Mnohí videli skratku GPU, no nie každý vie, čo to je. Toto komponent ktorá je súčasťou grafické karty... Niekedy sa tomu hovorí grafická karta, ale to nie je správne. GPU je zapojený spracovanie príkazy, ktoré tvoria trojrozmerný obraz. Toto je hlavný prvok, od ktorého závisí sila výkon celý video systém.

existuje niekoľko typov také žetóny - diskrétne a vstavaný... Samozrejme, hneď stojí za zmienku, že ten prvý je lepší. Je umiestnený na samostatných moduloch. Je mocný a vyžaduje dobro chladenie... Druhý je nainštalovaný takmer na všetkých počítačoch. Je zabudovaný v CPU, vďaka čomu je spotreba energie výrazne nižšia. Samozrejme, nemôže sa porovnávať s plnohodnotnými diskrétnymi čipmi, ale momentálne sa ukazuje celkom dobre výsledky.

Ako funguje procesor

GPU je zapojený spracovanie 2D a 3D grafika. Vďaka GPU sa CPU počítača stáva voľnejšie a môže vykonávať dôležitejšie úlohy. Hlavnou črtou GPU je, že sa snaží maximalizovať zvýšiť rýchlosť výpočet grafických informácií. Architektúra čipu umožňuje viac efektívnosť spracovávať grafické informácie ako centrálny CPU PC.

GPU súpravy umiestnenie trojrozmerné modely v ráme. Zapája sa filtrácia trojuholníkov, ktoré sú v nich zahrnuté, určí, ktoré z nich sú v dohľade, a odreže tie, ktoré sú skryté inými objektmi.

Správca úloh Windows 10 obsahuje podrobné monitorovacie nástroje GPU (GPU). Môžete zobraziť využitie každej aplikácie a GPU v celom systéme a Microsoft sľubuje výkon správca úloh budú presnejšie ako pomocné programy tretích strán.

Ako to funguje

Tieto funkcie GPU boli pridané v aktualizácii Fall Creators pre Windows 10 taktiež známy ako Windows 10 verzia 1709 ... Ak používate Windows 7, 8 alebo staršiu verziu Windowsu 10, tieto nástroje sa vám v Správcovi úloh nezobrazia.

Windows používa novšie funkcie v modeli ovládača zobrazenia Windows na extrahovanie informácií priamo z GPU (VidSCH) a správca video pamäte (VidMm) v grafickom engine WDDM, ktoré sú zodpovedné za skutočné prideľovanie zdrojov. Zobrazuje veľmi presné údaje bez ohľadu na to, aké aplikácie API používajú na prístup k GPU-Microsoft DirectX, OpenGL, Vulkan, OpenCL, NVIDIA CUDA, AMD Mantle alebo čokoľvek iné.

Preto v správca úloh zobrazené sú len systémy s kompatibilitou WDDM 2.0 GPU ... Ak ho nevidíte, GPU vášho systému pravdepodobne používa starší typ ovládača.

Môžete skontrolovať, ktorú verziu WDDM používa váš ovládač GPU stlačením klávesu Windows + R, zadaním „dxdiag“ do poľa a následným stlačením „Enter“ otvorte nástroj „ Diagnostický nástroj DirectX". Kliknite na kartu Displej a pozrite sa napravo od položky Model v časti Ovládače. Ak tu vidíte ovládač WDDM 2.x, váš systém je kompatibilný. Ak tu vidíte ovládač WDDM 1.x, váš GPU nezlučiteľné.

Ako zobraziť výkon GPU

Tieto informácie sú dostupné v správca úloh aj keď je predvolene skrytý. Ak ho chcete otvoriť, otvorte Správca úloh kliknutím pravým tlačidlom myši kdekoľvek na prázdne miesto na paneli úloh a výberom možnosti „ Správca úloh"Alebo stlačením Ctrl + Shift + Esc na klávesnici.

Kliknite na tlačidlo "Podrobnosti" v spodnej časti " Správca úloh„Ak vidíte štandardný jednoduchý pohľad.

Ak GPU sa nezobrazuje v správcovi úloh , v režime celej obrazovky na " Procesy"Kliknite pravým tlačidlom myši na ľubovoľný nadpis stĺpca a potom povoľte možnosť" GPU ". Tým sa pridá stĺpec GPU čo vám umožňuje vidieť percento zdrojov GPU používa každá aplikácia.

Môžete tiež povoliť možnosť „ GPU jadro"Ak chcete zistiť, ktorý GPU aplikácia používa.

Všeobecné použitie GPU všetkých aplikácií vo vašom systéme sa zobrazuje v hornej časti stĺpca GPU... Kliknite na stĺpec GPU zoradiť zoznam a zistiť, ktoré aplikácie používajú vaše GPU v súčasnosti najviac.

Číslo stĺpca GPU je najvyššie využitie, ktoré aplikácia používa vo všetkých motoroch. Ak napríklad aplikácia využíva 50 % enginu GPU 3D a 2 % jadra GPU na dekódovanie videa, v stĺpci GPU jednoducho uvidíte číslo 50 %.

V stĺpci " GPU jadro»Zobrazí sa každá aplikácia. Toto vám ukáže, ktoré fyzický GPU a aký motor aplikácia používa, napríklad či používa 3D engine alebo engine na dekódovanie videa. Môžete určiť, ktorý GPU spĺňa konkrétnu metriku, začiarknutím políčka " Výkon“, O čom budeme hovoriť v ďalšej časti.

Ako zobraziť využitie videopamäte aplikácie

Ak vás zaujíma, koľko video pamäte používa aplikácia, musíte prejsť na kartu Podrobnosti v Správcovi úloh. Na karte Podrobnosti kliknite pravým tlačidlom myši na ľubovoľný nadpis stĺpca a vyberte možnosť Vybrať stĺpce. Posuňte zobrazenie nadol a zapnite reproduktory " GPU », « GPU jadro », « " a " ". Prvé dve sú dostupné aj na karte Procesy, ale posledné dve možnosti pamäte sú dostupné iba na table Podrobnosti.

stĺpec " Vyhradená pamäť GPU "Zobrazuje, koľko pamäte aplikácia na vašom počítači využíva GPU... Ak má váš počítač samostatnú grafickú kartu NVIDIA alebo AMD, potom je to časť jeho VRAM, teda koľko fyzickej pamäte na vašej grafickej karte aplikácia využíva. Ak máte integrovaný grafický procesor , časť vašej bežnej systémovej pamäte je vyhradená výlučne pre váš grafický hardvér. Toto ukazuje, koľko z rezervovanej pamäte využíva aplikácia.

Windows tiež umožňuje aplikáciám ukladať niektoré údaje do bežnej systémovej pamäte DRAM. stĺpec " Celková pamäť GPU »Zobrazuje, koľko pamäte aplikácia momentálne využíva pre video zariadenia z bežnej systémovej pamäte RAM počítača.

Kliknutím na ktorýkoľvek zo stĺpcov ich môžete zoradiť a zistiť, ktorá aplikácia využíva najviac zdrojov. Ak chcete napríklad zobraziť aplikácie, ktoré využívajú najviac video pamäte na vašom GPU, kliknite na „ Vyhradená pamäť GPU ».

Ako sledovať využitie zdieľania GPU

Na sledovanie všeobecných štatistík o využívaní zdrojov GPU, prejdite na " Výkon"A pozri sa" GPU»V spodnej časti bočného panela. Ak máte v počítači viacero GPU, uvidíte tu viacero možností GPU.

Ak máte prepojených viacero GPU – pomocou funkcie, ako je NVIDIA SLI alebo AMD Crossfire, uvidíte ich označené znakom „#“ v ich názve.

Windows zobrazuje použitie GPU v reálnom čase. Predvolené Správca úloh sa snaží zobraziť najzaujímavejšie štyri motory podľa toho, čo sa deje vo vašom systéme. Napríklad uvidíte rôznu grafiku v závislosti od toho, či hráte 3D hry alebo kódujete videá. Môžete však kliknúť na ktorýkoľvek z názvov nad grafmi a vybrať ktorýkoľvek z ďalších dostupných nástrojov.

Tvoje meno GPU sa zobrazuje aj na bočnom paneli a v hornej časti tohto okna, čo uľahčuje kontrolu grafického hardvéru nainštalovaného vo vašom počítači.

Uvidíte tiež grafy využitia pridelenej a zdieľanej pamäte GPU... Využitie zdieľanej pamäte GPU označuje, koľko z celkovej systémovej pamäte sa používa na úlohy GPU... Túto pamäť je možné použiť ako na bežné systémové úlohy, tak aj na nahrávanie videa.

V spodnej časti okna uvidíte informácie, ako je číslo verzie nainštalovaného ovládača videa, dátum vývoja a fyzické umiestnenie GPU na vašom systéme.

Ak chcete tieto informácie zobraziť v menšom okne, ktoré je jednoduchšie nechať na obrazovke, dvakrát kliknite niekde na obrazovke GPU alebo kliknite pravým tlačidlom myši kdekoľvek v nej a vyberte možnosť „ Grafické zhrnutie". Okno môžete maximalizovať dvojitým kliknutím na panel alebo kliknutím pravým tlačidlom myši na panel a zrušením začiarknutia políčka „ Grafické zhrnutie».

Môžete tiež kliknúť pravým tlačidlom myši na graf a vybrať položku Upraviť graf > Jedno jadro, aby ste zobrazili iba jeden graf motora GPU.

Ak chcete toto okno ponechať na obrazovke stále, kliknite na položku Možnosti> Cez zvyšok okien».

Dvakrát kliknite na panel GPU opäť a máte minimálne okno, ktoré môžete umiestniť kdekoľvek na obrazovke.

Získali ste možnosť sledovať údaje o výkone grafickej jednotky (GPU). Používatelia môžu tieto informácie analyzovať, aby pochopili, ako sa využívajú zdroje grafickej karty, ktoré sa čoraz viac využívajú vo výpočtovej technike.

To znamená, že všetky GPU nainštalované v počítači sa zobrazia na karte Výkon. Okrem toho na karte Procesy môžete vidieť, ktoré procesy pristupujú ku GPU a údaje o využití pamäte GPU sa nachádzajú na karte Podrobnosti.

Ako skontrolovať, či je podporovaný prehliadač výkonu GPU

Zatiaľ čo Správca úloh nemá žiadne špecifické požiadavky na monitorovanie CPU, pamäte, disku alebo sieťových adaptérov, situácia s GPU je mierne odlišná.

V systéme Windows 10 sú informácie o GPU dostupné iba v Správcovi úloh pri použití architektúry Windows Display Driver Model (WDDM). WDDM je architektúra grafického ovládača pre grafickú kartu, ktorá umožňuje vykresľovanie pracovnej plochy a aplikácií na obrazovke.

WDDM poskytuje grafické jadro, ktoré obsahuje plánovač (VidSch) a správcu videopamäte (VidMm). Práve tieto moduly sú zodpovedné za rozhodovanie pri využívaní prostriedkov GPU.

Správca úloh získava informácie o využití zdrojov GPU priamo z plánovača a správcu video pamäte grafického jadra. Navyše to platí ako v prípade integrovaných, tak aj v prípade dedikovaných grafických procesorov. Na správne fungovanie funkcie je potrebná verzia WDDM 2.0 alebo vyššia.

Ak chcete skontrolovať, či vaše zariadenia podporujú zobrazovanie údajov GPU v Správcovi úloh, postupujte takto:

1. Pomocou klávesovej skratky Windows + R otvorte príkaz Spustiť.
2. Zadajte príkaz dxdiag.exe otvorte diagnostický nástroj DirectX a stlačte kláves Enter.
3. Kliknite na kartu „Zobraziť“.
4. V pravej časti „Ovládače“ sa pozrite na význam modelu vodiča.

Ak používate WDDM 2.0 alebo vyšší, Správca úloh zobrazí využitie GPU na karte Výkon.

Ako monitorovať výkon GPU pomocou Správcu úloh

Ak chcete sledovať údaje o výkone GPU pomocou Správcu úloh, jednoducho kliknite pravým tlačidlom myši na panel úloh a vyberte Správca úloh. Ak je aktívne kompaktné zobrazenie, kliknite na tlačidlo Podrobnosti a potom kliknite na kartu Výkon.

Poradenstvo: na rýchle spustenie Správcu úloh môžete použiť klávesovú skratku Ctrl + Shift + Esc

Karta Výkon

Ak váš počítač podporuje WDDM 2.0 alebo novší, na ľavej table kariet Výkon zobrazí sa váš GPU. V prípade, že je v systéme nainštalovaných viacero GPU, každý z nich sa zobrazí s číslom zodpovedajúcim jeho fyzickému umiestneniu, napríklad GPU 0, GPU 1, GPU 2 atď.

Windows 10 podporuje zväzky viacerých GPU pomocou režimov Nvidia SLI a AMD Crossfire. Keď sa v systéme nájde jedna z týchto konfigurácií, na karte Výkon bude každý odkaz označený číslom (napr. Odkaz 0, Odkaz 1 atď.). Používateľ bude môcť vidieť a skontrolovať každý GPU v rámci balíka.

Na konkrétnej stránke GPU nájdete súhrn údajov o výkone, ktorý je vo všeobecnosti rozdelený do dvoch častí.

Táto časť obsahuje aktuálne informácie o motoroch samotného GPU a nie o jeho jednotlivých jadrách.

Správca úloh štandardne zobrazuje štyri najžiadanejšie GPU motory, ktoré štandardne zahŕňajú 3D, kopírovanie, dekódovanie videa a spracovanie videa, ale tieto zobrazenia môžete zmeniť kliknutím na názov a výberom iného motora.

Používateľ môže dokonca zmeniť zobrazenie grafu na jeden posúvač kliknutím pravým tlačidlom myši kdekoľvek v sekcii a výberom možnosti „Zmeniť graf> Jedno jadro“.

Pod grafmi motorov je dátový blok o spotrebe videopamäte.

Správca úloh zobrazuje dva typy video pamäte: zdieľanú a vyhradenú.

Vyhradená pamäť je pamäť, ktorú bude využívať iba grafická karta. Zvyčajne ide o množstvo VRAM na diskrétnych kartách alebo množstvo pamäte dostupnej pre procesor, na ktorý je počítač nakonfigurovaný tak, aby si ho explicitne rezervoval.

V pravom dolnom rohu je zobrazená možnosť Hardware Reserved Memory - toto množstvo pamäte je vyhradené pre ovládač videa.

Pridelená pamäť v tejto časti predstavuje množstvo pamäte aktívne využívanej procesmi a zdieľaná pamäť v tejto časti predstavuje množstvo systémovej pamäte spotrebovanej na grafické účely.

Okrem toho v ľavom paneli pod názvom GPU uvidíte aktuálne percento využitia GPU. Je dôležité poznamenať, že Správca úloh používa percento najviac zaťaženého motora na vyjadrenie celkového využitia.

Ak chcete zobraziť údaje o výkone v priebehu času, spustite aplikáciu náročnú na GPU, napríklad videohru.

Karta Procesy

Na karte môžete tiež sledovať výkon GPU Procesy... V tejto časti nájdete súhrn na vysokej úrovni pre konkrétny proces.

Stĺpec GPU zobrazuje použitie najaktívnejšieho motora na vyjadrenie celkového využitia prostriedkov GPU konkrétnym procesom.

Zmätok však môže nastať, ak viacero motorov hlási 100-percentné využitie. Ďalší stĺpec „GPU core“ poskytuje podrobné informácie o motore zaťaženom daným procesom.

Záhlavie stĺpca na karte Procesy zobrazuje celkovú spotrebu zdrojov všetkých GPU dostupných v systéme.

Ak tieto stĺpce nevidíte, kliknite pravým tlačidlom myši na hlavičku ľubovoľného stĺpca a začiarknite príslušné políčka.

Karta Podrobnosti

V predvolenom nastavení sa na karte nezobrazujú informácie o GPU, ale vždy môžete kliknúť pravým tlačidlom myši na hlavičku stĺpca, vybrať možnosť Vybrať stĺpce a povoliť nasledujúce možnosti:

• GPU jadro
• Vyhradená pamäť GPU
• Celková pamäť GPU

Karty pamäte zobrazujú celkové a pridelené množstvo pamäte, ktoré používa konkrétny proces. Stĺpce GPU a GPU Core zobrazujú rovnaké informácie ako na karte Procesy.

Pri používaní karty Podrobnosti si musíte uvedomiť, že pridanie použitej pamäte každým procesom môže byť väčšie ako celková dostupná pamäť, pretože celková pamäť sa započíta niekoľkokrát. Tieto informácie sú užitočné na pochopenie využitia pamäte v procese, ale na zobrazenie presnejších informácií o využití grafiky by ste mali použiť kartu Výkon.

Záver

Spoločnosť Microsoft sa zaviazala poskytnúť používateľom presnejší nástroj na hodnotenie výkonu grafického subsystému v porovnaní s aplikáciami tretích strán. Upozorňujeme, že práce na tejto funkcii pokračujú a v blízkej budúcnosti sú možné vylepšenia.

Moderné zariadenia využívajú grafický procesor, ktorý sa označuje aj ako GPU. Čo to je a aký je princíp jeho fungovania? GPU (Graphics je procesor, ktorého hlavnou úlohou je spracovávať grafiku a výpočty s pohyblivou rádovou čiarkou. GPU uľahčuje prácu hlavnému procesoru pri náročných hrách a aplikáciách s 3D grafikou.

Čo je toto?

GPU vytvára grafiku, textúry, farby. Procesor s viacerými jadrami môže bežať pri vysokých rýchlostiach. Grafická karta má veľa jadier, ktoré pracujú primárne pri nízkych rýchlostiach. Vykonávajú výpočty pixelov a vrcholov. Spracovanie týchto údajov prebieha hlavne v súradnicovom systéme. Grafický procesor zvláda rôzne úlohy, vytvára na obrazovke trojrozmerný priestor, teda predmety v ňom sa pohybujú.

Princíp činnosti

Čo robí GPU? Zaoberá sa spracovaním 2D a 3D grafiky. Vďaka GPU môže počítač vykonávať dôležité úlohy rýchlejšie a jednoduchšie. Zvláštnosťou GPU je, že zvyšuje rýchlosť výpočtu na maximálnej úrovni. Jeho architektúra je navrhnutá tak, že umožňuje spracovávať vizuálne informácie efektívnejšie ako centrálny CPU počítača.

Je zodpovedný za umiestnenie 3D modelov v ráme. Každý z procesorov navyše filtruje trojuholníky v ňom obsiahnuté. Určuje, ktoré sú na očiach, odstraňuje tie, ktoré sú skryté za inými predmetmi. Kreslí svetelné zdroje, určuje, ako tieto svetelné zdroje ovplyvňujú farbu. Grafický procesor (čo to je - je popísané v článku) vytvorí obrázok, zobrazí ho používateľovi na obrazovke.

Efektívnosť

Čo robí GPU efektívne? Teplota. Jedným z problémov počítačov a notebookov je prehrievanie. To sa stáva hlavným dôvodom, prečo zariadenie a jeho prvky rýchlo zlyhajú. Problémy s GPU začínajú, keď teplota procesora prekročí 65 ° C. V tomto prípade si používatelia všimnú, že procesor začína pracovať slabšie, preskakuje takt, aby sám znížil zvýšenú teplotu.

Teplotný rozsah 65-80 ° С - kritický. V tomto prípade sa systém začne reštartovať (núdzový), počítač sa sám vypne. Pre používateľa je dôležité sledovať, či teplota GPU nepresahuje 50 °C. T 30-35 ° C sa považuje za normálne počas nečinnosti, 40-45 ° C s mnohými hodinami zaťaženia. Čím nižšia je teplota, tým lepší je výkon počítača. Základná doska, grafická karta, puzdro a pevné disky majú svoje vlastné teplotné režimy.

Mnoho používateľov sa však obáva aj toho, ako znížiť teplotu procesora, aby sa zvýšila jeho účinnosť. Najprv musíte zistiť príčinu prehriatia. Môže to byť upchatý chladiaci systém, zaschnutá tepelná pasta, malvér, pretaktovanie procesora, nespracovaný firmvér BIOS. Najjednoduchšia vec, ktorú môže používateľ urobiť, je vymeniť tepelnú pastu nachádzajúcu sa na samotnom procesore. Okrem toho je potrebné vyčistiť chladiaci systém. Odborníci tiež odporúčajú nainštalovať výkonný chladič, zlepšiť cirkuláciu vzduchu v systémovej jednotke, zvýšiť rýchlosť otáčania na grafickom adaptéri chladiča. Všetky počítače a GPU majú rovnakú schému zníženia teploty. Je dôležité monitorovať zariadenie a vyčistiť ho včas.

Špecifickosť

GPU sa nachádza na grafickej karte, jeho hlavnou úlohou je zvládnuť 2D a 3D grafiku. Ak je v počítači nainštalovaný GPU, procesor zariadenia nevykonáva zbytočnú prácu, preto funguje rýchlejšie. Hlavnou črtou grafiky je, že jej hlavným účelom je zvýšiť rýchlosť výpočtu objektov a textúr, teda grafických informácií. Architektúra procesora im umožňuje pracovať oveľa efektívnejšie, spracovávať vizuálne informácie. Bežný procesor to nedokáže.

Druhy

Čo je GPU? Toto je komponent, ktorý je súčasťou grafickej karty. Existuje niekoľko typov čipov: vstavané a diskrétne. Odborníci tvrdia, že druhý sa so svojou úlohou vyrovná lepšie. Je inštalovaný na samostatných moduloch, pretože sa líši výkonom, ale potrebuje vynikajúce chladenie. Takmer všetky počítače majú integrovaný grafický procesor. Je inštalovaný v CPU, aby sa spotreba energie niekoľkonásobne znížila. Nedá sa porovnávať s diskrétnym výkonom, ale má tiež dobré vlastnosti a vykazuje dobré výsledky.

Počítačová grafika

Čo je toto? Toto je názov oblasti činnosti, v ktorej sa výpočtová technika používa na vytváranie obrazov a spracovanie vizuálnych informácií. Moderná počítačová grafika, vrátane vedeckej, vám umožňuje graficky spracovávať výsledky, vytvárať diagramy, grafy, kresby a tiež vykonávať rôzne druhy virtuálnych experimentov.

Technické produkty sú vytvorené pomocou konštruktívnej grafiky. Existujú aj iné typy počítačovej grafiky:

• animácia;
• multimédiá;
• umelecký;
• reklama;
• ilustratívny.

Z technického hľadiska sú počítačovou grafikou 2D a 3D obrázky.

CPU a GPU: rozdiel

Aký je medzi nimi rozdiel? Mnohí používatelia si uvedomujú, že GPU (ktorý je popísaný vyššie) a grafická karta vykonávajú rôzne úlohy. Okrem toho sa líšia svojou vnútornou štruktúrou. CPU aj GPU - ktoré majú veľa podobností, ale sú vyrobené na rôzne účely.

CPU vykoná špecifický reťazec inštrukcií v krátkom čase. Je robený tak, že tvorí niekoľko reťazcov súčasne, prúd inštrukcií rozdelí na viacero, vykoná ich a potom ich v konkrétnom poradí opäť spojí do jedného celku. Inštrukcia vo vlákne je závislá od tých, ktoré nasledujú, preto CPU obsahuje malý počet vykonávacích jednotiek, tu je hlavná priorita daná rýchlosti vykonávania, aby sa znížili prestoje. To všetko sa dosahuje pomocou potrubia a vyrovnávacej pamäte.

GPU má ešte jednu dôležitú funkciu – vykresľovanie vizuálnych efektov a 3D grafiku. Funguje to jednoduchšie: na vstupe prijíma polygóny, vykonáva potrebné logické a matematické operácie a na výstupe vydáva súradnice pixelov. Úlohou GPU je zvládnuť veľký prúd rôznych úloh. Jeho zvláštnosťou je, že je obdarený veľkým, ale pomalým výkonom v porovnaní s CPU. Okrem toho majú moderné GPU viac ako 2000 vykonávacích jednotiek. Líšia sa od seba metódami prístupu k pamäti. Grafika napríklad nepotrebuje veľkú vyrovnávaciu pamäť. GPU má väčšiu šírku pásma. Jednoducho povedané, CPU sa rozhoduje v súlade s úlohami programu a GPU vykonáva veľa rovnakých výpočtov.

Východiskovým materiálom na vykreslenie je súbor trojuholníkov rôznych veľkostí, z ktorých sa skladajú všetky objekty virtuálneho sveta: krajina, herné postavy, príšery, zbrane atď. Samotné modely vytvorené z trojuholníkov však vyzerajú ako drôtené rámy. Preto sa na ne prekrývajú textúry - farebné dvojrozmerné "tapety". Textúry aj modely sú umiestnené v pamäti grafickej karty a potom sa pri vytváraní každého rámca hernej akcie vykoná cyklus vykresľovania pozostávajúci z niekoľkých fáz.

1. Herný program odošle grafickému procesoru informácie popisujúce hernú scénu: zloženie prítomných predmetov, ich farbu, polohu vzhľadom na uhol pohľadu, osvetlenie a viditeľnosť. Prenášajú sa aj ďalšie údaje, ktoré charakterizujú scénu a umožňujú grafickej karte zvýšiť realistickosť výsledného obrazu pridaním hmly, rozmazania, odleskov atď.

2. GPU umiestni do rámčeka trojrozmerné modely, určí, ktoré zo zahrnutých trojuholníkov sú viditeľné a odreže tie, ktoré sú skryté inými objektmi alebo napríklad tieňmi.

Potom sa vytvoria svetelné zdroje a určí sa ich vplyv na farbu osvetlených predmetov. Táto fáza vykresľovania sa nazýva Transformation & Lighting (T&L).

3. Textúry sa aplikujú na viditeľné trojuholníky pomocou rôznych filtračných technológií. Bilineárne filtrovanie zahŕňa uloženie dvoch verzií textúry s rôznym rozlíšením na trojuholník. Výsledkom jeho použitia sú jasne rozlíšiteľné hranice medzi oblasťami jasných a rozmazaných textúr, ktoré sa objavujú na trojrozmerných plochách kolmých na smer pohľadu. Trilineárne filtrovanie, využívajúce tri variácie rovnakej textúry, vytvára jemnejšie prechody.

V dôsledku použitia oboch technológií sú však skutočne zreteľné len tie textúry, ktoré sú umiestnené kolmo na os pohľadu. Pri pohľade z uhla sú veľmi rozmazané. Aby sa tomu zabránilo, používa sa anizotropné filtrovanie.

Tento spôsob filtrovania textúr sa nastavuje v nastaveniach ovládača grafického adaptéra alebo priamo v počítačovej hre. Okrem toho môžete zmeniť silu anizotropného filtrovania: 2x, 4x, 8x alebo 16x – čím viac „x“, tým jasnejšie budú obrázky na naklonených plochách. So zvýšením filtračného výkonu sa však zvyšuje zaťaženie grafickej karty, čo môže viesť k zníženiu prevádzkovej rýchlosti a zníženiu počtu snímok generovaných za jednotku času.

Vo fáze textúrovania je možné použiť rôzne dodatočné efekty. Enironmental Mapping vám napríklad umožňuje vytvárať povrchy, ktoré odrážajú hernú scénu: zrkadlá, lesklé kovové predmety atď. Ďalší pôsobivý efekt sa dosiahne použitím mapovania nerovností, pričom svetlo dopadajúce na povrch pod uhlom vytvára vzhľad reliéfu.
Textúra je poslednou fázou vykresľovania, po ktorej obraz prejde do vyrovnávacej pamäte snímok grafickej karty a zobrazí sa na obrazovke monitora.

Elektronické komponenty grafickej karty

Teraz, keď je jasné, ako prebieha proces vytvárania trojrozmerného obrazu, môžeme uviesť technické charakteristiky komponentov grafickej karty, ktoré určujú rýchlosť procesu. Hlavnými komponentmi grafickej karty sú grafický procesor (GPU - Graphics Processing Unit) a video pamäť.

GPU

Jednou z hlavných charakteristík tohto komponentu (ako CPU PC) je jeho rýchlosť hodín. Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, čím je vyššia, tým rýchlejšie prebieha spracovanie údajov a následne sa zvyšuje počet snímok za sekundu (FPS - frames per second) v počítačových hrách. Frekvencia GPU je dôležitým, no nie jediným parametrom ovplyvňujúcim jeho výkon – moderné modely od Nvidie a ATI, ktoré majú porovnateľnú úroveň výkonu, sa vyznačujú rôznymi frekvenciami GPU.

Vysokovýkonné adaptéry Nvidia majú takt GPU v rozsahu od 550 MHz do 675 MHz. Frekvencia GPU pod 500 MHz sa nachádza v stredných a lacných nízkovýkonných kartách.
Zároveň GPU „top-end“ kariet od ATI majú frekvencie od 600 do 800 MHz a ani najlacnejšie video adaptéry neklesnú frekvenciu GPU pod 500 MHz.

Napriek tomu, že sú GPU Nvidia pomalšie ako GPU ATI, poskytujú minimálne rovnakú úroveň výkonu a často ešte lepšie. Faktom je, že iné charakteristiky GPU nie sú o nič menej dôležité ako frekvencia hodín.

1. Počet jednotiek textúr (TMU - Texture Mapping Units) - prvky GPU, ktoré mapujú textúry na trojuholníky. Rýchlosť budovania trojrozmernej scény priamo závisí od počtu TMU.
2. Počet renderovacích kanálov (ROP - Render Output Pipeline) - bloky, ktoré vykonávajú "servisné" funkcie (pár príkladov, pls). Moderné GPU majú tendenciu mať menej ROP ako textúrové jednotky, čo obmedzuje celkovú rýchlosť textúrovania. Napríklad čip grafickej karty Nvidia GeForce 8800 GTX má 32 textúrnych jednotiek a 24 ROP. Procesor grafickej karty ATI Radeon HD 3870 má iba 16 modelov textúr a 16 ROP.

Výkon textúrnych jednotiek je vyjadrený v takej hodnote ako fillrate - rýchlosť textúrovania meraná v texeloch za sekundu. Grafická karta GeForce 8800 GTX má rýchlosť plnenia 18,4 miliárd tex/s. Objektívnejším ukazovateľom je však miera plnenia meraná v pixeloch, pretože odráža rýchlosť ROP. Pre GeForce 8800 GTX je táto hodnota 13,8 miliardy pixelov/s.
3. Počet shader jednotiek (shader procesorov), ktoré – ako už názov napovedá – obsluhujú pixelové a vertexové shadery. Moderné hry vo veľkej miere využívajú shadery, takže počet jednotiek shaderov je rozhodujúci pre určenie výkonu.

Nie je to tak dávno, čo GPU mali samostatné moduly na vykonávanie pixelových a vertex shaderov. Grafické karty GeForce radu 8000 od Nvidie a adaptéry ATI Radeon HD 2000 boli prvé, ktoré migrovali na jednotnú shader architektúru. GPU týchto kariet majú jednotky schopné obsluhovať pixelové aj vertexové shadery – univerzálne shader procesory (stream procesory). Tento prístup vám umožňuje plne využiť výpočtové zdroje čipu pri akomkoľvek pomere výpočtov pixelov a vrcholov v kóde hry. Okrem toho v moderných grafických procesoroch shaderové jednotky často pracujú s frekvenciou vyššou ako je rýchlosť hodín GPU (napríklad v GeForce 8800 GTX je táto frekvencia 1350 MHz oproti „všeobecným“ 575 MHz).

Upozorňujeme, že Nvidia a ATI počítajú počet shader procesorov vo svojich čipoch odlišne. Napríklad Radeon HD 3870 má takýchto jednotiek 320, kým GeForce 8800 GTX len 128. V skutočnosti ATI namiesto celých shader procesorov označuje ich komponentné komponenty. Každý shader procesor obsahuje päť komponentov, takže celkový počet shader jednotiek v Radeone HD 3870 je iba 64, a preto táto grafická karta funguje pomalšie ako GeForce 8800 GTX.

Pamäť na grafickú kartu

Video pamäť vo vzťahu ku GPU vykonáva rovnaké funkcie ako RAM vo vzťahu k centrálnemu procesoru PC: ukladá všetok „stavebný materiál“ potrebný na vytvorenie obrazu – textúry, geometrické dáta, shader programy atď.

Aké charakteristiky videopamäte ovplyvňujú výkon grafickej karty

1. Objem. Moderné hry používajú obrovské množstvo textúr s vysokým rozlíšením a vyžadujú si dostatočné množstvo video pamäte, aby sa do nich zmestili. Väčšina dnes vydaných „top“ grafických adaptérov a kariet strednej cenovej kategórie je vybavená 512 MB pamäte, ktorú nie je možné neskôr zvýšiť. Lacnejšie grafické karty sú vybavené polovičnou kapacitou pamäte, čo už na moderné hry nestačí.

V prípade nedostatku pamäte je grafický procesor nútený neustále načítavať textúry z operačnej pamäte PC, komunikácia s ktorou je oveľa pomalšia a v dôsledku toho môže dôjsť k citeľnému zníženiu výkonu. Na druhej strane príliš veľké množstvo pamäte nemusí zvýšiť rýchlosť, pretože dodatočný „priestor“ sa jednoducho nevyužije. Grafický adaptér s 1 GB pamäte má zmysel kupovať iba vtedy, ak patrí k „top“ produktom (ATI Radeon HD 4870, grafické karty Nvidia GeForce 9800, ako aj najnovšie karty GeForce GTX 200).

2. Frekvencia. Tento parameter pre moderné grafické karty sa môže meniť od 800 do 3200 MHz a závisí predovšetkým od typu použitých pamäťových čipov. Čipy DDR 2 dokážu pracovať na frekvencii okolo 800 MHz a používajú sa len v najlacnejších grafických kartách. Pamäť GDDR 3 a GDDR 4 rozširuje frekvenčný rozsah až na 2400 MHz. Najnovšie grafické karty ATI Radeon HD 4870 využívajú pamäť GDDR-5 na fantastickej frekvencii 3200 MHz.

Frekvencia pamäte, podobne ako frekvencia GPU, má veľký vplyv na výkon grafickej karty v hrách, najmä pri použití vyhladzovania na celej obrazovke. Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, čím vyššia je frekvencia pamäte, tým vyšší je výkon. GPU bude menej „nečinné“ čakať na príchod dát. Frekvencia pamätí 1800 MHz je spodná hranica, ktorá oddeľuje výkonné karty od tých menej rýchlych.

3. Bitová šírka zbernice videopamäte má oveľa silnejší vplyv na celkový výkon karty ako frekvencia pamäte. Ukazuje, koľko dát dokáže pamäť preniesť za jeden hodinový cyklus. Dvojnásobné zväčšenie šírky pamäťovej zbernice teda zodpovedá zdvojnásobeniu jej taktovacej frekvencie. Väčšina moderných grafických kariet má 256-bitovú pamäťovú zbernicu. Zníženie bitovej hĺbky na 128 alebo ešte viac na 64 bitov predstavuje silnú ranu pre výkon. Na druhej strane, v najdrahších grafických kartách môže byť zbernica "rozšírená" až na 512 bitov (zatiaľ sa tým môže pochváliť iba najnovšia GeForce GTX 280), čo sa ukazuje ako veľmi užitočné, berúc do úvahy výkon ich grafických procesorov.

Kde nájdete informácie o technických špecifikáciách grafickej karty

Ak má grafická karta nejaké vynikajúce parametre (vysoký takt procesora a pamäte, jej veľkosť), sú zvyčajne uvedené priamo na obale. Ale najkompletnejšie špecifikácie grafických adaptérov a GPU, na ktorých sú založené, možno nájsť iba na internete. Všeobecné informácie sú zverejnené na firemných webových stránkach výrobcov GPU: Nvidia (www.nvidia.ru) a ATI (www.ati.amd.com/ru). Podrobnosti nájdete na neoficiálnych webových stránkach venovaných grafickým kartám - www.nvworld.ru a www.radeon.ru. Dobrým pomocníkom bude elektronická encyklopédia Wikipedia (www.ru.wikipedia.org). Používatelia, ktorí si kupujú kartu s ohľadom na pretaktovanie, môžu použiť zdroj www.overclockers.ru.

Súčasné použitie dvoch grafických kariet

Ak chcete dosiahnuť maximálny výkon, môžete do počítača nainštalovať dve grafické karty naraz. Výrobcovia na to poskytli vhodné technológie – SLI (Scalable Link Interface, používané kartami Nvidia) a CrossFire (vyvinutý spoločnosťou ATI). Aby ste ich mohli využiť, základná doska musí mať nielen dva sloty PCI-E pre grafické karty, ale musí tiež podporovať jednu z týchto technológií. Mnoho „základných dosiek“ založených na čipsetoch Intel môže používať dosky ATI v režime CrossFire, ale dve (alebo dokonca tri!) Grafické karty od spoločnosti Nvidia je možné spojiť iba do jedného „tímu“ založeného na čipových súpravách od tej istej spoločnosti. Ak základná doska nemá podporu pre tieto technológie, budú s ňou môcť pracovať dve grafické karty, ale iba jedna sa bude používať v hrách a druhá umožní zobraziť obraz iba na niekoľkých ďalších monitoroch.
Upozorňujeme, že použitie dvoch grafických kariet nezdvojnásobí výkon. Priemerný výsledok, s ktorým sa oplatí počítať, je zvýšenie rýchlosti o 50 %. Navyše, plný potenciál tandemu sa rozvinie len s použitím výkonného centrálneho procesora a monitora s vysokým rozlíšením.

Čo sú to shadery

Shadery sú mikroprogramy prítomné v kóde hry, ktoré možno použiť na zmenu procesu vytvárania virtuálnej scény, čím sa otvárajú možnosti, ktoré sú nedosiahnuteľné s tradičnými nástrojmi na vykresľovanie 3D. Moderná herná grafika je nemysliteľná bez shaderov.

Vertex shadery menia geometriu trojrozmerných objektov, takže môžete implementovať prirodzenú animáciu zložitých modelov herných postáv, fyzikálne správne deformácie objektov alebo skutočné vodné vlny. Pixel shadery sa používajú na zmenu farby pixelov a umožňujú vám vytvárať efekty, ako sú realistické kruhy a vlnky na vode, zložité osvetlenie a reliéf povrchu. Okrem toho sa pomocou pixel shaderov vykonáva následné spracovanie snímky: všetky druhy „filmových“ efektov rozmazania pohybujúcich sa objektov, super jasného svetla atď.

Existuje niekoľko verzií implementácie Shader Model. Všetky moderné grafické karty podporujú pixelové a vertexové shadery verzie 4.0, ktoré poskytujú vyššiu realitu efektov v porovnaní s predchádzajúcou verziou - treťou. Shader Model 4.0 je podporovaný rozhraním DirectX 10 API, ktoré beží výhradne na Windows Vista. Pre DirectX 10 musia byť navyše „vybrúsené“ aj samotné počítačové hry.

Potrebuje starý systém grafickú kartu AGP?

Ak je základná doska vášho počítača vybavená portom AGP, možnosti aktualizácie grafickej karty sú značne obmedzené. Maximálne, čo si majiteľ takéhoto systému môže dovoliť, sú grafické karty radu Radeon HD 3850 od AMD (ATI).

Na dnešné pomery sú výkonovo podpriemerné. Navyše drvivá väčšina základných dosiek s podporou rozhrania AGP je určená pre zastarané procesory Intel Pentium 4 a AMD Athlon XP, takže celkový výkon systému stále nebude dostatočne vysoký na moderné 3D grafiky. Nové grafické karty s AGP portom by mali byť osadené len základné dosky pre procesory AMD Ahtlon 64 so Socketom 939. Vo všetkých ostatných prípadoch je lepšie kúpiť nový počítač s rozhraním PCI-E, pamäťou DDR 2 (alebo DDR 3) a moderným CPU.

Materiálové štítky: grafická karta, video, karta, akcelerátor, grafika