Устройство современной видеокарты

Содержание

Какие бывают видеокарты для ПК и разъемы на них

Устройство современной видеокарты
© techspot.com

В видеокартах неплохо разбираются в основном геймеры да майнеры, а все остальные пользователи, если и имеют о них хотя бы общее представление, то это уже хорошо.

Необходимо исправить ситуацию и простым доступным языком объяснить, какие бывают видеокарты и чем принципиально они отличаются.

Попутно я затрону также ряд мелких нюансов, которые нужно знать о «видюхах». Приступим.

Встроенная

© Technosider

Встроенная или интегрированная – это тип видеокарт, которые изначально (с завода) встроены в материнскую плату (устаревший вариант) либо в центральный процессор (современный вариант). Сняв крышку системного блока, вы при всем желании не сможете визуально обнаружить такую «видюху».

Плюсы такого решения:

  • Низкая цена, которая заложена в стоимость ЦП.
  • Удобство использования – для работы встроенной видеокарты от вас никаких действий не требуется, просто включили ПК и работаете.
  • Минимальное энергопотребление, что особенно важно для портативных устройств, таких, как ноутбуки.
  • Отсутствие шума – собственных вентиляторов такие видеокарты не имеют.

Минусы:

  • Низкая производительность по сравнению с дискретными образцами.
  • Из пункта выше следует, что и изображение, которое выдает интегрированный видеочип, будет хуже.
  • Невозможно заменить/отремонтировать без полной замены ЦП.
  • Использование ОЗУ ПК по причине того, что встроенный видеопроцессор собственной памяти не имеет. А это уже негативно отражается на общей производительности компьютера.
  • Дополнительный нагрев центрального процессора, т.к. используется общая система охлаждения.

То есть, можно сделать предварительные выводы, что встроенные видеокарты предназначены в первую очередь для работы на компьютере и просмотра фильмов, а для «тяжелых» игр и программ они не подойдут. Однако это справедливо для старых интегрированных «видюх», а новые уже неплохо справляются и с относительно современными играми.

Например, имея на борту своего ПК видеопроцессор Intel HD Graphics 630, я играл на минимальных настройках в Fallout 4 без каких-либо лагов и фризов. Разумеется, о комфортной игре в Far Cry 5 на максималках речи не идет, но игры 2010-2015 (за редким исключением) такой видеочип потянет и на средних настройках.

Пальму первенства среди встроенных видеопроцессоров уверенно держит Intel. Существуют решения от AMD, но они не пользуются такой популярностью, как видеочипы Intel. © Chip

Есть еще один нюанс: некоторые «компьютерные специалисты» выделяют в отдельный вид APU (Accelerated Processing Unit) – так называемый, гибридный процессор, состоящий из видеочипа и ЦП.

Однако это не что иное, как та же самая встроенная видеокарта.

Причем такое название «APU» использует лишь компания AMD, которая его и предложила, а Intel по-прежнему именует их «CPU со встроенным графическим ядром».

Осталось добавить, что видеоразъемы встроенных графических процессоров распаяны непосредственно на материнской плате. Какими они бывают и как выглядят, читайте в последнем абзаце.

Дискретная

© IT-территория

Дискретная – это видеокарта, представляющая собой отдельное устройство, которое имеет свой собственный графический процессор, видеопамять, систему питания и охлаждения, а также видеовыходы.

Плюсы:

  • Самая высокая производительность среди всех видов видеопроцессоров.
  • Обеспечивает изображение самого высокого качества.
  • Возможность подключать 2 и более мониторов (в зависимости от конкретной модели).
  • Ремонтопригодность.
  • Быстрая замена и апгрейд на более новую модель.
  • Возможность использовать 2 современные дискретные карты для улучшения производительности (режимы SLI и Crosfire).
  • Дискретную видеокарту можно использовать как «помощника» центрального процессора для увеличения вычислительной производительности с помощью технологий NVidia CUDA и AMD STREAM
  • Можно майнить криптовалюты.

Минусы:

  • Самый серьезный – это цена. Средний ценовой сегмент видеокарт такого типа начинается от 400 долларов (24 500 рублей) и выше, а стоимость топовых образцов давно перевалила за 3500 долларов (215 000 рублей).
  • Высокое энергопотребление. Для видеокарт такого уровня вам понадобится довольно мощный блок питания: от 500 Вт и выше.
  • Наличие шума. Здесь все зависит от имеющейся системы охлаждения. При желании и наличии средств можно сделать ее практически бесшумной.
  • Совместимость видеокарты с видеовыходами под монитор. Про это чуть подробнее ниже.

Если встроенную «видюху» вы берете практически всегда в комплекте, материнская плата+ЦП с VGA/DVI-видеовыходом по умолчанию и она подойдет почти к любому монитору, то при покупке «дискретки» можно ошибиться с выбором.

У меня был случай, когда я взял новую видеокарту с разъемом DVI-D, а старый монитор имел видеовыход VGA.

Причем «переходок», а точнее преобразователей (аналогового сигнала в цифровой) для такой комбинации на российских сайтах я не нашел, а на AliExpress он стоит 1000 рублей и, судя по отзывам, лучше с ним не заморачиваться. Поэтому мне пришлось в довесок к видеокарте покупать новый монитор с подходящим видеоразъемом.

Преобразователь аналогового сигнала в цифровой DVI-D–VGA. © Официальный форум игры World of Warships В свою очередь дискретные видеокарты делятся на «видюхи» с активным и пассивным охлаждением, с дополнительным питанием и без него. В отличие от интегрированных видеочипов, которые всегда имеют активное охлаждение и не требуют дополнительного питания. Дискретная видеокарта с активным воздушным охлаждением. © forum.overclockers.ua

Итак, из всего вышесказанного можно сделать вывод, что дискретная видеокарта нужна для «тяжелых» современных игр, а также ресурсоемких программ, которыми, в основном, пользуются архитекторы, инженеры, дизайнеры и проектировщики.

Дискретная видеокарта с пассивным охлаждением. © pchouse.ro

USB-видеокарта (внешняя)

© yaroslavl.tiu.ru

Существуют еще USB-видеокарты или, как их еще называют, внешние. В принципе, если любую дискретную карту подключить к системному блоку или ноутбуку снаружи с помощью специальных приспособлений, то ее тоже можно назвать внешней. Однако нас интересуют именно внешние USB-видеокарты.

Они представляют собой небольшую коробочку, которая с одной стороны подключается к источнику видеосигнала (ПК) с помощью USB-кабеля, а с другой – к монитору.

Применяются такие карты, когда к ПК нужно подключить дополнительный монитор, или, например, если на ноутбуке сгорела встроенная графика, и вам не хочется тратиться на ремонт.

Для работы и фильмов сгодится, а вот для чего-то более серьезного нет.

Плюсы:

  • Низкая цена в пределах 500-1000 рублей.
  • Удобство использования.

Минусы:

  • Низкая производительность даже по сравнению с встроенными видеопроцессорами.

Какие разъемы бывают на видеокартах

выходов на дискретных видеокартах, а также на материнских платах существует немало, и неискушённому пользователю запутаться в них очень легко. Я расскажу про самые популярные, а малоизвестные, которые встречаются крайне редко, затрагивать не буду.

VGA (D-Sub) (Только аналоговый сигнал)

© eclecticlight.co

VGA (Video Graphics Adapter) – один из самых старых и известных видеоинтерфейсов, который используется и по сей день. Отличительная особенность, по которой легко понять, что перед вами VGA – это синий цвет разъема.

DVI (Цифровой и аналоговый сигнал)

Все возможные видеоразъемы DVI и их разновидности. © ieon.ru

Довольно старый видеоинтерфейс, который появился еще в 1999 году как замена VGA. Несмотря на это, он успешно используется и в самых современных видеокартах/мониторах. Существует несколько его разновидностей:

  • DVI-A — только аналоговая передача (видеокарту с таким разъемом вы не найдете)
  • DVI-I — аналоговая и цифровая передача.
  • DVI-D — только цифровая передача.

В связи с таким разнобросом необходимо внимательно отнестись к данному вопросу при покупке видеокарты или монитора.

Чаще всего на материнских платах можно найти встроенные VGA, DVI-D и HDMI видеовыходы. Однако тут все индивидуально и зависит от конкретной модели «материнки».

HDMI (Цифровой сигнал)

© cyberkeeper.ru

HDMI (High Definition Multimedia Interface) – это более современный видеоинтерфейс, который помимо видео, предает еще и аудиосигнал. Такая универсальность сделала его весьма популярным: HDMI можно встретить практически в любом современном телевизоре или мониторе. Внешне напоминает USB-порт, поэтому его легко отличить от других разъемов.

Displayport (цифровой сигнал)

Displayport – справа. © Expert Reviews

Displayport внешне и внутренне напоминает HDMI. Так же, как последний, он способен передавать не только видео, но и звук.

В отличие от конкурента Displayport имеет большую пропускную способность и поддерживает несколько независимых видеопотоков одновременно, что позволяет выводить изображение сразу на несколько мониторов.

К тому же, коннектор имеет удобную конструкцию-защелку, благодаря чему подключение видеокарты к монитору происходит очень быстро.
© AllinMobile

Еще существует разновидность под названием Mini Displayport, которая отличается более маленькими размерами.

Mini Displayport – по центру. © Wikipedia Напомню, что найти подходящий переходник от одного видеоразъема к другому несложно, если речь идет об одинаковом видеосигнале (цифровой-цифровой или аналоговый-аналоговый). А вот для комбинации «цифра-аналог» понадобится специальный преобразователь сигнала, который найти в интернет-магазинах очень сложно. Причем такой преобразователь не гарантирует изображение высокого качества, поэтому при покупке новой «видюхи» всегда обращайте внимание на разъемы как на ней, так и на мониторе. Разные видеоразъемы на одной видеокарте. © Кибернет

Заключение

Источник: https://Hype.ru/@id103/kakie-byvayut-videokarty-dlya-pk-i-razemy-na-nih-9l5mhqe7

Принцип работы видеокарты: описание системы, понятие, устройство

Устройство современной видеокарты

Изображение на экране дисплея состоит из мельчайших точек, называемых пикселями. При наиболее распространенном разрешении Full HD их количество превышает 2 млн, и ПК должен решить, что делать с каждым из них.

Для этого нужен посредник, который мог бы преобразовать двоичные данные в видимое изображение.

Если компьютер не справляется с этой задачей с помощью аппаратного обеспечения материнской платы, ее выполнение берет на себя графическая карта.

Производимые вычисления сложны, но устройство и принцип работы видеокарты понять легко. В данной статье рассмотрены ее основные компоненты, их функции, а также факторы, сочетание которых обеспечивает высокую производительность и эффективность ПК.

Как работает видеокарта?

Компьютер можно представить в виде организации с собственным художественным отделом, в который направляется запрос нарисовать картину. Отдел решает, каким должен быть рисунок, а затем наносит его на бумагу. В конце концов, чья-то идея реализуется в видимое изображение.

Принцип работы видеокарты такой же. Процессор и программное обеспечение передают информацию на графическую карту, которая решает, какими должны быть пиксели на экране, чтобы получилось требуемое изображение. Затем эти данные направляются по кабелю на монитор.

Создавать изображение из двоичных чисел сложно. Чтобы вывести на экран трехмерную картинку, графическая карта сначала должна рассчитать каркас из прямых линий. Затем она заполняет его пикселями.

После этого добавляются цвет, освещение и текстура. В высокоскоростных компьютерных играх графический процессор должен выполнять все эти расчеты не менее 60 раз в секунду.

Без него нагрузка на ЦПУ была бы слишком велика.

Работа видеокарты компьютера, в принципе, зависит от следующих 4-х основных составных частей:

  • соединения с материнской платой, через которое поступают питание и данные;
  • процессора, который занимается обработкой каждого экранного пикселя;
  • графической памяти, хранящей данные о каждом пикселе и завершенных изображениях;
  • системы вывода на дисплей конечного результата.

Графический процессор

Принцип работы видеокарт основан на получении данных из ГПУ и преобразовании их в изображения.

Подобно материнской плате, графическая карта – это печатная плата с процессором и ОЗУ. Она также оборудуется микросхемой системы ввода-вывода (БИОС), в которой хранятся настройки и которая при запуске диагностирует работу памяти, системы ввода и вывода.

Графическое процессорное устройство похоже на ЦПУ компьютера. Однако ГПУ специально спроектировано для проведения сложных геометрических и математических вычислений, которые нужны для рендеринга изображения. В некоторых наиболее быстрых процессорах транзисторов больше, чем в среднем ЦПУ. ГПУ выделяет много тепла, поэтому обычно охлаждается радиатором или кулером с вентилятором.

Помимо огромной вычислительной мощности, графические процессоры для анализа и использования данных взаимодействуют со специальным программным обеспечением. Компании nVidia и ATI выпускают подавляющее большинство чипов для видеокарт. Они разрабатывают собственные средства повышения производительности. Чтобы достичь более высокого качества изображения, в графических процессорах используются:

При сохранении общего принципа работы видеокарт каждый производитель разрабатывает собственные техники окрашивания, наложения оттенков, текстур и шаблонов.

Поскольку ГПУ создает изображения, оно должно их где-то хранить. Для этого служит оперативное запоминающее устройство. Оно хранит информацию о всех пикселях, их цвете и местоположении.

Часть ОЗУ также может выполнять функцию буфера кадров с завершенными изображениями, пока не придет время их отобразить. Как правило, память работает с очень высокой скоростью и является двунаправленной, т. е.

система может считывать и записывать данные одновременно.

Графическое ОЗУ непосредственно подключено к цифро-аналоговому преобразователю ЦАП, который преобразует изображение в сигнал, используемый дисплеем. В некоторых видеокартах есть несколько таких модулей, что повышает производительность и позволяет поддерживать больше одного монитора.

ЦАП направляет окончательное изображение по кабелю. Подробно принцип работы видеокарты с интерфейсами описан ниже.

Разъем PCI

Графические карты соединяются с компьютером через разъем на материнской плате. По нему подается питание и происходит обмен данными с процессором. Мощные видеокарты часто используют больше энергии, чем позволяет системная плата, поэтому они снабжаются разъемом для прямого соединения с блоком питания.

Подключение обычно производится через интерфейсы PCI, AGP и PCI Express (PCIe). Последний является наиболее современным и обеспечивает наибольшую скорость передачи данных между картой и материнской платой. PCIe поддерживает использование нескольких ускорителей графики одновременно.

Принцип работы видеокарты: подключение монитора

Большинство графических карт позволяют вывести изображение на 2 дисплея. Соединение производится через порты DVI, HDMI, DisplayPort, поддерживающие ЖК-мониторы, и VGA, к которому подключаются экраны ЭЛТ-типа. На некоторых картах есть 2 DVI-порта.

Но это не исключает возможность использование электронно-лучевых трубок, поскольку они могут подключаться через адаптер.

Компания Apple ранее производила мониторы с фирменным разъемом ADC, который был заменен портом DVI, а затем – Thunderbolt на основе USB-C, обратно совместимый с HDMI и DisplayPort.

Большинство пользуется только одним дисплеем. Тем, кому необходимо 2 монитора, могут приобрести графическую карту с возможностью вывода изображения два экрана. Такие ПК могут поддерживать 4 и более дисплеев.

Другие соединения

В дополнение к материнской плате и монитору некоторые графические карты позволяют подключиться к:

  • телевизионному дисплею (через выход TV-out либо S-video);
  • аналоговым видеокамерам (посредством ViVo и видеовхода);
  • цифровым камерам (через USB или FireWire).

Отдельные видеокарты снабжаются телетюнерами.

DirectX и Open GL

Интерфейсы прикладного программирования API обеспечивают эффективное взаимодействие программ и аппаратных средств, предоставляя простые средства выполнения сложных задач (например, трехмерной визуализации). Разработчики оптимизируют графические игры для конкретных API. Вот почему новейшие игры часто требуют обновить версию Open GL и DirectX.

АРІ отличаются от драйверов, являющихся программами, которые дают возможность аппаратным средствам работать с ОС компьютера. Однако обновление драйверов также может обеспечить корректное функционирование приложений.

Эволюция

С тех пор, как IBM произвела первый образец в 1981 г., принцип работы видеокарт не изменился. Тогда их называли монохромными адаптерами дисплея. С их помощью можно было вывести на черно-белый экран только текст.

Минимальным стандартом для видеокарт является VGA, поддерживающий 256 цветов. А благодаря таким высокопроизводительным стандартам, как 4К UHD, на экран можно выводить миллионы цветов с разрешением 3840 x 2160 пикселей.

Выбор видеокарты

Хорошая графическая карта имеет быстрый процессор и большой объем оперативной памяти. Часто она выглядит очень привлекательно. Высокопроизводительные модели отличаются ярким дизайном с декоративными вентиляторами и радиаторами.

Высокопроизводительные видеокарты предлагают гораздо большую мощность, чем необходимо большинству пользователей.

Те, кто использует свои ПК для чтения электронной почты, обработки текста и веб-серфинга, найдут все необходимое в материнской плате со встроенной графикой. Большинству непостоянных геймеров достаточно видеокарты среднего уровня.

Мощные графические ускорители нужны только любителям компьютерных игр и дизайнерам, которые занимаются 3D-моделированием.

Принцип работы видеокарты в ноутбуке и ПК одинаковый, хотя из-за дефицита свободного пространства первые внешне отличаются от вторых. Хорошим параметром оценки производительности графических карт является частота кадров. Человеческий глаз воспринимает около 25 к/с, но для плавной анимации в некоторых играх нужна скорость более 60 к/с. Частота кадров определяется:

  • Числом треугольников или вершин в секунду, составляющих трехмерные изображения. Этот параметр описывает скорость расчета всего полигона или вершин, которые его определяют.
  • Пиксельной скоростью заполнения, которая указывает на то, ка быстро ГПУ способно растрировать изображение.

Быстродействие

Скорость работы видеокарты прямо зависит от аппаратного обеспечения. На ее быстродействие больше всего влияют следующие технические характеристики:

  • тактовая частота;
  • ширина шины памяти;
  • пропускная способность ОЗУ;
  • объем оперативной памяти и ее частота;
  • частота ЦАП.

ЦПУ и материнская плата ПК также играют определенную роль, поскольку даже очень быстрая видеокарта не способна компенсировать плохую работу системы.

Интегрированная графика

Многие ПК оборудованы интегрированными в процессор видеокартами. Принцип работы таких графических ускорителей отличается от дискретных карт тем, что они разделяют оперативную память с ЦПУ.

Они легко справляются с двумерными изображениями, поэтому идеально подходят для офисных и интернет-приложений.

Установка дискретной карты к таким материнским платам отключает встроенные графические функции.

Источник: http://fb.ru/article/411254/printsip-rabotyi-videokartyi-opisanie-sistemyi-ponyatie-ustroystvo

Устройство видеокарты

Устройство современной видеокарты

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.

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.

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.

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.

память

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.

память 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.

Шина

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.

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

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.

PCIe

PCI Express

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. карта будет работать на старой материнке, хоть и не сможет работать на всю свою мощность.

При обратной совместимости вообще не возникает проблем.

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.

SLI

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.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=CXNSpJxb4-Y

Проблема заключается в том, что не все материнские платы поддерживают SLI или CrossFire. Как правило, это игровые решения.

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.

VGA

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.

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

Типы DVI

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

HDMI, Mini HDMI, Micro HDMI

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.

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.

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.

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.

Материнская плата через PCIe способна отдать видеокарте до 75 W

Обычно для подключения дополнительного питания, видеокарта оснащена 6-пиновым переходником.

К сожалению, не все блоки питания имеют функцию прямого подключения, так как попросту не имеют подходящего разъема, но страшного ничего здесь нет – большинство видеокарт продают со специальным переходником в комплекте.

Современные же блоки обладают уже встроенным разъемом, от чего необходимость в переходниках отпадает. Так же, на современных видеокартах часто можно обнаружить 8-пиновый разъем питания. Это связано с постоянным увеличением необходимой энергии для видеокарты.

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.

Источник: https://GrafCard.ru/o-videokartah/ustrojstvo-videokarty

Что такое видеокарта? Функции, виды, основные характеристики

Устройство современной видеокарты

карта (графический ускоритель, графическая карта, видеоадаптер, GPU, 3D ускоритель) играет очень важную роль в работе современного компьютера. Она по своей сути является сама компьютером со своим процессором, памятью и т.д.

Функция

рабочий стол — результат работы 2D ускорителя

Её функция состоит в преобразовании информации, хранящейся на носителе, в графическую и последующем выводе этой информации на экран.

В данном случае говорится о 3D и 2D графике.

Первоначально обработкой графической информации полностью занимался центральный процессор (CPU), затем был создан 2D акселератор для обрисовки рабочего стола и курсора, а уже после 3D ускоритель.

3D графика

Современная видеокарта занимается и 2D, и 3D графикой. Для обработки видео, фотографий, аудиофайлов и т.д. хватает 2D ускорителя, в случае создания объемных объектов в графических редакторах, а также работы трехмерных игр, требуется 3D акселератор.

Виды видеокарт

адаптеры можно разделить на две большие группы: интегрированные и дискретные.

видеокарта интегрированная

Интегрированные, то есть встроенные видеоадаптеры уже есть внутри устройства чипсета процессора или материнской карты. Это ведет к уменьшению стоимости и энергопотребления, но очень ограничивает их по мощности (очень часто не имеют собственной памяти и используют оперативную).

видеокарта дискретная

Дискретная видеокарта – отдельная печатная плата со своей памятью и процессором. Устанавливается в специальный слот на материнской плате. Она повышает стоимость системы и её энергопотребление, но, в то же время, имеет более высокую производительность в сравнении с интегрированной.

Интерфейс установки

AGP и PCI-E

Сегодня в основном используется интерфейс PCI-E (PCI-Express), заменивший AGP. В 2017-18 годах должна быть выпущена версия PCI-E 4.

0 со скоростью передачи 16 ГТ/с (транзакций в секунду – количество произведенных операций или переданных данных в единицу времени), а ещё позже в 2019 году — PCI-E 5.0 со скоростью 32 ГТ/с, но пока у нас есть версии 1.0 (2,5 ГТ/с), 2.0 (5 ГТ/с) и 3.0 (8 ГТ/с).

Интерфейсы имеют обратную совместимость, то есть, если у нас имеется видеокарта PCI-E 3.0, я могу её установить в слот PCI-E 1.0 или 2.0, но при этом пропускная способность будет соответственно 2,5 и 5 ГТ/с.

На что обращать внимание при выборе видеокарты?

Тактовая частота видеопроцессора влияет на производительность видеокарты, чем выше, тем быстрее, но при этом возрастает тепловыделение, поэтому на современных видеокартах немалое внимание уделяется системе охлаждения.

видеокарта с пассивным охлаждением

Охлаждение делится на пассивное (радиатор) и активное (кулер или водяное), последнее значительно повышает стоимость и энергозатраты системы.

видеокарта с кулеромвидеокарта с водяным охлаждением

Также на быстродействии сказывается частота и объем видеопамяти (VRAM), но необходимо помнить, что увеличение объема памяти необязательно приводит к ускорению системы (если мы рассматриваем разные чипсеты), необходимо обращать внимание на её тип и разрядность шины.

Типы памяти (в порядке увеличения скорости):

  • DDR
  • DDR2
  • DDR3
  • GDDR3
  • GDDR5

Разрядность шины (чем больше, тем выше производительность): 64, 128, 256, 384, 448, 512, 768 бит и т.д.

Хочется отметить, что есть видеокарты с двумя чипами, в таких картах, за счет 2-х процессоров, увеличивается мощность, но память остается прежней, и видеокарта начинает потреблять часть оперативной памяти.

видеокарта с двумя чипами

На многих материнских платах имеется несколько разъемов PCI-E, в этом случае мы можем установить несколько видеокарт одновременно, если они поддерживают технологию Crossfire (у AMD) и SLI (у NVidia). Проблема та же, что и с двумя чипами, так как память двух видеокарт из-за алгоритма используется по очереди, хотя производители обещают в будущем исправить данную проблему.

Crossfire

Производители

Те, кто хотя бы немного сталкивался с выбором системных блоков, ноутбуков или видеокарт, уже знают, что сейчас существуют два «титана» индустрии, компании NVidia с серией GeForce и AMD с Radeon. Разбираться в том, кто из них круче не вижу смысла, у каждого свои предпочтения, да и преимущества особого одной над другой нет, так как происходит постоянное развитие.

Разъемы

Чтобы обработанную информацию передать нужно подключить к видеокарте монитор или любое другое устройство вывода. Подключение производится через специальные разъемы. Они делятся на аналоговые и цифровые. Последние сейчас более популярны и вытесняют аналоговый способ передачи.

разъемы

Аналоговые: DVI-A, D-Sub или VGA, S-Video.

Цифровые: DVI-D, DVI-Dual link, HDMI, Display Port.

Вывод

Выбор видеокарты достаточно трудный, но при этом интересный процесс, необходимо учитывать множество характеристик, бюджет, исходить из выбранного центрального процессора, так как не подходящий процессор просто не раскроет весь потенциал видеокарты.

Источник: http://bakaraban.ru/kompyuteryi/chto-takoe-videokarta-funktsii-vidyi-osnovnyie-harakteristiki.html

карта

Устройство современной видеокарты

  • Устройство компьютера
  • карта

Обработка графической информации – одна из сложнейших задач, которые выполняет компьютер.

карта (видеоадаптер, видеоплата, разг. – видюха) – важная и сложная часть компьютера, в ее задачу входит обработка информации и вывод изображения на экран монитора. Современные видеокарты состоят из собственного процессора, кулера, оперативной памяти.

На протяжении многих последних лет существуют два основных производителя видеоплат. Это  компании Nvidia и ATI Technologies (в 2006 году была приобретена американской компанией AMD). Компания Nvidia производит видеокарты под брендом GeForce, а ATI – под брендом Radeon.

Логотипы компаний ATI и NVidia

Процесс обработки графических данных – это очень сложный процесс. Чтобы получить на экране монитора определенное изображение, видеокарта выполняет много различных операций. Она получает информацию о будущей картинке от центрального процессора, после этого строит ее каркас, состоящий из точек (их называют «вершинами»).

Затем на этот каркас помещаются плоские кусочки – «полигоны». Под конец специальные программы («шейдеры») сглаживают углы, а на последнем этапе полученная фигура покрывается цветовой текстурой.

Т.к. картинка постоянно изменяется (особенно в компьютерных играх), расчеты должны производиться с очень большой скоростью. Только так можно обеспечить формирование необходимого количества кадров за 1 секунду. Идеальным для человеческого глаза является частота равная 25 кадров/сек. (англ. – FPS или Frames Per Second). Если количество кадров меньше, то будет заметно «торможение».

Почти все современные материнские платы и процессоры имеют встроенное видеоядро и поэтому покупать отдельную плату не всегда необходимо. В роли видеопамяти выступает часть оперативной памяти ПК. Не стоит ожидать высокой производительности от такого компьютера, но для работы в интернете и с офисными документами её будет вполне достаточно.

В случае, если вы планируете играть в компьютерные игры или заниматься обработкой графики или видео, без отдельной видеокарты не обойтись. Сегодня хорошая и мощная видюха является самым дорогим элементом при сборке игрового компьютера.

Рассмотрим из каких частей состоит видеоадаптер:

  • Графический процессор (от англ. GPU (Graphics processing unit) – графическое процессорное устройство, графическое ядро) – занимается расчетами и формированием графической информации, которая выводится на монитор компьютера. GPU – основа видеоадаптера и очень часто превосходит центральный процессор по своей сложности.
  • память – является своеобразным буфером для временного помещения в него выводимых на монитор изображений, которые создаются и постоянно изменяются графическим ядром.
  • Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) (от англ. RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter)) – осуществляет преобразование цифровой информации в аналоговый сигнал, который отображается на мониторе ПК. От ЦАП зависит разрешение картинки, частота вертикальной развертки, количество отображаемых цветов. Цифровые мониторы или проекторы, которые подключаются к цифровому разъему видеокарты, используют свои собственные ЦАП и не зависят от RAMDAC видеокарты.
  • контроллер – устройство, которое отвечает формирование и передачу на RAMDAC необходимой информации из видеопамяти.
  • -ПЗУ (Video ROM) – представляет из себя микросхему, которая хранит базовую систему ввода-вывода данной видеоплаты, другими словами, BIOS, и определяет алгоритмы и правила, заданные производителем, используя которые, между собой взаимодействуют различные составные части видеокарты.
  • Система охлаждения, которая осуществляет отвод тепла от видеопроцессора, видеопамяти и др. компонентов и его рассеивание, для обеспечения рабочего температурного режима.

Разъемы для подключения в компьютер

Как мы уже отмечали выше, видюхи бывают внешние и встроенные. Рассмотрим немного подробнее особенности внешних видеокарт.

Внешняя видеокарта представляет собой плату расширения и подключается в один из портов на материнской плате.

Наиболее старый разъем для подключения это AGP (от англ. – Accelerated Graphics Port или в переводе – ускоренный графический порт).

Довольно редко, но всё-таки его ещё можно встретить на довольно старых компьютерах.

Он был разработан компанией Intel сразу после появления процессоров Intel Pentium II и предназначался для соединения видеокарт и материнских плат с целью увеличения быстродействия видеосистемы.

Но сегодня они безнадежно устарели, т.к. имеют очень малую пропускную способность шины (всего до 2.1 Гбайт/сек), при возросших требованиях современных программ и игр. Если в вашем компьютере установлена AGP видеокарта и нужно заменить ее на современную, то ничего не получится. Современные видеоадаптеры используют другой интерфейс – PCI Express x16.

В современных материнских платах отсутствует слот AGP, и все внешние видеокарты подключаются только через интерфейс PCI Express. Скорость шины данного интерфейса намного выше, чем у его предшественника. На сегодняшний день появилась уже третья версия интерфейса – PCI Express 3.0. С ним скорость передачи данных может достигать 16 Гбайт/сек.

Разъемы видеокарты

Современные видюхи обычно имеют по несколько разъемов, к которым можно подключить монитор (даже несколько мониторов одновременно), телевизор, проектор и т.д.

  • Наиболее старым выходным разъемом является VGA (от англ. Video Graphics Array). Появился данный разъем в далеком 1987 г. Как правило, при помощи него видеоплаты подключают к старым мониторам. Сигнал, выходящий через данный разъем, является аналоговым.
  • DVI (от англ. Digital Visual Interface) – цифровой выход. В основном используется для подключения современных ЖК-мониторов. В отличие от VGA. Может работать как аналоговым, так и с цифровым видеосигналом.
  • HDMI (от англ. High-Definition Multimedia Interface)  – цифровой выход, используется для подключения ЖК-телевизоров и плазменных панелей. Основное отличие между HDMI и DVI в том, что разъём HDMI, кроме передачи видеосигнала, может передавать многоканальный цифровой аудиосигнал.
  • DisplayPort (DP) – также стандарт сигнального интерфейса, предназначенный для цифровых дисплеев. Рекомендуется к использованию в качестве самого современного интерфейса для соединения между собой аудио и видеоаппаратуры: компьютера с дисплеем или компьютера и домашнего кинотеатра.

Не знаете, какую видеокарту выбрать? Хотите выбрать недорогую, но достаточно мощную? Позвоните в центр компьютерной помощи Комполайф, и наши специалисты проконсультируют вас по всем интересующим вопросам и дадут ценные рекомендации по выбору. Кроме этого, у нас вы можете заказать установку новой видеокарты в системный блок.

Еще больше интересной и полезной информации

Источник: http://compolife.ru/ustrojstvo-kompjutera/videokarta.html

карта: компоненты и характеристики

Устройство современной видеокарты

карта: компоненты и характеристики

карта – компонент архитектуры современного ПК, отвечает за преобразование графической информации в видеосигнал для монитора.

 карта представляет собой плату расширения, которая устанавливается в специальный слот (PCI-Express) материнской платы.

Также видеокарта может быть встроенной, то есть, входить в состав северного моста чипсета материнской платы или быть интегрированной в центральный процессор.

Графический процессор, GPU

Является основой видеокарты, отвечает за вычислительные функции, связанные с обработкой трёхмерной графики, тем самым высвобождает ресурсы центрального процессора. Именно от графического процессора зависит производительность видеокарты.

контроллер

Отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Современные видеокарты имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Цифро-аналоговый преобразователь, RAMDAC

RAMDAC необходим для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Большинство цифро-аналоговых преобразователей имеют разрядность 8 бит на канал, что даёт 256 уровней яркости на каждый основной цвет — 16,7 млн. цветов.

-BIOS

Постоянное запоминающее устройство, в которое записаны: экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. -BIOS не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор.

Информация, которая хранится в видео-BIOS применяется для инициализации и работы видеокарты до загрузки основной операционной системы, а также содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы.

Система охлаждения

Предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.

Частота графического процессора (МГц) — тактовая частота ядра, во многом определяет производительность видеосистемы.

Тип видеопамяти (GDDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5) — определяет частоту, разрядность шины памяти видеокарты.

Объём видеопамяти (Мб) — чем больше объём, тем большее число кадров способен сформировать графический процессор за короткий промежуток времени.

Частота видеопамяти (МГц) — чем выше частота работы видеопамяти, тем выше общая производительность видеокарты.

Ширина шины видеопамяти — указывает на количество бит (64, 128, 256) информации, передаваемой за такт.

Интерфейс — разъем, для установки видеокарты, на материнской плате (PCI-Express).

Количество поддерживаемых мониторов — одновременное подключение нескольких устройств.

Максимальное разрешение — количество точек, по горизонтали и по вертикали, при построении изображения графическим процессором видеокарты.

Число универсальных процессоров — шейдерные конвейеры, отвечающие за расчет цветов и геометрических структур.

Число текстурных блоков — выполняют выборку и фильтрацию текстур, а также наложение текстур на поверхности геометрических объектов.

Число блоков растеризации — отвечает за финальный этап обработки изображения (сглаживание, фильтрация), а также за запись обработанного изображения в буфер видеокарты.

Версия шейдеров — чем выше версия шейдеров, тем больше у видеокарты возможностей по созданию специальных эффектов.

Поддержка:

  • DirectX — чем старше версия, тем больше набор функций и шире возможности специальных эффектов;
  • OpenGL — данный параметр важен только для специализированного программного обеспечения.

Разъемы видеокарты:

  • D-Sub — 15-контактный, аналоговый, разъем VGA;
  • DVI-I — цифровой разъем с поддержкой аналоговых сигналов, позволяющий подключить монитор через переходник на разъем D-Sub;
  • DVI-D — цифровой разъем в «чистом» виде — не поддерживает аналоговые сигналы;
  • HDMI — разъем для передачи цифрового сигнала высокой четкости (HD);
  • Display Port — используется для передачи видео и аудио в цифровом виде.

драйвер

Специальное программное обеспечение, поставляемое производителем видеокарты и загружаемое в процессе запуска операционной системы. драйвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером.

* может отличаться от тематики статьи

Источник: https://2hpc.ru/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.