Чип видеокарты что это
Руководство покупателя игровой видеокарты
Последнее обновление от 28.09.2012
Выбор видеочипа, модели и производителя видеокарты
Выбор игровой видеокарты начинается с выбора производителя выделенного графического процессора, установленного на ней. И выбор этот в последние несколько лет весьма прост. Это в целом на графическом рынке вроде как есть и Intel (лидер, между прочим, но только если считать и интегрированные решения) и мелкие компании вроде Matrox, S3 и SiS. Но первый не делает мощных игровых видеочипов, а мелкие производят или специализированные решения или предназначенные для рынков, ограниченных территориториально (например, S3 хоть как-то продаётся в Китае).
А на привычном нам рынке дискретных видеочипов, по сути, существует лишь два достаточно мощных производителя: компания NVIDIA и компания AMD, производящие соответствующие изделия под торговыми марками GeForce и Radeon. Именно эти две компании выпускают подавляющее большинство GPU для дискретных (не встроенных в чипсет) видеокарт и только на их продукцию и стоит ориентироваться при покупке видеокарты для игр.
А ведь какое-то время назад число игроков на графическом рынке было значительно больше, но выжили не все. Весьма редкие видеокарты на основе чипов других производителей, например от S3 Graphics, продаются и сейчас, но успехов на мировом рынке они не добились, хотя на внутреннем китайском рынке какую-то долю занимают. Поэтому продукцию всех остальных компаний мы рассматривать не будем, пусть некоторые из них даже и продолжают работу над созданием современных GPU и даже что-то тихо анонсируют.
И вообще — появление новых игроков вряд ли возможно, та же компания Intel несколько лет назад планировала выход на рынок графических и вычислительных процессоров, но их известный проект Larrabee так не вышел из лаборатории, трансформировавшись в продукт, предназначенный исключительно для высокопроизводительных вычислений. Впрочем, это уже никому и не нужно — рынок ПК не слишком быстро развивается в последнее время, явно уступив первенство по внедрению технологий тем же мобильным решениям.
На момент последнего обновления материала, наиболее новыми, а также выгодными и полезными являются видеокарты, основанные на чипах серий Radeon HD 6000 и GeForce GTX 500. Хотя и предыдущие модели серий HD 5000 и GTX 400 зачастую ничем не уступают ни по функциональности ни по производительности. Так уж получилось, что обновленные платы стали лишь несколько энергоэффективнее. Естественно, что все они поддерживают возможности DirectX 11, который, похоже, надолго станет актуальной версией графического API для операционных систем Windows.
Выбор производителя GPU между AMD и NVIDIA всегда очень непрост, в каждый момент времени во всех ценовых диапазонах есть свои лидеры, и однозначно назвать лучшего производителя просто невозможно. Что у каждого производителя, что у каждой их серии видеокарт есть свои достоинства и недостатки. Например, видеокарты NVIDIA выгодно отличаются активно продвигаемой технологией аппаратно-ускоренных физических эффектов PhysX и технологией стереоскопического отображения 3D Vision, а также имеют высочайшую геометрическую производительность, что важно в DirectX 11-играх с применением тесселяции. Зато все решения компании AMD отличаются заметно большей пиковой производительностью вычислительных блоков, что положительно сказывается на производительности во многих современных играх с DirectCompute, а также имеется продвинутая поддержка мультимониторного вывода Eyefinity.
В общем, разница между решениями по функциональности есть, но каждый покупатель должен определить их важность для себя сам. Все технологии уже были рассмотрены нами ранее, и о них можно прочитать по ссылкам. Что касается Eyefinity, то эта технология позволяет подключать три, а то и шесть устройств вывода изображения к одной видеокарте. Это может быть полезно как в рабочих применениях, так и в играх, но вряд ли для многих игроков это такое уж важное преимущество. Многие ли игроки решатся на установку трёх мониторов, у многим ли есть хотя бы два?
То же самое касается и 3D Vision. Хотя в последние годы тема видео в стереоформате весьма актуальна и, как говорится, на слуху — в реальности продвижение стерео сталкивается с большими преградами. В их числе и неудобство стереоочков, и отсутствие широкого выбора контента, и необходимость покупки специального монитора или проектора. Всё это тоже весьма узкая специфика, даже для игроков. Поэтому, если вам срочно нужны три монитора — покупайте AMD Radeon, а если впечатляют физические эффекты PhysX — NVIDIA GeForce. А если ни то и ни другое, то читайте материал дальше.
Выбор модели видеокарты
Если вы не собираетесь платить за высочайшую производительность любую цену, а выступаете за разумные траты, то никакого смысла в гонке за решениями верхнего ценового уровня просто нет. В таком случае, лучшим выбором будут видеокарты среднего или верхнего среднего класса, которые дадут и вполне комфортную частоту кадров и качественную картинку во всех современных играх с приличными, пусть и не всегда максимальными настройками качества. Тем более это стало актуальным в последние годы, когда прогресс явно притормозили мультиплатформенные игры.
Конкретную модель видеокарты из выбранного ценового диапазона можно подобрать, используя данные из i3D-Speed (ранее был известен как 3DGiТоги) и справочных материалов по моделям видеокарт. Так как справочные материалы по видеокартам даже лишь двух основных производителей имеют слишком большой объем, они вынесены в отдельные материалы и обновляются независимо от руководства покупателя:
В этих материалах приведены лишь теоретические характеристики всех существующих современных видеокарт и сделать окончательные выводы на их основе трудно. Удобнее всего делать свой выбор, основываясь на периодическом исследовании производительности видеокарт в материале на нашем сайте под названием i3D-Speed. В нём ежемесячно исследуется производительность видеокарт в самых современных играх, а некоторые качественные характеристики, с приведением списка отмеченных проблем в играх и соответствующими скриншотами, исследуются один-два раза в год.
Что сейчас ещё важнее для нас с вами — в i3D-Speed есть рейтинги видеокарт в виде наглядных таблиц, показывающих относительную производительность решений, в том числе и с учетом их цены (см. рейтинг полезности). Из них можно выбрать наиболее выгодное на данный момент решение, имеющее лучшее соотношение цены, возможностей и производительности и входящее в ваши ценовые рамки. Конкретные рекомендации по выбору GPU и модели видеокарты на основе наших исследований даны в последней части путеводителя, они периодически обновляются, чтобы следовать тенденциям быстро изменяющегося рынка видеокарт для ПК.
Выбор конкретного производителя
Сами по себе компании AMD и NVIDIA не продают готовые видеокарты, это делают их партнёры. Они (список производителей на видеочипах NVIDIA, список производителей на видеочипах AMD) производят и продают видеокарты на базе GPU от двух вышеуказанных компаний. И у конкретных решений иногда есть свои отличительные особенности — плюсы и минусы, важные или не очень. Давайте разберёмся, на что стоит обращать внимание, а о чем можно и не задумываться, уже имея в виду всю ту информацию о характеристиках видеокарт, которая была описана выше.
В прошлые годы, у видеоплат часто встречались недочёты, связанные с большим количеством производителей самого разного уровня, которые сами занимались разработкой дизайна плат и их выпуском. Иногда они допускали ошибки, и пользователи получали проблемы со стабильностью, качеством изображения, перегревом и т. п. Сейчас же, основная масса дорогих видеокарт производится на базе референсного дизайна, а если даже и нет, то количество вышеперечисленных проблем стремится к нулю. Видеокарты делать научились неплохо, и теперь на рынке могут встретиться разве что плохо продуманные конструкции кулеров или установленная память с худшими характеристиками. Всё это чаще всего относится к нижнему (low-end) и нижнему среднему (mid-end) ценовым диапазонам рынка, и очень редко встречается в более дорогих видеокартах.
Абсолютное большинство топовых видеокарт с некоторого времени и по сей день, производятся на выбранных заводах по заказу AMD и NVIDIA, а их партнеры по выпуску готовых продуктов покупают у них эти уже изготовленные видеокарты и лишь продают под своей торговой маркой, иногда меняя системы охлаждения, наклеивая свои наклейки, комплектуя играми и т. п. Даже кулеры на дорогих платах производители меняют не всегда, чаще всего в начале производства новых моделей они у всех производителей карты абсолютно одинаковы и отличаются наклейками, как максимум. Ну иногда и тактовые частоты отличаются, особенно если NVIDIA или AMD разрешили выпуск разогнанных решений.
По фотографиям таких решений прекрасно видно, что отличия между ними только в наклейках на кулере. И ведь это со всеми топовыми продуктами так, когда они только выходят на рынок. Чаще всего, партнёры начинают выпуск видеокарт на своих заводах лишь по прошествию какого-то времени или когда эти решения переходят в нижние ценовые диапазоны. Тогда производители чипов начинают продавать отдельные GPU своим партнерам для того, чтобы они уже сами производили платы полностью. Так происходит не со всеми решениями, некоторые просто исчезают из линеек, заменяясь новыми моделями.
Поэтому часто у видеокарт уровня high-end отличий совсем мало, есть лишь фабрично разогнанные модели с отличающимися в лучшую сторону скоростными характеристиками. А вот для менее дорогих плат уже возможно и большее различие. Особенно внимательным нужно быть при покупке дешёвых видеокарт — в таких случаях очень желательно почитать обзоры на нашем сайте и обсуждения конкретных решений в нашей конференции. И особенное внимание стоит обратить на установленную память, если она не закрыта радиаторами, ведь именно на ней чаще всего стремятся сэкономить некоторые производители бюджетных решений. Впрочем, иногда встречаются и карты с более быстрой, чем необходимо, памятью.
Несмотря на то, что многие видеокарты одинаковы и даже выпускаются на одних и тех же заводах под надзором производителей чипов из одних комплектующих, некоторые из них имеют повышенные относительно номинальных тактовые частоты. Такие продукты проходят тестирование в лабораториях производителей карт уже после приобретения их у чипмейкеров. Там проходит отбор плат, способных к работе на повышенных частотах, и не прошедшие его карты идут на обычные продукты со стандартными частотами, а отобранные выпускаются под другим названием. Фабрично разогнанные линейки сейчас есть у большинства производителей, так как это позволяет хоть как-то выделиться.
В целом же, совет по выбору только определённого производителя дать невозможно, слишком многое тут зависит от конкретных моделей видеокарт. Можно лишь дать некоторые базовые рекомендации. Желательно покупать видеокарты, продающиеся в коробках, а не ОЕМ-решения с отличающимися от ожидаемых характеристиками, пониженными частотами и т. п., что почти ушло в прошлое, но всё же иногда встречается на видеокартах нижних ценовых диапазонов.
Для того, чтобы не брать первое, что попадётся на глаза или что посоветует менеджер в магазине (не без выгоды для себя, естественно), весьма желательно перед покупкой найти и внимательно прочитать обзоры интересующих вас моделей видеокарт у нас на сайте. Там есть фотографии коробок, самих плат и их комплектов поставок. При покупке видеокарты это даст вам опредёленную уверенность в её характеристиках, если и карта и коробка будут точно такими же. И особенное внимание нужно уделить характеристикам, указанным на коробках, там часто пишут наименование модели, модификации, тактовые частоты и другие технические характеристики из рассмотренного нами ранее списка.
Среди видеокарт верхних ценовых диапазонов, верхнего mid-end и high-end, часто производимых на одном и том же заводе и почти не отличающихся друг от друга, предпочтительнее искать решения с нестандартными системами охлаждения, которые часто обладают лучшими техническими характеристиками по эффективности охлаждения и шуму. Если на какой-то плате стоит оригинальная система охлаждения, то в наших обзорах обязательно есть её оценка. В остальном, следует руководствоваться, прежде всего, ценой и гарантийным сроком.
Ссылки на обзоры конкретных моделей всех производителей можно найти здесь:
Видеокарты на чипах AMD(ATI)
Видеокарты на чипах NVIDIA
Реболл или не реболл вот в чем вопрос. Воскрешение видеокарты.
Всем доброго денька) Один из клиентов после успешного ремонта решил оставить мне на запчасти видеокарту, с симптомом не выводит изображение. Сказал: «Я ее или выкину или тебе оставлю». И вот выдалось у меня более или менее свободное утро и я решил посмотреть на пациентку, понять что с ней не так (к тому же мне как раз не хватало более или менее приличной видеокарты в собственный компьютер).
Судя по маркировке это radeon r9 280x аж на целых 3 гигабайта, добротной крестьянской gddr5 памяти, не то что у этих буржуев gddr5x и hbm2)
Если кто не знает жто ребрендинг radeon 7970m с разумеется такими же болячками.
Давайте разденем это остывшее тело и посмотрим от чего оно умерло и почему хозяин хотел ее выкинуть)
Перед разборкой и замерами я разумеется попробовал вставить ее в свой комп в надежде что та выдаст изо, но нет.
Для начала пробегаемся по всем крупным дросселям, и относительно земли замеряем сопротивление, в принципе ничего криминального я не заметил единственное сопротивление питания gpu как мне кажется высоковато 5.28 ом, обычно на этих чипах в пределах 3-4 ом, с учетом сопротивления щупов 0.1ом.
Если сопротивления все в норме, то у нас только 3 подозреваемых, Сам видеочип, слетевший биос, или снесенный элемент, разумеется осматриваем всю плату на предмет сколотых компонентов.
Все оказалось окей, плата как новая) Биос на всякий пожарный тоже перепрошил.
Выходит что у нас отвал gpu, в коментариях к предыдущему посту один человек поправил меня насчет шариков припоя между кристаллом и подложкой) я его критику принял и исправился) И вот какая наскальная живопись вышла)
Чаще всего причиной всех бед является отвал кристалла от подложки, на картинке оранжевым цветом помечен участок в котором шары не касаются подложки и соответственно наш чип не может полноценно работать. Такие поломки происходят как правило из-за несвоевременной чистки системы охлаждения (видеокарты, ноутбука). Полноценным ремонтом можно считать только замену чипа на новый, но разумеется можно попробовать отреболить.
Во время реболла мы перекатаем на новые шарики помеченные красным, кто то задаст закономерный вопрос, но если у нас проблема с оранжевыми шарами зачем мы будем перекатывать красные? Тут все очень просто, по сути во время снятия и посадки чипа мы нагреем его до 210-220 градусов, оранжевые шары так же расплавятся и могут восстановить контакт кристалла с подложкой, но под подложку со временем может попасть пыль неизвестного происхождения, которая при нагреве может негативно повлиять на контакт подложки и платы именно поэтому я решил отреболить чип.
После снятия чипа, очищаем и плату и чип от старого припоя, и проходим аккуратно оплеткой, так же отмываем спиртом посадочное место и свою дурную голову, на чип накатываем наши 0.5 шары, получаем следующее.
На фото плохо получилось (дрожали руки, отчего бы?), но тут можно видеть что на чип уже аккуратно накатаны все шары и подготовлено место на плате.
Далее ставим на станцию и запаиваем при температуре 190 +-5 градусов.
После охлаждения решил замерить сопротивление gpu и оно стало 4.13 ома.
Собираем и вставляем в компьютер ( снимать это я не стал, думаю это и так понятно)
Запускаем и удивляемся что изо появилось!)
Но это еще не конец, бывает и такое что изо появилось, но при нагрузке или в простое видеокарта падает в синий экран или просто ловит черный экран.
Я жарю карту на своем фурмарке минут 20 и дополнительно прохожусь какой нибудь игрой, в данном случае ведьмаком) У меня бывали случаи когда карта проходила и фурмарк и 3дмарк без проблем но сыпалась на любой игре.
Данный же пост я написал с целью показать, что иногда можно воскресить карту и отреболлив чип, но сказать сколько она протянет невозможно, если произошел отвал кристалла, то это повреждение деструктивно, его нельзя исправить навсегда. Эту карту я оставлю в своем компьютере что бы посмотреть через сколько она умрет при средней нагрузке.
Всем спасибо за просмотр)
P.S очень часто люди спрашивают можно ли отреболлить видеокарту или мост, иногда это действительно можно и работать будет, но какой срок неизвестно.
Руководство покупателя игровой видеокарты
Последнее обновление от 28.09.2012
Основные характеристики видеокарт
Современные графические процессоры содержат множество функциональных блоков, от количества и характеристик которых зависит и итоговая скорость рендеринга, влияющая на комфортность игры. По сравнительному количеству этих блоков в разных видеочипах можно примерно оценить, насколько быстр тот или иной GPU. Характеристик у видеочипов довольно много, в этом разделе мы рассмотрим лишь самые важные из них.
Тактовая частота видеочипа
Рабочая частота GPU обычно измеряется в мегагерцах, т. е. миллионах тактов в секунду. Эта характеристика прямо влияет на производительность видеочипа — чем она выше, тем больший объем работы GPU может выполнить в единицу времени, обработать большее количество вершин и пикселей. Пример из реальной жизни: частота видеочипа, установленного на плате Radeon HD 6670 равна 840 МГц, а точно такой же чип в модели Radeon HD 6570 работает на частоте в 650 МГц. Соответственно будут отличаться и все основные характеристики производительности. Но далеко не только рабочая частота чипа определяет производительность, на его скорость сильно влияет и сама графическая архитектура: устройство и количество исполнительных блоков, их характеристики и т. п.
В некоторых случаях тактовая частота отдельных блоков GPU отличается от частоты работы остального чипа. То есть, разные части GPU работают на разных частотах, и сделано это для увеличения эффективности, ведь некоторые блоки способны работать на повышенных частотах, а другие — нет. Такими GPU комплектуется большинство видеокарт GeForce от NVIDIA. Из свежих примеров приведём видеочип в модели GTX 580, большая часть которого работает на частоте 772 МГц, а универсальные вычислительные блоки чипа имеют повышенную вдвое частоту — 1544 МГц.
Скорость заполнения (филлрейт)
Скорость заполнения показывает, с какой скоростью видеочип способен отрисовывать пиксели. Различают два типа филлрейта: пиксельный (pixel fill rate) и текстурный (texel rate). Пиксельная скорость заполнения показывает скорость отрисовки пикселей на экране и зависит от рабочей частоты и количества блоков ROP (блоков операций растеризации и блендинга), а текстурная — это скорость выборки текстурных данных, которая зависит от частоты работы и количества текстурных блоков.
Например, пиковый пиксельный филлрейт у GeForce GTX 560 Ti равен 822 (частота чипа) × 32 (количество блоков ROP) = 26304 мегапикселей в секунду, а текстурный — 822 × 64 (кол-во блоков текстурирования) = 52608 мегатекселей/с. Упрощённо дело обстоит так — чем больше первое число — тем быстрее видеокарта может отрисовывать готовые пиксели, а чем больше второе — тем быстрее производится выборка текстурных данных.
Хотя важность «чистого» филлрейта в последнее время заметно снизилась, уступив скорости вычислений, эти параметры всё ещё остаются весьма важными, особенно для игр с несложной геометрией и сравнительно простыми пиксельными и вершинными вычислениями. Так что оба параметра остаются важными и для современных игр, но они должны быть сбалансированы. Поэтому количество блоков ROP в современных видеочипах обычно меньше количества текстурных блоков.
Количество вычислительных (шейдерных) блоков или процессоров
Пожалуй, сейчас эти блоки — главные части видеочипа. Они выполняют специальные программы, известные как шейдеры. Причём, если раньше пиксельные шейдеры выполняли блоки пиксельных шейдеров, а вершинные — вершинные блоки, то с некоторого времени графические архитектуры были унифицированы, и эти универсальные вычислительные блоки стали заниматься различными расчётами: вершинными, пиксельными, геометрическими и даже универсальными вычислениями.
Впервые унифицированная архитектура была применена в видеочипе игровой консоли Microsoft Xbox 360, этот графический процессор был разработан компанией ATI (впоследствии купленной AMD). А в видеочипах для персональных компьютеров унифицированные шейдерные блоки появились ещё в плате NVIDIA GeForce 8800. И с тех пор все новые видеочипы основаны на унифицированной архитектуре, которая имеет универсальный код для разных шейдерных программ (вершинных, пиксельных, геометрических и пр.), и соответствующие унифицированные процессоры могут выполнить любые программы.
По числу вычислительных блоков и их частоте можно сравнивать математическую производительность разных видеокарт. Большая часть игр сейчас ограничена производительностью исполнения пиксельных шейдеров, поэтому количество этих блоков весьма важно. К примеру, если одна модель видеокарты основана на GPU с 384 вычислительными процессорами в его составе, а другая из той же линейки имеет GPU с 192 вычислительными блоками, то при равной частоте вторая будет вдвое медленнее обрабатывать любой тип шейдеров, и в целом будет настолько же производительнее.
Хотя, исключительно на основании одного лишь количества вычислительных блоков делать однозначные выводы о производительности нельзя, обязательно нужно учесть и тактовую частоту и разную архитектуру блоков разных поколений и производителей чипов. Только по этим цифрам можно сравнивать чипы только в пределах одной линейки одного производителя: AMD или NVIDIA. В других же случаях нужно обращать внимание на тесты производительности в интересующих играх или приложениях.
Блоки текстурирования (TMU)
Эти блоки GPU работают совместно с вычислительными процессорами, ими осуществляется выборка и фильтрация текстурных и прочих данных, необходимых для построения сцены и универсальных вычислений. Число текстурных блоков в видеочипе определяет текстурную производительность — то есть скорость выборки текселей из текстур.
Хотя в последнее время больший упор делается на математические расчеты, а часть текстур заменяется процедурными, нагрузка на блоки TMU и сейчас довольно велика, так как кроме основных текстур, выборки необходимо делать и из карт нормалей и смещений, а также внеэкранных буферов рендеринга render target.
С учётом упора многих игр в том числе и в производительность блоков текстурирования, можно сказать, что количество блоков TMU и соответствующая высокая текстурная производительность также являются одними из важнейших параметров для видеочипов. Особенное влияние этот параметр оказывает на скорость рендеринга картинки при использовании анизотропной фильтрации, требующие дополнительных текстурных выборок, а также при сложных алгоритмах мягких теней и новомодных алгоритмах вроде Screen Space Ambient Occlusion.
Блоки операций растеризации (ROP)
Блоки растеризации осуществляют операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их смешивания (блендинга). Как мы уже отмечали выше, производительность блоков ROP влияет на филлрейт и это — одна из основных характеристик видеокарт всех времён. И хотя в последнее время её значение также несколько снизилось, всё ещё попадаются случаи, когда производительность приложений зависит от скорости и количества блоков ROP. Чаще всего это объясняется активным использованием фильтров постобработки и включенным антиалиасингом при высоких игровых настройках.
Ещё раз отметим, что современные видеочипы нельзя оценивать только числом разнообразных блоков и их частотой. Каждая серия GPU использует новую архитектуру, в которой исполнительные блоки сильно отличаются от старых, да и соотношение количества разных блоков может отличаться. Так, блоки ROP компании AMD в некоторых решениях могут выполнять за такт больше работы, чем блоки в решениях NVIDIA, и наоборот. То же самое касается и способностей текстурных блоков TMU — они разные в разных поколениях GPU разных производителей, и это нужно учитывать при сравнении.
Вплоть до последнего времени, количество блоков обработки геометрии было не особенно важным. Одного блока на GPU хватало для большинства задач, так как геометрия в играх была довольно простой и основным упором производительности были математические вычисления. Важность параллельной обработки геометрии и количества соответствующих блоков резко выросли при появлении в DirectX 11 поддержки тесселяции геометрии. Компания NVIDIA первой распараллелила обработку геометрических данных, когда в её чипах семейства GF1xx появилось по несколько соответстующих блоков. Затем, похожее решение выпустила и AMD (только в топовых решениях линейки Radeon HD 6700 на базе чипов Cayman).
В рамках этого материала мы не будем вдаваться в подробности, их можно прочитать в базовых материалах нашего сайта, посвященных DirectX 11-совместимым графическим процессорам. В данном случае для нас важно то, что количество блоков обработки геометрии очень сильно влияет на общую производительность в самых новых играх, использующих тесселяцию, вроде Metro 2033, HAWX 2 и Crysis 2 (с последними патчами). И при выборе современной игровой видеокарты очень важно обращать внимание и на геометрическую производительность.
Собственная память используется видеочипами для хранения необходимых данных: текстур, вершин, данных буферов и т. п. Казалось бы, что чем её больше — тем всегда лучше. Но не всё так просто, оценка мощности видеокарты по объему видеопамяти — это наиболее распространенная ошибка! Значение объёма видеопамяти неопытные пользователи переоценивают чаще всего, до сих пор используя именно его для сравнения разных моделей видеокарт. Оно и понятно — этот параметр указывается в списках характеристик готовых систем одним из первых, да и на коробках видеокарт его пишут крупным шрифтом. Поэтому неискушённому покупателю кажется, что раз памяти в два раза больше, то и скорость у такого решения должна быть в два раза выше. Реальность же от этого мифа отличается тем, что память бывает разных типов и характеристик, а рост производительности растёт лишь до определенного объёма, а после его достижения попросту останавливается.
Так, в каждой игре и при определённых настройках и игровых сценах есть некий объём видеопамяти, которого хватит для всех данных. И хоть ты 4 ГБ видеопамяти туда поставь — у неё не появится причин для ускорения рендеринга, скорость будут ограничивать исполнительные блоки, о которых речь шла выше, а памяти просто будет достаточно. Именно поэтому во многих случаях видеокарта с 1,5 ГБ видеопамяти работает с той же скоростью, что и карта с 3 ГБ (при прочих равных условиях).
Ситуации, когда больший объём памяти приводит к видимому увеличению производительности, существуют — это очень требовательные игры, особенно в сверхвысоких разрешениях и при максимальных настройках качества. Но такие случаи встречаются не всегда и объём памяти учитывать нужно, не забывая о том, что выше определённого объема производительность просто уже не вырастет. Есть у чипов памяти и более важные параметры, такие как ширина шины памяти и её рабочая частота. Эта тема настолько обширна, что подробнее о выборе объёма видеопамяти мы ещё остановимся в шестой части нашего материала.
Ширина шины памяти
Ширина шины памяти является важнейшей характеристикой, влияющей на пропускную способность памяти (ПСП). Большая ширина позволяет передавать большее количество информации из видеопамяти в GPU и обратно в единицу времени, что положительно влияет на производительность в большинстве случаев. Теоретически, по 256-битной шине можно передать в два раза больше данных за такт, чем по 128-битной. На практике разница в скорости рендеринга хоть и не достигает двух раз, но весьма близка к этому во многих случаях с упором в пропускную способность видеопамяти.
Современные игровые видеокарты используют разную ширину шины: от 64 до 384 бит (ранее были чипы и с 512-битной шиной), в зависимости от ценового диапазона и времени выпуска конкретной модели GPU. Для самых дешёвых видеокарт уровня low-end чаще всего используется 64 и реже 128 бит, для среднего уровня от 128 до 256 бит, ну а видеокарты из верхнего ценового диапазона используют шины от 256 до 384 бит шириной. Ширина шины уже не может расти чисто из-за физических ограничений — размер кристалла GPU недостаточен для разводки более чем 512-битной шины, и это обходится слишком дорого. Поэтому наращивание ПСП сейчас осуществляется при помощи использования новых типов памяти (см. далее).
Ещё одним параметром, влияющим на пропускную способность памяти, является её тактовая частота. А повышение ПСП часто напрямую влияет на производительность видеокарты в 3D-приложениях. Частота шины памяти на современных видеокартах бывает от 533(1066, с учётом удвоения) МГц до 1375(5500, с учётом учетверения) МГц, то есть, может отличаться более чем в пять раз! И так как ПСП зависит и от частоты памяти, и от ширины ее шины, то память с 256-битной шиной, работающая на частоте 800(3200) МГц, будет иметь бо́льшую пропускную способность по сравнению с памятью, работающей на 1000(4000) МГц со 128-битной шиной.
Особенное внимание на параметры ширины шины памяти, её типа и частоты работы следует уделять при покупке сравнительно недорогих видеокарт, на многие из которых ставят лишь 128-битные или даже 64-битные интерфейсы, что крайне негативно сказывается на их производительности. Вообще, покупка видеокарты с использованием 64-битной шины видеопамяти для игрового ПК нами не рекомендуется вовсе. Желательно отдать предпочтение хотя бы среднему уровню минимум со 128- или 192-битной шиной.
На современные видеокарты устанавливается сразу несколько различных типов памяти. Старую SDR-память с одинарной скоростью передачи уже нигде не встретишь, но и современные типы памяти DDR и GDDR имеют значительно отличающиеся характеристики. Различные типы DDR и GDDR позволяют передавать в два или четыре раза большее количество данных на той же тактовой частоте за единицу времени, и поэтому цифру рабочей частоты зачастую указывают удвоенной или учетверённой, умножая на 2 или 4. Так, если для DDR-памяти указана частота 1400 МГц, то эта память работает на физической частоте в 700 МГц, но указывают так называемую «эффективную» частоту, то есть ту, на которой должна работать SDR-память, чтобы обеспечить такую же пропускную способность. То же самое с GDDR5, но частоту тут даже учетверяют.
Основное преимущество новых типов памяти заключается в возможности работы на больших тактовых частотах, а соответственно — в увеличении пропускной способности по сравнению с предыдущими технологиями. Это достигается за счет увеличенных задержек, которые, впрочем, не так важны для видеокарт. Первой платой, использующей память DDR2, стала NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. С тех пор технологии графической памяти значительно продвинулись, был разработан стандарт GDDR3, который близок к спецификациям DDR2, с некоторыми изменениями специально для видеокарт.
GDDR3 — это специально предназначенная для видеокарт память, с теми же технологиями, что и DDR2, но с улучшенными характеристиками потребления и тепловыделения, что позволило создать микросхемы, работающие на более высоких тактовых частотах. Несмотря на то, что стандарт был разработан в компании ATI, первой видеокартой, её использующей, стала вторая модификация NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra, а следующей стала GeForce 6800 Ultra.
GDDR4 — это дальнейшее развитие «графической» памяти, работающее почти в два раза быстрее, чем GDDR3. Основными отличиями GDDR4 от GDDR3, существенными для пользователей, являются в очередной раз повышенные рабочие частоты и сниженное энергопотребление. Технически, память GDDR4 не сильно отличается от GDDR3, это дальнейшее развитие тех же идей. Первыми видеокартами с чипами GDDR4 на борту стали ATI Radeon X1950 XTX, а у компании NVIDIA продукты на базе этого типа памяти не выходили вовсе. Преимущества новых микросхем памяти перед GDDR3 в том, что энергопотребление модулей может быть примерно на треть ниже. Это достигается за счет более низкого номинального напряжения для GDDR4.
Впрочем, GDDR4 не получила широкого распространения даже в решениях AMD. Начиная с GPU семейства RV7x0, контроллерами памяти видеокарт поддерживается новый тип памяти GDDR5, работающий на эффективной учетверённой частоте до 5,5 ГГц и выше (теоретически возможны частоты до 7 ГГц), что даёт пропускную способность до 176 ГБ/с с применением 256-битного интерфейса. Если для повышения ПСП у памяти GDDR3/GDDR4 приходилось использовать 512-битную шину, то переход на использование GDDR5 позволил увеличить производительность вдвое при меньших размерах кристаллов и меньшем потреблении энергии.
Видеопамять самых современных типов — это GDDR3 и GDDR5, она отличается от DDR некоторыми деталями и также работает с удвоенной/учетверённой передачей данных. В этих типах памяти применяются некоторые специальные технологии, позволяющие поднять частоту работы. Так, память GDDR2 обычно работает на более высоких частотах по сравнению с DDR, GDDR3 — на еще более высоких, а GDDR5 обеспечивает максимальную частоту и пропускную способность на данный момент. Но на недорогие модели до сих пор ставят «неграфическую» память DDR3 со значительно меньшей частотой, поэтому нужно выбирать видеокарту внимательнее.