Что такое система питания видеокарты
Видеокарта, иначе графический ускоритель или видеочип, отвечает за вывод графической информации на экран компьютера. Чтобы ориентироваться в многообразии моделей и не переплачивать за бренд, давайте разберемся, какие характеристики важны для производительности, что означают параметры видеокарты, какая модель подойдет для игр, а какая идеальна для рендеринга.
Объем и тип видеопамяти
С объемом все просто: чем больше его, тем легче будет прогружаться графика в играх и приложениях. Чтобы беспрепятственно серфить по сети и редактировать картинки в Paint достаточно 1 Гб видеопамяти.
У видеокарты есть тип памяти. Чем выше поколение памяти, тем больше объем данных, который обрабатывает карта, скорость загрузки и ниже энергопотребление.
Чтобы купить современную видеокарту нужно знать только два типа памяти:
GDDR — наиболее распространенный тип, который использует несколько поколений:
- GDDR3 — бюджетный, подойдет для офисных задач и домашнего использования;
- GDDR5 — наиболее распространенный тип с высокой скоростью передачи данных, подходит для большинства современных игр;
- GDDR6 — максимально возможный стандарт для современных видеокарт со скоростью передачи в 1,5 раза больше предыдущего.
HBM — редкий тип памяти со значительно повышенной пропускной способностью. Новое поколение HBM2 используют в топовых видеокартах для игр в виртуальной реальности, поддержки 4K-изображения, серверов и рабочих станций.
Важно! Оперативная память компьютера имеет похожую маркировку. Например, DDR2 или DDR4. Но тип видеопамяти никак не зависит от типа оперативной памяти, они могут отличаться и никаких проблем из-за этого не будет.
Чтобы выбрать подходящую видеокарту:
- Проверьте, хватит ли в системном блоке места для видеокарты.
- Выберите производителя — AMD или NVIDIA и вендора.
- Посмотрите, есть ли в вашем блоке питания нужные разъемы: 6 pin или 8 pin.
- Посмотрите, есть ли на вашей материнской плате разъем PC-E.
- Проверьте, какие разъемы нужны для подключения вашего монитора к видеокарте.
- Подберите нужный объем и тип видеопамяти. Чем серьезнее задачи будет решать видеокарта, тем больше памяти нужно.
- Чем выше разрядность и тактовая частота видеочипа, тем больше его производительность. Если выбираете карту для игр или работы с графикой, то разрядность будет от 128 bit, тактовая частота от 950 МГц.
- Видеокарта для игр должна поддерживать DirectX и OpenGL.
- Если планируете добавить в систему еще одну видеокарту, проверьте, чтобы на материнской плате был дополнительный слот, а карта поддерживала технологию SLI или Crossfire.
Надеемся, что инструкция ответила на все ваши вопросы. Пишите в комментариях, помогла ли вам статья и с какими трудностями вы столкнулись, когда покупали «железо» для ПК. Ставьте лайки и подписывайтесь на новые статьи в MyGadget!
Современные видеокарты имеют на борту сложную систему электропитания графического процессора. Во многом она похожа на систему питания центрального процессора на материнской плате.
Сердцем этой схемы является 3-х фазный ШИМ контроллер, управляемый программно. Если сказать точнее, то им можно управлять посредством оверклокингового софта. Подняв в программе значение напряжения на ГПУ мы можем разогнать графический процессор. Увеличив значение слишком много, можно спалить ГПУ :)
На рисунке ниже изображена схема преобразователя на 3-х транзисторах MOSFET и драйвере. Эти транзисторы n канальные, обладают малым сопротивлением в открытом канале Сток Исток . Мосфет транзисторы способны пропустить ток более 30 Ампер. Драйвером управляет ШИМ контроллер.
Микросхема драйвера имеет вход разрешения работы, служащий для блокировки преобразователя внешней схемой при перегрузке или перегреве видеокарты.
Графический процессор питается от 3-х преобразователей, входное напряжение на которых 12 Вольт а выходное 1.05 Вольт.
На скриншоте изображена осциллограмма 2-х "лучей" сигналов на входах (затворах) полевых транзисторов VT1 и VT4
Когда открыт верхний ключ, ток протекает через дроссель L1 в нагрузку. Когда микросхема драйвера выключает верхний ключ, он закрывается и через малый промежуток времени DT открываются нижние ключи и ток протекает через транзисторы VT4 и VT5 .
Время DT необходимо для исключения вероятности состояния одновременно открытых транзисторов верхнего и нижнего плеча. В этом случае произошел бы пробой верхнего. Это самая опасная ситуация - при этом 12 В пойдет в 1 Вольтовый ГПУ, вызвав его повреждение.
С каждого канала преобразователей снимается сигнал обратной связи, сообщающий ШИМ контроллеру о текущем уровне напряжения на выходе преобразователя.
При превышении заданной температуры , по сигналу с терморезистора, логическая схема отправляет в драйвер сигнал запрещения работы, и конвертер закрывает оба ключа, переходя в режим защиты.
Наиболее частые неисправности схемы питания процессора видеокарт - пробой одного или нескольких транзисторов, как следствие возможен выход из строя ГПУ , неисправность ШИМ контроллера.
Возможно некоторые из вас глядя на свою видеокарту, задумывались как она работает. Сейчас попробуем разобраться!
Для начала нужно узнать из чего она состоит:
- Графический процессор
- Видеопамять
- Видеоконтроллер
- Цифро-аналоговый преобразователь
- Постоянное запоминающее устройство
- Интерфейсы подключения
- Система охлаждения
Звучит сложно, но сейчас разберём всё отдельно.
Плюсы и минусы встроенной видеокарты
Есть вариант комфортно работать на встроенной видеокарте с «тяжелыми» графическими приложениями типа Photoshop, но для этого обзаведитесь оперативной памятью не менее 8 Гб, а лучше все 16.
Дискретная видеокарта — графический ускоритель на отдельной плате, который имеет собственную память. Он выделяет много тепла и поэтому поставляется со встроенной системой охлаждения. Из-за этого в собранном виде корпус видеокарты имеет большие габариты и комплектуется только в персональные компьютеры.
Есть вариант упрощенной дискретной видеокарты, которая создана специально для ноутбуков и бюджетных ПК. У нее нет собственного корпуса и вентилятора и она распаяна на материнской плате рядом с процессором. От встроенной отличается тем, что имеет собственный набор памяти и не тратит оперативную.
Дискретная видеокарта нужна для геймера, веб-дизайнера, проектировщика, ретушера, мастера видеомонтажа и 3D-рендеринга. Вся память видеокарты будет задействована в графических задачах, а оперативная память будет работать с браузером и системными файлами.
Цена современного графического ускорителя заходит за 100 000 рублей, но для игр подойдут карты от 20 000 р. Перед покупкой решите, для каких задач он вам нужен, чтобы не переплачивать за лишнюю мощность или наоборот — не взять слишком слабую. Если производительности видеокарты не хватит для текущей задачи, то снизится частота кадров и плавность картинки.
Тактовая (штатная) частота видеочипа
Чем выше частота, тем больше задач выполняет графический ускоритель за единицу времени. Информацию о тактовой частоте можно узнать в графе инструкции «Частота GPU базовая (MHz)».
Для нетребовательных систем подойдет штатная частота до 950 МГц.
Наиболее популярный средний сегмент 950-1350 МГц.
У высокопроизводительных чипов показатель обычно не превышает 1800 МГц, потому что высокая частота потребляет больше энергии и требует серьезной системы охлаждения.
Видеоразъемы
В наше время есть переходники для любых разъемов, но, чтобы не покупать дополнительные «приблуды» заранее проверьте, какие разъемы вам необходимы:
VGA (D-Sub) — устаревший аналоговый разъем для бюджетных мониторов, проекторов и игровых консолей.
DVI — более современный разъем для мониторов в нескольких вариантах: DVI-I, DVI-A и DVI-D. Маркировка на обратной стороне монитора подскажет, какой тип разъема вам необходим.
HDMI — распространенный цифровой выход от монитора, способный передавать многоканальный аудиосигнал. HDMI 2.0 есть на большинстве современных видеокарт.
DisplayPort — самый популярный выход, который имеет переходники для всех видеоразъемов. Обычно на видеокарте установлено несколько DisplayPort для разных мониторов или устройств.
Система охлаждения
Как и процессор, видеокарта нагревается во время работы, и требует принудительного охлаждения. Некоторые устаревшие и неигровые ускорители охлаждаются пассивно, но такая система практически не встречается. Обычно над рабочей платой установлено от одного до трех вентиляторов, которые отводят лишнее тепло. В режиме бездействия кулеры отключаются.
Популярность набирает водяное охлаждение. Но даже бюджетные системы стоят от 5-7 тысяч рублей.
Чтобы охлаждение работало эффективно, перед вентиляторами должно быть свободное пространство в 5-10 см.
Охлаждение
Не менее важным моментом является охлаждение устройства. Как уже было сказано – видеокарта очень требовательна к энергии, потому она больше всего склонна к перегреву. Чтобы избежать подобного существуют разные типы охлаждений. Есть пассивный, он нацелен на то, чтобы поглощать и рассеивать энергию. Активный, в свою очередь, это привычные нам кулеры или система водного охлаждения.
Два вида карт: дискретная и встроенная
Начнем с того, что есть видеокарта встроенная, а есть дискретная.
Встроенная или интегрированная видеокарта — это графический ускоритель, который встроен напрямую в процессор. У него нет собственной памяти, поэтому, когда вы запускаете игры, чип использует ресурсы оперативной памяти. Это значительно тормозит работу браузера и системные процессы.
Интегрированный ускоритель используется в большинстве ноутбуков из-за небольшого размера и в бюджетных ПК из-за дешевизны. Его нельзя купить или заменить отдельно от центрального процессора.
Интегрированный видеочип подойдет тем, кто использует офисные приложения, простые графические редакторы, браузерные игры и серфит в сети.
Видеопамять
Работа видеокарты сосредоточена на постоянном выводе цифрового изображения на экран. Существует необходимость в сохранении выводящейся, а также остающейся за пределами экрана информации. Это задача возложена на видеопамять карты.
Память видеокарты по своим свойствам похожа на оперативную память компьютера.
Зачастую память карты используют для маркетинга, особенно в слабых (не игровых и не профессиональных) видеокартах. Кричащие 4 гб памяти почему-то сразу вызывают доверие у неподготовленного покупателя. Но один и тот же объём памяти радикально отличается на разных видеоадаптерах, если говорить о реальной производительности в требовательных задачах и современных играх. Например, даже самая бюджетная из игровых видеокарт nVidia GTX 1050 с двумя гигабайтами памяти во всех задачах покажет себя лучше, чем любой представитель карт серии GT.
Объём видеопамяти – важный, но не ключевой показатель.
Видеопамять в основном делается по стандарту GDDR. В наше время, у пользователей зачастую можно обнаружить память типа GDDR5. Ранее была распространена GDDR3.
Очевидно, что чем выше цифра, тем лучше, так как в каждой новой версии были ряды изменений, которые увеличивали пропускную способность и скорость тактовой частоты. Сейчас среди активных разработчиков можно заметить AMD, Hynix и Qimonda.
Очень важным элементом является шина памяти видеокарты и ее пропускная способность. Именно она гоняет информацию между процессором графического адаптера и его памятью. Частота памяти и шина влияют на производительность видеокарты. Частота измеряется в Мгц (мегагерцах), и чем больше она, тем быстрее работает память. Шина измеряется в bit, от 64 – до 448 bit. Чем “шире” шина, тем быстрее память взаимодействует с графическим процессором (GPU).
Самый распространенный размер шины – 128bit. Однако топовый уровень – это 256 и 384. Благодаря размеру шины и тактовой частоте, в принципе, и строится ее пропускная способность. Чем выше эти показатели, тем быстрее графический процессор обменивается данными с видеопамятью.
Частота
Одна из важнейших характеристик графического процессора – тактовая частота. С ней всё просто. Она измеряется в мегагерцах и чем выше его показатель, тем быстрее идет обработка информации. Частота современных видеокарт достигает отметки в 1000-1400 Мгц.
s-Video
S-Video – это так же аналоговый разъем, который часто можно встретить на телевизорах и редко на видеокартах. Качество его хуже, чем у VGA, однако его кабель достигает 20 метров, все еще сохраняя при этом хорошую картинку. Информация передается трёхканально.
DVI обогнал всем известный VGA тем, что приобрел способность передавать цифровой сигнал. Этот разъем уже более знаком современному миру, так как благодаря нему можно подключать мониторы, уже, высокого разрешения, чего нельзя было раньше. Длина его кабеля достигает 10 метров, однако это уже не влияет на качество выводимого изображения. Благодаря своей уникальности, он вмиг приобрел популярность среди другого оборудования, по типу проекторов и прочего. Бывает трех видов: только цифровой DVI-D , весьма редкий – аналоговый DVI-A и совмещающий два прошлых DVI-I. Благодаря специальным переходникам может подключаться к монитору, который имеет лишь разъем VGA.
HDMI имеет несколько преимуществ перед DVI. Главной его особенностью является то, что кроме видео канала, у него так же имеется и аудио. Благодаря этому достиг большой популярности среди известных компаний, получив поддержки. Также из плюсов можно отметить его компактность и отсутствие креплений, которые наблюдаются у DVI. К тому же, кроме видеокарты, он отлично «сотрудничает» с другими устройствами.
Q: Какие контроллеры напряжения используются на материнских платах и видеокартах? Где скачать документацию к ним? Сколько фаз они поддерживают? Какие контроллеры напряжения поддерживают управление через шину I2C или SMBus (например, для реализации программного вольтмода)?
A: Ответы на все эти вопросы вы найдете в этой таблице:
MSI N260GTX Lightning (non-reference)
MSI N275GTX Lightning (non-reference)
MSI R4890 Cyclone (non-reference)
ASUS ENGTS450 DirectCU TOP (non-reference)
Radeon HD6870 (reference)
GeForce GTX460 / GTX465 (reference)
Конечно, этот список далеко не полный .
Автор и Редакция выражает отдельную благодарность TiN за помощь по некоторым вопросам.
Не секрет, что видеокарты делятся на два типа: интегрированные (встроенные) и дискретные. Дискретные вставляются в разъем PCI Express и являются полноценной, самостоятельной частью ПК. Из-за этого устройство дискретной видеокарты гораздо сложнее и заслуживает отдельной темы. Разберёмся, из каких компонентов состоит видеокарта и за что они отвечают.
Q: Какие ошибки допускают авторы обзоров при описании систем питания?
- Вместо того чтобы попытаться самостоятельно разобраться в системе питания, просто копируют информацию из "reviewers guide", из пресс-релизов, с сайта производителя, из других обзоров, не всегда соответствующую действительности.
- Последнее время все чаще можно встретить фразы типа "система питания построена по схеме X+Y" или даже "X+Y+Z". Это приводит к запутыванию читателей. Сначала они читают обзор видеокарты, где напряжение на GPU приплюсовано к напряжению на памяти, а затем, читая обзор материнской платы, думают, что там к напряжению Vcore тоже приплюсована память, а не напряжение на контроллере памяти встроенном в процессор. Чтобы избежать путаницы, лучше указывать раздельно к каким напряжениям относятся те или иные фазы. Единственный случай, когда уместно указание вида "X+Y" – это когда оба напряжения управляются одним и тем же контроллером (например, в системах питания процессоров AMD на материнских платах под Socket AM3/AM2+).
- Думают, что система питания северного моста обязательно должна быть рядом с северным мостом, а система питания памяти – рядом со слотами памяти и т.д. Это не всегда так. Да, чем короче длина проводников от системы питания до питаемого элемента, тем лучше. Но место на PCB ограничено и при нынешней очень высокой плотности компонентов, не всегда удается размещать все необходимое поблизости. Система питания северного моста может находиться, к примеру, между южным мостом и слотами памяти, а рядом с северным мостом не редко можно встретить систему питания встроенного контроллера памяти в процессоре.
- Не используют мультиметр для проверки своих предположений о принадлежности элементов системы питания к тому или иному напряжению. В некоторых случаях без мультиметра правильно определить количество используемых фаз бывает довольно сложно. Например, когда контролер напряжения поддерживает до 3-х фаз и на плате мы видим 3 дросселя, а при замерах мультиметром выясняется что фаз все-таки две, потому что третий дроссель стоит на входном напряжении (+12V VCC).
Совместимость с блоком питания
Большинство статей расписывают совместимость видеокарты с процессором, оперативной памятью и материнской платой. Для неискушенного пользователя эти параметры не критичны, потому что видеокарта будет работать практически с любым «железом». Но есть важный нюанс.
Если вы поставите топовую MSI GeForce RTX 2080 Ti 2018 года на устаревший процессор Intel Core 2 Duo E8400 2008 года, то процессор не будет успевать нагружать видеокарту, и она будет использовать примерно 10% от возможной мощности.
Важный параметр, без которого видеокарта может не запуститься —– это блок питания. К нему подключается видеокарта с помощью коннекторов. Перед покупкой посмотрите на панели с разъемами, какие коннекторы нужно подключить к блоку питания или найдите в инструкции графу «Требование к БП (Вт)».
- 6 pin – коннектор, популярный у бюджетных видеокарт;
- 8 pin – коннектор с более высокой мощностью.
Видеокарты с небольшим энергопотреблением могут обходиться без коннекторов и питаться напрямую от материнской платы. А мощным видеочипам нужно много питания, поэтому часто они используют два разъема сразу: 6+6 pin или 6+8 pin.
Q: Какие элементы могут входить в состав системы питания:
A: Вот список основных элементов:
-
(PWM Controller). Основной элемент системы питания. Именно он определяет максимально возможное количество фаз, но не обязательно все они будут использоваться. Один и тот же контроллер может использоваться на разных моделях, но с разным количеством задействованных фаз. В качестве примера приведу 4-фазный Primarion PX3544, который используется на видеокартах GeForce 8800 GT (2 фазы), GeForce 8800 GTS 512 Mb (3 фазы) и GeForce 9800 GTX (все 4 фазы). (inductors). (capacitors). (MOSFETs). (drivers). Могут быть реализованы как в виде отдельных микросхем, так и интегрированы в контроллер напряжения, в микросхему DrMOS или даже в микросхему для удвоения фаз. Количество драйверов не может быть меньше количества реальных фаз.
- Микросхемы DrMOS. Представляют собой сборку из пары мосфетов (нижний + верхний) и драйвера в одном корпусе. Производятся компаниями Renesas Electronics, Fairchild Semiconductors, Vishay Siliconix и Infineon Technologies . Используются на материнских платах MSI и (с недавних пор - Gigabyte). Так же можно встретить на некоторых референсых видеокартах NVIDIA и ATI, например на GeForce GTX295 (Single PCB) и Radeon HD4770.
- Удвоители фаз (Phase Doubler) с интегрированными драйверами. Пока мне встречались только Intersil ISL6611A и uPI Semiconductor uP6284, которые из одной фазы делают две, преодолевая, таким образом, ограничение контроллера напряжения на количество максимально поддерживаемых фаз.
Выберите видеокарту
Q: Что такое реальные и виртуальные фазы? Какие бывают реализации виртуальных фаз питания?
A: Реальное количество фаз определяет режим работы контроллера напряжения. Фазы можно считать виртуальными, если их больше, чем максимально поддерживаемое используемым контроллером напряжения.
Системы питания по степени "виртуальности" фаз можно поделить на три типа:
1. Традиционного типа, то есть без виртуальных фаз. Количество фаз в контроллере питания равно количеству драйверов, а также количеству дросселей и пар мосфетов. Тут все честно и прозрачно.
2. Параллельное соединение виртуальных фаз. Количество фаз в контроллере питания равно количеству драйверов, но на каждую реальную фазу приходится увеличенное количество дросселей и мосфетов, соединенных параллельно. Использование параллельного соединения можно отследить прозвонкой затворов у мосфетов между собой. Пример: 24-фазные материнские платы Gigabyte, за исключением GA-X58A-UD9.
3. Виртуальные фазы не соединены параллельно, а управляются каждая своим драйвером. Но реальное количество фаз, поддерживаемое контроллером напряжения, все равно меньше количества драйверов. В этом случае прозвонка затворов у мосфетов уже ничего не покажет. Пример: MSI Big Band XPower, MSI R5870 Lightning, MSI N480GTX Lightning
Q: Что такое LDO?
A: Low-dropout (LDO) regulator – микросхема, понижающая напряжение до нужного уровня, без использования фаз питания. Используется для формирования питающего напряжения на компонентах, не очень требовательных к качеству питания и не потребляющих большой ток. Часто применяется на материнских платах для питания южных мостов и на видеокартах для напряжения PCI-E Voltage (Vpcie, оно же PEXVDD).
Немного про разъемы
Современные видеокарты оснащены несколькими портами, чтобы была возможность подключить более одного монитора. В свою же очередь каждый монитор имеет разный тип разъемов, о которых пользователю будет полезно узнать.
Video Graphics Array (adapter) – достаточно древняя 15-контактная штука синего цвета, которая специализировалась на выводе аналогового сигнала. Его особенностью было то, что на изображение могло повлиять разные вещи: длина провода (который состоял из 5 метров) или личные свойства видеокарты. Ранее был одним из основных, однако с появлением плоских мониторов стал сдавать свои позиции, ибо разрешение экрана увеличивалось, с чем не справлялся VGA. Используется и по сей день.
Графический процессор (GPU)
GPU (графический процессор) – является «сердцем» видеокарты, который отвечает за математические расчеты изображения, выводящегося на экран. Иными словами – обработка графики. GPU по своим свойствам похож на центральный процессор (CPU) компьютера, однако предназначен для построения изображения.
Видеокарты NVIDIA
Какого производителя выбрать
Сейчас на рынке дискретных видеокарт конкурируют две корпорации AMD и NVIDIA. В 2020 году компания Intel анонсировала первый игровой ускоритель, но точной информации о нем еще не представлено.
Рассмотрим подробно качества видеокарт на примере похожих AMD Radeon RX 5600 XT и NVIDIA GeForce RTX 2060 из среднебюджетного сегмента:
Мощность . В бюджетном сегменте лидирует Radeon, который захватил рынок средних по производительности моделей, но среди топовых видеокарт по мощности выигрывает GeForce.
Софт — это специальная программа, с помощью которой вы можете настраивать видеокарту и обновлять драйвера. У NVIDIA она называется GeForce Experience, у AMD – Radeon Software. Обе компании стараются расширять функциональность программ, но у AMD более понятный интерфейс и удобная настройка графики.
Особенности . В плане внедрения новых технологий обе компании идут вровень, но у среднебюджетных NVIDIA есть:
- Трассировка лучей – более реалистичное освещение, отражение и построение теней в играх;
- DLSS – технология сглаживания острых краев в играх без дополнительных затрат мощности.
У AMD эти технологии есть только в топовых моделях.
Цена. Средняя цена на Radeon RX 5600 XT – 18 000 рублей, а на GeForce RTX 2060 – 26 500 рублей. Сейчас большинство среднебюджетных карт от NVIDIA стоят на 3-6 тысяч дороже, чем аналогичные от AMD.
Важный момент , о котором надо знать перед покупкой: NVIDIA и AMD чаще всего выпускают только чипы под видеокарту. Корпус и внутренние комплектующие с разными конфигурациями выпускают компании-поставщики. Их называют вендоры. Как правило, цена на «железо» от вендоров ниже, чем у первоисточника. Так что не пугайтесь, если на видеокарте GeForce увидите вместо NVIDIA логотип MSI, ASUS или Palit. Все они выпускают сертифицированные видеокарты от одного производителя, только в разном стиле и с различным ценовым уровнем.
SLI и CrossFire
Отдельно про SLI и CrossFire. Для начала стоит сказать, что разница между ними состоит в производителях и связках видеокарт. Не секрет, что вы можете подключить множество видеокарт, если только хватит ваших PCI Express слотов. SLI – фирменная технология nVidia, CrossFire – разработка AMD.
Благодаря SLI можно подключить две видеокарты одной серии с помощью специального мостика. Производительность возрастает, но видеопамять не суммируется. При объединении видеокарт в связку SLI важно знать, что они должны быть не только одного поколения, но и одной серии. Производители при этом могут быть разными. Например, GTX 1080 в SLI заработает только с другой GTX 1080.
Цифро-аналоговый преобразователь
Видеоконтроллер формирует изображение, но его нужно выдать на дисплей с передачей цветов. Этим занимается цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, если короче).
Он построен в виде четырех блоков, три из которых отвечают за преобразование цвета RGB (красный, зеленый и синий цвет), а последний блок хранит в себе информацию о предстоящей коррекции яркости и гаммы.
Один канал работает на 256 уровнях яркости для отдельных цветов, а в сумме ЦАП отображает 16,7 миллионов цветов.
DisplayPort
DISPLAYPORT, в принципе, далеко не ушел от HDMI, так как они оба способны выводить качественное изображение на большой экран вместе с аудио сопровождением. Однако у DISPLAY-я есть переходники на другие, популярные виды разъемов. В отличии с HDMI производители имеют возможность не платить налог, что увеличивает его популярность. Однако шанс встретить его среди бытовых пользователей, все еще, намного меньше. Максимальный размер кабеля достигает 15 метров. Пропускная способность выше, чем у HDMI, хоть и меняется в зависимости от его версии.
Габариты
Разбираясь в сложных настройках, пользователи забывают о том, что дискретная видеокарта с системой охлаждения имеет большие габариты и может банально не влезть в системный блок. Поэтому посмотрите сколько места есть над материнской платой и перед покупкой удостоверьтесь, что места для выбранной карты хватит.
Плюсы и минусы дискретной видеокарты
Дальше мы будем рассматривать только дискретные видеокарты, потому что интегрированную вы не можете выбрать сами. Это полностью зависит от вашего процессора.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
ПЗУ сохраняет в себе нужные экранные элементы, информацию с BIOS'а и некоторые системные таблицы, видеоконтроллер с ПЗУ никак не задействуется, обращается к нему только ЦП.
Именно из-за ПЗУ видеокарта функционирует ещё до полной загрузки операционной системы.
Q: Какие напряжения на мат. платах используют системы питания с 1 и более фаз?
A: Основные напряжения на материнских платах следующие:
- Напряжение на процессоре – CPU Core Voltage (Vcore, оно же VCC). Возможные варианты – от 4-х реальных фаз до 32-х виртуальных.
- Напряжение на встроенном контроллере памяти в процессоре – CPU_VTT (оно же QPI Voltage) для процессоров Intel или CPU_NB для процессоров AMD. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
- Напряжение на памяти – DRAM Voltage (Vdram, оно же Vddr, Vdimm, Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы.
- Напряжение на северном мосту – IOH Voltage (Vioh) для чипсетов Intel, SPP Voltage (Vspp) для чипсетов NVIDIA, NB Voltage (Vnb) для остальных чипсетов. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
- Напряжение на южном мосту – ICH Voltage (Vich) для чипсетов Intel, MCP Voltage (Vmcp) для чипсетов NVIDIA, SB Voltage (Vsb) для остальных чипсетов. Обычно 1 фаза либо LDO.
- Напряжение на Platform Controller Hub (PCH) – PCH Voltage (Vpch) для чипсетов Intel для Socket 1156. Обычно 1 фаза либо LDO.
- Напряжения остальных компонентов (PLL, HT, FSB, коммутаторы линий PCI-E) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.
CrossFire
Объединение видеокарт в CrossFire проще. Здесь разными могут быть не только призводители, но и модели видеокарт. Так же как и в SLI, видеокарты соединяются друг с другом с помощью специального мостика, видеопамять также не суммируется.
Проблема заключается в том, что не все материнские платы поддерживают SLI или CrossFire. Как правило, это игровые решения.
Q: Как расшифровать маркировку вида "XX-XX" (AT-8D и т.п.) у контроллеров напряжения производства Richtek?
Разрядность (битность) шины памяти
Параметр отвечает за то, сколько информации обработает видеокарта за секунду. Чем больше показатель, тем больше пропускная способность памяти и выше производительность. Измеряется в битах. Информацию о битности видеокарты легко найти в инструкции в графе «Разрядность шины памяти (bit)».
Для офисного компьютера подойдет небольшая разрядность 64-128 bit.
Для видеомонтажа, 3D-моделирования, рендеринга и требовательных игр подойдут видеокарты разрядностью от 256 bit.
Техпроцесс
Важным показателем является техпроцесс, это один из первых пунктов среди характеристик видеоадаптеров. Измеряется в нанометрах.
Грубо говоря, основной движущей силой являются транзисторы. Если взять современные видеокарты, то можно заметить, что показатель нанометров все меньше и меньше с каждым поколением видеочипов. Все это обусловлено тем, что чем меньше размер транзисторов, тем больше их можно разместить на одном видеочипе.
С уменьшением размера транзисторов, в целом у видеокарт уменьшается также:
- Энергопотребление;
- Тепловыделение (TDP);
Производительность при этом увеличивается, так как на одной площади можно разместить больше вычислительной мощности.
Чем меньше техпроцесс, тем лучше.
Q: Как правильно определить используемое количество фаз?
A: Для начала, нужно определить к какому напряжению относятся расположенные на плате элементы систем питания. В случае сомнений можно использовать мультиметр для замеров напряжения на дросселях. Запоминаем количество дросселей, относящихся к нужному нам напряжению, исключив из них те, что стоят на входном напряжении (обычно это одна из линий БП – +12V/+5V/+3.3V). Далее недалеко от них находим микросхему контроллера напряжения. По маркировке контроллера определяем производителя и модель. Ищем информацию об этом контроллере. Сначала конечно стоит поискать последнюю версию datasheet на сайте производителя или хотя бы страницу с кратким описанием, распиновкой и схемой включения. Если не получается найти на нужную нам модель, попробуйте поискать по маркировке без буквенных суффиксов (то есть без "А", "B", "CRZ", "CBZ" и т.п. на конце маркировки). Не всегда различные вариации одного и того же контроллера существенно отличаются между собой. Но нередко для них создается и выкладывается один общий файл с документацией. Также в сети существуют архивы с даташитами, в том числе с теми, что были удалены с сайтов производителей.
После того как узнаем максимальное количество фаз, поддерживаемых контроллером, сравниваем его с количеством дросселей, определенных ранее. Если это количество совпало, значит с большой долей вероятности система питания реализована без виртуальных фаз и количество дросселей равно количеству фаз. Но могут быть и исключения – например, если задействована только половина из возможных фаз контроллера, но при этом на каждую фазу установлено по два дросселя (мне такие варианты пока не встречались, но теоретически они тоже возможны). Если дросселей меньше, чем количество фаз контроллера, это означает, что не все фазы контроллера были задействованы и количество фаз равно количеству дросселей. Если же дросселей больше (в 2 или даже 3 раза), чем поддерживает контроллер напряжения, то тут у нас вариант с виртуальными фазами. В этом случае количество реальных фаз определяется контроллером напряжения, а количество виртуальных фаз - дросселями.
Сложнее всего, когда по контроллеру напряжения нет никакой информации в свободном доступе. В этом случае о его характеристиках остается судить лишь по косвенным признакам. Но даже в этом случае можно попытаться определить количество фаз по количеству драйверов. Необходимо только учитывать, что драйверы существуют как одноканальные (управляют только одной парой мосфетов), так и двухканальные (управляют сразу двумя парами мосфетов). Двухканальных драйверов достаточно вдвое меньше, чем одноканальных, чтобы обеспечить работу такого же количества фаз.
В случае если система питания основана на контроллере производства Intersil или uPI Semiconductor, можно попробовать поикать микросхемы ISL6611A или uP6284, использующиеся для удвоения фаз. Шесть таких микросхем в сочетании с 6-фазным контроллером позволяют получить 12 независимых фаз в системе питания, без использования параллельного соединения.
Графический процессор
От графического процесора (его часто называют GPU) зависит скорость обработки команд, связанных с графикой, также GPU берёт на себя некоторые процессы центрального процессора (CPU или ЦП), что освобождает его ресурсы.
Современные графические процессоры превосходят центральный процессор по мощности из-за большего кол-ва вычислительных блоков
Система охлаждения видеокарты
Как известно, процессор и графическая карта являются самыми горячими комплектующими компьютера, поэтому для них необходимо охлаждение.
Если в случае с ЦП кулер устанавливается отдельно, то все производители видеокарт устанавливают радиатор и несколько вентиляторов, что позволяет сохранить относительно низкую температуру при сильных нагрузках.
В редких случаях на видеокарту устанавливают систему жидкостного охлаждения, но повторюсь, таких карт немного.
7505 идей, испепеляющих банальности
Видеопамять
Видеопамять используется для хранения изображений, команд и промежуточных, невидимых на экране элементов, она бывает разных типов, которые отличаются скоростью по скорости и частоте.
Популярный тип памяти сейчас - GDDR5, но уже потихоньку стандартом становиться GDDR6, есть ещё HBM, но она больше для рабочих машин, а не для среднестатистических пользователей.
Стоит отметить, что при нехватке видеопамяти, видеокарта будет обращаться к оперативной памяти, которая медленнее памяти видеокарты, из-за этого в играх появляются фризы (резкое и быстрое замирание картинки).
Интерфейсы подключения видеокарт
Интерфейсы подключения служат для соединения комплектующих и материнской платы. Различные периферийные устройства (сетевые и звуковые карты, ТВ-тюнеры и т.п.) как правило подключаются через PCI. Это стандартная шина ввода-вывода, но речь не о ней, т.к. для видеокарт используются другие слоты. До 2006 года был популярен интерфейс AGP, затем ему на смену пришёл PCIexpess (PCIe).
AGP был создан по технологиям PCI, но предназначен исключительно для видеокарт. Он отличается более высокой пропускной способностью. Последняя обновленная версия AGP 8x обладает пропускной способностью 2.1 Гб/с. Платы с AGP выпускались до 2006 года. Больше не производится, т.к. появился более совершенный интерфейс – PCIexpress.
PCI Express, отличии от AGP, обладает большей пропускной способностью, постоянно модернизируется и имеет обратную совместимость. На данный момент существуют 4 версии, следуя порядковому номеру. Самой последней является, PCIe 4.0. С каждым разом разработчики увеличивали пропускную способность интерфейса. Сейчас им удалось достигнуть отметки в 16 Гбит/с. Не стоит забывать про то, что PCI Express видеоадаптера и материнской платы зачастую не совпадают. Однако особого риска и страха здесь нет. Видеокарта будет работать на старой материнке, хоть и не сможет работать на всю свою мощность. При обратной совместимости вообще не возникает проблем.
Thunderbolt
Thunderbolt (бывший Light Peak) – это аппаратный интерфейс для периферийных устройств. Обладает высокой пропускной способностью и функциональностью. По легендам, создан, чтобы улучшить и превзойти USB. Раньше использовался только в продукции Apple. Можно использовать для подключения мониторов с разрешением в 4К.
Видеоконтроллер
Видеоконтроллер отвечает за генерацию изображения из видеопамяти, посылает команды на цифро-аналоговый преобразователь и проводит обработку команд ЦП.
В современных картах встроено несколько компонентов: контроллер видеопамяти, внутренней и внешней шины данных, они работают независимо друг от друга, позволяя осуществлять одновременное управление экранами дисплеев.
Питание видеокарты
Однако все пойдет по наклонной, если вы забудете учесть свой блок питания. Сразу можно сказать, что, если у вас 350w, то выбирать видеокарту нужно очень тщательно, так как современные версии очень требовательны к этому. Известно, что материнская плата не способна отдать нужное количество энергии для энергоёмких видеоадаптеров, что приводит к необходимости использования дополнительного питания.
Дополнительные параметры
Второстепенные характеристики видеокарты. Будут важны тем, кто выбирает чип для игр и работы с графикой.
Количество мониторов. Посмотрите в инструкции параметр «Количество подключаемых мониторов», которые может поддержать видеокарта. С помощью этой функции можно растянуть картинку на два рабочих стола или запускать разные программы на нескольких мониторах.
Разрешение. В инструкции к видеокарте указано, какое максимальное разрешение картинки она способна сформировать и вывести на экран. Обратите внимание, что максимальное разрешение для разных видеовходов может различаться.
Чтобы узнать разрешение видеокарты, которая установлена на вашем ПК: кликните правой кнопкой мыши по рабочему столу, выберите вкладку «Параметры графики» → «Разрешение» и посмотрите максимальное значение.
Поддержка стандартов (API). Разработчики игр пишут их на определенном интерфейсе. Чтобы эти игры запустились на вашем компьютере, видеокарта должна поддерживать актуальные стандарты. Самые распространенные это:
- DirectX — программный комплекс, соединяющий приложения в среде Windows и все внутренние устройства компьютера. Актуальная версия на 2020 год — DirectX 12.
- OpenGL — профессиональный стандарт для создания графического программного обеспечения. Актуальная версия на 2020 год — OpenGL 4.6.
- Vulkan — низкоуровневый интерфейс для графического программирования. Актуальная версия на 2020 год — Vulkan 1.2.
SLI/Crossfire. Эта технология позволяет установить несколько одинаковых видеопроцессоров на один ПК. Параметр важен для тех, кто хочет постепенно расширять потенциал компьютера. Чтобы реализовать систему, нужно иметь материнскую плату с несколькими слотами для каждой карты.
Помните, что производительность достигается комплексом параметров. Не нужно брать карту с высокой разрядностью шины и низкой тактовой частотой, лучше подбирать параметры примерно на одном уровне: низком, среднем или высоком.
Q: Какие напряжения на видеокартах используют системы питания с 1 или более фаз?
A: Основные напряжения на видеокартах следующие:
- Напряжение на графическом процессоре – GPU Voltage (Vgpu). Возможные варианты – от 1-й фазы на low-end видеокартах до 16 виртуальных на топовых видеокартах.
- Общее напряжение на видеопамяти (когда Vddq равно Vdd) – memory voltage (Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы. На простых видеокартах может стоять LDO.
- Раздельные напряжения на видеопамяти (когда Vddq не равно Vdd). Обычно по одной фазе на Vddq и Vdd.
- Напряжение на контроллере памяти (Vddci) – присутствует только на видеокартах, требующих использования отдельного напряжения для питания контроллера памяти в GPU (все верхние модели ATI Radeon, начиная с X1800/X1900/X1950). Обычно 1 или 2 фазы.
- Напряжения остальных компонентов (PCI-E Voltage, коммутаторы линий PCI-E, микросхемы NVIO, переходные мосты HSI и Rialto) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.
Интерфейсы подключения
Видеокарты имеют в среднем 4 выхода, которые вы видите на картинке:
- VGA - единственный аналоговый интерфейс подключения мониторов, ещё применяемый в настоящее время, но уже морально устарел, передаёт только изображение, звук придётся передавать по другим каналам.
- DVI - подразумевает только цифровое подключение, поэтому не может использоваться с видеокартами, имеющими только аналоговый выход, как и VGA в современных видеокартах данный интерфейс подключения уже отсутствует.
- HDMI адаптация DVI для бытовой аппаратуры, дополненная цифровым интерфейсом для передачи многоканального звука.
- Display Port - принципиально новый тип цифрового интерфейса для связи видеокарт с устройствами отображения, предназначен для замены как интерфейса DVI.
Видеокарты AMD
Читайте также: