Из чего состоит видеокарта

Обновлено: 06.07.2024

Из статьи читатель узнает об устройстве, принципах работы и основных характеристиках видеокарты, а также о том, что нужно учитывать при ее приобретении.

Содержание:

Устройство видеокарты компьютера

Видеокарта (известна также как видеоадаптер, графическая плата, графический адаптер, графическая карта) – важная и очень сложная составная часть компьютера. Современная видеокарта является своего рода специализированным компьютером, состоящим из собственного процессора, оперативной памяти, BIOS и прочих компонентов, по своей структуре и организации взаимодействия приспособленных для максимально эффективного решения одной задачи – обработки и формирования графических данных, а также их вывода на монитор.

Основными разработчиками видеокарт являются американская компания Nvidia и канадская ATI Technologies, приобретенная в 2006 году американской компанией AMD. Видеокарты от Nvidia представлены брендом GeForce. Графические платы ATI известны всем под названием Radeon.

Чтобы узнать, какая видеокарта установлена в Вашем компьютере (ноутбуке), нужно зайти в диспетчер устройств Windows или воспользоваться одной из специализированных программ, например, GPU-Z.

Мало кто задумывается о том, насколько сложным на самом деле является процесс обработки различных графических данных с целью получения конечного изображения, отображаемого на мониторе (например, в компьютерных играх). Этот процесс требует осуществления огромного количества точных расчетов (создание вершин, их собирание в примитивы (треугольники, линии, точки и т.д.), создание пиксельных блоков, операции освещения, затенения, текстурирования, присвоения цвета и др.). Поскольку картинка в игре постоянно изменяется, все расчеты должны производиться на очень высокой скорости, чтобы обеспечить формирование достаточного количества кадров, выводимых за 1 секунду. Для человеческого глаза комфортным является уровень выше 24 кадров в секунду (FPS, Frames Per Second). Если этот показатель ниже, человек будет замечать «торможение».

Обычно, когда пользователь говорит, что его видеокарта «не тянет» определенную игру, имеется ввиду именно ее неспособность вывести достаточное количество кадров в секунду. То же явление может наблюдаться не только в играх, но и при работе с объемными графическими программами. Способность видеокарты обрабатывать графику с определенной скоростью зависит как от мощности самой карты, так и от сложности обрабатываемой графики. Именно поэтому проблему часто можно решить снижением графических настроек игры.

Компьютер может обойтись без отдельной (дискретной) видеокарты, но только в том случае, если он имеет графический процессор, интегрированный в системную логику материнской платы (в северный мост чипсета) или являющийся частью центрального процессора (например, Intel i7). В качестве видеопамяти в таких случаях используется часть основной оперативной памяти компьютера. Характеристики видеокарт, интегрированных в чипсет, не отличаются высокой производительностью, но их возможностей вполне достаточно для выполнения всех офисных задач, работы в Интернете, просмотре видео и даже игры в компьютерные игры с несложной графикой.

В остальных же случаях приобретение отдельной (дискретной) видеокарты является необходимостью.

Современная графическая карта состоит из следующих частей:

• Графический процессор (графическое ядро, GPU (Graphics processing unit - графическое процессорное устройство) – процессор, занимающийся расчётами и формированием графической информации, выводимой на монитор, является основой видеокарты и по своей сложности практически не уступает центральному процессору компьютера, а иногда и превосходит его. Во многом им определяются основные характеристики видеокарты;

• Видеопамять - выполняет роль своеобразного буфера, в который временно помещаются выводимые на монитор изображения, создаваемые и постоянно изменяемые графическим ядром. В этот буфер помещаются также элементы, необходимые процессору для формирования этих изображений;

• Видеоконтроллер – отвечает за правильное формирование и передачу нужной информации из видеопамяти на RAMDAC.

• RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) или цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) – устройство, осуществляющее преобразование цифровых результатов работы видеокарты в аналоговый сигнал, отображаемый на мониторе. Возможностями этого устройства определяется количество отображаемых цветов, насыщенность картинки и др. Цифровые мониторы, проекторы и др. устройства, подключаемые к цифровым разъемам видеокарты, используют собственные цифро-аналоговые преобразователи и от RAMDAC видеокарты не зависят;

• Видео-ПЗУ (Video ROM) – микросхема, хранящая в себе базовую систему ввода-вывода видеокарты, а иначе говоря, ее BIOS - совокупность правил и алгоритмов, определенных производителем, по которым составные части видеокарты работают и взаимодействуют между собой.

• Система охлаждения – устройство, осуществляющее отвод и рассеивание тепла от видеопроцессора, видеопамяти и других компонентов графической платы с целью обеспечения нормального температурного режима их работы.

Характеристики видеокарт

Не секрет, что цена видеокарты напрямую зависит от ее производительности. Но на практике вы не почувствуете большой разницы между бюджетной графической картой стоимостью 150 дол. США, выдающей 30 FPS в определенной игре, и видеомонстром, в той же игре производящим 150 FPS и стоящим в 5 раз дороже. Оптимальным вариантом будет карта из «золотой середины», обеспечивающая достаточный запас производительности по доступной цене. Тем более, что с учетом быстрых темпов развития компьютерной техники этот монстр через год в сравнении с новыми изделиями превратится в монстрика, и стоимость его упадет на 30 а то и 50 %.

Дорогие и сверхмощные видеокарты обычно покупают пользователи, строящие системы из нескольких мониторов, профессионалы, работающие с крутой графикой, а также категория людей, которым просто приятно быть обладателем «дорогого железа».

У людей разные уровни доходов и как тратить заработанные деньги – личное дело каждого. Сколько вы готовы выложить за графический ускоритель решать, конечно, вам. Главное на потраченные деньги приобрести видеокарту с максимальной производительностью.

Производительность – результат совместной работы всех составных частей видеокарты, поэтому при ее выборе нужно учитывать много важных характеристик, а не только объем видеопамяти, что является очень распространенной ошибкой.

Основные характеристики видеокарт, влияющие на их производительность:

• Производительность видеопамяти. Как свидетельствует практика, видеопамять очень часто является слабым местом графических плат. И дело в первую очередь не в ее объеме, а в пропускной способности, определяющей скорость доступа к данным, которые в ней хранятся. Пропускная способность зависит от двух показателей – частоты (скорость тактовых колебаний) и ширины (битности) шины памяти - количества данных, передаваемых за один такт.

Например, некая видеопамять, имея ширину шины 256 бит, работает на частоте 1000 МГц. Это значит, что за 1 секунду она совершает 1000 тактов, передавая за каждый такт 256 бит информации (1000Х256=256 000 бит/с). Другая память, работает на частоте 1800 МГц, но при этом имеет шину 128 бит (128Х1800=230400 бит/с). Как видно в примере, память со значительно большей частотой является менее продуктивной в связи с узкой шиной. Это, конечно, чисто теоретический пример, но он демонстрирует реальное положение вещей.

• Тип видеопамяти (GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5 и др.) указывает на то, к какому поколению принадлежит память графической карты. Каждое следующее поколение является совершеннее предыдущего и обеспечивает более высокую частоту работы. Но как видно из предыдущего примера, память нового поколения с узкой шиной по своей реальной пропускной способности может оказаться хуже памяти предыдущего поколения с широкой шиной.

• Объем видеопамяти также влияет на производительность графической платы, но только до определенного предела (когда он является слабым местом). Гораздо выгоднее приобрести карту с памятью GDDR5 - 256 бит и объемом 1 ГБ чем с памятью GDDR3 - 128 бит и объемом 2 ГБ. На самом деле графической плате с низкой пропускной способностью объем памяти в 2 ГБ, при использовании ее в домашних условиях, вряд ли когда-нибудь понадобится. Такие карты ориентированы не на достижение максимальной производительности в компьютерных играх. Они предназначены для работы с графикой или же являются больше продуктом маркетинговых хитростей производителей, рассчитанных на неопытных покупателей, оценивающих графические ускорители исключительно по размеру памяти.

Поэтому нужно оценивать все эти характеристики видеокарты: частоту, битность и объем видеопамяти, их сбалансированность. Эти показатели обычно указываются в каталогах и ценниках магазинов.

• Характеристики графического ядра. Тактовая частота графического процессора является важной, но не самой главной его характеристикой. Графическое ядро со сравнительно невысокой частотой нередко оказывается очень производительным. Все зависит от архитектуры графического ядра, количества и качества входимых в его состав унифицированных шейдерных блоков (чем больше, тем лучше) и других элементов, которыми определяется пиксельная и текстурная скорости заполнения (филрейт, fill rate) видеокарты (чем они выше, тем лучше).

Эти характеристики видеокарт редко указываются на ценниках и в каталогах. Поэтому перед выбором графического адаптера из нескольких возможных вариантов, желательно на официальном сайте их производителей (или на других специализированных сайтах) поинтересоваться реальным положением вещей и выбрать вариант с самыми высокими показателями.

На практике, чем новее линейка видеокарт, к которой принадлежит графический ускоритель, тем, как правило, он мощнее. Исключение составляют «младшие» модели линейки. Не редко характеристики таких видеокарт оказываются менее производительными, чем у «старших» представителей предыдущей линейки. Например, GeForce GTS450 будет существенно уступать GeForce GTX280.

Модели новой линейки часто поддерживают новые версии DirectX и OpenAL, что обеспечивает более «продвинутую» графику в компьютерных играх и других приложениях, их использующих. Но если мощности карты окажется недостаточно, практической выгоды от этого не будет. На самом деле, тот самый GeForce GTX280 (с поддержкой DirectX10) – вариант гораздо предпочтительнее GeForce GTS450 (DirectX11).

Один из косвенных признаков невысокой производительности видеокарты – отсутствие разъема для подключения дополнительного питания непосредственно от блока питания. Шина PCIE материнской платы, к которой подсоединяется графическая плата, не может обеспечить достаточное питание. Современные технологии не позволяют создавать игровые видеокарты с настолько низким уровнем потребления электроэнергии.

• Система охлаждения – элемент, от которого во многом зависит комфорт использования графического ускорителя. При выборе лучше отдать предпочтение изделиям, выполненным с применением вакуумных термотрубок (видны при визуальном осмотре). Такие системы на деле оказываются более эффективными и создают намного меньше шума. Кроме того, эффективное охлаждение предоставляет возможность лучше «разогнать» видеокарту, добившись при необходимости более высоких показателей ее производительности.

Высокоэффективную систему охлаждения для графической платы можно приобрести отдельно, заменив штатную. Но стоит такая система как правило не менее 40 дол. США (а то и гораздо дороже). Поэтому выгоднее покупать видеокарты с эффективной штатной системой охлаждения (пусть они и стоят на 10-20 дол. США дороже аналогов без таковой).

Компьютер с несколькими видеокартами

Одним из эффективных способов повышения производительности видеоподсистемы компьютера является одновременное использование в одной машине мощностей сразу нескольких видеокарт. Для этого требуется материнская плата с поддержкой такой возможности (с несколькими разъемами PCI-E), видеокарты с реализацией соответствующих технологий, высокопроизводительный центральный процессор и достаточно мощный блок питания (не менее 700-800W).

Технология одновременного использования нескольких графических плат от nVidia называется SLI (Scalable Link Interface). Аналогичная технология от ATI имеет название CrossFireX. При построении систем на базе этих технологий возможны варианты соединения видеокарт как через специальный гибкий мостик, так и на уровне драйвера (без использования гибкого мостика для их физического соединения). В последнем случае производительность будет ниже на 10-15 %, обмен данными между картами производится через материнскую плату.

Взаимодействие нескольких графических плат при обработке одного изображения можно построить по следующим алгоритмам:

• когда изображение виртуально разбивается на несколько частей, каждая из которых обрабатывается отдельной картой;

• покадровая разбивка изображение (когда, например, одна карта обрабатывает только четные кадры, другая - нечетные);

• когда одна и та же картинка генерируется на всех графических платах, но с разными шаблонами сглаживания. Полученные результаты смешиваются, накладываясь друг на друга, чем достигается более высокая четкость, детализированность и сглаживание конечного изображения.

Главный недостаток систем на базе двух (или более) видеокарт – их высокое энергопотребление и дороговизна. При этом, производительность видеоподсистемы на практике увеличивается не в два или более раз. В лучшем случае удается добиться прироста в 50-60% от фактической мощности дополнительных графических карт.

Сейчас практически все компьютеры оснащены дискретной видеокартой. С помощью данного устройства создается видимое на экране монитора изображение. Комплектующее это далеко не простое, а состоит из многих деталей, формирующих единую рабочую систему. В этой статье мы постараемся подробно рассказать обо всех компонентах современной видеокарты.

Из чего состоит видеокарта

Сегодня мы рассмотрим именно современные дискретные видеокарты, ведь интегрированные имеют совсем другую комплектацию и, в основном, они встроены в процессор. Дискретный графический адаптер представлен в виде печатной платы, которая вставляется в соответствующий разъем расширения. Все компоненты видеоадаптера расположены на самой плате в определенном порядке. Давайте подробнее разберем все составные части.

Графический процессор

В самом начале нужно поговорить о самой важной детали в видеокарте – GPU (графический процессор). От данного компонента зависит быстродействие и мощность всего устройства. В его функциональность входит обработка команд, связанных с графикой. Графический процессор берет на себя выполнение определенных действий, за счет чего снижается нагрузка на ЦП, освобождая его ресурсы для других целей. Чем современнее видеокарта, тем мощность установленного в ней GPU больше, она может превосходить даже центральный процессор благодаря наличию множества вычислительных блоков.

Видеоконтроллер

За генерацию картинки в памяти отвечает видеоконтроллер. Он посылает команды на цифро-аналоговый преобразователь и проводит обработку команд ЦП. В современной карточке встроенно несколько компонентов: контроллер видеопамяти, внешней и внутренней шины данных. Каждый компонент функционирует независимо друг от друга, позволяя осуществлять одновременное управление экранами дисплеев.

Видеопамять

Для хранения изображений, команд и промежуточных не видимых на экране элементов необходимо определенное количество памяти. Поэтому в каждом графическом адаптере присутствует постоянный объем памяти. Она бывает разных типов, отличающихся по своей скорости работы и частоте. Тип GDDR5 на данный момент является самым популярным, используется во многих современных карточках.

Однако еще стоит учитывать, что помимо встроенной в видеокарту памяти новые устройства задействуют и ОЗУ, установленную в компьютере. Для доступа к ней используется специальный драйвер через шину PCIE и AGP.

Цифро-аналоговый преобразователь

Видеоконтроллер формирует изображение, однако его нужно преобразовать в необходимый сигнал с определенными уровнями цвета. Данный процесс выполняет ЦАП. Он построен в виде четырех блоков, три из которых отвечают за преобразование RGB (красный, зеленый и синий цвет), а последний блок хранит в себе информацию о предстоящей коррекции яркости и гаммы. Один канал работает на 256 уровнях яркости для отдельных цветов, а в сумме ЦАП отображает 16,7 миллионов цветов.

Постоянное запоминающее устройство

ПЗУ хранит в себе необходимые экранные элементы, информацию с BIOS и некоторые системные таблицы. Видеоконтроллер никак не задействуется вместе с постоянным запоминающим устройством, обращение к нему происходит только со стороны ЦП. Именно благодаря хранению информации с BIOS видеокарта запускается и функционирует еще до полной загрузи ОС.

Система охлаждения

Как известно, процессор и графическая карта являются самыми горячими комплектующими компьютера, поэтому для них необходимо охлаждение. Если в случае с ЦП кулер устанавливается отдельно, то в большинство видеокарт вмонтирован радиатор и несколько вентиляторов, что позволяет сохранить относительно низкую температуру при сильных нагрузках. Некоторые мощные современные карточки очень сильно греются, поэтому для их охлаждения используется более мощная водяная система.

Интерфейсы подключения

Современные графические карты оснащены преимущественно по одному разъему HDMI, DVI и Display Port. Данные выводы являются самыми прогрессивными, быстрыми и стабильными. Каждый из этих интерфейсов имеет свои преимущества и недостатки, с чем вы можете подробно ознакомиться в статьях на нашем сайте.

В этой статье мы подробно разобрали устройство видеокарты, детально рассмотрели каждый компонент и выяснили его роль в устройстве. Надеемся, что предоставленная информация была полезной и вы смогли узнать что-то новое.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Что из себя представляет видеокарта и зачем она нужна ?

Видеокарта – это устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Видеокарта в разных источниках может носить названия вроде: графический ускоритель, графическая карта, видеоадаптер, 3D-ускоритель, GPU и другие похожие термины. Все это различные названия одного и того же устройства, очень важного в современном компьютере.

Почему 3D-ускоритель или почему графический ускоритель? Почему «важного в современном комьютере»? Откуда это все? Об этом чуть позже

А сейчас смотрите — видеокарты делятся на 3 типа:

Интегрированные видеокарты(т.е Встроенная графика или IGP )
Дискретные видеокарты(т.е Внешняя видеокарта)
Гибридные решения

Ведь интегрированные решения для этого не рассчитаны и используются в, например, офисных компьютерах(или ноутбуках), где предполагается, что не будет сильных нагрузок на видеочип.

Проблема интегрированных видеокарт в том, что они не имеют собственную оперативную память (ОЗУ), и используют вместе с процессором одну оперативную память компьютера, при том передача сигнала идет по одной системной шине — и то, и другое, на самом деле, сильно тормозит работу.

Интегрированная видеокарта идет вместо со всеми остальными компонентами на плате, так как, очевидно, она на этой плате располагается

Пример 1:

Пример 2:

Пример 3:

Дискретные видеокарты : Это как раз вариант для тех, кому как раз -таки нужна хорошая графическая производительность.

Дискретные видеокарты отличаются своими вычислительными мощностями в сравнении с интегрированными видеоадаптерами, так как имею свою собственную память — следовательно нет необходимости лезть и на пару с процессором брать оперативную память компьютера, хотя дискретная видеокарта и это тоже умеет

Дискретная карта не интегрирована в материнскую плату, а располагается отдельно, являясь независимой(захотел-вытащил и унес с собой) и соединясь с системной шиной данных с помощью плат расширения(иначе говоря — слотов), которые
Посмотреть все изображения
используются для подключения внешних устройств(aka адаптеры или контроллеры этих подключаемых устройств)

Говоря о слотах, я имею ввиду:

Дискретная карта, очевидно, отличается от интегрированной и выглядит так:

Пример 1:

Пример 2:

Пример 3:

Пример 4:

Как вы видите, дискретные карты, в отличие от интегрированных, не являются неотъемлемой частью платы и выполнены в виде отдельного чипа

Гибридные решения : Этот вариант(ну или это решение) подразумевает в себе, как, собственно, понятно из названия- совмещение интегрированной видеокарты и дискретной( только вот работа происходит не одновременно, а поочередно, при том ресурсы требующие больших вычислительных мощностей отдаются дискретной, а меньших — слабой, интегрированной видеокарте(происходит переключение-должно)

И вот в данном случае, видеокарту( как раз обычно и имеют ввиду дискретную) можно считать графическим ускорителем, 3D-ускорителем, ведь скорость работы заметно возрастает, и с прохождением игр проблем меньше.

Именно за своей вычислительной мощности дискретная карта играет роль очень важного в современном компьютере компонента.

Компьютеры могут продаваться как с процессором, содержащим видеочип внутри себя, так и без него-но в таком случае это будет плата, включающая в себя дискретную видеокарту и рассчитанная на тяжелые вычислительные действия ( покатать в Ведьмака 3 на максималках, например, ну и какие -то дела посерьезнее)

Если вы не планируете сильно грузить свой комьютер( или ноутбук), например -вам нужно просто сидеть в интернете, запускать легкие игры, иногда программировать, с использованием редакторов, а может даже и IDE, редактировать таблицы — то можно взять компьютер(или ноутбук) с интегрированной видеокартой — они стоят дешевле дискретных, и, согласитесь, это разумно, если вы не будете переплачивать за возможности, которые использованы не будут.

К минусам еще можно отнести тот факт, что если по каким-то причинам ваш видеочип выйдет из строя- это будет больно, так как он находится аж в процессоре, что достаточно проблемно

Если же вы хотите получить от компьютера больших мощностей, ведь вам надо, к примеру, поиграть в нововышедшие игры, свободно смотреть видео в лучшем качестве, рендерить ролики и еще кучу всего, что хорошо прогреет вашу «машину», то, определенно стоит брать дискретную видеокарту, пусть это вам и обойдется дороже.

В случае выхода чипа из строя на дискретной карте- так как дискретная карта так же свободно вытаскивается, как и вставляется — его можно перепаять или заменить, изначально, конечно же, достав эту видеокарту (прогревать не стоит, я считаю, что это бред и потом будет только хуже)

Из чего состоит видеокарта ?

Интегрированная видеокарта использует те же ресурсы, что и другие компоненты на этой плате, а вот с дискретной картой дела обстоят интереснее, она имеет свои компоненты.

Кому интересно, ~~в разрезе~~ она выглядит так:

Давайте еще раз посмотрим на внешнюю(дискретную) карту:

Современная дискретная видеокарта состоит из следующих частей:

1.Графический процессор

Графический процессор (ну или Graphics Processing Unit (GPU) — графическое процессорное устройство) занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства.

Современные графические процессоры по сложности строения не уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков( больше ядер)

Выглядит GPU, например, так :

О его архитектуре и в принципе, о различии между CPU и GPU мы еще поговорим, после того, как я разберу все составляющие компоненты

Едем дальше:

2.Видеоконтроллер

Видеоконтроллер отвечает за формирование изображения в видеопамяти, он посылает команды на цифро-аналоговый преобразователь (RAMDAC) и проводит обработку команд центрального процессора

Если же говорить о дискретной карте, то используется VRAM (видеопамять)

Современные графические адаптеры(видеокарты) — например у AMD, NVidia- обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Картинки:

Видео-ПЗУ (Video ROM) — не путайте с видеопамятью— постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в которое записаны BIOS видеокарты, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор

4.Видеопамять(VRAM) — это внутренняя оперативная память, отведённая для хранения данных, которые используются для формирования изображения на экране монитора.

Видеопамять выполняет функцию кадрового буфера, в котором хранится изображение, создаваемое и постоянно изменяемое графическим процессором, пока то не выведется на экран монитора (или нескольких мониторов).

В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные.

Вот эти черные чипы, расположенные вокруг графического процессора и есть видеопамять

Вот еще пример:

Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте, о ней мы еще поговорим ниже, когда я буду затрагивать характеристики видеокарт

5.Цифро-аналоговый преобразователь(ЦАП)

Видеоконтроллер формирует изображение, однако его нужно преобразовать в необходимый сигнал с определенными уровнями цвета.
Данный процесс выполняет ЦАП

ЦАП построен в виде четырех блоков, три из которых отвечают за преобразование RGB (красный, зеленый и синий цвет), а четвертый блок- последний блок — хранит в себе информацию о предстоящей коррекции яркости и гаммы (называется SRAM).

Один канал работает на 256 уровнях яркости для отдельных цветов, а в сумме ЦАП отображает 16,7 миллионов цветов(а за счёт гамма-коррекции есть возможность отображать исходные 16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство).

Некоторые ЦАП имеют разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность практически не используется.

Для поддержки второго монитора часто устанавливают второй ЦАП.

Так же существует и TMDS:
TMDS — если кратко: дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней -передатчик цифрового сигнала без ЦАП-преобразований(не нужно переводить сигнал из аналогового в цифровой).

Используется при DVI-D, HDMI, DisplayPort подключениях.

Дело в том, что с распространением жидко-кристаллических мониторов и плазменных панелей нужда в передаче этого самого аналогового сигнала отпала — в отличие от электронно-лучевых трубок они уже не имеют аналоговую составляющую и работают внутри уже сразу с цифровыми данными.

6.Видеоконнекторы

Видеокарты имеют возможность передачи изображения на другие устройства вывода путем подключения, через интерфейсы(выходы):

VGA (Video Graphics Adapter) используется для вывода аналогового сигнала

Разъем для называют VGA или D-Sub 15 (15-контактный разъем)

HDMI (High Definition Multimedia Interface) интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы с защитой от копирования

DVI (Digital Visual Interface) — цифровой интерфейс, который применяется для подключения видеокарты к ЖК-мониторам, телевизорам, проекторам, а также плазменных панелей

S-Video (или S-VHS)

S-Video (или S-VHS) — аналоговый разъем, который используется для вывода изображения на телевизоры и видеотехнику.

DisplayPort – принципиально новый тип цифрового интерфейса для связи видеокарт с устройствами отображения

Разъём RCA (Radio Corporation of America) aka «Тюльпан» или «Колокольчик».
Обычный выход, который можно встретить на телевизорах и видеооборудовании

Разъемы видеокарт 2
Разъемы видеокарт 3
Полный список видеоконнекторов на

Только посмотрите на это:

К слову, у воздушного охлаждения подсветка тоже есть:

Система жидкостного охлаждения же – это такая система охлаждения, в качестве теплоносителя в которой выступает какая-либо жидкость, а не воздух.

Вода в чистом виде редко используется в качестве теплоносителя (связано это с электропроводностью и коррозионной активностью воды), чаще это дистиллированная вода (с различными добавками антикоррозийного характера), иногда — масло, другие специальные жидкости.

Главная разница в использовании воздушного и жидкостного охлаждения заключается в том, что во втором случае для переноса тепла вместо воздуха используется жидкость, обладающая гораздо большей, по сравнению с воздухом,
теплоемкостью.

Типичная система состоит из водоблока, в котором происходит передача тепла от процессора теплоносителю(теплообменнику), помпы, прокачивающей воду по замкнутому контуру системы( создает определенное давление, обеспечивая циркуляцию жидкости в системе), радиатора, где происходит отдача тепла от теплоносителя воздуху, резервуара (служит для заполнения системы водой и прочих сервисных нужд) и соединительных шлангов , кулера(-ов).

На второй картинке на показано, но шланги тоже соединены с помпой

Имея жидкостную систему охлаждения, обычно остужают все сильно нагревающие компоненты, и тогда это выглядит так:

Но а для самой видеокарты охлаждение идет только самого видеочипа:

Принцип действия системы жидкостного охлаждения отдаленно напоминает систему охлаждения в двигателях автомобиля — через радиатор вместо воздуха, прокачивается жидкость, что обеспечивает гораздо лучший теплоотвод.

В радиаторах охлаждаемого объекта вода нагревается, после чего вода из этого места циркулирует в более холодное, т.е. отводит тепло.

Одна из частых проблем обладателей систем жидкостного охлаждения это перегрев околопроцессорных элементов материнской платы, которые могут сильно нагреваться

Связано это с тем, что обычно в таких системах отсутствует циркуляция холодного воздуха.

Как раз таки совмещение с кулером, который будет охлаждать остальные греющиеся элементы, тем самым, в многих случаях спасая ситуацию

Выбирая жидкостную систему охлаждения, будьте бдительны. Этот подход хоть и делает работу комьютера менее шумным, и лучше остужает, но тем не менее, иногда это плохо заканчивается, включая все вытекающие последствия

Компьютеры. Эти «существа» на нашей планете появились относительно недавно, и уже множество лет они собирают вокруг себя тысячи людей, привлекая своими возможностями. Кто-то играет в компьютерные игры, кто-то пишет на них статьи, а иногда они могут послужить вам вторым телевизором или хранителем информации. Пользуясь своим компьютером, вы когда-нибудь задавали себе вопрос «А как это, черт побери, работает?». Если задавали, то, наверное, не стали на него отвечать, залезая в интернет и теряя часы своего времени. Собственно, для этого я и здесь. Я расскажу вам вкратце, что именно есть в вашем компьютере и как оно работает.

Часть 4. Видеокарта

Мы уже поговорили о материнской плате, оперативной памяти и процессоре. Но «наш компьютер» собран еще далеко не полностью. Ненадолго отложив блок питания, который является обязательной частью компьютера (потому что именно с помощью него на материнскую плату подается питание), я решил перейти к видеокарте — той части компьютера, которая нужна для формирования изображения на мониторе. Если вы хоть раз соединяли монитор с помощью такого большого провода с двумя винтиками по бокам, которые нужно закручивать, то знайте, что вы засовывали провод как раз в разъем видеокарты. А еще вы знаете ее по сокращению «видюха».

Сейчас, во времена становления новых технологий, видеокарты превратились в графические процессоры. Если раньше было так, что информация с процессора по материнской плате шла в видеокарту и там преобразовывалась, то сейчас видеокарта сняла задачу обработки графической информации с процессора и справляется в одиночку. Это, как вы сами должны понимать, ускоряет работу процессора. Графическая информация сразу же попадает в графический процессор и, преобразовываясь, переходит в монитор, где вы уже видите картинку.

Часто слабые видеокарты встроены в системную плату. Это сделано как минимум для того, чтобы компьютером можно было пользоваться даже без видеокарты. Но для нормальной работы графической системы, конечно же, нормальную видеокарту купить, все же, стоит. А если вы играете в компьютерные игры, то этот вопрос должен решаться в первую очередь.

Представляете себе, сколько видеокарте приходится обрабатывать информации? Каждый введенный вами знак, каждый пиксель фильма, который вы смотрите один или с кем-то, а также каждое движение в игре, в которую вы играете — все это сначала попадает в видеокарту, и только потом показывается вам. И все это в считанные секунды, без всякого замедления работы. Это очень сложно представить. Именно в эти моменты мы и понимаем, как быстро движется прогресс. Даже слишком быстро.

Из чего же состоит видеокарта?

Именно из-за этого видеокарта по внешнему виду выглядит как добрая часть вашей материнской платы. Такая же куча различных блоков, микросхем. Электроника этого маленького «монстра» так же сложна, но узнать о главных частях видеокарты вы все равно должны:

1. Графический процессор. Как я уже сказал, он берет на себя обработку графической информации, проводя расчеты как для двухмерной, так и для трехмерной графики. Сейчас процессор является основной частью любой видеокарты, а от его качества зависит производительность и скорость видеокарты. Кстати говоря, этот процессор практически такой же сильный, как и тот, что вы вставляете в материнскую плату. Обработка изображения — серьезная вещь. А еще на процессоре тоже есть кулер, только отсоединить его и поменять нельзя.

2. Видео-ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство). В нем записаны заводские настройки видеокарты, служебные таблицы, шрифты и так далее. Процессор обращается к этой памяти до того, как загрузится основная операционная система. В ней даже указаны тайминги памяти. На многих видеокартах сейчас устанавливаются такие ПЗУ, которые можно было бы програмировать собственноручно, но только с помощью специальной утилиты.

3. Видео-ОЗУ (Оперативное Запоминающее Устройство). В этой памяти хранятся невидимые на экране элементы и некоторые другие данные. Как и обычная ОЗУ, Видео-ОЗУ является памятью «на время», кадровым буфером. Но даже не смотря на то, что на видеокарте есть отдельное ОЗУ, графический процессор обращается и к обычной памяти компьютера. Это лишь увеличивает скорость.

4. Видеоконтроллер. Если процессор обрабатывает информацию, то контроллер ее формирует в изображение. Обработкой запросов графического процессора иногда занимаются сразу несколько таких контролеров (в последнее время их редко меньше двух штук на видеокарте)

5. Коннектор. Одна из двух боковин видеокарты, которая имеет в себе разъемы для подключения двух-трех видов кабелей. Компьютерные блоки устроены так, чтобы разъемы установленной видеокарты были рядом с другими разъемами, которые встроены в материнскую плату. Обычно из всех портов используется только D-Sub (тот самый синий провод с винтиками).

Покупка видеокарты

Как и с другими частями компьютера, когда-нибудь у вас обязательно дойдет до покупки видеокарты. На самом деле, мне бы тоже не помешало обновление в этой сфере, а то уже сколько лет 9600 GeForce стоит и работает. Хорошо хоть, что исправно. Сейчас я расскажу о тех характеристиках видеокарты, на которые вам стоит обратить внимание при покупке:

1. Объем видеопамяти. Как я уже говорил, видеопамять на видеокартах нужна для хранения особых данных связанных с формированием изображения. Но увидев большое значение этой характеристики, торопиться с покупкой не стоит. Сейчас оптимальным количеством видеопамяти является 1-2 ГБ. Все из-за того, что определенного объема памяти вполне хватает, чтобы решить все проблемы. Если памяти будет больше, чем нужно, то скорость выше не станет, а денег все равно потратите больше. Поэтому, будьте осторожны, видя красивые 3 или 4 ГБ памяти на коробке рассматриваемой видеокарты.

2. Тип видеопамяти. Типов памяти для видеокарты предостаточно, как и у обычной ОЗУ для вашего компьютера. А в современных видеокартах так вообще установлено сразу несколько типов. Обращать внимание нужно на DDR, о котором вы уже слышали, и GDDR, что является специальным стандартом видеопамяти для видеокарт. Основное преимущество новых видов заключается в работе на больших тактовых частотах, что увеличивает пропускную способность видеокарты. Выбирать стоит GDDR3 и выше.

4. Частота графического процессора. Эта характеристика полностью определяет производительность видеокарты — чем выше частота, тем большее количество работы процессор может сделать за единицу времени. Чем больше число (А оно будет в МГц) — тем лучше, говоря в целом, видеокарта.

5. И снова производитель. Но вы, наверное, и так знаете, что главные титаны, создающие в своих кузницах видеокарты — это AMD и NVIDIA. Выбирайте между ними.

Несколько советов

- Видеокарта очень чувствительна к обновлениям. Если у вас начинают тормозить игры, проседать ФПС, то в первую очередь нужно проверить, как давно вы устанавливали обновления. Год или два без обновлений могут сильно испортить вам впечатление от видеокарты, но даже если дело не в обновлениях — не спешите ее выбрасывать. Она всецело зависит от других частей компьютера. Может быть, стоит усилить те части, что уже поизносились? Если же проблема и не в этом, то, конечно, можно задумываться о новой видеокарте.

- Кулер видеокарты, если он есть, имеет привычку засоряться. Еще чаще, кстати говоря, чем сама материнская плата. Вычищая плату от пыли, не забудьте заглянуть и к видеокарте. Нагреваясь, она будет лишь медленнее. А нагревание очень часто становится интенсивнее из-за одной лишь пыли.

- Видеокарта играет огромную роль в игровых компьютерах. Если вы собираетесь купить себе что-нибудь стоящее, то первые части компьютера, на которое стоит обратить все свое внимание — это видеокарта и процессор.

- Расставляйте приоритеты при покупке правильно! Если у одной из видеокарта высокий объем видеопамяти, а у другой — высокая частота, то, несомненно, стоит выбирать вторую, ведь объем памяти — это самая маловажная характеристика видеокарты.

Следите за обновлениями на сайте и читайте больше о компьютерах и их маленьких секретах.

Возможно некоторые из вас глядя на свою видеокарту, задумывались как она работает. Сейчас попробуем разобраться!

Для начала нужно узнать из чего она состоит:

Графический процессор
Видеопамять
Видеоконтроллер
Цифро-аналоговый преобразователь
Постоянное запоминающее устройство
Интерфейсы подключения
Система охлаждения

Звучит сложно, но сейчас разберём всё отдельно.

Графический процессор

Эти кристаллы размещаются на плате с остальными компонентами видеокарты Эти кристаллы размещаются на плате с остальными компонентами видеокарты

От графического процесора (его часто называют GPU) зависит скорость обработки команд, связанных с графикой, также GPU берёт на себя некоторые процессы центрального процессора (CPU или ЦП), что освобождает его ресурсы.

Современные графические процессоры превосходят центральный процессор по мощности из-за большего кол-ва вычислительных блоков

Видеопамять

Эти чипы с быстрой памятью размещаются рядом с графическим процессором Эти чипы с быстрой памятью размещаются рядом с графическим процессором

Видеопамять используется для хранения изображений, команд и промежуточных, невидимых на экране элементов, она бывает разных типов, которые отличаются скоростью по скорости и частоте.

Популярный тип памяти сейчас - GDDR5, но уже потихоньку стандартом становиться GDDR6, есть ещё HBM, но она больше для рабочих машин, а не для среднестатистических пользователей.

Стоит отметить, что при нехватке видеопамяти, видеокарта будет обращаться к оперативной памяти, которая медленнее памяти видеокарты, из-за этого в играх появляются фризы (резкое и быстрое замирание картинки).

Видеоконтроллер

Видеоконтроллер отвечает за генерацию изображения из видеопамяти, посылает команды на цифро-аналоговый преобразователь и проводит обработку команд ЦП.

В современных картах встроено несколько компонентов: контроллер видеопамяти, внутренней и внешней шины данных, они работают независимо друг от друга, позволяя осуществлять одновременное управление экранами дисплеев.

Цифро-аналоговый преобразователь

Видеоконтроллер формирует изображение, но его нужно выдать на дисплей с передачей цветов. Этим занимается цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, если короче).

Он построен в виде четырех блоков, три из которых отвечают за преобразование цвета RGB (красный, зеленый и синий цвет), а последний блок хранит в себе информацию о предстоящей коррекции яркости и гаммы.

Один канал работает на 256 уровнях яркости для отдельных цветов, а в сумме ЦАП отображает 16,7 миллионов цветов.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

Именно из-за ПЗУ видеокарта функционирует ещё до полной загрузки операционной системы.

Интерфейсы подключения

Видеокарты имеют в среднем 4 выхода, которые вы видите на картинке:

VGA - единственный аналоговый интерфейс подключения мониторов, ещё применяемый в настоящее время, но уже морально устарел, передаёт только изображение, звук придётся передавать по другим каналам.
DVI - подразумевает только цифровое подключение, поэтому не может использоваться с видеокартами, имеющими только аналоговый выход, как и VGA в современных видеокартах данный интерфейс подключения уже отсутствует.
HDMI адаптация DVI для бытовой аппаратуры, дополненная цифровым интерфейсом для передачи многоканального звука.
Display Port - принципиально новый тип цифрового интерфейса для связи видеокарт с устройствами отображения, предназначен для замены как интерфейса DVI.

Система охлаждения видеокарты

Как известно, процессор и графическая карта являются самыми горячими комплектующими компьютера, поэтому для них необходимо охлаждение.

Если в случае с ЦП кулер устанавливается отдельно, то все производители видеокарт устанавливают радиатор и несколько вентиляторов, что позволяет сохранить относительно низкую температуру при сильных нагрузках.

В редких случаях на видеокарту устанавливают систему жидкостного охлаждения, но повторюсь, таких карт немного.

Читайте также: