Что такое видеокарта? Функции, виды, основные характеристики.

Видеокарта (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

windows рабочий стол
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 max
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

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

видеокарта интегрированная
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
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
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
видеокарта с пассивным охлаждением

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

видеокарта с кулером
видеокарта с кулером
видеокарта с водяным охлаждением
видеокарта 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
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
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
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.