Carte graphique d'ordinateur et son but

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Видеокарта компьютера и ее предназначение

Une carte vidéo est l'appareil avec lequel l'image est affichée sur le moniteur. Ie. sans carte vidéo, ni le texte ni les images que nous voyons sur l'écran, et en général, le travail d'un ordinateur sans carte vidéo est impossible.

Il existe deux types de cartes vidéo: les cartes vidéo externes (discrètes) et les cartes intégrées (à bord de l'anglais "On board" - sur le tableau). Regardons de plus près ces concepts ensemble. Sur le marché des cartes vidéo externes, il y a maintenant deux monopoleurs. C'est la société californienne "Nvidia" et la société canadienne "ATI Technologies". En 2006, ce dernier a également été racheté par la société américaine pour la fabrication de processeurs "AMD" (Advanced MIcro Devices). Maintenant, AMD vend activement ses accélérateurs graphiques sous l'ATI sans torsion, à un moment, la marque "Radeon".

Voici comment une carte graphique d'entrée de gamme externe (discrète) d'ATI-AMD peut ressembler:

Les chiffres sur la photo sont:

  • Radiateur avec ventilateur de refroidissement pour GPU
  • Le connecteur PCI-Express avec lequel la carte est insérée dans la carte mère
  • (3-4) sorties vidéo VGA et DVI respectivement (maintenant il y a une transition massive vers un nouveau standard numérique - HDMI)

Remarque: Le GPU (Graphics Processing Unit ou unité de traitement graphique) est le processeur graphique lui-même (son noyau).

Regardons de plus près: le noyau de la carte vidéo (dans une certaine simplification) est la même puce que le noyau de la CPU. Seulement, il traite de ses tâches spécifiques - la sortie de l'image (tout) sur l'écran de l'utilisateur. À partir de la sortie du texte et se terminant par le traitement des scènes tridimensionnelles de votre jeu informatique préféré.

La puce GPU en usine (avec la méthode de montage BGA) est soudée au textolite du PCB de la carte vidéo externe (rouge "plastique" sur la figure ci-dessus), en plus d'un radiateur dense (ou collé ou vissé) - Un ventilateur (refroidisseur - refroidisseur) pour dissiper l'air chaud. Comme vous pouvez le voir, structurellement tout cela est très similaire au processeur avec son système de refroidissement.

La carte vidéo externe est connectée à la carte mère via un emplacement dédié (slot). Pour chaque génération de cartes vidéo, c'est la vôtre (en fonction de l'heure d'émission de la carte).

Cette affirmation est vraie pour presque toute la gamme de composants informatiques. Dans ce cas, ici vous pouvez facilement vous définir purement visuellement "à vue". Les premières cartes vidéo ont été installées dans les connecteurs ISA (Industry Standard Architecture), remplacées par un connecteur PCI (Peripheral Component Interconnect), puis AGP (Accelerated Graphics Port) et maintenant nous avons un bus et, respectivement, le slot PCI-Express. Et ses différentes versions (révisions) sont physiquement et électriquement compatibles, mais ne diffèrent que par la bande passante (largeur) du bus de données reliant la carte vidéo et la carte mère.

Via les sorties vidéo sur la carte, il est physiquement connecté au moniteur (ou au téléviseur). Ici encore, tout dépend de la norme supportée par votre moniteur / téléviseur.

Par exemple, le connecteur VGA (numéro 1 sur la photo ci-dessus) transmet le signal sous forme analogique. La norme DVI (chiffre 2) implique exclusivement la transmission de signaux numériques (sans transformations supplémentaires). La nouvelle norme HDMI, avec l'image sur le câble, peut également transmettre l'audio. L'abréviation HDMI signifie "High Definition Multimedia Interface" - une interface multimédia haute définition (haute qualité).

Je pense que l'idée principale que vous avez saisie: nous regardons ce que nous avons (la présence de sorties), vérifiez avec ce que nous voulons connecter au sujet "ne fonctionnera pas", nous pensons à la disponibilité de quels connecteurs nous aurons besoin dans le futur Et, bien sûr, n'oubliez pas les adaptateurs avec lesquels la carte vidéo externe peut se connecter au périphérique de sortie d'image: DVI-VGA ou HDMI-VGA (ce n'est plus un adaptateur, mais un convertisseur vidéo-contrôleur complet).

Je voudrais dire quelques mots sur les cartes vidéo modernes, qui nécessitent une alimentation supplémentaire pour le travail, qui leur est directement fournie par l'alimentation de l'ordinateur.

La situation ici est la suivante: toute carte vidéo externe pour l'ordinateur (que ce soit PCI, AGP ou PCI-Express) est alimentée directement à partir du connecteur de la carte mère dans laquelle elle est installée. Par exemple, la puissance maximale que le connecteur AGP peut fournir est de 42 W, PCI-Express versions 1,1 - 76 W (W), respectivement.

Comme vous le savez, de nombreuses cartes vidéo externes modernes (en particulier à des charges maximales) consomment beaucoup plus de puissance. C'est à cause de cela pour eux et est venu avec un connecteur d'alimentation supplémentaire.

Voici comment ces connecteurs ont l'air:

Livré avec un tel accélérateur graphique, il doit y avoir un adaptateur spécial qui connecte l'un des connecteurs "molex" standard de l'alimentation et une entrée d'alimentation supplémentaire de la carte.

Avec des alimentations électriques modernes, ces connecteurs supplémentaires sont présents dès le début, vous n'avez donc pas à vous soucier des adaptateurs, mais vous devez être au courant de cette possibilité! Les accélérateurs graphiques modernes (notamment pour les produits d'AMD) peuvent consommer une quantité d'énergie suffisante (moins de 250 watts), alors gardez cela à l'esprit lors du choix du GPU et de l'alimentation de l'ordinateur qui devra fournir tout ce chic :)

Vous devez également réfléchir à l'avance sur le boîtier de l' ordinateur , car les cartes supérieures peuvent atteindre plus de trente centimètres de longueur et non dans chaque unité centrale, elles peuvent être installées.

Si l'ordinateur est censé être utilisé principalement pour jouer ou travailler avec des graphiques 3D, vous pouvez acheter une carte mère avec plusieurs connecteurs Pci-Express x16 pour les accélérateurs graphiques. Cela permettra l'utilisation simultanée de plusieurs cartes vidéo externes du même modèle. Cela dans la somme donnera une augmentation tangible de la performance du sous-système graphique.

Avec Nvidia, cette technologie exclusive est appelée "SLI" (Scalable Link Interface) et pour le travail coopératif, nous avons besoin de cartes vidéo externes absolument identiques, son concurrent direct a un développement similaire appelé "AMD CrossFire" et peut ici Utilisez les accélérateurs graphiques qui prennent en charge cette technologie. Ces deux développements vous permettent de combiner la puissance de plusieurs cartes vidéo externes et de les faire fonctionner comme une seule unité.

Si vous décidez d'organiser quelque chose de similaire, gardez à l'esprit que certaines cartes mères ne peuvent être "affûtées" que sous l'une de ces technologies. Il est universel et ce point n'est pas trop pour clarifier lors de l'achat. Bien que, pour l'amour de la justice: est-il vraiment nécessaire d'unir les cartes vidéo pour les jeux? Je veux dire qu'une carte vidéo externe de la dernière génération peut faire face à n'importe quel jeu moderne.

Dans la deuxième partie de l'article, je voudrais partager mon expérience de la mise à niveau d'une carte vidéo externe sur mon ordinateur à la maison. Qu'est-ce qui est intéressant à ce sujet? Je pensais juste qu'au cours de l'histoire apparaîtront de nouveaux concepts et de nouvelles descriptions qui peuvent compléter et approfondir organiquement le sujet de cet article. Sinon, je me vante simplement de l'acquisition! :)

Donc, avant la mise à niveau, j'avais une carte de Nvidia: "Asus GeForce 9600 GT" Voilà à quoi ça ressemblait:

Bonne carte, au fait! Support matériel pour DirectX10, 512 mégaoctets de mémoire vidéo, pour l'instant - très digne! C'est ma première carte vidéo externe, qui nécessite une alimentation supplémentaire (connecteur 6 broches sur la droite). Au pic de charge, la carte TDP pourrait approcher 96 watts, et comme nous le rappelons, le connecteur Pci Express ne peut fournir que 76, donc sans alimentation supplémentaire il n'y a rien! Une nouvelle technologie de traitement (à l'époque) de 65 nanomètres. La carte vidéo avait l'air assez impressionnante même dans mon petit boîtier d'ordinateur. Je vais dire ceci: jusqu'à ce moment je ne me suis pas permis de "jouets" de cette classe :) Et de la nourriture supplémentaire ... Personnellement, je me suis assuré que les adaptateurs graphiques modernes, apparemment, ne peuvent tout simplement pas s'en passer.

Remarque: TDP - "Thermal Design Power" ou "Thermal Design Point" (point de conception thermique) se traduit approximativement par des exigences de conception pour le dissipateur de chaleur. En d'autres termes, la puissance dissipée attendue (la quantité de chaleur allouée ou dispersée par unité de temps est une seconde). La figure indique le retrait de ce que la puissance thermique doit être calculée système de refroidissement du produit.

Mais tout coule, tout change, et dans l'industrie informatique très rapidement, il est donc temps de remplacer ce modèle de carte vidéo externe par un plus récent. J'ai décidé à nouveau sur les produits NVIDIA, "GeForce GTX 750 Ti", qui était basé sur la nouvelle technologie de la société appelée "Maxwell". La carte graphique basée sur le matériel supporte la version DirectX11.2, elle dispose de deux gigaoctets de RAM rapide pour le GPU standard GDDR5 (Graphics Double Data Rate), la puce elle-même est faite en technologie 28 nm (la taille d'un transistor cristal = 28 nanomètres). Bref, tous les jeux de 2015 sont lancés avec lui sur des réglages moyens-élevés.

Remarque: un nanomètre est un milliardième de mètre.

Pourquoi est-ce que j'insiste sur de tels détails dans un tel détail? Simplement, je veux vous montrer à quel point ces deux cartes graphiques de générations différentes sont comparables (en termes de performance). Et c'est logique: sur la "GTX 750 Ti", les jeux qui ne peuvent même pas démarrer rapidement sur la "GT 9600" fonctionnent rapidement, mais la beauté n'est pas seulement là :) Regardez la nouvelle carte vidéo dans le design de référence:

Remarque: La conception de référence est une carte de circuit imprimé et un système de refroidissement développé par le fabricant (dans ce cas, Nvidia). Les partenaires (Asus, MSI, Gigabyte) ayant leurs propres capacités de production, peuvent placer une puce graphique sur une carte avec un ensemble d'autres composants et installer leur système de refroidissement.

Juste comparer visuellement ces deux cartes vidéo externes (vous pouvez facilement naviguer à travers les pièces préconisant pour la fente PciExpress) et vous comprendrez tous:

  • La nouveauté n'a aucun pouvoir supplémentaire (juste pas tout!) :)
  • Un noyau graphique moderne à part entière basé sur la puce NVIDIA GM107
  • Deux gigaoctets de mémoire GDDR5 rapide
  • La carte est placée dans n'importe quelle unité de système, puisqu'au total elle a 159 millimètres!
  • Le système de refroidissement de référence est suffisant pour dissiper la chaleur générée par la carte graphique: son TDP est déclaré à 60 Watts. Oui je te dis, regarde encore cette glacière dans la photo ci-dessus :)
  • À la suite de l'ajout des deuxième et troisième éléments - excellente performance dans les jeux de 2015
  • L' alimentation minimum recommandée pour un PC avec cette carte vidéo est de 300 watts (à titre de comparaison: les recommandations pour mon précédent GT 9600 est de 400 watts!) L'appareil ne consomme que 60 watts de puissance ... Stupéfié :)

C'est la nouvelle architecture de Maxwell dans toute sa splendeur! Sur les assurances des constructeurs eux-mêmes, les puces libérées sur sa base consomment, en comparaison, avec les processeurs graphiques de dernière génération, la moitié de l'énergie, avec une augmentation des performances de près de 300%.

Bien sûr, comme dit le proverbe: "chaque bécasseau fait l'éloge de son marais", mais même à l'œil nu, vous pouvez voir que cette fois les ingénieurs de "Nvidia" ont vraiment quelque chose à être fier!

Avant cela, j'avoue, je pensais que l'industrie des cartes graphiques de jeu ne suivait clairement pas cette voie. Le TDP (consommation électrique) toujours croissant des produits a commencé à faire que l'unité de 750 watts ne surprendra personne, et dans divers forums déjà flashé des messages comme: "Je me suis acheté un tueur BP, je pense qu'il n'y aura pas de problèmes!" Quels problèmes?! Juste pour la lumière, vous paierez beaucoup (comme si une petite bouilloire électrique est constamment branché dans une prise de courant), et donc - pas de problème :)

Pour montrer plus clairement quel a été le résultat de la course constante au renforcement des capacités et à la poursuite des "perroquets" (le nombre de points ou la note de l'accélérateur dans les programmes de tests comme "3DMark"), je montrerai quelques photos. Ci-dessous le "AMD-Radeon-R9-290X" (à une charge maximale, seule la carte vidéo peut consommer jusqu'à 250 watts).

Comme vous pouvez le voir, la carte vidéo externe manque déjà la conception d'un système de refroidissement conventionnel et utilise sa version améliorée du type de turbine: le ventilateur «pompe» l'air à travers le radiateur du système de refroidissement et est ensuite éjecté du boîtier par des trous spéciaux. Pour faire l'expérience de toute la "tragédie" de la situation, regardons un autre représentant de la famille de cartes AMD - "Radeon-R9-295X2":

Pour cet accélérateur graphique biprocesseur TDP est de 500 watts! Disperse (la langue ne se tourne pas pour dire "chaleur" - chaleur) de ce "poêle" s'appelle un système de refroidissement liquide combiné. Ouais, on va faire couler un autre azote (ça arrive aussi liquide) :) Voilà à quoi ressemble toute cette disgrâce dans la coupe:

Comme vous pouvez le voir, la société "Nvidia" a été la première à y penser. Au lieu d'augmenter stupidement le mégahertz et la taille de leurs cartes vidéo externes, ils sont allés sur le chemin de l'optimisation sérieuse des solutions existantes. Le résultat était génial! Réduction de la dissipation de chaleur et de la consommation d'énergie avec une performance sensiblement accrue - courageux, "Nvidia"! La situation m'a rappelé une percée qu'Intel a faite, libérant son Core 2 Duo sur le marché des processeurs centraux. Ensuite, son concurrent (la même société AMD) a été contraint de réduire d'urgence sérieusement le prix d'un certain nombre de ses produits, car objectivement, il ne pouvait pas soutenir la concurrence avec la nouvelle technologie.

Bien sûr, il est possible qu'AMD revienne à la raison et cessera bientôt de transformer des ordinateurs personnels en utilisateurs comme Martin, mais il y a peu de foi en cela. Je pense, comme toujours, que les prix seront abaissés: vous voyez, en tout cas, nous sommes le gagnant! :)

Alors, parlons un peu de ce qui est si bon avec la technologie Maxwell? Tout d'abord, il ouvre une gamme de solutions à haut rendement énergétique de Nvidia pour les systèmes mobiles (tablettes, smartphones, consoles de jeu, ordinateurs portables, etc.). S'il y a un désir, lire sur les processeurs mobiles "NVIDIA Tegra" - très intéressant!

La politique de l'entreprise, à ce stade, est de développer et de tester la solution pour les appareils mobiles, puis de la mettre à l'échelle pour les systèmes de bureau haute performance. En conséquence, toutes les technologies économes en énergie migrent des solutions mobiles aux accélérateurs graphiques productifs, la taille de ces dernières diminue et les performances augmentent. Si vous vous souvenez, au cours du développement rapide de l'Internet, les premiers ordinateurs étaient également très grands, et maintenant nous pouvons les placer sur leurs genoux ou les tenir dans la paume de leur main :)

Par exemple, une carte vidéo externe sur l'architecture Maxwell réduira automatiquement sa consommation d'énergie au minimum pendant que vous visionnez un film sur votre ordinateur ou travaillez dans un éditeur de texte ou inversement, augmentera la fréquence centrale au-dessus de la valeur nominale requise (technologie Nvidia GPU Boost ).

Pour en revenir à la "nouvelle chose" :) J'ai acheté une carte vidéo externe de MSI. C'est la même puce GM107 sur Maxwell, mais montée sur une carte plus massive avec une base d'élément modifiée (par rapport à la référence) et un système de refroidissement utilisant des caloducs en cuivre. Le nom complet de la carte vidéo ressemble à ceci: "GeForce GTX-750-TI-OCV1", sa photo ci-dessous:

En quoi diffère-t-il du modèle de référence? Tout d'abord, les composants de la fiabilité accrue. Cela est dû au fait que, au nom de l'accélérateur, il y a une telle abréviation - OCV1. Quel est exactement V1 je ne suis pas sûr (peut-être la version 1?), Mais ici OS parle beaucoup. A savoir, que cette carte vidéo externe est livrée avec une version overclockée (OverClocking) de la puce. Naturellement, pour assurer un fonctionnement stable, il faut une base de composants différente (plus fiable). D'où l'augmentation de la longueur de la planche et la plus grande taille du ventilateur.

Tout cela tout en conservant les avantages de la nouvelle technologie énumérée ci-dessus. Par exemple, peu importe comment j'ai essayé, je ne pouvais pas chauffer ma carte avec le programme FurMark même jusqu'à 70 degrés Celsius (sans charge, sa température en été était d'environ 31 degrés!) Oui, et il n'y a pas de puissance supplémentaire sur la carte vidéo, la vérité il y avait un endroit pour l'installation d'une douille sous elle, mais comme superflue et n'était pas découplée.

Si l'horloge de référence "GTX 750 Ti" a une fréquence d'horloge de base de 1020 MHz et utilise la technologie de son boost adaptatif (Boost) - 1085 MHz, alors dans la solution OverClicking (OC) elle est initialement 1059MHz, et boost - 1137MHz . Il existe une version encore plus extrême du même MSI (la fameuse série avec un dragon). La solution pour ce modèle s'appelle "GTX 750 Ti Gaming Edition" (édition de jeu).

Comme vous pouvez le voir, tout est beaucoup plus sérieux ici: les fréquences sont encore accrues, le système de refroidissement est complètement repensé, mais il s'agit en fait des mêmes "miettes" que nous avons envisagées au milieu de cet article :)

En principe, je suis contre tout overclocking (même en usine)! Théoriquement, tout overclocking réduit la "vie" globale de l'appareil. Et c'est logique: il doit travailler tout le temps dans des conditions non régulières. Je vais vous donner un autre exemple: le fameux jeu d'ordinateur "The Witcher 3" du studio polonais "CD Projekt" distribuait régulièrement, comme le disent les joueurs, des "frises" - un effacement complet de l'image pendant quelques secondes, après quoi tout redevint normal. Très ennuyeux!

J'ai été aidé à résoudre le problème de l'utilitaire pour le réglage fin des adaptateurs graphiques de la famille "Nvidia", qui s'appelle "NVIDIA Inspector". Le programme lui-même peut être téléchargé sur notre site Web. L'interface est divisée en deux fenêtres: le côté gauche affiche les valeurs actuelles des principaux paramètres de l'appareil, et le bon est conçu pour leur réglage fin.

Nous nous intéresserons au bouton "Show Overclocking", situé dans le coin inférieur droit. Après avoir cliqué dessus, la fenêtre d'avertissement suivante apparaîtra:

On dit que toutes les manipulations liées à l'overclocking de la carte vidéo se font à nos risques et périls et que si elle cesse alors de fonctionner, le développeur du logiciel ne porte aucune responsabilité pour cela! Solidarité avec le développeur :)

Juste la nuance est que nous n'augmenterons pas la fréquence du noyau graphique, mais le diminuerons! Nous appuyons sur "Oui", confirmant ainsi que nous sommes des utilisateurs adéquats et nous-mêmes des administrateurs. Après cela, nous avons accès à la deuxième fenêtre de l'utilitaire. Regardez la photo ci-dessous:

Notez la valeur de "Base Clock Offset" (décalage par rapport à la valeur de base) sur le côté droit de la fenêtre du programme. La valeur "-50" MHz est définie ici. C'est moins cinquante! Ie. nous avons réduit la fréquence du noyau graphique de 50 mégahertz. Après avoir manipulé les valeurs, n'oubliez pas de cliquer sur le bouton de confirmation: "Appy Clocks & Voltage".

Remarque: Vous pouvez à tout moment revenir aux valeurs par défaut en cliquant sur le bouton "Appliquer les paramètres par défaut".

Regardez le côté gauche de la fenêtre et les valeurs de fréquence surlignées en rouge: "GPU Clock" et "Default Clock". La première valeur indique la fréquence actuelle de la carte graphique et la deuxième fréquence est la valeur par défaut (réglage d'usine). Deux autres nombres opposés au nom général "Boost" montrent la fréquence du GPU dans le mode de son augmentation régulière. Aussi actuel (haut) et usine (bas) indicateur.

Comme vous pouvez le voir, les deux lignes montrent une diminution de fréquence de 50 mégahertz - autant que nous l'avons indiqué sur la droite. Je ne sais pas pourquoi, mais plus "The Witcher 3" n'est pas "frisite" et je peux le jouer en toute sécurité. Donc l'overclocking n'est pas toujours une bénédiction!

Remarque: après la fermeture du programme, toutes les modifications effectuées sont perdues. Si vous en avez besoin, pliez simplement l'application sur le plateau.

Comme alternative et juste pour afficher des informations sur votre accélérateur 3D, je peux vous recommander un programme gratuit "GpuZ". Il montre des informations très détaillées sur le GPU, sur son deuxième onglet "Capteurs" vous pouvez voir les statistiques de l'utilisation du noyau et de la mémoire, la vitesse du ventilateur, la température de la puce, etc.

Enfin, je voudrais donner quelques conseils triviaux à ceux qui achètent des cartes vidéo pour les jeux, parce que c'est un péché à cacher, nous aimons parfois gambader "chop" dans un nouveau tireur ou "planer" dans la stratégie de campagne. Tout d'abord, une carte vidéo externe pour les jeux ne peut pas être réalisée sur un refroidissement passif (sans ventilateur). Dans les noms de ces solutions est généralement présent le mot silencieux (silencieux) et ils sont adaptés pour les ordinateurs de bureau, mais pas pour les jeux.

Régulièrement mettre à jour le pilote à votre accélérateur graphique - cela aide vraiment. Je me souviens, seule cette procédure a été en mesure d'améliorer de manière significative la situation avec subsidence FPS (Frame Per Second) dans un jeu.

Essayez également d'acheter des produits de fabricants éprouvés. En ce qui concerne les cartes vidéo, il pourrait être tout de même "AMD", "Asus", "Gigabyte", "MSI". Je me souviens que j'avais une bonne carte de "Sapphire" depuis longtemps - je ne peux rien dire de mal, ou était-ce si chanceux pour moi? Sur ce pour l'instant, tout le monde, regardez nos autres articles.

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