Видеокарты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Видеокарты

1. Видеокарты

видеокарта устройство плата процессор

Одной из самых важных частей в современном компьютере или ноутбуке является видеокарта. Сейчас видеокарты используются практически везде, и дома и в офисах. Для чего нужна видеокарта? Не только для вывода изображения на экран, но также:

• Обработка 2D;

• Обработка 3D;

• Просмотр видео HD и SD;

• Решение неграфических задач.

Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер, графический адаптер) -- устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера или самого адаптера, в иную форму, предназначенную для дальнейшего вывода на экран монитора. В настоящее время эта функция утратила основное значение, и в первую очередь под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором - графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, универсальный (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) или специализированный (AGP), но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ). Интегрированное видео служит для вывода информации на монитор.

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.

2. Классификация по быстродействию

• Для энтузиастов (eXtreme);

• Самые сложные современные и будущие игры с запасом на несколько лет;

• Производительный (Performance);

• Самые сложные игры с максимальным качеством;

• Массовый (Mainstream);

• Популярные игры, как правило средние настройки качества;

• Эконом (Value);

• Казуальные игры, видео HD, интернет.

Применение видеокарт для неграфических вычислений:

• Преобразование видеоконтента;

• Работа с Adobe Photoshop CS4 и выше;

• Шифрование-расшифрование;

• Нелинейный видеомонтаж;

• Восстановление некачественных видеороликов;

• Расчет физики;

• Расчет искусственного интеллекта;

• Анализ данных.

Видеопамять разделим по следующим параметрам:

• объем видеопамяти;

• разрядность видеопамяти;

• частота видеопамяти;

• тип видеопамяти.

Объем видеопамяти: Собственная память используется видеочипами для хранения необходимых данных: текстур, вершин, буферов.

Оценка мощности видеокарты по объему видеопамяти -- это наиболее распространенная ошибка большинства людей! В действительности, рост производительности растет до определенного объема и после его достижения останавливается.

В каждой игре есть определенный объем видеопамяти, которого хватает для всех данных, и хоть 4 ГБ туда поставь -- у нее не появится причин для ускорения, скорость будут ограничивать исполнительные блоки, о которых речь шла выше. Именно поэтому во многих случаях видеокарта с 512 Мбайт видеопамяти будет работать с той же скоростью, что и карта с 1024 Мбайт (при прочих равных условиях). Ситуации, когда больший объем памяти приводит к видимому увеличению производительности, существуют, это очень требовательные игры в высоких разрешениях и при максимальных настройках. Есть более важные параметры, такие как ширина шины памяти и ее рабочая частота.

• Ширина шины памяти (разрядность или битность). Ширина шины памяти является важнейшей характеристикой, влияющей на пропускную способность памяти (ПСП). Большая ширина позволяет передавать большее количество информации из видеопамяти в GPU и обратно в единицу времени, что положительно влияет на производительность в большинстве случаев. Теоретически, по 128-битной шине можно передать в два раза больше данных за такт, чем по 64-битной. На практике разница в скорости рендеринга хоть и не достигает двух раз, но весьма близка к этому во многих случаях с упором в пропускную способность видеопамяти.

• Современные видеокарты используют разную ширину шины: от 64 до 512 бит, в зависимости от ценового диапазона и времени выпуска конкретной модели GPU. Для low-end видеокарт чаще всего используется 64- и (значительно реже) 128-бит, для среднего уровня 128-бит и 192-бита, иногда 256-бит, ну а high-end видеокарты используют шины от 256 до 512 бит шириной.

3. Разъемы для подключения устройств вывода

3.1 Аналоговый D-Sub разъем (также известен как VGA выход или DB-15F)

Это 15-контактный разъем для подключения аналоговых мониторов. Сокращение VGA расшифровывается как video graphics array (массив пикселей) или video graphics adapter (видеоадаптер). Разъем предназначен для вывода аналогового сигнала, на качество которого может влиять множество разных факторов, таких, как качество RAMDAC и аналоговых цепей, поэтому качество получаемой картинки может отличаться на разных видеокартах. Современные видеокарты обычно используют качественные компоненты и дают четкую картинку на всех поддерживаемых разрешениях.

Разъемы D-Sub были фактически единственным стандартом до времени широкого распространения LCD мониторов. Такие выходы до сих пор чаще всего используются для подключения мониторов на электронно-лучевых трубках, да и на современных телевизорах и проекторах они встречаются и по сей день, даже игровая консоль последнего поколения от Microsoft предлагает именно такой метод подключения.

DVI -- это стандартный интерфейс, чаще всего использующийся для вывода цифрового видеосигнала на ЖК мониторы, начиная с 19" моделей, за исключением самых дешевых. Существует три типа DVI разъемов: DVI-D (цифровой), DVI-A (аналоговый) и DVI-I (integrated -- комбинированный или универсальный):

DVI-D -- исключительно цифровое подключение, позволяющее избежать потерь в качестве из-за двойной конвертации цифрового сигнала в аналоговый и из аналогового в цифровой. Этот тип подключения предоставляет максимально качественную картинку, он выводит сигнал только в цифровом виде, к нему могут быть подключены цифровые LCD мониторы с DVI входами или профессиональные ЭЛТ-мониторы с встроенным RAMDAC и входом DVI. От DVI-I этот разъем отличается физическим отсутствием части контактов, и переходник DVI-2-D-Sub, о котором речь пойдет далее, в него не воткнуть. Чаще всего этот тип DVI применяется в системных платах с интегрированным видеоядром, на видеокартах он встречается значительно реже.

3.2 Разъем DVI (вариации: DVI-A)

DVI -- это стандартный интерфейс, чаще всего использующийся для вывода цифрового видеосигнала на ЖК мониторы, начиная с 19" моделей, за исключением самых дешевых. Существует три типа DVI разъемов: DVI-D (цифровой), DVI-A (аналоговый) и DVI-I (integrated -- комбинированный или универсальный):

DVI-A -- это довольно редкий тип аналогового подключения по DVI, предназначенного для вывода аналогового изображения на ЭЛТ приемники. В этом случае сигнал ухудшается из-за двойного цифрово-аналогового и аналогово-цифрового преобразования, его качество соответствует качеству стандартного VGA подключения.

DVI-I -- это комбинация двух вышеописанных вариантов, способная на передачу как аналогового сигнала, так и цифрового. Этот тип применяется в видеоплатах наиболее часто, он универсален и при помощи специальных переходников, идущих в комплекте поставки большинства видеокарт, к нему можно подключить и обычный аналоговый ЭЛТ-монитор с DB-15F входом. Вот как выглядят эти переходники:

3.3 Разъем HDMI

В последнее время широкое распространение получает еще более новый интерфейс -- High Definition Multimedia Interface. Этот стандарт обеспечивает одновременную передачу визуальной и звуковой информации по одному кабелю, он разработан для телевидения и кино, но и пользователи ПК могут использовать его для вывода видеоданных при помощи HDMI разъема.

HDMI -- это очередная попытка стандартизации универсального подключения для цифровых аудио- и видеоприложений. Оно сразу же получило мощную поддержку со стороны гигантов электронной индустрии (в группу компаний, занимающихся разработкой стандарта, входят такие компании, как Sony, Toshiba, Hitachi, Panasonic, Thomson, Philips и Silicon Image), и большинство современных устройств вывода высокого разрешения имеет хотя бы один такой разъем. HDMI позволяет передавать защищенные от копирования звук и изображение в цифровом формате по одному кабелю, стандарт первой версии основывается на пропускной способности 5 Гб/с, а HDMI 1.3 расширил этот предел до 10.2 Гб/с.

4. Тесселяция

В компьютерной графике, так называется технология с помощью которой возможно увеличить количество полигонов в полигональной трёхмерной модели, используя кривые. При этом каждый полигон модели разбивается на заданное число связанных полигонов, которые выстраиваются в соответствии с общим направлением поверхности модели. Таким путём можно сначала создать простую модель, а затем быстро и просто повысить её детализацию. Такой метод обычно используют для рендеринга в реальном времени, где на модель накладываются (так называемые треугольники) который иногда называют триангуляцией. Тесселяция является одной из основных особенностей DirectX 11.

Примеры того как выглядят модели с тесселяцией и без нее (проще говоря это большая детализация модели за счет большего использования полигонов).

Вот так выглядят простые модели и те же модели, но более усложненные при помощи тесселяции.

5. Видеокарты NVIDIA и ATI RADEON

6. NVIDIA

6.1 Технологии NVIDIA

3D Vision для профессионалов NVIDIA® 3D Vision™ Pro и профессиональные графические решения NVIDIA® Quadro® обеспечивают высококачественную среду для работы со стереоскопическим 3D, позволяя дизайнерам, конструкторам, цифровым художникам и ученым увидеть свою работу и взаимодействовать с коллегами в настоящем 3D.

6.2 Технология 3D VISION Surround

Технология NVIDIA® 3D VisionTM Surround позволяет задействовать три монитора в режиме Full HD 3D, обеспечивая невероятно захватывающий игровой процесс. Теперь благодаря графическим процессорам серии GeForce GTX 400 и 200 вы можете расширить обзор периферии в 3D играх, что позволит быстрее замечать врагов, получать полное представление о событиях в стратегических играх и еще быстрее вести машину в гонках.

6.3 Архитектура CUDA

NVIDIA CUDA™ - это революционная архитектура параллельных вычислений. Являясь основой аппаратной и программной технологии, CUDA позволяет использовать множество вычислительных ядер графического процессора для универсальных математических расчетов, обеспечивая беспрецедентный рост производительности.

6.4 NVIDIA GPUDirect™ (на английском)

Технология NVIDIA GPUDirect™ обеспечивает более быструю передачу данных между GPU и другими устройствами на шине PCIe, снимая ненужную нагрузку с CPU. GPUDirect v1.0 позволяет драйверам устройств сторонних производителей (например, для адаптеров InfiniBand) работать напрямую с драйвером CUDA, избегая копирования данных на CPU. GPUDirect v2.0 обеспечивает peer-to-peer (P2P) соединение между графическими процессорами в одной системе, избегая дополнительных затрат ресурсов процессора.

6.5 Hybrid SLI

Объедините дискретные графические процессоры NVIDIA® с NVIDIA GPU для материнских плат и воспользуйтесь ведущей в индустрии технологией SLI®. Hybrid SLI повышает графическую производительность благодаря GeForce® Boost и позволяет гибко управлять питанием с помощью HybridPower™.

6.6 Технология Optimus

Технология NVIDA® Optimus™ автоматически оптимизирует расход заряда батареи, обеспечивая более долгую работу и поддерживая выдающуюся графическую производительность, которую вы ожидаете от продуктов NVIDIA.

6.7 PhysX

NVIDIA® PhysX - это мощный физический движок, обеспечивающий реалистичную физику в режиме реального времени в самых последних ведущих играх для ПК и консоли. Более 150 игр могут работать с программным обеспечением PhysX, число использующих PhysX разработчиков в самых разных областях превосходит 10000, а само программное обеспечение поддерживается Sony Playstation 3, Microsoft Xbox 360, Nintendo Wii и ПК.

6.8 PowerMizer

Передовая программно-аппаратная технология специально предназначена для увеличения времени работы ноутбуков от батарей. PowerMizer позволяет пользователям настраивать производительность системы и потребление энергии под свои нужды с помощью удобных инструментов настройки.

6.9 PureVideo

Смотрите видео на вашем настольном ПК, ноутбуке или HDTV без раздражающих артефактов, свойственных традиционным видео решениям на основе ПК. Сочетание в технологии NVIDIA PureVideo аппаратного видео процессора и ПО для декодированию видео обеспечивает плавное воспроизведение HD видео во всех форматах при высокой четкости картинки. Субпиксельная обработка высокой точности позволяет масштабировать видео так, что даже в маленьких окнах видео будет иметь HD качество.

6.10 SLI

Применяя революционный подход к масштабируемости - комбинирsование нескольких видеокарт в одной системе для масштабируемой производительности, - многопроцессорная графическая технология NVIDIA® SLI™ использует увеличенную полосу пропускания шины PCI Express™ и включает интеллектуальные аппаратные и программные средства, позволяющие нескольким графическим процессорам работать эффективно для достижения высокой производительности.

6.11 MXM

MXM (мобильный PCI Express модуль) является результатом совместной работы NVIDIA и ведущих производителей ноутбуков и обеспечивает широко совместимый интерфейс для мобильной графики на базе PCI Express.

6.12 Windows 7

NVIDIA GPU, позволяющий воспользоваться преимуществом всех новых восхитительных возможностей ожидаемой операционной системы Windows 7® от компании Microsoft, подарит вам потрясающую работу с графикой премиум класса на настольных компьютерах и ноутбуках.

7. Технологии AMD(ATI) RADEON

ATI CrossFireX - это превосходная высокопроизводительная многокарточная игровая платформа. Благодаря совместной работе двух и более видеокарт она обеспечивает невероятную игровую мощь и позволяет повысить общую производительность системы. Использование совместимой материнской платы на базе процессоров AMD и Intel® и нескольких графических HD видеокарт Radeon™ гарантирует непревзойдённое качество визуализации The Ultimate Visual Experience™. Технология ATI CrossFireX позволит существенно расширить графические возможности вашей системы. Поддержка 4-х графических HD плат Radeon™ обеспечивает необходимый запас мощности и делает эту платформу самой масштабируемой на сегодняшний день.

7.1 ATI Stream Technology

Ряд современных программных и аппаратных технологий позволяет графическим процессорам ATI работать в тандеме с центральным процессором, чтобы увеличить производительность многих приложений не только в графическом плане. Это позволяет строить хорошо сбалансированные системы, способные решать сложные вычислительные задачи быстрее, чем когда-либо.

7.2 ATI Avivo™

ATI Avivo - это технология для отображения высококачественного видео, используемая в системах домашнего кинотеатра. Продвинутые методы обработки изображения, обеспечивают полноценное высококачественное воспроизведение с аппаратным декодированием Unified Video Decoding (UVD), встроенным HDMI с многоканальным HD звуком и возможностью работы с несколькими экранами.

7.3 ATI HyperMemory™

HyperMemory™ - инновационная технология ATI, которая позволяет уменьшить объем собственной памяти графической карты без потерь общей производительности. Её усовершенствованый механизм управления памятью обеспечивает более эффективное использование всей доступной памяти в системах на базе технологии PCI Express®. Графические приложения могут совместно обращаться как к собственной памяти видеокарты так и к системной памяти компьютера, задействуя более быструю графическую память для сложных вычислений в реальном времени, когда это необходимо. Это существенно расширяет возможности графических технологий Radeon.

7.4 ATI PowerPlay™

ATI PowerPlay - это технология, снижающая энергопотребление графических процессоров Radeon™. Её ключевая особенность - это энергосберегающие профили, позволяющие регулировать потребление питания когда не используются продвинутые возможности видеокарты и нагрузка на неё минимальна. Такое динамическое управление питанием позволяет скорректировать потребление электроэнергии в зависимости от нагрузки на графический процессор (низкой, средней или высокой), чем существенно повышает эффективность энергопотребления. Например, при использовании электронной почты нагрузка на видеокарту минимальна, что предполагает её работу в режиме низкого потребления энергии, в тоже время для современных игр необходим весь спектр возможностей графики, в этом случае активизируется режим высокого энергопотребления.

Итоги

Подводя итоги, важно отметить, что видеокарт очень много и с каждым годом выходят более новые и совершенные модели. Так что при выборе карточки обязательно нужно решить для себя какие задачи на нее будут возлагаться. Будут ли это только офисные приложения или развлекательный вариант для всей семьи. А лучше всего постараться высказать все свои пожелания продавцу и что бы он подобрал что то подходящее.

Размещено на Allbest.ru