Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Практическая работа №3
Тема работы: Установка видеокарты на материнскую плату
Цель работы: -изучить основные компоненты видео карты
-научится тестировать видеокарту
Теоретическая часть:
Видеокарта предназначена для вывода изображения на монитор, она отвечает за обработку графики. Цены на видеокарты колеблется от 1 тысячи рублей до 30 тысяч, это наверно самая дорогая часть компьютера, так как именно хорошая видеокарта позволит вам насладиться всеми красотами компьютерной графики в играх.
Но покупать самую дорогую не стоит, так как даже карточка среднего класса сможет почти максимально вытянуть современные игры. А та самая дорогая карта через полгода станет средней и цена на нее упадет, тогда можно будет и заменить видеокарту.
Если у вас установлена слабая видеокарта то она не справляется с обработкой графики в играх, и они начинают, дергается, тормозить, да на это влияют и другие комплетующие компьютера: процессор, оперативная память, но именно она видеокарта дает основную производительность.
Из чего состоит видеокарта?
Выходы
Именно здесь располагаются выходы видеокарты. Обратите внимание, что слотовая панель практически каждой карты расширения доступна снаружи корпуса ПК. Поэтому на ней и располагаются все нужные входы и выходы
Многие видеокарты дают несколько (два) выходов, поэтому одновременно можно пользоваться несколькими дисплеями. Существуют разные интерфейсы дисплеев, но, в целом, их подразделяют на цифровые и аналоговые.
Современные дисплеи прошли долгий путь развития от первых электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). ЭЛТ-дисплей использует электронную пушку, которая выстреливает по трём типам мельчайших точек на поверхности экрана, которые, в свою очередь, начинают светиться красным, зелёным или синим цветом. ЭЛТ-мониторы по своей природе аналоговые, поэтому для них цифровой сигнал превращается в аналоговый с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), который размещён на видеокарте. С появлением жидкокристаллических дисплеев (ЖК) потребность в ЦАП исчезла, но этот компонент всё равно присутствует на случай подключения аналоговых ЭЛТ-мониторов.
VGA-выход (D-Sub)
Разъём для подключения аналогового дисплея имеет 15 ножек и чаще всего выкрашен в голубой цвет
Вообще, под сокращением VGA подразумевают определённое разрешение (video graphics array), то есть массив из горизонтальных и вертикальных точек (пикселей). Но в области графического "железа" VGA часто расшифровывают как графический адаптер (video graphics adapter). Соответствующий разъём называют VGA или D-Sub 15. Он предназначается для вывода аналогового сигнала, причём качество такого сигнала может отличаться от одной видеокарты к другой. Дорогие видеокарты используют качественные компоненты, поэтому дают ясную и чёткую картинку даже на высоких разрешениях.
Интерфейс VGA был стандартом до появления цифрового интерфейса DVI (Digital Visual Interface), но он популярен и до сих пор. Выходы D-Sub VGA по-прежнему используются для подключения большинства ЭЛТ-мониторов. Их также можно встретить на большинстве цифровых проекторов и даже на HDTV-телевизорах. Впрочем, для цифровых мониторов мы всё же рекомендуем использовать цифровые интерфейсы.
DVI-выход
DVI расшифровывается как Digital Video/Visual Interface
DVI - стандартный цифровой интерфейс для вывода видео на плоские ЖК-дисплеи (за исключением самых дешёвых моделей). Если ваша видеокарта не старше 2004 года, то, скорее всего, у неё есть DVI-выход. Большинство видеокарт с DVI-выходами поставляются вместе с переходниками, преобразующими сигнал с DVI на VGA/D-Sub. Так что владельцам аналоговых ЭЛТ-мониторов расстраиваться не стоит. Все современные видеокарты дают два DVI-выхода, которые позволяют подключить два дисплея и расширить возможности рабочего стола Windows. Впрочем, два дисплея поддерживает любая комбинация выводов DVI и D-Sub/VGA. Для новых дисплеев с большой диагональю и разрешением, например, для 30" ЖК-панелей Dell и Apple, требуется выход с двухканальным DVI (Dual-Link), который поддерживает "родное" разрешение 2560x1600.
Композитный видео-выход ("тюльпан")
Композитный видео-выход "тюльпан", также известный как разъём RCA (Radio Corporation of America)
Традиционный видео-выход, повсеместно встречающийся у телевизоров и других видеоустройств, например, видеомагнитофонов. Видеосигнал проходит через единственный коаксиальный кабель. В результате мы получаем аналоговый сигнал низкого разрешения, который обычно хорош только для презентаций или игр. Вряд ли стоит читать с подключённого через "тюльпан" телевизора, поскольку качество очень низкое. Впрочем, "тюльпан" подходит для видео стандартного разрешения.
S-Video (или S-VHS)
S-Video обозначает "Super Video" или "Super VHS"
S-Video - ещё один аналоговый интерфейс видео, распространённый в телевизионной индустрии. На телевизор он даёт такой же сигнал низкого разрешения, как и "тюльпан", но цветовая информация разнесена по трём каналам, соответствующим базовым цветам. В итоге мы получаем более качественный сигнал, чем композитный по одному кабелю, но по-прежнему низкое динамическое разрешение. Хотя S-Video превосходит по качеству "тюльпан", стандарт сильно уступает компонентному выходу (Y, Pb, Pr).
Компонентный выход
Компонентные выходы слишком велики, чтобы располагать их на видеокарте, поэтому практически всегда используется переходник. Обычно переходник даёт компонентное видео (первые три разъёма) и звук (последние два разъёма)
Данный стандарт предусматривает три раздельных разъёма типа "тюльпан": "Y", "Pb" и "Pr". Они обеспечивают раздельную цветовую информацию для HDTV (телевидение высокого разрешения). Подобный тип соединения также присутствует на многих цифровых проекторах. Хотя сигнал передаётся в аналоговой форме, его качество вполне можно сравнить с интерфейсом высокого разрешения VGA. Через компонентный интерфейс можно передавать видео высокого разрешения (HD).
HDMI
HDMI расшифровывается как "High Definition Multimedia Interface". Это интерфейс, который обеспечивает передачу видео- и аудио-информации по одному кабелю. HDMI был разработан для телевидения и кино, но и компьютерные пользователи смогут полагаться на HDMI для просмотра видео высокого разрешения.
Выходы HDMI на видеокартах встречаются очень редко, но в будущем они должны стать более популярными. Просмотр видео высокого разрешения через компьютер может потребовать как видеокарты с выходом HDMI, так и монитора с поддержкой HDMI.
Интерфейсы видеокарт
Здесь показан интерфейс видеокарты. Сегодня это AGP или PCI Express
Своей интерфейсной частью видеокарта вставляется в материнскую плату вашего компьютера. По сути, это слот, с помощью которого компьютер и видеокарта обмениваются информацией. Так как на материнской плате обычно присутствует слот какого-либо одного типа, то важно покупать видеокарту, которая будет ему соответствовать. Например, видеокарта PCI Express не будет работать в слоте AGP. Они не только несовместимы физически, но и используют разные протоколы передачи данных.
Самым важным аспектом интерфейса видеокарты является пропускная способность (bandwidth). Термин "пропускная способность" определяет количество информации, которое может пройти через интерфейс за отведённое время. Чем больше пропускной способности даёт интерфейс, тем быстрее может работать видеокарта. По крайней мере, в теории. Но на практике интерфейс значит не так много, как можно было бы подумать.
ISA
ISA расшифровывается как Industry Standard Architecture
Здесь этот интерфейс присутствует только в качестве представителя давней истории, поскольку это самый старый стандарт. Видеокарты с интерфейсом ISA устарели. Сегодня даже материнскую плату со слотом ISA найти очень трудно.
Были 8-битные и 16-битные версии карт ISA. Только последний вариант использовал полностью все контакты (см. фотографию). Карты EISA или Extended ISA позволяли увеличить пропускную способность до ширины 32 бита, кроме того, они поддерживали управление шиной (bus mastering). Но такие карты были слишком дорогие, поэтому они уступили место другим интерфейсам.
PCI
32-битная классическая шина PCI. По сей день она используется для разных стандартов карт расширения
PCI расшифровывается как Peripheral Components Interconnect. В базовом варианте это 32-битная шина, работающая на частоте 33 МГц и обеспечивающая пропускную способность 133 Мбайт/с. Интерфейс PCI заменил ISA и её расширение VL (Vesa Local Bus) в 90-х годах, обеспечив более высокую пропускную способность. PCI является современным стандартом для большинства карт расширения, но видеокарты в своё время отошли от интерфейса PCI на стандарт AGP (а позже и на PCI Express).
Некоторые компьютеры не имеют слотов AGP или PCI Express для модернизации графической подсистемы. Единственной возможностью для них остаётся интерфейс PCI, но видеокарты для него встречаются редко, стоят дорого, да и их производительность оставляет желать лучшего.
PCI-X
PCI-X расшифровывается как "Peripheral Component Interconnect - Extended", то есть перед нами 64-битная шина с пропускной способностью до 4266 Мбайт/с в зависимости от частоты. PCI-X (не путать с PCI Express!) - это первая скоростная модернизация шины PCI Express, но при этом она получила ряд функций, полезных в серверном пространстве. Шина PCI-X не слишком часто встречается в обычных ПК, а видеокарты PCI-X очень редки. Можно установить карту PCI-X в обычный слот PCI, если он поддерживает последнюю версию стандарта (PCI 2.2 или выше), но со стандартом PCI Express PCI-X не совместим.
AGP
Интерфейс AGP: Accelerated Graphics Port.
AGP - интерфейс с высокой пропускной способностью, специально предназначенный для видеокарт. Он базируется на спецификации PCI версии 2.1. В отличие от PCI, которая является общей шиной для нескольких устройств, интерфейс AGP выделен только для видеокарты. В результате AGP даёт многочисленные преимущества по сравнению с шиной PCI. Например, возможность прямой записи или чтения в оперативную память, демультиплексирование, упрощение протоколов передачи данных и повышение тактовых частот.
Интерфейс AGP прошёл через несколько версий, а последней стала AGP 8x со скоростью 2,1 Гбайт/с, которая в восемь раз быстрее начального стандарта AGP со скоростью 266 Мбайт/с (32 бита, 66 МГц). AGP на новых материнских платах уступает место интерфейсу PCI Express, но AGP 8x (и даже AGP 4x) всё же дают достаточную пропускную способность для современных видеокарт. Все карты AGP 8x могут работать как в слотах AGP 4x, так и AGP 8x.
PCI Express
В отличие от ISA, PCI и AGP, стандарт PCI Express является последовательным, а не параллельным. Поэтому число контактов существенно уменьшилось. В отличие от параллельных шин, нужная пропускная способность доступна для каждого устройства. В то время как, например, для PCI пропускная способность разделяется между использующимися картами.
PCI Express позволяет сочетать несколько одиночных линий для увеличения пропускной способности. Слоты PCI Express x1 короткие и маленькие, при этом они дают суммарную скорость 250 Мбайт/с в обоих направлениях (на устройство и от него). PCI Express x16 (16 линий) даёт пропускную способность 4 Гбайт/с в одном направлении или 8 Гбайт/с в сумме. Меньшие варианты слотов PCI Express (x8, x4, x1) для графики не используются. Следует отметить, что механически слот может соответствовать x16 линиям, но логически к нему может быть подведено их меньшее количество. Существует много материнских плат, у которых два слота PCI Express x16 могут работать в режиме x8, что позволяет установить две видеокарты (SLI или CrossFire).
Хотя увеличение пропускной способности - улучшение приятное, индустрия столкнулась с другим препятствием: энергопотреблением. Интерфейс AGP 3.0 (AGP 8x) способен дать питание не больше 41,8 Вт (6 A по линии 3,3 В, 2 A по 5 В, 1 A по 12 В = 41,8 Вт и дополнительные 1,24 Вт по дополнительной линии 3,3 В на 0,375 A). Поэтому видеокарты обзавелись одним 4-контактным гнездом питания (например, ATi Radeon X850 XT PE) или даже двумя (nVidia GeForce 6800 Ultra).
Добавляя 4-контактные разъёмы, производители смогли продлить жизнь интерфейса AGP, поскольку лини дают 6,5 A или 110,5 Вт (12 В + 5 В или 17 В на 6,5 А = 110,5 Вт). В целом же, интерфейс PCI Express стал всё же более простым решением, поскольку он даёт 75 Вт через разъём x16 и дополнительные 75 Вт через 6-контактное гнездо питания, то есть 150 Вт в сумме. PCI Express позволил снять опасения по поводу будущих требований по пропускной способности и энергопотреблению.
Охлаждение
Видеокарты могут потреблять (и, соответственно, выделять) столько же энергии, сколько 150-Вт лампочка. Подобное количество тепла, выделяемое с поверхности одного кремниевого чипа, может легко сжечь кристалл. Поэтому тепло следует своевременно отводить с помощью стабильных и мощных кулеров. Без систем охлаждения графический процессор или память могут перегреться, что приведёт к "повисанию" компьютера, а в худшем случае даже к выходу видеокарты из строя.
Охлаждение может осуществляться как пассивно с помощью теплопроводящих материалов и радиаторов, так и активно, если работает вентилятор. Но в последнем случае придётся довольствоваться повышенным уровнем шума.
Радиаторы
Под словом "радиатор" (heatsink) обычно понимают пассивное охлаждение. Радиатор понижает температуру чипа, к которому он подключён, благодаря отводу тепла и повышению площади теплообмена с воздухом. Для этой цели радиаторы обычно используют рёбра. Их можно найти на графических процессорах, а также на чипах памяти.
Тепловые трубки
Видеокарты с пассивным охлаждением часто используют тепловые трубки. Эта модель Radeon X1600 от Asus оснащена двумя тепловыми трубками, передающими тепло на радиатор на обратной стороне карты.
Чем больше поверхность радиатора, тем лучше будет отвод тепла (часто с помощью вентилятора). Но иногда непосредственно на самом чипе сложно установить большой радиатор из-за ограниченного свободного места. Некоторые чипы настолько компактны, что громоздкий вентилятор не будет правильно работать из-за слишком малой контактной площади. В таких случаях помогают тепловые трубки, поскольку они значительно увеличивают теплопередачу от нагреваемого участка к радиатору. К чипу прикладывается пластина из материала с высокой теплопроводностью. А уже к ней прикрепляется тепловая трубка, которая отводит тепло к радиатору на другом своём конце. И там уже тепло легко можно рассеять.
Тепловые трубки позволяют подсоединять к небольшим устройствам крупные системы охлаждения, обеспечивающие хороший отвод тепла даже от компактных компонентов. Включая графические процессоры (GPU) и центральные процессоры (CPU).
Сегодня на рынке можно найти немало кулеров процессоров с тепловыми трубками, но эта технология постепенно распространяется и на кулеры видеокарт.
Кулеры (радиатор + вентилятор)
Вентилятор в середине видеокарты сразу же указывает на активное охлаждение, поскольку здесь есть движущиеся части
В большинстве случаев кулер видеокарты представляет собой радиатор с прикреплённым вентилятором, который продувает воздух вдоль поверхности радиатора, таким образом отводя тепло. Кулеры видеокарт чаще всего охлаждают графический процессор, поскольку это самый горячий компонент видеокарты. Сегодня на рынке можно найти немало кулеров для видеокарт, которые можно установить вместо штатных вариантов. Часто кулеры видеокарты называют VGA-кулеры.
Но VGA-кулеры зачастую охлаждают не только графический процессор, но и чипы видеопамяти.
Однослотовые кулеры
Хороший однослотовый кулер. Он закрывает как графический процессор, так и чипы памяти. Но кулер и видеокарта вписываются в один слот ПК
Если VGA-кулер достаточно компактный и не заходит в область соседнего слота, то видеокарта не будет мешать другим картам расширения. Такие кулеры называют однослотовыми.
Двухслотовые кулеры
Если VGA-кулер большой и не позволяет установить другую карту в соседний слот, то его называют двухслотовым. Чаще всего двухслотовые кулеры выбрасывают горячий воздух через заднюю панель ПК наружу через второй слот. Такой подход не позволяет горячему воздуху накапливаться внутри корпуса ПК, повышая внутреннюю температуру. Чаще всего в подобных системах используется радиальный вентилятор, который выдувает воздух вбок, а не вниз.
Графический процессор
Современные видеокарты обладают своим встроенным процессором (ядром), мощность которого тоже исчисляется, как и у центрального процессора в мегагерцах.
Его задача снять нагрузку по обработки графики с центрального процессора и взять эту задачу на себя, то есть чем больше частоты, мегагерц у ядра видеокарты тем быстрее она обрабатывает графику, следовательно, шустрее работают игры.
Графический процессор - это самая важная часть видеокарты. Практически все аппаратные спецификации, будь то пиксельные конвейеры, вершинные блоки и частоты относятся к архитектуре и возможностям графического процессора. Оставшиеся же спецификации касаются видеопамяти, которая работает вместе с графическим процессором, дабы выдать максимальную производительность в таких приложениях, как игры.
Видеопамять
Видеопамять на карте обычно располагается рядом с графическим процессором, чтобы дорожки были максимально короткими. Это нужно для того, чтобы достичь высоких тактовых частот
Видеокарта также обладает памятью, видеопамятью, с помощью которой она хранит в себе текстуры, обработанные части графики, видеопамять опять же исчисляется в мегабайтах, гигабайтах.
Чем больше памяти, тем лучше, но так бывает не всегда, про эту зависимость я думаю, напишу отдельную статью. Память видеокарте дает возможность каждый раз не обрабатывать то, что недавно обработала тем самым увеличить производительности.
У памяти опять же есть частота её работы, то есть скорость записи и извлечение из неё информации, измеряется она в мегагерцах, чем больше частоты, тем быстрее происходит запись и чтение информации из видеопамяти.
Если графический процессор можно назвать "сердцем" видеокарты, то память - это источник жизненной силы. Прекрасный процессор может потерять всю свою силу из-за медленной или неэффективной памяти. И проявить себя в полной красе в паре с высокопроизводительной памятью с широкой и быстрой шиной.
Чипы памяти (обычно их бывает от двух до восьми) чаще всего располагаются на видеокарте вокруг или по одну сторону от графического процессора. Они выглядят как маленькие чёрные прямоугольники или квадраты равного размера.
Во многих случаях на чипы памяти радиаторы не устанавливаются, поэтому их легко можно заметить на видеокарте. Но иногда к чипам памяти прикрепляется радиатор, либо они закрываются общим с GPU кулером, охлаждающим как графический процессор, так и память.
Современные видеокарты, как правило, оснащаются 128, 256 или 512 Мбайт памяти, причём используется как память DDR2, так и GDDR3. Чем больше будет памяти на видеокарте, тем больше графических данных (как правило, текстур), можно сохранять локально, то есть за ними не нужно будет обращаться в память компьютера. А ведь подобные обращения - серьёзное "узкое место".
Впрочем, объём - это далеко не всё. Часто дешёвые или массовые видеокарты оснащают большим количеством памяти, чтобы они быстрее продавались. Если современные модели видеокарт используют шину памяти 128 или 256 бит шириной, то некоторые дешёвые и даже средние по цене карты оснащены всего лишь 64-битной шиной. Представьте себе две видеокарты с равными частотами, одна из которых использует 128-битную шину, а вторая - 64-битную. Первая будет передавать за единицу времени в два раза больше данных, чем карта с 64-битной шиной. Современные игры требуют, чтобы рабочие данные хранились в видеопамяти. И если они не будут своевременно поступать к графическому процессору (в случае узкой шины), то он будет простаивать, а игра - ощутимо "тормозить".
Если вам придётся выбирать между двумя видеокартами, которые различаются тактовыми частотами, объёмом памяти и шириной шины, то всегда выбирайте меньший объём с более широкой шиной. Конечно, если вы получите при этом быструю память и/или скоростной графический процессор. Это того стоит. Мы не будем вдаваться в детали, но в играх вы получите превосходные результаты.
Технологии видеокарт
В первой части нашего руководства по видеокартам для начинающих пользователей мы рассмотрели ключевые компоненты: интерфейсы, выходы, систему охлаждения, графический процессор и видеопамять. Во второй части мы поговорим о функциях и технологиях видеокарт.
Словарик базовых графических терминов
Частота обновления (Refresh Rate)
Как в кинотеатре или на телевизоре, ваш компьютер симулирует движение на мониторе, выводя последовательность кадров. Частота обновления монитора указывает на то, сколько раз в секунду на экране будет обновляться картинка. Например, частота 75 Гц соответствует 75 обновлениям в секунду.
Если компьютер обрабатывает кадры быстрее, чем может выводить монитор, то в играх могут появиться проблемы. Например, если компьютер просчитывает 100 кадров в секунду, а частота обновления монитора составляет 75 Гц, то из-за накладок монитор может выводить только часть картинки за период своего обновления. В итоге появляются визуальные артефакты.
В качестве решения можно включить V-Sync (вертикальную синхронизацию). Она ограничивает число выдаваемых компьютером кадров до частоты обновления монитора, предотвращая появление артефактов. Если включить V-Sync, то число просчитываемых в игре кадров никогда не превысит частоту обновления. То есть при 75 Гц компьютер будет выводить не более 75 кадров в секунду.
Пиксель (Pixel)
Слово "Pixel" расшифровывается как "picture element" - элемент изображения. Он представляет собой крошечную точку на дисплее, которая может светиться определённых цветом (в большинстве случаев оттенок выводится сочетанием трёх базовых цветов: красного, зелёного и синего). Если разрешение экрана составляет 1024x768, то на нём можно заметить матрицу из 1024 пикселей по ширине и 768 пикселей по высоте. Все вместе пиксели и составляют изображение. Картинка на экране обновляется от 60 до 120 раз в секунду, в зависимости от типа дисплея и данных, выдаваемых выходом видеокарты. ЭЛТ-мониторы обновляют дисплей строчка за строчкой, а плоские ЖК-мониторы могут обновлять каждый пиксель по отдельности.
Вершина (Vertex)
Все объекты на 3D-сцене состоят из вершин. Вершина - точка в трёхмерном пространстве с координатами X, Y и Z. Несколько вершин можно сгруппировать в полигон: чаще всего это треугольник, но возможны и более сложные формы. Затем на полигон накладывается текстура, что позволяет объекту выглядеть реалистично. 3D-куб, показанный на иллюстрации выше, состоит из восьми вершин. Более сложные объекты имеют кривые поверхности, которые на самом деле состоят из очень большого числа вершин.
Текстура (Texture)
Текстура - это просто 2D-картинка произвольного размера, которая накладывается на 3D-объект, чтобы симулировать его поверхность. Например, наш 3D-куб состоит из восьми вершин. До наложения текстуры он выглядит как простая коробка. Но когда мы нанесём текстуру, то коробка становится окрашенной.
Шейдер (Shader)
Пиксельные программы-шейдеры позволяет видеокарте выдать впечатляющие эффекты, например, как эту воду в Elder Scrolls: Oblivion
Сегодня существует два вида шейдеров: вершинные и пиксельные. Вершинные программы-шейдеры могут изменять или трансформировать 3D-объекты. Пиксельные программы-шейдеры позволяют менять цвета пикселей на основе каких-либо данных. Представьте себе источник света на 3D-сцене, который заставляет светиться освещаемые объекты ярче, и в то же время, приводит к отбрасыванию тени на другие объекты. Всё это реализуется с помощью изменения цветовой информации пикселей.
Пиксельные шейдеры используются для создания сложных эффектов в ваших любимых играх. Например, код шейдера может заставить пиксели, окружающие 3D-меч, ярче светиться. Ещё один шейдер может обработать все вершины сложного 3D-объекта и симулировать взрыв. Разработчики игр всё чаще прибегают к помощи сложных программ-шейдеров для создания реалистичной графики. Практически любая современная игра с богатой графикой использует шейдеры.
С выпуском следующего интерфейса прикладного программирования (API, Application Programming Interface) Microsoft DirectX 10 на свет выйдет третий тип шейдеров под названием геометрические шейдеры. С их помощью можно будет ломать объекты, модифицировать и даже уничтожать их в зависимости от требуемого результата. Третий тип шейдеров можно будет точно так же программировать, как и первые два, но роль его уже будет другой.
Скорость заполнения (Fill Rate)
Очень часто на коробке с видеокартой можно встретить значение скорости заполнения. В принципе, скорость заполнения указывает на то, с какой скорость графический процессор может выдавать пиксели. У старых видеокарт можно было встретить скорость заполнения треугольников (triangle fill rate). Но сегодня выделяют два типа скорости заполнения: пиксельную (pixel fill rate) и текстурную (texture fill rate). Как уже говорилось, пиксельная скорость заполнения соответствует скорости выдачи пикселей. Она рассчитывается как число растровых операций (ROP), помноженное на тактовую частоту.
Текстурную скорость заполнения ATi и nVidia считают по-разному. nVidia считает, что скорость получается умножением числа пиксельных конвейеров на тактовую частоту. А ATi умножает число текстурных блоков на тактовую частоту. В принципе, оба способа корректны, поскольку nVidia использует по одному текстурному блоку на блок пиксельных шейдеров (то есть по одному на пиксельный конвейер).
С учётом данных определений позвольте двинуться дальше и обсудить наиболее важные функции графического процессора, что они делают и почему они столь значимы.
Архитектура графического процессора: функции
Реализм 3D-графики очень сильно зависит от производительности видеокарты. Чем больше блоков пиксельных шейдеров содержит процессор и чем выше частота, тем больше эффектов можно наложить на 3D-сцену, чтобы улучшить её визуальное восприятие.
Графический процессор содержит много различных функциональных блоков. По количеству некоторых компонентов можно оценить, насколько графический процессор мощный. Перед тем, как двигаться дальше, позвольте рассмотреть самые важные функциональные блоки.
Вершинные процессоры (блоки вершинных шейдеров)
Как и блоки пиксельных шейдеров, вершинные процессоры выполняют код программ-шейдеров, которые касаются вершин. Поскольку больший бюджет вершин позволяет создавать более сложные 3D-объекты, производительность вершинных процессоров очень важна в 3D-сценах со сложными объектами или с большим их количеством. Впрочем, блоки вершинных шейдеров всё же не так очевидно влияют на производительность, как пиксельные процессоры.
Пиксельные процессоры (блоки пиксельных шейдеров)
Пиксельный процессор - это компонент графического чипа, выделенный на обработку пиксельных программ-шейдеров. Эти процессоры выполняют вычисления, касающиеся только пикселей. Поскольку пиксели содержат информацию о цвете, пиксельные шейдеры позволяют достичь впечатляющих графических эффектов. Например, большинство эффектов воды, которые вы видели в играх, создаётся с помощью пиксельных шейдеров. Обычно число пиксельных процессоров используется для сравнения пиксельной производительности видеокарт. Если одна карта оснащена восемью блоками пиксельных шейдеров, а другая - 16 блоками, то вполне логично предположить, что видеокарта с 16 блоками будет быстрее обрабатывать сложные пиксельные программы. Также следует учитывать и тактовую частоту, но сегодня удвоение числа пиксельных процессоров эффективнее по энергопотреблению, чем удвоение частоты графического чипа.
Унифицированные шейдеры
Унифицированные (единые) шейдеры ещё не пришли в мир ПК, но грядущий стандарт DirectX 10 как раз опирается на подобную архитектуру. То есть структура кода вершинных, геометрических и пиксельных программ будет единая, хотя шейдеры будут выполнять разную работу. Новую спецификацию можно посмотреть в Xbox 360, где графический процессор был специально разработан ATi для Microsoft. Будет весьма интересно увидеть, какой потенциал несёт новый DirectX 10.
Блоки наложения текстур (Texture Mapping Unit, TMU)
Текстуры следует выбрать и отфильтровать. Эта работа выполняется блоками наложения текстур, которые работают совместно с блоками пиксельных и вершинных шейдеров. Работа TMU заключается в применении текстурных операций над пикселями. Число текстурных блоков в графическом процессоре часто используется для сравнения текстурной производительности видеокарт. Вполне разумно предположить, что видеокарта с большим числом TMU даст более высокую текстурную производительность.
Блоки растровых операций (Raster Operator Unit, ROP)
Процессоры растровых операций отвечают за запись пиксельных данных в память. Скорость, с которой выполняется эта операция, является скоростью заполнения (fill rate). В ранние дни 3D-ускорителей число ROP и скорость заполнения являлись очень важными характеристиками видеокарт. Сегодня работа ROP по-прежнему важна, но производительность видеокарты уже не упирается в эти блоки, как было раньше. Поэтому производительность (и число) ROP уже редко используется для оценки скорости видеокарты.
Конвейеры
Конвейеры используются для описания архитектуры видеокарт и дают вполне наглядное представление о производительности графического процессора.
Конвейер нельзя считать строгим техническим термином. В графическом процессоре используются разные конвейеры, которые выполняют отличающиеся друг от друга функции. Исторически под конвейером понимали пиксельный процессор, который был подключён к своему блоку наложения текстур (TMU). Например, у видеокарты Radeon 9700 используется восемь пиксельных процессоров, каждый из которых подключён к своему TMU, поэтому считают, что у карты восемь конвейеров.
Но современные процессоры описать числом конвейеров весьма сложно. По сравнению с предыдущими дизайнами, новые процессоры используют модульную, фрагментированную структуру. Новатором в этой сфере можно считать ATi, которая с линейкой видеокарт X1000 перешла на модульную структуру, что позволило достичь прироста производительности через внутреннюю оптимизацию. Некоторые блоки процессора используются больше, чем другие, и для повышения производительности графического процессора ATi постаралась найти компромисс между числом нужных блоков и площадью кристалла (её нельзя очень сильно увеличивать). В данной архитектуре термин "пиксельный конвейер" уже потерял своё значение, поскольку пиксельные процессоры уже не подключены к собственным блокам TMU. Например, у графического процессора ATi Radeon X1600 есть 12 блоков пиксельных шейдеров и всего четыре блока наложения текстур TMU. Поэтому нельзя говорить, что в архитектуре этого процессора есть 12 пиксельных конвейеров, как и говорить, что их всего четыре. Впрочем, по традиции пиксельные конвейеры всё ещё упоминают.
С учётом сказанных допущений, число пиксельных конвейеров в графическом процессоре часто используют для сравнения видеокарт (за исключением линейки ATi X1x00). Например, если взять видеокарты с 24 и 16 конвейерами, то вполне разумно предположить, что карта с 24 конвейерами будет быстрее.
Видеоадаптеры
На всех современных материнских платах разъем для установки видео первый, т.е. самый верхний, если материнская плата установлена в корпус, а корпус стоит вертикально. Цвет разъема также отличается от цвета остальных разъемов. На рисунке 1 он коричневого цвета. На некоторых материнских платах возможно наличие на разъеме видео специальной защелки, которая удерживает адаптер (рис. 2).
Ход работы:
Удалите с задней стенки корпуса заглушку. Она либо выламывается, либо откручивается винт ее удерживающий.
Положите корпус на бок, так, как лежала материнская плата во время установки процессора и памяти. Поставьте видеоадаптер в разъем, совместите вырез на плате с ключом в самом разъеме. Поставьте большие пальцы рук так, как показано на рисунке 2.
Установка видеоадаптера
Аккуратно, но с некоторым усилием, одинаковым на обе руки, надавите на адаптер. Старайтесь не двигать адаптер в горизонтальной плоскости, только вертикально вниз. После того, как адаптер войдет в разъем до упора обязательно прикрутите его винтом к корпусу. Если этого не сделать, то со временем адаптер может выйти из разъема (из-за подключения-отключения кабеля монитора) и компьютер перестанет включаться.
Теперь можно установить остальные адаптеры, если таковые есть. На рисунке 4 показан компьютер со всеми установленными адаптерами.
Все адаптеры
Все остальные адаптеры устанавливаются также, как видеоадаптер. Возьмите себе в привычку сразу прикручивать вставленный адаптер винтом. На рисунке 4 пустые слоты, где не установлено адаптеров (сразу под видео) закрыты заглушками. Заглушки препятствуют поступлению или выходу в/из корпуса воздуха, что имеет важное значение при создании системы охлаждения. На рисунке открыт только один слот для установки в него последнего адаптера
Протестируйте видеокарту с помощью программы 3DMark
3dMark является одним из наиболее распространенных тестов/бенчмарков видеокарт в мире ПК. Данный тест выпускается компанией Furthermark, которая уже не первый год занимает лидирующие позиции в производстве различных тестов и бенчмарков ПК. Помимо тестовой программы (бенчмарка) 3dMark, компания Furthermark анонсировала мировой компьютерной общественности комплексный тест компьютера PCMark, тест мобильных устройств 3DMark Mobile и другие. В этой статье я расскажу начинающим пользователям, как пользоваться бенчмарком 3DMark, а также как тестировать видеокарту.
Как установить тест видеокарт 3DMark
Установка теста (бенчмарка) 3DMark ничем не отличается от установки обычных программ и выполняется при помощи мастера установки.
Первое окно, как обычно, несет информативный характер и рассказывает вам об устанавливаемом тесте видеокарт. Далее выбираете путь установки и дожидаетесь завершения процесса копирования файлов и внесения необходимых записей в системный реестр.
После установки программы, вам будет предложено ввести купленный лицензионный код. Если вы еще не приобрели программу, вы сможете пользоваться ограниченной версией, которая не позволяет регистрировать результаты тестов видеокарт и изменять настройки бенчмарка. Когда все будет готово, жмите Next и запускайте программу по ярлыку с Рабочего стола.
Как тестировать видеокарту в 3DMark
Для начала, давайте определимся, зачем вообще тестировать видеокарту? Тестировать видеокарту бенчмарком 3DMark можно по разным причинам:
Необходимо выявить дефект или проверить его наличие
Необходимо сравнить результаты теста 3DMark с показателями другой видеокарты
Необходимо сравнить результаты тестов на разных конфигурациях или с разгоном/без разгона
Просто хочется похвастаться уровнем видеокарты или посмотреть красивые мультики
Мы перечислили основные нужды тестирования видеокарты в тесте/бенчмарке 3DMark. Можно приступить к началу тестов видеокарты.
Для запуска тестов видеокарты по-умолчанию, достаточно просто нажать кнопку Run 3DMark. После этого в полноэкранном режиме запустятся все необходимые тесты видеокарты, после прохождения которых откроется окно результатов. Количество баллов, в выдуманной валюте 3DMarks, покажет насколько хорошо ваша видеокарта справилась с результатами всех тестов.
Для просмотра более детальной статистики жмите кнопку Details.
Подробная статистика предоставляет полный отчет по набранным баллам различных тестов 3DMark, из которых тестами непосредственно видеокарты являются GameTests, а CPU Tests - тесты процессора, соответственно.
Итак, наиболее полезным назначением теста видеокарты 3DMark остается проверка на заводские дефекты комплектующей. То есть, при помощи этого теста видеокарты, мы с легкостью сможем определить наличие графического мусора или, так называемых, артефактов видеокарты, то есть брака графической памяти видеокарты. Если ваша видеокарта неисправна, во время прохождения теста вы заметите странные разноцветные полосы или точки на экране. Будьте бдительны, и при малейших неполадках или подозрениях несите видеокарту в сервисный центр. Зависания при тестировании видеокарты в 3DMark также обозначают ее неисправность, поэтому не уходите далеко во время тестирования.
Настройка теста видеокарт 3DMark
Мы рассмотрели только тестирование по-умолчанию, однако иногда необходимо самостоятельно задать программе выполнение только необходимых тестов. Для этого нам необходимо приобрести лицензионную версию программы.
Обратите внимание, что окно программы условно разделено на 3 колонки: Tests, Settings, System.
Первая колонка показывает информацию о выбранных тестах видеокарты, которые вы всегда сможете изменить, нажав кнопку Select.
В открывшемся окне отметьте галочками необходимые тесты и нажмите ОК. Готово, теперь 3DMark выполнить только отмеченные ранее тесты видеокарты и покажет результат именно по ним.
Вторая колонка, Settings, позволит настроить тестирование видеокарты, жмите Change.
В этом окне вы можете изменить разрешение экрана, включить или выключить фильтрацию текстур и антиалиасинг, но эти настройки не для начинающих пользователей ПК, поэтому советую оставить их по-умолчанию.
Отчет должен содержать:
1. Описание хода проведения работы, результатов работы по установке компонентов системного блока.
2. Ответы на вопросы
Контрольные вопросы
1. Чем отличается интерфейс PCI от интерфейса ISA?
2. Сравните два порты видекарты.