Moderné grafické procesory obsahujú mnoho funkčných blokov, ktorých počet a charakteristiky určujú konečnú rýchlosť vykresľovania, ktorá ovplyvňuje pohodlie hry. Porovnávacím počtom týchto blokov v rôznych video čipoch môžete zhruba odhadnúť, aký rýchly je jeden alebo druhý GPU. Video čipy majú veľa vlastností, v tejto časti sa budeme zaoberať iba najdôležitejšími z nich.

Taktovacia frekvencia video čipu

Prevádzková frekvencia GPU sa zvyčajne meria v megahertzoch, to znamená v miliónoch hodinových cyklov za sekundu. Táto charakteristika priamo ovplyvňuje výkon video čipu - čím je vyšší, tým viac práce môže GPU vykonať za jednotku času, spracovať viac vrcholov a pixelov. Príklad zo skutočného života: frekvencia video čipu nainštalovaného na Radeon HD 6670 je 840 MHz a presne ten istý čip v Radeon HD 6570 beží na 650 MHz. V súlade s tým sa budú líšiť všetky hlavné výkonové charakteristiky. Ale nielen prevádzková frekvencia čipu určuje výkon, jeho rýchlosť je silne ovplyvnená samotnou grafickou architektúrou: zariadením a počtom vykonávacích jednotiek, ich charakteristikami atď.

V niektorých prípadoch hodinová frekvencia jednotlivé bloky GPU sa líšia od prevádzkovej frekvencie zvyšku čipu. To znamená, že rôzne časti GPU pracujú na rôznych frekvenciách, a to sa robí kvôli zvýšeniu účinnosti, pretože niektoré jednotky sú schopné pracovať na vyšších frekvenciách, zatiaľ čo iné nie. Väčšina grafických kariet NVIDIA GeForce je vybavená týmito GPU. Z nedávnych príkladov uvedieme video čip v modeli GTX 580, z ktorých väčšina pracuje na frekvencii 772 MHz, a univerzálne výpočtové jednotky čipu majú dvojnásobnú frekvenciu - 1544 MHz.

Rýchlosť plnenia (miera plnenia)

Miera plnenia ukazuje, ako rýchlo je video čip schopný vykresľovať pixely. Existujú dva typy výplne: rýchlosť plnenia pixelov a rýchlosť texelu. Rýchlosť plnenia pixelov zobrazuje rýchlosť, ktorou sa pixely kreslia na obrazovku, a závisí od prevádzkovej frekvencie a počtu ROP (blokov rastrovania a miešania) a textúra je rýchlosť načítania údajov textúry, ktorá závisí od frekvencie operácie a počet jednotiek textúry.

Napríklad maximálna rýchlosť plnenia pixelov je GeForce GTX 560 Ti je 822 (frekvencia čipu) × 32 (jednotky ROP) = 2 6304 megapixelov za sekundu a textúrované - 822 × 64 (jednotky textúry) = 52608 megatexelov / s. Zjednodušene je situácia nasledovná - čím vyššie je prvé číslo, tým rýchlejšie môže grafická karta vykresliť hotové pixely a čím väčšie je druhé, tým rýchlejšie sú vzorkované údaje o textúre.

Napriek tomu, že dôležitosť „čistej“ rýchlosti plnenia v poslednom čase citeľne klesá, čím ustupuje rýchlosť výpočtov, tieto parametre sú stále veľmi dôležité, najmä pre hry s jednoduchou geometriou a relatívne jednoduchými výpočtami pixelov a vrcholov. Oba parametre teda zostávajú pre moderné hry dôležité, ale je potrebné ich vyvážiť. Preto je počet jednotiek ROP v moderných video čipoch zvyčajne menší ako počet jednotiek textúr.

Počet výpočtových (shaderových) jednotiek alebo procesorov

Možno sú teraz tieto bloky hlavnými časťami video čipu. Spúšťajú špeciálne programy známe ako shadery. Navyše, ak predchádzajúce pixelové shadery vykonávali bloky pixelových shaderov a vertex shadery - vrcholové bloky, potom boli na nejaký čas grafické architektúry zjednotené a tieto univerzálne výpočtové jednotky sa začali zaoberať rôznymi výpočtami: vrcholmi, pixelmi, geometrickými a dokonca univerzálnymi výpočtami.

Zjednotená architektúra bola prvýkrát použitá vo video čipe hernej konzoly Microsoft Xbox 360, tento GPU vyvinula spoločnosť ATI (neskôr kúpila spoločnosť AMD). A vo video čipoch pre osobné počítače zjednotené shaderové jednotky sa objavili na doske NVIDIA GeForce 8800. A odvtedy sú všetky nové video čipy založené na jednotnej architektúre, ktorá má univerzálny kód pre rôzne programy shadera (vertexové, pixelové, geometrické atď.), a zodpovedajúce zjednotené Procesory môžu vykonávať ľubovoľný program ...

Podľa počtu výpočtových jednotiek a ich frekvencie je možné porovnať matematický výkon rôznych grafických kariet. Väčšina hier je teraz obmedzená výkonom pixelových shaderov, preto je počet týchto jednotiek veľmi dôležitý. Ak je napríklad jeden model grafickej karty založený na GPU s 384 výpočtovými procesormi a druhý z rovnakého radu má GPU so 192 výpočtovými jednotkami, potom druhý s rovnakou frekvenciou spracuje akýkoľvek typ shadera. dvakrát pomalšie a vo všeobecnosti bude rovnako produktívne.

Aj keď nie je možné vyvodiť jednoznačné závery o výkone výlučne na základe počtu samotných počítačových jednotiek, je nevyhnutné vziať do úvahy frekvenciu hodín a odlišnú architektúru jednotiek rôznych generácií a výrobcov čipov. Iba tieto údaje je možné použiť na porovnanie čipov iba v rámci rovnakého radu jedného výrobcu: AMD alebo NVIDIA. V ostatných prípadoch musíte venovať pozornosť testom výkonnosti v hrách alebo zaujímavých aplikáciách.

Jednotky mapovania textúry (TMU)

Tieto jednotky GPU pracujú v spojení s výpočtovými procesormi na výbere a filtrovaní textúr a ďalších údajov potrebných na vytváranie scén a výpočty na všeobecné účely. Počet jednotiek textúr vo video čipe určuje výkon textúry - to znamená rýchlosť načítania textov z textúr.

Aj keď sa v poslednom čase kladie väčší dôraz na matematické výpočty a niektoré textúry sú nahradené procedurálnymi, zaťaženie TMU je stále dosť vysoké, pretože okrem hlavných textúr je potrebné vyberať aj z normálnych a výtlakových máp , ako aj vyrovnávacie pamäte vykresľovania mimo obrazovky.

Keď vezmeme do úvahy dôraz mnohých hier, vrátane výkonu texturovacích jednotiek, môžeme povedať, že počet TMU a zodpovedajúci vysoký výkon textúr sú tiež jedným z najdôležitejších parametrov pre video čipy. Tento parameter má zvláštny vplyv na rýchlosť vykresľovania obrazu pri použití anizotropného filtrovania, ktoré vyžadujú ďalšie výbery textúr, ako aj pri komplexných algoritmoch pre jemné tiene a nových algoritmoch, ako je napríklad okolitá oklúzia priestorového priestoru.

Bloky prevádzky Rasterization (ROP)

Rasterizačné jednotky vykonávajú operácie záznamu pixelov vypočítaných grafickou kartou do vyrovnávacích pamätí a operácie ich miešania (miešania). Ako sme už uviedli, výkonnosť jednotiek ROP ovplyvňuje rýchlosť plnenia a to je jedna z hlavných charakteristík grafických kariet všetkých čias. A hoci sa v poslednej dobe jeho hodnota tiež mierne znížila, stále existujú prípady, keď výkon aplikácie závisí od rýchlosti a počtu ROP. Je to najčastejšie kvôli aktívnemu používaniu filtrov dodatočného spracovania a povolenému vyhladzovaniu pri vysokých nastaveniach hry.

Ešte raz si všimnite, že moderné video čipy nemožno hodnotiť iba počtom rôznych blokov a ich frekvenciou. Každá séria GPU používa novú architektúru, v ktorej sa vykonávacie jednotky veľmi líšia od starých a pomer počtu rôznych jednotiek sa môže líšiť. Jednotky AMD ROP v niektorých riešeniach teda môžu vykonávať viac práce za hodinu ako jednotky NVIDIA a naopak. To isté platí pre schopnosti textúrnych jednotiek TMU - líšia sa v rôznych generáciách GPU od rôznych výrobcov, a to je potrebné vziať do úvahy pri porovnávaní.

Geometrické bloky

Až donedávna nebol počet jednotiek na spracovanie geometrie obzvlášť dôležitý. Na väčšinu úloh stačil jeden blok GPU, pretože geometria v hrách bola celkom jednoduchá a hlavným zameraním výkonu boli matematické výpočty. Dôležitosť paralelného spracovania geometrie a počtu zodpovedajúcich blokov dramaticky vzrástla s príchodom podpory pre mozaikovanie geometrie v DirectX 11. NVIDIA bola prvá, ktorá paralelizovala spracovanie geometrických údajov, keď sa v jej čipe GF1xx objavilo niekoľko zodpovedajúcich blokov. Potom podobné riešenie vydala spoločnosť AMD (iba v špičkových riešeniach radu Radeon HD 6700 na báze čipov Cayman).

V rámci tohto materiálu nebudeme zachádzať do podrobností, dajú sa prečítať v základných materiáloch našich stránok venovaných grafickým procesorom kompatibilným s DirectX 11. V tomto prípade je pre nás dôležité to, že počet jednotiek na spracovanie geometrie výrazne ovplyvňuje celkový výkon v najnovších hrách, ktoré používajú mozaikovanie, ako napríklad Metro 2033, HAWX 2 a Crysis 2 (s najnovšími opravami). A pri výbere modernej hernej grafickej karty je veľmi dôležité venovať pozornosť geometrickému výkonu.

Veľkosť pamäte videa

Video čipy používajú na ukladanie potrebných údajov vlastnú pamäť: textúry, vrcholy, údaje vyrovnávacej pamäte atď. Zdá sa, že čím viac ich je, tým lepšie. Ale nie všetko je také jednoduché, odhadnúť výkon grafickej karty podľa veľkosti video pamäte je najčastejšou chybou! Neskúsení používatelia často preceňujú hodnotu video pamäte a stále ju používajú na porovnanie. rôzne modely grafické karty. Je to pochopiteľné - tento parameter je uvedený v zoznamoch charakteristík hotových systémov, jeden z prvých, a na škatuliach grafických kariet je napísaný veľkým písmom. Preto sa neskúsenému kupujúcemu zdá, že pretože pamäť je dvakrát väčšia, potom by rýchlosť takéhoto riešenia mala byť dvakrát taká vysoká. Realita sa od tohto mýtu líši v tom, že pamäť môže mať rôzny typ a charakteristiku a rast produktivity rastie len do určitej miery a po jej dosiahnutí sa jednoducho zastaví.

V každej hre a pri určitých nastaveniach a herných scénach je teda k dispozícii určité množstvo video pamäte, ktoré stačí na všetky údaje. A aj keď tam dáte 4 GB video pamäte, nebude to mať žiadny dôvod na urýchlenie vykresľovania, rýchlosť bude obmedzená vykonávacími jednotkami, ktoré boli diskutované vyššie, a jednoducho bude dostatok pamäte. To je dôvod, prečo v mnohých prípadoch grafická karta s 1,5 GB video pamäte pracuje rovnakou rýchlosťou ako karta s 3 GB (všetky ostatné veci sú rovnaké).

Existujú situácie, kedy viac pamäte vedie k viditeľnému zvýšeniu výkonu - ide o veľmi náročné hry, najmä pri ultravysokých rozlíšeniach a pri nastavení maximálnej kvality. Takéto prípady sa však nevyskytujú vždy a je potrebné vziať do úvahy množstvo pamäte, pričom sa nesmie zabúdať, že výkon sa nad určité množstvo jednoducho nezvýši. Pamäťové čipy majú aj dôležitejšie parametre, ako napríklad šírka pamäťovej zbernice a jej pracovná frekvencia. Táto téma je taká rozsiahla, že sa výberu video pamäte budeme podrobnejšie venovať v šiestej časti nášho materiálu.

Šírka zbernice pamäte

Šírka pamäťovej zbernice je najdôležitejšou charakteristikou, ktorá ovplyvňuje priepustnosť pamäť (PSP). Širšia šírka umožňuje za jednotku času preniesť viac informácií z video pamäte do GPU a späť, čo má vo väčšine prípadov pozitívny vplyv na výkon. Teoreticky môže 256-bitová zbernica prenášať dvakrát toľko dát za hodiny ako 128-bitová zbernica. V praxi je rozdiel v rýchlosti vykresľovania, hoci nedosahuje dvakrát, v mnohých prípadoch veľmi blízky tomu s dôrazom na šírku pásma video pamäte.

Moderné herné grafické karty používajú rôzne šírky zbernice: od 64 do 384 bitov (predtým existovali čipy s 512-bitovou zbernicou), v závislosti od cenového rozpätia a času vydania. konkrétny model GPU. Na najlacnejšie grafické karty nižšej triedy sa najčastejšie používa 64 a menej často 128 bitov, na strednú úroveň od 128 do 256 bitov, ale grafické karty z vyššej cenovej kategórie používajú zbernice široké 256 až 384 bitov. Šírka zbernice už nemôže rásť čisto kvôli fyzickým obmedzeniam - veľkosť matrice GPU nestačí na rozloženie viac ako 512 -bitovej zbernice, a to je príliš drahé. Šírka pásma pamäte sa preto teraz zvyšuje používaním nových typov pamäte (pozri nižšie).

Frekvencia video pamäte

Ďalším parametrom, ktorý ovplyvňuje šírku pásma pamäte, je jej taktovacia frekvencia. A zvýšenie šírky pásma pamäte často priamo ovplyvňuje výkon grafickej karty v 3D aplikáciách. Frekvencia pamäťovej zbernice na moderných grafických kartách sa pohybuje od 533 (1066, zdvojnásobenie) MHz do 1375 (5500, štvornásobne) MHz, to znamená, že sa môže líšiť viac ako päťkrát! A keďže šírka pásma pamäte závisí jednak od frekvencie pamäte, jednak od šírky jej zbernice, pamäť s 256-bitovou zbernicou pracujúcou na 800 (3200) MHz bude mať väčšiu šírku pásma v porovnaní s pamäťou pracujúcou na 1 000 (4 000) MHz s 128-bitová zbernica.

Osobitnú pozornosť treba venovať parametrom šírky pamäťovej zbernice, jej typu a frekvencii prevádzky pri kúpe relatívne lacných grafických kariet, z ktorých mnohé sú vybavené iba 128-bitovým alebo dokonca 64-bitovým rozhraním, čo má mimoriadne negatívny vplyv na ich výkone. Vo všeobecnosti neodporúčame kupovať grafickú kartu s použitím 64-bitovej zbernice video pamäte pre herný počítač vôbec. Odporúča sa uprednostniť aspoň priemernú úroveň s minimálne 128 alebo 192 bitovou zbernicou.

Typy pamäte

Na moderných grafických kartách je nainštalovaných niekoľko rôznych typov pamäte. Stará pamäť SDR s jedinou prenosovou rýchlosťou sa nikde nenachádza, ale moderné typy pamäte DDR a GDDR majú výrazne odlišné vlastnosti. Rôzne typy DDR a GDDR vám umožňujú prenášať dvakrát alebo štyrikrát viac údajov na rovnakú hodinovú frekvenciu za jednotku času, a preto je prevádzková frekvencia často označovaná dvojitým alebo štvornásobným vynásobením 2 alebo 4. Napríklad, ak frekvencia je uvedená pre pamäť DDR 1400 MHz, potom táto pamäť pracuje na fyzickej frekvencii 700 MHz, ale označuje takzvanú „efektívnu“ frekvenciu, to znamená frekvenciu, na ktorej musí pamäť SDR fungovať, aby poskytovala rovnakú šírka pásma. To isté je s GDDR5, ale frekvencia je tu dokonca štvornásobná.

Hlavnou výhodou nových typov pamäte je schopnosť pracovať pri vysokých frekvenciách, a teda zvýšiť šírku pásma v porovnaní s predchádzajúcimi technológiami. To sa dosahuje vďaka zvýšenej latencii, ktoré však pre grafické karty nie sú také dôležité. Prvá doska, ktorá používala pamäť DDR2, bola NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. Od tej doby technológie grafickej pamäte výrazne pokročili, bol vyvinutý štandard GDDR3, ktorý sa blíži špecifikáciám DDR2, s určitými zmenami špeciálne pre grafické karty.

GDDR3 je pamäť špeciálne navrhnutá pre grafické karty s rovnakými technológiami ako DDR2, ale so zlepšenou spotrebou a charakteristikami rozptylu tepla, čo umožnilo vytvárať mikroobvody pracujúce na vyšších taktovacích frekvenciách. Napriek tomu, že štandard vyvinula spoločnosť ATI, druhá modifikácia NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra bola prvou grafickou kartou, ktorá ju používala, a ďalšou bola GeForce 6800 Ultra.

GDDR4 je ďalší vývoj „grafickej“ pamäte, ktorý je až dvakrát rýchlejší ako GDDR3. Hlavnými rozdielmi medzi GDDR4 a GDDR3, ktoré sú pre používateľov významné, sú opäť zvýšené prevádzkové frekvencie a znížená spotreba energie. Technicky sa pamäť GDDR4 od pamäte GDDR3 príliš nelíši, je to ďalší vývoj rovnakých myšlienok. Prvé grafické karty s čipmi GDDR4 na palube boli ATI Radeon X1950 XTX, zatiaľ čo NVIDIA vôbec nevydávala produkty založené na tomto type pamäte. Výhody nových pamäťových čipov oproti GDDR3 sú v tom, že spotreba energie modulov môže byť zhruba o tretinu nižšia. To sa dosahuje za cenu nižšieho hodnotenia napätia pre GDDR4.

GDDR4 však nie je široko používaný ani v riešeniach AMD. Počnúc rodinou GPU RV7x0, radiče pamäte grafickej karty podporujú nový typ pamäte GDDR5, pracujúce na efektívnej štvornásobnej frekvencii až 5,5 GHz a vyššej (teoreticky možné frekvencie až 7 GHz), ktorá poskytuje šírku pásma až 176 GB / s pomocou 256-bitového rozhrania. Ak na zvýšenie šírky pásma pamäte pamäte GDDR3 / GDDR4 muselo použiť 512-bitovú zbernicu, potom prechod na používanie pamäte GDDR5 umožnil zdvojnásobiť výkon s menšími veľkosťami matrice a nižšou spotrebou energie.

Najmodernejšími typmi video pamäte sú GDDR3 a GDDR5, v niektorých detailoch sa líši od DDR a funguje aj s dvojitým / štvornásobným prenosom dát. Tieto typy pamäte používajú niektoré špeciálne technológie na zvýšenie prevádzkovej frekvencie. Pamäť GDDR2 teda zvyčajne funguje viac ako vysoké frekvencie v porovnaní s DDR je GDDR3 ešte vyšší a GDDR5 poskytuje maximálnu frekvenciu a šírku pásma pre tento moment... Lacné modely sú však stále vybavené „negrafickou“ pamäťou DDR3 s oveľa nižšou frekvenciou, preto je potrebné vybrať grafickú kartu opatrne.

Na našom fóre denne desiatky ľudí žiadajú o radu ohľadom ich modernizácie, v ktorej im ochotne pomáhame. Každý deň, pri „vyhodnocovaní montáže“ a kontrole kompatibility komponentov vybraných našimi zákazníkmi, sme si začali všímať, že používatelia venujú pozornosť predovšetkým ďalším, bezpochyby dôležitým komponentom. Málokedy si niekto spomenie, že pri aktualizácii počítača je nevyhnutné aktualizovať rovnako dôležitý detail -. A dnes vám povieme a ukážeme, prečo by ste na to nemali zabudnúť.

"... Chcem aktualizovať svoj počítač, všetko letelo, kúpil som percento i7-3970X a matku ASRock X79 Extreme6 plus vidyahu RADEON HD 7990 6 GB. Čo ešte nan ???? 777 "
- takto začína zhruba polovica všetkých správ súvisiacich s aktualizáciou stacionárneho počítača. Na základe vlastného alebo rodinného rozpočtu sa používatelia pokúšajú vybrať najviac, najrýchlejšie a najkrajšie pamäťové moduly. Zároveň naivne veriaci, že ich staré 450 W si pri pretaktovaní naraz poradia s obžerskou grafickou kartou i „horúcim“ procesorom.

Pokiaľ ide o nás, o dôležitosti napájacieho zdroja sme už písali viackrát - priznávame sa však, že to zrejme nebolo dosť jasné. Preto sme dnes opravili a pripravili sme pre vás poznámku o tom, čo sa stane, ak na aktualizáciu počítača zabudnete - s obrázkami a podrobnými popismi.

Preto sme sa rozhodli aktualizovať konfiguráciu ...

Pre náš experiment sme sa rozhodli vziať úplne nový priemerný počítač a upgradovať ho na úroveň „hracieho automatu“. Konfiguráciu nebudete musieť veľmi meniť - bude stačiť zmeniť pamäť a grafickú kartu, aby sme mali možnosť hrať viac -menej moderné hry so slušným nastavením podrobností. Počiatočná konfigurácia nášho počítača je nasledovná:

Zdroj: ATX 12V 400W

Je zrejmé, že pre hry je takáto konfigurácia, mierne povedané, dosť slabá. Je teda načase niečo zmeniť! Začneme tým istým, čím väčšina ľudí túžiacich po „inovácii“ začne - s. Základnú dosku nezmeníme - pokiaľ sme s ňou spokojní.

Keďže sme sa rozhodli nedotknúť sa základnej dosky, vyberieme zásuvku kompatibilnú s FM2 (našťastie je na to na stránke s popisom základnej dosky špeciálne tlačidlo na webovej stránke NIKS). Nebuďme chamtiví - vezmime si cenovo dostupný, ale rýchly a výkonný procesor s frekvenciou 4,1 GHz (až 4,4 GHz v režime Turbo CORE) a odomknutým multiplikátorom - radi sa aj „pretaktujeme“, nič ľudské nám nie je cudzie. Tu sú špecifikácie pre nami zvolený procesor:

technické údaje

Frekvencia zbernice CPU

5 000 MHz

Rozptýlenie výkonu

100 wattov

Frekvencia procesora

4,1 GHz alebo až 4,4 GHz v režime Turbo CORE

Jadro

Richland

Cache L1

96 kB x2

Cache L2

2048 KB x2, taktovaný na frekvenciu procesora

64 -bitová podpora

Áno

Počet jadier

4

Násobenie

41, odomknutý multiplikátor

Jadro procesora

AMD Radeon HD 8670D @ 844 MHz; Podpora Shader Model 5

Max RAM

64 GB

Max. počet pripojených monitorov

3 priamo pripojené alebo až 4 monitory pomocou rozdeľovačov DisplayPort

Jeden 4 GB pruh nie je naša voľba. Po prvé, chceme 16 GB a po druhé, musíme použiť dvojkanálový režim prevádzky, pre ktorý do počítača nainštalujeme dva pamäťové moduly s kapacitou 8 GB. Vysoká priepustnosť, nedostatok radiátorov a slušná cena z nich robí pre nás tú „najchutnejšiu“ voľbu. Navyše si z webovej stránky AMD môžete stiahnuť program Radeon RAMDisk, ktorý nám umožní bezplatne vytvoriť super rýchly virtuálny disk až do veľkosti 6 GB - a každý miluje bezplatné užitočné veci.

technické údaje
Pamäť	8 GB
Počet modulov	2
Štandard pamäte	PC3-10600 (DDR3 1333 MHz)
Fungujúca frekvencia	až 1333 MHz
Časovanie	9-9-9-24
Napájacie napätie	1,5 V.
Šírka pásma	10667 Mb / s

Vložené video môžete pohodlne prehrávať iba ako „sapper“. Aby sme počítač upgradovali na hernú úroveň, vybrali sme si moderný a výkonný, ale nie najdrahší.

Stala sa s 2 GB video pamäte, podporou DirectX 11 a OpenGL 4.x. a vynikajúci chladiaci systém Twin Frozr IV. Jeho výkon by mal byť viac než dostačujúci na to, aby sme si mohli vychutnať najnovšie diely najobľúbenejších herných sérií ako Tomb Raider, Crysis, Hitman a Far Cry. Vlastnosti zvoleného sú nasledujúce:

technické údaje
GPU	GeForce GTX 770
Frekvencia GPU	1098 MHz alebo až 1 150 MHz v režime GPU Boost
Počet shaderových procesorov	1536
Video pamäť	2 GB
Typ video pamäte	GDDR5
Šírka zbernice video pamäte	256 bitov
Frekvencia video pamäte	1753 MHz (7,010 GHz QDR)
Počet kanálov pixelov	128, 32 jednotiek vzorkovania textúr
Rozhranie	PCI Express 3.0 16x (kompatibilný s PCI Express 2.x / 1.x) s prepojením karty SLI.
Prístavy	Adaptér DisplayPort, DVI-D, DVI-I, HDMI, D-Sub je súčasťou dodávky
Chladenie grafickej karty	Aktívny (chladič + 2 ventilátory Twin Frozr IV na prednej strane dosky)
Napájací konektor	8 pinov + 8 pinov
Podpora API	DirectX 11 a OpenGL 4.x
Dĺžka grafickej karty (merané v NIKS)	263 mm
Podporuje všeobecné použitie GPU	DirectCompute 11, NVIDIA PhysX, CUDA, CUDA C ++, OpenCL 1.0
Maximálna spotreba energie FurMark + WinRar	255 wattov
Výkonnostné hodnotenie	61.5

Neočakávané ťažkosti

Teraz máme všetko, čo potrebujeme na aktualizáciu nášho počítača. V našom existujúcom prípade nainštalujeme nové komponenty.

Spustíme ho - a nefunguje. A prečo? Ale pretože lacné napájacie zdroje nie sú fyzicky schopné spustiť počítač ani s najmenším stupňom. Faktom je, že v našom prípade sú na napájanie potrebné dva 8-kolíkové konektory a napájacia jednotka má „iba v základni“ iba jeden 6-kolíkový konektor napájania grafickej karty. Vzhľadom na to, že oveľa viac potrebuje ešte viac konektorov ako v našom prípade, je zrejmé, že je potrebné zmeniť napájací zdroj.

Ale nie je to také zlé. Myslite na to, že neexistuje žiadny napájací konektor! V našom testovacom laboratóriu sme našli pomerne vzácne adaptéry od 6-pinových po 8-pinové a od molexových po 6-pinové. Ako tieto:

Stojí za zmienku, že aj pri lacných moderných zdrojoch napájania sa konektory Molex s každým novým vydaním zmenšujú - takže môžeme povedať, že sme mali šťastie.

Na prvý pohľad je všetko v poriadku a s niekoľkými vylepšeniami sme mohli aktualizovať systémová jednotka do „hernej“ konfigurácie. Teraz simulujeme zaťaženie spustením Furmark a 7Zip v Xtreme Burning na našom novom hernom zariadení súčasne. Mohli by sme spustiť počítač - to je dobré. Systém prežil aj uvedenie na trh Furmark. Spustíme archivátor - a čo to je?! Počítač sa vypol, čím nás potešil hukot ventilátora zapnutý na maximum. „Skromný“ štandardný 400 W zlyhal, bez ohľadu na to, ako veľmi sa snažil, napájať grafickú kartu a výkonný procesor. A kvôli priemernému chladiacemu systému sa náš veľmi zahrial a dokonca aj maximálne otáčky ventilátora mu neumožnili dodať najmenej deklarovaných 400 W.

Existuje východ!

Plavili sa. Kúpili sme drahé komponenty na zostavenie herného počítača, ale ukazuje sa, že sa na ňom nedá hrať. Je to hanba Záver je každému jasný: starý nie je vhodný pre našich herný počítač, a je naliehavo potrebné ho zmeniť na nový. Ale ktorý?

Pre náš upgradovaný počítač sme vybrali podľa štyroch hlavných kritérií:

Prvá je, samozrejme, sila. Radšej sme vyberali s rezervou - chceli by sme tiež pretaktovať procesor a získať body v syntetických testoch. Vzhľadom na všetko, čo budeme v budúcnosti potrebovať, sme sa rozhodli zvoliť výkon najmenej 800 W.

Druhým kritériom je spoľahlivosť... Boli by sme veľmi radi, keby ten odobratý „s rezervou“ prežil budúcu generáciu grafických kariet a procesorov, nespálil sa a zároveň nespálil drahé súčiastky (spolu s testovacím miestom). Našou voľbou sú preto iba japonské kondenzátory, iba ochrana proti skratu a spoľahlivá ochrana proti preťaženiu pre ktorýkoľvek z výstupov.

Tretím bodom našich požiadaviek je pohodlie a funkčnosť.... Na začiatok potrebujeme - počítač bude pracovať často a najmä hlučné zdroje napájania v spojení s grafickou kartou a chladičom procesora pobláznia každého používateľa. Navyše, zmysel pre krásu nám nie je cudzí, takže nový napájací zdroj pre náš herný počítač by mal byť modulárny a mal by mať odpojiteľné káble a konektory. Aby nebolo nič nadbytočné.

A v neposlednom rade je kritériom energetická účinnosť... Áno, záleží nám na životnom prostredí a na našich účtoch za elektrinu. Preto zvolený zdroj napájania musí spĺňať najmenej 80+ štandard bronzovej energetickej účinnosti.

Po porovnaní a analýze všetkých požiadaviek sme vybrali spomedzi niekoľkých uchádzačov, ktorí plne splnili všetky naše požiadavky. Stal sa výkonom 850W. Všimnite si toho, že v mnohých parametroch dokonca prekonal naše požiadavky. Pozrime sa na jeho špecifikáciu:

Špecifikácia napájania
Typ zariadenia	Napájací zdroj s aktívnym modulom PFC (Power Factor Correction).
Vlastnosti	Opletenie slučky, japonské kondenzátory, ochrana proti skratu (SCP), ochrana proti prepätiu (OVP), ochrana preťaženia ktoréhokoľvek z výstupov jednotky samostatne (OCP)
+ 3,3 V - 24A, + 5V - 24A, + 12V - 70A, + 5VSB - 3,0A, -12V - 0,5 A
Odnímateľné napájacie káble	Áno
Účinnosť	90%, 80 PLUS certifikovaný zlatom
Napájací zdroj	850 hm
Napájací konektor základnej dosky	24 + 8 + 8 pin, 24 + 8 + 4 pin, 24 + 8 pin, 24 + 4 pin, 20 + 4 pin (sklopný 24-pinový konektor. 4-pinový je možné v prípade potreby odpojiť, skladací 8-pinový konektor)
Napájací konektor grafickej karty	6x 6/8-pinové konektory (sklopný 8-pinový konektor-2 kolíky odpojiteľné)
MTBF	100 tisíc hodín
Chladenie napájacieho zdroja	1 ventilátor: 140 x 140 mm (na spodnej stene) Pasívny chladiaci systém až do 50% zaťaženia.
Regulácia otáčok ventilátora	Z tepelného senzora. Zmena rýchlosti ventilátora v závislosti od teploty vo vnútri zdroja napájania. Ručný výber prevádzkového režimu ventilátora. V normálnom režime sa ventilátor otáča nepretržite a v tichom režime sa pri nízkom zaťažení úplne zastaví.

, jeden z najlepších za peniaze. Nainštalujme si to do nášho korpusu:

Potom sa stalo niečo, čo nás trochu zamotalo. Zdá sa, že všetko bolo zostavené správne, všetko bolo pripojené, všetko fungovalo - ale napájanie je tiché! To je vo všeobecnosti: ventilátor stále stojí a systém je správne spustený a funguje. Faktom je, že pri zaťažení až 50%funguje napájanie v takzvanom tichom režime - bez otáčania chladiaceho ventilátora. Ventilátor bude hučať iba pri veľkom zaťažení - súčasné spustenie archivátorov a Furmarku roztočilo chladič.

Napájací zdroj má až šesť 8-kolíkových 6-kolíkových konektorov napájania grafickej karty, z ktorých každý je sklopným 8-kolíkovým konektorom, z ktorého v prípade potreby môžete uvoľniť 2 kontakty. Je teda schopný napájať akúkoľvek grafickú kartu bez zbytočných starostí a ťažkostí. A dokonca ani jeden.

Modulárny systém napájania vám umožňuje odpojiť nepotrebné a nepotrebné napájacie káble, čo zlepšuje ventiláciu skrine, stabilitu systému a samozrejme zlepšuje estetiku. vzhľad vnútorný priestor, ktorý vám umožňuje bezpečne odporučiť modderov a fanúšikov puzdier s oknami.
kúpte si spoľahlivý a výkonný napájací zdroj. V našej recenzii sa stalo. - a ako vidíte, nie je to náhoda. Kúpou toho istého od spoločnosti NIKS si môžete byť istí, že všetky súčasti vášho vysoko výkonného systému budú vybavené dostatočnými a neprerušované napájanie, a to aj pri extrémnom pretaktovaní.

Napájanie navyše vydrží niekoľko rokov vopred - je to lepšie s rezervou, v prípade, že sa v budúcnosti chystáte aktualizovať systém pomocou komponentov na vysokej úrovni.

Architektúra GPU: funkcie

Realizmus 3D grafiky do značnej miery závisí od výkonu grafickej karty. Čím viac blokov pixelových shaderov procesor obsahuje a čím je frekvencia vyššia, tým viac efektov je možné na 3D scénu použiť na zlepšenie jej vizuálneho vnímania.

GPU obsahuje mnoho rôznych funkčných blokov. Podľa počtu niektorých komponentov môžete odhadnúť, aký výkonný je GPU. Predtým, ako sa pohneme ďalej, si dovolím preskúmať najdôležitejšie funkčné bloky.

Procesory vrcholu (jednotky vrcholového shadera)

Rovnako ako jednotky pixelových shaderov, vertexové procesory vykonávajú kód shadera, ktorý sa dotýka vrcholov. Keďže väčší rozpočet vrcholov umožňuje vytvárať zložitejšie 3D objekty, výkon vrcholových procesorov je v 3D scénach so zložitými objektmi alebo ich veľkým počtom veľmi dôležitý. Vertex shader jednotky však stále tak evidentne neovplyvňujú výkon ako pixelové procesory.

Procesory Pixel (jednotky Pixel Shader)

Pixelový procesor je súčasť grafického čipu určeného na spracovanie programov pixel shader. Tieto procesory vykonávajú výpočty iba v pixeloch. Pretože pixely obsahujú informácie o farbách, pixelové shadery môžu dosiahnuť pôsobivé grafické efekty. Napríklad väčšina efektov vody, ktoré ste videli v hrách, je vytvorená pomocou pixelových shaderov. Počet pixelových procesorov sa zvyčajne používa na porovnanie výkonu pixelov grafických kariet. Ak je jedna karta vybavená ôsmimi jednotkami shaderov pixelov a druhá 16 jednotkami, je celkom logické predpokladať, že grafická karta so 16 jednotkami spracuje komplexné pixelové programy rýchlejšie. Mali by ste tiež zvážiť rýchlosť hodín, ale dnes je zdvojnásobenie počtu pixelových procesorov energeticky efektívnejšie ako zdvojnásobenie frekvencie grafického čipu.

Zjednotené shadery

Zjednotené shadery zatiaľ do sveta PC nedorazili, ale pripravovaný štandard DirectX 10 je založený na podobnej architektúre. To znamená, že štruktúra kódu vrcholových, geometrických a pixelových programov bude rovnaká, aj keď shadery budú vykonávať rôzne úlohy. Novú špecifikáciu je možné vidieť na konzole Xbox 360, kde bol grafický procesor špeciálne navrhnutý spoločnosťou ATi pre Microsoft. Bude celkom zaujímavé sledovať potenciál nového DirectX 10.

Jednotky mapovania textúry (TMU)

Textúry by ste mali vybrať a filtrovať. Túto prácu vykonávajú jednotky mapovania textúr, ktoré spolupracujú s jednotkami pixelov a vrcholového shadera. Úlohou TMU je aplikovať textúrne operácie na pixely. Počet jednotiek textúr v GPU sa často používa na porovnanie výkonu textúr grafických kariet. Je celkom rozumné predpokladať, že grafická karta s vyšším počtom TMU poskytne vyšší výkon textúry.

Rastrové operačné jednotky (ROP)

RIP sú zodpovedné za zápis pixelových dát do pamäte. Rýchlosť, ktorou sa táto operácia vykonáva, je miera plnenia. V počiatkoch 3D akcelerátorov boli ROP a miery plnenia veľmi dôležitými charakteristikami grafických kariet. Dnes je výkon ROP stále dôležitý, ale výkon grafickej karty už nie je týmito blokmi obmedzovaný, ako tomu bolo kedysi. Preto sa výkon (a počet) ROP už len zriedka používa na odhad rýchlosti grafickej karty.

Dopravníky

Potrubia slúžia na opis architektúry grafických kariet a poskytujú veľmi vizuálnu reprezentáciu výkonu GPU.

Dopravník nie je striktný technický termín. GPU používa rôzne kanály, ktoré vykonávajú rôzne funkcie. Historicky bol kanál chápaný ako procesor pixelov, ktorý bol pripojený k vlastnej jednotke mapovania textúr (TMU). Napríklad grafická karta Radeon 9700 používa osem pixelových procesorov, z ktorých každý je pripojený k vlastnému TMU, takže sa predpokladá, že karta má osem potrubí.

Je však veľmi ťažké opísať moderné procesory počtom potrubí. V porovnaní s predchádzajúcimi návrhmi používajú nové procesory modulárnu, fragmentovanú štruktúru. ATi možno považovať za inovátora v tejto oblasti, ktorý s radom grafických kariet X1000 prešiel na modulárnu štruktúru, ktorá umožnila dosiahnuť zvýšenie výkonu prostredníctvom vnútornej optimalizácie. Niektoré bloky CPU sa používajú viac ako ostatné a aby sa zlepšil výkon GPU, ATi sa pokúsil vyvážiť počet potrebných blokov a plochu (nie príliš veľkú) oblasti. V tejto architektúre pojem „pixelový kanál“ stratil svoj význam, pretože pixelové procesory už nie sú prepojené s ich vlastnými TMU. Napríklad GPU ATi Radeon X1600 má 12 pixelových shaderov a iba štyri TMU. Preto nemožno povedať, že architektúra tohto procesora má 12 pixelových kanálov, rovnako ako tvrdenie, že sú iba štyri. Tradične sa však pixelové kanály stále spomínajú.

Ak vezmeme do úvahy tieto predpoklady, počet kanálov pixelov v GPU sa často používa na porovnanie grafických kariet (s výnimkou radu ATi X1x00). Ak vezmeme napríklad grafické karty s 24 a 16 kanálmi, potom je celkom rozumné predpokladať, že karta s 24 kanálmi bude rýchlejšia.

OBSAH

absolventská práca

Bloky prevádzky Rasterization (ROP)

Rasterizačné jednotky vykonávajú operácie záznamu pixelov vypočítaných grafickou kartou do vyrovnávacích pamätí a operácie ich miešania (miešania). Ako je uvedené vyššie, výkon jednotiek ROP ovplyvňuje rýchlosť plnenia a to je jedna z hlavných charakteristík grafických kariet. A hoci sa jeho hodnota v poslednom čase mierne znížila, stále existujú prípady, keď výkon aplikácie silne závisí od rýchlosti a počtu ROP. Je to najčastejšie kvôli aktívnemu používaniu filtrov dodatočného spracovania a antialiasingu povoleného pri vysokých nastaveniach obrazu.

Automatizácia účtovníctva bankových operácií a jej implementácia v programe „1C Účtovníctvo“

Ak je možné všetky činnosti spoločnosti rozdeliť na obchodné procesy, potom je možné procesy rozdeliť na menšie zložky. V metodike budovania podnikových procesov sa to nazýva rozklad ...

Interné a periférne počítače

Štúdium diskrétneho populačného modelu pomocou programu Model Vision Studium

Hlavným „stavebným kameňom“ popisu v MVS je blok. Blok je aktívny objekt, ktorý funguje paralelne a nezávisle od ostatných objektov v nepretržitom čase. Blok je orientovaný blok ...

Využitie LMS Moodle vo vzdelávacom procese

Pre každý kurz je potrebná centrálna oblasť. Pravdepodobne neexistuje ľavý a pravý stĺpček s blokmi. Rôzne bloky, ktoré tvoria systém riadenia vzdelávania Moodle, však dodávajú ďalšie funkcie ...

Štúdium príležitostí učiteľa v systéme dištančného vzdelávania Moodle

Ak chcete do kurzu pridať nové zdroje, prvky, bloky alebo upraviť existujúce, kliknite na tlačidlo Upraviť umiestnené v ovládacom bloku. Celkový pohľad na okno kurzu v režime úprav je na obrázku 2.5: Obrázok 2 ...

Simulácia vo vývoji softvéru

Slovník UML obsahuje tri typy stavebných blokov: entity; vzťah; grafy. Entity sú abstrakcie, ktoré sú hlavnými prvkami modelu ...

Modelovanie knižničných prác

Operátory - bloky tvoria logiku modelu. V GPSS / PC je asi 50 rôznych typov blokov, každý so špecifickou funkciou. Každý z týchto blokov má zodpovedajúci podprogram prekladača ...

Hlavné vlastnosti CSS3

Text môžete navrhnúť originálnym spôsobom pomocou rôznych konverzačných blokov, ktoré sú opäť vyrobené na základe technológií CSS3. (Obr. 5.) Obr. 5 ...

Hlavné vlastnosti CSS3

Účinok priesvitnosti prvku je jasne viditeľný na obrázok na pozadí a rozšíril sa do rôznych operačných systémov, pretože vyzerá štýlovo a krásne ...

Príprava textového dokumentu v súlade s STP 01-01

Rozširujúce jednotky (karty) alebo karty (karty), ako sa im niekedy hovorí, je možné použiť na servis zariadení pripojených k počítaču IBM. Môžu byť použité na pripojenie ďalších zariadení (zobrazovacie adaptéry, diskový radič atď.) ...

Rozbitie a oprava grafickej karty

Tieto bloky pracujú v spojení s shaderovými procesormi všetkých uvedených typov, slúžia na výber a filtrovanie dát textúr potrebných na zostavenie scény ...

Program registrácie výrobného procesu pre automatizovaný systém riadenia podniku v elektronickom priemysle

Existuje 11 typov blokov, z ktorých je možné vyrobiť konkrétny systém MES pre konkrétnu výrobu ...

Vývoj softvérového balíka na výpočet kompenzácie za generálnu opravu

v skutočnosti najnižšia úroveň Granularita databázových údajov Oracle je uložená v dátových blokoch. Jeden blok údajov zodpovedá určitému počtu bajtov fyzického miesta na disku ...

Vývoj hardvérových a softvérových bezpečnostných systémov a správa dopravných platforiem v Simatic Step-7

Systémové bloky sú súčasťami operačného systému. Zápach môže byť škodlivý pomocou programov (systémové funkcie, SFC) alebo údajov (systémové bloky údajov, SDB). Systémové bloky poskytujú prístup k dôležitým funkciám systému ...

Počítačové zariadenia

Rozširujúce jednotky (karty) alebo karty (karty), ako sa im niekedy hovorí, je možné použiť na servis zariadení pripojených k počítaču IBM. Môžu byť použité na pripojenie ďalších zariadení (zobrazovacie adaptéry, diskový radič atď.) ...

Základné súčasti grafickej karty:

• výstupy;
• rozhrania;
• chladiaci systém;
• grafický procesor;
• video pamäť.

Grafické technológie:

• slovník;
• Architektúra GPU: funkcie
  jednotky vrcholu / pixelu, shadery, miera plnenia, jednotky textúry / rastra, kanály;
• Architektúra GPU: technológia
  technický proces, frekvencia GPU, lokálna video pamäť (veľkosť, zbernica, typ, frekvencia), riešenia s niekoľkými grafickými kartami;
• vizuálne funkcie
  DirectX vysoký dynamický rozsah(HDR), vyhladzovanie celej obrazovky, filtrovanie textúr, textúry s vysokým rozlíšením.

Glosár základných grafických pojmov

Obnovovacia frekvencia

Rovnako ako v kine alebo televízore, počítač simuluje pohyb na monitore zobrazením postupnosti snímok. Obnovovacia frekvencia monitora udáva, koľkokrát za sekundu sa obraz obnoví na obrazovke. Napríklad 75 Hz zodpovedá 75 aktualizáciám za sekundu.

Ak počítač spracováva snímky rýchlejšie, ako môže monitor zobrazovať, môžu sa v hrách vyskytnúť problémy. Ak napríklad počítač vykresľuje 100 snímok za sekundu a obnovovacia frekvencia monitora je 75 Hz, v dôsledku prekrytí môže monitor počas obnovovacej periódy zobraziť iba časť obrazu. V dôsledku toho sa objavia vizuálne artefakty.

Ako riešenie môžete povoliť V-Sync (vertikálna synchronizácia). Obmedzuje počet snímok emitovaných počítačom na obnovovaciu frekvenciu monitora, čím sa zabráni výskytu artefaktov. Ak povolíte V-Sync, potom počet snímok vykreslených v hre nikdy neprekročí obnovovaciu frekvenciu. To znamená, že pri 75 Hz bude počítač produkovať maximálne 75 snímok za sekundu.

Pixel

Slovo „Pixel“ znamená obr ture el ement “je obrazový prvok. Je to malá bodka na displeji, ktorá môže svietiť v konkrétnej farbe (vo väčšine prípadov je odtieň odvodený z kombinácie troch základných farieb: červenej, zelenej a modrej). Ak je rozlíšenie obrazovky 1024 × 768, môžete vidieť maticu 1024 pixelov na šírku a 768 pixelov na výšku. Pixely spolu tvoria obraz. Obraz na obrazovke sa aktualizuje 60 až 120 -krát za sekundu v závislosti od typu zobrazenia a údajov generovaných výstupom z grafickej karty. Monitory CRT aktualizujú zobrazenie riadok po riadku, zatiaľ čo ploché monitory LCD môžu aktualizovať každý pixel jednotlivo.

Vrchol

Všetky objekty v 3D scéne sú zložené z vrcholov. Vrchol je bod v trojrozmernom priestore so súradnicami X, Y a Z. Do polygónu je možné zoskupiť niekoľko vrcholov: najčastejšie je to trojuholník, ale sú možné aj zložitejšie tvary. Potom sa na mnohouholník nanesie textúra, vďaka ktorej objekt vyzerá realisticky. 3D kocka zobrazená na obrázku vyššie má osem vrcholov. Zložitejšie objekty majú zakrivené povrchy, ktoré v skutočnosti pozostávajú z veľmi veľkého počtu vrcholov.

Textúra

Textúra je jednoducho 2D obraz akejkoľvek veľkosti, ktorý je superponovaný na 3D objekt, aby simuloval jeho povrch. Napríklad naša 3D kocka má osem vrcholov. Pred mapovaním textúr to vyzerá ako jednoduché pole. Keď však použijeme textúru, pole sa zafarbí.

Shader

Programy Pixel shader umožňujú grafickej karte vytvárať pôsobivé efekty, ako napríklad voda v Elder Scrolls: Oblivion.

Dnes existujú dva typy shaderov: vertex a pixel. Vrcholové shadery môžu upravovať alebo transformovať 3D objekty. Pixel shadery vám umožňujú meniť farby pixelov na základe údajov. Predstavte si svetelný zdroj v 3D scéne, ktorý osvetlené objekty rozžiari jasnejšie a súčasne vrhá tiene na iné objekty. To všetko sa realizuje zmenou informácií o farbe pixelov.

Pixel shadery sa používajú na vytváranie komplexných efektov vo vašich obľúbených hrách. Kód shadera napríklad môže spôsobiť, že pixely obklopujúce 3D meč žiaria. Ďalší shader dokáže spracovať všetky vrcholy komplexného 3D objektu a simulovať výbuch. Vývojári hier čoraz častejšie siahajú po sofistikovaných shader programoch na vytváranie realistickej grafiky. Takmer každá moderná hra s bohatou grafikou používa shadery.

S vydaním ďalšieho rozhrania API (Microsoft Programming Interface) (DirectX 10) Microsoft DirectX 10 bude existovať tretí typ shadera s názvom shadery geometrie. S ich pomocou bude možné objekty lámať, upravovať a dokonca ničiť, v závislosti od požadovaného výsledku. Tretí typ shadera je možné naprogramovať rovnako ako prvé dva, ale jeho úloha bude odlišná.

Miera plnenia

V poli s grafickou kartou môžete často nájsť hodnotu rýchlosti plnenia. V zásade miera plnenia naznačuje, ako rýchlo môže GPU poskytovať pixely. V starších grafických kartách ste mohli nájsť mieru naplnenia trojuholníka. Dnes však existujú dva typy rýchlosti plnenia: miera plnenia pixelov a miera vyplnenia textúry. Ako bolo uvedené, miera plnenia pixelov zodpovedá rýchlosti výstupu pixelov. Vypočíta sa ako počet rastrových operácií (ROP) vynásobených hodinovou frekvenciou.

ATi a nVidia vypočítavajú miery vyplnenia textúry odlišne. Spoločnosť nVidia si myslí, že rýchlosť sa vynásobí počtom pixelových potrubí počtom hodín. ATi vynásobí počet jednotiek textúry hodinovou rýchlosťou. V zásade sú obe metódy správne, pretože nVidia používa jednu jednotku textúry na jednotku shadera pixelov (to znamená jednu na kanál pixelov).

S týmito definíciami na mysli mi dovoľte pokračovať a prediskutovať najdôležitejšie funkcie GPU, čo robia a prečo sú také dôležité.

Architektúra GPU: funkcie

Realizmus 3D grafiky do značnej miery závisí od výkonu grafickej karty. Čím viac blokov pixelových shaderov procesor obsahuje a čím je frekvencia vyššia, tým viac efektov je možné na 3D scénu použiť na zlepšenie jej vizuálneho vnímania.

GPU obsahuje mnoho rôznych funkčných blokov. Podľa počtu niektorých komponentov môžete odhadnúť, aký výkonný je GPU. Predtým, ako sa pohneme ďalej, si dovolím preskúmať najdôležitejšie funkčné bloky.

Procesory vrcholu (jednotky vrcholového shadera)

Rovnako ako jednotky pixelových shaderov, vertexové procesory vykonávajú kód shadera, ktorý sa dotýka vrcholov. Keďže väčší rozpočet vrcholov umožňuje vytvárať zložitejšie 3D objekty, výkon vrcholových procesorov je v 3D scénach so zložitými objektmi alebo ich veľkým počtom veľmi dôležitý. Vertex shader jednotky však stále tak evidentne neovplyvňujú výkon ako pixelové procesory.

Procesory Pixel (jednotky Pixel Shader)

Pixelový procesor je súčasť grafického čipu určeného na spracovanie programov pixel shader. Tieto procesory vykonávajú výpočty iba v pixeloch. Pretože pixely obsahujú informácie o farbách, pixelové shadery môžu dosiahnuť pôsobivé grafické efekty. Napríklad väčšina efektov vody, ktoré ste videli v hrách, je vytvorená pomocou pixelových shaderov. Počet pixelových procesorov sa zvyčajne používa na porovnanie výkonu pixelov grafických kariet. Ak je jedna karta vybavená ôsmimi jednotkami shaderov pixelov a druhá 16 jednotkami, je celkom logické predpokladať, že grafická karta so 16 jednotkami spracuje komplexné pixelové programy rýchlejšie. Mali by ste tiež zvážiť rýchlosť hodín, ale dnes je zdvojnásobenie počtu pixelových procesorov energeticky efektívnejšie ako zdvojnásobenie frekvencie grafického čipu.

Zjednotené shadery

Zjednotené shadery zatiaľ do sveta PC nedorazili, ale pripravovaný štandard DirectX 10 je založený na podobnej architektúre. To znamená, že štruktúra kódu vrcholových, geometrických a pixelových programov bude rovnaká, aj keď shadery budú vykonávať rôzne úlohy. Novú špecifikáciu je možné vidieť na konzole Xbox 360, kde bol grafický procesor špeciálne navrhnutý spoločnosťou ATi pre Microsoft. Bude celkom zaujímavé sledovať potenciál nového DirectX 10.

Jednotky mapovania textúry (TMU)

Textúry by ste mali vybrať a filtrovať. Túto prácu vykonávajú jednotky mapovania textúr, ktoré pracujú v spojení s jednotkami pixelov a vrcholového shadera. Úlohou TMU je aplikovať textúrne operácie na pixely. Počet jednotiek textúr v GPU sa často používa na porovnanie výkonu textúr grafických kariet. Je celkom rozumné predpokladať, že grafická karta s vyšším počtom TMU poskytne vyšší výkon textúry.

Rastrové operačné jednotky (ROP)

RIP sú zodpovedné za zápis pixelových dát do pamäte. Rýchlosť, ktorou sa táto operácia vykonáva, je miera plnenia. V počiatkoch 3D akcelerátorov boli ROP a miery plnenia veľmi dôležitými charakteristikami grafických kariet. Dnes je výkon ROP stále dôležitý, ale výkon grafickej karty už nie je týmito blokmi obmedzovaný, ako tomu bolo kedysi. Preto sa výkon (a počet) ROP už len zriedka používa na odhad rýchlosti grafickej karty.

Dopravníky

Potrubia slúžia na opis architektúry grafických kariet a poskytujú veľmi vizuálnu reprezentáciu výkonu GPU.

Dopravník nie je striktný technický termín. GPU používa rôzne kanály, ktoré vykonávajú rôzne funkcie. Historicky bol kanál chápaný ako procesor pixelov, ktorý bol pripojený k vlastnej jednotke mapovania textúr (TMU). Napríklad grafická karta Radeon 9700 používa osem pixelových procesorov, z ktorých každý je pripojený k vlastnému TMU, takže sa predpokladá, že karta má osem potrubí.

Je však veľmi ťažké opísať moderné procesory počtom potrubí. V porovnaní s predchádzajúcimi návrhmi používajú nové procesory modulárnu, fragmentovanú štruktúru. ATi možno považovať za inovátora v tejto oblasti, ktorý s radom grafických kariet X1000 prešiel na modulárnu štruktúru, ktorá umožnila dosiahnuť zvýšenie výkonu prostredníctvom vnútornej optimalizácie. Niektoré bloky CPU sa používajú viac ako ostatné a aby sa zlepšil výkon GPU, ATi sa pokúsil vyvážiť počet potrebných blokov a plochu (nie príliš veľkú) oblasti. V tejto architektúre pojem „pixelový kanál“ stratil svoj význam, pretože pixelové procesory už nie sú prepojené s ich vlastnými TMU. Napríklad GPU ATi Radeon X1600 má 12 pixelových shaderov a iba štyri TMU. Preto nemožno povedať, že architektúra tohto procesora má 12 pixelových kanálov, rovnako ako tvrdenie, že sú iba štyri. Tradične sa však pixelové kanály stále spomínajú.

Ak vezmeme do úvahy tieto predpoklady, počet kanálov pixelov v GPU sa často používa na porovnanie grafických kariet (s výnimkou radu ATi X1x00). Ak vezmeme napríklad grafické karty s 24 a 16 kanálmi, potom je celkom rozumné predpokladať, že karta s 24 kanálmi bude rýchlejšia.

Architektúra GPU: technológia

Technický postup

Tento termín sa týka veľkosti jedného prvku (tranzistora) čipu a presnosti výrobného postupu. Vylepšovanie technických procesov vám umožňuje získať menšie prvky. Napríklad 0,18-mikrónový proces produkuje väčšie prvky ako 0,13-mikrónový proces, takže nie je taký účinný. Menšie tranzistory pracujú s nižším napätím. Pokles napätia zasa vedie k zníženiu tepelného odporu, čo vedie k zníženiu množstva generovaného tepla. Vylepšenie technického postupu umožňuje skrátiť vzdialenosť medzi funkčnými blokmi čipu a prenos dát trvá kratšie. Kratšie vzdialenosti, nižšie napätie a ďalšie vylepšenia umožňujú dosiahnuť vyššie hodiny.

Pochopenie je trochu komplikované skutočnosťou, že dnes sa na označenie technického postupu používajú mikrometre (μm) aj nanometre (nm). V skutočnosti je všetko veľmi jednoduché: 1 nanometer sa rovná 0,001 mikrometra, takže technické procesy 0,09 mikrometra a 90 nm sú jedno a to isté. Ako je uvedené vyššie, menšia technológia procesu vám umožní dosiahnuť vyššie hodiny. Ak napríklad porovnáme grafické karty s čipmi 0,18 mikrónu a 0,09 mikrónu (90 nm), potom je celkom rozumné očakávať vyššiu frekvenciu od 90 nm karty.

Rýchlosť hodín GPU

Taktovacie hodiny GPU sa merajú v megahertzoch (MHz), čo sú milióny hodinových cyklov za sekundu.

Frekvencia hodín priamo ovplyvňuje výkon GPU. Čím vyššie je, tým viac práce je možné vykonať za sekundu. V prvom prípade vezmite grafické karty nVidia GeForce 6600 a 6600 GT: GPU 6600 GT beží na 500 MHz, zatiaľ čo bežná karta 6600 na 400 MHz. Pretože procesory sú technicky identické, 20% zvýšenie taktu 6600 GT znamená lepší výkon.

Rýchlosť hodín však nie je všetko. Malo by sa pamätať na to, že architektúra výrazne ovplyvňuje výkon. Ako druhý príklad si vezmime grafické karty GeForce 6600 GT a GeForce 6800 GT. 6600 GT má frekvenciu GPU 500 MHz, ale 6800 GT beží iba na 350 MHz. Teraz vezmime do úvahy, že 6800 GT používa 16 pixelových kanálov, zatiaľ čo 6600 GT používa iba osem. Preto 6800 GT so 16 kanálmi na 350 MHz poskytne približne rovnaký výkon ako procesor s ôsmimi kanálmi a dvojnásobným taktom (700 MHz). Na základe toho možno rýchlosť hodín použiť na porovnanie výkonu.

Lokálna video pamäť

Pamäť grafickej karty má obrovský vplyv na výkon. Ale rôzne parametre pamäte ovplyvňujú rôznymi spôsobmi.

Veľkosť pamäte videa

Množstvo video pamäte možno pravdepodobne nazvať najviac preceňovaným parametrom grafickej karty. Neskúsení spotrebitelia často používajú množstvo video pamäte na porovnávanie rôznych kariet navzájom, ale v skutočnosti má toto množstvo malý vplyv na výkon v porovnaní s parametrami, ako sú frekvencia zbernice pamäťovej karty a rozhranie (šírka zbernice).

Karta so 128 MB video pamäte bude vo väčšine prípadov fungovať takmer rovnako ako karta s 256 MB. Existujú samozrejme situácie, kedy viac pamäte povedie k zvýšeniu výkonu, ale pamätajte na to, že väčšia pamäť nepovedie automaticky k zvýšeniu rýchlosti v hrách.

Hlasitosť sa hodí v hrách s textúrami s vysokým rozlíšením. Vývojári hier pre hru poskytujú niekoľko sád textúr. A čím viac pamäte je na grafickej karte, tým vyššie rozlíšenie môžu mať načítané textúry. Textúry s vysokým rozlíšením poskytujú v hre vyššie rozlíšenie a detaily. Preto je celkom rozumné vziať si kartu s veľkým množstvom pamäte, ak sú všetky ostatné kritériá rovnaké. Ešte raz pripomenieme, že šírka pamäťovej zbernice a jej frekvencia majú na výkon oveľa silnejší vplyv ako množstvo fyzickej pamäte na karte.

Šírka zbernice pamäte

Šírka pamäťovej zbernice je jedným z najdôležitejších aspektov výkonu pamäte. Moderné autobusy majú šírku 64 až 256 bitov a v niektorých prípadoch dokonca 512 bitov. Čím je pamäťová zbernica širšia, tým viac informácií môže prenášať za hodinový cyklus. A to priamo ovplyvňuje výkon. Ak napríklad vezmeme dve zbernice s rovnakými frekvenciami, potom teoreticky 128-bitová zbernica prenesie dvakrát toľko dát za hodiny ako 64-bitová. A 256-bitová zbernica je dvakrát taká veľká.

Vyššia šírka pásma zbernice (vyjadrená v bitoch alebo bajtoch za sekundu, 1 bajt = 8 bitov) má za následok vyšší výkon pamäte. Preto je pamäťová zbernica oveľa dôležitejšia ako jej veľkosť. Pri rovnakých frekvenciách pracuje 64-bitová pamäťová zbernica rýchlosťou iba 25% z 256-bitovej!

Zoberme si nasledujúci príklad. Grafická karta so 128 MB video pamäte, ale s 256-bitovou zbernicou, ponúka oveľa vyšší výkon pamäte než model 512 MB so 64-bitovou zbernicou. Je dôležité poznamenať, že pri niektorých kartách ATi X1x00 výrobcovia uvádzajú špecifikácie zbernice vnútornej pamäte, ale zaujímajú nás parametre externej zbernice. Napríklad interná kruhová zbernica X1600 má šírku 256 bitov, ale externá je široká iba 128 bitov. A v skutočnosti pamäťová zbernica pracuje so 128-bitovým výkonom.

Typy pamäte

Pamäť je možné rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: SDR (jednoduchý prenos údajov) a DDR (dvojitý prenos údajov), v ktorých sa údaje prenášajú dvakrát rýchlejšie za cyklus. Technológia jednoduchého prenosu SDR je dnes zastaraná. Pretože pamäť DDR prenáša údaje dvakrát rýchlejšie ako pamäť SDR, je dôležité mať na pamäti, že grafické karty s pamäťou DDR sú zvyčajne označené dvojnásobnou frekvenciou, a nie fyzickou. Ak je napríklad pamäť DDR uvedená ako 1 000 MHz, potom je to účinná frekvencia, pri ktorej musí bežná pamäť SDR pracovať, aby mala rovnakú šírku pásma. V skutočnosti je fyzická frekvencia 500 MHz.

Z tohto dôvodu sú mnohí prekvapení, keď je pre pamäť ich grafickej karty uvedená frekvencia 1 200 MHz DDR a obslužné programy hlásia 600 MHz. Takže si na to musíte zvyknúť. Pamäť DDR2 a GDDR3 / GDDR4 funguje rovnako, teda s dvojnásobným prenosom dát. Rozdiel medzi DDR, DDR2, GDDR3 a GDDR4 spočíva vo výrobnej technológii a niektorých detailoch. DDR2 môže pracovať na vyšších frekvenciách ako pamäť DDR a DDR3 môže pracovať ešte vyššie ako DDR2.

Frekvencia zbernice pamäte

Rovnako ako procesor, aj pamäť (alebo presnejšie pamäťová zbernica) pracuje so špecifickými hodinami, meranými v megahertzoch. Tu zvýšenie rýchlosti hodín priamo ovplyvňuje výkon pamäte. A frekvencia pamäťovej zbernice je jedným z parametrov, ktoré sa používajú na porovnanie výkonu grafických kariet. Ak sú napríklad všetky ostatné charakteristiky (šírka pamäťovej zbernice atď.) Rovnaké, potom je celkom logické povedať, že grafická karta s pamäťou 700 MHz je rýchlejšia ako 500 MHz.

Rýchlosť hodín opäť nie je všetko. Pamäť 700 MHz so 64-bitovou zbernicou bude pomalšia ako pamäť 400 MHz so 128-bitovou zbernicou. Výkon pamäte 400 MHz na 128-bitovej zbernici je zhruba ekvivalentný 800 MHz pamäti na 64-bitovej zbernici. Malo by sa tiež pamätať na to, že frekvencie GPU a pamäte sú úplne odlišné parametre a zvyčajne sa líšia.

Rozhranie grafickej karty

Všetky údaje prenášané medzi grafickou kartou a procesorom prechádzajú rozhraním grafickej karty. Dnes sa pre grafické karty používajú tri typy rozhraní: PCI, AGP a PCI Express. Líšia sa šírkou pásma a ďalšími charakteristikami. Je zrejmé, že čím väčšia je šírka pásma, tým vyšší je výmenný kurz. Len tie najmodernejšie karty však môžu využívať veľkú šírku pásma, a aj to iba čiastočne. V určitom okamihu prestala byť rýchlosť rozhrania „úzkym hrdlom“, dnes to jednoducho stačí.

Najpomalšia zbernica, pre ktorú boli grafické karty vyrobené, je PCI (Peripheral Components Interconnect). Ak nepôjdete do histórie, samozrejme. PCI skutočne uškodilo výkonu grafických kariet, a tak prešli na rozhranie AGP (Accelerated Graphics Port). Ale aj špecifikácie AGP 1.0 a 2x obmedzili výkon. Keď štandard zvýšil rýchlosť na AGP 4x, začali sme sa približovať k praktickému limitu šírky pásma, ktorú môžu grafické karty používať. Špecifikácia AGP 8x zdvojnásobila šírku pásma opäť v porovnaní s AGP 4x (2,16 GB / s), ale nedosiahli sme hmatateľné zvýšenie grafického výkonu.

Najnovšou a najrýchlejšou zbernicou je PCI Express. Novšie grafické karty spravidla používajú rozhranie PCI Express x16, ktoré kombinuje 16 dráh PCI Express s celkovou šírkou pásma 4 GB / s (jeden smer). To je dvojnásobok šírky pásma oproti AGP 8x. Zbernica PCI Express poskytuje spomínanú šírku pásma pre oba smery (prenos údajov do a z grafickej karty). Ale rýchlosť štandardu AGP 8x už bola dostačujúca, takže sme sa ešte nestretli so situáciou, kedy by prechod na PCI Express priniesol zvýšenie výkonu v porovnaní s AGP 8x (ak sú ostatné hardvérové ​​parametre rovnaké). Napríklad verzia AGP GeForce 6800 Ultra bude fungovať rovnako ako 6800 Ultra pre PCI Express.

Dnes je najlepšie kúpiť si kartu s rozhraním PCI Express, na trhu vydrží niekoľko ďalších rokov. Najproduktívnejšie karty už nie sú k dispozícii s rozhraním AGP 8x a riešenia PCI Express je spravidla jednoduchšie nájsť ako analógy AGP a sú lacnejšie.

Riešenia s viacerými GPU

Použitie viacerých grafických kariet na zvýšenie grafického výkonu nie je nový nápad. V počiatkoch 3D grafiky vstúpil 3dfx na trh s dvoma paralelne bežiacimi grafickými kartami. Ale so zmiznutím 3dfx bola technológia spolupráce niekoľkých spotrebiteľských grafických kariet zabudnutá, aj keď ATi vydáva podobné systémy pre profesionálne simulátory od vydania Radeonu 9700. Pred niekoľkými rokmi sa technológia vrátila k trh: s príchodom riešení nVidia SLI a o niečo neskôr ATi Crossfire.

Zdieľanie viacerých grafických kariet poskytuje dostatočný výkon na spustenie hry vo vysokokvalitných nastaveniach vo vysokom rozlíšení. Vybrať jedno alebo druhé riešenie však nie je také jednoduché.

Na začiatku riešenia založené na viacerých grafických kartách vyžadujú veľa energie, takže napájací zdroj musí byť dostatočne výkonný. Celé toto teplo bude musieť byť odstránené z grafickej karty, takže musíte dávať pozor na puzdro PC a chladenie, aby sa systém neprehrial.

Nezabudnite tiež, že SLI / CrossFire vyžaduje vhodnú základnú dosku (pre jednu alebo inú technológiu), ktorá zvyčajne stojí viac ako štandardné modely. Konfigurácia NVidia SLI bude fungovať iba na určitých doskách nForce4 a karty ATi CrossFire budú fungovať iba na základné dosky s čipovou sadou CrossFire alebo na vybraných modeloch Intel. Aby sa to skomplikovalo, niektoré konfigurácie CrossFire vyžadujú, aby jedna z kariet bola špeciálna: CrossFire Edition. Po vydaní CrossFire pre niektoré modely grafických kariet umožnila spoločnosť ATi zahrnúť technológiu spolupráce prostredníctvom zbernice PCI Express a s vydaním nových verzií ovládačov sa počet možných kombinácií zvyšuje. Napriek tomu vám hardvér CrossFire s zodpovedajúcou kartou CrossFire Edition poskytuje lepší výkon. Karty CrossFire Edition sú však tiež drahšie ako bežné modely. Zatiaľ môžete na grafických kartách Radeon X1300, X1600 a X1800 GTO povoliť softvérový režim CrossFire (bez karty CrossFire Edition).

Je potrebné zvážiť ďalšie faktory. Aj keď dve grafické karty spolupracujúce poskytujú zvýšenie výkonu, nie je ani zďaleka dvojnásobné. Ale dáte dvakrát toľko peňazí. Zvýšenie produktivity je najčastejšie 20-60%. A v niektorých prípadoch z dôvodu dodatočných výpočtových nákladov na zmierenie nie je žiadny zisk. Z tohto dôvodu je nepravdepodobné, že by sa konfigurácia viacerých kariet ospravedlnila lacnejšími modelmi, pretože drahšia grafická karta zvyčajne vždy prekoná niekoľko lacnejších kariet. Vo všeobecnosti nemá zmysel brať pre väčšinu spotrebiteľov riešenie SLI / CrossFire. Ak však chcete povoliť všetky možnosti vylepšenia kvality alebo hrať v extrémnych rozlíšeniach, napríklad 2560 × 1600, keď potrebujete vykresliť viac ako 4 milióny pixelov na snímku, potom sa nemôžete zaobísť bez dvoch alebo štyroch spárovaných grafických kariet.

Vizuálne funkcie

Okrem čisto hardvérových špecifikácií sa rôzne generácie a modely GPU môžu líšiť v súbore funkcií. Napríklad sa často hovorí, že karty generácie ATi Radeon X800 XT sú kompatibilné so Shader Model 2.0b (SM), zatiaľ čo nVidia GeForce 6800 Ultra je kompatibilná s SM 3.0, aj keď sú si hardvérové ​​špecifikácie navzájom blízke (16 potrubia). Mnoho spotrebiteľov sa preto rozhodne pre jedno alebo druhé riešenie bez toho, aby vedeli, čo tento rozdiel znamená.

Verzie Microsoft DirectX a Shader Model

Tieto mená sa najčastejšie používajú v sporoch, ale len málo ľudí vie, čo v skutočnosti znamenajú. Aby sme to pochopili, začnime históriou grafických rozhraní API. DirectX a OpenGL sú grafické rozhrania API alebo aplikačné programovacie rozhrania, štandardy otvoreného kódu dostupné každému.

Pred príchodom grafických API používal každý výrobca GPU svoj vlastný mechanizmus na komunikáciu s hrami. Vývojári museli napísať samostatný kód pre každý GPU, ktorý chceli podporovať. Veľmi drahý a neefektívny prístup. Na vyriešenie tohto problému boli vyvinuté API pre 3D grafiku, aby vývojári mohli písať kód pre konkrétne API, a nie pre konkrétnu grafickú kartu. Potom padli problémy s kompatibilitou na plecia výrobcov grafických kariet, ktorí museli zabezpečiť, aby boli ovládače kompatibilné s API.

Jedinou komplikáciou je, že dnes existujú dve rôzne API, a to Microsoft DirectX a OpenGL, kde GL znamená Graphics Library. Keďže rozhranie DirectX API je dnes v hrách obľúbenejšie, zameriame sa naň. A tento štandard silnejšie ovplyvnil vývoj hier.

DirectX je vytvorenie Microsoftu... DirectX v skutočnosti obsahuje niekoľko rozhraní API, z ktorých iba jedno sa používa na 3D grafiku. DirectX obsahuje rozhrania API pre zvuk, hudbu, vstupné zariadenia a ďalšie. Rozhranie Direct3D API je zodpovedné za 3D grafiku v DirectX. Keď hovoria o grafických kartách, myslia to vážne, a preto sú v tomto ohľade výrazy DirectX a Direct3D zameniteľné.

DirectX sa pravidelne aktualizuje, pretože grafická technológia napreduje a vývojári hier zavádzajú nové spôsoby programovania hier. Ako popularita DirectX rástla, výrobcovia GPU začali upravovať nové vydania produktov tak, aby zodpovedali schopnostiam DirectX. Z tohto dôvodu sú grafické karty často viazané na hardvérovú podporu pre jednu alebo inú generáciu DirectX (DirectX 8, 9.0 alebo 9.0c).

Aby sa to skomplikovalo, časti rozhrania API Direct3D sa môžu v priebehu času meniť bez toho, aby sa menili generácie DirectX. Špecifikácia DirectX 9.0 napríklad špecifikuje podporu Pixel Shader 2.0. Aktualizácia DirectX 9.0c však obsahuje Pixel Shader 3.0. Aj keď sú karty klasifikované ako DirectX 9, môžu podporovať rôzne sady funkcií. Napríklad Radeon 9700 podporuje Shader Model 2.0 a Radeon X1800 podporuje Shader Model 3.0, aj keď obe karty možno pripísať generácii DirectX 9.

Pamätajte si, že pri vytváraní nových hier vývojári berú do úvahy majiteľov starých strojov a grafických kariet, pretože ak ignorujete tento segment používateľov, úroveň predaja bude nižšia. Z tohto dôvodu je do hier vložených viac ciest kódu. Hra triedy DirectX 9 má pravdepodobne cestu kompatibility DirectX 8 a dokonca aj cestu DirectX 7. Obvykle, ak zvolíte starú cestu, niektoré virtuálne efekty, ktoré sú na nových grafických kartách, v hre zmiznú. Ale aspoň sa dá hrať aj na starom hardvéri.

Mnoho nových hier vyžaduje nainštalovanie najnovšej verzie DirectX, aj keď je grafická karta z predchádzajúcej generácie. To znamená, že nová hra, ktorá bude používať cestu DirectX 8, stále vyžaduje nainštalovanú najnovšiu verziu DirectX 9 pre grafickú kartu DirectX 8.

Aké sú rozdiely medzi rôznymi verziami rozhrania Direct3D API v rozhraní DirectX? Staršie verzie DirectX - 3, 5, 6 a 7 - boli z hľadiska rozhraní API Direct3D relatívne jednoduché. Vývojári si mohli vybrať vizuálne efekty zo zoznamu a potom si vyskúšať svoj výkon v hre. Ďalším dôležitým krokom v grafickom programovaní bol DirectX 8. Predstavil schopnosť programovať grafickú kartu pomocou shaderov, takže vývojári prvýkrát dostali slobodu programovať efekty tak, ako chcú. DirectX 8 podporuje Pixel Shader 1.0 až 1.3 a Vertex Shader 1.0. DirectX 8.1, aktualizovaná verzia DirectX 8, dostala Pixel Shader 1.4 a Vertex Shader 1.1.

V DirectX 9 môžete vytvárať ešte komplexnejšie programy shadera. DirectX 9 podporuje Pixel Shader 2.0 a Vertex Shader 2.0. DirectX 9c, aktualizovaná verzia DirectX 9, obsahuje špecifikáciu Pixel Shader 3.0.

DirectX 10, pripravovaná verzia rozhrania API, bude sprevádzať novú verziu systému Windows Vista. V systéme Windows XP nebudete môcť nainštalovať DirectX 10.

HDR osvetlenie a OpenEXR HDR

HDR znamená „vysoký dynamický rozsah“, vysoký dynamický rozsah. Hra s osvetlením HDR môže priniesť oveľa realistickejší obraz ako hranie bez neho a nie všetky grafické karty podporujú osvetlenie HDR.

Pred nástupom grafických kariet DirectX 9 boli GPU vážne obmedzené presnosťou výpočtov osvetlenia. Doteraz bolo osvetlenie možné vypočítať iba pomocou 256 (8 bitových) interných úrovní.

Keď boli grafické karty DirectX 9 predstavené, boli schopné produkovať vysoko verné osvetlenie-plných 24-bitových alebo 16,7 milióna úrovní.

Vďaka 16,7 miliónu úrovní a ďalším krokom v grafickom výkone DirectX 9 / Shader Model 2.0 je teraz osvetlenie HDR možné na počítačoch. Jedná sa o pomerne komplexnú technológiu, ktorú musíte sledovať v dynamike. Ak hovoríme jednoduchými slovami, potom osvetlenie HDR zvýši kontrast (tmavé odtiene sa zdajú byť tmavšie, svetlejšie odtiene jasnejšie) a súčasne zvýšia množstvo detailov osvetlenia v tmavých a svetlých oblastiach. Hra s osvetlením HDR je živšia a realistickejšia než bez neho.

GPU, ktoré spĺňajú najnovšiu špecifikáciu Pixel Shader 3.0, umožňujú vyššie 32-bitové presné osvetlenie a miešanie s pohyblivou rádovou čiarkou. Videokarty triedy SM 3.0 teda môžu podporovať špeciálnu metódu osvetlenia OpenEXR HDR, špeciálne navrhnutú pre filmový priemysel.

Niektoré hry, ktoré podporujú iba osvetlenie HDR pomocou OpenEXR, nebudú fungovať s osvetlením HDR na grafických kartách Shader Model 2.0. Hry, ktoré sa nespoliehajú na metódu OpenEXR, však budú fungovať na akejkoľvek grafickej karte DirectX 9. Oblivion napríklad používa metódu OpenEXR HDR a umožňuje osvetlenie HDR iba na najnovších grafických kartách, ktoré podporujú špecifikáciu Shader Model 3.0. Napríklad nVidia GeForce 6800 alebo ATi Radeon X1800. Hry, ktoré používajú 3D engine Half-Life 2, rovnaký Counter-Strike: Source a pripravovaný Half-Life 2: Aftermath, vám umožňujú povoliť vykresľovanie HDR na starších grafických kartách DirectX 9, ktoré podporujú iba Pixel Shader 2.0. Medzi príklady patrí rad GeForce 5 alebo ATi Radeon 9500.

Nakoniec majte na pamäti, že všetky formy vykresľovania HDR vyžadujú seriózny výpočtový výkon a môžu dostať na kolená aj tie najvýkonnejšie GPU. Ak chcete hrať najnovšie hry s HDR osvetlením, potom sa bez výkonnej grafiky nezaobídete.

Vyhladzovanie celej obrazovky

Vyhlazovanie na celú obrazovku (skrátene AA) vám umožňuje eliminovať charakteristické „rebríky“ na hraniciach polygónov. Malo by sa však pamätať na to, že vyhladzovanie na celú obrazovku spotrebuje veľa výpočtových zdrojov, čo vedie k poklesu snímkových frekvencií.

Vyhlazovanie je veľmi závislé od výkonu grafickej pamäte, takže vysokorýchlostná grafická karta s rýchlou pamäťou bude schopná vykresľovať vyhladzovanie na celú obrazovku s menším poškodením výkonu ako lacná grafická karta. Vyhladenie je možné aktivovať v rôznych režimoch. Napríklad 4x vyhladenie poskytne lepšiu kvalitu obrazu ako 2x vyhladenie, ale bude to veľký výkonnostný hit. Ak 2x vyhladzovanie zdvojnásobí horizontálne a vertikálne rozlíšenie, 4x režim to zoštvornásobí.

Filtrovanie textúry

Textúry sú aplikované na všetky 3D objekty v hre a čím väčší je uhol zobrazenej plochy, tým bude textúra pôsobiť skreslenejšie. Aby sa tento efekt eliminoval, GPU používajú filtrovanie textúr.

Prvá metóda filtrácie sa nazývala bilineárna a vytvára charakteristické pruhy, ktoré nie sú oku príliš príjemné. Situácia sa zlepšila zavedením trilineárneho filtrovania. Obe možnosti fungujú na moderných grafických kartách s malou alebo žiadnou stratou výkonu.

Najlepším spôsobom, ako dnes filtrovať textúry, je anizotropné filtrovanie (AF). Rovnako ako vyhladzovanie celej obrazovky, aj anizotropné filtrovanie môže byť povolené na rôznych úrovniach. Napríklad 8x AF dáva viac vysoká kvalita filtrovanie ako 4x AF. Rovnako ako vyhladzovanie celej obrazovky, aj anizotropné filtrovanie vyžaduje určité množstvo výpočtového výkonu, ktorý sa zvyšuje so zvyšujúcou sa úrovňou AF.

Textúry s vysokým rozlíšením

Všetky 3D hry sú postavené s ohľadom na konkrétne špecifikácie a jedna taká požiadavka určuje pamäť textúr, ktorú hra bude potrebovať. Všetky potrebné textúry sa musia počas hry zmestiť do pamäte grafickej karty, inak výkon dramaticky klesne, pretože požiadavka na textúru v RAM poskytuje značnú latenciu, nehovoriac o stránkovacom súbore na pevnom disku. Ak teda vývojár hier počíta s minimálnou požiadavkou na 128 MB video pamäte, potom by sada aktívnych textúr nemala v žiadnom prípade prekročiť 128 MB.

Moderné hry majú niekoľko sád textúr, takže hra bude bez problémov fungovať na starších grafických kartách s menšou video pamäťou, ako aj na novších kartách s väčšou video pamäťou. Hra môže napríklad obsahovať tri sady textúr: 128 MB, 256 MB a 512 MB. Existuje veľmi málo hier, ktoré dnes podporujú 512 MB video pamäte, ale stále sú najobjektívnejším dôvodom pre kúpu grafickej karty s týmto množstvom pamäte. Napriek tomu, že nárast pamäte má malý alebo žiadny vplyv na výkon, lepšiu vizuálnu kvalitu získate, ak hra podporuje príslušnú sadu textúr.

Čo potrebujete vedieť o grafických kartách?

V kontakte s