Grafická karta - vše, co potřebujete vědět

V éře herních počítačů získala grafická karta stejnou nebo téměř větší důležitost než CPU. Ve skutečnosti se mnoho uživatelů vyhýbá nákupu výkonných procesorů, aby investovali peníze do této důležité komponenty, která je zodpovědná za zpracování všeho, co souvisí s texturami a grafikou. Ale kolik toho víte o tomto hardwaru? Zde vysvětlujeme vše, nebo něco méně všeho, co považujeme za nejdůležitější.

Index obsahu

Grafická karta a herní éra

Nejpoužívanějším pojmem pro pojmenování GPU je bezpochyby grafická karta, i když to není úplně stejné a my ji vysvětlíme. GPU nebo jednotka pro zpracování grafiky je v podstatě procesor postavený pro zpracování grafiky. Termín zjevně zní velmi podobně jako CPU, proto je důležité rozlišovat mezi těmito dvěma prvky.

Když mluvíme o grafické kartě, mluvíme opravdu o fyzické součásti. Je postaven z PCB nezávislé na základní desce a opatřen konektorem, obvykle PCI-Express, s nímž bude připojen k samotné základní desce. Na této desce plošných spojů máme nainstalovanou grafickou jednotku a také grafickou paměť nebo VRAM spolu s komponentami jako VRM, připojovacími porty a chladičem s jeho ventilátory.

Hraní by neexistovalo, pokud by nebylo pro grafické karty, zejména pokud mluvíme o počítačích nebo počítačích. Na začátku bude každý vědět, že počítače neměly grafické rozhraní, měli jsme pouze černou obrazovku s výzvou k zadávání příkazů. Tyto základní funkce zdaleka nejsou v herní éře, ve které máme vybavení s dokonalým grafickým rozhraním a v obrovských rozlišeních, která nám umožňují pracovat s prostředími a postavami téměř jako by to byl skutečný život.

Proč oddělit GPU a CPU

Abychom mohli mluvit o proprietárních grafických kartách, musíme nejprve vědět, co nám přinášejí a proč jsou dnes tak důležití. Dnes bychom si nemohli představit herní počítač bez fyzicky odděleného CPU a GPU.

Co CPU dělá

Tady to máme docela jednoduché, protože si všichni můžeme udělat představu o tom, co mikroprocesor v počítači dělá. Je to centrální procesorová jednotka, jejímž prostřednictvím procházejí všechny pokyny generované programy a velká část pokynů odesílaných periferiemi a samotným uživatelem. Programy jsou tvořeny sledem instrukcí, které budou provedeny za účelem generování odpovědi na základě vstupního podnětu, může to být jednoduché kliknutí, příkaz nebo samotný operační systém.

Nyní přichází detail, který si musíme pamatovat, když vidíme, co je GPU. CPU se skládá z jader a lze říci, že je to velká velikost. Každá z nich je schopna provádět jednu instrukci za druhou, čím více jader, protože více instrukcí může být vykonáno současně. Na PC existuje mnoho typů programů a mnoho typů pokynů, které jsou velmi složité a rozděleny do několika fází. Pravda je, že program negeneruje velké množství těchto instrukcí paralelně. Jak zajistíme, že CPU „rozumí“ jakémukoli programu, který instalujeme? Potřebujeme jen několik jader, která jsou velmi složitá a která jsou velmi rychlá pro rychlé provedení pokynů, takže si všimneme, že program je plynulý a reaguje na to, na co se ptáme.

Tyto základní instrukce jsou redukovány na matematické operace s celými čísly, logickými operacemi a také na některé operace s pohyblivou řádovou čárkou. Posledně jmenované jsou nejsložitější, protože se jedná o velmi velká reálná čísla, která je třeba reprezentovat v kompaktnějších prvcích pomocí vědeckého zápisu. Podpora CPU je RAM, rychlé úložiště, které šetří spuštěné programy a jejich pokyny k jejich odesílání přes 64bitovou sběrnici do CPU.

A co GPU dělá

Přesně GPU úzce souvisí s těmito operacemi s pohyblivou řádovou čárkou, o kterých jsme již mluvili. Ve skutečnosti grafický procesor prakticky tráví celou dobu prováděním těchto typů operací, protože mají hodně co do činění s grafickými pokyny. Z tohoto důvodu se často nazývá matematický koprocesor, ve skutečnosti je jeden uvnitř CPU, ale mnohem jednodušší než GPU.

Z čeho je hra vyrobena? V podstatě pohyb pixelů díky grafickému enginu. Není to nic jiného než program zaměřený na emulaci digitálního prostředí nebo světa, kam se pohybujeme, jako by to bylo naše vlastní. V těchto programech většina pokynů souvisí s pixely a jejich pohybem k tvorbě textur. Tyto textury zase mají barvu, 3D objem a fyzikální vlastnosti odrazu světla. To vše jsou v podstatě operace s pohyblivou řádovou čárkou s maticemi a geometriemi, které je třeba provádět současně.

Proto GPU nemá 4 nebo 6 jader, ale tisíce z nich, aby všechny tyto specifické operace prováděly paralelně znovu a znovu. Jistě, tato jádra nejsou tak inteligentní jako jádra CPU, ale mohou provádět mnohem více operací tohoto typu najednou. GPU má také svou vlastní paměť, GRAM, která je mnohem rychlejší než normální RAM. Má mnohem větší sběrnici, mezi 128 a 256 bity k odeslání mnohem více pokynů GPU.

Ve videu, které vám necháváme propojené, lovci mýtů napodobují provoz CPU a GPU a pokud jde o jejich počet jader, pokud jde o malování obrázku.

youtu.be/-P28LKWTzrI

Co společně dělají CPU a GPU

V tuto chvíli jste již možná mysleli, že v herních počítačích ovlivňuje CPU také konečný výkon hry a její FPS. Je zřejmé, že existuje mnoho pokynů, za které odpovídá CPU.

CPU je zodpovědný za odesílání dat ve formě vrcholů do GPU, takže „chápe“, jaké fyzické transformace (pohyby) musí udělat pro textury. Tomu se říká Vertex Shader nebo fyzika pohybu. Poté GPU získá informace o tom, které z těchto vrcholů budou viditelné, čímž se tzv. Pixel clipping ořezává rasterizací. Když už známe tvar a jeho pohyb, pak je čas aplikovat textury v rozlišení Full HD, UHD nebo v jakémkoli rozlišení a jejich odpovídající efekty, byl by to proces Pixel Shader.

Ze stejného důvodu platí, že čím více má procesor CPU, tím více instrukcí pro vrchol může poslat do GPU a tím lépe ho zamkne. Klíčovým rozdílem mezi těmito dvěma prvky je tedy úroveň specializace a stupeň rovnoběžnosti ve zpracování pro GPU.

Co je APU?

Už jsme viděli, co je GPU a jeho funkce v PC, a vztah s procesorem. Není to však jediný existující prvek, který je schopen zpracovat 3D grafiku, a proto máme APU nebo jednotku akcelerovaného procesoru.

Tento termín byl vynalezen AMD, aby pojmenoval své procesory s GPU integrovanou do stejného balíčku. Ve skutečnosti to znamená, že v samotném procesoru máme čip nebo lépe řečeno, chipset složený z několika jader, který je schopen pracovat s 3D grafikou stejným způsobem jako u grafické karty. Ve skutečnosti má mnoho dnešních procesorů tento typ procesoru nazývaný IGP (Integrated Graphics Processor).

Ovšem a priori samozřejmě nemůžeme porovnat výkon grafické karty s tisíci vnitřních jader s IGP integrovaným do samotného CPU. Takže jeho zpracovatelská kapacita je stále mnohem nižší, pokud jde o hrubou energii. K tomu přidáváme skutečnost, že nemáme vyhrazenou paměť tak rychle jako GDDR grafických karet, což je dost části paměti RAM pro její grafickou správu.

Nazýváme nezávislé grafické karty vyhrazené grafické karty, zatímco voláme IGP interní grafické karty. Procesory Intel Core ix mají téměř všechny integrované GPU s názvem Intel HD / UHD Graphics, kromě modelů s písmenem „F“ na konci. AMD dělá totéž s některými jeho CPU, konkrétně sérií Ryzen G a Athlon, s grafikou zvanou Radeon RX Vega 11 a Radeon Vega 8.

Trocha historie

Daleko jsou staré počítače pouze pro text, které máme nyní, ale pokud bylo něco přítomné ve všech věkových kategoriích, je touha vytvořit stále podrobnější virtuální světy, abychom se ponořili dovnitř.

V prvním obecném spotřebitelském vybavení s procesory Intel 4004, 8008 a podnikovými procesory jsme již měli grafické karty nebo něco podobného. Ty byly omezeny pouze na interpretaci kódu a jeho zobrazení na obrazovce ve formě prostého textu asi 40 nebo 80 sloupců a samozřejmě jednobarevně. Ve skutečnosti byla první grafická karta nazývána MDA (Monocrome Data Adapter). Měl svou vlastní RAM nejméně 4 kB, aby vykreslil dokonalou grafiku ve formě prostého textu ve sloupcích 80 × 25.

Poté přišly grafické karty CGA (Color Graphics Adapter), v roce 1981 IBM začala uvádět na trh první barevnou grafickou kartu. Dokázal vykreslit 4 barvy současně z interní 16 palety v rozlišení 320 × 200. V textovém režimu se podařilo zvýšit rozlišení na 80 × 25 sloupců nebo co se rovná 640 × 200.

Pohybujeme se kupředu, s HGC nebo Hercules Graphics Card, jméno slibuje! Monochromatická karta, která zvýšila rozlišení na 720 × 348 a byla schopna pracovat společně s CGA a mít až dva různé video výstupy.

Skok na karty s bohatou grafikou

Nebo spíše EGA, vylepšený grafický adaptér, který byl vytvořen v roce 1984. Toto byla první grafická karta sama o sobě, schopná pracovat s 16 barvami a rozlišeními až 720 × 540 pro modely ATI Technologies, zní to pro vás dobře, že?

V roce 1987 je produkováno nové rozlišení a ISA video konektor je opuštěn, aby převzal port VGA (Video Graphics Array), také nazývaný Sub15-D, analogový sériový port, který byl až donedávna používán pro CRT a dokonce panely. TFT. Nové grafické karty zvýšily svou paletu barev na 256 a paměť VRAM na 256 kB. V této době se počítačové hry začaly vyvíjet mnohem komplexněji.

Bylo to v roce 1989, kdy grafické karty přestaly používat barevné palety a začaly používat barevnou hloubku. Díky standardu VESA jako připojení k základní desce byla sběrnice rozšířena na 32 bitů, takže díky monitorům s portem SuperVGA již dokázaly pracovat s několika miliony barev a rozlišení až 1024 x 768p. Karty stejně ikonické jako ATI Match 32 nebo Match 64 s 64bitovým rozhraním patřily k nejlepším.

PCI slot přichází as ním i revoluce

Standard VESA byl peklem velkého autobusu, takže v roce 1993 se vyvinul na standard PCI, který dnes máme s různými generacemi. To nám umožnilo menší karty a mnoho výrobců se připojilo k párty jako Creative, Matrox, 3dfx s jejich Voodoo a Voodoo 2 a jedna Nvidia s prvními modely RIVA TNT a TNT2 vydanými v roce 1998. V té době se objevily první specifické knihovny pro 3D zrychlení, například DirectX od společnosti Microsoft a OpenGL od společnosti Silicon Graphics.

Sběrnice PCI se brzy stala příliš malou, s kartami schopnými adresovat 16 bitů a 3D grafikou v rozlišení 800x600p, takže byla vytvořena sběrnice AGP (Advanced Graphics Port). Tato sběrnice měla 32bitové rozhraní podobné PCI, ale zvýšila svou sběrnici o 8 dalších kanálů pro rychlejší komunikaci s RAM. Její sběrnice pracovala na šířce pásma 66 MHz a 256 Mbps, přičemž až 8 verzí (AGP x8) dosahovalo až 2, 1 GB / s, které byly v roce 2004 nahrazeny sběrnicí PCIe.

Zde jsme již velmi dobře založili dvě velké společnosti 3D grafických karet, jako jsou Nvidia a ATI. Jednou z prvních karet, která označila novou éru, byla Nvidia GeForce 256, která implementovala technologii T&L (výpočty osvětlení a geometrie). Poté se řadí nad své soupeře za to, že je první 3D polygonový grafický akcelerátor a Direct3D kompatibilní. Krátce nato ATI vydala svůj první Radeon, čímž vytvořila jména obou výrobců pro své herní grafické karty, které vydrží dodnes, dokonce i po zakoupení ATI společností AMD.

Sběrnice PCI Express a aktuální grafické karty

A konečně se dostáváme do současné éry grafických karet, kdy v roce 2004 už rozhraní VGA nefungovalo a bylo nahrazeno PCI-Express. Tento nový autobus umožňoval přenosy až 4 GB / s současně nahoru i dolů (250 MB x16 pruhů). Zpočátku by to bylo spojeno se severním mostem základní desky a použilo by část RAM pro video s názvem TurboCaché nebo HyperMemory. Ale později se začleněním severního mostu do samotného CPU by těchto 16 PCIe pruhů šlo v přímé komunikaci s CPU.

Začala éra ATI Radeon HD a Nvidia GeForce a stala se předním vývozcem herních grafických karet pro počítače na trhu. Nvidia by se brzy ujala vedení s GeForce 6800, který podporoval DirectX 9.0c oproti ATI Radeon X850 Pro, který byl trochu pozadu. Poté obě značky pokračovaly ve vývoji sjednocené architektury shaderů pomocí Radeon HD 2000 a GeForce 8. Ve skutečnosti byl výkonný Nvidia GeForce 8800 GTX jednou z nejsilnějších karet své generace, a dokonce i ty, které po něm přišly, a Nvidiin rozhodný skok k nadvládě. V roce 2006 AMD koupil ATI a jejich karty byly přejmenovány na AMD Radeon.

Konečně stojíme na kartách kompatibilních s DirectX 12, Open GL 4.5 / 4.6 knihovnami, z nichž první jsou Nvidia GTX 680 a AMD Radeon HD 7000. Následující generace pocházejí od dvou výrobců, v případě Nvidia máme architektury Maxwell (GeForce 900), Pascal (GeForce 10) a Turing (Geforce 20), zatímco AMD má Polaris (Radeon RX), GCN (Radeon Vega) a nyní RDNA (Radeon RX 5000).

Části a hardware grafické karty

Uvidíme hlavní části grafické karty, abychom zjistili, jaké prvky a technologie musíme vědět při nákupu. Technologie samozřejmě hodně pokročila, takže budeme postupně aktualizovat to, co zde vidíme.

Čipset nebo GPU

Už víme docela dobře, jaká je funkce grafického procesoru karty, ale bude důležité vědět, co máme uvnitř. Je jeho jádrem a uvnitř najdeme obrovské množství jader, které jsou zodpovědné za provádění různých funkcí, zejména v architektuře, kterou Nvidia v současné době používá. Uvnitř najdeme příslušná jádra a vyrovnávací paměť přidruženou k čipu, který má obvykle L1 a L2.

Uvnitř GPU Nvidia najdeme jádra CUDA nebo CUDA, která mají na starosti provádění obecných výpočtů s pohyblivou řádovou čárkou. Tato jádra na AMD kartách se nazývají Stream procesory. Stejný počet na kartách od různých výrobců neznamená stejnou kapacitu, protože budou záviset na architektuře.

Kromě toho má Nvidia také jádra Tensor a RT. Tato jádra jsou určena pro procesor se složitějšími instrukcemi o trasování paprsků v reálném čase, což je jedna z nejdůležitějších schopností nové generace karty výrobce.

GRAM paměť

Paměť GRAM funguje prakticky stejně jako paměť RAM našeho počítače a ukládá textury a prvky, které budou zpracovány v GPU. Kromě toho najdeme velmi velké kapacity, s více než 6 GB v současné době v téměř všech high-end grafické karty.

Je to paměť typu DDR, stejně jako RAM, takže její efektivní frekvence bude vždy dvakrát vyšší než frekvence hodin, což je třeba mít na paměti, pokud jde o přetaktování a specifikaci dat. V současné době většina karet používá technologii GDDR6, pokud, jak slyšíte, DDR6, zatímco v normální RAM jsou to DDR4. Tyto vzpomínky jsou mnohem rychlejší než DDR4 a dosahují frekvencí až 14 000 MHz (14 Gbps) s hodinami na 7 000 MHz. Navíc je jejich šířka sběrnice mnohem větší, někdy na Nvidia dosahuje 384 bitů nejvyšší rozsah.

Ale stále existuje druhá paměť, kterou AMD využila pro své Radeon VII, v případě HBM2. Tato paměť nemá rychlosti tak vysoké jako GDDR6, ale místo toho nám nabízí brutální šířku sběrnice až 2048 bitů.

VRM a TDP

VRM je prvkem zodpovědným za napájení všech součástí grafické karty, zejména GPU a její paměti GRAM. Skládá se ze stejných prvků jako VRM základní desky, přičemž MOSFETS působí jako usměrňovače stejnosměrného proudu, jeho tlumivky a kondenzátory. Podobně jsou tyto fáze rozděleny do V_core a V-SoC, pro GPU a paměť.

Na straně TDP to také znamená přesně to samé jako na CPU. Nejde o energii spotřebovanou procesorem, ale o energii ve formě tepla, které generuje pracovní maximální zatížení.

K napájení karty potřebujeme napájecí konektor. V současné době se pro karty používají 6 + 2pinové konfigurace, protože samotný slot PCIe je schopen dodávat maximálně 75 W, zatímco GPU může spotřebovat více než 200 W.

Připojovací rozhraní

Připojovací rozhraní je způsob, jak připojit grafickou kartu k základní desce. V současné době fungují naprosto všechny vyhrazené grafické karty prostřednictvím sběrnice PCI-Express 3.0 s výjimkou nových karet AMD Radeon XR 5000, které byly upgradovány na sběrnice PCIe 4.0.

Z praktických důvodů si nevšimneme žádného rozdílu, protože množství dat, která jsou v současné době vyměňována na této 16-řádkové sběrnici, je mnohem menší než její kapacita. Ze zvědavosti je PCIe 3.0 x16 schopen přenášet 15, 8 GB / s nahoru a dolů současně, zatímco PCIe 4, 0 x16 zdvojnásobuje kapacitu na 31, 5 GB / s. Brzy budou všechny GPU PCIe 4.0, což je zřejmé. Nemusíme si dělat starosti s deskou PCIe 4.0 a kartou 3.0, protože standard vždy nabízí zpětnou kompatibilitu.

Video porty

V neposlední řadě máme video konektory, ty, které potřebujeme k připojení našeho monitoru nebo monitorů a získání obrazu. Na současném trhu máme čtyři typy připojení videa:

• HDMI: High-Definition Multimedia Interface je komunikační standard pro nekomprimovaná obrazová a zvuková multimediální zařízení. Verze HDMI ovlivní kapacitu obrazu, kterou můžeme získat z grafické karty. Nejnovější verze je HDMI 2.1, která nabízí maximální rozlišení 10 K, hraje 4 K při 120 Hz a 8 K při 60 Hz. Zatímco verze 2.0 nabízí 4 K @ 60 Hz v 8 bitech. DisplayPort: Je to také sériové rozhraní s nekomprimovaným zvukem a obrazem. Stejně jako dříve bude verze tohoto portu velmi důležitá a budeme potřebovat alespoň 1, 4, protože tato verze podporuje přehrávání obsahu v 8 K při 60 Hz a 4 K při 120 Hz s nejméně 30 bity. a v HDR. Nepochybně to nejlepší ze dneška. USB-C: USB Type-C se díky své vysoké rychlosti a integraci s rozhraními, jako je DisplayPort a Thunderbolt 3, rychlostí 40 Gb / s, dosahuje stále více zařízení. Toto USB má alternativní režim DisplayPort, což je DisplayPort 1.3, s podporou zobrazování obrázků v rozlišení 4K při 60 Hz. Podobně Thunderbolt 3 je schopen přehrávat obsah v UHD za stejných podmínek. DVI: Je nepravděpodobné, že by konektor byl nalezen v současných monitorech, což je vývoj VGA na digitální signál s vysokým rozlišením. Pokud se tomu můžeme vyhnout, lepší než lepší, nejrozšířenější je DVI-DL.

Jak moc je grafická karta

Aby bylo možné odkazovat na sílu grafické karty, je nutné znát některé koncepty, které se obvykle objevují v jejích specifikacích a benchmarkech. To bude nejlepší způsob, jak hlouběji poznat grafickou kartu, kterou chceme koupit, a také vědět, jak ji porovnat s konkurencí.

FPS sazba

FPS je snímková frekvence nebo počet snímků za sekundu. Měří frekvenci, s jakou obrazovka zobrazuje obrázky videa, hry nebo toho, co je na něm znázorněno. FPS má hodně společného s tím, jak vnímáme pohyb v obraze. Čím více FPS, tím plynulejší pocit nám obrázek poskytne. Při rychlosti 60 FPS nebo vyšší lidské oko za normálních podmínek ocení plně plynulý obraz, který by simuloval realitu.

Ale samozřejmě, vše nezávisí na grafické kartě, protože obnovovací frekvence obrazovky bude označovat FPS, které uvidíme. FPS je stejná jako Hz, a pokud je obrazovka 50 Hz, bude hra zobrazena při maximálním 60 FPS, i když je GPU schopen hrát při 100 nebo 200 FPS. Abychom věděli, jaká by byla maximální rychlost FPS, kterou by GPU mohla reprezentovat, musíme v herních možnostech deaktivovat vertikální synchronizaci.

Architektura vašeho GPU

Než jsme viděli, že GPU mají určitý počet fyzických jader, což by nás mohlo vést k domněnce, že čím více, tím lepší výkon nám přinese. To však není úplně tak, protože stejně jako u architektury CPU se bude výkon lišit i při stejné rychlosti a stejných jádrech. Říkáme tomu IPC nebo Pokyny na cyklus.

Architektura grafických karet se postupem času vyvinula, aby měla jednoduše velkolepé výkony. Jsou schopny podporovat rozlišení 4K nad 60Hz nebo dokonce 8K. A co je nejdůležitější, je to jeho velká schopnost animovat a vykreslovat textury se světlem v reálném čase, stejně jako naše oči v reálném životě.

V současné době máme Nvidia s Turingovou architekturou a pomocí 12nm tranzistorů FinFET vytvoříme čipové sady nového RTX. Tato architektura má dva diferenciální prvky, které dosud neexistovaly ve spotřebním zařízení, schopnost paprskového sledování v reálném čase a DLSS (Deep Learning Super Sampling). První funkce se snaží simulovat, co se děje v reálném světě, a spočítat, jak světlo ovlivňuje virtuální objekty v reálném čase. Za druhé, jedná se o řadu algoritmů umělé inteligence, s nimiž karta vykresluje textury při nižším rozlišení, aby optimalizovala výkon hry, je to jako druh antialiasingu. Ideální je kombinovat DLSS a Ray Tracing.

Společnost AMD také vydala architekturu, i když je pravda, že existuje s bezprostředně předešlými, že má širokou škálu karet, které, i když je to pravda, nejsou na úrovni nejvyšší řady Nvidia. S RDNA zvýšila AMD IPC svých GPU o 25% ve srovnání s architekturou CNG, čímž dosáhla o 50% vyšší rychlosti pro každý spotřebovaný watt.

Frekvence hodin a režim turbo

Spolu s architekturou jsou velmi důležité dva parametry, aby bylo možné vidět výkon GPU, což jsou parametry základní frekvence hodin a zvýšení výrobního turbo nebo přetaktovacího režimu. Stejně jako u CPU, GPU mohou také měnit svoji frekvenci zpracování grafiky podle potřeby v daném okamžiku.

Pokud se podíváte, frekvence grafických karet jsou mnohem nižší než frekvence procesorů a jsou kolem 1600-2000 MHz. Je tomu tak proto, že větší počet jader poskytuje potřebu vyšší frekvence, aby bylo možné ovládat TDP karty.

V této chvíli bude nezbytné vědět, že na trhu máme referenční modely a personalizované karty. První jsou modely vydané samotnými výrobci, Nvidia a AMD. Za druhé, výrobci v zásadě berou GPU a vzpomínky, aby si sestavili své vlastní s výkonnějšími komponenty a chladiči. Je tomu tak i v případě, že se mění taktovací frekvence a tyto modely bývají rychlejší než referenční.

TFLOPS

Spolu s taktovací frekvencí máme FLOPS (Floating Point Operations za sekundu). Tato hodnota měří operace s pohyblivou řádovou čárkou, které je procesor schopen provést za jednu sekundu. Je to číslo, které měří hrubý výkon GPU a také CPU. V současné době nemůžeme jednoduše mluvit o FLOSP, byli z TeraFLOPS nebo TFLOPS.

Neměli bychom být zmateni, když si myslíme, že více TFLOPS bude znamenat, že naše grafická karta je lepší. To je obvykle případ, protože byste měli být schopni pohybovat textury volněji. Ale jiné prvky, jako je velikost paměti, její rychlost a architektura GPU a její mezipaměti, to změní.

TMU a ROP

Toto jsou termíny, které se objeví na všech grafických kartách, a dávají nám dobrou představu o stejné pracovní rychlosti.

TMU je zkratka pro Texture Mapping Unit. Tento prvek je zodpovědný za kótování, otočení a zkreslení bitmapového obrazu, aby byl umístěn do 3D modelu, který bude sloužit jako textura. Jinými slovy, aplikuje barevnou mapu na 3D objekt, který bude a priori prázdný. Čím více TMU, tím vyšší texturovací výkon, tím rychleji se pixely zaplní a čím více FPS dostaneme. Aktuální TMU zahrnují texturní směrové jednotky (TA) a texturové filtrační jednotky (TF).

Nyní se otočíme a uvidíme ROP nebo Rastrové jednotky. Tyto jednotky zpracovávají textovou informaci z paměti VRAM a provádějí maticové a vektorové operace, aby pixelu daly konečnou hodnotu, což bude jeho hloubka. Tomu se říká rasterizace a v zásadě řízení antialiasingu nebo sloučení různých hodnot pixelů umístěných v paměti. DLSS je právě vývojem tohoto procesu

Množství paměti, šířky pásma a šířky sběrnice

Víme, že existuje několik typů technologií pro paměť VRAM, z nichž v současné době nejpoužívanější je GDDR5 a GDDR6, s rychlostí až 14 Gbps pro poslední. Stejně jako u paměti RAM, čím více paměti, tím více pixelů, textových a textových dat můžeme uložit. To výrazně ovlivňuje rozlišení, ve kterém hrajeme, úroveň detailů ve světě a vzdálenost pozorování. V současné době bude grafická karta potřebovat alespoň 4 GB paměti VRAM, aby mohla pracovat s hrami nové generace při rozlišení Full HD a ve vyšším rozlišení.

Šířka paměťové sběrnice představuje počet bitů, které lze přenášet slovem nebo instrukcí. Jsou mnohem delší než ty, které používají CPU, s délkou mezi 192 a 384 bity, pamatujme na koncept paralelismu ve zpracování.

Šířka pásma paměti je množství informací, které lze přenést za jednotku času a je měřeno v GB / s. Čím větší je šířka sběrnice a větší paměťová frekvence, tím větší šířku pásma budeme mít, protože čím větší je množství informací, které skrz ni mohou cestovat. Je to jako internet.

Kompatibilita API

API je v podstatě sada knihoven, které se používají k vývoji a práci s různými aplikacemi. To znamená programování aplikací a je prostředkem, kterým různé aplikace spolu komunikují.

Pokud se přesuneme do multimediálního světa, máme také API, která umožňují provoz a tvorbu her a videa. Nejznámější ze všech bude DirectX, který je ve své 12. verzi od roku 2014 a v nejnovějších aktualizacích implementoval Ray Tracing, programovatelné funkce MSAA a virtuální realitu. Verze s otevřeným zdrojovým kódem je OpenGL, což je verze 4.5 a používá ji také mnoho her. Nakonec máme Vulkan, API speciálně vyvinuté pro AMD (jeho zdrojový kód byl od AMD a byl přenesen do Khronosu).

Schopnost přetaktování

Než jsme hovořili o turbo frekvenci GPU, ale je také možné ji zvýšit nad její limity přetaktováním. Tato praxe se v podstatě snaží najít více FPS ve hrách, více plynulosti pro zlepšení naší reakce.

Přetaktovací kapacita CPU je kolem 100 nebo 150 MHz, ačkoli některé jsou schopny podporovat něco více nebo něco méně, v závislosti na jejich architektuře a maximální frekvenci.

Je však také možné přetaktovat paměti GDDR a také hodně. Průměrná paměť GDDR6 pracující na frekvenci 7000 MHz podporuje přenosy až do 900 a 1 000 MHz, čímž dosahuje až 16 Gbps. Ve skutečnosti je to prvek, který zvyšuje FPS rychlost hry nejvíce, se zvýšením dokonce 15 FPS.

Některé z nejlepších přetaktovacích programů jsou Evga Precision X1, MSI AfterBurner a AMD WattMan pro Radeons. Ačkoli mnoho výrobců má své vlastní, například AORUS, Colorful, Asus atd.

Testovací kritéria pro grafickou kartu

Benchmarky jsou zátěžové a výkonnostní testy, které některé hardwarové doplňky našeho PC procházejí, aby vyhodnotily a porovnaly svůj výkon s jinými produkty na trhu. Samozřejmě existují měřítka pro vyhodnocení výkonu grafických karet a dokonce i sady grafických procesorů.

Tyto testy téměř vždy ukazují bezrozměrné skóre, to znamená, že je lze zakoupit pouze u těch, které vygeneroval daný program. Na opačné straně by byly FPS a například TFLOPS. Nejpoužívanějšími programy pro srovnávání grafických karet jsou 3DMark, který má velké množství různých testů, PassMark, VRMark nebo GeekBench. Všichni mají svou vlastní statistickou tabulku, aby si mohli koupit naši GPU s konkurencí.

Velikost záleží… a také chladič

Samozřejmě to záleží na kamarádech, takže před nákupem grafické karty je nejmenší, co můžeme udělat, jít na její specifikace a zjistit, co měří. Pak jdeme na náš podvozek a změříme, jaký prostor máme k dispozici.

Vyhrazené grafické karty mají velmi výkonné GPU s TDP více než 100 W ve všech z nich. To znamená, že se zahřejí, dokonce ještě teplejší než procesory. Z tohoto důvodu mají všechny velké chladiče, které zabírají téměř celou elektroniku plošných spojů.

Na trhu najdeme v podstatě dva typy chladičů.

• Blower: Tento typ chladiče je například ten, který má referenční modely AMD Radeon RX 5700 a 5700 XT nebo předchozí Nvidia GTX 1000. Jeden ventilátor nasává svislý vzduch a způsobuje jeho proudění skrze žebrovaný chladič. Tyto chladiče jsou velmi špatné, protože to vyžaduje málo vzduchu a rychlost průchodu chladičem je nízká. Axiální tok: jsou to fanoušci celého života, umístěni svisle v chladiči a tlačí vzduch směrem k žebrům, která později vyjdou ze stran. Používá se ve všech uživatelských modelech, protože poskytuje ten nejlepší výkon. Rovnoměrné chlazení kapalinou: některé špičkové modely mají chladiče, které obsahují systém chlazení kapalin, například Asus Matrix RTX 2080 Ti.

Personalizované karty

Říkáme grafickým modelům sestaveným generickými výrobci hardwaru, jako jsou Asus, MSI, Gigabyte atd. Ty přímo kupují grafické čipy a vzpomínky od hlavního výrobce, AMD nebo Nvidia, a pak je připojují na PCB, které vytvořily společně s jím vytvořeným chladičem.

Dobrá věc na této kartě je, že přicházejí v továrně přetaktovaní, s vyšší frekvencí než referenční modely, takže budou hrát o něco více. Jeho chladič je také lepší a jeho VRM, a dokonce mnoho z nich má RGB. Špatné je, že jsou obvykle dražší. Dalším pozitivním aspektem je, že nabízejí mnoho typů velikostí, pro podvozky ATX, Micro ATX nebo dokonce ITX, s velmi malými a kompaktními kartami.

Jak je GPU nebo grafická karta herního notebooku

Určitě v tomto bodě přemýšlíme, jestli notebook může mít také vyhrazenou grafickou kartu a pravdou je, že ano. Ve skutečnosti v profesionální recenzi analyzujeme obrovské množství herních notebooků s vyhrazeným GPU.

V tomto případě nebude nainstalován na rozšiřující desce, ale čipová sada bude přímo pájena na hlavní desce PCB notebooku a velmi blízko CPU. Tyto návrhy se obvykle nazývají Max-Q, protože nemají žebrovaný chladič a mají pro ně specifickou oblast v základní desce.

V této oblasti je nesporným králem Nvidia s RTX a GTX Max-Q. Jsou to čipy optimalizované pro notebooky, které spotřebují 1/3 ve srovnání s stolními modely a obětují pouze 30% svého výkonu. Toho je dosaženo snížením frekvence hodin, někdy odstraněním některých jader a zpomalením GRAM.

Jaké CPU připojím podle své grafické karty

Abychom mohli hrát, stejně jako dělat všechny druhy úkolů na našem počítači, musíme vždy najít rovnováhu v našich součástech, abychom se vyhnuli úzkým místům. Když to omezíme do světa her a našich grafických karet, musíme dosáhnout rovnováhy mezi GPU a CPU, aby žádná z nich nedosáhla a další zneužití příliš mnoho. Naše peníze jsou v sázce a nemůžeme si koupit RTX 2080 a nainstalovat je s Core i3-9300F.

Centrální procesor má při práci s grafikou důležitou roli, jak jsme již viděli v předchozích částech. Musíme se tedy ujistit, že má dostatečnou rychlost, jádra a procesní vlákna pro práci s fyzikou a pohybem hry nebo videa a co nejrychleji je poslat na grafickou kartu.

V každém případě budeme mít vždy možnost upravit grafické nastavení hry tak, aby se snížil dopad CPU, který je pro požadavky příliš pomalý. V případě GPU je snadné kompenzovat nedostatek výkonu, pouze snížením rozlišení dosáhneme skvělých výsledků. U CPU je to jiné, protože ačkoli existuje méně pixelů, fyzika a pohyb zůstanou téměř stejné a snížení kvality těchto možností může výrazně ovlivnit správný herní zážitek. Zde je několik možností, které ovlivňují CPU a další na GPU:

Ovlivňují GPU	Ovlivňují CPU
Obecně platí, že možnosti vykreslování	Obecně platí, že fyzické možnosti
Anti-aliasing	Pohyb postavy
Ray Tracing	Položky zobrazené na obrazovce
Textury	Částice
Teselace
Dodatečně zpracované
Rozlišení
Environmentální okluze

Když to vidíme, můžeme udělat víceméně obecnou rovnováhu klasifikující zařízení podle účelu, pro který jsou vyrobena. Usnadní se tím dosažení víceméně vyvážených specifikací.

Levné multimediální a kancelářské vybavení

Začínáme s nejzákladnějšími nebo alespoň s tím, co považujeme za základní, s výjimkou mini počítačů s Celeronem. Pravděpodobně, pokud bychom hledali něco levného, ​​nejlepší by bylo jít na procesory AMD Athlon nebo Intel Pentium Gold. V obou případech máme integrovanou grafiku na dobré úrovni, jako je Radeon Vega v prvním případě, nebo UHD Graphics v případě Intelu, které podporují vysoké rozlišení a slušný výkon v nenáročných úkolech.

V této oblasti je naprosto zbytečné kupovat vyhrazenou grafickou kartu. Jsou to procesory se dvěma jádry, které nebudou dostatečně výnosné, aby amortizovaly náklady na kartu. Kromě toho nám integrovaná grafika poskytne výkon podobný tomu, co by nabídla vyhrazená grafická karta ve výši 80–100 EUR.

Zařízení pro všeobecné použití a hraní na nižších úrovních

Za univerzální zařízení můžeme považovat zařízení, které bude dobře reagovat za mnoha různých okolností. Například surfování, práce v kanceláři, malé věci v designu a dokonce i editace videa na amatérské úrovni a příležitostné hraní v rozlišení Full HD (nemůžeme sem přijít a požádat o mnohem více).

V této oblasti budou vynikat čtyřjádrový a vysokofrekvenční procesor Intel Core i3, zejména pak AMD Ryzen 3 3200G a 5 3400G s integrovanou grafikou Radeon RX Vega 11 a velmi upravenou cenou. Tito Ryzen jsou schopni pohybovat hrou poslední generace s důstojností v nízké kvalitě a Full HD. Pokud chceme něco trochu lepšího, přejdeme k dalšímu.

Počítač s grafickou kartou pro hraní na střední a vysoké úrovni

Vzhledem k tomu, že hrajeme hry na střední úrovni, mohli bychom si již dovolit Ryzen 5 2600 nebo Core i5-9400F za méně než 150 eur a přidat speciální GPU jako Nvidia 1650, 1660 a 1660 Ti nebo AMD Radeon RX 570, 580 nebo 590. Nejedná se o špatné možnosti, pokud nechceme utratit více než 250 EUR za grafickou kartu.

Ale samozřejmě, pokud chceme více, musíme obětovat, a to je to, co chceme, abychom získali optimální herní zážitek ve Full HD nebo 2K ve vysoké kvalitě. V tomto případě jsou komentované procesory stále skvělou volbou pro 6-jádrové, ale mohli bychom jít až k Ryzen 5 3600 a 3600X a Intel Core i5-9600K. Díky nim bude vhodné upgradovat na Nvidia RTX 2060/2070 Super a AMD na RX 5700/5700 XT.

Nadšený herní a designový tým

Zde bude spousta renderovacích úkolů a her spuštěných s filtry na maximum, takže budeme potřebovat CPU s nejméně 8 jádry a výkonnou grafickou kartu. AMD Ryzen 2700X nebo 3700X bude skvělá volba, nebo Intel Core i7 8700K nebo 9700F. Spolu s nimi si zasloužíme Nvidia RTX 2070 Super nebo AMD Radeon RX 5700 XT.

A pokud chceme být závistí našich přátel, pojďme na RTX 2080 Super, počkáme chvíli na Radeon 5800 a pojďme získat AMD Ryzen 3900X nebo Intel Core i9-9900K. Threadrippers nejsou v současné době proveditelnou možností, ačkoli Intel X a XE platformy LGA 2066 jsou a jejich vysoké náklady.

Závěr o grafické kartě a našich doporučených modelech

Zatím tento příspěvek přichází, ve kterém jsme dostatečně podrobně vysvětlili současný stav grafických karet, stejně jako trochu jejich historie od jejich začátku. Je to jeden z nejpopulárnějších produktů na světě výpočetní techniky, protože herní PC bude určitě hrát mnohem více než konzole.

Skuteční hráči používají počítače ke hraní, zejména v elektronickém sportu nebo konkurenčních hrách po celém světě. V nich se vždy snažte dosáhnout maximálního možného výkonu, zvýšení FPS, zkrácení doby odezvy a použití komponent určených pro hraní. Bez grafických karet by však nebylo nic možné.

• Jakou grafickou kartu si mohu koupit? To nejlepší na trhu Nejlepší grafické karty na trhu