Устройство и основные характеристики видеокарты компьютера

Устройство компьютерной видеокарты. Характеристики видеокарт. Компьютер с несколькими видеокартами.

Видеокарта (также известная как видеокарта, видеокарта, видеокарта, видеокарта) — важная и очень сложная часть компьютера. Современная видеокарта — это разновидность специализированного компьютера, состоящего из собственного процессора, оперативной памяти, BIOS и других компонентов, которые по своей структуре и организации взаимодействия адаптированы для наиболее эффективного решения задачи — обработки и генерации графики данные, а также их вывод на монитор.

Основными разработчиками видеокарт являются американская компания Nvidia и канадская компания ATI Technologies, приобретенная в 2006 году американской компанией AMD. Видеокарты от Nvidia представлены брендом GeForce. Видеокарты ATI известны всем как Radeon.

Чтобы узнать, какая видеокарта установлена ​​в вашем компьютере (ноутбуке), вам необходимо зайти в Диспетчер устройств Windows или воспользоваться одной из специализированных программ, например, GPU-Z.

Мало кто задумывается, насколько сложен процесс обработки различных графических данных для вывода конечного изображения на монитор (например, в компьютерных играх). Этот процесс требует огромного количества точных вычислений (создание вершин, сборка примитивных элементов (треугольников, линий, точек и т.д.), Создание блоков пикселей, освещения, затенения, текстур, назначения цветов и т.д.). Поскольку изображение в игре постоянно меняется, все расчеты необходимо производить на очень высокой скорости, чтобы за 1 секунду отображалось достаточно кадров. Для человеческого глаза комфортен уровень выше 24 кадров в секунду (FPS, кадров в секунду). Если этот показатель ниже, человек заметит «заторможенность».

Обычно, когда пользователь заявляет, что его видеокарта «не поддерживает» ту или иную игру, это означает его неспособность отображать достаточное количество кадров в секунду. То же явление можно наблюдать не только в играх, но и при работе с большими графическими программами. Способность видеокарты обрабатывать графику с определенной скоростью зависит как от мощности самой карты, так и от сложности обрабатываемой графики. Поэтому проблему часто можно решить, понизив настройки графики в игре.

Компьютер может обойтись без отдельной (дискретной) видеокарты, но только если он имеет графический процессор, интегрированный в системную логику материнской платы (в северном мосту чипсета) или как часть центрального процессора (например Intel i7). В таких случаях часть основной оперативной памяти компьютера используется в качестве видеопамяти. Характеристики встроенных в чипсет видеокарт не отличаются высокой производительностью, но их возможностей достаточно для выполнения всех офисных задач, работы в Интернете, просмотра видео и даже компьютерных игр с простой графикой.

В остальных случаях покупка отдельной (дискретной) видеокарты — необходимость.

Современная видеокарта состоит из следующих частей:

• Графический процессор (графическое ядро, GPU (графический процессор) — процессор, который вычисляет и формирует графическую информацию, отображаемую на мониторе, является основой видеокарты и по своей сложности практически не уступает центральному процессору компьютера, а иногда даже превосходит его, во многом определяя основные характеристики видеокарты;

• Видеопамять: служит своего рода буфером, в который изображения, отображаемые на мониторе, временно помещаются, создаются и постоянно изменяются графическим ядром. Этот буфер также содержит элементы, необходимые процессору для формирования этих изображений;

• Видеоконтроллер — отвечает за правильное обучение и передачу необходимой информации из видеопамяти в RAMDAC.

• RAMDAC (цифро-аналоговый преобразователь с оперативной памятью) или цифро-аналоговый преобразователь (DAC) — устройство, преобразующее цифровые результаты видеокарты в аналоговый сигнал, отображаемый на мониторе. Возможности этого устройства определяют количество отображаемых цветов, насыщенность изображения и т.д. Цифровые мониторы, проекторы и другие устройства, подключенные к цифровым разъемам видеокарты, используют свои собственные цифро-аналоговые преобразователи и не зависят от RAMDAC видеокарты;

• Видео ПЗУ (Video ROM) — микросхема, в которой хранится базовая система ввода / вывода видеокарты, другими словами ее BIOS — набор правил и алгоритмов, определенных производителем, согласно которым компоненты видеокарты работают и взаимодействуют друг с другом.

• Система охлаждения: устройство, которое удаляет и отводит тепло от видеопроцессора, видеопамяти и других компонентов видеокарты для обеспечения нормальных температурных условий для их работы.

Я хочу сыграть в современную игру. Но этого не было. Когда мы покупали компьютер, мы вообще не думали о видеокарте. Эх, если бы вы читали это раньше…

Знакомство с видеокартой и ее функционалом

Графическая карта является важным компонентом видеосистемы компьютера, но занимает второе место после процессора ПК. Он работает с изображениями (другими словами, графикой), преобразовывая их в желаемый сигнал для вывода на мониторы. Современные графические интерфейсы операционных систем требуют от центрального процессора значительных ресурсов обработки, и современная видеокарта предназначена для его загрузки, беря на себя большую часть вычислений для окончательной обработки изображения перед его выводом на экран. Давайте разберемся, на что нужно обратить внимание при выборе видеокарты прямо сейчас, ведь для грамотного решения следует учитывать многочисленные особенности.

Дискретная видеокарта

Этот тип представляет собой отдельную плату, которая устанавливается на «материнскую плату». На системной плате есть установочный слот.

Это считается очень удобным, так как позже, если вы решите поменять карту на своем компьютере, вам не составит труда. Просто получили — сняли и установили новый с улучшенной производительностью. У нее есть другое, более распространенное в повседневной жизни название — «Съемная видеокарта».

Дискретные видеокарты, выпускаемые сегодня для ПК, состоят из следующих элементов:

  • видеопроцессор
  • видеоконтроллер
  • постоянная видеопамять (аббревиатура — ROM)
  • видеопамять с произвольным доступом (также имеет аббревиатуру — RAM)
  • система охлаждения

Интегрированная видеокарта

Как его называют пользователи, «интегрированный». Такая модель есть на компьютере, но на более совершенную, к сожалению, не поменяешь. Такие компьютеры не славятся высокой производительностью, поэтому отлично подходят для простых задач на рабочем месте, поэтому их часто используют в душных офисах и не более того.

Какая видеокарта у вашего компьютера? Обязательно поделитесь в комментариях!

Функциональность видеокарты «под микроскопом»

Давайте разберемся, какова функциональность графического видеопроцессора и зачем он нужен в современном компьютере?

Основная функция — обработка графических данных, преобразование их в видеосигналы и отображение на мониторе.
Ко второй функции можно отнести разгрузку ПК, то есть процессора с оперативной памятью. Все современные видеокарты, установленные на персональных компьютерах, считаются автономным устройством. Получив данные, они самостоятельно решают свои задачи, не используя ресурсы других устройств, поскольку их достаточно.

Не будем останавливаться на достигнутом, есть еще одна функция, которую просто нельзя игнорировать: как уже было сказано выше, она преобразует видеосигналы, но также преобразует сигнал для любого типа подключения. Если раньше пользователи подключали мониторы через интерфейсы DVI / VGA, то теперь вы можете подключаться к HDMI, все 3 перечисленных типа теперь присутствуют на одной карте.

разъемы для монитора

Обратите внимание, что есть и другие возможности, но они редко используются на практике. Традиционно я хотел бы спросить вас, какие у вас связи, какие из них вам нравятся больше всего и почему?

Характеристики видеокарт, которые влияют на выбор

Итак, мы плавно придумали функции. Что ж, давайте прочитаем и продолжим усваивать необходимую информацию.

Интерфейс

Этот технологический слот дает нам хорошую возможность подключить видеокарту к материнской плате, и уже одно это будет зависеть от того, насколько «умно» она будет работать. Интерфейсов для подключения всего три:

По статистике последний самый быстрый (речь идет о PCI-Express 3.0.), Но в этом году (2017) обещают новый интерфейс PCI-Express 4.0. Обязательно учтите, что если вы приобрели стандартную карту PCI-Express 3.0, но не ожидали иметь «материнскую плату» с PCI-Express 2.0 или PCI-Express, видеокарта не будет обеспечивать полную производительность.

Видеопамять и ее типы

Видеопамять и ее частота — это высокоскоростной показатель, который указывает на скорость памяти.

В настоящее время наиболее распространены следующие типы памяти:

Наиболее востребованным пользователями является тип GDDR3, а одним из самых дорогих — GDDR5!

Объем видеопамяти: есть 2 размера тома соответственно мегабайты и гигабайты. Логично, что чем выше показатель, тем лучше, но не стоит заранее радоваться, так как показатель громкости видеокарты следует сравнивать с данными «ОЗУ».

Следовательно, ширина шины памяти — это память, которая определяет производительность карты, важно следить за тем, чтобы индикатор не опускался ниже 256-битного уровня для хорошей работы.
Тактовые частоты видеопроцессора — чем они выше, тем быстрее работает карта, и, конечно же, это увеличивает производительность.
Поддержка версии DirectX — этот параметр определенно играет роль в компьютере, на котором проводятся игры, драйвер определяет передачу данных, качество, атмосферу в играх.

Поддержка таких технологий, как SLI / CrossFire. Позволяет подключать две и более видеокарты, которые работают параллельно. Благодаря этой поддержке вы можете значительно повысить производительность вашего ПК.
Разъемы видеокарт, используемые для подключения внешних устройств, таких как мониторы, проекторы, телевизоры, на которые видеосигнал выводит изображение. Разъемы могут быть аналоговыми или цифровыми. Есть 4 разъема для подключения видеокарты. Они также включают подключение к мониторам:

  • D-Sub — давно устарел, но все еще используется.
  • DVI — передача цифрового сигнала.
  • HDMI — аналогичен DVI, но передает видеосигналы с отличной четкостью.
  • Mini Display Port — это самый современный интерфейс на данный момент для подключения к монитору, позволяющий работать с несколькими мониторами.

Пассивное и активное охлаждение

«Пассивный» тип используется на малоэффективных видеокартах, здесь радиатор выполняет роль кулера и через него уходит лишнее тепло.
Типа «активный». Здесь такой же радиатор, но уже есть вентилятор (холоднее), охлаждение становится более интенсивным, но при этом «съедает» много электроэнергии. Для новых мощных видеокарт подходят 2 или 3 кулера.

видеопроцессор с водяным охлаждением

Также существует такая система охлаждения, которая называется «Жидкостное охлаждение», и состоит из таких элементов, как:

Все эти части затем соединяются трубами и фитингами.

Физические размеры

Этот показатель, как правило, ограничен размером корпуса ПК, который мы рекомендуем учитывать при выборе. Вы должны выбрать так, чтобы карта вошла в слот на материнской плате, соответственно, выбрав длинную карту, вы будете разочарованы. Он просто не будет «влезать» в «системник» или, наоборот, мешать подключению других компонентов.

Ресурс, который потребляет больше всего в ПК, — это видеокарта. Соответственно для мощной видеокарты нужно покупать такой же «сильный» блок питания и, желательно, с хорошим запасом. Если он окажется слабым, видеокарта не будет работать должным образом или вообще не загрузится, так как потребуется дополнительное питание.

В качестве подведения итогов

Мы надеемся, что эта статья окажется для вас полезной и понадобится, когда вы будете покупать видеокарту. Поэтому мы постарались подробно описать все возможные характеристики, сделав публикацию «прикладной»!

Если вы спросите, какие есть модели, на какую марку (марку) обратить внимание в первую очередь. Здесь будет сложно дать однозначный ответ. Техническое развитие не прекращается, в компьютерной индустрии все стремительно меняется.

На данный момент самые популярные видеокарты от NVIDIA и AMD, однако, могут существенно отличаться по своим характеристикам производительности, и все раскрыть можно только после тестирования.

Однако в сборке есть лидеры. К ним относятся такие бренды, как:

Если вы прочитали статью и нашли для себя полезную информацию, обязательно отметьте это в комментариях, расскажите о своем опыте, какие марки / модели подходят вам, как установить видеокарту. Обмен опытом — это всегда здорово, и не забывайте подписываться на обновления блога, и мы обещаем порадовать вас «вкусным» контентом!

Ну и конечно мне нравится, поделитесь в соцсетях, дайте всем знать, как выбрать видеокарту!

Уважаемый читатель! Вы дочитали статью до конца. Вы получили ответ на свой вопрос? Напишите пару слов в комментариях. Если вы не нашли ответа, укажите, что вы искали, или откройте содержание блога.

Сегодняшний «урок» — это частота памяти видеокарты: что влияет на эту функцию, что она предлагает пользователю с практической точки зрения, и является ли этот параметр важным в играх и почему.

Этот чип в видеокарте занимается самым главным — рендерингом графики, вычислением 2D и 3D объектов и их взаимодействия друг с другом, а затем формирует изображение, которое затем передается на дисплей монитора. Благодаря своим архитектурным особенностям этот чип намного эффективнее обрабатывает графику, чем центральный процессор, несмотря на меньшее энергопотребление.

Этот чип может быть неотъемлемой частью видеокарты, быть интегрирован в северный мост материнской платы или как логический блок на процессоре. Как правило, два последних типа менее мощные и подходят для повседневных задач, но не очень подходят для рендеринга сложных объектов.

Трассировка лучей, тензоры ядра, Тьюринг и Паскаль — все это влияет на видеокарты. Сегодня мы полностью разберемся, как они работают.

Как работает видеокарта NVIDIA? Разбор

Мы привыкли думать о видеокартах как о дополнении к основному процессору. И встроенные видюхи тоже есть. Но действительно. Видеокарта — это компьютер в компьютере, который выполняет гораздо больше операций, чем остальная часть системы. Посмотреть на себя:

  • Центральный процессор имеет 4, 8 или, может быть, 16 ядер. На видеокарте тысячи вычислительных блоков!
  • Он имеет миллиарды транзисторов, гигабайты видеопамяти с пропускной способностью до одного терабайта в секунду.
  • И все это потребляет энергию, весит и стоит как отдельный компьютер!

Например, особенности GeForce RTX 3090:

  • Ядро CUDA: 10496 | Тензорное ядро: 328 | Ядро трассировки лучей: 82
  • 28 миллиардов транзисторов
  • Видеопамять: 24 ГБ GDDR6X
  • Пропускная способность системной памяти:> 1 ТБ / с
  • Цена: от 136 990 руб.

Но раз уж видюхи такие производительные, зачем нам центральный процессор? И в чем разница между процессором и графическим процессором?

А чем видеокарты друг от друга отличаются? Как такая бандура вписывается в ноутбук? И главное выяснить, можно ли играть в Cyberpunk 2077 на ноутбуке с ультра настройками. Давайте поговорим об этом и многом другом в отличном анализе!

В наши дни видеокарты могут делать много вещей и часто выполнять некоторые задачи намного быстрее и эффективнее, чем процессор? Но до такого положения вещей мы дошли не сразу. Первые видеокарты правильнее было бы назвать ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), то есть специальными интегральными схемами. Что это значит?

Центральный процессор представляет собой универсальный чип. Он может выполнять совершенно разные типы задач. Это связано с тем, что каждое ядро ​​центрального процессора состоит из множества различных блоков, каждый из которых знает, как выполнять свой собственный тип вычислений.

Это удобно, ведь на центральном процессоре мы можем делать любые расчеты. И в принципе, огромный CPU может полностью заменить все остальные чипы. Но, конечно, это будет малоэффективно. Поэтому для конкретных задач на помощь центральному процессору часто приходят сопроцессоры или ASIC, то есть отдельные острые микросхемы для эффективного решения конкретной задачи.

Итак, в середине 90-х такой конкретной задачей было ускорить первые 3D-игры, такие как Quake!

Первые видеокарты

Без разгона Quake казался второстепенным. Все очень пиксельное и медленное.

Но надо было купить себе волшебный 3D-ускоритель. Подключите его к основной 2D-видеокарте снаружи с помощью короткого кабеля VGA. Да-да, так было раньше. И Quake становился чем-то запредельным. Игра стала плавной, красочной и, что самое главное, работала с высоким для того времени разрешением и, как следствие, без пикселей.

Тогда это было почти похоже на волшебство. Но в чем причина такого резкого улучшения картинки? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберемся, как видеокарта работает поэтапно.

Как работает видеокарта?

Этап 1. Растеризация.

3D-объект изначально является векторным. Он состоит из треугольников, которые можно описать вершинами. То есть, по сути, объект представляет собой набор вершин с их координатами в трехмерном пространстве.

Но ваш экран двухмерный и даже состоит из пикселей. Так как же визуализировать векторный 3D-объект в 2D-пространстве? Правильно: брось!

Переносим координаты вершин на плоскую поверхность, соединяем их уравнениями прямых на плоскости и заливаем пиксели плоскости треугольников. На этом этапе мы получаем двухмерную проекцию объекта на экран.

Этап 2. Текстурирование

Далее нам нужно как-то раскрасить модель. Поэтому текстура растягивается на растеризованный объект до координат текстуры.

Но простого растягивания текстуры недостаточно, ее нужно как-то сгладить. В противном случае, когда вы приблизитесь к объекту, вы просто увидите сетку текселей. Как и в ранних 3D-играх, таких как DOOM. Поэтому к текстуре затем применяются различные алгоритмы фильтрации.

Ранние видеокарты использовали билинейную интерполяцию. Вы видели это в примере с Quake. Все, что он делает, это линейно интерполирует промежуточные цвета между четырьмя текселями, и результирующее значение становится цветом пикселя на экране.

Эта интерполяция сейчас активно используется. Но помимо этого, они также выполняют трилинейную интерполяцию — это еще более продвинутая версия сглаживания, но она используется только на стыках различных уровней детализации текстуры, чтобы замаскировать их.

Но для восстановления четкости текстур по углам относительно камеры используется анизотропная интерполяция. Чем выше его коэффициент, тем четче изображение, поскольку для получения цвета каждого пикселя делается до 16 образцов. Особенно это заметно на поверхностях под острым углом к ​​камере. То есть, например, на полу.

Хорошо, теперь у нас есть цветное изображение. Но этого все равно недостаточно, потому что в сцене нет освещения. Поэтому перейдем к следующему этапу с интригующим названием пиксельного шейдера или пиксельного шейдера.

Этап 3. Пиксельный шейдер.

В общем, шейдер — это элемент, который позволяет программисту делать что-то с вершинами, треугольниками и пикселями на программном уровне. В случае пиксельных шейдеров это дает разработчику возможность динамически изменять цвет каждого пикселя на экране в зависимости от программы.

Кстати, поддержка простых шейдеров впервые появилась в 2001 году, когда появилась NVIDIA GeForce 3. До этого тоже было освещение, но железо и разработчики не могли особо повлиять на результат. Так что на сегодняшний день это наиболее ресурсоемкая фаза, где для каждого пикселя необходимо рассчитать, как он отражает, рассеивает и пропускает свет. Как тени падают на поверхность модели и т.д. Другими словами, вычисляется окончательный цвет пикселя.

Каждый объект сцены описывается с помощью разных текстур:

  • Карта нормалей, текстура, в которой хранятся векторы нормалей для каждой точки на поверхности. Освещенность на пиксель рассчитывается с использованием этих векторов.
  • Карта зеркала, которая описывает, сколько света отражается от поверхности.
  • Карта шероховатости mapbump, которая описывает микрорельеф поверхности или то, как поверхность будет рассеивать свет.
  • Карта альбедо, то есть карта диффузии или естественного цвета объекта.
  • И другие.

Этап 4. Сохранение

После серии расчетов с использованием информации со всех вышеперечисленных графиков наступает последний этап. Мы получили цвет финального пикселя и сохранили его в видеопамяти. И после обработки всей сцены мы уже можем просматривать изображение на экране.

Мощность

Все эти расчеты нужно производить очень быстро и, главное, параллельно. Например, чтобы отображать изображение 4K 60 раз в секунду, вам нужно вычислить цвет примерно в полмиллиарда пикселей. А если мы хотим 120 FPS, это миллиард. Именно поэтому видеокарты по структуре отличаются от центрального процессора.

Центральный процессор предназначен для последовательного, но очень быстрого выполнения множества различных вычислений. Поэтому в центральном процессоре мало ядер, но они способны быстро щелкнуть любую активность. Но в графическом процессоре тысячи вычислительных блоков, они не могут выполнять задачи с небольшим объемом данных последовательно, как процессор, как можно быстрее, но они очень быстро выполняют параллельные вычисления с большим объемом данных. Например, NVIDIA GeForce RTX 3090 на пике своей производительности может выполнять до 38 триллионов операций с плавающей запятой в секунду.

Поскольку видеокартам приходится постоянно загружать и выгружать огромное количество данных в памяти, они также используют свой тип памяти: GDDR. У него более высокая задержка, чем у обычного DDR, поэтому нет смысла использовать память, такую ​​как RAM. Но GDDR имеет значительно большую ширину канала и пропускную способность, уже достигающую 1 ТБ в секунду.

Это позволяет видеокартам обрабатывать сотни миллиардов пикселей в секунду.

Вся эта сила нужна только для игры? Не совсем. Видеокарты давно используются в профессиональной деятельности.

Но это стало возможным только в 2006 году, когда была выпущена карта GeForce 8800, в которой впервые появились ядра CUDA — Compute Unified Device Architecture. Это унифицированные ядра, которые впервые позволили использовать видеокарту не только для игр, но и для любой массовой параллельной обработки: типа рендеринга видео, моделирования воды, курения или майнинга криптовалюты, если вдруг это все еще актуально.

А в 2018 году произошла еще одна революция — появилась архитектура Тьюринга, а вместе с ней и новые типы ядер и, конечно же, технологии трассировки лучей. Давайте сначала поговорим о ней.

Трассировка лучей

Что такое трассировка лучей? Несмотря на то, что видеокарты за годы своей эволюции чрезмерно выросли с поддержкой множества эффектов. Игры стали выглядеть действительно круто. Но все же они остались выглядеть как игры. Почему?

Дело в том, что до технологии трассировки лучей игры не имели настоящего глобального просвещения. Он рассчитывался для каждого объекта отдельно и по очереди. В результате нам не удалось рассчитать, как объекты влияют друг на друга, как свет преломляется и отражается между разными объектами. И все глобальное освещение сцены просто заранее было «запечено» в сюжетную линию в графическом редакторе игры. Также существуют зонды и множество других методик, позволяющих получить грубую имитацию глобального освещения с рядом недостатков: поток света через объекты, повышенные требования к видеопамяти, отсутствие физики, т.к сцена меняется, поэтому освещение придется пересчитывать, а использование подготовленных ресурсов невозможно.

Но впервые трассировка лучей позволила строить освещение по законам природы и сняла ряд ограничений. Ну в принципе. Как это работает?

Вместо того, чтобы считывать освещение для каждого объекта по отдельности, сначала выводится вся трехмерная сцена и упаковывается в блоки BVH для ускорения отслеживания. После этого луч из камеры запускается в компактную 3D-сцену и мы наблюдаем, с какой поверхностью он будет пересекаться. А дальше от этой точки строится луч для каждого источника света. Так мы понимаем, где свет, а где тень.

А если луч попадает в отражающий объект, создается другой отраженный луч, и мы можем подсчитать больше отражений. Чем больше отражений мы посчитаем, тем сложнее будет ошибка расчета, но тем реалистичнее будет результат.

Все почти как в жизни, но для экономии ресурсов лучи сбрасываются не от источника света, а от камеры. В противном случае вам пришлось бы вычислять множество лучей, которые не попадают в поле зрения игрока, то есть производить ненужные вычисления, отнимающие ресурсы у GPU.

Новые ядра

Для реализации трассировки лучей, помимо ядер CUDA, нам пришлось изобрести ядро ​​нового типа. Это ядра RT, что на самом деле означает ядра трассировки лучей и тензорные ядра.

Ядра RT выполняют такой же поиск пересечений между радиусом и многоугольниками сцены. И они делают это очень эффективно благодаря алгоритму BVH — Bounding Volume Hierarchy.

Суть алгоритма: каждый многоугольник помещается в несколько ящиков разного размера, как матрешка. И вместо того, чтобы проверять пересечения с каждым многоугольником сцены, которых миллионы, мы сначала проверяем, попадает ли луч в небольшое количество ящиков, в которые упакованы треугольники сцены.Последний уровень матрешки содержит ячейку с различные треугольники сцены. Ящики намного меньше треугольников, поэтому на тестирование сцены уходит гораздо меньше времени, чем на итерацию по каждому треугольнику в сцене.

Тензорные ядра вообще необычны для видеокарты. Такие ядра используются для операций умножения матриц. То есть они могут умножать сразу много чисел. Это очень полезно для обучения глубоких нейронных сетей. Поэтому, как правило, нейросети сейчас обучаются и используются на видеокартах.

Но даже в играх тензорные ядра имеют большой вес. Во-первых, путем удаления шума из изображения с трассировкой лучей в профессиональных пакетах с поддержкой OptiX.

Но в первую очередь за реализацию фирменной технологии DLSS — Deep Learning Super Sampling. Это технология сглаживания и масштабирования изображений с помощью нейронных сетей. Например, у вас есть монитор 4K, но видеокарта не тянет ультрас 4K. Что делает DLSS в этом случае. Изображение отображается с более низким разрешением 1440P или 1080P, затем несколько смежных кадров объединяются нейронной сетью в новый кадр с более высоким разрешением. Настолько, что часто выглядит даже лучше, чем родное разрешение. В то же время мы получаем огромный прирост частоты кадров.

Слишком много технологий! В этом можно запутаться, поэтому для систематизации мыслей пройдемся по этапам работы видеокарты.

Чем отличаются видеокарты?

Хорошо, вроде мы понимаем принцип работы видеокарты. Теперь поговорим о том, почему одни видеокарты быстрее, а другие медленнее.

Во-первых, генерация влияет на скорость и возможности видеокарты. Например, до появления серии GeForce RTX 20 не было трассировки лучей и прочих вкусностей. Но если говорить о производительности внутри поколения, то нас интересуют 4 параметра:

  • Количество ядер и других исполнительных единиц
  • Скорость и размер памяти
  • Центральная частота
  • Дизайн

Допустим, мы сравниваем двадцатую серию.

В RTX 2060 — 1920 ядер CUDA и в 2080 Ti — 4352. В результате в общих задачах можно рассчитывать примерно на 2-х кратное повышение производительности. С частотой ядра и объемом памяти думаю тоже все понятно. Больше лучше.

Дизайн

Дело в том, что NVIDIA только производит чипы и показывает референсный дизайн видеокарты. А потом каждый производитель сам решает, какую систему охлаждения установить и какого размера сделать видеокарту. Следовательно, чем лучше охлаждение, тем выше рабочая частота и производительность.

Но дизайн также означает форм-фактор. Дело в том, что большие видеокарты, например, просто не могут поместиться в ноутбук физически. И даже если они поместятся, энергопотребление внутри них будет запредельным. Поэтому существуют мобильные модификации видеокарт, которые просто припаяны к материнской плате. Модификации мобильных карт отличаются пониженными частотами и энергопотреблением.

Есть два типа мобильных дизайнов:

  1. Только мобильный. Это толстые версии игровых ноутбуков, они не сильно отличаются по производительности от настольных версий. Иногда такие карты называют Max-P, тип исполнения. А иногда вообще ничего не приписывают. Но не обольщайтесь ноутбуком, мобильной версии быть не может.
  2. И есть дизайн Max-Q. Ставьте такие карты в тонкие игровые ноутбуки. У них значительно меньшее энергопотребление, но частоты урезаны сильнее.
RTX 2080 Супер RTX 2080 Super Mobile (Max-P) RTX 2080 Супер Макс-Q
Ядро CUDA 3072 3072 3072
Частота яда 1650 МГц 1365 МГц 975 МГц
Увеличьте частоту 1815 МГц 1560 МГц 1230 МГц
Потребляемая мощность (TDP) 250 Вт 150 Вт 80 Вт

Проверим на практике

Производительность игровых ноутбуков аналогична производительности настольных компьютеров. Но ноутбуки более доступны за счет форм-фактора. GeForce GTX в порядке, нормальный начальный уровень. RTX — лучший выбор для геймеров. Кроме того, графический процессор RTX ускоряет более 50 бизнес-приложений. Оптимальный выбор для работы и отдыха. Но хватит теории. Проверяем на практике, насколько разные карты отличаются по производительности.

У нас есть 3 ноутбука. Вот с таким железом.

ASUS ROG Zephyrus G15
Ryzen 7 4800HS
NVIDIA GeForce GTX 1650 Ti 4 ГБ

ASUS ROG Zephyrus G14
Ryzen 9 4900HS
NVIDIA GeForce RTX 2060 Max-Q 6 ГБ

ASUS ROG Zephirus DUO
Intel Core i9-10980HK
GeForce RTX 2080 SUPER Max-Q 8 ГБ

Все три версии имеют разные процессоры, но все они мощные, поэтому не должны сильно влиять на результат теста. По крайней мере, они точно не будут узким местом.

GTX 1650 Ti мобильная RTX 2060 Макс-Q RTX 2080 Супер Макс-Q
Ядро CUDA 1024 1920 г 3072
Центральная частота 1350 МГц 975 МГц 975 МГц
Увеличьте частоту 1485 МГц 1185 МГц 1230 МГц
Тензор ядра 240 384
Ядра RT тридцать 48
Размер видеопамяти 4ГБ 6 ГБ 8 ГБ
Потребляемая мощность (TDP) 65 Вт 50 Вт 80 Вт

И для начала несколько синтетических тестов. Согласно тесту 3DMark Time Spy, дизайн 2080 Super в Max-Q превосходит 2060 на 25% и 1650 Ti на 51%. Это означает, что мы ожидаем, что 2080 будет примерно вдвое увеличивать частоту кадров. Посмотрим, так ли это на практике.

  • GTX 1650 Ti (мобильная) — 3948 (-51,7%)
  • RTX 2060 Max-Q — 6090 (-25,5%)
  • RTX 2080 Супер Макс Q — 8170

Тест Cyberpunk 2077

Мы проверили все про Cyberpunk 2077 с версией 1.04 на не очень загруженной сцене, в закрытом месте. Однако с наличием экшена. Все ноутбуки работали в режиме повышенной производительности.

Таким образом, Cyberpunk 2077 имеет 6 стандартных предустановок графики: низкий, средний, высокий, впечатляющий. И еще две настройки трассировки лучей: впечатляющие настройки + среднее качество отслеживания или ультра-качество. В отслеживаемых предустановках DLSS сразу включается в автоматическом режиме. Об этом стоит подумать.

Так на что способны наши видеокарты?

Во-первых, 1650 Ti показал себя очень хорошо, потому что он выдавал супер-воспроизводимую частоту кадров при высоких настройках графики — стабильные 30+ кадров в секунду с редкими просадками до 25. А средние настройки оказались вполне воспроизводимыми — это 35-40 кадров в секунду.

Оцените статью
Новости, гайды, обзоры, рецензии все о лучших компьютерных играх