Зовнішня відеокарта

Рекламний блок


Відеокарта-це пристрій, за допомогою якого зображення виводиться на монітор. Тобто без відеокарти ні тексту, ні зображень ми не побачимо.

Є два типи відеокарт: зовнішні відеокарти (дискретні) і вбудовані (онбордные від англ. «On board» - на платі). Давайте разом розберемося більш детально з цими поняттями. На ринку зовнішніх відеокарт зараз присутні два монополіста. Це Каліфорнійська компанія «Nvidia» і Канадська «ATI Technologies». У 2006-му році остання була викуплена також американською компанією по виробництву процесорів AMD» (Advanced MIcro Devices). Зараз AMD активно продає свої графічні прискорювачі під розкрученим ATI, в свій час, брендом Radeon».

Ось як може виглядати зовнішня (дискретна) відеокарта початкового рівня від ATI-AMD:


Внешняя видеокарта

Цифрами на фото позначені:


  • Радіатор з охолоджуючим вентилятором для GPU
  • Роз'єм PCI-Express яким карта вставляється в материнську плату
  • (3-4) Відео виходи VGA і DVI відповідно (зараз спостерігається масовий перехід на новий цифровий стандарт - HDMI)

  • Примітка: GPU (Graphics Processing Unit або графічне обробляє пристрій) - сам графічний процесор відеокарти (її ядро).

    Давайте більш детально: ядро відеокарти (в деякому спрощенні) така ж мікросхема, як і ядро центрального процесора. Тільки воно займається своїми специфічними завданнями - виведенням зображення (будь-якого) на екран користувача. Починаючи від виведення тексту і закінчуючи обробкою тривимірних сцен улюбленої комп'ютерної гри.

    Сам чіп графічного процесора на заводі (за допомогою BGA методу монтажу) припаюється до текстоліту друкованої плати зовнішньої відеокарти (червона "пластмаса" на малюнку вище), зверху на нього щільно (або приклеюється, або прикручується) радіатор для відводу тепла і вже на сам радіатор - вентилятор (кулер - cooler) для розсіювання гарячого повітря. Як бачите, конструктивно все це дуже схоже на процесор з його системної охолодження.

    Зовнішня відеокарта підключається до материнської плати через спеціалізований роз'єм (слот). Для кожного покоління відеокарт він свій (в залежності від часу випуску карти).

    Дане твердження справедливо практично для всього асортименту комп'ютерних комплектуючих. В даному випадку, тут можна досить легко визначитися чисто візуально "на око". Перші відеокарти встановлювалися в ISA (Industry Standard Architecture) роз'єми, на зміну їм прийшов роз'єм PCI (Peripheral Component Interconnect - дослівно: взаємозв'язок периферійних компонентів), потім - AGP (Accelerated Graphics Port - прискорений графічний порт) і ось тепер ми маємо шину і, відповідно, слот PCI-Express. Причому різні версії (ревізії) фізично і електрично сумісні між собою, а відрізняються тільки пропускною здатністю (шириною) шини даних, що з'єднує відеокарту і материнську плату.

    Через відео виходи на карті відбувається її фізичне підключення до монітора (або телевізора). Тут, знову ж таки, все залежить від підтримуваного Вашим комп'ютером/телевізором стандарту.


    Разъемы на видеокарте

    Приміром, VGA роз'єм (номер 1 на фото вище) передає сигнал в аналоговому вигляді. Стандарт DVI (цифра 2) передбачає виключно цифрову передачу сигналу (без додаткових перетворень). Новий стандарт HDMI разом із зображенням по кабелю може передавати і звук. Абревіатура HDMI розшифровується як High Definition Multimedia Interface» - мультимедійний інтерфейс високої чіткості (високої якості).

    Думаю, основну думку Ви вловили: дивимося що є у нас (наявність яких виходів), звіряємо з тим що хочемо підключити на предмет "підійде не підійде", думаємо наявність яких роз'ємів нам може знадобитися в майбутньому - беремо "на виріст" :) Ну і, звичайно, не забуваємо про перехідники, за допомогою яких зовнішня відеокарта може підключатися до пристрою виводу зображення: DVI-VGA або HDMI-VGA (вже не перехідник, а повноцінний контролер-конвертер відеосигналу).

    Хотілося б ще сказати пару слів про сучасних відеокартах, яким для роботи потрібне додаткове живлення, що подається на них безпосередньо від блока живлення комп'ютера.

    Ситуація тут така: будь-яка зовнішня відеокарта для комп'ютера (будь то стандарту PCI, AGP або PCI-Express) отримує харчування безпосередньо від роз'єму материнської плати, у який вона встановлена. Приміром, максимальна потужність у ватах, яку може забезпечити роз'єм стандарту AGP становить 42 Вт, PCI-Express версії 1.1 - 76 Вт (Ват) відповідно.

    Як Ви розумієте, багато сучасні зовнішні відеокарти (особливо при максимальних навантаженнях) споживають набагато більше потужності. Саме з-за цього для них і придумали додатковий роз'єм живлення.

    Ось як можуть виглядати ці роз'єми:


    Дополнительное питание внешней видеокарты

    У комплекті з таким графічним прискорювачем обов'язково повинен бути спеціальний перехідник, який з'єднує один із стандартних «molex» роз'ємів блоку живлення та додатковий вхід живлення карти.


    Кабель питания карты

    У сучасних блоків живлення подібні додаткові роз'єми присутні спочатку, так що Вам не потрібно буде піклуватися про перехідники, але знати про таку можливість потрібно! Сучасні графічні прискорювачі (особливо це стосується виробів від компанії AMD) можуть споживати достатню кількість енергії (під 250 Ватт), так що враховуйте цей момент при виборі GPU і блоку живлення комп'ютера, який повинен буде забезпечувати весь цей шик :)


    Мощная видеокарта

    Також потрібно заздалегідь подумати і про корпусі комп'ютера, тому як топові карти можуть досягати більше тридцяти сантиметрів в довжину і не в кожен системний блок їх можна буде встановити.

    Якщо комп'ютер передбачається використовувати в основному для ігор або роботи з тривимірною графікою, можна придбати материнську плату з декількома роз'ємами «Pci-Express x16» під графічні прискорювачі. Це дозволить задіяти одночасно кілька зовнішніх відеокарт однієї моделі. Що в сумі дасть відчутний приріст продуктивності графічної підсистеми.


    Внешние видеокарты в режиме SLI

    У компанії «Nvidia» ця фірмова технологія називається «SLI» - (Scalable Link Interface - масштабований інтерфейс зв'язку) і для кооперативної роботи тут потрібні абсолютно однакові зовнішні відеокарти, її прямий конкурент має аналогічну розробку, яка називається «AMD CrossFire» і тут можуть використовуватися будь-які графічні прискорювачі, що підтримують дану технологію. Обидві ці розробки дозволяють об'єднувати потужності декількох зовнішніх відеокарт і змушують їх працювати, як одне ціле.

    Якщо надумаєте організувати щось схоже, майте на увазі, що деякі материнські плати можуть бути "заточені" тільки під одну з цих технологій. Є й універсальні і цей момент не зайвим буде уточнити при покупці. Хоча, справедливості заради: чи так вже потрібний режим об'єднання відеокарт для ігор? Я в тому сенсі, що і одна зовнішня відеокарта останнього покоління цілком справляється з будь-якою сучасною грою.

    У другій частині статті хотів би поділитися своїм досвідом модернізації (апгрейда - upgrade) зовнішньої відеокарти на своєму домашньому комп'ютері. Що в цьому цікавого? Просто я подумав, що по ходу розповіді будуть з'являтися деякі нові поняття і описи, які можуть органічно доповнити та поглибити тему даної статті. Якщо немає, то просто похвалюся придбанням! :)

    Отже, до апгрейду у мене була встановлена карта від компанії Nvidia: «Asus GeForce 9600 GT» Ось так вона виглядала:


    Nvidia 9600gt

    Відмінна карта, між іншим! Апаратна підтримка DirectX10, 512 мегабайт відеопам'яті, для того часу - дуже гідно! Це моя перша зовнішня відеокарта, якій було потрібне додаткове харчування (6-ти контактний роз'єм праворуч). При піковому навантаженні TDP карти могло наближатися до 96-ти Ватам, а як ми пам'ятаємо, роз'єм Pci Express може забезпечити тільки 76, тому без додаткового живлення тут ніяк! Новий (на той час) 65-ти нанометровий техпроцес. Відеокарта навіть в моєму не маленькому корпусі комп'ютера виглядала досить переконливо. Скажу так: до цього моменту я себе "іграшками" такого класу не балував :) А додаткове харчування... особисто я заспокоїв себе тим, що сучасні графічні адаптери, мабуть, просто не можуть без нього обходитися.

    Примітка: TDP - «Thermal Design Power» або «Thermal Design Point» - приблизно перекладається, як конструктивні вимоги по відведенню тепла. Іншими словами, очікувана розсіює потужність (кількість тепла, виділеного або розсіяного в одиницю часу - секунду). Цифра вказує на відведення який теплової потужності повинна бути розрахована система охолодження виробу.

    Але все тече, все змінюється, а в комп'ютерній індустрії дуже швидко, тому прийшов час замінити цю модель зовнішньої відеокарти на більш нову. Зупинив свій вибір я, знову ж таки, на продукції від компанії NVIDIA, - «GeForce GTX 750 Ti, в основу будови графічного чіпа якої лягла нова технологія компанії під назвою «Maxwell». Відеокарта на апаратному рівні підтримує версію DirectX11.2, має два гігабайти швидкої оперативної пам'яті для GPU стандарту GDDR5 (Graphics Double Data Rate), сам чіп зроблений з використанням 28-ми нанометрового технологічного процесу (розмір одного транзистора кристала = 28 нанометрів). Коротше кажучи, всі ігри 2015-го року запускаються з нею на середньо-високих налаштуваннях.

    Примітка: нанометр - одна мільярдна частина метра.

    Чому я зупиняюся на таких деталях так докладно? Просто я хочу показати Вам, наскільки не порівняти (в плані продуктивності) між собою ці два графічні адаптери різних поколінь. І це логічно: на «GTX 750 Ti» швидко працюють ті ігри, які навіть не могли запуститися на «9600 GT», але принадність тут не тільки в цьому :) Подивіться на нову відеокарту в референсному дизайні:


    Референсная карта GTX 750 Ti

    Примітка: референсний дизайн - друкована плата і система охолодження, розроблені виробником (в даному випадку, - Nvidia). Партнери (Asus, MSI, Gigabyte) мають свої виробничі потужності, можуть поміщати графічний чіп на плату з набором інших компонентів і встановлювати свою систему охолодження.

    Просто візуально порівняйте ці дві зовнішні відеокарти (можна легко зорієнтуватися по виступаючим за слот PciExpress частинами) і Ви все зрозумієте:

  • У новинки НЕМАЄ додаткового живлення (просто немає і все!) :)
  • Повноцінне сучасне графічне ядро на базі чіпа NVIDIA GM107
  • Два гігабайти швидкої пам'яті GDDR5
  • Карта поміщається в будь-системний блок, так як в довжину всього має 159 міліметрів!
  • Референсні системи охолодження цілком вистачає для розсіювання, що виділяється відеокартою тепла: її заявлений TDP на рівні 60 Ват. Та що я Вам кажу, ще раз подивіться на цей кулер на фото вище :)
  • Як результат додавання другого і третє пунктів - відмінна продуктивність в іграх 2015-го року
  • Мінімально рекомендований блок живлення для ПК з цією відеокартою - 300 Ватт (для порівняння: рекомендації для моєї попередньої 9600 GT - 400 Ватт!) Пристрій споживає всього 60 Ватів електроенергії... Здуріти :)
  • Це і є нова архітектура «Maxwell» у всій красі! За запевненням самих виробників, чіпи випущені на її основі споживають, порівняно з графічними процесорами минулого покоління вдвічі менше енергії, при зростанні продуктивності мало не до 300%.

    Звичайно, як говориться: "кожен кулик своє болото хвалить", але навіть неозброєним оком видно, що на цей раз інженерам «Nvidia» дійсно є чим пишатися!

    До цього, зізнаюся, я думав що індустрія ігрових відеокарт рухається явно не по тому шляху. Постійно збільшується TDP (потужність) виробів почала приводити до того, що блоком живлення в 750 Ватт нікого не здивуєш, а на різних форумах вже миготять пости типу: "купив собі БЖ килловатник, думаю проблем не буде!" Звичайно! Які проблеми?! Тільки за світло будеш багато платити (як ніби невеликий електричний чайник постійно включений в розетку), а так - ніяких проблем :)

    Щоб продемонструвати більш наочно до чого призвела постійна гонка нарощування потужностей і гонитва за "папугами" (кількістю балів або рейтингом прискорювача в програмах тестування подібних "3DMark"), покажу кілька фотографій. Нижче представлений «AMD-Radeon-R9-290X» (при піковому навантаженні тільки сама відеокарта може споживати до 250 Ватт).


    Видеокарта Radeon-R-9290-X

    Як бачите зовнішньої відеокарти вже не вистачає звичайної конструкції системи охолодження і використовується її поліпшена версія турбінного типу: вентилятор "прокачує повітря через радіатор системи охолодження і далі він викидається за межі корпуса через спеціальні отвори на тильній стороні картки. Щоб відчути весь трагізм ситуації, давайте подивимося на ще одного представника сімейства карт від AMD - «Radeon-R9-295X2»:


    Radeon-R9-295-X2

    Для цього двопроцесорного графічного прискорювача TDP становить 500 Ватт! Розсіювати (язик не повертається сказати "тепло" - жар) цієї грубки покликана комбінована рідинна система охолодження. Ага, давайте ще азот туди запустимо (він теж буває рідким) :) Ось так все це неподобство виглядає в розрізі:


    Жидкостная система охлаждения видеокарты

    Як бачимо, першої одумалася саме компанія «Nvidia». Замість того, щоб тупо нарощувати мегагерци і розмір своїх зовнішніх відеокарт, вони пішли по шляху серйозну оптимізацію вже наявних рішень. Результат виявився блискучим! Зниження тепловиділення і енергоспоживання при відчутно збільшеної продуктивності - браво, «Nvidia»! Ситуація чимось нагадала прорив, який здійснила компанія «Intel», випустивши на ринок центральних процесорів свій «Core 2 Duo». Тоді її конкурент (та ж компанія AMD) була змушена терміново серйозно знизити ціну на цілий ряд своїх продуктів, так як об'єктивно не витримувала конкуренції з новою технологією.

    Звичайно, можливо, AMD теж одумається і скоро перестане перетворювати персональні комп'ютери користувачів в подобу Мартена, але щось віри в це мало. Думаю, як завжди, просто ціни знизять: бачите, в будь-якому разі ми - у виграші! :)

    Отже, давайте з Вами трохи поговоримо про те, чим же така хороша технологія «Maxwell»? Насамперед тим, що відкриває собою лінійку енергоефективний рішень від компанії «Nvidia» для мобільних систем (планшетів, смартфонів, ігрових приставок, ноутбуків тощо). Якщо буде бажання, почитайте про мобільні процесори «NVIDIA Tegra» - дуже цікаво!

    Політика компанії, на даному етапі, полягає в наступному: розробити і відтестувати рішення для мобільний пристроїв, а потім масштабувати його для високопродуктивних настільних систем. В результаті, всі енергозберігаючі технології перекочовують з мобільних рішень в продуктивні графічні прискорювачі, розмір останніх зменшується, а продуктивність збільшується. Якщо пам'ятаєте, в часи бурхливого розвитку Інтернету перші комп'ютери були дуже великими, а тепер ми можемо розмістити їх на колінах або тримати на долоні :)

    Наприклад, зовнішня відеокарта на архітектурі «Maxwell» автоматично скоротить своє енергоспоживання до мінімуму в той час, коли Ви переглядаєте на комп'ютері фільм або працюєте в текстовому редакторі або навпаки, підніме частоту ядра вище номіналу, коли це буде потрібно вимогливому додатком (технологія Nvidia GPU Boost).

    Повертаючись до "обновці" :) Я придбав зовнішню відеокарту від компанії MSI. Це той же чіп GM107 на Maxwell-е, але встановлений на більш масивну друковану плату з зміненою (щодо референсного дизайну) елементною базою и системою охолодження з використанням мідних теплових трубок. Повна назва відеокарти виглядає ось так: «GeForce GTX-750-TI-OCV1», її фото нижче:


    Графический ускоритель Nvidia-GTX-750-TI-OCV1

    Чим вона відрізняється від еталонної розробки? Насамперед, комплектуючими підвищеної надійності. Це пов'язано з тим що у назві прискорювача присутній ось така абревіатура - OCV1. Що таке V1 я точно не скажу (можливо, версія 1?), але ось ОС говорить про багато що. А саме, що дана зовнішня відеокарта поставляється з розігнаною (OverClocking) версії чіпа. Цілком природно, що для забезпечення стабільної роботи їй потрібна інша (більш надійна) елементна база компонентів. Звідси і збільшення довжини плати і більший розмір вентилятора.

    Все це при збереженні переваг нової технології, перерахованих вище. Приміром, як я не намагався, але так і не зміг нагріти свою карту програмою «FurMark» навіть до 70-ти градусів Цельсія (без навантаження її температура в розпал літа була приблизно 31 градус!) Так, і додаткового живлення на відеокарті немає, правда з'явилося місце для установки роз'єму під нього, але за непотрібністю він так і не був розпаяний.

    Якщо у референсної «GTX 750 Ti» базова тактова частота (Base clock) становить 1020 MHz, а при використанні технології її адаптивного підвищення (Boost) - 1085 MHz, то в OverClicking (OC) вирішенні вона спочатку складає 1059MHz, а при бусте - 1137MHz. Існують ще більш екстремальний варіант від тієї ж MSI (знаменита серія з дракончиком). Рішення для цієї моделі називається «GTX 750 Ti Gaming Edition» (ігрова редакція).


    Геймерский вариант GeForce GTX 750 TI Gaming Edition

    Як бачите, тут все набагато серйозніше: частоти ще більше збільшені, система охолодження повністю перероблена, але це, по суті, все та ж "крихітка", яку ми розглядали в середині даної статті :)

    В принципі, я проти будь-якого (навіть заводського) розгону! Теоретично будь розгін знижує загальний час "життя" пристрою. І це логічно: йому доводиться весь час працювати в штатних умовах. Наведу ще один приклад: відома комп'ютерна гра «Відьмак 3» від польської студії CD Projekt» регулярно видавала, як кажуть геймери, "фризи" - повне завмирання картинки на кілька секунд, після чого все приходило в норму. Дуже дратує!

    Допомогла мені вирішити проблему утиліта для тонкої настройки графічних адаптерів сімейства «Nvidia», яка називається «NVIDIA Inspector». Саму програму можна завантажити з нашого сайту. Інтерфейс розділений на два вікна: в лівій частині відображаються поточні значення основних параметрів пристрою, а права призначена для їх тонкої настройки.

    Нас буде цікавити кнопка «Show Overclocking» (показати налаштування розгону), розташована у правому нижньому куті. Після натискання на неї з'явиться ось таке вікно попередження:


    Предупреждение разгона overclocking

    У ньому говориться, що всі маніпуляції, пов'язані з розгоном відеокарти ми здійснюємо на свій страх і ризик і якщо вона після цього перестане працювати, то розробник софту не несе за це жодної відповідальності! Солідарний з розробником :)

    Просто нюанс полягає в тому, що ми не будемо збільшувати (розганяти) частоту графічного ядра, а зменшувати її! Натискаємо "Так", підтверджуючи тим самим, що ми адекватні користувачі і сам собі адміни. Після цього дають нам доступ до другого вікна утиліти. Подивіться на фото нижче (можна натиснути для збільшення):


    Программа Nvidia Inspector

    Зверніть увагу на значення «Base Clock Offset» (зміщення відносно базового значення) в правій частині вікна програми. Там виставлено значення «-50» MHz. Саме мінус п'ятдесят! Тобто ми зменшили частоту графічного ядра на 50 Мегагерц. Після маніпуляції зі значеннями не забудьте натиснути на кнопку підтвердження змін: «Appy Clocks & Voltage».

    Примітка: у будь-який момент Ви можете повернутися до значень за замовчуванням, нажавши на кнопку «Apply Defaults».

    Подивіться на ліву частину вікна і значення частот, виділені червоним кольором: «GPU Clock» і «Default Clock». Перше значення показує поточну частоту графічного адаптера, а друге частоту за замовчуванням (заводське значення). Дві інші цифри напроти під загальною назвою «Boost» показують частоту GPU в режимі її штатного підвищення. Також поточний (верхній) і заводський (нижній) показник.

    Як бачите, обидві рядки показують зниження частоти на 50 Мегагерц - рівно стільки, скільки ми і вказали праворуч. Не знаю чому, але більше «Відьмак 3» не "фризит" і я можу спокійно в нього грати. Так що розгін - далеко не завжди благо!

    Примітка: після того, як Ви закриваєте програму, всі зроблені зміни зникають. Якщо вони потрібні, просто поверніть додаток в трей.

    Як альтернативу і саме для відображення інформації про Вашому 3D прискорювач, можу порекомендувати безкоштовну програму «GpuZ». Вона показує дуже докладну інформацію про GPU, На другий її вкладці "Sensors" можна побачити статистику завантаженості ядра і пам'яті, швидкість обертання вентилятора, температуру чіпа і т. д.

    Наостанок, хотілося б дати кілька банальних порад тим, хто купує відеокарти для ігор, адже чого гріха таїти, всі ми любимо іноді азартно "погратися" в новий шутер або "зависнути" в походовую стратегію. Перш за все, зовнішня відеокарта для ігор не може бути виконана на пасивному охолодженні (без вентилятора). В назвах таких рішень зазвичай є слово Silent (тихий) і підходять вони для офісних комп'ютерів, але ніяк не для ігрових.

    Регулярно оновлювати драйвера на свій графічний прискорювач - реально допомагає. Пам'ятаю, тільки одна ця процедура змогла суттєво виправити ситуацію з просіданням FPS (Frame Per Second - кількість кадрів в секунду) в одній грі.

    Також намагайтеся купувати продукцію тільки добре зарекомендували себе виробників. Щодо відеокарт це можуть бути все ті ж «AMD», «Asus», «Gigabyte», «MSI». Пам'ятаю, була у мене довгий час відмінна карта від «Sapphire» - нічого поганого сказати не можу, чи це мені так пощастило?

    На наступній сторінці давайте з Вами поговоримо про ще одного різновиду відеокарт для комп'ютера - вбудованих відеокартах, інтегрованих безпосередньо в чіпсет материнської плати або, як зараз модно, - ядро центрального процесора.

    Нижче можете подивитися невелике відео про те, як роблять відеокарти в заводських умовах:





    Рекламний блок