Per cominciare, le soluzioni basate su più schede video richiedono una grande quantità di energia, quindi l'alimentatore deve essere abbastanza potente. Tutto questo calore dovrà essere rimosso dalla scheda video, quindi è necessario prestare attenzione al case del PC e al raffreddamento in modo che il sistema non si surriscaldi.

Inoltre, ricorda che SLI / CrossFire richiede una scheda madre appropriata (per una tecnologia o per un'altra), che di solito costa di più rispetto ai modelli standard. La configurazione nVidia SLI funzionerà solo su alcune schede nForce4 e le schede ATi CrossFire funzioneranno solo su schede madri con chipset CrossFire o su alcuni modelli Intel. Per complicare ulteriormente le cose, alcune configurazioni CrossFire richiedono che una delle carte sia speciale: l'edizione CrossFire. Dopo il rilascio di CrossFire per alcuni modelli di schede video, ATi ha consentito l'inclusione della tecnologia di collaborazione su bus PCI Express, e con il rilascio di nuove versioni dei driver, il numero di possibili combinazioni aumenta. Tuttavia, l'hardware CrossFire con una corrispondente scheda CrossFire Edition offre prestazioni migliori. Ma le schede CrossFire Edition sono anche più costose dei modelli normali. Per ora, puoi abilitare la modalità software CrossFire (nessuna scheda CrossFire Edition) schede video Radeon X1300, X1600 e X1800 GTO.

Ci sono altri fattori da considerare. Sebbene due schede grafiche che lavorano insieme diano un aumento delle prestazioni, è lungi dall'essere raddoppiato. Ma darai il doppio dei soldi. Molto spesso, l'aumento di produttività è del 20-60%. E in alcuni casi, a causa di costi computazionali aggiuntivi per la riconciliazione, non vi è alcun guadagno. Per questo motivo, è improbabile che le configurazioni multi-scheda si giustifichino con modelli più economici, poiché una scheda video più costosa di solito supererà sempre un paio di schede più economiche. In generale, non ha senso prendere una soluzione SLI / CrossFire per la maggior parte dei consumatori. Ma se vuoi abilitare tutte le opzioni di miglioramento della qualità o giocare a risoluzioni estreme, ad esempio 2560 × 1600, quando devi renderizzare più di 4 milioni di pixel per frame, non puoi fare a meno di due o quattro schede video accoppiate.

Funzioni visive

Oltre alle specifiche hardware, le diverse generazioni e modelli di GPU possono differire nel set di funzionalità. Ad esempio, si dice spesso che le schede della generazione ATi Radeon X800 XT siano compatibili con Shader Model 2.0b (SM), mentre la nVidia GeForce 6800 Ultra è compatibile con SM 3.0, sebbene le loro specifiche hardware siano vicine tra loro (16 pipeline). Pertanto, molti consumatori fanno una scelta a favore di una soluzione o di un'altra, senza nemmeno sapere cosa significhi questa differenza.

Versioni Microsoft DirectX e Shader Model

Questi nomi sono usati più spesso nelle controversie, ma poche persone sanno cosa significano veramente. Per capire, iniziamo con una storia delle API grafiche. DirectX e OpenGL sono API grafiche, ovvero interfacce di programmazione dell'applicazione - standard aperti codice disponibile per tutti.

Prima dell'avvento delle API grafiche, ogni produttore di GPU utilizzava il proprio meccanismo per comunicare con i giochi. Gli sviluppatori dovevano scrivere codice separato per ogni GPU che volevano supportare. Un approccio molto costoso e inefficace. Per risolvere questo problema, le API per la grafica 3D sono state sviluppate in modo che gli sviluppatori scrivano il codice per un'API specifica e non per una particolare scheda video. Successivamente, i problemi di compatibilità ricadevano sulle spalle dei produttori di schede video, che dovevano assicurarsi che i driver fossero compatibili con l'API.

L'unica complicazione è che oggi ci sono due diverse API, ovvero Microsoft DirectX e OpenGL, dove GL sta per Graphics Library. Poiché l'API DirectX è oggi più popolare nei giochi, ci concentreremo su di essa. E questo standard ha influenzato più fortemente lo sviluppo dei giochi.

DirectX è una creazione di Microsoft. In effetti, DirectX include diverse API, solo una delle quali viene utilizzata per la grafica 3D. DirectX include API per suono, musica, dispositivi di input e altro ancora. L'API Direct3D è responsabile della grafica 3D in DirectX. Quando parlano di schede video, lo intendono, quindi, sotto questo aspetto, i termini DirectX e Direct3D sono intercambiabili.

DirectX viene aggiornato periodicamente con il progresso della tecnologia grafica e gli sviluppatori di giochi introducono nuovi modi per programmare i giochi. Con l'aumento della popolarità di DirectX, i produttori di GPU hanno iniziato a modificare le nuove versioni dei prodotti per adattarle alle funzionalità di DirectX. Per questo motivo, le schede video sono spesso legate al supporto hardware per una generazione di DirectX o un'altra (DirectX 8, 9.0 o 9.0c).

Per complicare le cose, parti dell'API Direct3D possono cambiare nel tempo senza cambiare le generazioni di DirectX. Ad esempio, la specifica DirectX 9.0 specifica il supporto per Pixel Shader 2.0. Ma l'aggiornamento DirectX 9.0c include Pixel Shader 3.0. Pertanto, sebbene le schede siano classificate come DirectX 9, possono supportare diversi set di funzioni. Ad esempio, la Radeon 9700 supporta Shader Model 2.0 e la Radeon X1800 supporta Shader Model 3.0, sebbene entrambe le schede possano essere attribuite alla generazione DirectX 9.

Ricorda che quando crei nuovi giochi, gli sviluppatori tengono conto dei proprietari di vecchie macchine e schede video, perché se ignori questo segmento di utenti, il livello di vendita sarà inferiore. Per questo motivo, nei giochi sono incorporati diversi percorsi di codice. Un gioco della classe DirectX 9 ha probabilmente un percorso DirectX 8 per la compatibilità e persino un percorso DirectX 7. Di solito, se scegli il vecchio percorso, alcuni effetti virtuali presenti sulle nuove schede video scompaiono nel gioco. Ma almeno puoi giocare anche sul vecchio hardware.

Molti nuovi giochi richiedono l'installazione dell'ultima versione di DirectX, anche se la scheda grafica è della generazione precedente. Cioè, un nuovo gioco che utilizzerà il percorso DirectX 8 richiede ancora l'ultima versione di DirectX 9 per l'installazione di una scheda video di classe DirectX 8.

Quali sono le differenze tra le diverse versioni dell'API Direct3D in DirectX? Prime versioni DirectX - 3, 5, 6 e 7 - erano relativamente semplici in termini di funzionalità dell'API Direct3D. Gli sviluppatori possono scegliere gli effetti visivi da un elenco e quindi testarne le prestazioni nel gioco. Il passo successivo importante nella programmazione grafica è stato DirectX 8. Ha introdotto la possibilità di programmare una scheda video utilizzando gli shader, così gli sviluppatori per la prima volta hanno avuto la libertà di programmare gli effetti nel modo desiderato. DirectX 8 supportava Pixel Shader da 1.0 a 1.3 e Vertex Shader 1.0. DirectX 8.1, una versione aggiornata di DirectX 8, ha ricevuto Pixel Shader 1.4 e Vertex Shader 1.1.

In DirectX 9, puoi creare programmi shader ancora più complessi. DirectX 9 supporta Pixel Shader 2.0 e Vertex Shader 2.0. DirectX 9c, una versione aggiornata di DirectX 9, include la specifica Pixel Shader 3.0.

DirectX 10, la prossima versione dell'API, accompagnerà nuova versione Windows Vista... Su Windows XP, non sarai in grado di installare DirectX 10.

Illuminazione HDR e OpenEXR HDR

HDR sta per High Dynamic Range, high dynamic range. Giocare con l'illuminazione HDR può produrre un'immagine molto più realistica rispetto a giocare senza di essa e non tutte le schede grafiche supportano l'illuminazione HDR.

Prima dell'avvento delle schede grafiche DirectX 9, le GPU erano seriamente limitate dalla precisione dei calcoli sull'illuminazione. Fino ad ora, l'illuminazione poteva essere calcolata solo con livelli interni di 256 (8 bit).

Quando sono state introdotte le schede grafiche DirectX 9, erano in grado di fornire un'illuminazione ad alta fedeltà: 24 bit completi o 16,7 milioni di livelli.

Con 16,7 milioni di livelli e facendo il passo successivo nelle prestazioni grafiche di DirectX 9 / Shader Model 2.0, l'illuminazione HDR è ora possibile sui computer. Questa è una tecnologia piuttosto complessa e devi guardarla in dinamica. Se parliamo in parole semplici, quindi l'illuminazione HDR aumenta il contrasto (le tonalità scure appaiono più scure, le tonalità più chiare più chiare), aumentando allo stesso tempo la quantità di dettagli luminosi nelle aree scure e chiare. Giocare con l'illuminazione HDR è più vivace e realistico che senza.

Le GPU conformi alle ultime specifiche Pixel Shader 3.0 consentono un'illuminazione di precisione a 32 bit più elevata e una fusione in virgola mobile. Pertanto, le schede video della classe SM 3.0 possono supportare lo speciale metodo di illuminazione HDR OpenEXR, appositamente progettato per l'industria cinematografica.

Alcuni giochi che supportano solo l'illuminazione HDR utilizzando OpenEXR non supporteranno l'illuminazione HDR sulle schede grafiche Shader Model 2.0. Tuttavia, i giochi che non si basano sul metodo OpenEXR verranno eseguiti su qualsiasi scheda grafica DirectX 9. Ad esempio, Oblivion utilizza il metodo HDR OpenEXR e consente l'illuminazione HDR solo sulle schede grafiche più recenti che supportano la specifica Shader Model 3.0. Ad esempio, nVidia GeForce 6800 o ATi Radeon X1800. I giochi che utilizzano il motore 3D Half-Life 2, lo stesso Counter-Strike: Source e l'imminente Half-Life 2: Aftermath, ti consentono di abilitare il rendering HDR su schede grafiche DirectX 9 precedenti che supportano solo Pixel Shader 2.0. Gli esempi includono la serie GeForce 5 o ATi Radeon 9500.

Infine, tieni presente che tutte le forme di rendering HDR richiedono una potenza di elaborazione significativa e possono mettere in ginocchio anche le GPU più potenti. Se vuoi giocare agli ultimi giochi con illuminazione HDR, non puoi fare a meno di una grafica ad alte prestazioni.

Anti-aliasing a schermo intero

L'anti-aliasing a schermo intero (abbreviato con AA) consente di eliminare le caratteristiche "scale" ai confini dei poligoni. Tuttavia, va tenuto presente che l'anti-aliasing a schermo intero consuma molte risorse di elaborazione, il che porta a un calo del frame rate.

L'anti-aliasing dipende fortemente dalle prestazioni della memoria video, quindi una scheda video ad alta velocità con memoria veloce sarà in grado di eseguire il rendering dell'anti-aliasing a schermo intero con un impatto inferiore sulle prestazioni rispetto a una scheda video economica. L'anti-aliasing può essere abilitato in varie modalità. Ad esempio, l'anti-aliasing 4x darà un'immagine migliore dell'anti-aliasing 2x, ma questo sarà un grande successo in termini di prestazioni. Se 2x anti-aliasing raddoppia la risoluzione orizzontale e verticale, la modalità 4x la quadruplica.

Filtraggio delle texture

Le trame vengono applicate a tutti gli oggetti 3D nel gioco e maggiore è l'angolo della superficie visualizzata, più distorta apparirà la trama. Per eliminare questo effetto, le GPU utilizzano il filtro delle texture.

Il primo metodo di filtrazione era chiamato bilineare e produceva strisce caratteristiche che non erano molto piacevoli alla vista. La situazione è migliorata con l'introduzione del filtraggio trilineare. Entrambe le opzioni funzionano su schede grafiche moderne con poca o nessuna perdita di prestazioni.

Il filtraggio anisotropico (AF) è il modo migliore per filtrare le trame oggi. Come l'anti-alias a schermo intero, il filtro anisotropico può essere abilitato a diversi livelli. Ad esempio, l'AF 8x offre una qualità di filtraggio migliore rispetto all'AF 4x. Come l'anti-aliasing a schermo intero, il filtro anisotropo richiede una certa potenza di elaborazione, che aumenta all'aumentare del livello AF.

Texture ad alta risoluzione

Tutti i giochi 3D sono costruiti tenendo presenti specifiche specifiche e uno di questi requisiti determina la memoria delle texture di cui avrà bisogno un gioco. Tutte le texture necessarie devono entrare nella memoria della scheda video durante il gioco, altrimenti le prestazioni caleranno drasticamente, poiché l'accesso alle texture nella RAM dà un notevole ritardo, per non parlare del file di paging sull'hard disk. Pertanto, se uno sviluppatore di giochi conta su 128 MB di memoria video come requisito minimo, il set di trame attive non deve superare i 128 MB in qualsiasi momento.

I giochi moderni hanno diversi set di trame, quindi il gioco funzionerà senza problemi su vecchie schede video con meno memoria video, così come su schede più recenti con più memoria video. Ad esempio, un gioco può contenere tre set di trame: 128 MB, 256 MB e 512 MB. Ci sono pochissimi giochi che supportano 512 MB di memoria video oggi, ma sono ancora il motivo più oggettivo per acquistare una scheda video con questa quantità di memoria. Sebbene l'aumento della memoria abbia un effetto minimo o nullo sulle prestazioni, otterrai una migliore qualità visiva se il gioco supporta il set di texture appropriato.

Cosa devi sapere sulle schede video?

In contatto con

Sul nostro forum decine di persone ogni giorno chiedono consigli sull'ammodernamento del proprio, nel quale le aiutiamo volentieri. Ogni giorno, "valutando l'assemblaggio" e verificando la compatibilità dei componenti selezionati dai nostri clienti, abbiamo iniziato a notare che gli utenti prestano attenzione principalmente ad altri componenti, senza dubbio, importanti. E raramente qualcuno ricorda che quando si aggiorna un computer, è necessario aggiornare un dettaglio altrettanto importante -. E oggi ti diremo e ti mostreremo perché non dovresti dimenticartene.

“… Voglio aggiornare il mio computer, tutto volava, ho acquistato una percentuale di i7-3970X e una madre ASRock X79 Extreme6, più una scheda video RADEON HD 7990 da 6 GB. Cos'altro nan ???? 777 "
- circa la metà di tutti i messaggi relativi all'aggiornamento di un computer fisso iniziano in questo modo. In base al proprio budget o familiare, gli utenti cercano di scegliere i moduli di memoria più belli, più veloci e più belli. Allo stesso tempo, credendo ingenuamente che il loro vecchio 450W possa far fronte sia a una scheda video golosa che a un processore "caldo" durante l'overclock simultaneo.

Da parte nostra, abbiamo già scritto più di una volta sull'importanza dell'alimentatore, ma, confessiamo, probabilmente non era abbastanza chiaro. Pertanto, oggi abbiamo corretto e abbiamo preparato per te un promemoria su cosa succederà se ti dimentichi di aggiornare il tuo PC, con immagini e descrizioni dettagliate.

Quindi, abbiamo deciso di aggiornare la configurazione ...

Per il nostro esperimento, abbiamo deciso di prendere un computer medio completamente nuovo e aggiornarlo al livello di una "macchina da gioco". Non dovrai cambiare molto la configurazione: sarà sufficiente cambiare la memoria e la scheda video in modo da poter giocare a giochi più o meno moderni con impostazioni di dettaglio decenti. La configurazione iniziale del nostro computer è la seguente:

Alimentazione elettrica: ATX 12V 400W

È chiaro che questa configurazione è piuttosto debole per i giochi, per usare un eufemismo. Quindi è ora di cambiare qualcosa! Inizieremo con la stessa cosa con cui la maggior parte delle persone desiderose di "aggiornamento" inizia con - p. Non cambieremo la scheda madre, purché ci si adatti.

Dato che abbiamo deciso di non toccare la scheda madre, selezioneremo una presa FM2 compatibile (fortunatamente per questo c'è un pulsante speciale sul sito web di NIKS nella pagina di descrizione della scheda madre). Non siamo avidi: prendiamo un conveniente, ma veloce e potente processore con una frequenza di 4,1 GHz (fino a 4,4 GHz in modalità turbo CORE) e un moltiplicatore sbloccato - amiamo anche "overclockare", nulla di umano ci è estraneo. Ecco le specifiche per il nostro processore scelto:

Specifiche

Frequenza bus CPU

5000 MHz

Dissipazione di potenza

100 watt

Frequenza del processore

4,1 GHz o fino a 4,4 GHz in modalità Turbo CORE

Nucleo

Richland

Cache L1

96 Kb x2

Cache L2

2048 KB x2, viene eseguito alla frequenza del processore

Supporto a 64 bit

sì

Numero di core

4

Moltiplicazione

41, moltiplicatore sbloccato

Core del processore video

AMD Radeon HD 8670D a 844 MHz; Supporto per Shader Model 5

volume massimo memoria ad accesso casuale

64 GB

Max. numero di monitor collegati

3 monitor collegati direttamente o fino a 4 monitor utilizzando gli splitter DisplayPort

Una barra da 4 GB non è la nostra scelta. In primo luogo, vogliamo 16 GB e, in secondo luogo, dobbiamo abilitare il funzionamento a doppio canale, per il quale installeremo due moduli di memoria con una capacità di 8 GB ciascuno nel nostro computer. L'elevata produttività, la mancanza di radiatori e un prezzo decente fanno di questi prodotti la scelta più "gustosa" per noi. Inoltre, dal sito Web AMD, è possibile scaricare il programma Radeon RAMDisk, che ci consentirà di creare un'unità virtuale super veloce fino a 6 GB gratuitamente e assolutamente gratis - e tutti amano le cose utili gratuite.

Specifiche
Memoria	8 GB
Numero di moduli	2
Standard di memoria	PC3-10600 (DDR3 1333 MHz)
Frequenza di funzionamento	fino a 1333 MHz
Tempistiche	9-9-9-24
Tensione di alimentazione	1.5V
Larghezza di banda	10667 Mb / s

Puoi riprodurre comodamente il video incorporato solo come "geniere". Pertanto, per aggiornare il computer a un livello di gioco, abbiamo scelto uno moderno e potente, ma non il più costoso.

È diventata con 2 GB di memoria video, supporto per DirectX 11 e OpenGL 4.x. e l'eccellente sistema di raffreddamento Twin Frozr IV. Le sue prestazioni dovrebbero essere più che sufficienti per goderci le ultime parti dei franchise di gioco più popolari come Tomb Raider, Crysis, Hitman e Far Cry. Le caratteristiche del prescelto sono le seguenti:

Specifiche
GPU	GeForce GTX 770
Frequenza GPU	1098 MHz o fino a 1150 MHz in modalità GPU Boost
Numero di processori shader	1536
Memoria video	2 GB
Tipo di memoria video	GDDR5
Larghezza in bit del bus di memoria video	256 bit
Frequenza della memoria video	1753 MHz (7,010 GHz QDR)
Numero di pipeline di pixel	128, 32 unità di campionamento delle texture
Interfaccia	PCI Express 3.0 16x (compatibile PCI Express 2.x / 1.x) con interconnessione scheda SLI.
Porti	DisplayPort, DVI-D, DVI-I, HDMI, adattatore D-Sub incluso
Raffreddamento della scheda grafica	Attivo (radiatore + 2 ventole Twin Frozr IV sul lato anteriore della scheda)
Connettore di alimentazione	8 pin + 8 pin
Supporto API	DirectX 11 e OpenGL 4.x
Lunghezza della scheda grafica (misurata in NIKS)	263 mm
Supporto informatico scopo generale su GPU	DirectCompute 11, NVIDIA PhysX, CUDA, CUDA C ++, OpenCL 1.0
Consumo energetico massimo FurMark + WinRar	255 watt
Valutazione delle prestazioni	61.5

Difficoltà inaspettate

Ora abbiamo tutto ciò di cui abbiamo bisogno per aggiornare il nostro computer. Installeremo nuovi componenti nel nostro caso esistente.

Eseguilo e non funziona. E perché? Ma perché gli alimentatori economici non sono fisicamente in grado di avviare un computer da nessuna parte. Il fatto è che nel nostro caso sono necessari due connettori a 8 pin per l'alimentazione e l'alimentatore ha solo un connettore di alimentazione della scheda video a 6 pin nella sua base. Considerando che molti di più necessitano ancora di più connettori rispetto al nostro caso, diventa chiaro che l'alimentatore deve essere cambiato.

Ma non è così male. Pensa, non esiste un connettore di alimentazione! Nel nostro laboratorio di test, abbiamo trovato adattatori piuttosto rari da 6 pin a 8 pin e da molex a 6 pin. Come questi:

Vale la pena notare che anche con i moderni alimentatori economici, con ogni nuova versione, i connettori Molex diventano sempre più piccoli, quindi possiamo dire di essere stati fortunati.

A prima vista, va tutto bene e con alcune modifiche siamo stati in grado di aggiornare l'unità di sistema a una configurazione "gaming". Ora simuliamo il carico eseguendo Furmark e 7Zip in Xtreme Burning sulla nostra nuova macchina da gioco contemporaneamente. Potremmo avviare il computer, va bene. Il sistema è anche sopravvissuto al lancio di Furmark. Lanciamo l'archiviatore - e cos'è?! Il computer si è spento, deliziandoci con il rombo della ventola al massimo. Il "modesto" standard da 400 W non è riuscito, non importa quanto si sforzasse, di alimentare la scheda video e il potente processore. E a causa del sistema di raffreddamento mediocre, il nostro si è surriscaldato e anche la velocità massima della ventola non gli ha permesso di erogare almeno i 400W dichiarati.

C'è un'uscita!

Hanno navigato. Abbiamo acquistato componenti costosi per assemblare un computer da gioco, ma si è scoperto che non puoi giocarci. È un peccato. La conclusione è chiara a tutti: quello vecchio non è adatto al nostro computer da gioco e deve essere urgentemente sostituito con uno nuovo. Ma quale?

Per il nostro computer aggiornato, abbiamo scelto in base a quattro criteri principali:

Il primo è, ovviamente, il potere. Abbiamo preferito scegliere con un margine: vorremmo anche overcloccare il processore e guadagnare punti nei test sintetici. Tenendo conto di tutto ciò di cui potremmo aver bisogno in futuro, abbiamo deciso di scegliere una potenza di almeno 800W.

Il secondo criterio è l'affidabilità... Vogliamo davvero quello preso "con un margine" per sopravvivere alla prossima generazione di schede video e processori, per non bruciarsi e per non bruciare componenti costosi (insieme al sito di test). Pertanto, la nostra scelta è solo condensatori giapponesi, solo protezione da cortocircuito e protezione affidabile dal sovraccarico di una qualsiasi delle uscite.

Il terzo punto delle nostre esigenze è la comodità e la funzionalità.... Per cominciare, abbiamo bisogno che il computer funzioni spesso, e soprattutto gli alimentatori rumorosi, accoppiati a una scheda video e un dispositivo di raffreddamento del processore, faranno impazzire qualsiasi utente. Inoltre, non siamo estranei al senso di bellezza, quindi un nuovo alimentatore per il nostro computer da gioco dovrebbe essere modulare e avere cavi e connettori staccabili. In modo che non ci sia nulla di superfluo.

E, ultimo ma non meno importante, il criterio è efficienza energetica ... Sì, abbiamo a cuore l'ambiente e le nostre bollette elettriche. Pertanto, l'alimentatore che scegliamo deve soddisfare almeno lo standard di efficienza energetica 80+ Bronze.

Confrontando e analizzando tutti i requisiti, abbiamo scelto tra i pochi candidati che hanno pienamente soddisfatto tutte le nostre esigenze. È diventata una potenza di 850W. Si noti che ha persino superato i nostri requisiti in una serie di parametri. Vediamo le sue specifiche:

Specifiche di alimentazione
Tipo di attrezzatura	Alimentatore con modulo PFC (Power Factor Correction) attivo.
Proprietà	Treccia ad anello, condensatori giapponesi, protezione da cortocircuito (SCP), protezione da sovratensione (OVP), protezione da sovraccarico di una qualsiasi delle uscite dell'unità separatamente (OCP)
+ 3,3 V - 24 A, + 5 V - 24 A, + 12V - 70 A, + 5 V SB - 3,0 A, -12 V - 0,5 A
Cavi di alimentazione staccabili	sì
Efficienza	Certificato al 90%, 80 PLUS Gold
Alimentazione elettrica	850 Wt
Connettore di alimentazione della scheda madre	24 + 8 + 8 pin, 24 + 8 + 4 pin, 24 + 8 pin, 24 + 4 pin, 20 + 4 pin (connettore pieghevole a 24 pin. 4 pin può essere staccato se necessario, connettore pieghevole a 8 pin)
Connettore di alimentazione della scheda video	6 connettori a 6/8 pin (connettore pieghevole a 8 pin - 2 pin staccabili)
MTBF	100 mila ore
Raffreddamento dell'alimentatore	1 ventola: 140 x 140 mm (sulla parete inferiore). Sistema di raffreddamento passivo fino al 50% di carico.
Controllo della velocità della ventola	Da un sensore termico. Modifica della velocità della ventola in base alla temperatura all'interno dell'alimentatore. Selezione manuale della modalità di funzionamento del ventilatore. In modalità normale, la ventola funziona continuamente e in modalità silenziosa si arresta completamente a basso carico.

, uno dei migliori per i soldi. Installiamolo nel nostro corpus:

Poi è successo qualcosa che ci ha un po 'confusi. Sembrerebbe che tutto sia stato assemblato correttamente, tutto fosse collegato, tutto abbia funzionato - ma l'alimentatore è silenzioso! Cioè, in generale: la ventola è ancora ferma e il sistema è avviato e funziona correttamente. Il fatto è che con un carico fino al 50%, l'alimentatore funziona nella cosiddetta modalità silenziosa, senza far girare la ventola di raffreddamento. La ventola ronza solo sotto carico pesante: il lancio simultaneo di archiver e Furmark ha reso la rotazione più fredda.

L'alimentatore ha fino a sei connettori di alimentazione della scheda video a 8 pin e 6 pin, ciascuno dei quali è un connettore pieghevole a 8 pin, da cui è possibile staccare 2 contatti se necessario. Pertanto, è in grado di alimentare qualsiasi scheda video senza inutili problemi e difficoltà. E nemmeno uno.

Il sistema di alimentazione modulare consente di staccare i cavi di alimentazione non necessari e non necessari, migliorando la ventilazione del case, la stabilità del sistema e, naturalmente, migliora l'estetica aspetto spazio interno, che consente di consigliare tranquillamente modder e amanti delle valigie con finestre.
acquista un alimentatore affidabile e potente. Nella nostra recensione, è diventato. - e come puoi vedere, non è un caso. Acquistandone uno da NIKS, puoi essere certo che tutti i componenti del tuo sistema ad alte prestazioni riceveranno una potenza sufficiente e ininterrotta, anche con overclock estremo.

Inoltre, l'alimentatore durerà per diversi anni in anticipo: è meglio con un margine, se in futuro aggiornerai il sistema con componenti di alto livello.

Di cosa parleremo in questo breve articolo?

Questo articolo è un insieme di conoscenze di base per coloro che vogliono scegliere una scheda grafica bilanciata senza dare soldi extra ai professionisti del marketing. Aiuterà i neofiti, oltre a servire come fonte di informazioni utili per gli utenti di PC più avanzati. Tuttavia, il mini articolo è comunque incentrato su per i neofiti.

Scopo della scheda video.

Non è un segreto che ai nostri tempi il principale campo di attività di una scheda video produttiva sia: 3 Dgiochi, gioco fluido video(HD ), lavora in modo professionale 3D2D e editor di video. Il resto, le attività quotidiane possono essere eseguite senza problemi sulle schede video integrate nel processore o nel chipset. Recentemente, il campo di attività per la scheda video è stato ampliato, nella forma elaborazione multithreadche funzionano molto più velocemente su un'architettura di scheda grafica parallela rispetto ai processori.

NVidiapromuove la sua piattaforma software e hardwareCUDAin base alla linguaSi (a proposito, ha successo, e questo non è sorprendente, quando si investono tali fondi).AMDtuttavia, si basa principalmente sull'open sourceOpenCL.

Attraverso può codificare video in formato 3-4 volte più veloce... Accelerazione hardware dei prodotti dell'azienda tramite schede videoAdobe- in particolare Photoshop, Velocee questo è apparentemente solo l'inizio. È vero, quelle persone che usano costantemente la potenza di calcolo delle schede video sono teoricamente pochissime. E sembrava troppo presto per pensarci, soprattutto perché stanno calpestando i tacchi moltonucleare processori, che, sebbene più lenti nelle operazioni multi-thread, hanno un innegabile vantaggio in quanto fanno semplicemente il loro lavoro senza complesse ottimizzazioni software. E la semplicità e la facilità di implementazione, come mostra la storiafinestre(ad esempio) - per le persone la cosa principale e la chiave del successoSoftware mercato. E vale ancora la pena rendere omaggio alla potenza di calcolo delle schede video, che non è ancora domata dal software "corretto".

Così. NVidiaoAMD?

* La domanda più "interessante"

I principali attori nel mercato degli acceleratori grafici sono le societàAMDe NVidia.

Tutto è chiaro qui, come in molti settori di mercato, duopolio. Come Pepsie Coca Colapiace Xbox 360 , come Intele AMD infine. Più recentemente, le aziende hanno rilasciato i loro prodotti uno per uno. In modo che sia buono che il secondo. Primo AMD rilascia l'ammiraglia della linea, quindi dopo due o tre mesi rilascia un'ammiraglia più potente NVidia... Innanzitutto, le carte vengono acquistate da AMDcome il più potente, poi dopo che le carte sono uscite NVidiachi li ha acquistati torna in negozio per un prodotto ancora migliore. Quasi la stessa cosa accade con i mercati di medio e budget. Solo lo scarto nell'aumento delle prestazioni rispetto al competitor è qui più alto, poiché per interessare un consumatore più economico serve qualcosa di più che la possibilità di avere una scheda video migliore, come nel caso del settore flagship.

Meglio non essere fanatici, perché sono affari e niente di personale. La cosa principale è che le schede video sono efficienti e i prezzi non mordono. E quale produttore non è importante. Con questo approccio, puoi sempre vincere in termini di rapporto prezzo / prestazioni.

Architettura del chip.

quantitàprocessori pixel (per AMD ), trasportatori universali (perNVidia).

Sì. Queste sono cose completamente diverse. Cosa ha AMDRadeon HD 5870 – 1600 blocchi esecutivi non significa affatto che sarà 3 volte più potente diNVidia GTX 480 che ha a bordo 480 blocchi esecutivi.

NVidiaesso ha scalare architettura eAMD– super scalare .

Architettura AMD.

Considera l'architettura PP (* processori pixel),sull'esempio dell'architettura super scalare di base delle schede videoRadeon HD 5 serie ( VLIW a 5 vie).

Ogni 5 pagg costituiscono un blocco esecutivo, che alla volta può eseguire al massimo - 1 scalare operazione e 1 vettore o qualche volta 5 scalari (tuttavia, le condizioni non sono sempre adatte a questo). Ogni operazione vettoriale richiede 4 PP, ogni scalare 1 PP... E poi, come va. AvereNVidialo stesso, ciascuno Cuda core, esegue rigorosamente secondo 1 vettore e 1 scalare operazioni per ciclo di clock.

Con l'uscita dell'episodio 6, nome in codice ( Isole del Nord ), vale a dire le fiches Cayman, ha deciso di abbandonare le quinte aggiuntiveALU(T-unità), responsabile dell'esecuzione di compiti complessi.

Ora questo ruolo può essere svolto da tre dei quattro blocchi rimanenti. Ciò ha permesso di scaricare il thread manager ( Processore di spedizione ultra-thread), che è anche raddoppiato per migliorare la geometria e la tassellatura, che erano i punti deboli della serie 5. Inoltre, consente di risparmiare sull'area centrale e sul budget dei transistor con la stessa efficienza.

Dopo la sesta serie, lavora per lo sviluppo VLIW è terminato a causa della sua debole flessibilità e di un grande tempo di inattività dovuto alle dipendenze dei blocchi interni l'uno dall'altro (in particolare le operazioni vettoriali). È venuta alla ribalta un'architettura completamente nuova Graphics Core Next .

Motore SIMD, è sostituito da un'unità di calcolo Unità di calcolo (CU), che può aumentare notevolmente il livello di efficienza e prestazioni dell'architettura. Ogni PP può ora eseguire indipendentemente operazioni vettoriali e scalari, poiché per loro sono stati introdotti blocchi di controllo separati, che allocano in modo più efficiente le risorse tra i blocchi liberi. In generale, l'architettura inizia ad acquisire alcuni prerequisiti per l'architettura scalare da NVidiache è semplice ed efficiente.

Il primo chip con la nuova architettura è stato GPU Tahitisu cui sono costruiti AMD Radeon HD 7970/7950 ... L'azienda prevede di rilasciare la classe media sulla nuova architettura.

Ora diamo un'occhiata a quello di base, architettura scalare NVidia .

Come possiamo vedere, ogni processore universale ( ), per battuta viene eseguita 1 operazione scalare e 1 vettore. Ciò consente la massima scorrevolezza. Dove ci sono molte operazioni vettoriali e scalari, le schede videoAMD con l'architettura VLIW inferiore, poiché non sono in grado di caricare i propri blocchi con lavori come le schede videoNVidia.

Diciamo che la scelta è caduta traRadeon HD 5870 e GeForce GTX 480 .

Il primo 1600pp, il secondo 480 blocchi unificati.

Calcola: 16005 \u003d 320 blocchi superscalari, yRadeon HD 5870.

Cioè, per un ciclo di clock, una scheda video daAMD, esegue da 320 a 1600 operazioni scalari e da Da 0 a 320 vettore fluttuante, a seconda della natura del problema.

E alla frequenza raddoppiata del dominio shader, la scheda sull'architetturaFermi, teoricamente dovrebbe funzionare 960 vettore e 960 operazioni scalari per ciclo di clock.

però Radeon , ha una frequenza migliore rispetto alla carta campo verde (700 contro 850). Quindi, tali indicatoriNVidia, teoricamente, dovrebbe essere lo stesso di quando il dominio dello shader opera a 1700 MHz (850x 2 \u003d 1700), ma non lo è. A una frequenza di 1401 MHz,GTX 480 produce ~ 700 vettore e ~ 700 operazioni scalari per ciclo di clock.

* Non fare affidamento sulla precisione di questi calcoli, sono solo teorici. Inoltre, questa affermazione non si applica dalla 6a serie. Radeona partire dalle patatine Cayman.

Dato che il numero massimo di operazioni vettoriali e scalari è lo stesso numero, l'architetturaNVidiaha il meglio levigatezza in scene complesse di AMD VLIW (<5 series).

Categorie di prezzo e cosa otteniamo se acquistiamo una scheda video in una serie di più giovani.

Ingegneri AMDsenza esitazione, hanno tagliato metà dei processori pixel, il bus di memoria e parteROP'S generazione di carte, da segmento a classe di seguito. Per esempioRadeon HD5870 Esso ha 1600pp, pneumatico 256 poe in 577 0, esattamente la metà di questo rimane - 800 e il bus della memoria 128 po... La stessa situazione continua fino alle schede video più economiche. Quindi, sarà sempre preferibile acquistare una scheda grafica più debole della serie 58 ** rispetto alla più vecchia della serie 57 **.

Ingegneri NVidiaapproccio non molto diverso. Senza intoppi, il bus di memoria è tagliato, condutture universali,ROP'S , pipeline di pixel. Ma diminuiscono anche le frequenze, che, con un adeguato sistema di raffreddamento, possono essere leggermente compensate dall'overclock. È un po 'strano che non sia il contrario di quanto accadeAMD, aumentando le frequenze su schede con un numero tagliato di elementi esecutivi.

Un approccio AMD più redditizio per il produttore, l'approccio NVidia - all'acquirente.

Menzione sui conducenti.

È a causa delle peculiarità dell'architettura superscalare VLIW, driver da AMD, è necessario ottimizzare costantemente in modo che la scheda video capisca quando è necessario utilizzare vettori o scalari nel modo più efficiente possibile.

Driver unificati daNVidiapiù immune a diversi motori di gioco, grazie al fatto che gli ingegneriNVidia spesso già durante lo sviluppo del gioco lo ottimizzano per l'architettura dei loro chip e driver video. Vale anche la pena notare che durante l'installazione e la rimozione, non ci sono praticamente problemi inerenti ai driver daAMD.

Autisti NVidia può essere installato direttamente su quelli vecchi, senza cancellare e senza pulire il registro. Ci auguriamo programmatoriAMDsi muoverà nella stessa direzione. Ora puoi scaricare le "correzioni" per i driverCatalizzatore, che vengono rilasciati poco prima dell'uscita del gioco o poco dopo. Già qualcosa. E con il rilascio di una nuova architettura Graphics Core Next, il lavoro di ottimizzazione del driver sarà molto più semplice.

Trasportatori pixel, TMU, ROP.

Inoltre, il numero è molto importante pipeline di pixel e TMU (unità di mappatura delle texture), il loro numero è particolarmente importante ad alte risoluzioni e quando si utilizza il filtro texture anisotropo ( le pipeline di pixel sono importanti), utilizzando trame di alta qualità e impostazioni elevate per il filtraggio anisotropico (importante TMU).

Numero di blocchiROP (blocchi di operazioni raster ), influenzano principalmente le prestazioni dell'anti-aliasing, ma se mancano, potrebbe esserci una perdita di prestazioni complessive. Più ce ne sono, più impercettibile l'anti-aliasing influenzerà il numero di fotogrammi al secondo. Inoltre, le prestazioni dell'anti-aliasing sono notevolmente influenzate dalla quantità di memoria video.

Volume, frequenza e larghezza del bus di memoria.

Più memoria video ha una scheda video, meglio è. Tuttavia non ne vale la pena compra molto.

Come spesso accade, su schede video relativamente deboli, mettono un'incredibile quantità di memoria video e persino rallentano (ad esempio,GeForce 8500 GTalcuni OEMi produttori si mettono 2 GB DDR2 memoria video). Da questo, la scheda video non decollerà e le prestazioni non verranno aggiunte.

* rispetto a 8500GT 512 MB

Un'opzione molto migliore sarebbe quella di prendere una scheda video con memoria più veloce, ma meno volume. Ad esempio, se la scelta vale: prendi 9800 GTa partire dal 512 o 1024 mb memoria, con una frequenza 1000 mhz e 900 MHz di conseguenza, sarebbe preferibile prendere 9800GT a partire dal 512 mb memoria. Inoltre, una scheda video di questo livello non necessita di più memoria video di 512 mb.

Banda di memoria - questa è la cosa principale nelle prestazioni del sottosistema di memoria video, che nel modo più importante influisce sulle prestazioni della scheda video nel suo complesso. Misurato in GB / s (gigabyte al secondo).

Ad esempio, ora, la memoria video comeGDDR5 , che ha un potenziale di frequenza molto più alto diGDDR3 e, di conseguenza, più bianco alto larghezza di banda.

Tuttavia, la frequenza non è tutto. Il secondo fattore importante è larghezza del bus di memoria. Maggiore è la profondità di bit, più veloce è la memoria.

Ad esempio, memoria con frequenza 1000 mhz e autobus 256 po, sarà esattamente 2 volte più velocememoria 1000 mhz e autobus 128 po... Maggiore è la profondità di bit, più veloce è la memoria. Il più ampio bus di memoria esistente è un mostruoso 896 po(448 x2 ) sulla scheda video GeForce GTX295 ... Tuttavia, utilizza la memoriaGDDR3 , che degrada in modo significativo la larghezza di banda (frequenza meno efficace) rispetto aGDDR5 ... Pertanto, la sua larghezza di banda è anche leggermente inferiore a quella diRadeon HD 5970 a partire dal 512 po (256 x 2), ma con GDDR5 .

Sistema di raffreddamento.

Più efficiente è il sistema di raffreddamento, minori sono le possibilità che la scheda grafica si guasti. La scheda si surriscalda di meno, il che migliorerà la stabilità generale del sistema, aumentando in modo significativo tutta la vitae aumenterà anche potenziale di overclock.

Prodotto, finito a partire dalsistemi diesistono due varianti di raffreddamento per le schede video.

Riferimento (dal produttore) e alternativa (dai partner del produttore). Di norma, le schede di riferimento hanno un design a turbina (, soffiante) e di solito sono molto affidabili. Relativamente rumoroso, non sempre efficace come alternativa COdai partner del produttore e diventano più intasati di polvere. Sebbene in uso, i sistemi di bleeding della scheda video sono molto efficienti e silenziosi. Se un po 'di rumore sotto carico non ti infastidisce e non stabilirai record in overclock, sono preferibili i sistemi di raffreddamento di riferimento. Di solito, i partner dei produttori le incollano con adesivi con i loro loghi, le modifiche sono possibili solo nel BIOS della scheda video (controllo della velocità della ventola), quindi alcune schede sono identiche nel design, ma di produttori diversi, più rumorose o più calde delle loro controparti e viceversa. Ogni produttore ha le proprie preferenze e condizioni di garanzia. Pertanto, alcuni sacrificano il silenzio per una maggiore stabilità e durata.

Se è importante per te silenzio, quindi dovresti prestare attenzione a sistemi alternativi raffreddamento con maggiore efficienza, con un livello di rumorosità inferiore (ad esempioVapore - x, IceQ, , DirectCu), oppure scegli una scheda video con un sistema di raffreddamento passivo, di cui ce ne sono sempre di più.

* Consigli: non dimenticare di cambiare l'interfaccia termica una volta all'anno o due, soprattutto per la CO con la tecnologia del contatto diretto dei tubi di calore. Il grasso termico si indurisce, formando uno strato che non conduce bene il calore, che porta al surriscaldamento della scheda video.

Consumo energetico della scheda video.

Una caratteristica molto importante nella scelta, poiché una scheda video è un componente molto vorace di un computer, se non il più vorace. Le migliori schede grafiche a volte si avvicinano al segno 300W... Pertanto, quando si sceglie, è necessario considerare se il proprio alimentatore è in grado di fornire un'alimentazione stabile alla scheda video. In caso contrario, il sistema potrebbe non avviarsi a causa di una mancata corrispondenza di tensione durante il passaggio INVIARE, l'instabilità e gli arresti imprevisti, i riavvii o il surriscaldamento dei componenti del computer potrebbero verificarsi o l'alimentatore potrebbe semplicemente bruciarsi.

Sul sito Web del produttore o sulla confezione della scheda video, sono scritte le specifiche minime, inclusa la potenza minima dell'alimentatore. Questi valori vengono scritti per tutti i blocchi, compresi quelli cinesi. Se sei sicuro di avere un alimentatore di alta qualità, puoi sottrarre da questo valore 50-100W.

È possibile determinare indirettamente il consumo energetico in base al numero di connettori di alimentazione aggiuntivi sulla scheda video.

Niente di meno 75W, uno 6 pin prima 150W, Due 6 pin prima 225W, 8 pin + 6 pin - prima 300W... Assicurati che la tua unità abbia i connettori necessari o che il kit includa adattatori per 4 pin molex-y. Oppure acquistali in aggiunta, sono venduti liberamente nei negozi di computer.

La mancanza di alimentazione alla scheda video può portare al suo surriscaldamento, artefatti e al guasto del suo sistema di alimentazione. Schede video NVidia, in caso di mancanza di alimentazione, possono avviare messaggi di avviso del modulo: "il driver video ha smesso di rispondere ed è stato ripristinato" oppure "collegare alimentazione aggiuntiva alla scheda video".

Elevato consumo energetico \u003d elevata dissipazione del calore... Se la tua scheda grafica consuma molta energia, prenditi cura di ventole aggiuntive per soffiare e soffiare sul case. Oppure, come misura temporanea, aprire il coperchio laterale. Temperatura costantemente alta nel case - ha un effetto dannoso sulle linee di servizio di tutti i componenti dalla scheda madre fino alla fine.

Connettori.

Quando hai già deciso una scheda video, dovresti prestare attenzione anche ai connettori.

Se hai un monitor con una matrice P- o con il supporto Colore a 30 bit (1,07 miliardi), allora avrai sicuramente bisogno DisplayPort su una scheda video per liberarne il potenziale. Solo DisplayPortsupporta la trasmissione 30 bitprofondità di colore.

* non è noto con certezza se le schede video da gioco supportano la trasmissione a 30 bit, ma la presenza DisplayPort parla del possibile supporto. Nelle specifiche, il supporto è dichiarato solo per le schede video professionali AMD FirePro e NVidia Quadro.

Molto bene se c'è ... Non si sa mai cosa potrebbe tornare utile ed è meglio essere pronti. All'improvviso è necessario emettere il segnale dal ricevitore. A proposito, HDMI e DVIcompatibile tramite un semplice adattatore e praticamente nessun problema.

Conclusioni.

È tutto. Non abbiamo avuto il tempo di iniziare, stiamo già finendo. Poiché l'articolo descrive i concetti principali e generali, si è rivelato non troppo lungo.

Tuttavia, vengono descritti tutti i punti più importanti per la scelta di una scheda video produttiva e di alta qualità.

1. Una questione di fede.

3. Il numero di unità di esecuzione (TMU, ROP, ecc.).

4. Volume, frequenza e capacità del bus di memoria.

5. Scopri se la scheda è adatta al livello di consumo energetico.

5. Sistema di raffreddamento.

6. Connettori.

Ci auguriamo che con questa conoscenza sarai in grado di scegliere una scheda video in base alle tue esigenze.

Buona fortuna con la tua scelta!