Интегрированная видеокарта что это такое


Дискретная и интегрированная видеокарта что это.

Многий сталкивались при выборе компьютер или ноутбук, одну часть оборудования, которое наиболее трудно выбрать является видеокарта. Возможно, вы слышали такие термины, как интегрированная(встроенная) и дискретная видеокарта. Так в чем разница между интегрированной и дискретной графической картой, и каковы преимущества и недостатки. Ответ на вопрос зависит от того, что вам нужно в компьютер, и что вы будете в нем делать. Перед тем, как купить  ноутбук, компьютер или видеокарту, вы должны знать, как вы будете его использовать. Чтобы помочь Вам решить, что вам нужно, вот несколько различий между интегрированной и дискретной графикой.

Интегрированная видеокарта что значит

Интегрированная видеокарта это значит что блок обработки графики не имеет свой процессор и не использует свою собственную оперативную память из за их отсутствия, использует вместо неё оперативную память системы и процессор компьютера. Что в свою очередь существенно уменьшает производительность компьютера.  Так что, если у вас есть компьютер с 4 Гб оперативной памяти, видеокарта может использовать в любом месте от 1% до 5% от доступного объема оперативной памяти для обработки графики. Конечно, этот процент варьируется в зависимости от размера задачи, особенно если вы открываете много приложений, программ или играть в игры.

Преимущество встроенного блока является в том что он дешевле, что в свою очередь означает меньшую стоит компьютера. Интегрированная видеокарта также генерирует намного меньше тепла, чем дискретные видеокарты и использует значительно меньше энергии, что повышает общий срок работы от одного разряда батареи. Интегрированные графические карты идеально подходят для людей, которые делают повседневную обработку графики. Это включает в себя просмотр или редактирование видео, 2D игры, обработки текстов, сёрфинг в соц. сетях. Такая деятельность не насыщенна графикой, поэтому если вы не собираетесь играть в 3D игры то не стоит переплачивать. Это не означает, что вы не сможете играть в 3D игры, но в более требовательных играх вы будете испытывать в игре замедление не говоря о новых играх.

Дискретная видеокарта что это

Дискретная видеокарта имеет свой собственный графический процессор и память, оперативная память компьютера остается не тронутой. Например если у вас есть GeForce GTX 680 видеокарта с 2 Гб видеопамяти, память полностью отделена от оперативной памяти  8GB вашего компьютера. Дискретная видеокарта может быть встроена в материнскую плату компьютера или ноутбака. Дискретная видеокарта идеально подходят, если вы играете в серьезные игр или если вы занимаетесь графическим дизайном.

Одним из главных преимуществ дискретно видеокарты является высокая производительность. Дискретная видеокарта имеет свой графический процессор и свою оперативную память.

Есть недостатки дискретных графических карт,  стоимостью является наиболее очевидным, энергопотребление больше если вы используете ноутбук то вам придется чаще заряжать аккумулятор а соответственно и срок службы его будет меньше, эти видеокарты выделяют много тепла и если у Вас ноутбук желательно поставить дополнительное охлаждение.

Некоторые видеокарты переключаются.  Есть ноутбуки с 2 видеокартами одна интегрированная другая дискретная. Видеокарты работают поочерёдна  когда вы делаете такие вещи, как редактирование текста или просмотра, видеокарта переключается на интегрированный блок, который позволит сохранить заряд батареи вашего ноутбука. Когда вы смотрите фильм высокого разрешения или играть в графические-тяжелые игры, дискретная видеокарта включается, повышая общую производительность, но снижает срок работы от батареи.

Перед тем, как принять решение относительно вид видеокарты убедитесь, что вы знаете, как вы будете использовать компьютер. Если вы обычный пользователь, не играете в игры то выбирайте интегрированную видеокарту. Вы можете просматривать веб-страницы, смотреть видео на YouTube, фильмы без каких-либо проблем. Дискретная видеокарта идеально подходят для тех, кто будет играть в игры или работать с графики.

Смотрите видео по теме:

Компьютер

prohelps.ru

Выбор видеокарты: что означают технические характеристики видеоадаптера?

При покупке компьютера или апгрейде железа большое внимание уделяется выбору видеокарты, известной также как видеоадаптер и графическая карта. Сегодня мы разберемся, что же означают технические характеристики видеоадаптера, и какая видеокарта для каких целей подходит.

{mosloadposition debug} Когда вы видите картинку на экране вашего монитора, знайте, что за то следует благодарить именно видеокарту, которая отвечает за вывод изображений на дисплей: окон программ, фотографий, видео, курсора мыши и т.д. Однако современные видеоадаптеры, имеющие собственную оперативную память и графический процессор, не только выводят картинку на экран, но и обрабатывают её, тем самым высвобождая ресурсы компьютера для решения других задач.

По внешнему исполнению и размещению в компьютере видеокарты делятся на два типа: встроенные и внешние. Встроенные видеокарты выполнены в виде чипсета и интегрированы в материнскую плату. Например, как видеоадаптер от компании ATI на скриншоте ниже.

Внешняя видеокарта представляет собой отдельное устройство, которое вставляется в специальный слот материнской платы. Практически на всех внешних видеокартах имеется вентилятор, т.к. эти устройства достаточно быстро нагреваются и без должного охлаждения могут легко выйти из строя. Ниже вы можете полюбоваться на внешнюю видеокарту той же компании ATI (AMD Radeon HD 3400/3600).

Если встроенный видеоадаптер припаян к материнской плате, то внешняя видеокарта легко вставляется в специальный слот и прикручивается к системному блоку одним болтиком. Следовательно, интегрированную видеокарту практически невозможно заменить на новую при ее поломке или апгрейде компьютера. С внешней же все обстоит гораздо проще: на ее замену уйдет не более 10 минут. Однако стоят внешние видеоадаптеры намного дороже, хотя и обладают впечатляющими техническими характеристиками и возможностями, которые встроенным видеокартам даже не снились.

Поэтому, если вы покупаете компьютер для игр или работы с графическими программами, особенно 3D графикой, однозначно выбирайте внешний видеоадаптер. Если вы заядлый геймер, любите пробовать новинки игровой индустрии и обладаете немалым бюджетом, можно позволить себе мощные видеокарты самых последних моделей. В случае же, когда компьютер используется исключительно в офисных целях (Word, Excel, 1C) или для интернет серфинга, а в кошельке не так много денег, целесообразно пробрести ПК с интегрированным видеоадаптером.

Ниже мы перечислим основные плюсы и минусы интегрированных видеокарт. Из плюсов:

- дешево; - меньше нагревается компьютер; - отсутствие вентилятора, следовательно, будет меньше шума от компьютера;

- экономия энергии, что особенно важно для ноутбуков при работе от аккумулятора.

Минусы:

- забирает часть ресурсов процессора и оперативной памяти, в то время как внешний видеоадаптер использует свою собственную память; - производительность ниже, чем при использовании внешней видеокарты;

- нельзя сделать апгрейд, придется менять всю материнскую плату, поскольку интегрированная видеокарта припаяна к ней.

Таким образом, взвесив все «за» и «против» мы пришли к следующему выводу: если позволяет кошелек, то лучше брать компьютер с внешней видеокартой. В случае же с нетбуками и ноутбуками следует четко представлять себе цели использования портативного ПК. Если в них хотя бы отдаленно упоминается слово «графика», выбор нужно сделать в пользу внешнего видеоадаптера. Поняв, наконец, какая видеокарта нам подходит, обратимся к ее характеристикам. Ниже мы расшифруем основные термины, наиболее часто упоминающиеся на ценниках и в техническом описании видеоадаптеров.

  • Объем памяти – количество оперативной памяти видеокарты, например 2048 Мб.
  • Разрядность шины памяти - количество бит информации, передаваемой за один такт, например 256 бит. Чем больше это значение, тем лучше.
  • Тип памяти – тип передачи данных в видеопамяти, например DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5.
  • Частота памяти – частота видеопамяти в мегагерцах, например 1050 МГц.
  • Частота ядра – частота ядра графического процессора (GPU) в мегагерцах, например 870 МГц.
  • Интерфейс – тип слота материнской платы, в который вставляется видеокарта, например PCI Express 2.0 x16.
  • Охлаждение – используемый способ охлаждения видеокарты. Активное – используется вентилятор, пассивное – без вентилятора, например алюминиевые пластины. Интегрированные видеокарты обычно идут без охлаждения. Пассивное охлаждение уменьшает «шумность» ПК.
  • Разъемы – выходные разъемы видеокарты для соединения с другими устройствами, например D-Sub, DisplayPort, HDMI.
  • Поддержка 3D-ускорителей: к ним относятся OpenGL или DirectX. Данная возможность необходима для современных компьютерных игр и качественного отображения трехмерной графики. Наиболее продвинутыми являются версии DirectX 10 и 10.1, которые поддерживают унифицированные шейдеры версий 4.0 и 4.1 соответственно. OpenGL – это открытая графическая библиотека, ее последняя версия 3.0. Чтобы было понятней, уточним, что шейдеры – это программы, используемые в 3D графике для определения окончательных параметров 3D объекта или изображения. Например, поглощения света, наложения текстуры, отражения, затенения и т.д.
  • Текстурная память – память видеокарты, использующаяся для хранения текстур, т.е. «материалов», отображаемых на 3D-объектах (например цвет, фактура и т.п. ). Имейте в виду, что для повышения качества отображения трехмерной графики на экране монитора необходимо большое число текстур, а соответственно и текстурной памяти.

А теперь давайте применим полученные знания на практике и расшифруем ценник одной из новейших видеокарт: Sapphire Radeon HD 4890 Vapor-X 1024Mb DDR5 PCI-E.

Sapphire Radeon HD 4890 Vapor-X – название видеокарты. Заметьте, что HD означает High Definition — высокое разрешение. Таким образом, видеокарта с данной маркировкой поддерживает изображение высокой четкости.

1024Mb – объем оперативной памяти видеокарты. DDR5 – тип памяти, GDDR5.

PCI-E – интерфейс, сокращенно от PCI Express 2.0 x16.

Поскольку на видеокарте мы видим вентилятор, то понятно, что используется активное охлаждение. Другими словами, тихим ваш компьютер точно не будет.

Как видите, расшифровать технические характеристики видеокарты не так уж и трудно. Выбирая видеоадаптер, помните, чем выше ее технические характеристики, тем она мощнее и, соответственно, дороже.

Специально для Ячайник, Елена Карлтон

{mosloadposition cpanel}

{mosloadposition debug}

Написать комментарий

yachaynik.ru

Видеокарта - это... Что такое Видеокарта?

Видеокарта семейства GeForce 4, с радиатором и вентилятором

Видеока́рта (также видеоада́птер, графический ада́птер, графи́ческая пла́та, графи́ческая ка́рта, графи́ческий ускори́тель)  — электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Первые мониторы, построенные на электронно-лучевых трубках, работали по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.

В настоящее время, однако, эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения - качество видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем современной видеокарты. В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором — графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.

Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (AGP). Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты — как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ); в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой.

История

Одним из первых графических адаптеров для IBM PC стал MDA (Monochrome Display Adapter) в 1981 году. Он работал только в текстовом режиме с разрешением 80×25 символов (физически 720×350 точек) и поддерживал пять атрибутов текста: обычный, яркий, инверсный, подчёркнутый и мигающий. Никакой цветовой или графической информации он передавать не мог, и то, какого цвета будут буквы, определялось моделью использовавшегося монитора. Обычно они были белыми, янтарными или изумрудными на чёрном фоне. Фирма Hercules в 1982 году выпустила дальнейшее развитие адаптера MDA, видеоадаптер HGC (Hercules Graphics Controller — графический адаптер Геркулес), который имел графическое разрешение 720×348 точек и поддерживал две графические страницы. Но он всё ещё не позволял работать с цветом.

Первой цветной видеокартой стала CGA (Color Graphics Adapter), выпущенная IBM и ставшая основой для последующих стандартов видеокарт. Она могла работать либо в текстовом режиме с разрешениями 40×25 знакомест и 80×25 знакомест (матрица символа — 8×8), либо в графическом с разрешениями 320×200 точек или 640×200 точек. В текстовых режимах доступно 256 атрибутов символа — 16 цветов символа и 16 цветов фона (либо 8 цветов фона и атрибут мигания), в графическом режиме 320×200 было доступно четыре палитры по четыре цвета каждая, режим высокого разрешения 640×200 был монохромным. В развитие этой карты появился EGA (Enhanced Graphics Adapter) — улучшенный графический адаптер, с расширенной до 64 цветов палитрой, и промежуточным буфером. Было улучшено разрешение до 640×350, в результате добавился текстовый режим 80×43 при матрице символа 8×8. Для режима 80×25 использовалась большая матрица — 8×14, одновременно можно было использовать 16 цветов, цветовая палитра была расширена до 64 цветов. Графический режим также позволял использовать при разрешении 640×350 16 цветов из палитры в 64 цвета. Был совместим с CGA и MDA.

Стоит заметить, что интерфейсы с монитором всех этих типов видеоадаптеров были цифровые, MDA и HGC передавали только светится или не светится точка и дополнительный сигнал яркости для атрибута текста «яркий», аналогично CGA по трём каналам (красный, зелёный, синий) передавал основной видеосигнал, и мог дополнительно передавать сигнал яркости (всего получалось 16 цветов), EGA имел по две линии передачи на каждый из основных цветов, то есть каждый основной цвет мог отображаться с полной яркостью, 2/3 или 1/3 от полной яркости, что и давало в сумме максимум 64 цвета.

В ранних моделях компьютеров от IBM PS/2, появляется новый графический адаптер MCGA (Multicolor Graphics Adapter — многоцветный графический адаптер). Текстовое разрешение было поднято до 640x400, что позволило использовать режим 80x50 при матрице 8x8, а для режима 80x25 использовать матрицу 8x16. Количество цветов увеличено до 262144 (64 уровня яркости по каждому цвету), для совместимости с EGA в текстовых режимах была введена таблица цветов, через которую выполнялось преобразование 64-цветного пространства EGA в цветовое пространство MCGA. Появился режим 320x200x256, где каждый пиксел на экране кодировался соответствующим байтом в видеопамяти, никаких битовых плоскостей не было, соответственно с EGA осталась совместимость только по текстовым режимам, совместимость с CGA была полная. Из-за огромного количества яркостей основных цветов возникла необходимость использования уже аналогового цветового сигнала, частота строчной развертки составляла уже 31,5 кГц.

Потом IBM пошла ещё дальше и сделала VGA (Video Graphics Array — графический видео массив), это расширение MCGA, совместимое с EGA и введённое в средних моделях PS/2. Это фактический стандарт видеоадаптера с конца 80-х годов. Добавлены: текстовое разрешение 720x400 для эмуляции MDA и графический режим 640x480 с доступом через битовые плоскости. Режим 640x480 замечателен тем, что в нём используется квадратный пиксел, то есть соотношение числа пикселов по горизонтали и вертикали совпадает со стандартным соотношением сторон экрана — 4:3. Дальше появился IBM 8514/a с разрешениями 640x480x256 и 1024x768x256, и IBM XGA с текстовым режимом 132x25 (1056x400) и увеличенной глубиной цвета (640x480x65K).

С 1991 года появилось понятие SVGA (Super VGA — «сверх» VGA) — расширение VGA с добавлением более высоких режимов и дополнительного сервиса, например возможности поставить произвольную частоту кадров. Число одновременно отображаемых цветов увеличивается до 65 536 (High Color, 16 бит) и 16 777 216 (True Color, 24 бита), появляются дополнительные текстовые режимы. Из сервисных функций появляется поддержка VBE (VESA BIOS Extention — расширение BIOS стандарта VESA). SVGA воспринимается как фактический стандарт видеоадаптера где-то с середины 1992 года, после принятия ассоциацией VESA стандарта VBE версии 1.0. До того момента практически все видеоадаптеры SVGA были несовместимы между собой.

Графический пользовательский интерфейс, появившийся во многих операционных системах, стимулировал новый этап развития видеоадаптеров. Появляется понятие «графический ускоритель» (graphics accelerator). Это видеоадаптеры, которые производят выполнение некоторых графических функций на аппаратном уровне. К числу этих функций относятся: перемещение больших блоков изображения из одного участка экрана в другой (например, при перемещении окна), заливка участков изображения, рисование линий, дуг, шрифтов, поддержка аппаратного курсора и т. п. Прямым толчком к развитию столь специализированного устройства явилось то, что графический пользовательский интерфейс, несомненно, удобен, но его использование требует от центрального процессора немалых вычислительных ресурсов, и современный графический ускоритель как раз и призван снять с него львиную долю вычислений по окончательному выводу изображения на экран.

Пример домашнего компьютера не-IBM — ZX Spectrum, имеет свою историю развития видеорежимов.

Устройство

Современная видеокарта состоит из следующих частей:

Графический процессор

Графический процессор (Graphics processing unit (GPU) — графическое процессорное устройство) занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур) и др.

Видеоконтроллер

Видеоконтроллер отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP), контроллер внутренней шины данных и контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие видеоконтроллеры встраивается ещё и RAMDAC. Современные графические адаптеры (ATI, nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Видео-ПЗУ

Видео-ПЗУ (Video ROM) — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в которое записаны BIOS видеокарты, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор. BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы, задаёт все низкоуровневые параметры видеокарты, в том числе рабочие частоты и питающие напряжения графического процессора и видеопамяти, тайминги памяти. Также, VBIOS содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы (в зависимости от применяемого метода разделения ответственности между драйвером и BIOS). На многих современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM), допускающие перезапись видео-BIOS самим пользователем при помощи специальной программы.

Видеопамять

Видеопамять выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP или PCIE. В случае использования архитектуры Uniform Memory Access в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.

Цифро-аналоговый преобразователь

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП; RAMDAC — Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC. Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока: три цифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный, зелёный, синий - RGB), и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал — получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме дает 16,7 млн цветов (а за счёт гамма-коррекции есть возможность отображать исходные 16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность практически не используется. Для поддержки второго монитора часто устанавливают второй ЦАП. Стоит отметить, что мониторы и видеопроекторы, подключаемые к цифровому DVI выходу видеокарты, для преобразования потока цифровых данных используют собственные цифроаналоговые преобразователи и от характеристик ЦАП видеокарты не зависят.

Коннектор

Видеоадаптеры MDA, Hercules, EGA и CGA оснащались 9-контактным разъёмом типа D-Sub. Изредка также присутствовал коаксиальный разъём Composite Video, позволяющий вывести черно-белое изображение на телевизионный приемник или монитор, оснащенный НЧ-видеовходом. Видеоадаптеры VGA и более поздние обычно имели всего один разъём VGA (15-контактный D-Sub). Изредка ранние версии VGA-адаптеров имели также разъём предыдущего поколения (9-контактный) для совместимости со старыми мониторами. Выбор рабочего выхода задавался переключателями на плате видеоадаптера. В настоящее время платы оснащают разъёмами DVI или HDMI, либо DisplayPort в количестве от одного до трёх (некоторые видеокарты ATi последнего поколения оснащаются шестью коннекторами). Порты DVI и HDMI являются эволюционными стадиями развития стандарта передачи видеосигнала, поэтому для соединения устройств с этими типами портов возможно использование переходников. Порт DVI-I также включает аналоговые сигналы, позволяющие подключить монитор через переходник на старый разъём D-SUB (DVI-D не позволяет этого сделать). DisplayPort позволяет подключать до четырёх устройств, в том числе аудиоустройства, USB-концентраторы и иные устройства ввода-вывода.

9-контактный разъём S-Video TV-Out, DVI и D-Sub. (Нажатие на изображение какого-либо разъёма вызовет переход на соответствующую статью.)

Также на видеокарте могут быть размещены композитный и компонентный S-Video видеовыход; также видеовход (обозначаются, как ViVo)

Система охлаждения

Система охлаждения предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и (зачастую) видеопамяти в допустимых пределах.

Также, правильная и полнофункциональная работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера — специального программного обеспечения, поставляемого производителем видеокарты и загружаемого в процессе запуска операционной системы. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Так же как и видео-BIOS, видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.

Интерфейс

Первое препятствие к повышению быстродействия видеосистемы — это интерфейс передачи данных, к которому подключён видеоадаптер. Как бы ни был быстр процессор видеоадаптера, большая часть его возможностей останется незадействованной, если не будут обеспечены соответствующие каналы обмена информацией между ним, центральным процессором, оперативной памятью компьютера и дополнительными видеоустройствами. Основным каналом передачи данных является, конечно, интерфейсная шина материнской платы, через которую обеспечивается обмен данными с центральным процессором и оперативной памятью. Самой первой шиной использовавшейся в IBM PC была XT-Bus, она имела разрядность 8 бит данных и 20 бит адреса и работала на частоте 4,77 МГц. Далее появилась шина ISA (Industry Standart Architecture — архитектура промышленного стандарта), соответственно она имела разрядность 16/24 бит и работала на частоте 8 МГц. Пиковая пропускная способность составляла чуть больше 5,5 МиБ/с. Этого более чем хватало для отображения текстовой информации и игр с шестнадцатицветной графикой.

Дальнейшим рывком явилось появление шины MCA (Micro Channel Architecture) в новой серии компьютеров PS/2 фирмы IBM. Она уже имела разрядность 32/32 бит и пиковую пропускную способность 40 МиБ/с. Но то обстоятельство, что архитектура MCI являлась закрытой (собственностью IBM), побудило остальных производителей искать иные пути увеличения пропускной способности основного канала доступа к видеоадаптеру.

С появлением процессоров серии 486, было предложено использовать для подключения периферийных устройств локальную шину самого процессора, в результате родилась VLB (VESA Local Bus — локальная шина стандарта VESA). Работая на внешней тактовой частоте процессора, которая составляла от 25 МГц до 50 МГц и имея разрядность 32 бит, шина VLB обеспечивала пиковую пропускную способность около 130 МиБ/с. Этого уже было более чем достаточно для всех существовавших приложений, помимо этого возможность использования её не только для видеоадаптеров, наличие трёх слотов подключения и обеспечение обратной совместимости с ISA (VLB представляет собой просто ещё один 116 контактный разъём за слотом ISA) гарантировали ей достаточно долгую жизнь и поддержку многими производителями чипсетов для материнских плат и периферийных устройств, даже несмотря на то, что при частотах 40 МГц и 50 МГц обеспечить работу даже двух устройств подключенных к ней представлялось проблематичным из-за чрезмерно высокой нагрузки на каскады центрального процессора (ведь большинство управляющих цепей шло с VLB на процессор напрямую, безо всякой буферизации).

И всё-таки, с учётом того, что не только видеоадаптер стал требовать высокую скорость обмена информацией, и явной невозможности подключения к VLB всех устройств (и необходимостью наличия межплатформенного решения, не ограничивающегося только PC), была разработана шина PCI (Periferal Component Interconnect — объединение внешних компонентов) появившаяся, в первую очередь, на материнских платах для процессоров Pentium. С точки зрения производительности на платформе PC всё осталось по-прежнему — при тактовой частоте шины 33 МГц и разрядности 32/32 бит она обеспечивала пиковую пропускную способность 133 МиБ/с — столько же, сколько и VLB. Однако она была удобнее и, в конце концов, вытеснила шину VLB и на материнских платах для процессоров класса 486.

С появлением процессоров Pentium II и серьёзной заявкой PC на принадлежность к рынку высокопроизводительных рабочих станций, а также с появлением 3D-игр со сложной графикой стало ясно, что пропускной способности PCI в том виде, в каком она существовала на платформе PC (обычно частота 33 МГц и разрядность 32 бит), скоро не хватит на удовлетворение запросов системы. Поэтому фирма Intel решила сделать отдельную шину для графической подсистемы, несколько модернизировала шину PCI, обеспечила новой получившейся шине отдельный доступ к памяти с поддержкой некоторых специфических запросов видеоадаптеров и назвала это AGP (Accelerated Graphics Port — ускоренный графический порт). Разрядность шины AGP составляет 32 бит, рабочая частота 66 МГц. Первая версия разъёма поддерживала режимы передачи данных 1x и 2x, вторая — 4x, третья — 8x. В этих режимах за один такт передаются соответственно одно, два, четыре или восемь 32-разрядных слов. Версии AGP не всегда были совместимы между собой в связи с использованием различных напряжений питания в разных версиях. Для предотвращения повреждения оборудования использовался ключ в разъёме. Пиковая пропускная способность в режиме 1x — 266 МиБ/с. Выпуск видеоадаптеров на базе шин PCI и AGP на настоящий момент ничтожно мал, так как шина AGP перестала удовлетворять современным требованиям для мощности новых ПК, и, кроме того, не может обеспечить необходимую мощность питания. Для решения этих проблем создано расширение шины PCI — PCI Express версий 1.0, 1.1 и 2.0. Это последовательный, в отличие от AGP, интерфейс, его пропускная способность может достигать нескольких десятков ГБ/с. На данный момент произошёл практически полный отказ от шины AGP в пользу PCI Express. Однако стоит отметить, что некоторые производители до сих пор предлагают достаточно современные по своей конструкции видеоплаты с интерфейсами PCI и AGP — во многих случаях это достаточно простой путь резко повысить производительность морально устаревшего ПК в некоторых графических задачах.

Видеопамять

Кроме шины данных второе узкое место любого видеоадаптера — это пропускная способность (англ. bandwidth) памяти самого видеоадаптера. Причём, изначально проблема возникла даже не столько из-за скорости обработки видеоданных (это сейчас часто стоит проблема информационного «голода» видеоконтроллера, когда он данные обрабатывает быстрее, чем успевает их читать/писать из/в видеопамять), сколько из-за необходимости доступа к ним со стороны видеопроцессора, центрального процессора и RAMDAC’а. Дело в том, что при высоких разрешениях и большой глубине цвета для отображения страницы экрана на мониторе необходимо прочитать все эти данные из видеопамяти и преобразовать в аналоговый сигнал, который и пойдёт на монитор, столько раз в секунду, сколько кадров в секунду показывает монитор. Возьмём объём одной страницы экрана при разрешении 1024x768 точек и глубине цвета 24 бит (True Color), это составляет 2,25 МБ. При частоте кадров 75 Гц необходимо считывать эту страницу из памяти видеоадаптера 75 раз в секунду (считываемые пикселы передаются в RAMDAC, и он преобразовывает цифровые данные о цвете пиксела в аналоговый сигнал, поступающий на монитор), причём, ни задержаться, ни пропустить пиксел нельзя, следовательно, номинально потребная пропускная способность видеопамяти для данного разрешения составляет приблизительно 170 МБ/с, и это без учёта того, что необходимо и самому видеоконтроллеру писать и читать данные из этой памяти. Для разрешения 1600x1200x32 бит при той же частоте кадров 75 Гц, номинально потребная пропускная составляет уже 550 МБ/с. Для сравнения, процессор Pentium-2 имел пиковую скорость работы с памятью 528 МБ/с. Проблему можно было решать двояко — либо использовать специальные типы памяти, которые позволяют одновременно двум устройствам читать из неё, либо ставить очень быструю память. О типах памяти и пойдёт речь ниже.

  • FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic RAM — динамическое ОЗУ с быстрым страничным доступом) — основной тип видеопамяти, идентичный используемой в системных платах. Использует асинхронный доступ, при котором управляющие сигналы не привязаны жёстко к тактовой частоте системы. Активно применялся примерно до 1996 г.
  • VRAM (Video RAM — видео ОЗУ) — так называемая двухпортовая DRAM. Этот тип памяти обеспечивает доступ к данным со стороны сразу двух устройств, то есть есть возможность одновременно писать данные в какую-либо ячейку памяти, и одновременно с этим читать данные из какой-нибудь соседней ячейки. За счёт этого позволяет совмещать во времени вывод изображения на экран и его обработку в видеопамяти, что сокращает задержки при доступе и увеличивает скорость работы. То есть RAMDAC может свободно выводить на экран монитора раз за разом экранный буфер, ничуть не мешая видеопроцессору осуществлять какие-либо манипуляции с данными. Но это всё та же DRAM и скорость у неё не слишком высокая.
  • WRAM (Window RAM) — вариант VRAM, с увеличенной на ~25 % пропускной способностью и поддержкой некоторых часто применяемых функций, таких как отрисовка шрифтов, перемещение блоков изображения и т. п. Применяется практически только на акселераторах фирмы Matrox и Number Nine, поскольку требует специальных методов доступа и обработки данных. Наличие всего одного производителя данного типа памяти (Samsung) сильно сократило возможности её использования. Видеоадаптеры, построенные с использованием данного типа памяти, не имеют тенденции к падению производительности при установке больших разрешений и частот обновления экрана, на однопортовой же памяти в таких случаях RAMDAC всё большее время занимает шину доступа к видеопамяти и производительность видеоадаптера может сильно упасть.
  • EDO DRAM (Extended Data Out DRAM — динамическое ОЗУ с расширенным временем удержания данных на выходе) — тип памяти с элементами конвейеризации, позволяющий несколько ускорить обмен блоками данных с видеопамятью приблизительно на 25 %.
  • SDRAM (Synchronous Dynamic RAM — синхронное динамическое ОЗУ) пришёл на замену EDO DRAM и других асинхронных однопортовых типов памяти. После того, как произведено первое чтение из памяти или первая запись в память, последующие операции чтения или записи происходят с нулевыми задержками. Этим достигается максимально возможная скорость чтения и записи данных.
  • DDR SDRAM (Double Data Rate) — вариант SDRAM с передачей данных по двум срезам сигнала, получаем в результате удвоение скорости работы. Дальнейшее развитие пока происходит в виде очередного уплотнения числа пакетов в одном такте шины — DDR2 SDRAM (GDDR2), DDR3 SDRAM (GDDR3) и т. д.
  • SGRAM (Synchronous Graphics RAM — синхронное графическое ОЗУ) вариант DRAM с синхронным доступом. В принципе, работа SGRAM полностью аналогична SDRAM, но дополнительно поддерживаются ещё некоторые специфические функции, типа блоковой и масочной записи. В отличие от VRAM и WRAM, SGRAM является однопортовой, однако может открывать две страницы памяти как одну, эмулируя двухпортовость других типов видеопамяти.
  • MDRAM (Multibank DRAM — многобанковое ОЗУ) — вариант DRAM, разработанный фирмой MoSys, организованный в виде множества независимых банков объёмом по 32 КиБ каждый, работающих в конвейерном режиме.
  • RDRAM (RAMBus DRAM) — память, использующая специальный канал передачи данных (Rambus Channel), представляющий собой шину данных шириной в один байт. По этому каналу удаётся передавать информацию очень большими потоками, наивысшая скорость передачи данных для одного канала на сегодняшний момент составляет 1600 МБ/с (частота 800 МГц, данные передаются по обоим срезам импульса). На один такой канал можно подключить несколько чипов памяти. Контроллер этой памяти работает с одним каналом Rambus, на одной микросхеме логики можно разместить четыре таких контроллера, значит теоретически можно поддерживать до 4 таких каналов, обеспечивая максимальную пропускную способность в 6,4 ГБ/с. Минус этой памяти — нужно читать информацию большими блоками, иначе её производительность резко падает.
В настоящее время

Объём памяти большого количества современных видеокарт варьируется от 33 МБ (напр. Matrox G550)[1] до 6 ГБ (напр. NVIDIA Quadro 6000).[2] Поскольку доступ к видеопамяти GPU и другими электронным компонентами должен обеспечивать желаемую высокую производительность всей графической подсистемы в целом, используются специализированные высокоскоростные типы памяти, такие как SGRAM, двухпортовые (англ. dual-port) VRAM, WRAM, другие. Приблизительно с 2003 года, видеопамять, как правило, базировалась на основе DDR технологии памяти SDRAM, с удвоенной эффективной частотой (передача данных синхронизируется не только по нарастающему фронту тактового сигнала, но и ниспадающему). И в дальнейшем DDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Пиковая скорость передачи данных (пропускная способность) памяти современных видеокарт достигает 327 ГБ/с (напр. у NVIDIA GeForce GTX 580 или 320 ГБ/с у AMD Radeon™ HD 6990).[3][4]

Видеопамять используется для временного сохранения, помимо непосредственно данных изображения, и другие: текстуры, шейдеры, вершинные буферы (en:vertex buffer objects, VBO), Z-буфер (удалённость элементов изображения в 3D графике), и тому подобные данные графической подсистемы (за исключением, по большей части данных Video BIOS, внутренней памяти графического процессора и т. п.) и коды.

Характеристики видеокарт

  • ширина шины памяти, измеряется в битах — количество бит информации, передаваемой за такт. Важный параметр в производительности карты.
  • объём видеопамяти, измеряется в мегабайтах — объём собственной оперативной памяти видеокарты. Больший объём далеко не всегда означает большую производительность.

Видеокарты, интегрированные в набор системной логики материнской платы или являющиеся частью ЦПУ, обычно не имеют собственной видеопамяти и используют для своих нужд часть оперативной памяти компьютера (UMA — Unified Memory Access).

  • частоты ядра и памяти — измеряются в мегагерцах, чем больше, тем быстрее видеокарта будет обрабатывать информацию.
  • текстурная и пиксельная скорость заполнения, измеряется в млн. пикселов в секунду, показывает количество выводимой информации в единицу времени.

3D-ускорители

3D ускоритель - плата расширения (PCI, PCI-E, AGP, ISA), которая отвечает за ускорение 2D, а позднее за ускорение 3D графики. Самым первым 3D ускорителем стала видеокарта от NVidia - Diamond Edge 3D 3400.

Игровые видеоускорители

Игровые видеоускорители - это такие видеокарты, которые ориентированы на ускорение 3D графики в играх. На данный момент самыми быстрыми настольными видеокартами являются NVIDIA GeForce GTX 690 и AMD Radeon HD 7990. Для ноутбуков самыми быстрыми являются NVIDIA GeForce GTX 680M и AMD Radeon HD 7970M.

Профессиональные видеоускорители

Профессиональные графические карты — видеокарты, ориентированные на работу в мощных графических станциях и использования в профессиональных математических и графических пакетах 2D- и 3D-моделирования, на которые ложится значительная нагрузка при обсчёте и прорисовке моделей проектируемых объектов.

Ядра профессиональных видеоускорителей основных производителей, AMD и NVIDIA, «изнутри» мало отличаются от их игровых собратьев. Они давно унифицировали свои GPU и используют их в разных областях. Именно такой ход и позволил этим фирмам вытеснить с рынка компании, занимавшиеся разработкой и продвижением специализированных графических чипов для профессиональных применений.

Особое внимание уделяется подсистеме видеопамяти, поскольку это — особо важная составляющая профессиональных ускорителей, на долю которой выпадает основная нагрузка при работе с моделями гигантского объёма.

Интегрированные (встроенные) видеокарты

Основная статья: Встроенный графический процессор

IGP (сокр. от англ. Integrated Graphics Processor, дословно — интегрированный графический процессор) — графический процессор (GPU), встроенный (интегрированный) в материнскую плату. Синонимы: интегрированная графика (Integrated Graphics); интегрированный графический контроллер; встроенный в чипсет видеоадаптер; встроенный (интегрированный) графический контроллер; встроенный (интегрированный) графический чип (Integrated graphics chip); графический чип, интегрированный в чипсет. Встроенная графика позволяет построить компьютер без отдельной видеоплаты, что сокращает стоимость и энергопотребление систем. Данное решение обычно используется в ноутбуках, настольных компьютерах нижней ценовой категории и бизнес-компьютерах (для которых не требуется высокий уровень производительности графической системы). В качестве видеопамяти данные графические системы используют оперативную память компьютера, что приводит к ограничениям производительности, так как и центральный и графический процессоры для доступа к памяти используют одну шину. Как и «стационарные» видеокарты мобильные видеоадаптеры разделяются на три основных вида, в зависимости от способа сообщения видеоядра и видеопамяти:

  • Графика с разделяемой памятью — под нужды видеоадаптера динамически выделяется область основного ОЗУ компьютера.
  • Дискретная графика — на системной плате или (реже) на отдельном модуле распаяны видеочип и один или несколько модулей видеопамяти.
  • Гибридная дискретная графика — комбинация вышеназванных способов — небольшой объём физически распаянной на плате видеопамяти, который может виртуально расширяться за счёт использования основной оперативной памяти.

Программное обеспечение

На программном уровне видеопроцессор для своей организации вычислений (расчётов трёхмерной графики) использует тот или иной интерфейс прикладного программирования (API).

Самые первые ускорители использовали Glide — API для трёхмерной графики, разработанный 3dfx Interactive для видеокарт на основе собственных графических процессоров Voodoo Graphics.

Затем поколения ускорителей в видеокартах можно считать по версии DirectX, которую они поддерживают. Различают следующие поколения:

  • DirectX 7 — карта не поддерживает шейдеры, все картинки рисуются наложением текстур;
  • DirectX 8 — поддержка пиксельных шейдеров версий 1.0, 1.1 и 1.2, в DX 8.1 ещё и версию 1.4, поддержка вершинных шейдеров версии 1.0;
  • DirectX 9 — поддержка пиксельных шейдеров версий 2.0, 2.0a и 2.0b, 3.0;
  • DirectX 10 — поддержка унифицированных шейдеров версии 4.0;
  • DirectX 10.1 — поддержка унифицированных шейдеров версии 4.1;
  • DirectX 11 — поддержка унифицированных шейдеров версии 5.0;
  • DirectX 11.1 — поддержка унифицированных шейдеров версии 5.1.

Также поколения ускорителей в видеокартах можно считать по версии OpenGL, которую они поддерживают:

  • OpenGL 1.0
  • OpenGL 1.2
  • OpenGL 1.4
  • OpenGL 2.0
  • OpenGL 2.1
  • OpenGL 3.0
  • OpenGL 3.1
  • OpenGL 3.2
  • OpenGL 4.0
  • OpenGL 4.1
  • OpenGL 4.2

Основные производители

Специализированные:

Другие производители:

  • 3dfx (приобретена NVidia)
  • Acer Laboratories Inc.
  • Alliance Logic
  • Ark Logic
  • ATI (приобретена AMD в 2006 г.)
  • ASPEED Technology Inc.
  • Bitboys Oy (приобретена ATI в 2006 г.)
  • Chips & Technologies (приобретена Intel в 1997 г.)
  • Chromatic Research (приобретена ATI в 1998 г.)
  • Cirrus Logic (покинула рынок в 1996 г.)
  • Hualon Microelectronics Corporation
  • IBM
  • Integrated Micro Solutions (позже - iXMicro)
  • Macronix
  • NEC
  • NeoMagic Corporation
  • Number Nine Visual Technologies (приобретена S3 Graphics)
  • Oak Technology (покинула рынок в начале 90-х)
  • OPTi
  • Radius (выпускала видеокарты для Apple Macintosh)
  • Real3D (СП Intel и Lockheed Martin, фактический разработчик i740)
  • Realtek
  • Rendition
  • S3 Graphics (графическое подразделение приобретено VIA в 2000 г.)
  • SiS
  • Trident Microsystems (в 2003 г. графическое отделение приобретено XGI Technology Inc.)
  • Tseng Labs (приобретена ATI в 1997 г.)
  • VIA
  • Weitek (покинула рынок в 1996 г.)
  • Western Digital (покинула рынок в 1989 г.)
  • XGI Technology Inc. [1] (приобретена ATI в 2006 г.)

См. также

Литература

  • Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 889—970. — ISBN 0-7897-3404-4

Примечания

dic.academic.ru

Что лучше интегрированная или дискретная видеокарта?

Очень часто у пользователей, особенно начинающих, возникает вопрос о том какая видеокарта у них стоит, что такое дискретная видеокарта и интегрированная, а также о том, какая из этих видеокарт лучше.  Хорошую видеокарту можно купить здесь: http://m.ua/kata/189/zotac.

Начнем с того, что такое дискретная видеокарта. Итак, дискретная видеокарта – это карат, которая устанавливается отдельной платой, другими словами, съемная.

Такая видеокарта имеет свои преимущества, а именно:

- имеет производительность гораздо выше, чем интегрированная. Если вы используете различные тяжелые программы, а также любите поиграть в компьютерные игры, то такая карта будет их «тянуть» лучше интегрированной;

- вы сможете использовать не дну видеокарту, а две и это даст вам еще большую производительность. Это очень удобно для любителей компьютерных игр.

А что же интегрированные видеокарты? Такие карты встроены в процессор или материнскую плату ноутбука. Другими словами, снять, поменять или поставить рядом вторую у вас не получится.

Конечно же, также имеет свои плюсы, а именно:

- производит меньше шума, чем дискретная, что для некоторых пользователей является большим плюсом;

- потребляет меньше энергии, чем дискретная;

- стоит гораздо дешевле, чем дискретная.

О том какую видеокарту выбрать нет четких рекомендаций, и здесь все зависит от того, как вы используете свой компьютер.

Если вы используете его в основном для интернет серфинга, переписываетесь в социальных сетях и из игр можете поиграть максимум в косынку или «Ферму», то вам вполне будет достаточно интегрированной карты. А если вы хотите использовать свой компьютер для различных современных игр и сложных программ для 3D моделирования, которые занимают много места и используют видеокарту, то вам однозначно необходимо выбрать дискретную.

Если на вашем ноутбуке стоят обе видеокарты, то переключение с одной на другую будет проходить автоматически, в зависимости от того, какая программа запущена и сколько необходимо ресурсов для ее обеспечения.

Однако, это не означает что вы не можете самостоятельно переключить с одной карты на другую, если вам это будет необходимо. Делается такое переключение в панели управления.

Если у вас стационарный компьютер, то у вас стоит дискретная видеокарта. Если у вас ноутбук, то скорее всего у вас будет стоять и дискретная и интегрированная видеокарты.

Если вы заметили ошибку, выделите необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редакции.

Сделай свой вклад в развитие социальной журналистики! Сбавьте социальное напряжение в обществе. Мы предлагаем вам сообщить информацию о событиях в Донбассе, которая рассказывает всю правду о жизни и войне на Луганщине. Все нужно рассказывать через истории жизни обычных людей. Моб. 063 409 98 64, [email protected]

tribun.com.ua


Смотрите также