✖


Jump to content

Видеокарта

(Перенаправлено с графического драйвера )

Видеокарта
Radeon HD 5570 от Sapphire , видеокарта PCI Express с портами VGA, HDMI и DVI и небольшим охлаждающим вентилятором.
Подключается к Материнская плата через один из:

Отобразить через один из:

Изображение видеокарты AMD Radeon RX 6900 XT
Современная потребительская видеокарта: Radeon RX 6900 XT от AMD

Видеокарта или (также называемая видеокартой , видеокартой , графическим ускорителем , графическим адаптером , картой VGA/VGA , видеоадаптером , адаптером дисплея в просторечии графическим процессором ) — это компьютерная карта расширения , которая генерирует подачу графического вывода на устройство отображения. например монитор . Видеокарты иногда называют дискретными или выделенными видеокартами, чтобы подчеркнуть их отличие от встроенного графического процессора на материнской плате или центрального процессора (ЦП). Графический процессор (GPU), выполняющий необходимые вычисления, является основным компонентом видеокарты, но аббревиатура «GPU» иногда также используется для ошибочного обозначения видеокарты в целом. [ 1 ]

Большинство видеокарт не ограничиваются простым выводом на дисплей. Графический процессор можно использовать для дополнительной обработки, что снижает нагрузку на центральный процессор . [ 2 ] Кроме того, такие вычислительные платформы, как OpenCL и CUDA, позволяют использовать видеокарты для вычислений общего назначения . Приложения вычислений общего назначения на видеокартах включают обучение искусственному интеллекту , майнинг криптовалют и молекулярное моделирование . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Обычно видеокарта поставляется в виде печатной платы (платы расширения), которую необходимо вставить в слот расширения. [ 6 ] У других могут быть специальные корпуса, и они подключаются к компьютеру через док-станцию ​​или кабель. Они известны как внешние графические процессоры (eGPU).

Видеокарты часто предпочтительнее встроенной графики для повышения производительности.

История

[ редактировать ]

Видеокарты исторически поддерживали различные стандарты компьютерного дисплея по мере их развития. Для IBM PC- совместимых ранних стандартов были MDA , CGA , Hercules , EGA и VGA .

В конце 1980-х годов компания Radius производила видеокарты для Apple Macintosh II с дискретными возможностями 2D QuickDraw . [ 7 ]

3dfx Interactive была одной из первых компаний, разработавших ориентированный на потребителя графический процессор с 3D-ускорением (серия Voodoo), а также первой компанией, разработавшей графический чипсет, предназначенный для 3D, но без поддержки 2D (что, следовательно, требовало наличия 2D-карты). работать).

NVIDIA RIVA 128 была одним из первых ориентированных на потребителя графических процессоров, интегрированных в один кристалл.

Большинство современных видеокарт построены на графических чипах производства AMD или Nvidia . [ 8 ] Большинство видеокарт предлагают различные функции, такие как 3D-рендеринг , 2D-графика , декодирование видео, ТВ-выход и возможность подключения нескольких мониторов ( мультимонитор ). Видеокарты также имеют возможности звуковой карты для вывода звука вместе с видеовыходом на подключенные телевизоры или мониторы со встроенными динамиками.

В отрасли видеокарты иногда называют графическими надстройками , сокращенно AIB . [ 8 ] при этом слово «графика» обычно опускается.

Дискретная и интегрированная графика

[ редактировать ]
Классическая архитектура настольного компьютера с отдельной видеокартой через PCI Express . Типичные пропускные способности для данных технологий памяти не учитывают задержку памяти . Нулевое копирование между графическим процессором и процессором невозможно , поскольку оба имеют разные физические памяти. Для совместного использования данные необходимо скопировать из одного в другой.
Интегрированная графика с разделенной основной памятью : часть системной памяти выделяется исключительно графическому процессору. Нулевое копирование невозможно, данные необходимо копировать по шине системной памяти из одного раздела в другой.
Интегрированная графика с унифицированной основной памятью , например AMD «Kaveri» или PlayStation 4 ( HSA ).

В качестве альтернативы использованию видеокарты видеооборудование может быть интегрировано в материнскую плату , ЦП или систему-на-кристалле в качестве встроенной графики. Реализации на базе материнской платы иногда называют «встроенным видео». Некоторые материнские платы поддерживают одновременное использование встроенной графики и видеокарты для питания отдельных дисплеев. Основными преимуществами интегрированной графики являются: низкая стоимость, компактность, простота и низкое энергопотребление. Встроенная графика часто имеет меньшую производительность, чем видеокарта, поскольку графическому процессору внутри встроенной графики необходимо совместно использовать системные ресурсы с ЦП. С другой стороны, видеокарта имеет отдельную оперативную память (ОЗУ), систему охлаждения и специальные регуляторы мощности. Видеокарта может разгрузить работу и уменьшить конфликты между шиной памяти и системной оперативной памятью, поэтому общая производительность компьютера может улучшиться в дополнение к увеличению производительности обработки графики. Такие улучшения производительности можно увидеть в видеоигры , 3D-анимация и редактирование видео . [ 9 ] [ 10 ]

И AMD, и Intel представили процессоры и наборы микросхем для материнских плат, которые поддерживают интеграцию графического процессора в тот же кристалл, что и процессор. AMD рекламирует процессоры со встроенной графикой под торговой маркой Accelerated Processing Unit (APU), а Intel маркирует аналогичную технологию под названием « Intel Graphics Technology ». [ 11 ]

Потребность в мощности

[ редактировать ]

По мере роста вычислительной мощности видеокарт росла и их потребность в электроэнергии. Современные высокопроизводительные видеокарты обычно потребляют большое количество энергии. Например, расчетная тепловая мощность (TDP) GeForce Titan RTX составляет 280 Вт . [ 12 ] При тестировании с видеоиграми GeForce RTX 2080 Ti Founder's Edition потребляла в среднем 300 Вт. [ 13 ] Хотя производители процессоров и блоков питания в последнее время стремились к повышению эффективности, требования к мощности видеокарт продолжали расти, причем энергопотребление было самым большим среди всех отдельных частей компьютера. [ 14 ] [ 15 ] Хотя блоки питания также увеличили свою выходную мощность, узкое место возникает в соединении PCI-Express , которое ограничено подачей 75 Вт. [ 16 ]

Современные видеокарты с потребляемой мощностью более 75 Вт обычно имеют комбинацию шестиконтактных (75 Вт) или восьмиконтактных (150 Вт) разъемов, которые подключаются напрямую к источнику питания. Обеспечение адекватного охлаждения в таких компьютерах становится проблемой. Компьютерам с несколькими видеокартами могут потребоваться блоки питания мощностью более 750 Вт. Отвод тепла становится важным фактором при проектировании компьютеров с двумя или более высокопроизводительными видеокартами. [ нужна ссылка ]

Что касается серии Nvidia GeForce RTX 30 с архитектурой Ampere , было зарегистрировано, что RTX 3090 со специальной прошивкой под названием «Зал славы» достигает пикового энергопотребления до 630 Вт. Стандартная RTX 3090 может достигать пиковой мощности до 450 Вт. RTX 3080 может достигать 350 Вт, а 3070 может достигать аналогичного, если не немного меньшего, пикового энергопотребления. Карты Ampere варианта Founders Edition имеют «двойной осевой поток». [ 17 ] конструкция кулера, включающая вентиляторы над и под картой для отвода как можно большего количества тепла в сторону задней части корпуса компьютера. Похожий дизайн использовался в видеокарте Sapphire Radeon RX Vega 56 Pulse. [ 18 ]

Размер

[ редактировать ]

Видеокарты для настольных компьютеров имеют профили разных размеров, что позволяет добавлять видеокарты в компьютеры меньшего размера. Некоторые видеокарты имеют необычный размер и называются «низкопрофильными». [ 19 ] [ 20 ] Профили видеокарт основаны только на высоте: низкопрофильные карты занимают высоту меньше, чем высота слота PCIe, а некоторые могут быть даже «половинной высоты». [ нужна ссылка ] Длина и толщина могут сильно различаться: карты высокого класса обычно занимают два или три слота расширения, а современные видеокарты высокого класса, такие как RTX 4090, имеют длину более 300 мм. [ 21 ] Карта более низкого профиля предпочтительнее при попытке установить несколько карт или если видеокарты сталкиваются с проблемами зазора с другими компонентами материнской платы, такими как слоты DIMM или PCIE. Это можно исправить с помощью компьютерного корпуса большего размера , например, Mid-Tower или Full Tower. Полные башни обычно подходят для материнских плат большего размера, таких как ATX и micro ATX. [ нужна ссылка ]

Масштабирование мультикарт

[ редактировать ]

Некоторые видеокарты можно объединить вместе, чтобы обеспечить масштабирование обработки графики на нескольких картах. Это делается с помощью шины PCIe на материнской плате или, что чаще, с помощью моста данных. Обычно для связывания карты должны быть одной и той же модели, а большинство карт младшего класса не могут быть связаны таким образом. [ 22 ] У AMD и Nvidia есть собственные методы масштабирования: CrossFireX для AMD и SLI (начиная с поколения Тьюринга , замененного NVLink ) для Nvidia. Карты разных производителей чипсетов или архитектур не могут использоваться вместе для масштабирования нескольких карт. Если видеокарты имеют разные объемы памяти, будет использоваться наименьшее значение, а более высокие значения не учитываются. В настоящее время масштабирование карт потребительского уровня может осуществляться с использованием до четырех карт. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] Для использования четырех карт требуется большая материнская плата правильной конфигурации. Видеокарта Nvidia GeForce GTX 590 может быть сконфигурирована в конфигурации с четырьмя картами. [ 26 ] Как указано выше, для оптимального использования пользователи захотят использовать карты с такими же характеристиками. Материнские платы, включая ASUS Maximus 3 Extreme и Gigabyte GA EX58 Extreme, сертифицированы для работы с этой конфигурацией. [ 27 ] Для работы карт в SLI или CrossFireX необходим мощный источник питания. Требования к мощности должны быть известны до установки надлежащего источника питания. Для конфигурации с четырьмя картами необходим блок питания мощностью более 1000 Вт. [ 27 ] При использовании любой относительно мощной видеокарты нельзя игнорировать управление температурным режимом. Видеокартам требуется хорошо вентилируемый корпус и хорошие тепловые решения. Обычно требуется воздушное или водяное охлаждение, хотя графические процессоры младшего класса могут использовать пассивное охлаждение. В более крупных конфигурациях используются водные растворы или погружное охлаждение для достижения надлежащей производительности без теплового регулирования. [ 28 ]

SLI и Crossfire становятся все более редкими, поскольку большинство игр не полностью используют несколько графических процессоров из-за того, что большинство пользователей не могут себе их позволить. [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] Несколько графических процессоров до сих пор используются на суперкомпьютерах (как в Summit ), на рабочих станциях для ускорения видео. [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] и 3D-рендеринг, [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] визуальные эффекты , [ 40 ] [ 41 ] для моделирования, [ 42 ] и для обучения искусственного интеллекта.

API-интерфейсы 3D-графики

[ редактировать ]

Графический драйвер обычно поддерживает одну или несколько карт одного производителя и должен быть написан для конкретной операционной системы. Кроме того, операционная система или дополнительный пакет программного обеспечения могут предоставлять определенные API-интерфейсы программирования для приложений, выполняющих 3D-рендеринг.

Доступность API 3D-рендеринга в разных операционных системах
ТЫ Вулкан ДиректХ Металл OpenGL OpenGL ES OpenCL
Окна Да Майкрософт Нет Да Да Да
macOS , iOS и iPadOS МолтенВК Нет Яблоко MacOS iOS/iPadOS Яблоко
Линукс Да Вино Нет Да Да Да
Андроид Да Нет Нет Нвидиа Да Да
Тизен В разработке Нет Нет Нет Да —
ОС Парусник В разработке Нет Нет Нет Да —

Конкретное использование

[ редактировать ]

Некоторые графические процессоры разработаны с учетом конкретного использования:

  1. Игры
  2. Облачные игры
  3. Рабочая станция
  4. Облачная рабочая станция
  5. Облако искусственного интеллекта
  6. Автоматизированный/беспилотный автомобиль

Промышленность

[ редактировать ]

По состоянию на 2016 год основными поставщиками графических процессоров (графических чипов или наборов микросхем), используемых в видеокартах, являются AMD и Nvidia. В третьем квартале 2013 года доля рынка AMD составляла 35,5%, а доля Nvidia — 64,5%. [ 43 ] по данным исследования Джона Педди. В экономике такая отраслевая структура называется дуополией . AMD и Nvidia также производят и продают видеокарты, которые в отрасли называются графическими надстройками (AIB). (См. «Сравнение графических процессоров Nvidia» и «Сравнение графических процессоров AMD ».) Помимо маркетинга собственных видеокарт, AMD и Nvidia продают свои графические процессоры авторизованным поставщикам AIB, которых AMD и Nvidia называют «партнерами». [ 8 ] Тот факт, что Nvidia и AMD напрямую конкурируют со своими клиентами/партнерами, усложняет отношения в отрасли. Также следует отметить, что AMD и Intel являются прямыми конкурентами в индустрии процессоров, поскольку видеокарты на базе AMD могут использоваться в компьютерах с процессорами Intel. Intel Интегрированная графика может ослабить AMD, поскольку последняя получает значительную часть своих доходов от своих APU . По состоянию на второй квартал 2013 года насчитывалось 52 поставщика AIB. [ 8 ] Эти поставщики AIB могут продавать видеокарты под своими собственными торговыми марками, производить видеокарты для частных торговых марок или производить видеокарты для производителей компьютеров. Некоторые поставщики AIB, такие как MSI, производят видеокарты как на базе AMD, так и на базе Nvidia. Другие, такие как EVGA , производят только видеокарты на базе Nvidia, а XFX теперь производит только видеокарты на базе AMD. Некоторые поставщики AIB также являются поставщиками материнских плат. Большинство крупнейших поставщиков AIB базируются на Тайване, в их число входят ASUS , MSI , GIGABYTE и Palit . В число производителей AIB, базирующихся в Гонконге, входят Sapphire и Zotac . Sapphire и Zotac также продают видеокарты исключительно для графических процессоров AMD и Nvidia соответственно. [ 44 ]

Рынок

[ редактировать ]

Поставки видеокарт достигли пика в 1999 году и составили 114 миллионов штук. Для сравнения, в третьем квартале 2013 года они составили 14,5 миллионов единиц, что на 17% меньше уровня третьего квартала 2012 года. [ 43 ] В 2015 году объем поставок достиг 44 миллионов в год. [ нужна ссылка ] Продажи видеокарт имеют тенденцию к снижению из-за усовершенствований интегрированных графических технологий; высокопроизводительная графика, интегрированная в ЦП, может обеспечить конкурентоспособную производительность с видеокартами низкого уровня. В то же время продажи видеокарт в сегменте high-end выросли, поскольку производители переключили свое внимание на рынок игр и энтузиастов. [ 44 ] [ 45 ]

Помимо игровых и мультимедийных сегментов, видеокарты все чаще используются для вычислений общего назначения , таких как обработка больших данных . [ 46 ] Рост криптовалюты привел к чрезвычайно высокому спросу на видеокарты высокого класса, особенно в больших количествах, из-за их преимуществ в процессе добычи криптовалюты. В январе 2018 года цены на видеокарты среднего и высокого класса резко выросли, при этом у многих ритейлеров возникла нехватка запасов из-за значительного спроса на этом рынке. [ 45 ] [ 47 ] [ 48 ] Компании, производящие видеокарты, выпустили карты, предназначенные для майнинга, предназначенные для работы 24 часа в сутки, семь дней в неделю , и без портов видеовыхода. [ 5 ] Индустрия видеокарт потерпела неудачу из-за нехватки чипов в 2020–2021 годах . [ 49 ]

Части

[ редактировать ]
Radeon HD 7970 со снятым основным радиатором, демонстрирующий основные компоненты карты. Большой наклоненный серебряный объект — это кристалл графического процессора, окруженный чипами оперативной памяти, покрытыми экструдированными алюминиевыми радиаторами. Схема подачи питания установлена ​​рядом с оперативной памятью, рядом с правой стороной карты.

Современная видеокарта состоит из печатной платы, на которой смонтированы компоненты. К ним относятся:

Графический процессор

[ редактировать ]
Основная статья: графический процессор

Графический процессор ( GPU ), также иногда называемый визуальным процессором ( VPU ), представляет собой специализированную электронную схему , предназначенную для быстрого манипулирования и изменения памяти для ускорения создания изображений в буфере кадров, предназначенном для вывода на дисплей. Из-за большой степени программируемой вычислительной сложности для такой задачи современная видеокарта сама по себе также является компьютером.

Видеокарта половинной высоты

Радиатор

[ редактировать ]

Радиатор установлен на большинстве современных видеокарт. Радиатор равномерно распределяет тепло, выделяемое графическим процессором, по радиатору и самому устройству. На радиаторе обычно установлен вентилятор для охлаждения радиатора и графического процессора. Не все карты имеют радиаторы, например, некоторые карты имеют жидкостное охлаждение и вместо этого имеют водяной блок; кроме того, карты 1980-х и начала 1990-х годов не выделяли много тепла и не требовали радиаторов. Большинству современных видеокарт требуются правильные тепловые решения. Они могут иметь водяное охлаждение или радиаторы с дополнительными подключенными тепловыми трубками, обычно изготовленными из меди для лучшей теплопередачи. [ нужна ссылка ]

Видео БИОС

[ редактировать ]

Видеобиос содержит или прошивка минимум программы для первоначальной настройки и управления видеокартой. Он может содержать информацию о памяти и таймингах памяти, рабочих скоростях и напряжениях графического процессора, а также другие сведения, которые иногда могут быть изменены. [ нужна ссылка ]

Современные видео-BIOS не поддерживают все функциональные возможности видеокарт; их достаточно только для идентификации и инициализации карты для отображения одного из нескольких режимов буфера кадров или отображения текста. Он не поддерживает преобразование YUV в RGB , масштабирование видео, копирование пикселей, композитинг или любые другие 2D- и 3D-функции видеокарты, доступ к которым должен осуществляться с помощью программных драйверов. [ нужна ссылка ]

Видеопамять

[ редактировать ]
Тип Тактовая частота памяти ( МГц ) Пропускная способность (ГБ/с)
ГДР 200–400 1.6–3.2
DDR2 400–1066 3.2–8.533
DDR3 800–2133 6.4–17.066
DDR4 1600–4866 12.8–25.6
ГДДР4 3000–4000 160–256
ГДДР5 1000–2000 288–336.5
GDDR5X 1000–1750 160–673
ГДДР6 1365–1770 336–672
ХБМ 250–1000 512–1024

Объем памяти большинства современных видеокарт колеблется от 2 до 24 ГБ . [ 50 ] Но с увеличением объема памяти до 32 ГБ по состоянию на последние 2010-е годы приложения для использования графики становятся все более мощными и распространенными. Поскольку доступ к видеопамяти необходим для графического процессора и схемы дисплея, для нее часто используется специальная высокоскоростная или многопортовая память, такая как VRAM , WRAM , SGRAM и т. д. Примерно в 2003 году видеопамять обычно основывалась на DDR технологии . . В течение и после этого года производители перешли на DDR2 , GDDR3 , GDDR4 , GDDR5 , GDDR5X и GDDR6 . Эффективная тактовая частота памяти современных карт обычно составляет от 2 до 15 ГГц . [ нужна ссылка ]

Видеопамять может использоваться для хранения других данных, а также изображения на экране, например, Z-буфер , который управляет координатами глубины в 3D-графике , а также текстур , буферов вершин и скомпилированных программ шейдеров .

РАМДАК

[ редактировать ]

RAMDAC дисплеи с , или цифро-аналоговый преобразователь с произвольной памятью, преобразует цифровые сигналы в аналоговые сигналы для использования компьютерным дисплеем, который использует аналоговые входы, такие как электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ). RAMDAC — это своего рода микросхема оперативной памяти, которая регулирует работу видеокарты. В зависимости от количества используемых бит и скорости передачи данных RAMDAC преобразователь сможет поддерживать различные частоты обновления дисплея компьютера. С ЭЛТ-дисплеями лучше всего работать при частоте выше 75 Гц и никогда ниже 60 Гц, чтобы свести к минимуму мерцание. [ 51 ] (Это не проблема для ЖК-дисплеев, поскольку они практически не мерцают. [ нужна ссылка ] ) Из-за растущей популярности цифровых компьютерных дисплеев и интеграции RAMDAC в кристалл графического процессора он практически исчез как дискретный компонент. Все современные ЖК-/плазменные мониторы, телевизоры и проекторы только с цифровыми подключениями работают в цифровой сфере и не требуют для этих подключений RAMDAC. Существуют дисплеи, оснащенные аналоговыми входами ( VGA , компонентный, SCART и т. д.) только . Для них требуется RAMDAC, но они преобразуют аналоговый сигнал обратно в цифровой, прежде чем смогут его отобразить, с неизбежной потерей качества, возникающей в результате этого цифро-аналогового преобразования. [ нужна ссылка ] Поскольку стандарт VGA был заменен цифровыми форматами, RAMDAC начали исчезать из видеокарт. [ нужна ссылка ]

Radeon HD 5850 с портом DisplayPort, HDMI и двумя портами DVI

Выходные интерфейсы

[ редактировать ]
Видеовход-видеовыход (VIVO) для S-Video (ТВ-выход), цифровой визуальный интерфейс (DVI) для телевидения высокой четкости (HDTV) и DE-15 для видеографического массива (VGA)

Наиболее распространенными системами соединения между видеокартой и дисплеем компьютера являются:

Видеографический массив (VGA) (DE-15)

[ редактировать ]
Видеографический массив ( DE-15 )
Основная статья: Массив видеографики

VGA, также известный как D-sub , представляет собой аналоговый стандарт, принятый в конце 1980-х годов и предназначенный для ЭЛТ-дисплеев, также называемый разъемом VGA . Сегодня аналоговый интерфейс VGA используется для видеоразрешения высокой четкости, включая 1080p и выше. Некоторые проблемы этого стандарта — электрический шум , искажение изображения и ошибка выборки при оценке пикселей. Хотя полоса пропускания передачи VGA достаточно высока для поддержки воспроизведения даже с более высоким разрешением, качество изображения может ухудшаться в зависимости от качества и длины кабеля. Степень разницы в качестве зависит от зрения человека и дисплея; при использовании соединения DVI или HDMI, особенно на ЖК-/LED-мониторах или телевизорах большего размера, ухудшение качества, если оно присутствует, становится заметно заметным. Воспроизведение Blu-ray с разрешением 1080p возможно через аналоговый интерфейс VGA, если токен ограничения изображения на диске Blu-ray не включен (ICT).

Цифровой визуальный интерфейс (DVI)

[ редактировать ]
Цифровой визуальный интерфейс (DVI-I)
Основная статья: Цифровой визуальный интерфейс

Цифровой визуальный интерфейс — это цифровой стандарт, разработанный для таких дисплеев, как плоские дисплеи ( ЖК-дисплеи , плазменные экраны, широкие телевизионные дисплеи высокой четкости ) и видеопроекторы. Были также некоторые редкие ЭЛТ-мониторы высокого класса, использующие DVI. Он позволяет избежать искажения изображения и электрического шума, сопоставляя каждый пиксель компьютера с пикселем дисплея, используя собственное разрешение . Стоит отметить, что большинство производителей включают в себя разъем DVI- I , позволяющий (через простой адаптер) выводить стандартный сигнал RGB на старый ЭЛТ или ЖК-монитор с входом VGA.

Видеовход-видеовыход (VIVO) для S-Video, композитного видео и компонентного видео

[ редактировать ]
разъем ВИВО
Основная статья: Видеовход-видеовыход

Эти разъемы предназначены для подключения к телевизорам , DVD-плеерам , видеомагнитофонам и игровым приставкам . Они часто поставляются с двумя вариантами 10-контактного разъема mini-DIN , а разделительный кабель VIVO обычно имеет либо 4 разъема ( и выход S-Video плюс вход и выход композитного видео вход ), либо 6 разъемов (вход и выход S-Video). , компонент YP B P R на выходе и композит на входе и выходе).

Мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI)

[ редактировать ]
Мультимедийный интерфейс высокой четкости
Основная статья: HDMI

HDMI — это компактный аудио/видеоинтерфейс для передачи несжатых видеоданных и сжатых/несжатых цифровых аудиоданных с устройства, совместимого с HDMI («устройство-источник»), на совместимое цифровое аудиоустройство , монитор компьютера , видеопроектор или цифровое телевидение . [ 52 ] HDMI — это цифровая замена существующих аналоговых видеостандартов . HDMI поддерживает защиту от копирования посредством HDCP .

ДисплейПорт

[ редактировать ]
ДисплейПорт
Основная статья: DisplayPort

DisplayPort — это интерфейс цифрового дисплея, разработанный Ассоциацией стандартов видеоэлектроники (VESA). Интерфейс в основном используется для подключения источника видео к устройству отображения , например монитору компьютера , хотя его также можно использовать для передачи аудио, USB и других форм данных. [ 53 ] Спецификация VESA не требует лицензионных отчислений . VESA разработала его для замены VGA , DVI и LVDS . Обратная совместимость с VGA и DVI за счет использования адаптеров позволяет потребителям использовать видеоисточники, оснащенные DisplayPort, без замены существующих устройств отображения. Хотя DisplayPort обладает большей пропускной способностью и той же функциональностью, что и HDMI , ожидается, что он дополнит интерфейс, а не заменит его. [ 54 ] [ 55 ]

USB-C

[ редактировать ]
Основная статья: USB-C

Другие типы систем подключения

[ редактировать ]
Тип Разъем Описание
Композитное видео
Для отображения на аналоговых системах с разрешением SD ( PAL или NTSC ) [ 56 ] разъема RCA можно использовать выход . Одноконтактный разъем передает всю информацию о разрешении, яркости и цвете, что делает его выделенным видеосоединением самого низкого качества. [ 57 ] В зависимости от карты может поддерживаться система цветности SECAM , а также нестандартные режимы, такие как PAL-60 или NTSC50 .
S-Видео
Для отображения на аналоговых системах с разрешением SD ( PAL или NTSC ) по кабелю S-video передаются две пары синхронизированного сигнала и земли, называемые Y и C , на четырехконтактном разъеме mini-DIN . В композитном видео сигналы сосуществуют на разных частотах. Для достижения этого сигнал яркости должен быть подвергнут фильтрованию нижних частот, притупляющему изображение. Поскольку S-Video поддерживает оба сигнала как отдельные, такая вредная низкочастотная фильтрация яркости не требуется, хотя сигнал цветности по-прежнему имеет ограниченную полосу пропускания по сравнению с компонентным видео.
7П
Нестандартные 7-контактные разъемы mini-DIN (называемые «7P») используются в некотором компьютерном оборудовании (ПК и Mac). Розетка 7P подходит для стандартного 4-контактного разъема S-Video и совместима по контактам. [ 58 ] Три дополнительных разъема можно использовать для подачи композитного (CVBS) видеосигнала, видеосигнала RGB или YPbPr или интерфейса I²C . [ 58 ] [ 59 ]
8-контактный мини-DIN
Схема MiniDIN-8
 8-контактный разъем mini-DIN используется в некоторых ATI Radeon . видеокартах [ 60 ]
Компонентное видео
Он использует три кабеля, каждый с разъемом RCA ( YC B C R для цифрового компонента или YP B P R для аналогового компонента); он используется в старых проекторах, игровых консолях и DVD-плеерах. [ 61 ] Он может поддерживать SDTV 480i / 576i и EDTV 480p / 576p разрешения HDTV , а также разрешения 720p и 1080i , но не 1080p из-за опасений отрасли по поводу защиты от копирования. Качество графики эквивалентно HDMI для поддерживаемых разрешений. [ 62 ] но для наилучшей производительности при воспроизведении Blu-ray и других источников 1080p, таких как PPV или 4K Ultra HD , требуется разъем цифрового дисплея.
ДБ13В3
Аналоговый стандарт, когда-то используемый Sun Microsystems , SGI и IBM .
ДМС-59
Разъем, обеспечивающий выход DVI или VGA на одном разъеме.
ДЕ-9
Исторический разъем, используемый графическими картами EGA и CGA, представляет собой миниатюрный девятиконтактный D-сверхминиатюрный разъем ( DE-9 ). Стандарт сигнала и распиновка обратно совместимы с CGA, что позволяет использовать мониторы EGA на картах CGA и наоборот.

Интерфейсы материнской платы

[ редактировать ]
Основные статьи: Шина (вычислительная) и карта расширения.
ATI Graphics Solution Rev 3 1985/1986 года с поддержкой графики Hercules . Как видно на печатной плате, разводка была сделана в 1985 году, тогда как маркировка центрального чипа CW16800-A гласит «8639», что означает, что чип был изготовлен на 39 неделе 1986 года. Эта карта использует 8-битный ISA (XT). интерфейс .

В хронологическом порядке системами соединения видеокарты и материнской платы в основном были:

  • Автобус S-100 : разработанный в 1974 году как часть Altair 8800, это первый автобус отраслевого стандарта для микрокомпьютерной промышленности.
  • ISA : Представленный в 1981 году компанией IBM , он стал доминирующим на рынке в 1980-х годах. Это 8- или 16-битная шина с тактовой частотой 8 МГц.
  • NuBus : используется в Macintosh II . Это 32-битная шина со средней пропускной способностью от 10 до 20 МБ/с.
  • MCA : Представленный IBM в 1987 году, это 32-битная шина с тактовой частотой 10 МГц.
  • EISA : выпущенная в 1988 году для конкуренции с IBM MCA, она была совместима с более ранней шиной ISA. Это 32-битная шина с тактовой частотой 8,33 МГц.
  • VLB : расширение ISA, это 32-битная шина с тактовой частотой 33 МГц. Также называется VESA.
  • PCI : заменил шины EISA, ISA, MCA и VESA с 1993 года. PCI обеспечивал динамическое соединение между устройствами, избегая ручной настройки, необходимой с помощью перемычек . Это 32-битная шина с тактовой частотой 33 МГц.
  • UPA : архитектура межсетевой шины, представленная Sun Microsystems в 1995 году. Это 64-битная шина с тактовой частотой 67 или 83 МГц.
  • USB : Хотя в основном используется для различных устройств, таких как дополнительные устройства хранения данных или периферийные устройства и игрушки , существуют USB-дисплеи и видеоадаптеры. Впервые он был использован в 1996 году.
  • AGP : Впервые использованная в 1997 году, это специализированная графическая шина. Это 32-битная шина с тактовой частотой 66 МГц.
  • PCI-X : расширение шины PCI, было представлено в 1998 году. Оно улучшает PCI за счет увеличения ширины шины до 64 бит и тактовой частоты до 133 МГц.
  • PCI Express : сокращенно PCIe, это интерфейс «точка-точка», выпущенный в 2004 году. В 2006 году он обеспечивал скорость передачи данных, вдвое превышающую скорость AGP. Его не следует путать с PCI-X , расширенной версией исходной спецификации PCI. Это стандарт для большинства современных видеокарт.

В следующей таблице приведено сравнение функций некоторых интерфейсов, перечисленных выше.

См. Также: Список пропускной способности устройства § Компьютерные шины.
Автобус Ширина (биты) Тактовая частота ( МГц ) Пропускная способность (МБ/с) Стиль
ОДИН XT 8 4.77 8 Параллельно
ОДИН И 16 8.33 16 Параллельно
МКА 32 10 20 Параллельно
НУБУС 32 10 10–40 Параллельно
ЕИСА 32 8.33 32 Параллельно
VESA 32 40 160 Параллельно
PCI 32–64 33–100 132–800 Параллельно
АГП 1x 32 66 264 Параллельно
АГП 2x 32 66 528 Параллельно
АГП 4x 32 66 1000 Параллельно
АГП 8x 32 66 2000 Параллельно
PCIe x1 1 2500 / 5000 250 / 500 Серийный
PCIe x4 1 × 4 2500 / 5000 1000 / 2000 Серийный
PCIe x8 1 × 8 2500 / 5000 2000 / 4000 Серийный
PCIe x16 1 × 16 2500 / 5000 4000 / 8000 Серийный
PCIe ×1 2,0 [ 63 ] 1 500 / 1000 Серийный
PCIe ×4 2.0 1 × 4 2000 / 4000 Серийный
PCIe ×8 2.0 1 × 8 4000 / 8000 Серийный
PCIe ×16 2.0 1 × 16 5000 / 10000 8000 / 16000 Серийный
PCIe ×1 3,0 1 1000 / 2000 Серийный
PCIe ×4 3,0 1 × 4 4000 / 8000 Серийный
PCIe ×8 3,0 1 × 8 8000 / 16000 Серийный
PCIe ×16 3,0 1 × 16 16000 / 32000 Серийный
PCIe ×1 4,0 1 2000 / 4000 Серийный
PCIe ×4 4,0 1 × 4 8000 / 16000 Серийный
PCIe ×8 4,0 1 × 8 16000 / 32000 Серийный
PCIe ×16 4,0 1 × 16 32000 / 64000 Серийный
PCIe ×1 5,0 1 4000 / 8000 Серийный
PCIe ×4 5,0 1 × 4 16000 / 32000 Серийный
PCIe ×8 5,0 1 × 8 32000 / 64000 Серийный
PCIe ×16 5,0 1 × 16 64000 / 128000 Серийный

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ "Что такое графический процессор?" Интел . Проверено 10 августа 2023 г.
  2. ^ «ExplainingComputers.com: Аппаратное обеспечение» . www.explainingcomputers.com . Архивировано из оригинала 17 декабря 2017 года . Проверено 11 декабря 2017 г.
  3. ^ «OpenGL против DirectX — Cprogramming.com» . www.cprogramming.com . Архивировано из оригинала 12 декабря 2017 года . Проверено 11 декабря 2017 г.
  4. ^ «Стимулирование перемен с помощью искусственного интеллекта Nvidia и науки о данных» . Нвидиа . Архивировано из оригинала 10 ноября 2020 года . Проверено 10 ноября 2020 г.
  5. ^ Перейти обратно: а б Пэрриш, Кевин (10 июля 2017 г.). «Видеокарты, предназначенные для майнинга криптовалют, здесь, и у нас есть список» . Цифровые тенденции . Архивировано из оригинала 1 августа 2020 года . Проверено 16 января 2020 г. .
  6. ^ «Компоненты видеокарты» . pctechguide.com . 23 сентября 2011 г. Архивировано из оригинала 12 декабря 2017 г. Проверено 11 декабря 2017 г.
  7. ^ Radius Inc (1 июля 1989 г.). Брошюра по графическому ускорителю Radius QuickColor .
  8. ^ Перейти обратно: а б с д «Рынок плат расширения во втором квартале сократился, AMD увеличила долю рынка [пресс-релиз]» . Исследования Джона Педди. 16 августа 2013 года. Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 года . Проверено 30 ноября 2013 г.
  9. ^ «Встроенные и выделенные видеокарты | Lenovo US» . www.lenovo.com . Проверено 9 ноября 2023 г.
  10. ^ Брей, Барри Б. (2009). Микропроцессоры Intel: 8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, процессор Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4 и Core2 с 64-битными расширениями (PDF) (8-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. ISBN  978-0-13-502645-8 .
  11. ^ Крайнс, Коэн (6 сентября 2013 г.). «Обзор графики Intel Iris Pro 5200: конец графических процессоров среднего класса?» . оборудование.информация. Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 года . Проверено 30 ноября 2013 г.
  12. ^ «Представляем GeForce GTX 780 Ti» . Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 года . Проверено 30 ноября 2013 г.
  13. ^ «Результаты испытаний: энергопотребление для майнинга и игр — лучшие графические процессоры для майнинга Ethereum, протестированные и сравненные» . Аппаратное обеспечение Тома . 30 марта 2018 г. Архивировано из оригинала 1 декабря 2018 г. Проверено 30 ноября 2018 г.
  14. ^ «Быстрее, тише, ниже: энергопотребление и уровень шума современных видеокарт» . xbitlabs.com . Архивировано из оригинала 4 сентября 2011 года.
  15. ^ «Энергопотребление видеокарты» . codinghorror.com . 18 августа 2006 г. Архивировано из оригинала 8 сентября 2008 г. Проверено 15 сентября 2008 г.
  16. ^ Максим Интегрированные продукты . «Решение по управлению питанием для карт расширения PCI Express x16 Graphics 150 Вт-ATX» . Архивировано из оригинала 5 декабря 2009 года . Проверено 17 февраля 2007 г.
  17. ^ «Представляем видеокарты серии NVIDIA GeForce RTX 30» . NVIDIA . Проверено 24 февраля 2024 г.
  18. ^ «Архитектура NVIDIA GeForce Ampere, дизайн плат, игровые технологии и программное обеспечение» . TechPowerUp . 4 сентября 2020 г. Проверено 24 февраля 2024 г.
  19. ^ «Что такое низкопрофильная видеокарта?» . Аутлетапекс . Архивировано из оригинала 24 июля 2020 года . Проверено 29 апреля 2020 г.
  20. ^ «Лучшая низкопрофильная видеокарта» . Аппаратное обеспечение Тома . Архивировано из оригинала 19 февраля 2013 года . Проверено 6 декабря 2012 г.
  21. ^ «RTX 4090 | Видеокарта GeForce RTX 4090» . GeForce. Архивировано из оригинала 8 марта 2023 года . Проверено 3 апреля 2023 г.
  22. ^ «СЛИ» . geforce.com . Архивировано из оригинала 15 марта 2013 года . Проверено 13 марта 2013 г.
  23. ^ «SLI против CrossFireX: поколение DX11» . techreport.com . 11 августа 2010 года. Архивировано из оригинала 27 февраля 2013 года . Проверено 13 марта 2013 г.
  24. ^ Адриан Кингсли-Хьюз. «Проведено тестирование NVIDIA GeForce GTX 680 в конфигурации Quad-SLI» . ЗДНет . Архивировано из оригинала 7 февраля 2013 года . Проверено 13 марта 2013 г.
  25. ^ «Лицом к лицу: Quad SLI против Quad CrossFireX» . Максимум ПК . Архивировано из оригинала 10 августа 2012 года . Проверено 13 марта 2013 г.
  26. ^ «Как собрать игровую установку Quad SLI | GeForce» . www.geforce.com . Архивировано из оригинала 26 декабря 2017 года . Проверено 11 декабря 2017 г.
  27. ^ Перейти обратно: а б «Как собрать игровую установку Quad SLI | GeForce» . www.geforce.com . Архивировано из оригинала 26 декабря 2017 года . Проверено 11 декабря 2017 г.
  28. ^ «НВИДИА Квад-СЛИ|НВИДИА» . www.nvidia.com . Архивировано из оригинала 12 декабря 2017 года . Проверено 11 декабря 2017 г.
  29. ^ Абазович, Фуад. «Рынок Crossfire и SLI составляет всего 300 000 единиц» . www.fudzilla.com . Архивировано из оригинала 3 марта 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  30. ^ «Мульти-GPU мертв?» . Технический алтарь . 7 января 2018 г. Архивировано из оригинала 27 марта 2020 г. . Проверено 3 марта 2020 г.
  31. ^ «Nvidia SLI и AMD CrossFire мертвы – но стоит ли нам оплакивать игры с несколькими графическими процессорами? | TechRadar» . www.techradar.com . 24 августа 2019 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2020 г. . Проверено 3 марта 2020 г.
  32. ^ «Руководство по выбору и настройке оборудования» (PDF) . document.blackmagicdesign.com . Архивировано (PDF) из оригинала 11 ноября 2020 г. Проверено 10 ноября 2020 г.
  33. ^ «Рекомендуемая система: Рекомендуемые системы для DaVinci Resolve» . Пьюджет Системс . Архивировано из оригинала 3 марта 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  34. ^ «Рендеринг с ускорением графического процессора и аппаратное кодирование» . helpx.adobe.com . Архивировано из оригинала 3 марта 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  35. ^ «Масштабирование производительности V-Ray Next с несколькими графическими процессорами» . Пьюджет Системс . 20 августа 2019 года. Архивировано из оригинала 3 марта 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  36. ^ «Часто задаваемые вопросы | Программное обеспечение для 3D-рендеринга с графическим процессором | Redshift» . www.redshift3d.com . Архивировано из оригинала 11 апреля 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  37. ^ «Предварительная версия OctaneRender 2020 уже здесь!» . Архивировано из оригинала 7 марта 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  38. ^ Уильямс, Роб. «Изучение производительности с помощью бета-версии графического процессора Arnold Renderer от Autodesk – Techgage» . techgage.com . Архивировано из оригинала 3 марта 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  39. ^ «Рендеринг с помощью графического процессора — Руководство по Blender» . docs.blender.org . Архивировано из оригинала 16 апреля 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  40. ^ «V-Ray для Nuke — рендеринг с трассировкой лучей для композиторов | Chaos Group» . www.chaosgroup.com . Архивировано из оригинала 3 марта 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  41. ^ «Системные требования | Nuke | Foundry» . www.foundry.com . Архивировано из оригинала 1 августа 2020 года . Проверено 3 марта 2020 г.
  42. ^ «А как насчет поддержки нескольких графических процессоров?» . Архивировано из оригинала 18 января 2021 года . Проверено 10 ноября 2020 г.
  43. ^ Перейти обратно: а б «Рынок видеокарт в третьем квартале последовательно растет, NVIDIA растет, а AMD падает» . Архивировано из оригинала 28 ноября 2013 года . Проверено 30 ноября 2013 г.
  44. ^ Перейти обратно: а б Чен, Моника (16 апреля 2013 г.). «Palit, партнер ПК, превосходит Asustek по доле рынка видеокарт» . ЦИФРЫ. Архивировано из оригинала 7 сентября 2013 года . Проверено 1 декабря 2013 г.
  45. ^ Перейти обратно: а б Шилов, Антон. «Тенденции рынка дискретных графических процессоров для настольных ПК во втором квартале 2016 года: AMD захватывает долю рынка, но NVIDIA остается на вершине» . Анандтех . Архивировано из оригинала 23 января 2018 года . Проверено 22 января 2018 г.
  46. ^ Чантадавонг, Эйми. «Nvidia рекламирует обработку графических процессоров как будущее больших данных» . ЗДНет . Архивировано из оригинала 20 января 2018 года . Проверено 22 января 2018 г.
  47. ^ «Вот почему вы не можете купить видеокарту высокого класса в Best Buy» . Арс Техника . Архивировано из оригинала 21 января 2018 года . Проверено 22 января 2018 г.
  48. ^ «Цены на графические процессоры стремительно растут, разрушая весь рынок DIY-ПК» . ЭкстримТех . 19 января 2018 года. Архивировано из оригинала 20 января 2018 года . Проверено 22 января 2018 г.
  49. ^ «Как нехватка видеокарт убивает компьютерные игры» . МаркетВотч . Архивировано из оригинала 1 сентября 2021 года . Проверено 1 сентября 2021 г.
  50. ^ «NVIDIA TITAN RTX уже здесь» . NVIDIA . Архивировано из оригинала 8 ноября 2019 года . Проверено 7 ноября 2019 г.
  51. ^ «Рекомендуется частота обновления» . Архивировано из оригинала 2 января 2007 года . Проверено 17 февраля 2007 г.
  52. ^ «Часто задаваемые вопросы по HDMI» . HDMI.org. Архивировано из оригинала 22 февраля 2018 года . Проверено 9 июля 2007 г.
  53. ^ «Технический обзор DisplayPort» (PDF) . VESA.org. 10 января 2011 г. Архивировано (PDF) из оригинала 12 ноября 2020 г. . Проверено 23 января 2012 г.
  54. ^ «Архив часто задаваемых вопросов – DisplayPort» . ВЕСА. Архивировано из оригинала 24 ноября 2020 года . Проверено 22 августа 2012 г.
  55. ^ «Правда о DisplayPort и HDMI» . Dell.com . Архивировано из оригинала 1 марта 2014 года . Проверено 13 марта 2013 г.
  56. ^ «Устаревшие продукты | Matrox Video» . video.matrox.com . Проверено 9 ноября 2023 г.
  57. ^ «Видеосигналы и разъемы» . Яблоко. Архивировано из оригинала 26 марта 2018 года . Проверено 29 января 2016 г.
  58. ^ Перейти обратно: а б Кейт Джек (2007). Видео демистифицировано: справочник для цифрового инженера . Ньюнес. ISBN  9780750678223 .
  59. ^ «Схема распиновки 7-контактного разъема SVID/OUT ATI Radeon @ pinoutguide.com» . pinoutguide.com . Проверено 9 ноября 2023 г.
  60. ^ Pinouts.Ru (2017). «Распиновка 8-контактного аудио/видео разъема ATI Radeon VID IN» .
  61. ^ «Как подключить компонентное видео к проектору VGA» . АЗЦентральный . Проверено 29 января 2016 г.
  62. ^ «Разница в качестве между компонентом и HDMI» . Экстремальные технологии. Архивировано из оригинала 4 февраля 2016 года . Проверено 29 января 2016 г.
  63. ^ PCIe 2.1 имеет ту же тактовую частоту и пропускную способность, что и PCIe 2.0.

Источники

[ редактировать ]
  • Мюллер, Скотт (2005) Модернизация и ремонт компьютеров . 16-е издание. Издательство Que. ISBN   0-7897-3173-8
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме видеокарты .
Найдите видеокарту или видеокарту в Викисловаре, бесплатном словаре.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Graphics_card&oldid=1238671731#3D_graphics_APIs"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1be336148df50e67062b5d8e3fb9fadb__1722815280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1b/db/1be336148df50e67062b5d8e3fb9fadb.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Graphics card - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)