Light-electric.com

IT Журнал
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Видеокарты с 2 процессорами

Несколько видеокарт в одном компьютере? Легко!

Несколько видеокарт в одном компьютере? Легко!

Первые шаги, забвение и возрождение

Технологию объединения нескольких графических процессоров (ГП) для повышения скорости обработки 3D-изображений в играх изобрели ещё в фирме 3dfx в далёком 1998 году, и называлась она SLI (Scan-Line Interleave — чередование строк развёртки). Это позволило объединять две отдельные видеокарты для шины PCI (Voodoo 2) в один мощный вычислительный блок 3D-рендеринга, хотя некоторые сторонние производители умудрялись размещать два графических процессора на одной плате. Позднее несколько графических чипов уже официально стали размещаться в рамках одной видеокарты для шины AGP (старшие Voodoo 5).

Две видеокарты 3dfx Voodoo 2 в SLI-режиме

Первоначально принцип работы заключался в том, что при формировании изображения один графический процессор обрабатывал чётные строки каждого кадра, а второй — нечётные, синхронизация чипов происходила по гибкому мостику, напоминающему очень короткий шлейф для FDD-привода. В последней версии SLI от 3dfx к чередованию добавилась разбивка изображения на полосы, состоящие из нескольких строк, а количество графических чипов, объединённых в SLI, могло теоретически достигать тридцати двух (до воплощения в «железе» дошли только двух и четырёхчиповые решения). В идеале производительность вырастала практически кратно количеству чипов, но только в том случае, если разработчики правильно оптимизировали движок игры.

3dfx Voodoo 5 6000 с четырьмя GPU VSA-100 на одной плате

В 2000 году фирма 3dfx обанкротилась и в следующем году была поглощена компанией NVIDIA; технология SLI на несколько лет была забыта. Причиной этому стало наличие только одного разъёма AGP на всех материнских платах, хотя стандарт позволял разводить пару таких разъёмов, да и мощность одночиповых решений росла довольно стремительно. Но уже в 2004 году при появлении первых видеокарт для шины PCI Express NVIDIA возрождает возможность совместного использования нескольких одинаковых 3D-ускорителей (начиная с серии GeForce 6000, на тот момент только двух) под старым названием — SLI. Правда расшифровывается оно уже иначе — Scalable Link Interface (масштабируемый соединительный интерфейс).

Наличие двух слотов PCI Express на материнской плате ещё не говорило о том, что SLI-тандем заработает, требовалась поддержка со стороны её BIOS и драйверов, которая в первое время была только у чипсетов самой NVIDIA и буквально у одного от Intel. Естественно, сама видеокарта также должна была поддерживать SLI. Синхронизация графических процессоров происходила через жёсткий или гибкий SLI-мостик внутри системного блока. Позднее была реализована программная передача синхронизирующих данных через PCI Express шину.

Уже в 2005 году аналогичную функциональность предложил давний конкурент NVIDIA — фирма ATI (тогда ещё не поглощённая компанией AMD). Реализация от ATI получила название CrossFire (буквально — перекрёстный огонь). Для её работоспособности тоже требовалась поддержка со стороны самих 3D-ускорителей, BIOS материнской платы и драйверов, а кроме того, одна из видеокарт должна была быть в особом исполнении — так называемой мастер-картой со специальным чипом, отвечающим за синхронизацию (например, Radeon X850 XT Master Card). Ведомая карта соединялась с мастер-картой внешним У-образным кабелем (почти как ранние 3D-ускорители 3dfx Voodoo c 2D-картой), к которому подключался и монитор. Причём она не обязательно должна была быть на том же чипе, к примеру, Radeon X800 XT можно было добавить в пару к Radeon X850 XT Master Card.

В следующем поколении 3D-ускорителей (Radeon X1000) мастер-карта и кабель уже не требовались, а синхронизация происходила программно через шину PCI Express. Поддержка CrossFire была как у чипсетов самой ATI, так и у многих других производителей (кроме NVIDIA по понятным причинам) благодаря политике бесплатного лицензирования этой технологии.

Актуальное состояние

После появления видеокарт серий NVIDIA GeForce 6000 и ATI Radeon HD 2000 (X1950 Pro) основные принципы работы «устаканились» и принципиально не меняются по сей день, идёт только эволюционное развитие — на данный момент можно объединять вплоть до четырёх графических процессоров для параллельной работы. Технология CrossFire была переименована в CrossFireX, для соединения карт Radeon HD появился мостик, аналогичный используемому в SLI (не менявшегося со дня своего появления).

Гибкие мостики CrossFireX (слева) и SLI (справа)

Работоспособность связок SLI и CrossFireX будет сохраняться и без установки мостиков, синхронизирующие данные будут передаваться программным путём через шину PCI Express, но такой способ объединения использовать нежелательно, так как производительность может значительно снизиться.

Две видеокарты AMD (ATI) Radeon HD 4890 в режиме CrossFireX.
Два мостика устанавливать не обязательно, для двух карт достаточно одного

В технологии SLI имеется ограничение на используемые видеокарты — они обязательно должны быть с одинаковыми графическими процессорами и названиями. Например, GeForce GTS 250 с 9800 GTX+ или 8800 GTS 512 вместе работать не смогут, хотя это, по сути, одна и та же видеокарта на ядре G92. Для CrossFireX такого ограничения нет, например Radeon HD 5830 сможет работать в паре с Radeon HD 5870. А вот производитель, BIOS, тактовые частоты и объём видеопамяти во всех случаях могут быть разными — более мощная видеокарта будет работать на скорости более медленной, а часть памяти останется незадействованной (на картах с памятью 1024 и 512 Мб каждый чип получит доступ только к 512 Мб).

Принцип работы

Рассмотрим подробнее принцип работы SLI. Существует два основных алгоритма для повышения производительности — это Split Frame Rendering (раздельный рендеринг кадров) и Alternate Frame Rendering (альтернативный рендеринг кадров). Третий алгоритм — SLI Antialiasing (SLI-сглаживание) предназначен не для увеличения скорости, а для значительного улучшения качества изображения.

При активном алгоритме Split Frame Rendering каждый кадр генерируемого изображения разбивается на две-четыре части (в зависимости от количества графических процессоров в SLI), каждая часть отрисовывается отдельным чипом, затем они объединяются и выводятся на экран.

При активном алгоритме Alternate Frame Rendering каждый из графических процессоров поочерёдно генерирует кадры целиком, в случае двух ГП один выдаёт нечётный кадр, а второй — чётный. Однако в этом режиме возможно падение скорости, так как разные кадры (даже близкие) могут иметь различное насыщение отображаемыми объектами, и пока один чип продолжает рендеринг кадра, другие простаивают.

Две видеокарты NVIDIA GeForce 8800 GTX в SLI-режиме

При активном алгоритме SLI Antialiasing один и тот же кадр генерируется на всех доступных графических процессорах с различными уровнями сглаживания, затем все они накладываются друг на друга и выводятся на экран. Итоговое изображение получается максимально детализированным и чётким.

Рассмотрим подробнее принцип работы CrossFireX. Существует три основных алгоритма для повышения производительности — это SuperTiling (супермозаика), Scissor (нарезка) и Alternate Frame Rendering (альтернативный рендеринг кадров). Четвёртый алгоритм — Super Antialiasing (суперсглаживание) предназначен для улучшения качества изображения.

При активном алгоритме SuperTiling каждый кадр разбивается на мозаику, напоминающую шахматную доску с полями размером 32×32 пикселя. В случае двух графических процессоров «белые» поля отрисовываются одним чипом, «чёрные» — другим. Чисто теоретически — это самый правильный режим с точки зрения равномерного распределения нагрузки между 3D-ускорителями.

У остальных алгоритмов имеются аналоги в SLI. Для Scissor и Super Antialiasing — это Split Frame Rendering и SLI Antialiasing соответственно, а у алгоритма Alternate Frame Rendering даже название аналога одинаковое.

Варианты реализаций SLI и CrossFireX

В настоящее время кроме параллельной работы двух однопроцессорных видеокарт в паре («обычные» SLI и CrossFireX) существуют несколько других способов объединения графических процессоров для совместной генерации 3D-изображения. Рассмотрим их подробнее.

Объединение двух графических процессоров в рамках одной видеокарты: на одной печатной плате (редко на двух, развёрнутых друг к другу «лицом», но с одним разъёмом PCI Express) распаиваются два графических чипа и коммутатор PCI Express, через который они и «общаются» между собой. Примеры таких видеокарт: AMD (ATI) Radeon HD 3870 X2, 4870 X2, 5970, 6990; NVIDIA GeForce 7950 GX2, 9800 GX2, GTX 295, GTX 590.

Видеокарта AMD (ATI) Radeon HD 6990.
Между двумя графическимя процессорами виден чип коммутатора PCI Express

Три или четыре однопроцессорные видеокарты: 3-way SLI или 4-way SLI (не путать с Quad SLI), для CrossFireX отдельного названия таких конфигураций нет. Для работоспособности 3-way SLI или 4-way SLI нужна как материнская плата с соответствующим количеством слотов PCI Express x16, так и видеокарты с поддержкой этих технологий. О такой поддержке обязательно упоминается на упаковке комплектующих, а в случае OEM есть возможность узнать о ней на сайте производителя.

Упаковка материнской платы, поддерживающей 4-way SLI

Для соединения трёх или четырёх видеокарт AMD (ATI) используются обычные гибкие CrossFireX-мостики, в случае же NVIDIA необходимы большие жёсткие мосты.

Мостики SLI, 3-way SLI и 4-way SLI

Две двухпроцессорные видеокарты: Quad SLI, для CrossFireX отдельного названия таких конфигураций опять же нет. Большинство современных двухпроцессорных видеокарт поддерживают работу в этом режиме.

Две двухпроцессорные видеокарты NVIDIA GeForce 9800 GX2 в режиме Quad SLI

Объединение мощности дискретного 3D-ускорителя (начального уровня) и видеоядра, встроенного в чипсет: Hybrid SLI и Hybrid CrossFireX. Эти разновидности рассчитаны в основном на применение в ноутбуках, хотя поддерживаются и некоторые «десктопные» конфигурации. Во время работы ноутбука от батарей дискретный ускоритель может автоматически отключаться. Широкого распространения на данный момент эти технологии не получили, так как ещё не до конца «отточены», хотя и имеют хороший потенциал.

Читать еще:  Графический процессор это видеокарта или нет

Заключение, рекомендации

При выборе подходящего варианта SLI или CrossFireX следует помнить, что чем больше 3D-ускорителей в системе, тем они более процессорозависимы. Для двух графических чипов уровня GeForce 560 Ti или Radeon HD 6870 будет достаточно высокочастотного двухъядерного центрального процессора, для топовых решений уровня 2 x GeForce GTX 590 или Radeon HD 6990 понадобится мощный четырёх- или шестиядерник. На максимально сбалансированной системе коэффициент увеличения производительности на один графический чип равен в идеале 0,9, то есть четыре ГП промасштабируются примерно в 3,6 раза (0,9 x 4 = 3,6).

Также следует убедиться, что у блока питания есть необходимое количество разъёмов PCI Express и его характеристики соответствуют рекомендуемым требованиям: не менее 550-600 Вт для двух карт среднего уровня, а для четырёх Hi-End 3D-ускорителей может потребоваться мощность далеко за киловатт.

Четыре видеокарты AMD (ATI) Radeon HD 5870
с восемью разъёмами дополнительного питания

Необходимо удостовериться, что выбранная конфигурация SLI или CrossFireX поддерживается видеокартами и материнской платой, иначе нужный режим работы попросту не активируется. В некоторых случаях существует возможность обойти ограничения совместимости, но это тема отдельной статьи.

Какие бывают ширины слота видеокарт? Различия Single, Dual, 2.2, 2.3, 2.5, 2.75

Форм-фактор играет важную роль при выборе видеокарты для вашего ПК, потому что, если вы выберете карты с неправильными размерами, она может не уместиться в корпусе компьютера или может вызвать проблемы с зазором для других компонентов. Видеокарты бывают разных размеров, имеющих разные размеры, включая длину, ширину и высоту. Длина устройства играет важную роль при её выборе, потому что разные компьютерные корпуса имеют разный зазор для размещения графических карт в них.

Более длинная видеокарта может не уместиться в мини-корпусе и некоторых корпусах компьютера средней стойки, но компактная видеокарта с более короткой длиной может подходить почти во всех случаях, включая корпусы малого форм-фактора.

Когда мы говорим о ширине, то обычно есть два типа видеокарт: низкопрофильные (LP) и полнопрофильные или полнослотовые. Низкопрофильная меньше с половинной конструкцией высоты задней пластины крепления GPU т.е. он имеет меньшую ширину (69мм или 70мм) и предназначен для установки в низкопрофильные или тонкие корпуса, С другой стороны, полноразмерные карты с полноразмерной пластиной и шириной печатной платы используются в стандартных корпусах ATX с полноразмерными слотами расширения.

При этом видеокарта с полноразмерной пластиной крепления может быть шире других карт из-за расширенного радиатора и конструкции кожуха и может не подходить для всех корпусов ATX. Следует также отметить, что низкопрофильные карты также можно использовать в стандартном корпусе ATX, используя полноразмернйю пластину, который поставляется вместе с ними, но полноразмерная видеокарта не может поместиться в тонкий или низкопрофильный корпус.

Пластиковый кожух видеокарты

Теперь мы подошли к высоте, которая также является важным параметром и решающим фактором при выборе видеокарты. Высота выражается через номер слота, то есть одинарный, двойной, 2,5, 2,7, тройной. Это число указывает количество слотов, которые графическая карта будет занимать на материнской плате и, возможно, в слотах расширения корпуса компьютера при установке. Сейчас рассмотрим, что на самом деле означают эти цифры и каковы основные типы дизайна слотов, в которых доступны современные видеокарты.

Однослотовые видеокарты

Такие видеокарты занимают только один разъем на материнской плате и один слот расширения в корпусе компьютера. Эти карты не создают помех нижнему слоту расширения, который на большинстве современных материнских плат является только слотом PCIe. Одна видеокарта имеет ширину около 18 мм и поставляется с одной пластиной. Однослотовые карты также имеют низкопрофильный форм-фактор, а также в основном используются в низкопрофильных тонких корпусах для ПК или в бюджетных сборках.

Видеокарты с одним слотом — это, в основном, устройства начального уровня или бюджетные, которые не следует разгонять из-за их ограниченной охлаждающей способности. Однослотовая видеокарта

Эти однослотовые видеокарты хороши для повседневных игр, управления мульти-монитором и очень удобны для корпусов и материнских плат с ограниченным слотом расширения. Некоторыми из довольно мощных однослотовых видеокарт являются Inno3D GeForce GTX 1050 Ti и GALAX GeForce GTX 1070 KATANA, но их очень сложно найти. Однако вы можете легко найти мощные устройства для рабочего компьютера с одним слотом, в том числе Nvidia Quadro P2000, Nvidia Quadro P4000, Nvidia Quadro RTX 4000. Также следует отметить, что видеокарты с одним слотом доступны с одним вентилятором или с пассивным охлаждением (только радиатор).

1.5 слот графические карты

Некоторые видеокарты с одной задней пластиной могут занимать более одного слота на материнской плате из-за их большего радиатора, кулера или кожуха. Эти видеокарты могут называться графическими картами с 1,5 слотами, так как они блокируют некоторую часть второго слота на материнской плате, что означает, что вы не можете установить туда карту расширения. 1,5-слотовая видеокарта имеет ширину от 27 до 30 мм и имеет только пластину сзади. Большая часть бюджетных видеокарт с пассивным охлаждением относится к этой категории с 1,5 слотами. Далее вы можете увидеть 1,5-слотовую видеокарту с большим кожухом, который выходит за пределы высоты одного слота.

Размер 1,5

Видеокарты с двумя слотами [2-слотовые графические процессоры]

В настоящее время большинство карт, доступных на рынке, имеют дизайн с двумя слотами. Кроме того, все эти двухслотовые карты поставляются с двумя пластинами сзади и занимают два слота на материнской плате и слоте расширения корпуса ПК. Тем не менее, некоторые карты с одним брекетом также полностью блокируют второй слот на материнской плате и, как говорят, имеют два слота в дизайне. Идеальная двухслотовая карта со строгой конструкцией с двумя слотами не мешает третьему слоту PCIe под ним, что позволяет добавить любую карту расширения в этот слот.

В настоящее время все эталонные модели от Nvidia и AMD имеют строгий дизайн с двумя слотами. У большинства из них есть кулер типа вентиляторав то время как некоторые идут с традиционной маркировкой производителя на дизайне радиатора. Видеокарта с двумя слотами имеет ширину около 36 мм и может поставляться с одним или двумя пластинами.

Двухслотовая видеокарта Двухслотовая видеокарта с одной пластиной крепления

Вы можете найти как бюджетные карты, так среднего, и высококлассные видеокарты в форм-факторе с двумя слотами. Низкопрофильные и компактные видеокарты (с более короткой длиной) также существуют в двухслотовой конструкции. Кроме того, некоторые из бюджетных или средних видеокарт с пассивным охлаждением, например, Palit GeForce GTX 1050 Ti KalmX, также имеют двухслотовый дизайн. Более того, большинство видеокарт с водяным охлаждениемкоторые используют водяное охлаждение или гибридный охладитель, имеют двухслотовую конструкцию.

Двухслотовые устройства могут быть с одним, с двумя или с тремя вентиляторами. Некоторые из мощных карт AIB среднего и высокого класса с мощными нестандартными кулерами могут быть больше, чем размеры двухслотовых, даже если у них есть две пластины сзади. Эти карты называются слотами 2.2 или 2.3, и вы можете узнать больше о них далее.

2.2, 2.3 и 2.5 слот графические карты

Это карты, которые занимают до 2,5 слотов на материнской плате. Они очень распространены сейчас, так как большинство пользовательских графических процессоров AIB имеют дизайн 2.2, 2.3 или 2.5 слота. Эти карты имеют только двухслотовые пластины на задней панели, но их корпус немного над третьим слотом на материнской плате, что делает третий слот PCIe практически непригодным для использования, особенно с 2,5 слотами. Эти карты могут поставляться с одним, двумя или с тройным вентилятором, в зависимости от производителя. Большинство из этих карт имеют двойной или тройной вентилятор кулера над ними.

В прошлом было немного эталонных видеокарт с дизайном 2.5 слотов, и один из таких примеров, который мне приходит в голову, — это Nvidia GeForce Titan Z. Как правило, карты среднего и высокого класса от партнеров AIB поставляются с 2.2, 2.3 и 2,5 слота дизайн с нестандартными кулерами 2.

Размер 2.2/2.3 2.5

2.7 Слот/2.75 слот видеокарты

Видеокарта с 2,7 или 2,75 слотами блокирует почти три слота на материнской плате и в большинстве случаев даже на корпусе компьютера. Эти видеокарты поставляются с двумя или тремя полноразмерными пластинами сзади. Как правило, высококлассные видеокарты от AIB имеют дизайн 2,7 или 2,75 слота, но есть и карты среднего класса с одним вентилятором от EVGA, который имеет дизайн 2,75 слота.

Практически все видеокарты с 2,7/2,75 слотами оснащены двумя вентиляторами или тройными вентиляторами, но существуют и некоторые 2,75 карты с одним вентилятором, и одним из таких примеров является EVGA GeForce GTX 1660 Ti XC BLACK GAMING. Ширина видеокарты с 2,75 слотами составляет от 55 до 59 мм.

Читать еще:  Как запустить 2 видеокарты одновременно

2.75 графическая карта 2.75 размер для видеокарты с двумя слотами

Эти 2,75 слот-карты имеют более толстый радиатор, а также тяжелее и длиннее, чем другие карты. Для установки этих карт вам понадобится просторный корпус типа Mid-tower или Super-rower , а для предотвращения провисания вы можете использовать опору для крепления GPU. Эти карты обеспечивают лучшую эффективность охлаждения по сравнению с двумя вариантами слотов или эталонными моделями.

Низкопрофильные видеокарты не поставляются с 2,75 слотами.

Трехслотовые графические карты [3-слотовые графические процессоры]

Как видно из названия, эти карты полностью блокируют три слота на материнской плате и корпусе ПК. Надлежащая трехслотовая видеокарта поставляется с тремя полноразмерными пластинами на задней панели, где у вас распологаются видеопорты. Это большие карты с массивными радиаторами, которые поставляются с двойным или тройным вентилятором на верхней части радиатора.

В настоящее время мы не видим надлежащих видеокарт с тремя слотами, а только 2,75 слота для флагманских графических процессоров. Трехслотовая видеокарта имеет ширину от 60 мм до 65 мм. Некоторые примеры настоящих трехслотовых устройств включают ASUS GTX 580 DirectCU II, ASUS GTX 570 DirectCU II, PowerColor Radeon RX 590 Red Devil, AORUS NVIDIA GeForce RTX 2070 SUPER 8 ГБ, PowerColor Devil 13 Dual Core R9 290X 8 ГБ.

Трехслотовая видеокарта

Графические карты с 4 слотами

Ну, на самом деле вы не можете найти такие карты, но одна такая карта представляет собой Colorful iGame GTX 1080 KUDAN, который поставляется с HSF (вентилятор радиатора) и съемным блоком водяного охлаждения. Вы можете увидеть эту карту далее.

Размер 4 графической карты

Как определить ширину слота видеокарты?

Как уже упомяналось ранее, ширина слота может играть важную роль при покупке видеокарты, так как большая видеокарта может вызвать проблемы с зазором для меньшего корпуса ПК и соседних компонентов. Некоторые производители не указывают, является ли карта одиночной, двухслойной, 2,3 или более. Тем не менее, вы можете легко определить дизайн, порты для карты, взглянув на его изображение и определить задние металические пластины крепления. Тем не менее, в некоторых случаях неясно, является ли карта надлежащим однослойным, двухслотовым или немного больше.

В таких случаях вы можете узнать высоту видеокарты, посмотрев на горизонтальное боковое и заднее изображение карты. Здесь вы должны внимательно взглянуть на кожух и проверить, выпирает ли он из задних пластин крепления GPU, при виде сзади видеокарты. Например, если у карты две пластины сзади, но высота кожуха немного больше, чем у двух вместе взятых, то у вас есть карта со слотом 2,2 или 2,3, но если она больше, у вас может быть карта со слотом 2,5 или 1,75. Это дает общее представление о высоте карты и оказывается очень полезным, когда у вас недостаточно информации о карте.

Следует отметить, что дизайн слота является неформальным способом определения или указания высоты видеокарты. Это связано с тем, что это не является отраслевым или официальным стандартом, поскольку видеокарты с одинаковым дизайном слотов могут иметь разную высоту. Таким образом, чтобы быть уверенным в целях совместимости, вы должны посмотреть фактическую высоту и габаритные размеры видеокарты на странице технических характеристик или сайте производителя.

Подбираем видеокарту к материнской плате и процессору

Приветствую постоянных читателей моего блога, а также тех, кто попал сюда случайно! Если вы из числа последних, советую подписаться на новостную рассылку, чтобы своевременно получать уведомления о новых постах.

Здесь я регулярно публикую полезные материалы по компьютерному железу и всему, что с ним связано.

В сегодняшней публикации мы с вами разберем, как подобрать видеокарту к материнской плате и процессору. Это инструкция для «чайников», в которой я постараюсь изложить все предельно просто.

Какие видеокарты подходят для материнской платы

И если начинать с простого, то начнем с того, как правильно «подогнать» графический ускоритель под системную плату. Неважно, будете ли вы собирать новый компьютер или апгрейдить немного устаревший – основные принципы не отличаются.

Дискретная видеокарта всегда подключается через специальный слот, которых существует несколько типов. Самый устаревший – AGP (ускоренный графический порт), который пришел на смену PCI.Последние серийные модели видеокарт с таким слотом были выпущены в 2007 году.

Не советую пытаться найти на компьютер с таким портом новую видеокарту – скорее всего, не получится найти даже б/у в приличном состоянии. Более того, лучше вообще не рассматривать такую рабочую станцию как объект апгрейда.

Все, на что способны такие компы сегодня – серфинг в интернете, просмотр фильмов и проигрывание музыки.

Для игр, выпущенных недавно, они не подходят – туда ни ОЗУ нормального не поставить, ни тем более процессор. В 2019 году, когда боты под управлением нейросетей выигрывают первые турниры у игроков-людей, использовать такого «динозавра» для игр, как-то несолидно.

PCI Express – современная шина, способная обеспечить необходимую пропускную способность. Среди всех модификаций интересует нас, в первую очередь, PCIEx16 – длинный порт, который чаще всего маркировался синим цветом(сегодня он может быть любого цвета). Именно с его помощью подключаются к ПК все современные видеокарты.

У этого протокола существует пять поколений.

Чем новее протокол, тем большую пропускную способность он обеспечивает и, соответственно, влияет на производительность системы в целом. При несоответствии версий, данные будут передаваться с меньшей скоростью, соответствующей более старой версии.

Узнать эту информацию можно или в спецификации на материнскую плату и процессор (почти всегда доступно на официальных сайтах производителей), или установить утилиту для сбора системных данных – например, AIDA64 или Everest.

И еще один важный нюанс. Если вы собираетесь использовать в связке две дискетные видеокарты или одну внешнюю и одну встроенную в процессор, материнка должна поддерживать технологию SLI (для видеочипов nvidia) или Crossfire (для Radeon).

Для подключения двух видеокарт соответственно требуется два слота PCI‑E на системной плате.

Как подобрать под процессор видеокарту

Задача несколько сложнее, но ненамного. В этом случае важно помнить, что в плане аппаратной совместимости нет никаких ограничений, так как любой процессор сможет работать с любой видеокартой.В плане оптимизации производительности лучше, если параметры видеокарты соответствуют мощности процессора – тогда из такой сборки можно выжать максимум, а возможно еще и сэкономить, купив более дешевые совместимые модификации комплектующих.

Задачи компонентов распределяются следующим образом: процессор просчитывает происходящие на экране события, согласно заданным разработчиками алгоритмам, а видеокарта все это отрисовывает.

Оптимальное соотношение – когда во время игры процессор загружен на 80% процентов, а графический ускоритель на 100%. Тогда можно говорить, что «камень» полностью раскрывает потенциал видеокарты.

Для ориентировки – примеры совместимости процессоров и видеокарт:

  • Для Intel Core i3 2100 и всего поколения вплоть до I3 8100 или FX-8150, FX-8120 и Phenom II X6 1100T от AMD – GeForce GTX 670, GTX 660 ti, GTX 950, Radeon R9 370, R9 380;
  • Для процессора i5 8400 или 9400 от Интел и FX-9590, FX-9370, FX-8350 и FX-8320 от АМД – GeForce GTX 780 Ti, GTX 970, Radeon R9 380X, R9 390;
  • Для Intel Core i7 или флагманских AMD Zen – GeForce GTX 980 Ti, GTX 1080, Radeon R9 Nano, R9 Fury, R9 390 X.

При существенном несовпадении характеристик, как правило, снижается производительность видеокарты. Это отражается, в первую очередь, на снижении ФПС и периодических «фризах» при скоплении большого количества игровых объектов в одном месте.

Впрочем, нет необходимости ломать голову и тестить подходящие девайсы на совместимость – это давно сделали за нас. Существует масса энтузиастов, тестирующих железо и публикующих результаты на всеобщее обозрение. Эти данные гуглятся за несколько минут.

Также для вас может оказаться полезной статья про лучшие бюджетные игровые видеокарты. Буду признателен всем, кто поделится этой публикацией в социальных сетях. До завтра!

ЛикБез#8: Видеокарты (16 фото)

В современных играх видеокарта накладывает текстуры и эффекты на вершины, построенные центральным процессором (CPU).
Большинство CPU обладает собственным графическим ядром, этот вариант называется встроенной графикой и использует ОЗУ компьютера как видеопамять. Видеокарты в виде плат расширения называют дискретной графикой. Далее о них.

Графический процессор

Видеокарты имеют собственный процессор – графический процессор(GPU), специализированный для обработки графики. Такой процессор работает на более низких частотах, в сравнении с CPU, но обладает большим количеством ядер. Используя сотни ядер, GPU обрабатывает множество параллельных вычислений для тысяч пикселей, создавая сложную 3D графику. Частота современных GPU измеряется мегагерцами и варьируется в районе 1500Mhz.

На сегодняшний день есть несколько производителей GPU: nVidia, AMD и Matrox, к выходу на рынок готовятся видеокарты с GPU от Intel.

Память

Современные видеокарты используют память GDDR (Graphics Double Data Rate). Общими отличиями GDDR от DDR являются более высокие номинальные частоты работы первой. Также GDDR содержит упрощения электрического интерфейса и применение ряда специальных приёмов управления буфером ввода-вывода, что позволяет достичь несколько бо́льшей пропускной способности и более высоких рабочих частот по сравнению с DDR SDRAM. Кроме этого, GDDR имеет по сравнению с DDR более низкое энергопотребление и тепловыделение при работе на равных частотах.

Читать еще:  Как запустить две видеокарты одновременно

Персональные компьютеры используют в качестве ОЗУ DDR четвертого поколение, с частотой памяти немного более 4Ghz, видеокарты используют GDDR шестого поколения, с частотой свыше 15Ghz.

Память видеокарты соединена с GPU, этот канал называется шиной памяти. Ширина этого канала влияет на производительность видеокарты, так как влияет на пропускную способность памяти, т.е. количество данных, которые видеокарта способна обработать за единицу времени. За редким исключением, разрядность шины варьируется от 64 до 512 бит, чем больше, тем лучше. Чтобы вычислить пропускную способность можно использовать формулу: разрядность шины (байт), например (512 бит/8), умножить на частоту памяти (Mhz), например 10000Mhz = 640GB/s.

Объем памяти современных видеокарт варьируется от 1Гб до 48ГБ. В профессиональных решения встречается ECC память, о которой было упоминание в ЛикБезе про память.

Интерфейс

Видеокарты используют интерфейс PCI-e через разъем PCI-e x16. Видеокарта может использовать все 16 линий PCI-е, c пропускной способностью 8GB/s на линию. Если в системе используется более одной видеокарты, то каждая видеокарта может получить только 8 или 4 линии PCI-e, в зависимости от деления линий CPU. Об этом было упоминание в ЛикБезе про процессоры и материнские платы.

Блоки и процессоры

Ранее в видеокартах использовались пиксельные процессоры, которые рассчитывали цвет пикселя, выполняя программу пиксельного шейдера, и вершинные процессоры, которые рассчитывали геометрическую структуру, выполняя программы вершинного шейдера. Сейчас в видеокартах используются универсальные процессоры, которых может насчитываться несколько тысяч. Их количество влияет на общую производительность видеокарты. Шейдер — компьютерная программа, предназначенная для исполнения процессорами видеокарты (GPU).

Текстурные блоки (TMU, Texture Mapping Unit) отвечают за выборку и фильтрацию текстур, а также за наложение текстур на поверхности геометрических объектов.

Блоки растеризации (ROP, Raster Operator) отвечают за финальный этап обработки изображения (сглаживание, блендинг, работу с буфером глубины), а также за запись обработанного изображения в буфер кадра видеокарты.

API для GPU

DirectX — это набор API, разработанных для решения задач, связанных с программированием под Microsoft Windows. Наиболее широко используется при написании компьютерных игр. Современные видеокарты поддерживают DirectX 12. Версия DirectX определяет качество изображение, оптимизацию ресурсов и поддержку новых технологий, например, трассировку лучей.

Vulkan — кроссплатформенный API для 2D- и 3D-графики, впервые представленный Khronos Group в рамках конференции GDC 2015. Изначально был известен как «новое поколение OpenGL» (Open Graphics Library).Как и OpenGL, Vulkan позволяет с высокой производительностью отображать в реальном времени различные приложения с 3D-графикой, такие как игры или интерактивные книги на всех платформах, а также обеспечивает более высокую производительность и меньшую нагрузку на процессор.

Трассировка лучей

Ray tracing; рейтрейсинг, трассировка лучей — технология построения изображения трёхмерных моделей в компьютерных программах, при которых отслеживается обратная траектория распространения луча (от экрана к источнику), используется для создания реалистичного освещения, отражений и теней, обеспечивающее более высокий уровень реализма по сравнению с традиционными способами рендеринга. С выходном поколения видеокарт nVidia RTX, трассировка лучей обрела популярность, так как производители игр стали осваивать эту технологию.

Видеоинтерфейсы

VGA, D-subminiature или D-sub DE-15 – аналоговый электрический разъем.

Digital Visual Interface, DVI «цифровой видеоинтерфейс» — стандарт на интерфейс, предназначенный для передачи видеоизображения на цифровые устройства отображения.

Существуют версии разъема DVI:
— DVI-A Single Link (A — Analog, аналоговый) — только аналоговая передача;
— DVI-I (I — Integrated, совмещенный) — аналоговая и цифровая передача;
— DVI-D (D — Digital, цифровой) — только цифровая передача.

HDMI — High Definition Multimedia Interface — интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы с защитой от копирования (HDCP).

Последняя версия – 2.1, имеет пропускную способность 48 Гбит/с, разрешение до 10к при 120гц, 32 аудиоканалов. Существуют 3 версии разъема данного интерфейса – HDMI miсroHDM и miniHDMI.

DisplayPort — стандарт сигнального интерфейса для цифровых мониторов.

Последняя версия – 2.0, имеет пропускную способность 77,4 Гбит/с, разрешение до 16к при 60гц. Поддерживает 144гц при разрешении 4к. Существует 2 разъема интерфейса: DP и miniDP.

miniDP програмно-аппаратно совместим c Thunderbolt, но это не одно и то же.

Мощность, питание и TDP

Простым видеокартам достаточно питания через разъем PCI-e, но мощные видеокарты требуют дополнительного питания от блока питания через разъемы 6 или 8 pin PCI-e, о которых упоминалось в ликбезе про блоки питания. Самые мощные видеокарты могут потреблять сотни Вт, и выделять сотни Вт тепла. Это необходимо учитывать при конфигурировании компьютера.

Охлаждение

Современные видеокарты могут обладать 3 типами охлаждения:
— Простые и игровые видеокарты начального уровня встречаются с пассивным охлаждением;
— Стандартным считается активное воздушное охлаждение из одного, двух или трех вентиляторов в ряд, иногда бывают дополнительный вентилятор на верхней кромке;
— Производительные видеокарты встречаются с системой водяного охлаждения, что позволяет эффективно охлаждать несколько видеокарт.

Видеокарты nVidia работают в бесшумном режиме при температуре ниже 55 градусов Цельсия, отключая вентиляторы. Также мощные видеокарты nVidia очень быстро набирают максимально допустимую температуру и работают не на полной мощности, при недостаточном охлаждении. Это важно для рабочих станций под рендер видео.

Форм-фактор

Видеокарты исполняются в виде плат расширения, которые различаются по 3 параметрам:

— Количество занимаемых слотов, от 1 до 3;

— Полная высота или низкопрофильная;

Эти параметры важны для возможности размещения видеокарты в корпусе.

SLI и Crossfire

У nVidia (SLI) и AMD (Crossfire) есть технология масштабирования мощности, позволяющая использовать несколько видеокарт для обработки трёхмерного изображения в одной системе. В зависимости от модели видеокарт технология поддерживает две, три или четыре видеокарты.

Для реализации SLI требуется специальный мост, современные видеокарты nVidia поддерживают высокопроизводительные мосты объединяющие 2 видеокарты. Размер моста требуется подобрать согласно размещению видеокарт относительно друг друга при подключении к материнской плате. AMD отказались от мостов для Crossfire.

Существует 3 основных алгоритма работы:
— Split Frame Rendering в SLI, Scissor в Crossfire (раздельный рендеринг кадра) – обработка кадра делится поровну между всеми видеокартами в системе, то есть каждая видеокарта обрабатывает половину изображения.
— Alternate Frame Rendering (чередующийся рендеринг кадра) – видеокарты обрабатывают кадры по очереди.
— SLI AA в SLI, SuperAA в Crossfire — Одна и та же картинка генерируется на всех видеокартах с разными шаблонами сглаживания, чем достигается максимальные чёткость и детализованность изображения.

Наличие второй и далее видеокарт не дает 100% прироста к производительности, тесты в разных играх показывают разные результаты увеличения FPS. Для использования нескольких видеокарт требуется более мощное питание и охлаждение. Целесообразно использовать данную технологию при недостатке мощности для выполнения задачи у самой топовой видеокарте (не Титан).

«144гц»

У nVidia и AMD есть собственные стандарты для мониторов, адаптирующие их к частоте кадров, называются g-sync и freesync соответственно. Технология позволяет улучшить качество динамических сцен. Технология Freesync бесплатна, мониторы, поддерживающие ее, стоят дешевле, и с недавних пор nVidia добавила поддержку этого стандарта и в свои видеокарты.

Об этом стоит подробнее написать в материале про мониторы.

Поддерживаемые мониторы

Современные игровые видеокарты от nVidia и AMD поддерживают до 6 мониторов, при этом третий и далее мониторы должны быть подключены исключительно через DisplayPort. А профессиональные решения поддерживают до 8 мониторов на 1 слотовой видеокарте, например,nVidia Quadro NVS 810. У видеокарты есть максимальное разрешение, все подключенные мониторы не могут суммарно превышать это значение. Например, мы на nVidia Quadro NVS 810 можем подключить лишь 1 монитор 4к, или 4 монитора в FullHD, или 8 мониторов в более низком разрешении. Увеличить количество поддерживаемых мониторов возможно путем установки большого количества видеокарт без использования режимов SLI и Crossfire. Современные игровые видеокарты способны выводить разрешение 8К на 1 экран, или 4К на 4 экрана. Только данная способность не означает то, что в таком разрешении видеокарта будет производительной, и для, например, игры в 8К потребуется несколько видеокарт в SLI или Crossfire.

Профессиональные решения

Про профессиональные решения можно выводить отдельные ветви статей, если бегло пройтись по основным направлениям nVidia:

Видеокарты nVidia Quadro — бренд графических карт фирмы NVIDIA, предназначенный для профессионального использования в рабочих станциях САПР, станциях компьютерной графики и создания цифрового контента. Отличаются большей мощность графического процессора и большим объемом памяти.

Сопроцессоры nVidia Tesla — семейство вычислительных систем NVIDIA на основе графических процессоров с архитектурой CUDA, которые могут быть использованы для научных и технических вычислений общего назначения. Для серверных решений существует интерфейс — c NVLink с пропускной способностью 1,6Tb/s, при котором графические вычислительные модули располагаются на плате, подобно CPU.

Сопроцессоры NVIDIA GRID — это решения для виртуализации, обеспечивающие пользовательские возможности почти на уровне физического ПК. Простыми словами, это возможность использования в частном облаке вычислительной мощности, сравнимой с несколькими топовоми видеокартами, например, на планшете.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector