2016 metais pagaliau išsipildė viltys dėl visaverčio GPU kartų kaitos, kuriai anksčiau trukdė gamybos pajėgumų, reikalingų lustams su žymiai didesniu tranzistorių tankiu ir taktiniais dažniais, nei leido pasiteisinusi 28 nm proceso technologija, stoka. 20 nm technologija, kurios tikėjomės prieš dvejus metus, pasirodė esanti komerciškai nepelninga tokio dydžio lustams kaip atskiri GPU. Kadangi TSMC ir „Samsung“, kurie galėjo būti AMD ir NVIDIA rangovai, nenaudojo „FinFET“ esant 20 nm, potencialus vato našumo padidėjimas virš 28 nm buvo toks, kad abi bendrovės norėjo laukti, kol bus priimtos pagrindinės 14/16 nm normos, jau naudodamos. FinFET.
Tačiau praėjo metai varginančio laukimo, o dabar galime įvertinti, kaip GPU gamintojai atsikratė atnaujinto techninio proceso galimybių. Kaip dar kartą parodė praktika, „nanometrai“ patys savaime negarantuoja didelio lusto energijos vartojimo efektyvumo, todėl naujosios NVIDIA ir AMD architektūros šiuo parametru labai skiriasi. O papildomos intrigos įnešė tai, kad įmonės nebesinaudoja vienos gamyklos (TSMC) paslaugomis, kaip buvo ankstesniais metais. AMD pasirinko „GlobalFoundries“, kad gamintų „Polaris“ GPU, pagrįstus 14 nm „FinFET“ technologija. Kita vertus, NVIDIA vis dar bendradarbiauja su TSMC, turinčiu 16 nm FinFET procesą visuose Pascal lustuose, išskyrus žemos klasės GP107 (kurį gamina Samsung). Tai buvo „Samsung“ 14 nm „FinFET“ linija, kurią kažkada licencijavo „GlobalFoundries“, todėl GP107 ir jo konkurentas „Polaris 11“ suteikia mums patogią galimybę palyginti AMD ir NVIDIA inžinerinius pasiekimus panašioje gamybos bazėje.
Tačiau į technines detales nesinersime per anksti. Apskritai abiejų įmonių pasiūlymai, pagrįsti naujos kartos GPU, yra tokie. NVIDIA sukūrė visą Pascal architektūros greitintuvų liniją, pagrįstą trimis vartotojų klasės GPU – GP107, GP106 ir GP104. Tačiau pavyzdinio adapterio vieta, kuri tikrai gaus pavadinimą GeForce GTX 1080 Ti, šiuo metu laisva. Į šias pareigas pretenduoja kortelė su GP102 procesoriumi, kuri šiuo metu naudojama tik NVIDIA prosumer TITAN X greitintuvuose.Tesla skaičiavimo greitintuvuose.
AMD sėkmė kol kas kuklesnė. Buvo išleisti du „Polaris“ šeimos procesoriai, kurių pagrindu produktai priklauso žemesnei ir vidurinei žaidimų vaizdo plokščių kategorijai. Viršutinius ešelonus užims būsima „Vega“ GPU šeima, kuri, kaip tikimasi, turės visapusiškai atnaujintą GCN architektūrą (tuo tarpu „Polaris“ šiuo požiūriu niekuo nesiskiria nuo 28 nm Fidžio ir Tonga lustų).
⇡ NVIDIA Tesla P100 ir naujasis TITAN X
Nuolatinio NVIDIA vadovo Jenseno Huango pastangomis bendrovė jau pozicionuoja save kaip bendrosios paskirties kompiuterinių procesorių gamintoją, ne mažiau nei žaidimų GPU gamintoją. Signalas, kad NVIDIA rimčiau nei bet kada imasi superkompiuterių verslo, buvo Pascal GPU linijos padalijimas į žaidimų pozicijas ir, kita vertus, skaičiavimo pozicijas.
Kai 16 nm FinFET procesas pradėjo veikti TSMC, NVIDIA įdėjo pirmąsias pastangas į superkompiuterio lustą GP100, kuris debiutavo prieš Pascal vartotojų produktų liniją.
GP100 turi precedento neturintį tranzistorių (15,3 mlrd.) ir šešėlių ALU (3840) skaičių. CUDA šerdys). Tai taip pat pirmasis greitintuvas su HBM2 atmintimi (16 GB) kartu su silicio GPU. GP100 naudojamas kaip Tesla P100 greitintuvų dalis, iš pradžių apsiribojo superkompiuteriais dėl specialios formos faktoriaus su NVLINK magistrale, tačiau vėliau NVIDIA išleido Tesla P100 standartiniu išplėtimo plokštės formatu. PCI Express.
Iš pradžių ekspertai manė, kad P100 gali pasirodyti žaidimų vaizdo plokštės. NVIDIA, matyt, šios galimybės neneigė, nes lustas turi pilnavertį 3D grafikos atvaizdavimo vamzdyną. Tačiau dabar aišku, kad vargu ar jis kada nors peržengs skaičiavimo nišą. Grafikai NVIDIA turi giminingą gaminį – GP102, turintį tą patį šešėlių ALU, tekstūrų atvaizdavimo ir ROP rinkinį kaip ir GP100, tačiau jam trūksta balasto – daugybės 64 bitų CUDA branduolių, jau nekalbant apie kitus architektūrinius elementus. pakeitimai (mažiau planuotojų, sutrumpinta L2 talpykla ir kt.). Rezultatas yra kompaktiškesnis (12 milijardų tranzistorių) branduolys, kuris kartu su HBM2 atminties atsisakymu GDDR5X leido NVIDIA išplėsti GP102 į platesnę rinką.
Dabar GP102 yra skirtas TITAN X prosumer greitintuvui (nepainioti su GeForce GTX TITAN X, pagrįstu Maxwell architektūros GM200 lustu), kuris yra kaip plokštė, skirta mažesnio tikslumo skaičiavimams (nuo 8 iki 32 bitų, tarp kurių 8 ir 16 yra NVIDIA mėgstamiausia gilioji treniruotė) net labiau nei žaidimams, nors turtingi žaidėjai gali įsigyti vaizdo plokštę už 1200 USD. Iš tiesų, mūsų žaidimų testuose TITAN X nepateisina savo kainos 15–20 procentų pranašumu. per „GeForce GTX 1080“, tačiau jis padeda įsibėgėti. Jei lyginsime įjungtus GTX 1080 ir TITAN X, tai pastarasis jau bus 34% greitesnis. Tačiau naujasis žaidimų flagmanas, pagrįstas GP102, greičiausiai turės mažiau aktyvių skaičiavimo vienetų arba praras bet kokių skaičiavimo funkcijų (arba abiejų) palaikymą.
Apskritai, didžiulių GPU, tokių kaip GP100 ir GP102, išleidimas 16 nm FinFET proceso pradžioje yra didelis NVIDIA laimėjimas, ypač atsižvelgiant į iššūkius, su kuriais įmonė susidūrė per 40 nm ir 28 nm laikotarpį.
⇡ NVIDIA GeForce GTX 1070 ir 1080
NVIDIA pristatė savo GeForce 10 serijos žaidimų greitintuvų liniją įprasta seka – nuo galingi modeliaiį biudžetinius. „GeForce GTX 1080“ ir kitos „Pascal“ architektūros žaidimų kortelės, kurios nuo to laiko buvo išleistos, aiškiausiai rodo, kad NVIDIA išnaudojo visas 14/16 nm FinFET proceso galimybes, kad lustai būtų tankesni ir efektyvesni.
Be to, sukūrusi Pascal, NVIDIA ne tik padidino našumą atliekant įvairias skaičiavimo užduotis (kaip parodė GP100 ir GP102 pavyzdys), bet ir papildė Maxwell lusto architektūrą funkcijomis, kurios optimizuoja grafikos atvaizdavimą.
Trumpai atkreipkite dėmesį į pagrindines naujoves:
- patobulintas spalvų suspaudimas santykiu iki 8:1;
- „PolyMorph Engine“ vienalaikio kelių projektavimo funkcija, leidžianti vienu metu sukurti iki 16 scenos geometrijos projekcijų (skirta VR ir sistemoms su keliais ekranais NVIDIA Surround konfigūracijoje);
- galimybė pertraukti (išankstinė galimybė) vykdant traukimo iškvietimą (atvaizduojant) ir komandų srautą (skaičiuojant), o tai kartu su dinamišku GPU skaičiavimo išteklių paskirstymu pilnas palaikymas asinchroninis skaičiavimas (Async Compute) – papildomas našumo šaltinis žaidimuose su DirectX 12 API ir sumažinta delsa VR.
Paskutinis punktas yra ypač įdomus, nes Maxwell lustai buvo techniškai suderinami su asinchroniniu skaičiavimu (vienu metu dirbama su skaičiavimo ir grafinėmis komandų eilėmis), tačiau našumas šiuo režimu paliko daug norimų rezultatų. Asinchroniniai skaičiavimai „Pascal“ veikia taip, kaip tikėtasi, todėl žaidimuose su atskira fizikos skaičiavimų gija galima efektyviau įkelti GPU (nors, reikia pripažinti, NVIDIA lustams „shader“ ALU pilnai įkrovimo problema nėra tokia opi kaip AMD GPU).
GP104 procesorius, naudojamas GTX 1070 ir GTX 1080, yra GM204 (antros pakopos lusto Maxwell šeimoje) įpėdinis, tačiau NVIDIA pasiekė tokį didelį taktinį dažnį, kad GTX 1080 pranoksta GTX TITAN X (remiantis didesnis GPU) vidutiniškai 29%, ir visa tai naudojant konservatyvesnį terminį paketą (180 prieš 250 vatų). Netgi GTX 1070, kuris yra labiau supjaustytas nei GTX 970 buvo supjaustytas, palyginti su GTX 980 (o GTX 1070 naudoja GDDR5, o ne GDDR5X GTX 1080), vis dar yra 5% greitesnis nei GTX TITAN X.
NVIDIA atnaujino „Pascal“ ekrano valdiklį, kuris dabar suderinamas su DisplayPort 1.3 / 1.4 ir HDMI 2.b sąsajomis, o tai reiškia, kad vienu kabeliu galite išvesti vaizdą didesne raiška arba atnaujinimo dažniu – iki 5K 60 Hz arba 4K esant 120 Hz. 10/12 bitų spalvų atvaizdavimas palaiko dinaminį diapazoną (HDR) keliuose ekranuose, kurie dar turi šią galimybę. Specialus Pascal aparatinės įrangos blokas gali koduoti ir dekoduoti HEVC (H.265) vaizdo įrašą iki 4K raiškos, 10 bitų spalvų (12 bitų dekodavimas) ir 60 Hz.
Galiausiai Pascal pašalino ankstesnės SLI magistralės versijos apribojimus. Kūrėjai padidino sąsajos dažnį ir išleido naują, dviejų kanalų tiltą.
Daugiau apie šias Pascal architektūros savybes galite perskaityti mūsų GeForce GTX 1080 apžvalgoje. Tačiau prieš pereinant prie kitų praėjusių metų naujų produktų, verta paminėti, kad 10-oje GeForce linijoje NVIDIA pirmą kartą išleis referencinio dizaino korteles visam atitinkamų modelių gyvavimo laikui. Dabar jie vadinami Founders Edition ir parduodami už didesnę nei rekomenduojama mažmeninė partnerių kortelių kaina. Pavyzdžiui, GTX 1070 ir GTX 1080 rekomenduojamos 379 ir 599 USD kainos (jau jaunystėje didesnės nei GTX 970 ir GTX 980), o „Founders Editions“ – 449 ir 699 USD.
⇡ GeForce GTX 1050 ir1060
GP106 lustas išplatino Pascal architektūrą į pagrindinį žaidimų greitintuvų segmentą. Funkciškai jis niekuo nesiskiria nuo senesnių modelių, o skaičiavimo vienetų skaičiumi yra perpus mažesnis nei GP104. Tiesa, GP106, skirtingai nei GM206 (kuris buvo pusė GM204), naudoja 192 bitų atminties magistralę. Be to, NVIDIA pašalino SLI jungtis iš GTX 1060 plokštės, sutrikdydama laipsniško vaizdo posistemio atnaujinimo gerbėjus: kai šis greitintuvas išnaudos savo galimybes, nebegalėsite prie jo pridėti antros vaizdo plokštės (išskyrus tuos DirectX 12 žaidimus). kurios leidžia paskirstyti apkrovą tarp GPU apeinant tvarkykles).
Iš pradžių „GTX 1060“ buvo aprūpintas 6 GB GDDR5, visiškai funkcionaliu GP106 lustu, ir buvo parduodamas už 249/299 USD (atitinkamai partnerių kortelės ir „Founders Edition“). Tačiau tada NVIDIA išleido vaizdo plokštę su 3 GB atminties ir siūlomą 199 USD kainą, o tai taip pat sumažino skaičiavimo vienetų skaičių. Abi vaizdo plokštės turi patrauklų 120 W TDP, o greičiu jos yra analogiškos GeForce GTX 970 ir GTX 980.
GeForce GTX 1050 ir GTX 1050 Ti priklauso žemiausiai Pascal architektūros įvaldytai kategorijai. Tačiau kad ir kokie kuklūs jie atrodytų vyresniųjų brolių fone, NVIDIA žengė didžiausią žingsnį į priekį biudžeto nišoje. Anksčiau jį užėmę GTX 750/750 Ti priklauso pirmajai Maxwell architektūros iteracijai, todėl GTX 1050/1050 Ti, skirtingai nei kiti Pascal šeimos greitintuvai, pažengė ne viena, o pusantros kartos. Turėdami žymiai didesnį GPU ir atmintį, veikiančią aukštesniais dažniais, GTX 1050/1050 Ti pagerino savo pirmtakų našumą labiau nei bet kuri kita Pascal serija (90 % skirtumas tarp GTX 750 Ti ir GTX 1050 Ti).
Nors GTX 1050/1050 Ti naudoja šiek tiek daugiau galios (75 W palyginti su 60 W), jie vis tiek patenka į PCI Express kortelės be papildomos maitinimo jungties galios diapazoną. NVIDIA neišleido jaunesniųjų greitintuvų Founders Edition formatu, o rekomenduojamos mažmeninės kainos buvo 109 ir 139 USD.
⇡ AMD Polaris: Radeon RX 460/470/480
AMD atsakas į Pascal buvo „Polaris“ lustų šeima. „Polaris“ linijoje dabar yra tik du lustai, kurių pagrindu AMD gamina tris vaizdo plokštes (Radeon RX 460, RX 470 ir RX 480), kuriose papildomai skiriasi integruotos RAM kiekis. Kaip nesunkiai matote net iš modelių numerių, 400 serijos „Radeon“ paliko aukščiausią našumo ešeloną neužimtą. AMD turės jį užpildyti produktais, kurių pagrindą sudaro „Vega“ silicis. Dar 28 nm eroje AMD įgijo įprotį išbandyti naujoves santykinai mažuose lustuose ir tik tada diegti jas flagmanuose GPU.
Iš karto reikia pastebėti, kad AMD atveju naujoji grafinių procesorių šeima nėra identiška nauja versija pagrindinė GCN (Graphics Core Next) architektūra, bet atspindi architektūros ir kitų produkto savybių derinį. GPU, sukurto pagal naują proceso technologiją, AMD atsisakė įvairių „salų“ kodiniame pavadinime (Šiaurės salos, Pietų salos ir kt.) ir nurodo jas žvaigždžių pavadinimais.
Nepaisant to, GCN architektūra Polaris gavo dar vieną, trečią iš eilės atnaujinimą, dėl kurio (kartu su perėjimu prie 14nm FinFET proceso) AMD žymiai padidino našumą vienam vatui.
- Skaičiavimo vienetas, elementari šešėlių ALU organizavimo GCN forma, buvo atlikta daug pakeitimų, susijusių su išankstiniu instrukcijų gavimu ir talpyklomis, L2 talpyklos prieiga, o tai kartu padidino specifinį CU našumą 15%.
- Yra palaikymas pusės tikslumo (FP16) skaičiavimams, kurie naudojami kompiuterinio matymo ir mašininio mokymosi programose.
- GCN 1.3 suteikia tiesioginę prieigą prie srauto procesorių vidinio instrukcijų rinkinio (ISA), dėl kurio kūrėjai gali rašyti patį „žemo lygio“ ir sparčiausią kodą – priešingai „DirectX“ ir „OpenGL“ šešėlių kalboms, abstrahuotoms iš aparatinės įrangos.
- Geometrijos procesoriai dabar gali išskirti nulinio dydžio daugiakampius arba daugiakampius, kuriuose nėra projekcijos pikselių, ir turi indekso talpyklą, kuri sumažina išteklių sąnaudas atvaizduojant mažą pasikartojančią geometriją.
- Dviguba L2 talpykla.
Be to, AMD inžinieriai įdėjo daug pastangų, kad „Polaris“ veiktų kuo aukščiausiu dažniu. GPU dažnis dabar valdomas su minimaliu delsimu (delsavimas yra mažesnis nei 1 ns), o kortelė koreguoja įtampos kreivę kiekvieno kompiuterio įkrovimo metu, kad būtų atsižvelgta į parametrų skirtumus tarp atskirų lustų ir silicio senėjimo veikimo metu.
Tačiau perėjimas prie 14 nm FinFET AMD nebuvo sklandus. Iš tiesų, bendrovė sugebėjo padidinti našumą vienam vatui 62% (vertinant pagal Radeon RX 480 ir Radeon R9 380X žaidimų testų rezultatus ir kortelių vardinę TDP). Tačiau maksimalius dažnius„Polaris“ neviršija 1266 MHz, o tik keli gamybos partneriai yra pasiekę daugiau su papildomu darbu su aušinimo ir maitinimo sistemomis. Kita vertus, „GeForce“ vaizdo plokštės vis dar pirmauja pagal greičio ir galios santykį, kurį NVIDIA pasiekė dar Maxwell kartoje. Panašu, kad AMD pirmajame etape nesugebėjo atskleisti visų naujos kartos proceso technologijos galimybių arba pati GCN architektūra jau reikalauja gilaus modernizavimo – paskutinė užduotis buvo palikta Vega lustams.
„Polaris“ pagrindu veikiantys greitintuvai kainuoja nuo 109 USD iki 239 USD (žr. lentelę), nors reaguodama į „GeForce GTX 1050/1050 Ti“ pasirodymą AMD sumažino dviejų žemesnių kortelių kainas atitinkamai iki 100 ir 170 USD. Ant Šis momentas kiekvienoje kainos ir našumo kategorijoje yra panašus galios balansas tarp konkuruojančių produktų: GeForce GTX 1050 Ti yra greitesnis nei Radeon RX 460 su 4 GB RAM, GTX 1060 su 3 GB atminties yra greitesnis nei RX 470, o visavertis GTX 1060 lenkia RX 480. Kartu taip AMD vaizdo plokštės Jie yra pigesni, vadinasi, yra populiarūs.
⇡ AMD Radeon Pro Duo
Ataskaita apie praėjusius metus diskrečiųjų GPU srityje nebus išsami, jei nepaisysime dar vienos „raudonos“ vaizdo plokštės. Nors AMD dar neišleido pavyzdinio vieno GPU pakeitimo, skirto „Radeon R9 Fury X“, įmonei liko vienas įrodytas žingsnis, kad galėtų toliau užkariauti naujas sienas – vienoje plokštėje įdiegti du Fidžio lustus. Ši kortelė, kurios išleidimą AMD ne kartą atidėjo, vis dėlto pasirodė prekyboje prieš pat GeForce GTX 1080, tačiau pateko į profesionalių greitintuvų kategoriją. Radeon Pro ir buvo pastatyta kaip žaidimų kūrimo platforma VR aplinkoje.
Žaidėjams už 1 499 USD (brangiau nei pora Radeon R9 Fury X paleidimo metu) „Radeon Pro Duo“ nėra pasirinkimas, ir mes net neturėjome galimybės jo išbandyti. Gaila, nes iš techninės pusės Radeon Pro Duo atrodo intriguojančiai. Vardo kortelės TDP padidėjo tik 27%, palyginti su Fury X, nepaisant to, kad didžiausi dažniai AMD procesoriai sumažintas 50 MHz. Anksčiau AMD jau spėjo išleisti sėkmingą dviejų procesorių vaizdo plokštę – Radeon R9 295X2, tad gamintojo skelbiamos specifikacijos didelio skepticizmo nekelia.
Ko tikėtis 2017 m
Pagrindiniai lūkesčiai ateinantiems metams yra susiję su AMD. NVIDIA greičiausiai apsiribos išleisdama pavyzdinę GP102 žaidimų plokštę, pavadintą GeForce GTX 1080 Ti, ir galbūt užpildys kitą laisvą vietą GeForce 10 serijoje su GTX 1060 Ti. Šiaip Pascal greitintuvų linija jau susiformavusi, o kitos architektūros „Volta“ debiutas numatytas tik 2018 m.
Kaip ir procesoriaus srityje, AMD sutelkė savo pastangas kurdamas tikrai pažangią GPU mikroarchitektūrą, o „Polaris“ tapo tik sustojimo postu pakeliui į pastarąjį. Manoma, kad jau pirmąjį 2017 m pirmą kartą masinei rinkai išleis savo geriausią silicį „Vega 10“ (ir kartu su juo arba vėliau vieną ar daugiau jaunesniųjų lustų). Patikimiausias jos galimybių įrodymas buvo MI25 skaičiavimo plokštės paskelbimas Radeon Instinct linijoje, kuri yra kaip greitintuvas giliųjų mokymosi užduočių vykdymui. Remiantis specifikacijomis, ji pagrįsta ne mažiau kaip „Vega 10“. Kortelė išvysto 12,5 TFLOPS apdorojimo galią atliekant vieną precizinį skaičiavimą (FP32) – daugiau nei TITAN X ant GP102 – ir joje yra 16 GB HBM2 atminties. Vaizdo plokštės TDP yra 300 vatų ribose. Galima tik spėlioti apie tikrąjį procesoriaus greitį, tačiau žinoma, kad „Vega“ pateiks masiškiausią GPU mikroarchitektūros atnaujinimą nuo pirmųjų GCN pagrindu sukurtų lustų išleidimo prieš penkerius metus. Pastarasis žymiai pagerins našumą vienam vatui ir leis efektyviau naudoti skaičiavimo galia Shader ALU (kuriame tradiciškai netrūksta AMD lustų) žaidimų programose.
Taip pat sklando gandai, kad AMD inžinieriai dabar puikiai įvaldė 14 nm FinFET procesą ir kompanija yra pasirengusi išleisti antrąją Polaris vaizdo plokščių versiją su žymiai mažesniu TDP. Mums atrodo, kad jei tai tiesa, tada atnaujinti lustai greičiau pateks į Radeon RX 500 liniją, nei gaus padidintus indeksus esamoje 400 serijoje.
⇡ Taikymas. Dabartinės AMD ir NVIDIA diskrečiųjų vaizdo adapterių linijos
| Gamintojas | AMD | |||||
| Modelis | Radeon RX 460 | Radeon RX 470 | Radeon RX 480 | Radeon R9 Nano | Radeon R9 Fury | Radeon R9 Fury X |
| GPU | ||||||
| vardas | Polaris 11 | Polaris 10 | Polaris 10 | Fidžis xt | Fidžis PRO | Fidžis xt |
| mikroarchitektūra | GCN 1.3 | GCN 1.3 | GCN 1.3 | GCN 1.2 | GCN 1.2 | GCN 1.2 |
| Proceso technologija, nm | 14 nm FinFET | 14 nm FinFET | 14 nm FinFET | 28 | 28 | 28 |
| Tranzistorių skaičius, mln | 3 000 | 5 700 | 5 700 | 8900 | 8900 | 8900 |
| 1 090 / 1 200 | 926 / 1 206 | 1 120 / 1 266 | — / 1 000 | — / 1 000 | — / 1 050 | |
| Shader ALU skaičius | 896 | 2 048 | 2 304 | 4096 | 3584 | 4096 |
| 56 | 128 | 144 | 256 | 224 | 256 | |
| ROP skaičius | 16 | 32 | 32 | 64 | 64 | 64 |
| RAM | ||||||
| Autobuso plotis, bit | 128 | 256 | 256 | 4096 | 4096 | 4096 |
| Lusto tipas | GDDR5 SDRAM | GDDR5 SDRAM | GDDR5 SDRAM | HBM | HBM | HBM |
| 1 750 (7 000) | 1 650 (6 600) | 1 750 (7 000) / 2 000 (8 000) | 500 (1000) | 500 (1000) | 500 (1000) | |
| Tūris, MB | 2 048 / 4 096 | 4 096 | 4 096 / 8 192 | 4096 | 4096 | 4096 |
| I/O magistralė | PCI Express 3.0 x8 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 |
| Spektaklis | ||||||
| 2 150 | 4 940 | 5 834 | 8 192 | 7 168 | 8 602 | |
| Našumas FP32/FP64 | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/16 | 1/16 |
| 112 | 211 | 196/224 | 512 | 512 | 512 | |
| Vaizdo išvestis | ||||||
| DL DVI-D, HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3/1.4 | DL DVI-D, HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3/1.4 | HDMI 1.4a, DisplayPort 1.2 | HDMI 1.4a, DisplayPort 1.2 | HDMI 1.4a, DisplayPort 1.2 | ||
| TDP, W | <75 | 120 | 150 | 175 | 275 | 275 |
| 109/139 | 179 | 199/229 | 649 | 549 | 649 | |
| 8 299 / 10 299 | 15 999 | 16 310 / 18 970 | ND | ND | ND | |
| Gamintojas | NVIDIA | ||||||
| Modelis | GeForce GTX 1050 | GeForce GTX 1050 Ti | GeForce GTX 1060 3 GB | GeForce GTX 1060 | GeForce GTX 1070 | GeForce GTX 1080 | Titanas X |
| GPU | |||||||
| vardas | GP107 | GP107 | GP106 | GP106 | GP104 | GP104 | GP102 |
| mikroarchitektūra | Paskalis | Paskalis | Maksvelas | Maksvelas | Paskalis | Paskalis | Paskalis |
| Proceso technologija, nm | 14 nm FinFET | 14 nm FinFET | 16nm FinFET | 16nm FinFET | 16nm FinFET | 16nm FinFET | 16nm FinFET |
| Tranzistorių skaičius, mln | 3 300 | 3 300 | 4 400 | 4 400 | 7 200 | 7 200 | 12 000 |
| Laikrodžio dažnis, MHz: pagrindinis laikrodis / padidinimo laikrodis | 1 354 / 1 455 | 1 290 / 1 392 | 1506/1708 | 1506/1708 | 1 506 / 1 683 | 1 607 / 1 733 | 1 417 / 1531 |
| Shader ALU skaičius | 640 | 768 | 1 152 | 1 280 | 1 920 | 2 560 | 3 584 |
| Tekstūros perdangų skaičius | 40 | 48 | 72 | 80 | 120 | 160 | 224 |
| ROP skaičius | 32 | 32 | 48 | 48 | 64 | 64 | 96 |
| RAM | |||||||
| Autobuso plotis, bit | 128 | 128 | 192 | 192 | 256 | 256 | 384 |
| Lusto tipas | GDDR5 SDRAM | GDDR5 SDRAM | GDDR5 SDRAM | GDDR5 SDRAM | GDDR5 SDRAM | GDDR5X SDRAM | GDDR5X SDRAM |
| Laikrodžio dažnis, MHz (pralaidis vienam kontaktui, Mbps) | 1 750 (7 000) | 1 750 (7 000) | 2000 (8000) | 2000 (8000) | 2000 (8000) | 1 250 (10 000) | 1 250 (10 000) |
| Tūris, MB | 2 048 | 4 096 | 6 144 | 6 144 | 8 192 | 8 192 | 12 288 |
| I/O magistralė | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 | PCI Express 3.0 x16 |
| Spektaklis | |||||||
| Didžiausias našumas FP32, GFLOPS (pagal didžiausią nurodytą dažnį) | 1 862 | 2 138 | 3 935 | 4 373 | 6 463 | 8 873 | 10 974 |
| Našumas FP32/FP64 | 1/32 | 1/32 | 1/32 | 1/32 | 1/32 | 1/32 | 1/32 |
| Pralaidumas laisvosios kreipties atmintis, GB/s | 112 | 112 | 192 | 192 | 256 | 320 | 480 |
| Vaizdo išvestis | |||||||
| Vaizdo išvesties sąsajos | DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b | DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b | DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b | DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b | DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b | DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b | |
| TDP, W | 75 | 75 | 120 | 120 | 150 | 180 | 250 |
| Siūloma mažmeninė kaina išleidimo metu (JAV, be mokesčių), USD | 109 | 139 | 199 | 249/299 (Founders Edition / partnerių kortelės) | 379/449 (Founders Edition / partnerių kortelės) | 599/699 (įkūrėjų leidimas / partnerių kortelės) | 1 200 |
| Rekomenduojama mažmeninė kaina išleidimo metu (Rusija), rub. | 8 490 | 10 490 | ND | 18 999 / — (įkūrėjų leidimas / partnerių kortelės) | ND / 34 990 (Founders Edition / partnerių kortelės) | ND / 54 990 (Founders Edition / partnerių kortelės) | — |
Integruotas grafikos procesorius vaidina svarbų vaidmenį tiek žaidėjams, tiek nereikliams vartotojams.
Nuo to priklauso žaidimų, filmų, vaizdo įrašų žiūrėjimo internete ir vaizdų kokybė.
Veikimo principas
Grafikos procesorius integruotas į kompiuterio pagrindinę plokštę – taip atrodo įmontuota grafika.
Paprastai jie jį naudoja norėdami pašalinti poreikį įdiegti grafikos adapterį.
Ši technologija padeda sumažinti gatavo produkto kainą. Be to, dėl tokių procesorių kompaktiškumo ir mažo energijos suvartojimo jie dažnai montuojami nešiojamuosiuose ir mažos galios staliniuose kompiuteriuose.
Taigi, integruoti grafikos procesoriai šią nišą užpildė tiek, kad 90% nešiojamųjų kompiuterių JAV parduotuvių lentynose turi būtent tokį procesorių.
Vietoj įprastos vaizdo plokštės integruotoje grafikoje, pati kompiuterio RAM dažnai tarnauja kaip pagalbinis įrankis.
Tiesa, toks sprendimas kiek apriboja įrenginio veikimą. Tačiau pats kompiuteris ir GPU naudoja tą pačią magistralę atminčiai.
Taigi tokia „kaimynystė“ turi įtakos užduočių atlikimui, ypač dirbant su sudėtinga grafika ir žaidimo metu.
Rūšys
Integruota grafika turi tris grupes:
- Bendrosios atminties grafika yra įrenginys, pagrįstas bendros atminties valdymu su pagrindiniu procesoriumi. Tai labai sumažina išlaidas, pagerina energijos taupymo sistemą, tačiau pablogina našumą. Atitinkamai, tiems, kurie dirba su sudėtingomis programomis, tokio tipo integruoti GPU greičiausiai neveiks.
- Diskreti grafika – pagrindinėje plokštėje yra lituojamas vaizdo lustas ir vienas ar du vaizdo atminties moduliai. Šios technologijos dėka žymiai pagerėja vaizdo kokybė, taip pat atsiranda galimybė dirbti su trimate grafika su geriausiais rezultatais. Tiesa, už tai turėsite sumokėti nemažai, o jei ieškote visais atžvilgiais našaus procesoriaus, kaina gali būti neįtikėtinai didelė. Be to, šiek tiek padidės sąskaita už elektrą – atskirų GPU energijos sąnaudos yra didesnės nei įprastai.
- Hibridinė diskretinė grafika - dviejų ankstesnių tipų derinys, kuris užtikrino PCI Express magistralės sukūrimą. Taigi prieiga prie atminties vykdoma tiek per lituotą vaizdo atmintį, tiek per operacinę. Šiuo sprendimu gamintojai norėjo sukurti kompromisinį sprendimą, tačiau jis vis tiek nepašalina trūkumų.
Gamintojai
Paprastai didelės įmonės užsiima įterptųjų grafikos procesorių gamyba ir kūrimu, tačiau daugelis mažų įmonių taip pat yra susijusios su šia sritimi.
Tai lengva padaryti. Pirmiausia ieškokite pirminio ekrano arba pradinio ekrano. Jei nematote kažko panašaus, ieškokite Onboard, PCI, AGP arba PCI-E (viskas priklauso nuo pagrindinėje plokštėje įdiegtų magistralių).
Pavyzdžiui, pasirinkę PCI-E, įjungiate PCI-Express vaizdo plokštę ir išjungiate integruotą.
Taigi, norėdami įjungti integruotą vaizdo plokštę, turite rasti atitinkamus parametrus BIOS. Dažnai aktyvinimo procesas vyksta automatiškai.
Išjungti
Išjungti geriausia BIOS. Tai paprasčiausias ir nepretenzingas variantas, tinkantis beveik visiems kompiuteriams. Vienintelės išimtys yra kai kurie nešiojamieji kompiuteriai.
Vėlgi, BIOS raskite Išoriniai įrenginiai arba Integruoti periferiniai įrenginiai, jei dirbate darbalaukyje.
Nešiojamiesiems kompiuteriams funkcijos pavadinimas skiriasi ir ne visur vienodas. Taigi tiesiog ieškokite kažko, kas susiję su grafika. Pavyzdžiui, norimas parinktis galima įdėti į Advanced ir Config skyrius.
Išjungimas taip pat atliekamas įvairiais būdais. Kartais pakanka tik spustelėti „Išjungta“ ir nustatyti PCI-E vaizdo plokštę į pirmąją sąraše.
Jei esate nešiojamojo kompiuterio naudotojas, neišsigąskite, jei nerandate tinkamo varianto, galbūt a priori tokios funkcijos neturėsite. Visiems kitiems įrenginiams tos pačios taisyklės yra paprastos – kad ir kaip atrodytų pati BIOS, užpildymas toks pat.
Jei turite dvi vaizdo plokštes ir jos abi rodomos įrenginių tvarkyklėje, tada viskas yra gana paprasta: dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite vieną iš jų ir pasirinkite „išjungti“. Tačiau atminkite, kad ekranas gali užgesti. Ir, greičiausiai, taip ir bus.
Tačiau tai taip pat yra išsprendžiama problema. Pakanka iš naujo paleisti kompiuterį arba.
Atlikite visus tolesnius jo nustatymus. Jei šis metodas neveikia, atšaukite veiksmus naudodami saugųjį režimą. Taip pat galite naudoti ankstesnį metodą - per BIOS.
Dvi programos – NVIDIA Control Center ir Catalyst Control Center – konfigūruoja konkretaus vaizdo adapterio naudojimą.
Jie yra patys nepretenzingiausi, palyginti su kitais dviem būdais - vargu ar ekranas išsijungs, per BIOS taip pat netyčia nenumušsite nustatymų.
NVIDIA atveju visi nustatymai yra 3D skyriuje.
Galite pasirinkti pageidaujamą vaizdo adapterį visai operacinei sistemai ir tam tikroms programoms bei žaidimams.
Katalizatoriaus programinėje įrangoje identiška funkcija yra parinktyje „Maitinimas“, esančiame popunktyje „Perjungiama grafika“.
Taigi, perjungti GPU nėra sunku.
Būdų yra įvairių, ypač tiek per programas, tiek per BIOS.Įjungiant ar išjungiant vieną ar kitą integruotą grafiką gali lydėti tam tikri gedimai, daugiausia susiję su vaizdu.
Jis gali užgesti arba tiesiog pasirodyti iškraipytas. Niekas neturėtų turėti įtakos patiems failams kompiuteryje, nebent ką nors spustelėjote BIOS.
Išvada
Dėl to integruoti grafikos procesoriai yra paklausūs dėl savo pigumo ir kompaktiškumo.
Už tai turėsite sumokėti paties kompiuterio našumo lygį.
Kai kuriais atvejais integruota grafika tiesiog būtina – diskretūs procesoriai idealiai tinka darbui su trimačiais vaizdais.
Be to, pramonės lyderiai yra „Intel“, „AMD“ ir „Nvidia“. Kiekvienas iš jų siūlo savo grafikos greitintuvus, procesorius ir kitus komponentus.
Naujausi populiarūs modeliai yra „Intel HD Graphics 530“ ir „AMD A10-7850K“. Jie yra gana funkcionalūs, tačiau turi tam tikrų trūkumų. Visų pirma tai taikoma gatavo produkto galiai, našumui ir kainai.
Galite įjungti arba išjungti grafikos procesorių su įmontuotu branduoliu arba galite tai padaryti patys per BIOS, komunalines paslaugas ir įvairias programas, tačiau pats kompiuteris gali tai padaryti už jus. Viskas priklauso nuo to, kuri vaizdo plokštė yra prijungta prie paties monitoriaus.
Pagrindiniai vaizdo plokštės komponentai:
- išėjimai;
- sąsajos;
- vėsinimo sistema;
- grafikos procesorius;
- vaizdo atmintis.
Grafikos technologijos:
- žodynas;
- architektūra GPU: funkcijos
viršūnių / pikselių vienetai, šešėliai, užpildymo greitis, tekstūros / rastro vienetai, vamzdynai; - GPU architektūra: technologija
gamybos procesas, GPU dažnis, vietinė vaizdo atmintis (dydis, magistralė, tipas, dažnis), sprendimai su keliomis vaizdo plokštėmis; - vizualinės savybės
DirectX, didelis dinaminis diapazonas (HDR), FSAA, tekstūrų filtravimas, didelės raiškos tekstūros.
Pagrindinių grafinių terminų žodynas
Atnaujinimo dažnis
Kaip ir kino teatre ar televizoriuje, jūsų kompiuteris imituoja judėjimą monitoriuje rodydamas kadrų seką. Monitoriaus atnaujinimo dažnis rodo, kiek kartų per sekundę vaizdas bus atnaujintas ekrane. Pavyzdžiui, 75 Hz atitinka 75 atnaujinimus per sekundę.
Jei kompiuteris apdoroja kadrus greičiau, nei gali išvesti monitorius, žaidimuose gali kilti problemų. Pavyzdžiui, jei kompiuteris skaičiuoja 100 kadrų per sekundę, o monitoriaus atnaujinimo dažnis yra 75 Hz, tai dėl perdangų per atnaujinimo laikotarpį monitorius gali rodyti tik dalį nuotraukos. Dėl to atsiranda vaizdinių artefaktų.
Kaip sprendimą galite įjungti V-Sync (vertikalus sinchronizavimas). Tai apriboja kadrų, kuriuos kompiuteris gali sukurti, skaičių iki monitoriaus atnaujinimo dažnio, užkertant kelią artefaktams. Jei įjungsite V-Sync, žaidime pateikiamų kadrų skaičius niekada neviršys atnaujinimo dažnio. Tai yra, esant 75 Hz, kompiuteris išves ne daugiau kaip 75 kadrus per sekundę.
Pikselis
Žodis „pikselis“ reiškia „ pav ture el ement“ yra vaizdo elementas. Tai mažas taškelis ekrane, galintis švytėti tam tikra spalva (dažniausiai atspalvis rodomas trijų pagrindinių spalvų deriniu: raudona, žalia ir mėlyna). Jei ekrano skiriamoji geba yra 1024 × 768, tada galite pamatyti 1024 pikselių pločio ir 768 pikselių aukščio matricą. Kartu pikseliai sudaro vaizdą. Vaizdas ekrane atnaujinamas nuo 60 iki 120 kartų per sekundę, priklausomai nuo ekrano tipo ir vaizdo plokštės išvesties pateikiamų duomenų. CRT monitoriai atnaujina ekraną eilutę po eilutės, o LCD plokščiaekraniai monitoriai gali atnaujinti kiekvieną pikselį atskirai.
Viršūnė
Visi 3D scenos objektai yra sudaryti iš viršūnių. Viršūnė – tai taškas 3D erdvėje su x, y ir z koordinatėmis. Kelios viršūnės gali būti sugrupuotos į daugiakampį: dažniausiai trikampis, bet galimos ir sudėtingesnės formos. Tada daugiakampis tekstūruojamas, kad objektas atrodytų tikroviškai. Aukščiau esančioje iliustracijoje parodytas 3D kubas turi aštuonias viršūnes. Sudėtingesni objektai turi išlenktus paviršius, kuriuos iš tikrųjų sudaro labai daug viršūnių.
Tekstūra
Tekstūra yra tiesiog savavališko dydžio 2D vaizdas, uždedamas ant 3D objekto, kad būtų imituojamas jo paviršius. Pavyzdžiui, mūsų 3D kubas turi aštuonias viršūnes. Prieš tekstūros atvaizdavimą atrodo kaip paprasta dėžutė. Bet kai užtepame tekstūrą, dėžutė tampa spalvota.
Shader
Pikselių šešėliai leidžia grafikos plokštei sukurti įspūdingus efektus, tokius kaip šis vanduo Elder Scrolls: Oblivion.
Šiandien yra dviejų tipų šešėliai: viršūnė ir pikselis. Viršūnių šešėliai gali modifikuoti arba transformuoti 3D objektus. Pixel shader programos leidžia keisti pikselių spalvas pagal kai kuriuos duomenis. Įsivaizduokite šviesos šaltinį 3D scenoje, dėl kurio apšviesti objektai šviečia ryškiau ir tuo pačiu meta šešėlius ant kitų objektų. Visa tai įgyvendinama keičiant pikselių spalvų informaciją.
Pikselių šešėliai naudojami sudėtingiems efektams sukurti mėgstamuose žaidimuose. Pavyzdžiui, šešėlių kodas gali šviesti 3D kardą supančius pikselius. Kitas šešėliuotojas gali apdoroti visas sudėtingo 3D objekto viršūnes ir imituoti sprogimą. Žaidimų kūrėjai vis dažniau kreipiasi į sudėtingas šešėlių programas, kad sukurtų tikrovišką grafiką. Beveik kiekviename šiuolaikiniame grafiniame žaidime naudojami šešėliai.
Išleidus kitą programų programavimo sąsają (API, Application Programming Interface) „Microsoft DirectX 10“, bus išleistas trečiasis šešėlių tipas, vadinamas geometrijos šešėliais. Jų pagalba bus galima sulaužyti objektus, juos modifikuoti ir net sunaikinti, priklausomai nuo norimo rezultato. Trečiojo tipo šešėliai gali būti programuojami lygiai taip pat, kaip ir pirmieji du, tačiau jo vaidmuo skirsis.
Užpildymo norma
Labai dažnai ant dėžutės su vaizdo plokšte galite rasti užpildymo greičio vertę. Iš esmės užpildymo greitis rodo, kaip greitai GPU gali pateikti pikselius. Senesnėse vaizdo plokštėse buvo trikampio užpildymo greitis. Tačiau šiandien yra dviejų tipų užpildymo rodiklis: pikselių užpildymo greitis ir tekstūros užpildymo greitis. Kaip jau minėta, pikselių užpildymo greitis atitinka pikselių išvesties greitį. Jis apskaičiuojamas kaip rastrinių operacijų (ROP) skaičius, padaugintas iš laikrodžio dažnio.
ATi ir nVidia skirtingai apskaičiuoja tekstūros užpildymo greitį. „Nvidia“ mano, kad greitis gaunamas padauginus pikselių vamzdynų skaičių iš laikrodžio greičio. O ATi tekstūros vienetų skaičių padaugina iš laikrodžio greičio. Iš esmės abu metodai yra teisingi, nes „nVidia“ naudoja vieną tekstūros vienetą kiekvienam pikselių šešėliavimo vienetui (ty po vieną pikselių konvejeriui).
Turėdami omenyje šiuos apibrėžimus, tęskime ir aptarkime svarbiausias GPU funkcijas, ką jos daro ir kodėl jos tokios svarbios.
GPU architektūra: funkcijos
3D grafikos tikroviškumas labai priklauso nuo vaizdo plokštės našumo. Kuo daugiau pikselių šešėliavimo blokų yra procesoriuje ir kuo didesnis dažnis, tuo daugiau efektų galima pritaikyti 3D scenai, siekiant pagerinti jos regimąjį suvokimą.
GPU yra daug skirtingų funkcinių blokų. Pagal kai kurių komponentų skaičių galite įvertinti GPU galingumą. Prieš eidami toliau, pažvelkime į svarbiausius funkcinius blokus.
„Vertex“ procesoriai („Vertex Shader“ įrenginiai)
Kaip ir pikselių šešėliuotojai, viršūnių procesoriai vykdo šešėlių kodą, kuris liečia viršūnes. Kadangi didesnis viršūnių biudžetas leidžia sukurti sudėtingesnius 3D objektus, viršūnių procesorių našumas yra labai svarbus 3D scenose, kuriose yra sudėtingų ar daug objektų. Tačiau „vertex shader“ įrenginiai vis dar neturi tokios akivaizdžios įtakos našumui kaip pikselių procesoriai.
Pikselių procesoriai (pikselių šešėliuotojai)
Pikselių procesorius yra grafikos lusto komponentas, skirtas pikselių šešėliavimo programoms apdoroti. Šie procesoriai atlieka skaičiavimus, susijusius tik su pikseliais. Kadangi pikseliuose yra informacijos apie spalvą, pikselių šešėliuotojai gali pasiekti įspūdingų grafinių efektų. Pavyzdžiui, dauguma vandens efektų, kuriuos matote žaidimuose, yra sukurti naudojant pikselių šešėliuotojus. Paprastai vaizdo plokščių pikselių našumui palyginti naudojamas pikselių procesorių skaičius. Jei vienoje kortelėje yra aštuoni pikselių šešėliavimo įrenginiai, o kitoje - 16 vienetų, tai gana logiška manyti, kad 16 vienetų vaizdo plokštė apdoros sudėtingas pikselių programas greičiau. Reikėtų pagalvoti ir apie laikrodžio dažnį, tačiau šiandien pikselių procesorių skaičiaus padvigubinimas yra efektyvesnis energijos suvartojimo atžvilgiu nei grafikos lusto dažnio padvigubinimas.
Unifikuoti šešėliai
Vieningi (pavieniai) šešėliai dar neatėjo į kompiuterių pasaulį, tačiau būsimas „DirectX 10“ standartas remiasi panašia architektūra. Tai yra, viršūnių, geometrinių ir pikselių programų kodo struktūra bus tokia pati, nors šešėliai atliks skirtingą darbą. Naują specifikaciją galima peržiūrėti „Xbox 360“, kur GPU pagal užsakymą sukūrė ATi, skirta „Microsoft“. Bus labai įdomu pamatyti, kokį potencialą atneš naujasis „DirectX 10“.
Tekstūros atvaizdavimo vienetai (TMU)
Tekstūras reikia pasirinkti ir filtruoti. Šį darbą atlieka tekstūros atvaizdavimo įrenginiai, kurie veikia kartu su pikselių ir viršūnių šešėliavimo įrenginiais. TMU užduotis yra pritaikyti tekstūros operacijas pikseliams. GPU tekstūros vienetų skaičius dažnai naudojamas grafikos plokščių tekstūros našumui palyginti. Visiškai pagrįsta manyti, kad vaizdo plokštė su daugiau TMU užtikrins geresnį tekstūros našumą.
Rastrinis operatoriaus blokas (ROP)
RIP yra atsakingi už pikselių duomenų įrašymą į atmintį. Greitis, kuriuo ši operacija atliekama, yra užpildymo greitis. Pirmosiomis 3D greitintuvų dienomis ROP ir užpildymo greitis buvo labai svarbios vaizdo plokščių savybės. Šiandien ROP darbas tebėra svarbus, tačiau vaizdo plokštės veikimo šie blokai neberiboja, kaip buvo anksčiau. Todėl ROP našumas (ir skaičius) retai naudojamas vaizdo plokštės greičiui įvertinti.
Konvejeriai
Vamzdynai naudojami vaizdo plokščių architektūrai apibūdinti ir labai vaizdžiai pavaizduoti GPU veikimą.
Konvejeris negali būti laikomas griežtu techniniu terminu. GPU naudoja skirtingus vamzdynus, kurie atlieka skirtingas funkcijas. Istoriškai dujotiekis buvo suprantamas kaip pikselių procesorius, kuris buvo prijungtas prie savo tekstūros atvaizdavimo įrenginio (TMU). Pavyzdžiui, Radeon 9700 vaizdo plokštėje naudojami aštuoni pikselių procesoriai, kurių kiekvienas yra prijungtas prie savo TMU, todėl manoma, kad plokštė turi aštuonis vamzdynus.
Tačiau labai sunku apibūdinti šiuolaikinius procesorius pagal konvejerių skaičių. Palyginti su ankstesniu dizainu, naujieji procesoriai naudoja modulinę, suskaidytą struktūrą. ATi gali būti laikomas šios srities novatoriumi, kuris su X1000 vaizdo plokščių linija perėjo prie modulinės struktūros, o tai leido pasiekti našumo padidėjimą per vidinį optimizavimą. Kai kurie procesoriaus blokai naudojami daugiau nei kiti, o siekiant pagerinti GPU našumą, ATi bandė rasti kompromisą tarp reikalingų blokų skaičiaus ir štampavimo ploto (jo negalima labai padidinti). Šioje architektūroje terminas „pikselių vamzdynas“ jau prarado prasmę, nes pikselių procesoriai nebėra prijungti prie savo TMU. Pavyzdžiui, ATi Radeon X1600 GPU turi 12 pikselių atspalvių ir iš viso keturis TMU. Todėl negalima teigti, kad šio procesoriaus architektūroje yra 12 pikselių konvejeriai, kaip ir negalima teigti, kad jų yra tik keturi. Tačiau pagal tradiciją vis dar minimi pikselių vamzdynai.
Atsižvelgiant į šias prielaidas, vaizdo plokščių palyginimui dažnai naudojamas vaizdo elementų skaičius GPU (išskyrus ATi X1x00 liniją). Pavyzdžiui, jei imsime vaizdo plokštes su 24 ir 16 vamzdynų, tai visiškai pagrįsta manyti, kad kortelė su 24 vamzdynais bus greitesnė.
GPU architektūra: technologija
Proceso technologija
Šis terminas reiškia vieno lusto elemento (tranzistoriaus) dydį ir gamybos proceso tikslumą. Techninių procesų tobulinimas leidžia gauti mažesnių matmenų elementus. Pavyzdžiui, 0,18 µm procesas sukuria didesnes savybes nei 0,13 µm procesas, todėl jis nėra toks efektyvus. Mažesni tranzistoriai veikia esant žemesnei įtampai. Savo ruožtu, sumažėjus įtampai, mažėja šiluminė varža, o tai sumažina generuojamos šilumos kiekį. Proceso technologijos tobulinimas leidžia sumažinti atstumą tarp lusto funkcinių blokų, o duomenų perdavimas užima mažiau laiko. Trumpesni atstumai, mažesnė įtampa ir kiti patobulinimai leidžia pasiekti didesnį laikrodžio greitį.
Šiek tiek apsunkina supratimą, kad šiandien proceso technologijai žymėti naudojami ir mikrometrai (µm), ir nanometrai (nm). Tiesą sakant, viskas labai paprasta: 1 nanometras yra lygus 0,001 mikrometrui, todėl 0,09 mikrono ir 90 nm gamybos procesai yra tas pats. Kaip minėta aukščiau, mažesnė proceso technologija leidžia gauti didesnį laikrodžio greitį. Pavyzdžiui, jei lygintume vaizdo plokštes su 0,18 mikrono ir 0,09 mikrono (90 nm) lustais, tai visai pagrįsta tikėtis didesnio dažnio iš 90 nm plokštės.
GPU laikrodžio greitis
GPU laikrodžio greitis matuojamas megahercais (MHz), tai yra milijonai ciklų per sekundę.
Laikrodžio greitis tiesiogiai veikia GPU našumą. Kuo jis didesnis, tuo daugiau darbo galima atlikti per sekundę. Pirmuoju pavyzdžiu paimkime nVidia GeForce 6600 ir 6600 GT vaizdo plokštes: 6600 GT grafikos procesorius veikia 500 MHz dažniu, o įprasta 6600 plokštė – 400 MHz. Kadangi procesoriai yra techniškai identiški, 20 % padidinus 6600 GT taktinį dažnį, našumas yra geresnis.
Tačiau laikrodžio greitis dar ne viskas. Atminkite, kad našumui didelę įtaką daro architektūra. Antram pavyzdžiui paimkime GeForce 6600 GT ir GeForce 6800 GT vaizdo plokštes. 6600 GT GPU dažnis yra 500 MHz, tačiau 6800 GT veikia tik 350 MHz dažniu. Dabar atsižvelkime į tai, kad 6800 GT naudoja 16 pikselių vamzdynus, o 6600 GT - tik aštuonis. Todėl 6800 GT su 16 vamzdynų 350 MHz dažniu užtikrins maždaug tokį patį našumą kaip procesorius su aštuoniais vamzdynais ir dvigubai didesniu taktiniu dažniu (700 MHz). Atsižvelgiant į tai, laikrodžio greitis gali būti naudojamas našumui palyginti.
Vietinė vaizdo atmintis
Vaizdo plokštės atmintis turi didžiulę įtaką našumui. Tačiau skirtingi atminties nustatymai veikia skirtingai.
Vaizdo atmintis
Vaizdo atminties kiekį tikriausiai galima pavadinti vaizdo plokštės parametru, kuris yra labiausiai pervertintas. Nepatyrę vartotojai dažnai naudoja vaizdo atminties kiekį, norėdami palyginti skirtingas korteles, tačiau iš tikrųjų ši suma turi mažai įtakos našumui, palyginti su tokiais parametrais kaip atminties magistralės dažnis ir sąsaja (automatos plotis).
Daugeliu atvejų kortelė su 128 MB vaizdo atmintimi veiks beveik taip pat, kaip kortelė su 256 MB. Žinoma, yra situacijų, kai daugiau atminties pagerina našumą, tačiau atminkite, kad daugiau atminties automatiškai nepadidins žaidimų greičio.
Apimtis yra naudinga žaidimuose su didelės raiškos tekstūromis. Žaidimo kūrėjai į žaidimą įtraukia keletą tekstūrų rinkinių. Ir kuo daugiau atminties yra vaizdo plokštėje, tuo didesnę skiriamąją gebą gali turėti įkeltos tekstūros. Didelės raiškos tekstūros žaidime suteikia didesnę raišką ir detalumą. Todėl visai protinga pasiimti kortelę su dideliu atminties kiekiu, jei visi kiti kriterijai yra vienodi. Dar kartą prisiminkite, kad atminties magistralės plotis ir jos dažnis turi daug stipresnę įtaką našumui nei fizinės atminties kiekis kortelėje.
Atminties magistralės plotis
Atminties magistralės plotis yra vienas iš svarbiausių atminties našumo aspektų. Šiuolaikinių magistralių plotis yra nuo 64 iki 256 bitų, o kai kuriais atvejais net 512 bitų. Kuo platesnė atminties magistralė, tuo daugiau informacijos ji gali perduoti per laikrodį. Ir tai tiesiogiai veikia našumą. Pavyzdžiui, jei paimsime dvi vienodo dažnio magistrales, tai teoriškai 128 bitų magistralė per laikrodį perduos dvigubai daugiau duomenų nei 64 bitų. 256 bitų magistralė yra dvigubai didesnė.
Didesnis magistralės pralaidumas (išreikštas bitais arba baitais per sekundę, 1 baitas = 8 bitai) užtikrina geresnį atminties našumą. Štai kodėl atminties magistralė yra daug svarbesnė nei jos dydis. Esant vienodam dažniui, 64 bitų atminties magistralė veikia tik 25% 256 bitų!
Paimkime tokį pavyzdį. Vaizdo plokštė su 128 MB vaizdo atmintimi, bet su 256 bitų magistrale suteikia daug geresnį atminties našumą nei 512 MB modelis su 64 bitų magistrale. Svarbu pažymėti, kad kai kurioms ATi X1x00 serijos kortelėms gamintojai nurodo vidinės atminties magistralės specifikacijas, tačiau mus domina išorinės magistralės parametrai. Pavyzdžiui, X1600 vidinė žiedinė magistralė yra 256 bitų pločio, o išorinė – tik 128 bitų pločio. Ir iš tikrųjų atminties magistralė veikia su 128 bitų našumu.
Atminties tipai
Atmintį galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas: SDR (vienkartinis duomenų perdavimas) ir DDR (dvigubas duomenų perdavimas), kuriose duomenys per laikrodį perduodami dvigubai greičiau. Šiandien SDR vieno perdavimo technologija yra pasenusi. Kadangi DDR atmintis duomenis perduoda dvigubai greičiau nei SDR, svarbu atsiminti, kad vaizdo plokštės su DDR atmintimi dažnai nurodo dvigubą dažnį, o ne fizinį. Pavyzdžiui, jei DDR atmintis nurodyta 1000 MHz dažniu, tai yra efektyvusis dažnis, kuriuo turi veikti įprasta SDR atmintis, kad būtų užtikrintas toks pat pralaidumas. Tačiau iš tikrųjų fizinis dažnis yra 500 MHz.
Dėl šios priežasties daugelis žmonių nustemba, kai jų vaizdo plokštės atmintis yra 1200 MHz DDR, o komunalinės paslaugos praneša apie 600 MHz. Taigi teks priprasti. DDR2 ir GDDR3/GDDR4 atmintis veikia tuo pačiu principu, t.y. su dvigubu duomenų perdavimu. Skirtumas tarp DDR, DDR2, GDDR3 ir GDDR4 atminties slypi gamybos technologijoje ir kai kuriose detalėse. DDR2 gali veikti aukštesniais dažniais nei DDR atmintis, o DDR3 gali veikti net aukštesniais nei DDR2.
Atminties magistralės dažnis
Kaip ir procesorius, atmintis (arba, tiksliau, atminties magistralė) veikia tam tikru laikrodžio greičiu, matuojamu megahercais. Čia didėjantis laikrodžio greitis tiesiogiai veikia atminties veikimą. O atminties magistralės dažnis yra vienas iš parametrų, pagal kurį lyginamas vaizdo plokščių veikimas. Pavyzdžiui, jei visos kitos charakteristikos (atminties magistralės plotis ir kt.) yra vienodos, tai visai logiška teigti, kad vaizdo plokštė su 700 MHz atmintimi yra greitesnė nei 500 MHz.
Vėlgi, laikrodžio greitis dar ne viskas. 700 MHz atmintis su 64 bitų magistrale bus lėtesnė nei 400 MHz atmintis su 128 bitų magistrale. 400 MHz atminties našumas 128 bitų magistralėje maždaug atitinka 800 MHz atmintį 64 bitų magistralėje. Taip pat turėtumėte atsiminti, kad GPU ir atminties dažniai yra visiškai skirtingi parametrai ir dažniausiai jie skiriasi.
Vaizdo plokštės sąsaja
Visi duomenys, perduodami tarp vaizdo plokštės ir procesoriaus, pereina per vaizdo plokštės sąsają. Šiandien vaizdo plokštėms naudojamos trijų tipų sąsajos: PCI, AGP ir PCI Express. Jie skiriasi pralaidumu ir kitomis savybėmis. Akivaizdu, kad kuo didesnis pralaidumas, tuo didesnis valiutos kursas. Tačiau tik moderniausios kortelės gali naudoti didelį pralaidumą ir net tada tik iš dalies. Tam tikru momentu sąsajos greitis nustojo būti „butelio kakleliu“, šiandien to tiesiog pakanka.
Lėčiausia magistralė, kuriai buvo pagamintos vaizdo plokštės, yra PCI (Peripheral Components Interconnect). Žinoma, nesileidžiant į istoriją. PCI tikrai pablogino vaizdo plokščių veikimą, todėl jos perėjo prie AGP (Accelerated Graphics Port) sąsajos. Tačiau net AGP 1.0 ir 2x specifikacijos apribojo našumą. Kai standartas padidino greitį iki AGP 4x, pradėjome artėti prie praktinės pralaidumo ribos, kurią gali naudoti vaizdo plokštės. AGP 8x specifikacija dar kartą padvigubino pralaidumą, palyginti su AGP 4x (2,16 GB / s), tačiau pastebimo grafikos našumo padidėjimo nepastebėjome.
Naujausia ir greičiausia magistralė yra PCI Express. Naujesnėse vaizdo plokštėse paprastai naudojama PCI Express x16 sąsaja, kuri sujungia 16 PCI Express juostų, kurių bendras pralaidumas yra 4 GB/s (viena kryptimi). Tai dvigubai didesnis nei AGP 8x pralaidumas. PCI Express magistralė suteikia minėtą pralaidumą abiem kryptimis (duomenų perdavimui į vaizdo plokštę ir iš jos). Bet AGP 8x standarto greičio jau pakako, todėl dar nematėme situacijos, kad perėjimas prie PCI Express duotų našumo padidėjimą lyginant su AGP 8x (jei kiti techninės įrangos parametrai yra tokie patys). Pavyzdžiui, „GeForce 6800 Ultra“ AGP versija veiks taip pat, kaip „PCI Express“ skirta 6800 Ultra.
Šiandien geriausia pirkti kortelę su PCI Express sąsaja, ji rinkoje tarnaus dar kelerius metus. Produktyviausios kortelės nebegaminamos su AGP 8x sąsaja, o PCI Express sprendimus, kaip taisyklė, jau lengviau rasti nei AGP analogus, be to, jie yra pigesni.
Kelių GPU sprendimai
Kelių vaizdo plokščių naudojimas grafikos našumui padidinti nėra nauja idėja. Pirmosiomis 3D grafikos dienomis 3dfx pateko į rinką su dviem lygiagrečiai veikiančiomis vaizdo plokštėmis. Tačiau išnykus 3dfx technologija, skirta dirbti kartu su keliomis vartotojų vaizdo plokštėmis, buvo pamiršta, nors ATi panašias sistemas profesionaliems simuliatoriams gamina nuo pat Radeon 9700 išleidimo. Prieš porą metų ši technologija grįžo į rinką su „nVidia SLI“ sprendimų, o kiek vėliau – „ATi Crossfire“ atsiradimas.
Kelių vaizdo plokščių bendrinimas suteikia pakankamai našumo, kad žaidimas būtų paleistas aukštos kokybės nustatymais ir didelės raiškos. Tačiau pasirinkti vieną ar kitą nėra lengva.
Pradėkime nuo to, kad kelių vaizdo plokščių pagrindu sukurti sprendimai reikalauja daug energijos, todėl maitinimo šaltinis turi būti pakankamai galingas. Visą šią šilumą teks pašalinti iš vaizdo plokštės, todėl reikia atkreipti dėmesį į PC korpusą ir aušinimą, kad sistema neperkaistų.
Taip pat atminkite, kad SLI/CrossFire reikalinga atitinkama pagrindinė plokštė (vienai ar kitai technologijai), kuri paprastai yra brangesnė nei standartiniai modeliai. „nVidia SLI“ konfigūracija veiks tik su tam tikromis „nForce4“ plokštėmis, o „ATi CrossFire“ kortelės veiks tik pagrindinėse plokštėse su „CrossFire“ mikroschemų rinkiniu arba kai kuriuose „Intel“ modeliuose. Dar blogiau, kai kurioms CrossFire konfigūracijoms viena iš kortelių turi būti speciali: CrossFire Edition. Išleidus CrossFire, kai kuriuose vaizdo plokščių modeliuose ATi leido įtraukti bendradarbiavimo per PCI Express magistralę technologiją, o išleidus naujas tvarkyklių versijas, galimų kombinacijų skaičius didėja. Tačiau vis tiek aparatinė CrossFire su atitinkama CrossFire Edition kortele užtikrina geresnį našumą. Tačiau CrossFire Edition kortelės taip pat yra brangesnės nei įprasti modeliai. Šiuo metu galite įjungti CrossFire programinės įrangos režimą (be CrossFire Edition kortelės) Radeon X1300, X1600 ir X1800 GTO vaizdo plokštėse.
Taip pat reikėtų atsižvelgti į kitus veiksnius. Nors dvi kartu veikiančios vaizdo plokštės padidina našumą, tai toli gražu nėra dviguba. Bet sumokėsite dvigubai daugiau pinigų. Dažniausiai produktyvumas padidėja 20-60%. Ir kai kuriais atvejais dėl papildomų skaičiavimo išlaidų, susijusių su suderinimu, jokios naudos nėra. Dėl šios priežasties kelių kortelių konfigūracijos vargu ar atsipirks naudojant pigius modelius, nes brangesnė vaizdo plokštė paprastai visada pranoks pigių kortelių porą. Apskritai daugumai vartotojų SLI / CrossFire sprendimas nėra prasmingas. Bet jei norite įjungti visas kokybės gerinimo parinktis arba žaisti ekstremalia raiška, pavyzdžiui, 2560x1600, kai reikia skaičiuoti daugiau nei 4 milijonus pikselių viename kadre, dvi ar keturios suporuotos vaizdo plokštės yra būtinos.
Vizualinės savybės
Be grynai techninės įrangos specifikacijų, skirtingų kartų ir modelių GPU gali skirtis funkcijų rinkiniais. Pavyzdžiui, dažnai sakoma, kad ATi Radeon X800 XT kartos plokštės yra suderinamos su Shader Model 2.0b (SM), o nVidia GeForce 6800 Ultra yra suderinamas su SM 3.0, nors jų techninės įrangos specifikacijos yra artimos viena kitai (16 vamzdynų). . Todėl daugelis vartotojų pasirenka vienokį ar kitokį sprendimą, net nežinodami, ką šis skirtumas reiškia.
Microsoft DirectX ir Shader Model versijos
Šie vardai dažniausiai naudojami ginčuose, tačiau mažai kas žino, ką jie iš tikrųjų reiškia. Norėdami suprasti, pradėkime nuo grafikos API istorijos. „DirectX“ ir „OpenGL“ yra grafinės API, tai yra, programų programavimo sąsajos – atvirojo kodo standartai, prieinami visiems.
Prieš atsirandant grafinėms API, kiekvienas GPU gamintojas turėjo savo komunikacijos su žaidimais mechanizmą. Kūrėjai turėjo parašyti atskirą kodą kiekvienam GPU, kurį jie norėjo palaikyti. Labai brangus ir neefektyvus metodas. Šiai problemai išspręsti buvo sukurtos 3D grafikos API, kad kūrėjai kodą rašytų konkrečiai API, o ne tai ar kitai vaizdo plokštei. Po to suderinamumo problemos krito ant vaizdo plokščių gamintojų pečių, kurie turėjo pasirūpinti, kad tvarkyklės būtų suderinamos su API.
Vienintelė komplikacija išlieka ta, kad šiandien naudojamos dvi skirtingos API, būtent Microsoft DirectX ir OpenGL, kur GL reiškia Graphics Library (grafikos biblioteką). Kadangi DirectX API šiandien yra populiaresnė žaidimuose, mes sutelksime dėmesį į ją. Ir šis standartas stipriau paveikė žaidimų kūrimą.
„DirectX“ yra „Microsoft“ kūrinys. Tiesą sakant, „DirectX“ apima keletą API, iš kurių tik viena naudojama 3D grafikai. „DirectX“ apima garso, muzikos, įvesties įrenginių ir kt. API. „Direct3D“ API yra atsakinga už 3D grafiką „DirectX“. Kalbėdami apie vaizdo plokštes, jie turi omenyje būtent tai, todėl šiuo požiūriu „DirectX“ ir „Direct3D“ sąvokos yra keičiamos.
„DirectX“ periodiškai atnaujinamas, kai tobulėja grafikos technologija ir žaidimų kūrėjai pristato naujus žaidimų programavimo būdus. Kadangi „DirectX“ populiarumas sparčiai auga, GPU gamintojai pradėjo pritaikyti naujus produktų leidimus, kad jie atitiktų „DirectX“ galimybes. Dėl šios priežasties vaizdo plokštės dažnai yra susietos su vienos ar kitos kartos DirectX (DirectX 8, 9.0 arba 9.0c) techninės įrangos palaikymu.
Kad reikalai būtų dar sudėtingesni, „Direct3D API“ dalys laikui bėgant gali keistis nekeičiant „DirectX“ kartų. Pavyzdžiui, „DirectX 9.0“ specifikacija nurodo „Pixel Shader 2.0“ palaikymą. Tačiau „DirectX 9.0c“ naujinys apima „Pixel Shader 3.0“. Taigi, nors kortelės priklauso „DirectX 9“ klasei, jos gali palaikyti skirtingus funkcijų rinkinius. Pavyzdžiui, „Radeon 9700“ palaiko „Shader Model 2.0“, o „Radeon X1800“ palaiko „Shader Model 3.0“, nors abi korteles galima priskirti „DirectX 9“ kartai.
Atminkite, kad kurdami naujus žaidimus kūrėjai atsižvelgia į senų mašinų ir vaizdo plokščių savininkus, nes jei ignoruosite šį vartotojų segmentą, pardavimai bus mažesni. Dėl šios priežasties žaidimuose yra įmontuoti keli kodo keliai. „DirectX 9“ klasės žaidimas greičiausiai turės „DirectX 8“ kelią ir net „DirectX 7“ suderinamumo kelią. Paprastai, pasirinkus senąjį kelią, kai kurie virtualūs efektai, kurie yra naujose vaizdo plokštėse, žaidime išnyksta. Bet bent jau galite žaisti net su sena aparatūra.
Daugeliui naujų žaidimų reikia įdiegti naujausią „DirectX“ versiją, net jei vaizdo plokštė yra ankstesnės kartos. Tai reiškia, kad naujam žaidimui, kuris naudos „DirectX 8“ kelią, vis tiek reikia, kad „DirectX 8“ klasės vaizdo plokštėje būtų įdiegta naujausia „DirectX 9“ versija.
Kuo skiriasi skirtingos „Direct3D“ API versijos „DirectX“? Ankstyvosios „DirectX“ versijos – 3, 5, 6 ir 7 – „Direct3D API“ atžvilgiu buvo gana paprastos. Kūrėjai gali pasirinkti vaizdinius efektus iš sąrašo ir tada patikrinti savo darbą žaidime. Kitas svarbus grafikos programavimo žingsnis buvo „DirectX 8“. Jame atsirado galimybė programuoti grafikos plokštę naudojant atspalvius, todėl pirmą kartą kūrėjai turėjo laisvę programuoti efektus taip, kaip nori. „DirectX 8“ palaiko „Pixel Shader“ 1.0–1.3 versijas ir „Vertex Shader 1.0“. „DirectX 8.1“, atnaujinta „DirectX 8“ versija, gavo „Pixel Shader 1.4“ ir „Vertex Shader 1.1“.
„DirectX 9“ galite sukurti dar sudėtingesnes šešėlių programas. „DirectX 9“ palaiko „Pixel Shader 2.0“ ir „Vertex Shader 2.0“. „DirectX 9c“, atnaujinta „DirectX 9“ versija, įtraukė „Pixel Shader 3.0“ specifikaciją.
„DirectX 10“, būsima API versija, bus pridėta prie naujos „Windows Vista“ versijos. „DirectX 10“ negalima įdiegti „Windows XP“.
HDR apšvietimas ir OpenEXR HDR
HDR reiškia „High Dynamic Range“, didelį dinaminį diapazoną. Žaidimas su HDR apšvietimu gali suteikti daug tikroviškesnį vaizdą nei žaidimas be jo, o ne visos vaizdo plokštės palaiko HDR apšvietimą.
Prieš atsirandant „DirectX 9“ klasės vaizdo plokštėms, GPU labai ribojo jų apšvietimo skaičiavimų tikslumas. Iki šiol apšvietimą buvo galima apskaičiuoti tik naudojant 256 (8 bitų) vidinius lygius.
Kai pasirodė „DirectX 9“ klasės vaizdo plokštės, jos sugebėjo sukurti itin tiksliai apšvietimą – visus 24 bitus arba 16,7 mln. lygių.
Turint 16,7 milijono lygių ir žengus kitą žingsnį į „DirectX 9/Shader Model 2.0“ klasės vaizdo plokštės našumą, HDR apšvietimas galimas ir kompiuteriuose. Tai gana sudėtinga technologija, kurią reikia stebėti dinamikoje. Paprastais žodžiais tariant, HDR apšvietimas padidina kontrastą (tamsūs atspalviai atrodo tamsesni, šviesūs – šviesesni), tuo pačiu padidina apšvietimo detalumą tamsiose ir šviesiose srityse. Žaidimas su HDR apšvietimu atrodo gyvesnis ir tikroviškesnis nei be jo.
GPU, atitinkantys naujausią „Pixel Shader 3.0“ specifikaciją, leidžia atlikti didesnio 32 bitų tikslumo apšvietimo skaičiavimus ir slankiojo kablelio maišymą. Taigi, SM 3.0 klasės vaizdo plokštės gali palaikyti specialų OpenEXR HDR apšvietimo metodą, specialiai sukurtą kino pramonei.
Kai kurie žaidimai, kurie palaiko tik HDR apšvietimą naudojant OpenEXR metodą, neveiks su HDR apšvietimu Shader Model 2.0 vaizdo plokštėse. Tačiau žaidimai, kurie nesiremia OpenEXR metodu, veiks bet kurioje „DirectX 9“ vaizdo plokštėje. Pavyzdžiui, „Oblivion“ naudoja OpenEXR HDR metodą ir leidžia HDR apšvietimą įjungti tik naujausiose vaizdo plokštėse, kurios palaiko „Shader Model 3.0“ specifikaciją. Pavyzdžiui, „nVidia GeForce 6800“ arba „ATi Radeon X1800“. Žaidimai, kuriuose naudojamas „Half-Life 2 3D“ variklis, pvz., „Counter-Strike: Source“ ir būsimas „Half-Life 2: Aftermath“, leidžia įgalinti HDR atvaizdavimą senesnėse „DirectX 9“ vaizdo plokštėse, kurios palaiko tik „Pixel Shader 2.0“. Pavyzdžiui, „GeForce 5“ linija arba „ATi Radeon 9500“.
Galiausiai, atminkite, kad visų formų HDR atvaizdavimas reikalauja rimtos apdorojimo galios ir net galingiausius GPU gali priversti ant kelių. Jei norite žaisti naujausius žaidimus su HDR apšvietimu, aukštos kokybės grafika yra būtina.
Viso ekrano anti-aliasing
Viso ekrano anti-aliasing (sutrumpintai AA) leidžia pašalinti būdingas „kopėčias“ ties daugiakampių ribomis. Tačiau atminkite, kad viso ekrano slapyvardžio panaikinimas sunaudoja daug kompiuterinių išteklių, todėl sumažėja kadrų dažnis.
Anti-aliasing labai priklauso nuo vaizdo atminties našumo, todėl greita vaizdo plokštė su greita atmintimi galės apskaičiuoti viso ekrano slapyvardžio panaikinimą su mažesniu našumu nei nebrangi vaizdo plokštė. Anti-aliasing gali būti įjungtas įvairiais režimais. Pavyzdžiui, 4x anti-aliasing suteiks geresnį vaizdą nei 2x anti-aliasing, bet tai bus didelis našumo hitas. 2x anti-aliasing padvigubina horizontalią ir vertikalią skiriamąją gebą, o 4x režimas ją padidina keturis kartus.
Tekstūros filtravimas
Visi žaidimo 3D objektai yra tekstūruoti, ir kuo didesnis rodomo paviršiaus kampas, tuo tekstūra atrodys labiau iškraipyta. Norėdami pašalinti šį efektą, GPU naudoja tekstūros filtravimą.
Pirmasis filtravimo būdas buvo vadinamas bilinear ir suteikė būdingas juosteles, kurios nebuvo labai malonios akiai. Situacija pagerėjo įdiegus trilinijinį filtravimą. Abi šiuolaikinių vaizdo plokščių parinktys veikia praktiškai nesumažinant našumo.
Anizotropinis filtravimas (AF) yra geriausias būdas filtruoti tekstūras. Panašiai kaip FSAA, anizotropinį filtravimą galima įjungti įvairiais lygiais. Pavyzdžiui, 8x AF užtikrina geresnę filtravimo kokybę nei 4x AF. Kaip ir FSAA, anizotropiniam filtravimui reikalinga tam tikra apdorojimo galia, kuri didėja didėjant AF lygiui.
Aukštos raiškos tekstūros
Visi 3D žaidimai yra sukurti pagal konkrečias specifikacijas, o vienas iš šių reikalavimų nustato tekstūros atmintį, kurios žaidimui reikės. Žaidimo metu visos reikalingos tekstūros turi tilpti į vaizdo plokštės atmintį, kitaip našumas smarkiai sumažės, nes prieiga prie tekstūros RAM suteikia nemažą delsą, jau nekalbant apie ieškos failą standžiajame diske. Taigi, jei žaidimo kūrėjas skaičiuoja, kad 128 MB VRAM yra minimalus reikalavimas, aktyvios tekstūros rinkinys bet kuriuo metu neturėtų viršyti 128 MB.
Šiuolaikiniai žaidimai turi keletą tekstūrų rinkinių, todėl žaidimas sklandžiai veiks senesnėse vaizdo plokštėse su mažiau VRAM, taip pat naujesnėmis kortelėmis su daugiau VRAM. Pavyzdžiui, žaidime gali būti trys tekstūrų rinkiniai: 128 MB, 256 MB ir 512 MB. Žaidimų, palaikančių 512 MB vaizdo atmintį, šiandien yra labai nedaug, tačiau jie vis tiek yra pati objektyviausia priežastis įsigyti tokio dydžio atminties vaizdo plokštę. Nors atminties padidėjimas neturi jokios įtakos našumui, vaizdo kokybė pagerės, jei žaidimas palaiko atitinkamą tekstūrų rinkinį.
Ką reikia žinoti apie vaizdo plokštes?
Susisiekus su
Užduočių tvarkyklė Windows 10 yra išsamios stebėjimo priemonės GPU (GPU). Galite peržiūrėti kiekvienos programos ir visos sistemos GPU naudojimą ir Microsoftžada, kad rodikliai užduočių tvarkyklė bus tikslesni nei trečiųjų šalių komunalinės paslaugos.
Kaip tai veikia
Šios savybės GPU buvo įtraukti į atnaujinimą Rudens kūrėjai, skirti „Windows 10“. , taip pat žinomas kaip Windows 10 versija 1709 . Jei naudojate „Windows 7“, „8“ arba senesnę „Windows 10“ versiją, šių įrankių užduočių tvarkytuvėje nematysite.
Windows naudoja naujesnes „Windows“ ekrano tvarkyklės modelio funkcijas, kad gautų informaciją tiesiai iš GPU (VidSCH) ir vaizdo atminties tvarkyklė (VidMm) WDDM grafikos branduolyje, kurios yra atsakingos už faktinį išteklių paskirstymą. Tai rodo labai tikslius duomenis, nesvarbu, kokias API programas naudoja prieigai prie GPU – Microsoft DirectX, OpenGL, Vulkan, OpenCL, NVIDIA CUDA, AMD Mantle ar bet ką.
Štai kodėl į užduočių tvarkyklė rodomos tik su WDDM 2.0 suderinamos sistemos GPU . Jei jo nematote, jūsų sistemos GPU tikriausiai naudoja senesnio tipo tvarkykles.
Galite patikrinti, kurią WDDM versiją naudoja jūsų tvarkyklė GPU paspausdami „Windows“ mygtuką + R, įvesdami lauką „dxdiag“, tada paspauskite „Enter“, kad atidarytumėte įrankį „DirectX“ diagnostikos įrankis“. Eikite į skirtuką Ekranas ir žiūrėkite į dešinę Modelis, esantį skiltyje Tvarkyklės. Jei čia matote WDDM 2.x tvarkyklę, jūsų sistema yra suderinama. Jei čia matote WDDM 1.x tvarkyklę, jūsų GPU nesuderinamas.
Kaip peržiūrėti GPU našumą
Šią informaciją rasite užduočių tvarkyklė , nors pagal numatytuosius nustatymus jis yra paslėptas. Norėdami jį atidaryti, atidarykite Užduočių tvarkyklė dešiniuoju pelės klavišu spustelėdami bet kurią tuščią užduočių juostos vietą ir pasirinkę " Užduočių tvarkyklė“ arba klaviatūroje paspausdami Ctrl+Shift+Esc.
Spustelėkite mygtuką Daugiau informacijos lango apačioje Užduočių tvarkyklė“, jei matote standartinį paprastą vaizdą.
Jeigu GPU nerodomas užduočių tvarkyklėje , viso ekrano režimu skirtuke " Procesai» dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite bet kurio stulpelio antraštę ir įjunkite parinktį « GPU “. Taip bus pridėtas stulpelis GPU , kuri leidžia matyti išteklių procentą GPU naudojami kiekvienoje programoje.
Taip pat galite įjungti parinktį " GPU branduolys norėdami pamatyti, kurį GPU naudoja programa.
Bendras naudojimas GPU visų jūsų sistemoje esančių programų rodomas stulpelio viršuje GPU. Spustelėkite stulpelį GPU Norėdami surūšiuoti sąrašą ir pamatyti, kokios programos naudoja jūsų GPUšiuo metu labiausiai.
Skaičius stulpelyje GPU yra didžiausias naudojimas, kurį programa naudoja visuose varikliuose. Taigi, pavyzdžiui, jei programa naudoja 50 % GPU 3D variklio ir 2 % GPU vaizdo dekodavimo variklio, GPU stulpelyje matysite tik skaičių 50 %.
Stulpelyje " GPU branduolys“ rodoma kiekvienai programai. Tai rodo, ką fizinis GPU ir kokį variklį programa naudoja, pvz., ar ji naudoja 3D variklį, ar vaizdo dekodavimo variklį. Galite nustatyti, kuris GPU atitinka tam tikrą metriką, pažymėdami " Spektaklis“, kurį aptarsime kitame skyriuje.
Kaip peržiūrėti programos vaizdo atminties naudojimą
Jei norite sužinoti, kiek vaizdo atminties naudoja programa, užduočių tvarkytuvėje turite eiti į skirtuką Išsami informacija. Skirtuke Išsami informacija dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite bet kurios stulpelio antraštę ir pasirinkite Pasirinkti stulpelius. Slinkite žemyn ir įgalinkite stulpelius " GPU », « GPU branduolys », « "ir" “. Pirmosios dvi taip pat galimos skirtuke Procesai, tačiau paskutinės dvi atminties parinktys galimos tik skydelyje Išsami informacija.
Stulpelis " Speciali GPU atmintis » rodo, kiek atminties programa naudoja jūsų kompiuteryje GPU. Jei jūsų kompiuteryje yra atskira NVIDIA arba AMD vaizdo plokštė, tai yra jo VRAM dalis, ty kiek fizinės atminties programa naudoja jūsų vaizdo plokštėje. Jei turite integruotas grafikos procesorius , dalis įprastos sistemos atminties yra skirta tik grafinei aparatūrai. Tai rodo, kiek rezervuotos atminties naudoja programa.
Windows taip pat leidžia programoms saugoti kai kuriuos duomenis įprastoje sistemos DRAM. Stulpelis " Bendrinama GPU atmintis “ rodo, kiek atminties programa šiuo metu naudoja vaizdo įrenginiams iš įprastos kompiuterio sistemos RAM.
Galite spustelėti bet kurį iš stulpelių, pagal juos surūšiuoti ir pamatyti, kuri programa naudoja daugiausia išteklių. Pavyzdžiui, norėdami pamatyti programas, kurios naudoja daugiausiai vaizdo atminties jūsų GPU, spustelėkite " Speciali GPU atmintis ».
Kaip sekti GPU bendrinimo naudojimą
Norėdami sekti bendrą išteklių naudojimo statistiką GPU, eik į " Spektaklis'ir pažiūrėk' GPU» šoninės juostos apačioje. Jei jūsų kompiuteryje yra keli GPU, čia matysite kelias parinktis GPU.
Jei turite kelis susietus GPU – naudodami tokią funkciją kaip NVIDIA SLI arba AMD Crossfire, matysite, kad jie bus pažymėti „#“ pavadinime.
Windows rodo naudojimą GPU realiu laiku. Numatytas Užduočių tvarkyklė bando parodyti keturis įdomiausius variklius pagal tai, kas vyksta jūsų sistemoje. Pavyzdžiui, matysite skirtingą grafiką priklausomai nuo to, ar žaidžiate 3D žaidimus, ar koduojate vaizdo įrašus. Tačiau galite spustelėti bet kurį iš pavadinimų virš grafikų ir pasirinkti bet kurį iš kitų galimų variklių.
Jūsų vardas GPU taip pat rodomas šoninėje juostoje ir šio lango viršuje, todėl lengva patikrinti, kokia grafinė įranga įdiegta jūsų kompiuteryje.
Taip pat matysite skirtos ir bendros atminties naudojimo grafikus GPU. Bendrinamos atminties naudojimas GPU nurodo, kiek visos sistemos atminties naudojama užduotims atlikti GPU. Šią atmintį galima naudoti ir įprastoms sistemos užduotims, ir vaizdo įrašams atlikti.
Lango apačioje matysite tokią informaciją kaip įdiegtos vaizdo tvarkyklės versijos numeris, kūrimo data ir fizinė vieta. GPU jūsų sistemoje.
Jei norite peržiūrėti šią informaciją mažesniame lange, kurį lengviau palikti ekrane, dukart spustelėkite bet kurioje GPU ekrano vietoje arba dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite bet kur jo viduje ir pasirinkite parinktį Grafinė santrauka“. Galite padidinti langą dukart spustelėdami skydelį arba spustelėdami dešinįjį pelės klavišą ir panaikindami žymėjimą " Grafinė santrauka».
Taip pat galite dešiniuoju pelės mygtuku spustelėti diagramą ir pasirinkti Edit Graph > Single Core, kad peržiūrėtumėte tik vieną variklio diagramą GPU.
Kad šis langas ekrane būtų rodomas visam laikui, spustelėkite „Parinktys“ > „ Ant kitų langų».
Dukart spustelėkite skydelio viduje GPU dar kartą ir turėsite minimalų langą, kurį galėsite padėti bet kurioje ekrano vietoje.
Laba diena visiems, mano brangūs draugai ir mano tinklaraščio svečiai. Šiandien norėčiau šiek tiek pakalbėti apie mūsų kompiuterių techninę įrangą. Prašau pasakyti, ar girdėjote apie tokį dalyką kaip GPU? Pasirodo, daugelis žmonių tiesiog pirmą kartą išgirsta tokią santrumpą.
Kad ir kaip banaliai tai skambėtų, bet šiandien gyvename epochoje Kompiuterinė technologija, o kartais sunku rasti žmogų, kuris neįsivaizduotų, kaip veikia kompiuteris. Taigi, pavyzdžiui, užtenka kam nors suprasti, kad kompiuteris veikia dėka CPU(CPU).
Kažkas eis toliau ir sužinos, kad yra ir tam tikras GPU. Toks sudėtingas santrumpa, bet panašus į ankstesnįjį. Taigi išsiaiškinkime, kas yra kompiuterio GPU, kas jie yra ir kuo jis skiriasi nuo procesoriaus.
Nelabai didelis skirtumas
Paprastais žodžiais, GPU yra grafikos apdorojimo įrenginys, kartais vadinamas vaizdo plokšte, o tai iš dalies yra klaida. Vaizdo plokštė yra paruoštas komponentinis įrenginys, kuriame yra mūsų aprašytas procesorius. Jis gali apdoroti komandas formuoti 3D grafika. Verta paminėti, kad tai yra pagrindinis elementas, nuo jos galios priklauso visos vaizdo sistemos greitis ir įvairios galimybės.
GPU turi savo skiriamieji bruožai palyginti su CPU analogu. Pagrindinis skirtumas yra architektūroje, ant kurios jis pastatytas. GPU architektūra sukurta taip, kad leistų efektyviau apdoroti didelius duomenų kiekius. CPU savo ruožtu nuosekliai apdoroja duomenis ir užduotis. Natūralu, kad ši funkcija neturėtų būti laikoma minusu.
GPU tipai
Grafikos procesorių tipų nėra daug, vienas iš jų vadinamas diskrečiu ir yra naudojamas atskiri moduliai. Toks lustas yra gana galingas, todėl jai reikalinga radiatorių aušinimo sistema, aušintuvai, ypač apkrautose sistemose galima naudoti aušinimą skysčiu.
Šiandien galime pastebėti reikšmingą žingsnį kuriant grafinius komponentus, tai yra dėl daugybės GPU tipų atsiradimo. Jei anksčiau bet kuris kompiuteris turėjo būti aprūpintas atskira grafika, kad būtų galima prieiti prie žaidimų ar kt grafikos programos, dabar tokią užduotį gali atlikti IGP – integruotas grafikos procesorius.
Integruota grafika dabar pateikiama beveik kiekviename kompiuteryje (išskyrus serverius), nesvarbu, ar tai būtų nešiojamas kompiuteris, ar stalinis kompiuteris. Pats vaizdo procesorius yra įmontuotas į centrinį procesorių, kuris gali žymiai sumažinti energijos sąnaudas ir paties įrenginio kainą. Be to, tokia grafika gali būti ir kitų porūšių, pavyzdžiui: diskretiška arba hibridinė-diskretinė.
Pirmasis variantas reiškia brangiausią sprendimą, laidų prijungimą prie pagrindinė plokštė arba atskiras mobilusis modulis. Antrasis variantas ne veltui vadinamas hibridiniu, iš tikrųjų jis naudoja nedidelę vaizdo atmintį, kuri yra lituojama ant plokštės, tačiau tuo pat metu gali ją išplėsti naudojant RAM.
Natūralu, kad tokie grafiniai sprendimai negali prilygti visavertėms diskrečiosioms vaizdo plokštėms, tačiau ir dabar rodo gana gerą našumą. Bet kokiu atveju kūrėjai turi ko siekti, galbūt ateitis priklauso nuo tokio sprendimo.
Na, tai beveik viskas, ką turiu. Tikimės, kad jums patiko straipsnis! Laukiu vėl jūsų tinklaraštyje. Sėkmės tau. Iki!