Основные характеристики видеокарт

Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Октября 2011 в 22:27, курсовая работа

Описание работы

Необычайно быстрое развитие вычислительной техники приводит к тому, что одновременно в употреблении находится большое количество
компьютеров с достаточно разнообразными характеристиками. Поэтому очень полезно знать, каковы основные характеристики узлов компьютера, на что они влияют и как их подбирать. В данном проекте будут рассмотрены параметры одного из основных элементов компьютера, позволяющего ему нормально функционировать – видеокарта.

Содержание

1. Введение………………………………………………………………………….3
2. Видеокарта……………..……………………………………………………… 4
2.1. История…………………………………………………………………… 6
2.2. Видеопамять…….…………………………………………….…………..9
2.2.1. Для чего используется видеопамять……..………………..…………12
2.2.2. Производительность текстурных карт ……………….……………16
3. Устройство……………………… ……….……………………………………..17
3.1. Из чего состоит видеокарта………………………………………………17
3.2. Основные характеристики видеокарт..…………………………….…….38
3.2.1. Характеристика у видеочипов…………………………………….…..46
3.2.2. Типы памяти……………………………………………………………29
4. Практические рекомендации по выбору видеокарты………………………….32
4.1. Что нового на рынке…………………………………………………….…..34
5. Вывод……………………………………………………………………………. 53
6. Список литературы………………………………………………………………54

Работа содержит 1 файл

курсач по архитектуре.doc

— 1.80 Мб (Скачать)

 

   Хорошо видно, как отстает карта с меньшей пропускной способностью памяти, хотя разница никогда не достигает теоретических 29%. Разница между достигнутой частотой кадров растет с увеличением разрешения, начинаясь с 8% в 1024x768 и достигая 12-13% в максимальных режимах. Но это сравнение видеокарт с небольшой разницей в ПСП, а особенное внимание на параметры ширины шины памяти и частоты ее работы следует уделять при покупке недорогих видеокарт, на многие из которых ставят лишь 64-битные интерфейсы, что сильно сказывается на их производительности. Вообще, покупка решений на базе 64-бит шины для игр вовсе не рекомендуется. 
 

                                                  Типы памяти

 На  видеокарты устанавливают несколько  различных типов памяти. Старую SDR память с одинарной скоростью  передачи мы рассматривать не  будем, её уже почти нигде  не встретишь. Все современные  типы памяти DDR и GDDR позволяют передавать в два или четыре раза большее количество данных на той же тактовой частоте за единицу времени, поэтому цифру её рабочей частоты зачастую указывают удвоенной или учетверённой (умножают 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.  

 Основное  преимущество DDR2 памяти заключается в возможности работы на больших тактовых частотах, а соответственно — увеличении пропускной способности по сравнению с предыдущими технологиями. Это достигается за счет увеличенных задержек, которые, впрочем, не так важны для видеокарт. Первой платой, использующей DDR2 память, стала NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. По сути, на ней стояла GDDR2 память, которая не настоящая DDR2, а нечто среднее между технологиями DDR и DDR2. После применения GDDR2 в серии GeForce FX 5800, последующие видеокарты NVIDIA использовали DDR память, но эта память получила дальнейшее распространение в GeForce FX 5700 Ultra и в некоторых более поздних mid-end видеокартах. С тех пор технологии графической памяти продвинулись дальше, был разработан стандарт GDDR3, который близок к спецификациям DDR2, с некоторыми изменениями, сделанными специально для видеокарт.  

GDDR3 —  это специально предназначенная  для видеокарт память, с теми  же технологиями, что и DDR2, но  с улучшениями характеристик  потребления и тепловыделения, что  позволило создать микросхемы, работающие на более высоких тактовых частотах. И опять же, несмотря на то, что стандарт был разработан в ATI, первой видеокартой, ее 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 от 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 у AMD(ATI). Начиная с GPU семейства RV7x0, контроллерами памяти видеокарт поддерживается новый тип памяти GDDR5, работающий на эффективно учетверённой частоте до 4 ГГц и выше (теоретически предполагается до 7 ГГц), что даёт пропускную способность до 120 ГБ/с с применением 256-битного интерфейса. Если для повышения ПСП у GDDR3/GDDR4 памяти приходилось использовать 512-битную шину, переход на использование GDDR5 позволяет увеличить производительность вдвое при меньших размерах чипов и меньшем потреблении энергии. Первые чипы поддерживают напряжение 1.5 В (в отличие от 2.0 В для GDDR3, к примеру) и предлагают скорости до 1000*4=4.0 ГГц.

 Итак, видеопамять самых современных  типов: GDDR3 и GDDR5, отличается от DDR некоторыми деталями, но также  работает с удвоенной/учетверённой передачей данных. В ней применяются некоторые специальные технологии, позволяющие поднять частоту работы. Так, GDDR2 память 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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                  Практические рекомендации по выбору видеокарты

     В этом разделе мы постараемся помочь определиться с выбором, если вы уже  решили, какой ценовой диапазон лучше  подходит для вас. Еще лучше, если вы определились с производителем видеочипа: AMD или NVIDIA, в зависимости от своих личных предпочтений и некоторых тонкостей, таких как поддержка CUDA и PhysX у решений NVIDIA, или поддержка DirectX 10.1, полностью аппаратное воспроизведение видеоформата VC-1 и интегрированный на видеокарту аудиокодек для вывода звука по HDMI у ATI RADEON, например.

       Но даже если этот выбор  вы еще не сделали, практическая  часть статьи тоже может быть  полезной, в ней сравниваются  наиболее интересные видеокарты, отдельно по ранее определенным нами ценовым диапазонам. И даже в том случае, если ценовой диапазон окончательно не выбран, цифры этого раздела могут помочь. Но сначала настоятельно рекомендуется ознакомиться со всеми предшествующими разделами, справочными материалами и таблицами чипов, если это еще не сделано.

       Из всех видеокарт, участвующих  в наших ежемесячных материалах i3D-Speed, для каждого из рассматриваемых  ценовых диапазонов были выбраны  по четыре достойных представителя,  если они находились в таком количестве. Причем, они по возможности выбирались так, чтобы в сравнении участвовало по две видеокарты от каждого из основных производителей: AMD и NVIDIA. На момент написания текущей версии путеводителя, это сделать удалось во всех ценовых диапазонах, с некоторыми оговорками (см. ниже по тексту). Прямого сравнения не получится разве что в верхнем high-end секторе. Решения от AMD стоят дешевле сравниваемых с ними решений NVIDIA.

       Мы стараемся рассматривать, прежде  всего, модели с номинальными  тактовыми частотами, объемом памяти и т.п. Но и модели, которые разогнаны фабрично и/или с нестандартным объемом памяти, в путеводителе упоминаются, особенно если их выпуск приобрел массовый характер, и такие модели есть в широкой продаже, и желательно от нескольких производителей сразу. Данные об основных параметрах видеокарт в каждом ценовом секторе для удобства вынесены в таблицы.

       Из всех результатов, определяемых  в i3D-Speed, было выбрано по несколько  игр, преимущества одних карт  над другими в которых хорошо видны. Набор игр для каждого ценового диапазона свой, также, для каждого из диапазонов использовались и разные настройки разрешения и сглаживания, близкие к тем, которые используются игроками в реальности. Если читателей интересуют остальные цифры, то все полноценные сравнения можно найти в i3D-Speed, а по результатам нашего упрощенного сравнения мы лишь будем советовать примеры наиболее выгодных карт в каждой ценовой нише на момент написания конкретной версии путеводителя.

       Чтобы быть полезной для читателя, эта часть путеводителя периодически обновляется, так как ситуация на рынке видеокарт меняется порой очень быстро, и выводы, казавшиеся ранее справедливыми, через пару месяцев могут вызывать недоумение. Планируемая периодичность обновления составляет примерно три месяца, более частая редакция будет производиться при крайней надобности, так как материал лишь дополняет i3D-Speed, по которым можно сделать более точный анализ и выводы.  

                               
 
 

                                      Что нового на рынке?

       Для начала, остановимся на произошедших  за прошедший с момента последнего  обновления путеводителя событиях  на рынке видеокарт. С марта  этого года появилось несколько  новых моделей, а также слегка  обновленные решения и от AMD, и  от NVIDIA. Среди новых можно отметить RADEON HD 4770, а из обновленных: GeForce GTS 250, GTX 275 и RADEON HD 4890. К сожалению, продукт на основе нового 40 нм чипа RV740, носящий название HD 4770, был выпущен крайне малым тиражом, на данный момент не очень выгоден для приобретения и на рынке распространён слабо, поэтому в данном обновлении путеводителя он не рассматривается.

       Мы много писали о том, что  компания AMD с самого начала ведёт  довольно жёсткую ценовую политику, продавая свои решения значительно  дешевле конкурирующих продуктов от NVIDIA. На что тем также приходится отвечать снижением цен. Средняя цена видеокарт значительно снизилась, и видеокарты, совсем недавно входящие в верхние ценовые диапазоны, спустились вниз. Теперь довольно мощные решения можно приобрести менее чем за $200 (GeForce GTX 260 и RADEON HD 4870).

       Также можно отметить, что получают  всё большее распространение  модели видеокарт с увеличенным  объёмом видеопамяти. У многих  видеокарт базовым объёмом становится  уже не 512 мегабайт, а 896-1024 МБ. И теперь уже не встретить плат с 256 мегабайтами локальной памяти, даже на моделях низшего уровня. Это хорошо для индустрии, так как снимает некоторые ограничения и развязывает руки игровым разработчикам.  
 

     Low-End (<$100)

       За время, прошедшее с предыдущего обновления путеводителя, в этот диапазон вошли некоторые из моделей, бывших ранее в среднем ценовом диапазоне, к примеру, RADEON HD 4830 и GeForce 9800 GT. GeForce 9500 GT, хотя пока ещё продаётся, подешевела ещё сильнее, и её мы рассматривать не будем, т.к. есть варианты интереснее. То же самое относится и к RADEON HD 4650, которая стала стоить ещё дешевле и почти ушла с рынка.

       Такие модели пока что можно  найти в продаже, но смысла  в них никакого не осталось, особенно, если игровой системой  предусматривается регулярный запуск современных 3D игр. В иных случаях проще приобрести системную плату с современным интегрированным чипсетом. RADEON HD 4670 и GeForce 9600 GT пока ещё остаются в списке интересных предложений за свою цену.

       Как и раньше, приобретение отдельных low-end видеокарт имеет смысл лишь с цены около $70-75, всё остальное переходит в сферу интересов интегрированных чипсетов. Решения с меньшей ценой просто не могут конкурировать с видеоядрами, встроенными в чипсеты. От таких дешевых видеокарт обычно ведь не требуется сколько-нибудь высокая производительность в играх, чаще всего нужно 2D и ускорение видеодекодирования в некоторых случаях, а мощь 3D тут не является слишком важным фактором, так как для современных игр ни те, ни другие не годятся всё равно.

       А отдельные решения с ценой  менее $100 имеют определенный смысл  для бюджетных домашних вариантов,  хотя для игр их советовать  можно лишь в случае крайней  экономии, которая, впрочем, сейчас  приветствуется везде. Но всё  же, для запуска современных 3D, даже мультиплатформенных, категорически рекомендуется подкопить денег хотя бы на нижний mid-end. Но рассмотрим, что у нас сейчас наиболее выгодно в low-end секторе:

     Модель  видеокарты Объём памяти, МБ Частота чипа, МГц Частота памяти, МГц Цена MSRP, $ Цена в Москве, $

     ATI RADEON HD 4670 512 750 2000 ~70 75

     ATI RADEON HD 4830 512 575 1800 ~90 100

     NVIDIA GeForce 9600 GT 512 650 1800 ~70 75

     NVIDIA GeForce 9800 GT 512 600 1800 ~100 100

     Все представленные видеокарты обладают аналогичными характеристиками по объему памяти, на них установлено по 512 МБ памяти, что очень хорошо, как мы говорили выше. Меньший объём остался лишь в самых дешевых вариантах, которые уходят с рынка, и в вариантах вроде GeForce 9600 GSO, на которой урезана шина памяти.

       И по рабочей частоте памяти и её пропускной способности, отличий почти нет. Как нет необходимости компенсации 64-битной шины, у всех решений она 128-битная. Из рассматриваемых моделей самой слабой будет, скорее всего, RADEON HD 4670 — это довольно старое решение. Недалека от неё и GeForce 9600 GT, но она должна быть несколько быстрее. А за первенство в данном ценовом диапазоне будут бороться GeForce 9800 GT и RADEON HD 4830, обладающие одинаковой стоимостью и весьма близкими характеристиками.

       Для этой ценовой категории было выбрано тестовое разрешение 1280x1024, без использования антиалиасинга и анизотропной фильтрации, так как в более тяжелых режимах этими видеокартами весьма редко обеспечивается комфортная частота кадров в секунду. А меньшие разрешения брать нет смысла из-за того, что родные разрешения LCD мониторов и телевизоров крайне редко бывают ниже выбранного. Хотя даже в таких несложных условиях уровень производительности у слабых карт бывает слишком низок:

Информация о работе Основные характеристики видеокарт