Grafična kartica - vse kar morate vedeti

V dobi igralnih računalnikov je grafična kartica dobila enako ali skoraj večjo pomembnost kot CPU. Pravzaprav se mnogi uporabniki izognejo nakupu zmogljivih procesorjev, da bi vložili denar v to pomembno komponento, ki je odgovorna za obdelavo vsega, kar ima veze z teksturami in grafiko. Koliko pa veste o tej strojni opremi? No, tukaj razložimo vse, ali nekaj manj vsega, kar se nam zdi najpomembnejše.

Kazalo vsebine

Grafična kartica in igralna doba

Nedvomno je najpogostejši izraz za poimenovanje GPU-jev grafična kartica, čeprav ni povsem enaka in jo bomo razložili. GPU ali grafična procesna enota je v osnovi procesor, ki je zasnovan za obdelavo grafike. Izraz se očitno sliši zelo podobno kot CPU, zato je pomembno razlikovati med obema elementoma.

Ko govorimo o grafični kartici, resnično govorimo o fizični komponenti. Ta je zgrajena iz PCB, neodvisnega od matične plošče, in ima priključek, običajno PCI-Express, s katerim bo povezan na matično ploščo. Na tem PCB-ju imamo nameščen GPU in tudi grafični pomnilnik ali VRAM skupaj s komponentami, kot so VRM, priključna vrata in hladilnik z njegovimi ventilatorji.

Igre ne bi obstajale, če ne bi bilo grafičnih kartic, še posebej, če govorimo o računalnikih ali osebnih računalnikih. V začetku bodo vsi vedeli, da računalniki niso imeli grafičnega vmesnika, imeli smo le črni zaslon s pozivom za vnašanje ukazov. Te osnovne funkcije še zdaleč niso v dobi iger, v kateri imamo opremo s popolnim grafičnim vmesnikom in z ogromnimi ločljivostmi, ki nam omogočajo, da z okolico in liki ravnamo skoraj kot v resničnem življenju.

Zakaj ločiti GPU in CPU

Če želite govoriti o lastniških grafičnih karticah, moramo najprej vedeti, kaj nam prinašajo in zakaj so danes tako pomembne. Danes si igralnega računalnika ne bi mogli zamisliti brez fizično ločenega CPU-ja in GPU-ja.

Kaj naredi CPU

Tukaj imamo precej preprosto, saj lahko vsi dobimo predstavo o tem, kaj mikroprocesor počne v računalniku. Je osrednja procesna enota, skozi katero prehajajo vsa navodila, ki jih ustvarijo programi in velik del tistih, ki jih pošljejo zunanje naprave in sam uporabnik. Programi so oblikovani z zaporedjem navodil, ki bodo izvedena za ustvarjanje odziva na podlagi vhodne dražljaje, lahko je to preprost klik, ukaz ali sam operacijski sistem.

Zdaj je na vrsti podrobnost, ki se je moramo spomniti, ko vidimo, kaj je GPU. Procesor je sestavljen iz jeder in velike velikosti lahko rečemo. Vsak od njih lahko izvede eno navodilo za drugim, tem več jeder je, ker lahko hkrati izvedemo več navodil. Na osebnem računalniku je veliko vrst programov in veliko vrst navodil, ki so zelo zapletena in so razdeljena na več stopenj. Resnica pa je, da program vzporedno ne ustvari velikega števila teh navodil. Kako poskrbimo, da CPU "razume" kateri koli program, ki ga namestimo? Potrebujemo le nekaj jeder, ki so zelo zapletena in zelo hitro lahko izvajamo navodila, zato bomo opazili, da je program tekoč in se odziva na tisto, za kar ga vprašamo.

Ta osnovna navodila so omejena na matematične operacije s celimi števili, logičnimi operacijami in tudi na nekatere operacije s plavajočo vejico. Slednje so najbolj zapletene, saj gre za zelo velika dejanska števila, ki jih je treba predstaviti v bolj kompaktnih elementih z uporabo znanstvenih zapisov. Podpora CPU-ju je RAM, hitra shramba, ki shrani tekoče programe in njihova navodila za pošiljanje preko 64-bitnega vodila v CPU.

In kaj počne GPU

Natančno je GPU tesno povezan s temi operacijami s plavajočo točko, o katerih smo že govorili. V resnici grafični procesor praktično porabi ves čas za izvajanje tovrstnih operacij, saj imajo veliko opraviti z grafičnimi navodili. Zaradi tega ga pogosto imenujemo matematični soprocesor, v resnici ga znotraj CPU-ja obstaja, vendar je veliko enostavnejši od GPU-ja.

Iz česa je narejena igra? No, v bistvu gibanje pikslov zahvaljujoč grafičnemu motorju. To ni nič drugega kot program, osredotočen na posnemanje digitalnega okolja ali sveta, v katerem se gibljemo, kot da bi bil naš. V teh programih se večina navodil nanaša na piksle in njihovo gibanje, da tvorijo teksture. Po drugi strani imajo te teksture barvne, 3D glasnosti in fizikalne lastnosti odboja svetlobe. Vse to so v osnovi operacije s plavajočimi točkami z matricami in geometrijami, ki jih je treba izvesti hkrati.

Zato GPU nima 4 ali 6 jeder, ampak na tisoče njih, da bi vse te specifične operacije izvajal vzporedno znova in znova. Seveda ta jedra niso tako "pametna" kot jedra CPU-ja, vendar lahko naenkrat opravijo veliko več operacij te vrste. GPU ima tudi svoj pomnilnik GRAM, ki je veliko hitrejši od običajnega RAM-a. Ima veliko večji avtobus, med 128 in 256 bitov za pošiljanje veliko več navodil v GPU.

V videoposnetku, ki vas pustimo povezanega, lovci mitov posnemajo delovanje CPU-ja in GPU-ja ter glede na njihovo število jeder, ko gre za slikanje slike.

youtu.be/-P28LKWTzrI

Kaj CPU in GPU počneta skupaj

Na tej točki ste morda že pomislili, da v igralnih računalnikih procesor vpliva tudi na končno zmogljivost igre in njen FPS. Očitno je, da obstaja veliko navodil, ki so odgovorna za CPU.

CPU je odgovoren za pošiljanje podatkov v obliki tock v GPU, tako da "razume", katere fizične preobrazbe (gibanja) mora narediti teksturam. Temu se reče Vertex Shader ali fizika gibanja. Po tem GPU pridobi informacije o tem, katera od teh opornic bo vidna, kar naredi tako imenovano rezanje pikslov z rastrizacijo. Ko že poznamo obliko in njeno gibanje, je čas, da nanesemo teksture v Full HD, UHD ali kakršni koli ločljivosti in njihove ustrezne učinke, bi bil to postopek Pixel Shader.

Iz tega istega razloga, kolikor več moči ima CPU, več vršnih navodil lahko pošlje v GPU in bolje ga bo zaklenil. Ključna razlika med tema dvema elementoma je v stopnji specializacije in stopnji vzporednosti obdelave za GPU.

Kaj je APU?

Že smo videli, kaj je GPU in njegova funkcija v osebnem računalniku ter odnos s procesorjem. Vendar ni edini obstoječi element, ki je sposoben obdelovati 3D-grafiko, in zato imamo APU ali pospešeno procesorsko enoto.

Ta izraz je AMD izumil, da je svoje procesorje poimenoval z GPU, integriranim v isti paket. Dejansko to pomeni, da imamo znotraj samega procesorja čip ali bolje rečeno čipset, sestavljen iz več jeder, ki lahko deluje s 3D grafiko na enak način, kot to počne grafična kartica. Pravzaprav ima večina današnjih procesorjev v sebi tovrstni procesor, imenovan IGP (Integrated Graphic Processor).

Seveda pa a priori ne moremo primerjati zmogljivosti grafične kartice s tisoči notranjih jeder z IGP, integriranim znotraj samega procesorja. Torej je njegova procesna zmogljivost glede na bruto moč še vedno precej nižja. K temu dodamo še dejstvo, da nima namenskega pomnilnika tako hiter kot GDDR grafičnih kartic, saj je za njegovo grafično upravljanje dovolj dela RAM pomnilnika.

Neodvisne grafične kartice imenujemo namenske grafične kartice, medtem ko imenujemo interne grafične kartice IGP. Procesorji Intel Core ix imajo skoraj vsi vgrajeni GPU, imenovan Intel HD / UHD Graphics, razen modelov s »F« na koncu. AMD to stori z nekaterimi svojimi procesorji, natančneje z Ryzen iz skupine G in Athlon, z grafiko, imenovano Radeon RX Vega 11 in Radeon Vega 8.

Malo zgodovine

Daleč so stari računalniki z besedilom, ki jih imamo zdaj, toda če je bilo nekaj prisotno v vseh obdobjih, je želja po ustvarjanju vedno bolj podrobnih virtualnih svetov, da se potopimo v notranjost.

V prvi splošni potrošniški opremi s procesorji Intel 4004, 8008 in podjetjem smo že imeli grafične kartice ali kaj podobnega. Te so bile omejene le na tolmačenje kode in prikazovanje na zaslonu v obliki navadnega besedila s približno 40 ali 80 stolpci in seveda v enobarvnem. Pravzaprav se je prva grafična kartica imenovala MDA (Monocrome Data Adapter). Imel je svoj lastni RAM, ki ni manjši od 4 KB, za popolno grafiko v obliki navadnega besedila pri 80 × 25 stolpcih.

Po tem, ko so se pojavile grafične kartice CGA (Color Graphics Adapter), je leta 1981 IBM začel tržiti prvo barvno grafično kartico. Zmogljivo je prenašati 4 barve hkrati iz notranje 16 palete z ločljivostjo 320 × 200. V besedilnem načinu je lahko dvignil ločljivost na 80 × 25 stolpcev ali kar je enako 640 × 200.

Še naprej gremo naprej, z grafično kartico HGC ali Hercules, ime obljublja! Enobarvna kartica, ki je zvišala ločljivost na 720 × 348 in je bila sposobna sodelovati s CGA, da ima do dva različna video izhoda.

Skok na kartice z bogato grafiko

Ali bolje rečeno EGA, Enharced Graphics Adapter, ki je bil ustvarjen leta 1984. To je bila prva grafična kartica, ki je sposobna delati s 16 barvami in ločljivostmi do 720 × 540 za modele ATI Technologies, ali se vam to zveni dobro, kajne?

Leta 1987 je bila izdelana nova ločljivost in video priključek ISA je opuščen, da sprejme vrata VGA (Video Graphics Array), imenovana tudi Sub15-D, analogna serijska vrata, ki so se do nedavnega uporabljala za CRT-je in celo plošče TFT. Nove grafične kartice so svojo barvno paleto dvignile na 256, svoj pomnilnik VRAM pa na 256 KB. V tem času so se računalniške igre začele razvijati z veliko večjo zapletenostjo.

Bilo je leta 1989, ko so grafične kartice nehale uporabljati barvne palete in začele uporabljati barvno globino. S standardom VESA kot povezavo z matično ploščo se je vodila razširila na 32 bitov, tako da so že po zaslugi monitorjev s priključkom SuperVGA lahko delali z več milijoni barv in ločljivosti do 1024x768p. Kartice, tako simbolične kot ATI Match 32 ali Match 64 s 64-bitnim vmesnikom, so bile med najboljšimi takrat.

Prihaja PCI reža in s tem revolucija

Standard VESA je bil hudo velik avtobus, zato se je leta 1993 razvil v standard PCI, takšen, ki ga imamo danes z različnimi generacijami. To nam je omogočilo manjše kartice, veliko proizvajalcev pa se je pridružilo zabavi, kot so Creative, Matrox, 3dfx s svojimi Voodoo in Voodoo 2, in ena Nvidia s prvima modeloma RIVA TNT in TNT2, izdanima leta 1998. Takrat so se pojavile prve posebne knjižnice za pospeševanje 3D, na primer DirectX od Microsofta in OpenGL od Silicon Graphics.

Kmalu je vodila PCI postala premajhna, s karticami, ki lahko naslovijo 16 bitov in 3D grafiko v ločljivosti 800x600p, zato je nastal AGP (Advanced Graphics Port) vodilo. Ta vodila je imela 32-bitni vmesnik, podoben PCI, vendar je povečala svoj vodnik za 8 dodatnih kanalov za hitrejšo komunikacijo z RAM. Njegov vodila je delovala pri frekvenci 66 MHz in 256 Mbps, pri čemer je do 8 različic (AGP x8) dosegalo do 2, 1 GB / s, ki bi jih leta 2004 zamenjal PCIe bus.

Tu smo že zelo dobro ustanovili dve odlični podjetji za 3D grafične kartice, kot sta Nvidia in ATI. Ena prvih kart, ki je zaznamovala novo dobo, je bila Nvidia GeForce 256, ki je uporabila tehnologijo T&L (razsvetljava in geometrija). Potem se je uvrstil nad svoje tekmece, saj je bil prvi 3D poligonski grafični pospeševalnik in Direct3D združljiv. Kmalu zatem bi ATI izdal svoj prvi Radeon in tako oblikoval imena obeh proizvajalcev za njegove igralne grafične kartice, ki trajajo do danes, tudi po nakupu ATI s strani AMD.

Vodilo PCI Express in trenutne grafične kartice

In končno pridemo do trenutne dobe grafičnih kartic, ko leta 2004 VGA vmesnik ni več deloval in ga je nadomestil PCI-Express. Ta nov avtobus je omogočal prenos do 4 GB / s hkrati navzgor in navzdol (250 MB x16 stez). Sprva bi bil povezan s severnim mostom matične plošče, del RAM-a pa bi uporabljal za video, z imenom TurboCaché ali HyperMemory. Toda pozneje, ko bi vključili severni most v sam CPU, bi šlo teh 16 PCIe progov v neposredno komunikacijo s CPU-jem.

Začelo se je obdobje ATI Radeon HD in Nvidia GeForce, ki sta postala vodilni eksponent igralnih grafičnih kartic za računalnike na trgu. Nvidia bi kmalu prevzela vodstvo z GeForce 6800, ki podpira DirectX 9.0c v primerjavi z ATI Radeon X850 Pro, ki je nekoliko zaostal. Po tem sta obe znamki razvili enotno arhitekturo senčil s svojimi Radeon HD 2000 in GeForce 8 serijami. Pravzaprav je bila zmogljiva Nvidia GeForce 8800 GTX ena najmočnejših kartic svoje generacije in tudi tiste, ki so prišle po njej, dokončni skok Nvidije k prevladi. Leta 2006 je AMD kupil ATI in njihove kartice preimenoval v AMD Radeon.

Končno smo na karticah, ki so združljive s knjižnicami DirectX 12, Open GL 4.5 / 4.6, prva sta Nvidia GTX 680 in AMD Radeon HD 7000. Naslednje generacije prihajajo od obeh proizvajalcev, v primeru Nvidia imamo arhitekture Maxwell (GeForce 900), Pascal (GeForce 10) in Turing (Geforce 20), AMD pa Polaris (Radeon RX), GCN (Radeon Vega) in zdaj RDNA (Radeon RX 5000).

Deli in strojna oprema grafične kartice

Ogledali si bomo glavne dele grafične kartice, da bi prepoznali, katere elemente in tehnologije moramo poznati pri nakupu. Seveda tehnologija zelo napreduje, tako da bomo postopno posodabljali to, kar vidimo tukaj.

Čipset ali GPU

Že kar dobro vemo, kakšna je funkcija grafičnega procesorja kartice, vendar bo pomembno vedeti, kaj imamo v notranjosti. Je njegovo jedro, znotraj pa najdemo ogromno jeder, ki so odgovorne za izvajanje različnih funkcij, zlasti v arhitekturi, ki jo trenutno uporablja Nvidia. V notranjosti najdemo ustrezna jedra in pomnilnik predpomnilnika, povezan s čipom, ki imata običajno L1 in L2.

Znotraj GPU Nvidia najdemo jedra CUDA ali CUDA, ki so, tako rekoč, zadolžena za izvajanje splošnih izračunov s plavajočo vejico. Ta jedra na karticah AMD se imenujejo Stream Processors. Enako število na karticah različnih proizvajalcev ne pomeni enake zmogljivosti, saj bodo te odvisne od arhitekture.

Poleg tega ima Nvidia tudi jedra Tensorja in RT jedra. Ta jedra so namenjena procesorju s kompleksnejšimi navodili o sledenju žarkov v realnem času, ki so ena najpomembnejših lastnosti proizvajalčeve kartice nove generacije.

GRAM pomnilnik

Pomnilnik GRAM deluje praktično enako kot pomnilnik RAM-a v našem računalniku in shranjuje teksture in elemente, ki bodo obdelani v GPU-ju. Poleg tega najdemo zelo velike zmogljivosti z več kot 6 GB trenutno skoraj na vseh visokokakovostnih grafičnih karticah.

Gre za pomnilnik tipa DDR, tako kot RAM, zato bo njegova efektivna frekvenca vedno dvakrat večja od frekvence takta, kar je treba upoštevati, če gre za podatke o overclockingu in specifikacijah. Trenutno večina kartic uporablja tehnologijo GDDR6, če je, kot slišite, DDR6, medtem ko je v običajnem RAM-u DDR4. Ti pomnilniki so veliko hitrejši od DDR4, saj učinkovito dosežejo frekvence do 14.000 MHz (14 Gbps) z uro na 7000 MHz, poleg tega je njihova širina vodila veliko večja, včasih doseže 384 bitov na Nvidiji zgornji razpon.

Vendar je še vedno drugi spomin, ki ga je AMD uporabil za svoj Radeon VII, v primeru HBM2. Ta pomnilnik nima tako visokih hitrosti kot GDDR6, vendar nam namesto tega ponuja brutalno širino vodila do 2048 bitov.

VRM in TDP

VRM je element, ki skrbi za napajanje vseh komponent grafične kartice, zlasti GPU-ja in njegovega pomnilnika GRAM. Sestavljen je iz enakih elementov kot VRM matične plošče, njegovi MOSFETS pa delujejo kot DC-DC tokovni usmerniki, dušilke in kondenzatorji. Podobno so te faze razdeljene na V_core in V-SoC, za GPU in pomnilnik.

Na strani TDP pomeni tudi popolnoma enako kot na CPU-ju. Ne gre za moč, ki jo porabi procesor, temveč moč v obliki toplote, ki ustvarja delovno največjo obremenitev.

Za napajanje kartice potrebujemo napajalni konektor. Trenutno se za kartice uporabljajo 6 + 2-pinske konfiguracije, saj lahko PCIe reža napaja le 75W, GPU pa lahko porabi več kot 200W.

Priključni vmesnik

Priključni vmesnik je način za povezavo grafične kartice na matično ploščo. Trenutno popolnoma vse namenske grafične kartice delujejo prek vodila PCI-Express 3.0, razen novih kartic AMD Radeon XR 5000, ki so bile nadgrajene na PCIe 4.0 Bus.

Za praktične namene ne bomo opazili nobene razlike, saj je količina podatkov, ki se trenutno izmenjujejo na tem 16-linijskem vodilu, precej manjša od njegove zmogljivosti. PCIe 3.0 x16 lahko iz radovednosti prenese hkrati 15, 8 GB / s navzgor in navzdol, medtem ko PCIe 4.0 x16 zmogljivost podvoji na 31, 5 GB / s. Kmalu bodo vsi GPU-ji PCIe 4.0, kar je očitno. Ni nam treba skrbeti, da bomo imeli ploščo PCIe 4.0 in kartico 3.0, saj standard vedno nudi združljivost za nazaj.

Vrata za video

Nenazadnje imamo video priključke, tiste, ki jih potrebujemo za povezavo monitorja ali monitorjev in pridobitev slike. Na trenutnem trgu imamo štiri vrste video povezave:

• HDMI: Multimedijski vmesnik visoke ločljivosti je komunikacijski standard za nestisnjene slikovne in zvočne multimedijske naprave. Različica HDMI bo vplivala na kapaciteto slike, ki jo lahko dobimo z grafične kartice. Najnovejša različica je HDMI 2.1, ki ponuja največjo ločljivost 10K, predvajanje 4K pri 120Hz in 8K pri 60Hz. Medtem ko različica 2.0 ponuja 4K @ 60Hz v 8 bitih. DisplayPort: Je tudi serijski vmesnik z nestiskanim zvokom in sliko. Tako kot prej bo različica tega pristanišča zelo pomembna in potrebovali bomo vsaj 1, 4, saj ima ta različica podporo za predvajanje vsebin v 8K pri 60 Hz in v 4K pri 120 Hz z manj kot 30 bitov. in v HDR. Brez dvoma najboljše danes. USB-C: USB Type-C dosega vse več naprav zaradi svoje visoke hitrosti in integracije z vmesniki, kot sta DisplayPort in Thunderbolt 3 pri 40 Gbps. Ta USB ima nadomestni način DisplayPort, ki je DisplayPort 1.3, s podporo za prikaz slik v ločljivosti 4K pri 60 Hz. Podobno Thunderbolt 3 lahko predvaja vsebino v UHD pod enakimi pogoji. DVI: malo verjetno je, da bi ga našli v trenutnih monitorjih, saj je to razvoj VGA do visokoločljivostnega digitalnega signala. Če se mu lahko izognemo, je bolje kot bolje, najbolj razširjen je DVI-DL.

Kako zmogljiva je grafična kartica

Za sklicevanje na moč grafične kartice je treba poznati nekatere koncepte, ki se običajno pojavljajo v njenih specifikacijah in referenčnih vrednostih. To bo najboljši način za poglobljeno poznavanje grafične kartice, ki jo želimo kupiti, in tudi, kako jo primerjati s konkurenco.

FPS stopnja

FPS je Framerate ali Okvirji na sekundo. Izmeri frekvenco, na kateri zaslon prikazuje slike videoposnetka, igre ali tistega, kar je na njem predstavljeno. FPS ima veliko opravka s tem, kako zaznavamo gibanje na sliki. Več FPS, bolj tekoč občutek nam bo dala slika. S hitrostjo 60 FPS ali več bo človeško oko pod normalnimi pogoji cenilo popolnoma tekočo sliko, ki bi simulirala resničnost.

Seveda pa vse ni odvisno od grafične kartice, saj bo hitrost osveževanja zaslona označila FPS, ki ga bomo videli. FPS je enak kot Hz, in če je zaslon 50 Hz, si bo igro ogledal z največ 60 FPS, tudi če jo GPU lahko predvaja s hitrostjo 100 ali 200 FPS. Da bi vedeli, kakšna bi bila najvišja hitrost FPS, ki bi jo lahko predstavljal GPU, moramo v možnostih igre onemogočiti vertikalno sinhronizacijo.

Arhitektura vašega GPU-ja

Preden smo videli, da imajo grafični procesorji določeno število fizičnih jeder, kar bi nas lahko pripeljalo do misli, da bolj kot nam bodo boljše zmogljivosti. Vendar to ni povsem tako, saj se bo, tako kot pri arhitekturi procesorja, tudi pri enaki hitrosti in enakih jedrih spreminjala zmogljivost. Temu pravimo IPC ali navodila na cikel.

Arhitektura grafičnih kartic se je sčasoma razvila do preprosto spektakularnih predstav. Lahko podpirajo 4K ločljivosti nad 60Hz ali celo 8K ločljivosti. Najpomembneje pa je, da je njegova velika sposobnost animiranja in upodabljanja tekstur s svetlobo v realnem času, tako kot to počnejo naše oči v resničnem življenju.

Trenutno imamo Nvidia s svojo Turingovo arhitekturo, ki za izdelavo čipsev novega RTX-a uporablja 12nm FinFET tranzistorje. Ta arhitektura ima dva različna elementa, ki doslej v potrošniški opremi še nista obstajala, sposobnost Ray Tracing v realnem času in DLSS (Deep Learning Super Sampling). Prva funkcija poskuša simulirati dogajanje v resničnem svetu in izračunati, kako svetloba vpliva na virtualne predmete v realnem času. Drugič, gre za niz algoritmov umetne inteligence, s katerimi kartica upodablja teksture v nižji ločljivosti, da optimizira delovanje igre, je kot nekakšen Antialiasing. Ideal je združiti DLSS in Ray Tracing.

AMD je izdal tudi arhitekturo, čeprav je res, da sobiva s takoj prejšnjimi, da ima širok spekter kartic, ki, čeprav drži, niso na najvišji ravni Nvidia. AMD je z RDNA povečal IPC svojih GPU-jev za 25% v primerjavi s CNG arhitekturo in tako dosegel 50% večjo hitrost za vsak porabljen vat.

Učna frekvenca in turbo način

Poleg arhitekture sta za doseganje zmogljivosti GPU zelo pomembna dva parametra, ki sta osnovna taktna frekvenca in povečanje tovarniškega turbo ali overclocking načina. Tako kot pri procesorjih lahko tudi GPU kadar koli spreminjajo svojo frekvenco obdelave grafike.

Če pogledate, so frekvence grafičnih kartic precej nižje kot pri procesorjih in znašajo približno 1600-2000 MHz. To je zato, ker večje število jeder zagotavlja potrebo po višji frekvenci, da bi nadzirali TDP kartice.

Na tem mestu bo nujno vedeti, da imamo na trgu referenčne modele in personalizirane kartice. Prvi so modeli, ki so jih izdali sami proizvajalci, Nvidia in AMD. Drugič, proizvajalci si v glavnem vzamejo grafične procesorje in pomnilnike, da sestavijo svoje z komponentami z večjo zmogljivostjo in hladilniki. Primer je, da se spreminja tudi njegova taktna frekvenca in ti modeli so ponavadi hitrejši od referenčnih.

TFLOPS

Skupaj s taktno frekvenco imamo FLOPS (Operacije s plavajočo točko na sekundo). Ta vrednost meri operacije s plavajočo vejico, ki jih procesor lahko izvede v eni sekundi. To je številka, ki meri bruto moč GPU-ja in tudi CPU-jev. Trenutno ne moremo preprosto govoriti o FLOSP, ki je bil iz TeraFLOPS ali TFLOPS.

Ne smemo se zmešati, če pomislimo, da bo več TFLOPS pomenilo, da je naša grafična kartica boljša. Običajno je tako, saj bi morali tekst lažje premikati. Toda drugi elementi, kot so količina pomnilnika, njegova hitrost in arhitektura GPU-ja ter predpomnilnika, bodo naredili razliko.

TMU in ROP

To so izrazi, ki se bodo pojavili na vseh grafičnih karticah in nam omogočajo dobro predstavo o enaki delovni hitrosti.

TMU pomeni Enota za preslikavo teksture. Ta element je odgovoren za dimenzioniranje, vrtenje in izkrivljanje bitne slike, da jo postavite v 3D model, ki bo služil kot tekstura. Z drugimi besedami, na 3D-predmet uporabi barvni zemljevid, ki bo a priori prazen. Več kot je TMU, višja je zmogljivost teksture, hitreje se bodo napolnile slikovne pike in več FPS bomo dobili. Trenutni TMU vključujejo enote za usmerjanje teksture (TA) in enote za teksturni filter (TF).

Zdaj se obrnemo, da vidimo ROP ali Raster Unit. Te enote obdelajo podatke o tekstulih iz pomnilnika VRAM in izvajajo matrične in vektorske operacije, da dajo končni vrednosti piksla, ki bo njegova globina. Temu pravimo rastrizacija in v osnovi nadzor antialiasinga ali združevanje različnih vrednosti pikslov, ki se nahajajo v pomnilniku. DLSS je ravno razvoj tega procesa za ustvarjanje

Količina pomnilnika, pasovne širine in širine vodila

Vemo, da obstaja več vrst tehnologij za pomnilnik VRAM, med katerimi sta trenutno najbolj razširjeni GDDR5 in GDDR6, s hitrostjo do 14 Gbps za slednji. Tako kot pri RAM-u, več pomnilnika, več piklov, besedil in besedilnih podatkov lahko shranimo. To močno vpliva na ločljivost, s katero igramo, raven podrobnosti v svetu in razdaljo gledanja. Trenutno bo grafična kartica potrebovala vsaj 4 GB VRAM-a, da bo lahko delal z igrami nove generacije pri Full HD in višji ločljivosti.

Širina vodila pomnilnika predstavlja število bitov, ki jih lahko prenašate z besedo ali ukazom. Te so veliko daljše od tistih, ki jih uporabljajo CPU, z dolžino med 192 in 384 bitov, spomnimo se koncepta paralelizma pri obdelavi.

Pasovna širina pomnilnika je količina informacij, ki jih je mogoče prenesti na enoto časa in se meri v GB / s. Večja kot je širina vodila in večja je frekvenca pomnilnika, več pasovne širine bomo imeli, ker večja je količina informacij, ki lahko potujejo po njej. Podobno kot internet.

Združljivost API-ja

API je v bistvu nabor knjižnic, ki se uporabljajo za razvoj in delo z različnimi aplikacijami. Pomeni programiranje aplikacij in je sredstvo, s katerim različne aplikacije komunicirajo med seboj.

Če se premaknemo v svet multimedije, imamo tudi API-je, ki omogočajo delovanje in ustvarjanje iger in videa. Najbolj znan od vseh bo DirectX, ki je v svoji 12. različici od leta 2014, v zadnjih posodobitvah pa je implementiral Ray Tracing, programabilne MSAA in zmožnosti virtualne resničnosti. Odprta različica je OpenGL, ki je različice 4.5 in jo uporabljajo tudi številne igre. Končno imamo Vulkan, API, posebej razvit za AMD (njegova izvorna koda je bila iz AMD in je bila prenesena v Khronos).

Sposobnost overclockinga

Preden smo se pogovarjali o turbo frekvenci GPU-jev, vendar jo je mogoče tudi preseči nad svojimi mejami, tako da jo prekoračimo. Ta praksa v osnovi poskuša najti več FPS v igrah, več tekočine za izboljšanje našega odziva.

Kapaciteta overclocking CPU-jev je približno 100 ali 150 MHz, čeprav so nekateri sposobni podpirati nekaj več ali nekaj manj, odvisno od njihove arhitekture in največje frekvence.

Vendar je mogoče prekrivati ​​spomine GDDR in tudi veliko. Povprečni pomnilnik GDDR6, ki deluje na 7000 MHz, podpira nalaganje do 900 in 1000 MHz, s čimer doseže do 16 Gbps. Pravzaprav element najbolj poveča stopnjo FPS v igri, saj poveča celo za 15 FPS.

Nekateri najboljši overclocking programi so Evga Precision X1, MSI AfterBurner in AMD WattMan za Radeons. Čeprav imajo številni proizvajalci svoje, kot so AORUS, Colorful, Asus itd.

Preskusna merila za grafično kartico

Merila uspešnosti so preizkusi stresa in učinkovitosti, ki jih nekateri strojni dodatki našega računalnika opravijo za oceno in primerjavo njihovih zmogljivosti z drugimi izdelki na trgu. Seveda obstajajo merila za oceno zmogljivosti grafičnih kartic in celo grafičnega CPU-ja.

Ti testi skoraj vedno kažejo brezdimenzijski rezultat, to je, da ga je mogoče kupiti le s tistimi, ki jih ustvari ta program. Na nasprotni strani bi bil FPS in na primer TFLOPS. Najbolj uporabljeni programi za merila grafičnih kartic so 3DMark, ki ima veliko število različnih testov, PassMark, VRMark ali GeekBench. Vsi imajo svojo tabelo s statistiko, s katero lahko kupijo naš GPU s konkurenco.

Velikost je pomembna… in tudi hladilnik

Seveda je to pomembno za prijatelje, zato preden kupimo grafično kartico, kar najmanj lahko storimo, je, da se prepričamo o njenih specifikacijah in pogledamo, kaj meri. Potem pojdimo do našega podvozja in izmerimo, koliko prostora imamo na voljo za to.

Namenske grafične kartice imajo zelo zmogljive grafične procesorje s TDP nad 100 W v vseh. To pomeni, da jim bo postalo precej vroče, pravzaprav celo bolj vroče kot procesorji. Zaradi tega imajo vsi veliki hladilniki, ki zasedajo skoraj celoten elektronski PCB.

Na trgu lahko najdemo v osnovi dve vrsti hladilnikov.

• Ventilator: Ta vrsta hladilnika je na primer tista, ki ima referenčne modele AMD Radeon RX 5700 in 5700 XT ali prejšnji Nvidia GTX 1000. En sam ventilator sesa navpični zrak in ga pretaka skozi rebrasto hladilno napravo. Ti hladilniki so zelo slabi, saj je potrebno malo zraka in hitrost prehoda skozi hladilnik je majhna. Aksialni tok: oni so ventilatorji vse življenje, ki se nahajajo navpično v hladilniku in potiskajo zrak proti plavutam, ki bodo kasneje prišli iz strani. Uporablja se v vseh modelih po meri, saj je najboljši. Enakomerno tekoče hlajenje: nekateri vrhunski modeli imajo hladilne vtiče, v katere je vgrajen tekoči hladilni sistem, na primer Asus Matrix RTX 2080 Ti.

Prilagojene kartice

Grafične modele imenujemo proizvajalci generične strojne opreme, kot so Asus, MSI, Gigabyte itd. Ti neposredno kupijo grafične čipe in spomine pri glavnem proizvajalcu, AMD ali Nvidia, in jih nato namestijo na PCB, ki ga je izdelal skupaj s hladilnikom.

Dobra stvar pri tej kartici je, da v tovarni pridejo overclocked, z višjo frekvenco kot pri referenčnih modelih, zato bodo izvedli nekoliko več. Boljši je tudi njegov hladilnik in njegov VRM, celo mnogi imajo RGB. Slaba stvar je, da so običajno dražje. Še en pozitiven vidik je, da ponujajo veliko vrst velikosti, za podvozje ATX, Micro ATX ali celo ITX, z zelo majhnimi in kompaktnimi karticami.

Kako je z GPU ali grafično kartico igralnega prenosnika

Zagotovo se v tem trenutku sprašujemo, ali ima prenosnik lahko tudi namensko grafično kartico, in resnica je, da je tako. Pravzaprav v strokovnem pregledu analiziramo ogromno število igralnih prenosnikov z namenskim GPU-jem.

V tem primeru ne bo nameščen na razširitveno ploščo, ampak bo čipset neposredno spajkan na glavni PCB prenosnika in zelo blizu CPU-ja. Ti modeli se običajno imenujejo Max-Q, ker nimajo rebrastega hladilnika in imajo v osnovni plošči določeno območje zanje.

Na tem področju je nesporni kralj Nvidia s svojimi RTX in GTX Max-Q. So čipi, optimizirani za prenosnike in v primerjavi z namiznimi modeli porabijo 1/3 in žrtvujejo le 30% njihove zmogljivosti. To dosežemo z znižanjem frekvence takta, včasih z odstranitvijo nekaterih jeder in upočasnitvijo GRAM-a.

Kakšen CPU vgradim glede na svojo grafično kartico

Za igranje in izvajanje vseh vrst nalog na računalniku moramo vedno najti ravnotežje v svojih komponentah, da se izognemo ozkim grlom. Če to znižamo na svet igralnih iger in naše grafične kartice, moramo doseči ravnovesje med GPU-jem in CPU-jem, tako da nobeden od njiju ne primanjkuje in drugi preveč zlorabljajo. Naš denar je ogrožen, zato ne moremo kupiti RTX 2080 in ga namestiti z Core i3-9300F.

Osrednji procesor ima pomembno vlogo pri delu z grafiko, kot smo že videli v prejšnjih razdelkih. Zato moramo poskrbeti, da ima dovolj hitrosti, jeder in procesiranja niti, da se lahko ukvarjajo s fiziko in gibanjem igre ali videa ter jih čim hitreje pošljemo na grafično kartico.

Vsekakor bomo vedno imeli možnost spreminjati grafične nastavitve igre, da bomo zmanjšali vpliv procesorja, ki je prepočasen za zahteve. V primeru GPU je enostavno nadoknaditi njegovo pomanjkljivo delovanje, le z znižanjem ločljivosti bomo dosegli odlične rezultate. Pri CPU-ju je drugače, saj čeprav je manj pik, bo fizika in gibanje ostala skoraj enaka, znižanje kakovosti teh možnosti pa lahko močno vpliva na pravilno igralno izkušnjo. Tu je nekaj možnosti, ki vplivajo na CPU in druge na GPU:

Vplivajo na GPU	Vplivajo na CPU
Na splošno so možnosti upodabljanja	Na splošno fizične možnosti
Anti-aliasing	Gibanje znakov
Ray Tracing	Predmeti prikazani na zaslonu
Teksture	Delci
Tessellation
Naknadno obdelano
Ločljivost
Okoljska okluzija

Če to vidimo, lahko naredimo bolj ali manj splošno tehtnico, ki razvršča opremo glede na namen, za katerega so izdelani. Tako boste lažje dosegli bolj ali manj uravnotežene specifikacije.

Poceni multimedijska in pisarniška oprema

Začnemo z najosnovnejšim ali vsaj s tistim, kar se nam zdi bolj osnovno, razen mini računalnikov s Celeronom. Domnevno, če bi iskali nekaj poceni, bi bilo najboljše, če bi šli na AMD-ove procesorje Athlon ali Intelov Pentium Gold. V obeh primerih imamo dobro integrirano grafiko, kot sta Radeon Vega v prvem primeru ali UHD Graphics v primeru Intel, ki podpirata visoke ločljivosti in dostojno zmogljivost pri nezahtevnih nalogah.

Na tem področju je popolnoma brez smisla kupiti namensko grafično kartico. Gre za CPU z dvema jedrima, ki ne bosta prinesla dovolj, da bi amortizirala stroške kartice. Še več, integrirana grafika nam bo dala zmogljivost, podobno tisti, ki bi jo ponujal namenski GPU v vrednosti 80-100 evrov.

Oprema za splošno rabo in igranje nižjega cenovnega razreda

Splošno opremo lahko smatramo kot tisto, ki se bo dobro odzvala v različnih okoliščinah. Na primer, deskati, delati v pisarni, delati malenkosti v oblikovanju in celo urejati videoposnetke na amaterski ravni in občasno predvajati v Full HD (ne moremo priti sem in prositi za veliko več).

Na tem področju bo izstopala 4-jedrni in visokofrekvenčni Intel Core i3, predvsem pa AMD Ryzen 3 3200G in 5 3400G z vgrajeno grafiko Radeon RX Vega 11 in zelo prilagojeno ceno. Ti Ryzen lahko dostojno premikajo igro zadnje generacije v nizki kakovosti in Full HD. Če želimo nekaj boljšega, preidimo na naslednjega.

Računalnik z grafično kartico za igranje srednjega in visokega obsega

Kot igranje v srednjem razredu smo si že lahko privoščili Ryzen 5 2600 ali Core i5-9400F za manj kot 150 evrov in dodali namenski GPU, kot so Nvidia 1650, 1660 in 1660 Ti, ali AMD Radeon RX 570, 580 ali 590. Niso slabe možnosti, če ne želimo porabiti več kot 250 evrov za grafično kartico.

Seveda pa, če želimo več, moramo žrtvovati, in to je tisto, kar želimo, če želimo dobiti kakovostno optimalno igralno izkušnjo v Full HD ali 2K. V tem primeru so komentirani procesorji še vedno odlična možnost, da so 6-jedrni, vendar bi lahko prišli do Ryzen 5 3600 in 3600X ter Intel Core i5-9600K. S temi se bo splačalo nadgraditi na Nvidijin RTX 2060/2070 Super in AMD-jev RX 5700/5700 XT.

Navdušena ekipa za igre in oblikovanje

Tukaj bo veliko upodabljanja opravil in iger, ki tečejo s filtri največ, zato bomo potrebovali CPU z najmanj 8 jedri in zmogljivo grafično kartico. AMD Ryzen 2700X ali 3700X bo odlična možnost ali Intel Core i7 8700K ali 9700F. Skupaj z njimi si zaslužimo Nvidia RTX 2070 Super ali AMD Radeon RX 5700 XT.

In če hočemo zavidati prijateljem, pojdimo na RTX 2080 Super, počakajmo še malo na Radeon 5800 in si privoščimo AMD Ryzen 3900X ali Intel Core i9-9900K. Navojni jermeni trenutno niso izvedljiva možnost, čeprav sta Intel X in XE platforme LGA 2066 in njihova visoka cena.

Sklep o grafični kartici in naših priporočenih modelih

Zaenkrat prihaja ta objava, v kateri dovolj podrobno razložimo trenutno stanje grafičnih kartic, pa tudi delček njihove zgodovine od začetka le-teh. Gre za enega najbolj priljubljenih izdelkov na svetu računalništva, saj bo igralni računalnik zagotovo deloval veliko več kot konzola.

Pravi igralci uporabljajo računalnike za igranje, zlasti v e-športu ali konkurenčnem igranju po vsem svetu. Pri njih vedno poskušajte doseči največjo možno zmogljivost, povečati FPS, zmanjšati odzivne čase in uporabljati komponente, zasnovane za igranje iger. A brez grafičnih kartic nič ne bi bilo mogoče.

• Katero grafično kartico kupim? Najboljši na trgu Najboljše grafične kartice na trgu