Grafická karta - všetko, čo potrebujete vedieť

V ére herných počítačov získala grafická karta rovnaký alebo takmer väčší význam ako CPU. V skutočnosti sa mnohí používatelia vyhýbajú nákupu výkonných CPU na investovanie peňazí do tejto dôležitej súčasti, ktorá je zodpovedná za spracovanie všetkého, čo súvisí s textúrami a grafikou. Koľko toho však viete o tomto hardvéri? Tu vysvetľujeme všetko alebo niečo menej, čo považujeme za najdôležitejšie.

Index obsahu

Grafická karta a herná éra

Najpoužívanejším termínom pomenovania GPU je nepochybne grafická karta, hoci to nie je úplne to isté a my to vysvetlíme. GPU alebo jednotka na spracovanie grafiky je v podstate procesor postavený na spracovanie grafiky. Tento termín zrejme znie veľmi podobne ako CPU, preto je dôležité rozlišovať medzi týmito dvoma prvkami.

Keď hovoríme o grafickej karte, naozaj hovoríme o fyzickej zložke. Je postavený z DPS nezávislej od základnej dosky a je vybavený konektorom, zvyčajne PCI-Express, s ktorým bude pripojený k základnej doske samotnej. Na tejto doske máme nainštalovanú GPU a tiež grafickú pamäť alebo VRAM spolu s komponentmi, ako sú VRM, pripojovacie porty a chladič s jeho ventilátormi.

Hranie by neexistovalo, keby to nebolo pre grafické karty, najmä ak hovoríme o počítačoch alebo počítačoch. Na začiatku bude každý vedieť, že počítače nemali grafické rozhranie, mali sme iba čiernu obrazovku s výzvou na zadávanie príkazov. Tieto základné funkcie zďaleka nie sú v ére hier, v ktorých máme vybavenie s dokonalým grafickým rozhraním a v obrovských rozlíšeniach, ktoré nám umožňujú zaobchádzať s prostredím a postavami takmer tak, akoby to bol skutočný život.

Prečo oddeliť GPU a CPU

Ak chceme hovoriť o chránených grafických kartách, musíme najskôr vedieť, čo nám prinášajú a prečo sú dnes také dôležité. Dnes by sme si nemohli predstaviť herný počítač bez fyzicky oddeleného CPU a GPU.

Čo robí CPU

Tu to máme celkom jednoduché, pretože všetci môžeme získať predstavu o tom, čo robí mikroprocesor v počítači. Je to centrálna procesorová jednotka, ktorou prechádzajú všetky pokyny generované programami a veľká časť inštrukcií odosielaných periférnymi zariadeniami a samotným používateľom. Programy sú tvorené sledom inštrukcií, ktoré sa vykonajú na vygenerovanie odpovede na základe vstupného stimulu, môže to byť jednoduché kliknutie, príkaz alebo samotný operačný systém.

Teraz prichádza detail, ktorý si musíme pamätať, keď vidíme, čo je GPU. CPU sa skladá z jadier a môžeme povedať, že sú veľké. Každá z nich je schopná vykonávať jednu inštrukciu za druhou, čím viac jadier, pretože v tom istom čase možno vykonať viac inštrukcií. Na PC existuje veľa typov programov a veľa typov inštrukcií, ktoré sú veľmi zložité a rozdelené do niekoľkých etáp. Pravdou však je, že program negeneruje veľké množstvo týchto pokynov súčasne. Ako zabezpečíme, aby CPU „rozumel“ každému programu, ktorý inštalujeme? Potrebujeme málo jadier, ktoré sú veľmi zložité a ktoré sú veľmi rýchle na rýchle vykonanie pokynov, takže si všimneme, že program je plynulý a reaguje na to, na čo sa pýtame.

Tieto základné pokyny sú zredukované na matematické operácie s celými číslami, logické operácie a tiež niektoré operácie s pohyblivou rádovou čiarkou. Posledne menované sú najzložitejšie, pretože ide o veľmi veľké reálne čísla, ktoré je potrebné reprezentovať v kompaktnejších prvkoch pomocou vedeckého záznamu. Podpora CPU je RAM, rýchle úložisko, ktoré šetrí spustené programy a ich pokyny na ich odosielanie cez 64-bitovú zbernicu do CPU.

A čo robí GPU

GPU úzko súvisí s týmito operáciami s pohyblivou rádovou čiarkou, o ktorých sme už hovorili. V skutočnosti grafický procesor prakticky trávi všetok čas vykonávaním týchto typov operácií, pretože majú veľa spoločného s grafickými pokynmi. Z tohto dôvodu sa často nazýva matematický koprocesor, v skutočnosti je jeden v CPU, ale oveľa jednoduchší ako GPU.

Z čoho je hra vyrobená? V podstate pohyb pixelov vďaka grafickému enginu. Nejde iba o program zameraný na napodobňovanie digitálneho prostredia alebo sveta, v ktorom sa pohybujeme, akoby to bol náš vlastný. V týchto programoch musí väčšina pokynov súvisieť s pixelmi a ich pohybom na tvorbu textúr. Tieto textúry zase majú farbu, objem 3D a fyzikálne vlastnosti odrazu svetla. To všetko sú v podstate operácie s pohyblivou rádovou čiarkou s maticami a geometriami, ktoré sa musia vykonávať súčasne.

Preto GPU nemá 4 alebo 6 jadier, ale tisíce z nich, aby všetky tieto špecifické operácie vykonávali paralelne znova a znova. Iste, tieto jadrá nie sú také inteligentné ako jadrá CPU, ale dokážu vykonať oveľa viac operácií tohto typu naraz. GPU má tiež svoju vlastnú pamäť, GRAM, ktorá je omnoho rýchlejšia ako normálna RAM. Má oveľa väčšiu zbernicu, medzi 128 a 256 bitmi, aby poslala oveľa viac pokynov GPU.

Vo videu, ktoré vám nechávame prepojené, lovci mýtov napodobňujú fungovanie procesora a GPU a pokiaľ ide o ich počet jadier, pokiaľ ide o maľovanie obrázka.

youtu.be/-P28LKWTzrI

Čo robia CPU a GPU spolu

V tomto okamihu ste už mohli myslieť, že v herných počítačoch ovplyvňuje CPU aj konečný výkon hry a jej FPS. Je zrejmé, že existuje mnoho inštrukcií, za ktoré je zodpovedný CPU.

CPU je zodpovedný za odosielanie údajov vo forme vrcholov do GPU, takže „chápe“, aké fyzické transformácie (pohyby) musí urobiť pre textúry. Toto sa nazýva Vertex Shader alebo fyzika pohybu. GPU potom získa informácie o tom, ktoré z týchto vrcholov budú viditeľné, čím sa rastrovanie stane tzv. Orezaním pixelov. Keď už poznáme tvar a jeho pohyb, potom je načase aplikovať textúry v rozlíšení Full HD, UHD alebo v akomkoľvek rozlíšení a ich zodpovedajúce účinky, bol by to proces Pixel Shader.

Z toho istého dôvodu platí, že čím väčší výkon má procesor, tým viac inštrukcií pre vertex môže odoslať do GPU a tým lepšie ho uzamkne. Kľúčový rozdiel medzi týmito dvoma prvkami je teda na úrovni špecializácie a stupňa paralelnosti pri spracovaní pre GPU.

Čo je APU?

Už sme videli, čo je GPU a jeho funkcia v počítači a vzťahy s procesorom. Nie je to však jediný existujúci prvok, ktorý dokáže spracovať 3D grafiku, a preto máme APU alebo jednotku urýchleného procesora.

Tento termín vymyslel AMD, aby pomenoval svoje procesory s GPU integrovanou do toho istého balíka. V skutočnosti to znamená, že v samotnom procesore máme čip alebo lepšie povedané, chipset pozostávajúci z niekoľkých jadier, ktorý je schopný pracovať s 3D grafikou rovnakým spôsobom ako grafická karta. V skutočnosti má veľa dnešných procesorov tento typ procesora nazývaný IGP (Integrated Graphics Processor).

Ale samozrejme a priori nemôžeme porovnávať výkon grafickej karty s tisíckami vnútorných jadier s IGP integrovaným do samotného CPU. Takže jeho spracovateľská kapacita je stále oveľa nižšia, pokiaľ ide o hrubú energiu. K tomu pridávame skutočnosť, že nemáme vyhradenú pamäť tak rýchlo ako GDDR grafických kariet, čo je pre jej grafickú správu dosť časti pamäte RAM.

Hovoríme nezávislým grafickým kartám vyhradeným grafickým kartám, zatiaľ čo interným grafickým kartám IGP. Procesory Intel Core ix majú takmer všetky integrované GPU s názvom Intel HD / UHD Graphics, okrem modelov s písmenom „F“ na konci. AMD robí to isté s niektorými z jeho CPU, konkrétne sériami Ryzen z G a Athlon, s grafikou s názvom Radeon RX Vega 11 a Radeon Vega 8.

Trocha histórie

Zďaleka to nie sú staré textové počítače, ktoré máme teraz, ale ak sa niečo vyskytlo vo všetkých vekových skupinách, je túžba vytvárať stále podrobnejšie virtuálne svety, ktoré sa ponoria do seba.

V prvom všeobecnom spotrebnom vybavení s procesormi Intel 4004, 8008 a podnikovými procesormi sme už mali grafické karty alebo niečo podobné. Tieto sa obmedzili iba na interpretáciu kódu a jeho zobrazenie na obrazovke vo forme obyčajného textu s asi 40 alebo 80 stĺpcami a samozrejme v monochromatickom formáte. Prvá grafická karta sa v skutočnosti volala MDA (Monocrome Data Adapter). Mal vlastnú RAM s veľkosťou najmenej 4 kB, aby vykreslil dokonalú grafiku vo forme obyčajného textu v stĺpcoch 80 × 25.

Potom prišli grafické karty CGA (Color Graphics Adapter), v roku 1981 IBM začala predávať prvú farebnú grafickú kartu. Dokázal vykresliť 4 farby súčasne z vnútornej palety 16 s rozlíšením 320 × 200. V textovom režime sa podarilo zvýšiť rozlíšenie na 80 × 25 stĺpcov alebo čo sa rovná 640 × 200.

Stále sa pohneme vpred, s HGC alebo Hercules Graphics Card, meno sľubuje! Monochromatická karta, ktorá zvýšila rozlíšenie na 720 × 348 a bola schopná spolupracovať s CGA tak, aby mala až dva rôzne video výstupy.

Skok na karty s bohatou grafikou

Alebo skôr vylepšený grafický adaptér EGA, ktorý bol vytvorený v roku 1984. Bola to prvá samotná grafická karta schopná pracovať so 16 farbami a rozlíšením až 720 × 540 pre modely ATI Technologies. Znie to pre vás dobre, že?

V roku 1987 sa vyrába nové rozlíšenie a videokonektor ISA je opustený, aby prevzal port VGA (Video Graphics Array), tiež nazývaný Sub15-D, analógový sériový port, ktorý sa doteraz používal pre CRT a dokonca aj panely. TFT. Nové grafické karty zvýšili svoju farebnú paletu na 256 a svoju pamäť VRAM na 256 kB. V tom čase sa počítačové hry začali vyvíjať oveľa zložitejšie.

Bolo to v roku 1989, keď grafické karty prestali používať farebné palety a začali používať farebnú hĺbku. So štandardom VESA ako pripojením k základnej doske sa zbernica rozšírila na 32 bitov, takže vďaka monitorom s portom SuperVGA už mohli pracovať s niekoľkými miliónmi farieb a rozlíšení až 1024x768p. Karty, ktoré boli rovnako ikonické ako ATI Match 32 alebo Match 64 so 64-bitovým rozhraním, patrili medzi najlepšie časy.

PCI slot prichádza as ním aj revolúcia

Norma VESA bola peklom veľkého autobusu, takže v roku 1993 sa vyvinula na štandard PCI, ktorý dnes máme s rôznymi generáciami. To nám umožnilo menšie karty a mnoho výrobcov sa pripojilo k párty ako Creative, Matrox, 3dfx so svojimi Voodoo a Voodoo 2 a jedna Nvidia s prvými modelmi RIVA TNT a TNT2 vydanými v roku 1998. V tom čase sa objavili prvé špecifické knižnice pre 3D zrýchlenie, ako napríklad DirectX od spoločnosti Microsoft a OpenGL od spoločnosti Silicon Graphics.

Čoskoro sa zbernica PCI stala príliš malou, s kartami schopnými adresovať 16 bitov a 3D grafikou s rozlíšením 800x600p, bola vytvorená zbernica AGP (Advanced Graphics Port). Táto zbernica mala 32-bitové rozhranie podobné PCI, ale zvýšila svoju zbernicu o 8 ďalších kanálov na rýchlejšiu komunikáciu s RAM. Jej zbernica pracovala pri šírke pásma 66 MHz a 256 Mbps, pričom až 8 verzií (AGP x8) dosahovalo až 2, 1 GB / s, ktoré by v roku 2004 boli nahradené zbernicou PCIe.

Tu sme už veľmi dobre založili dve veľké spoločnosti v oblasti 3D grafických kariet, ako sú Nvidia a ATI. Jednou z prvých kariet, ktorá označila novú éru, bola Nvidia GeForce 256, ktorá implementovala technológiu T&L (výpočty osvetlenia a geometrie). Potom sa radí nad svojich súperov za to, že je prvým 3D polygónovým grafickým urýchľovačom a kompatibilitou s Direct3D. Krátko nato ATI vydala svoj prvý Radeon, čím vytvorila mená oboch výrobcov pre svoje herné grafické karty, ktoré vydržia dodnes, dokonca aj po zakúpení ATI spoločnosťou AMD.

Bus zbernice PCI Express a súčasné grafické karty

Nakoniec sa dostávame k súčasnej dobe grafických kariet, keď v roku 2004 už rozhranie VGA nefungovalo a bolo nahradené programom PCI-Express. Tento nový autobus umožnil prenosy až 4 GB / s súčasne nahor aj nadol (250 MB x16 jazdných pruhov). Spočiatku by bolo napojené na severný most základnej dosky a použilo by časť RAM pre video s názvom TurboCaché alebo HyperMemory. Neskôr so začlenením severného mosta do samotného CPU by týchto 16 dráh PCIe smerovalo do priamej komunikácie s CPU.

Začala sa éra ATI Radeon HD a Nvidia GeForce a stala sa popredným vývozcom grafických kariet pre počítače na trhu. Nvidia by čoskoro prevzala vedenie s GeForce 6800, ktorý podporoval DirectX 9.0c oproti ATI Radeon X850 Pro, ktorý bol trochu pozadu. Následne obe značky pokračovali vo vývoji zjednotenej architektúry shaderov pomocou Radeon HD 2000 a GeForce série 8. V skutočnosti bol výkonný Nvidia GeForce 8800 GTX jednou z najmocnejších kariet svojej generácie, a dokonca aj tie, ktoré po nej nasledovali, bol definitívnym skokom spoločnosti Nvidia k nadvláde. V roku 2006 spoločnosť AMD kúpila ATI a ich karty boli premenované na AMD Radeon.

Nakoniec stojíme na kartách kompatibilných s DirectX 12, Open GL 4.5 / 4.6 knižnicami, z ktorých prvá je Nvidia GTX 680 a AMD Radeon HD 7000. Generácie pochádzajú od dvoch výrobcov, v prípade Nvidia máme architektúry Maxwell (GeForce 900), Pascal (GeForce 10) a Turing (Geforce 20), zatiaľ čo AMD má Polaris (Radeon RX), GCN (Radeon Vega) a teraz RDNA (Radeon RX 5000).

Časti a hardware grafickej karty

Uvidíme hlavné časti grafickej karty, aby sme zistili, ktoré prvky a technológie musíme vedieť pri kúpe karty. Technológia samozrejme veľa napreduje, takže to, čo tu vidíme, budeme postupne aktualizovať.

Čipset alebo GPU

Už vieme celkom dobre, aká je funkcia grafického procesora karty, ale bude dôležité vedieť, čo máme vo vnútri. Je jeho jadrom a vo vnútri nachádzame veľké množstvo jadier, ktoré sú zodpovedné za vykonávanie rôznych funkcií, najmä v architektúre, ktorú v súčasnosti používa Nvidia. Vo vnútri nájdeme príslušné jadrá a vyrovnávaciu pamäť spojenú s čipom, ktorý má obvykle L1 a L2.

Vo vnútri GPU Nvidia nájdeme jadrá CUDA alebo CUDA, ktoré sú, takpovediac, zodpovedné za vykonávanie všeobecných výpočtov s pohyblivou rádovou čiarkou. Tieto jadrá na AMD kartách sa nazývajú Stream procesory. Rovnaký počet na kartách od rôznych výrobcov neznamená rovnakú kapacitu, pretože budú závisieť od architektúry.

Okrem toho má Nvidia tiež jadrá Tensor a RT. Tieto jadrá sú určené pre procesor s komplexnejšími pokynmi pre sledovanie lúčov v reálnom čase, čo je jedna z najdôležitejších schopností novej generácie karty výrobcu.

GRAM pamäť

Pamäť GRAM má prakticky rovnakú funkciu ako pamäť RAM nášho počítača, ukladá textúry a prvky, ktoré sa majú spracovať v GPU. Okrem toho nachádzame veľmi veľké kapacity, s viac ako 6 GB v súčasnosti takmer vo všetkých špičkových grafických kartách.

Je to pamäť typu DDR, rovnako ako RAM, takže jej účinná frekvencia bude vždy dvojnásobná frekvencia hodín, čo je potrebné mať na pamäti, pokiaľ ide o údaje o pretaktovaní a špecifikácii. V súčasnosti väčšina kariet používa technológiu GDDR6, ak, ako počujete, DDR6, zatiaľ čo v normálnej RAM sú to DDR4. Tieto pamäte sú omnoho rýchlejšie ako DDR4 a dosahujú frekvencie až 14 000 MHz (14 Gbps) efektívne s hodinami na 7 000 MHz. Okrem toho je ich šírka zbernice oveľa väčšia a niekedy dosahuje až 384 bitov na Nvidia. najvyšší rozsah.

Ale stále existuje druhá pamäť, ktorú AMD využila pre svoje Radeon VII, v prípade HBM2. Táto pamäť nemá také vysoké rýchlosti ako GDDR6, ale namiesto toho nám ponúka brutálnu šírku zbernice až do 2 048 bitov.

VRM a TDP

VRM je prvkom zodpovedným za dodávku energie do všetkých komponentov grafickej karty, najmä GPU a jej pamäte GRAM. Pozostáva z rovnakých prvkov ako VRM základnej dosky, pričom MOSFETS pôsobia ako usmerňovače prúdu DC-DC, tlmivky a kondenzátory. Podobne sú tieto fázy rozdelené do V_core a V-SoC, pre GPU a pamäť.

Na strane TDP to tiež znamená presne to isté ako na CPU. Nejde o energiu spotrebovanú procesorom, ale o energiu vo forme tepla, ktoré generuje pracovné maximálne zaťaženie.

Na napájanie karty potrebujeme napájací konektor. V súčasnosti sa pre karty používajú 6 + 2-pinové konfigurácie, pretože samotný slot PCIe je schopný dodávať maximálne 75 W, zatiaľ čo GPU môže spotrebovať viac ako 200 W.

Rozhranie pripojenia

Rozhranie pripojenia je spôsob, ako pripojiť grafickú kartu k základnej doske. V súčasnosti fungujú prostredníctvom zbernice PCI-Express 3.0 úplne všetky špeciálne grafické karty okrem nových kariet AMD Radeon XR 5000, ktoré boli inovované na zbernicu PCIe 4.0.

Z praktických dôvodov si nevšimneme žiadny rozdiel, pretože množstvo údajov, ktoré sa v súčasnosti vymieňajú na tejto 16-riadkovej zbernici, je oveľa menšie ako jej kapacita. Zo zvedavosti je PCIe 3, 0 x16 schopné prenášať 15, 8 GB / s nahor a nadol súčasne, zatiaľ čo PCIe 4, 0 x16 zdvojnásobuje kapacitu na 31, 5 GB / s. Čoskoro budú všetky GPU PCIe 4.0. Nemusíme sa báť s doskou PCIe 4.0 a kartou 3.0, pretože štandard vždy ponúka spätnú kompatibilitu.

Video porty

V neposlednom rade máme videokonektory, tie, ktoré potrebujeme na pripojenie monitora alebo monitorov a získanie obrazu. Na súčasnom trhu máme štyri typy video pripojenia:

• HDMI: High-Definition Multimedia Interface je komunikačný štandard pre nekomprimované obrazové a zvukové multimediálne zariadenia. Verzia HDMI ovplyvní kapacitu obrazu, ktorú môžeme získať z grafickej karty. Najnovšia verzia je HDMI 2.1, ktorá ponúka maximálne rozlíšenie 10 K, pri hraní 4 K pri 120 Hz a 8 K pri 60 Hz. Zatiaľ čo verzia 2.0 ponúka 4 K @ 60 Hz v 8 bitoch. DisplayPort: Je to tiež sériové rozhranie s nekomprimovaným zvukom a obrazom. Ako predtým, verzia tohto portu bude veľmi dôležitá a budeme potrebovať najmenej 1, 4, pretože táto verzia podporuje prehrávanie obsahu v 8 K pri 60 Hz a 4 K pri 120 Hz s nie menej ako 30 bitmi. a v HDR. Nepochybne to najlepšie zo všetkých dnes. USB-C: USB Type-C zasahuje čoraz viac zariadení vďaka svojej vysokej rýchlosti a integrácii s rozhraniami, ako sú DisplayPort a Thunderbolt 3, rýchlosťou 40 Gbps. Tento USB má alternatívny režim DisplayPort, ktorý je DisplayPort 1.3, s podporou zobrazovania obrázkov v rozlíšení 4 kB pri 60 Hz. Podobne Thunderbolt 3 je schopný prehrávať obsah v UHD za rovnakých podmienok. DVI: Je nepravdepodobné, že by konektor bol nájdený v súčasných monitoroch, čo je vývojom VGA na digitálny signál s vysokým rozlíšením. Ak sa tomu môžeme vyhnúť, lepšie ako lepšie, najrozšírenejším je DVI-DL.

Aká výkonná je grafická karta

Ak sa chcete odvolávať na silu grafickej karty, je potrebné poznať niektoré koncepty, ktoré sa zvyčajne objavujú v jej špecifikáciách a referenčných hodnotách. Toto bude najlepší spôsob, ako podrobne poznať grafickú kartu, ktorú chceme kúpiť, a tiež vedieť, ako ju porovnať s konkurenciou.

FPS sadzba

FPS je snímková rýchlosť alebo počet snímok za sekundu. Meria frekvenciu, s akou sa na obrazovke zobrazujú obrázky videa, hry alebo toho, čo je na nej zobrazené. FPS má veľa spoločného s tým, ako vnímame pohyb v obraze. Čím viac FPS, tým plynulejší je pocit z obrázka. Pri rýchlosti 60 FPS alebo vyššej ocení ľudské oko za normálnych podmienok plne tekutý obraz, ktorý by simuloval realitu.

Ale samozrejme, všetko nezávisí od grafickej karty, pretože obnovovacia frekvencia obrazovky označí FPS, ktorý uvidíme. FPS je rovnaké ako Hz a ak je obrazovka 50 Hz, hra sa bude zobrazovať pri maximálnej rýchlosti 60 FPS, aj keď je GPU schopná hrať pri 100 alebo 200 FPS. Aby sme vedeli, aká by bola maximálna rýchlosť FPS, ktorú by GPU mohla reprezentovať, musíme vypnúť vertikálnu synchronizáciu v herných možnostiach.

Architektúra vašej GPU

Predtým, ako sme videli, že GPU majú určitý počet fyzických jadier, ktoré by nás mohli viesť k tomu, aby sme si mysleli, že čím viac, tým lepší výkon nám prinesie. To však nie je presne tak, pretože, rovnako ako v architektúre CPU, sa výkon bude líšiť dokonca s rovnakou rýchlosťou a rovnakými jadrami. Túto IPC nazývame Inštrukcie za cyklus.

Architektúra grafických kariet sa postupom času vyvinula, aby mala jednoducho veľkolepé výkony. Sú schopné podporovať rozlíšenie 4K nad 60Hz alebo dokonca 8K. A čo je najdôležitejšie, je to jej veľká schopnosť animovať a vykresľovať textúry so svetlom v reálnom čase, rovnako ako naše oči v skutočnom živote.

V súčasnej dobe máme Nvidia so svojou Turingovou architektúrou, ktorá používa 12nm tranzistory FinFET na zostavenie čipovej sady nového RTX. Táto architektúra má dva rozdielne prvky, ktoré doteraz neexistovali v spotrebiteľských zariadeniach, schopnosť sledovania lúčov v reálnom čase a DLSS (Deep Learning Super Sampling). Prvá funkcia sa pokúša simulovať, čo sa deje v reálnom svete, a počíta, ako svetlo ovplyvňuje virtuálne objekty v reálnom čase. Po druhé, jedná sa o rad algoritmov umelej inteligencie, pomocou ktorých karta vykresľuje textúry v nižšom rozlíšení, aby optimalizovala výkon hry, je ako druh antialiasingu. Ideálne je kombinovať DLSS a Ray Tracing.

Spoločnosť AMD vydala aj architektúru, hoci je pravda, že existuje spolu s bezprostredne predchádzajúcimi kartami, ktoré majú širokú škálu kariet, ktoré síce nie sú na najvyššej úrovni Nvidia. V prípade RDNA AMD zvýšila IPC svojich GPU o 25% v porovnaní s architektúrou CNG, čím dosiahla o 50% vyššiu rýchlosť pre každý spotrebovaný watt.

Frekvencia hodín a režim turbo

Spolu s architektúrou sú veľmi dôležité dva parametre, aby bolo možné vidieť výkon GPU, čo sú parametre základnej frekvencie hodín a zvýšenie výrobného turbo alebo pretaktovacieho režimu. Podobne ako v prípade CPU aj GPU dokážu kedykoľvek zmeniť svoju frekvenciu spracovania grafiky.

Ak sa pozriete, frekvencia grafických kariet je oveľa nižšia ako frekvencia procesorov, ktorá je okolo 1600 - 2 000 MHz. Je to tak preto, lebo väčší počet jadier poskytuje potrebu vyššej frekvencie, aby sa kontrolovalo TDP karty.

V tejto chvíli bude nevyhnutné vedieť, že na trhu máme referenčné modely a personalizované karty. Prvými sú modely vydané samotnými výrobcami Nvidia a AMD. Po druhé, výrobcovia v zásade berú GPU a spomienky na zostavenie svojich vlastných komponentov s výkonnejšími komponentmi a chladičmi. Prípad je ten, že sa mení aj jeho taktovacia frekvencia a tieto modely majú tendenciu byť rýchlejšie ako referenčné.

TFlops

Spolu s taktovacou frekvenciou máme FLOPS (Floating Point Operations za sekundu). Táto hodnota meria operácie s pohyblivou rádovou čiarkou, ktoré je procesor schopný vykonať za jednu sekundu. Je to číslo, ktoré meria hrubý výkon GPU a tiež CPU. V súčasnej dobe nemôžeme jednoducho hovoriť o FLOSP, pochádzali z TeraFLOPS alebo TFLOPS.

Nemali by sme sa zmiasť tým, že si myslíme, že viac TFLOPS bude znamenať, že naša grafická karta je lepšia. Normálne je to tak, pretože textúry by ste mali mať voľnejší. Rozdiel však budú mať iné prvky, ako je veľkosť pamäte, jej rýchlosť a architektúra GPU a jej vyrovnávacia pamäť.

TMU a ROP

Toto sú termíny, ktoré sa objavia na všetkých grafických kartách a poskytujú nám dobrú predstavu o ich pracovnej rýchlosti.

TMU je skratka pre Texture Mapping Unit. Tento prvok je zodpovedný za dimenzovanie, otáčanie a zdeformovanie bitmapového obrázka, aby sa umiestnil do 3D modelu, ktorý bude slúžiť ako textúra. Inými slovami, aplikuje farebnú mapu na 3D objekt, ktorý bude a priori prázdny. Čím viac TMU, tým vyšší je výkon textúrovania, tým rýchlejšie sa pixely zaplnia a čím viac FPS dostaneme. Aktuálne TMU zahŕňajú jednotky smerovania textúr (TA) a jednotky filtrovania textúr (TF).

Teraz sa obrátime a uvidíme ROP alebo rastrové jednotky. Tieto jednotky spracúvajú textovú informáciu z pamäte VRAM a vykonávajú maticové a vektorové operácie, aby pixelu poskytli konečnú hodnotu, čo bude jeho hĺbka. Toto sa nazýva rasterizácia a v zásade sa kontroluje antialiasing alebo zlúčenie rôznych hodnôt pixlov umiestnených v pamäti. DLSS je práve vývojom tohto procesu

Množstvo pamäte, šírky pásma a šírky zbernice

Vieme, že existuje niekoľko typov technológií pre pamäť VRAM, z ktorých v súčasnosti najpoužívanejšou technológiou je GDDR5 a GDDR6, s rýchlosťou až 14 Gbps pre poslednú. Rovnako ako v prípade pamäte RAM, čím viac pamäte, tým viac pixelových, textových a textových údajov môžeme uložiť. To výrazne ovplyvňuje rozlíšenie, v ktorom hráme, úroveň detailov vo svete a vzdialenosť sledovania. V súčasnosti bude grafická karta potrebovať najmenej 4 GB pamäte VRAM, aby mohla pracovať s hrami novej generácie pri rozlíšení Full HD a vyššom rozlíšení.

Šírka pamäťovej zbernice predstavuje počet bitov, ktoré sa môžu prenášať slovom alebo inštrukciou. Sú to omnoho dlhšie ako tie, ktoré používajú CPU, s dĺžkou 192 až 384 bitov, nezabúdajme na koncept paralelizmu pri spracovaní.

Šírka pásma pamäte je množstvo informácií, ktoré je možné preniesť za jednotku času a meria sa v GB / s. Čím väčšia je šírka zbernice a väčšia frekvencia pamäte, tým väčšia bude šírka pásma, pretože čím väčšie je množstvo informácií, ktoré ňou môžu prejsť. Je to ako internet.

Kompatibilita API

API je v podstate skupina knižníc, ktoré sa používajú na vývoj a prácu s rôznymi aplikáciami. Znamená to programovanie aplikácií a je to prostriedok, ktorým rôzne aplikácie navzájom komunikujú.

Ak sa presunieme do multimediálneho sveta, máme tiež rozhrania API, ktoré umožňujú prevádzku a tvorbu hier a videa. Najznámejším zo všetkých bude DirectX, ktorý je vo svojej 12. verzii od roku 2014 a do najnovších aktualizácií implementoval Ray Tracing, programovateľné možnosti MSAA a možnosti virtuálnej reality. Verzia s otvoreným zdrojovým kódom je OpenGL, čo je verzia 4.5 a používa sa tiež v mnohých hrách. Nakoniec máme Vulkan, API špeciálne vyvinuté pre AMD (jeho zdrojový kód bol od AMD a bol prevedený na Khronos).

Schopnosť pretaktovania

Predtým, ako sme hovorili o turbofrekvencii GPU, je tiež možné ju zvýšiť nad jej limity jej pretaktovaním. Táto prax sa v podstate snaží nájsť viac FPS v hrách, viac plynulosti na zlepšenie našej reakcie.

Kapacita pretaktovania CPU je okolo 100 alebo 150 MHz, hoci niektoré sú schopné podporovať niečo viac alebo niečo menej, v závislosti od ich architektúry a maximálnej frekvencie.

Je však tiež možné prelomiť spomienky GDDR a tiež veľa. Priemerná pamäť GDDR6 pracujúca pri frekvencii 7000 MHz podporuje prenosy až do 900 a 1 000 MHz, čím dosahuje efektívnosť až 16 Gb / s. V skutočnosti je to prvok, ktorý zvyšuje FPS rýchlosť hry najviac, so zvýšením dokonca 15 FPS.

Niektoré z najlepších pretaktovacích programov sú Evga Precision X1, MSI AfterBurner a AMD WattMan pre Radeons. Aj keď mnoho výrobcov má svoje vlastné, napríklad AORUS, Colorful, Asus atď.

Testovacie kritériá pre grafickú kartu

Benchmarky sú záťažové a výkonnostné testy, ktoré niektoré hardvérové ​​doplnky nášho počítača podliehajú vyhodnoteniu a porovnaniu ich výkonu s inými produktmi na trhu. Samozrejme existujú kritériá na vyhodnotenie výkonu grafických kariet a dokonca aj sady grafických procesorov.

Tieto testy takmer vždy ukazujú bezrozmerné skóre, to znamená, že sa dajú kúpiť iba s tými, ktoré vygeneroval daný program. Na opačnej strane by boli FPS a napríklad TFLOPS. Najčastejšie používanými programami pre porovnávanie grafických kariet sú 3DMark, ktorý má veľké množstvo rôznych testov, PassMark, VRMark alebo GeekBench. Všetci majú svoju vlastnú štatistickú tabuľku, aby si mohli kúpiť našu GPU so konkurenciou.

Veľkosť záleží… a tiež chladič

Záleží na tom, samozrejme, priatelia, takže pred nákupom grafickej karty musíme urobiť aspoň to, čo je v nej, a zistiť, aké opatrenia meria. Potom choďme na náš podvozok a zmerajme, aký priestor máme k dispozícii.

Vyhradené grafické karty majú veľmi výkonné GPU s TDP viac ako 100 W vo všetkých z nich. To znamená, že v skutočnosti budú ešte horúce, v skutočnosti dokonca horúce ako spracovatelia. Z tohto dôvodu majú všetky veľké chladiče, ktoré zaberajú takmer celú elektroniku plošných spojov.

Na trhu nájdeme v podstate dva typy chladičov.

• Blower: Tento typ chladiča je napríklad taký, ktorý má referenčné modely AMD Radeon RX 5700 a 5700 XT alebo predchádzajúci Nvidia GTX 1000. Jeden ventilátor nasáva vertikálny vzduch a spôsobuje jeho prúdenie cez chladený chladič. Tieto chladiče sú veľmi zlé, pretože to vyžaduje málo vzduchu a rýchlosť priechodu chladičom je nízka. Axiálny tok: sú to fanúšikovia celého života, umiestnené vertikálne v chladiči a tlačia vzduch smerom k rebrám, ktoré neskôr vyjdú zo strán. Používa sa vo všetkých vlastných modeloch, pretože poskytuje ten najlepší výkon. Rovnomerné chladenie kvapalinou: niektoré špičkové modely majú chladiče, ktoré obsahujú systém chladenia kvapalín, napríklad Asus Matrix RTX 2080 Ti.

Prispôsobené karty

Grafické modely nazývame výrobcami generických hardvérov, ako sú Asus, MSI, Gigabyte atď. Tieto priamo kupujú grafické čipy a spomienky od hlavného výrobcu, AMD alebo Nvidia, a potom ich pripájajú na DPS vyrobené nimi spolu s nimi vytvoreným chladičom.

Dobrá vec na tejto karte je, že prichádzajú pretaktovaní v továrni, s vyššou frekvenciou ako referenčné modely, takže vykonajú trochu viac. Jeho chladič je tiež lepší a jeho VRM, a dokonca aj mnoho z nich má RGB. Zlá vec je, že sú zvyčajne drahšie. Ďalším pozitívnym aspektom je skutočnosť, že ponúkajú mnoho typov veľkostí pre podvozky ATX, Micro ATX alebo dokonca ITX s veľmi malými a kompaktnými kartami.

Ako je GPU alebo grafická karta herného notebooku

V tomto okamihu sa určite pýtame, či prenosný počítač môže mať aj vyhradenú grafickú kartu, a pravda je taká. V skutočnosti v profesionálnej recenzii analyzujeme veľké množstvo herných notebookov pomocou špecializovaného GPU.

V takom prípade nebude nainštalovaný na rozširujúcej doske, ale čipová sada bude priamo spájkovaná na hlavnej doske PCB notebooku a veľmi blízko k CPU. Tieto návrhy sa zvyčajne nazývajú Max-Q, pretože nemajú rebrovaný chladič a majú pre ne špecifickú oblasť v základnej doske.

V tejto oblasti je nesporným kráľom Nvidia s RTX a GTX Max-Q. Sú to čipy optimalizované pre notebooky, ktoré spotrebujú 1/3 v porovnaní so stolnými modelmi a obetujú iba 30% svojho výkonu. Toto sa dosiahne znížením jeho taktovacej frekvencie, niekedy odstránením niektorých jadier a spomalením GRAM.

Aké CPU pripojím podľa mojej grafickej karty

Aby sme mohli hrať, ako aj robiť všetky druhy úloh na počítači, musíme vždy nájsť rovnováhu v našich komponentoch, aby sme sa vyhli prekážkam. Ak to zredukujeme na svet hier a našich grafických kariet, musíme dosiahnuť rovnováhu medzi procesorom GPU a procesorom, aby žiadna z nich nedosiahla nedostatok a ostatné zneužili príliš veľa. Naše peniaze sú v stávke a nemôžeme si kúpiť RTX 2080 a nainštalovať ho s Core i3-9300F.

Centrálny procesor má dôležitú úlohu pri práci s grafikou, ako sme už videli v predchádzajúcich častiach. Musíme sa preto uistiť, že má dostatočnú rýchlosť, jadrá a vlákna na spracovanie, aby mohli pracovať s fyzikou a pohybom hry alebo videa a čo najrýchlejšie ich poslať na grafickú kartu.

V každom prípade budeme mať vždy možnosť upraviť grafické nastavenia hry tak, aby sa znížil dopad CPU, ktorý je príliš pomalý pre požiadavky. V prípade GPU je ľahké kompenzovať nedostatok výkonu, iba znížením rozlíšenia dosiahneme skvelé výsledky. S procesorom je to iné, pretože hoci existuje menej pixelov, fyzika a pohyb zostanú takmer rovnaké a zníženie kvality týchto možností môže výrazne ovplyvniť správny herný zážitok. Tu je niekoľko možností, ktoré ovplyvňujú CPU a ďalšie na GPU:

Ovplyvňujú GPU	Ovplyvňujú CPU
Vo všeobecnosti možnosti vykresľovania	Všeobecne platí, že fyzické možnosti
antialiasing	Pohyb postavy
Ray Tracing	Položky zobrazené na obrazovke
textúry	častice
tessellation
postprocessing
rezolúcia
Environmentálna oklúzia

Keď to vidíme, môžeme urobiť viac-menej všeobecnú rovnováhu, pričom zariadenie klasifikujeme podľa účelu, na ktorý sú vyrobené. To uľahčí dosiahnutie viac alebo menej vyvážených špecifikácií.

Lacné multimediálne a kancelárske vybavenie

Začíname s najzákladnejšou, alebo prinajmenšom s tým, čo považujeme za najzákladnejšie, s výnimkou mini počítačov s Celeronom. Pravdepodobne, keby sme hľadali niečo lacné, najlepšie by bolo ísť na procesory AMD Athlon alebo Intel Pentium Gold. V obidvoch prípadoch máme integrovanú grafiku na vysokej úrovni, napríklad Radeon Vega v prvom prípade, alebo UHD Graphics v prípade spoločnosti Intel, ktorá podporuje vysoké rozlíšenia a slušný výkon pri nenáročných úlohách.

V tejto oblasti je úplne zbytočné kúpiť si vyhradenú grafickú kartu. Sú to CPU s dvoma jadrami, ktoré nebudú mať dostatok výnosov na amortizáciu nákladov na kartu. Integrovaná grafika nám navyše poskytne výkon podobný tomu, čo by ponúkla vyhradená GPU vo výške 80 - 100 EUR.

Univerzálne vybavenie a hry na nízkej úrovni

Za viacúčelové vybavenie môžeme považovať vybavenie, ktoré bude dobre reagovať na rôzne okolnosti. Napríklad surfovanie, práca v kancelárii, robenie malých vecí v dizajne a dokonca aj úprava videa na amatérskej úrovni a občasné hranie v rozlíšení Full HD (nemôžeme sem prísť a požiadať o oveľa viac).

V tejto oblasti budú vynikať štvorjadrové a vysokofrekvenčné Intel Core i3, najmä AMD Ryzen 3 3200G a 5 3400G s integrovanou grafikou Radeon RX Vega 11 a veľmi upravenou cenou. Tieto Ryzen sú schopné pohybovať hrou poslednej generácie s dôstojnosťou v nízkej kvalite a Full HD. Ak chceme niečo trochu lepšie, prejdime k ďalšiemu.

Počítač s grafickou kartou pre hry so stredným a vysokým dosahom

Keďže sme hazardné hry strednej triedy, mohli sme si už dovoliť Ryzen 5 2600 alebo Core i5-9400F za menej ako 150 eur a pridať špecializovanú grafickú jednotku ako Nvidia 1650, 1660 a 1660 Ti alebo AMD Radeon RX 570, 580 alebo 590. Nejde o zlé možnosti, ak nechceme minúť viac ako 250 EUR na grafickú kartu.

Ale samozrejme, ak chceme viac, musíme urobiť obete, a to je to, čo chceme, ak chceme získať optimálny herný zážitok v kvalite Full HD alebo 2K vo vysokej kvalite. V tomto prípade sú komentované procesory stále skvelou možnosťou, ako byť šesťjadrové, ale mohli by sme ísť až k počítačom Ryzen 5 3600 a 3600X a Intel Core i5-9600K. Vďaka týmto bude potrebné upgradovať na Nvidia RTX 2060/2070 Super a AMD na RX 5700/5700 XT.

Nadšený tím pre hry a dizajn

Tu bude veľa vykresľovacích úloh a hier, ktoré budú bežať s filtrami na maximum, takže budeme potrebovať procesor s najmenej 8 jadrami a výkonnú grafickú kartu. AMD Ryzen 2700X alebo 3700X bude vynikajúcou voľbou, alebo Intel Core i7 8700K alebo 9700F. Spolu s nimi si zaslúžime Nvidia RTX 2070 Super alebo AMD Radeon RX 5700 XT.

A ak chceme byť závisťou našich priateľov, poďme na RTX 2080 Super, počkáme trochu na Radeon 5800 a získajme AMD Ryzen 3900X alebo Intel Core i9-9900K. Threadrippers nie sú v súčasnosti uskutočniteľnou možnosťou, hoci Intel X a XE platformy LGA 2066 sú a ich vysoké náklady.

Záver o grafickej karte a našich odporúčaných modeloch

Doteraz tento príspevok prichádza s podrobným vysvetlením súčasného stavu grafických kariet, ako aj trochu ich histórie od začiatku. Je to jeden z najobľúbenejších produktov na svete výpočtovej techniky, pretože herný počítač bude určite výkonnejší ako konzola.

Skutoční hráči používajú počítače na hranie, najmä v elektronickom športe alebo konkurenčných hrách na celom svete. V nich sa vždy snažte dosiahnuť maximálny možný výkon, zvýšiť FPS, skrátiť dobu odozvy a používať komponenty určené na hranie hier. Bez grafických kariet by však nebolo možné nič.

• Akú grafickú kartu si môžem kúpiť? To najlepšie na trhu Najlepšie grafické karty na trhu