На что влияет частота памяти видеокарты

Видеопамять

Видеопа́мять — это внутренняя оперативная память, отведённая для хранения данных, которые используются для формирования изображения на экране монитора [1] .

Видеопамять относится к названиям англ.  video memory , video Random-Access Memory ( video RAM , VRAM  — оперативная видеопамять, видео ОЗУ [2] , видео RAM [3] ), [4] video buffer  — видеобуфер, refresh RAM  — память регенерации [5] , display memory  — память дисплея, graphics memory , video storage [6] , а также к названиям различных типов памяти. Термин «VRAM» иногда означает технологию двухпортовой DRAM, использовавшуюся в 1980-х годах.

Содержание

Описание [ править | править код ]

В видеопамяти располагаются данные, отсылаемые затем на экран как изображение. При работе в текстовом режиме в видеопамяти находятся коды и атрибуты символов, в графическом режиме — битовая карта [5] . Часть видеопамяти, используемая под изображение для вывода на экран называется буфером (кадра) изображения ( frame buffer ) [7] . В текстовом режиме изображение состоит из символьной матрицы и область видеопамяти под него называется видеостраницей ( video page ) [8] . В обычном представлении процессор записывает данные в буфер изображения, после чего его считывает видеоконтроллер. Характеристиками видеопамяти являются её объём (memory size (МБайт, ГБайт)), тип (memory type), разрядность шины памяти (memory interface width, memory bus width (бит)), и тактовая частота (frequency, memory clock speed (МГц, ГГц)) [8] . Пропускная способность (memory bandwidth (Гбайт/с)) вычисляется произведением разрядности шины на тактовую частоту [8] .

GDDR5 имеет несколько обозначений частоты: опорная, реальная и эффективная. На опорной частоте (core clock) работают транзисторы в чипах памяти. Реальная — частота шины (I/O bus clock) на которой работают буферы чипов памяти и буферы контроллера памяти, она в два раза больше опорной. Эффективная — по технологии DDR скорость передачи данных в два раза больше частоты шины. [9] Пропускная способность определяется по формуле (частота x разрядность / 8) x множитель, где 8 переводит биты в байты, множитель 2 для GDDR3, 4 для GDDR5 [10] . Скорость памяти (memory speed) также обозначают в битах в секунду (Gbps, Гбит/с) показывая скорость одной линии (пина) в чипе. Например, на видеокарте 8 чипов памяти, в одном чипе GDDR5 32 линии на 8 Gbps каждая, тогда 8x32x8 даст общую пропускную способность в 2048 Гбит/с или 256 ГБайт/с [11] .

Видеопамять используется для временного хранения, помимо непосредственно буфера изображения, и другие: текстуры, шейдеры, полигональные сетки, вершинные буферы, Z-буфер (удалённость элементов изображения в 3D-графике), и тому подобные данные графической подсистемы (за исключением, по большей части данных Video BIOS, внутренней памяти графического процессора и т. п.) и коды. При этом в видеопамяти может содержаться как непосредственно растровый образ изображения (экранный кадр), так и отдельные фрагменты как в растровой (текстуры), так и в векторной (многоугольники, в частности треугольники) формах. Программы для мониторинга, например RivaTuner и MSI AfterBurner, могут показывать объём используемой видеопамяти, Intel VTune отслеживает использование GPU пропускной способности памяти на чтение и запись. Программы-просмотрщики ( VRAM Viewer ) позволяют определять точное местоположение, просматривать и сохранять графические элементы из видеопамяти, например в эмуляторах.

Чтобы уменьшить объём используемой VRAM, разработчики приложений могут выбрать как текстуры хранятся в VRAM. Кроме 32-битного описания пиксела в RGBA8, применяются 16- (RGB5_A1, RGBA4) и 8- битные (RGBA2) описания или сжатия (например, для S3TC есть аппаратная поддержка). Урезанные форматы файлов ухудшают качество, а при сжатии появляются артефакты. Спрайты плотно упаковываются в текстурный атлас (задача об упаковке в контейнеры). Несколько текстур представляется как одна текстура с палитрой. При использовании ресурсоёмких настроек или ошибках в играх иногда возникает ошибка «ran out of video memory» [12] . DirectDraw   (англ.) русск. позволял разработчикам приложений прямой доступ к VRAM.

Процессор осуществляет запись по необходимости, а монитор обращается к ней непрерывно [8] . При обновлении буфера в моменты, когда предыдущее изображение отрисовано на дисплее не до конца или при использовании видеопамяти больше чем физически доступно [13] , появляется артефакт разрыва изображения [en] ( tearing , stuttering ) [14] . Для более равномерного обновления буфера используют вертикальную синхронизацию [14] .

Технологии [ править | править код ]

Унифицированная архитектура памяти en:Unified Memory Architecture ( UMA ) использует часть оперативной памяти как видеопамять. Под этим названием в разное время появлялись решения разных разработчиков. В технологии AGP-текстурирования графический процессор мог обращаться, помимо собственной памяти видеокарты, к файлам в оперативной памяти. В решениях Intel для встроенной графики объём видеопамяти выделяется динамически [15] [16] (Intel Dynamic video memory technology, DVMT) до половины [17] системной памяти или меньше [18] , а UEFI позволяет настраивать максимальный размер видеопамяти и апертуру [19] . В решениях Nvidia и Apple графическая и системная память используют общее адресное пространство [20] . В 2004 году ATI и Nvidia использовали HyperMemory и TurboCache [en] для удешевления видеокарт.

Технологии Microsoft DirectStorage API и RTX IO позволяют загружать данные из NVMe SSD напрямую в VRAM без использования CPU и системной памяти. [21]

В технологии объединения карт Nvidia SLI объём VRAM не удваивался, так как данные дублировались между VRAM двух карт. В начале, карта с большим объёмом подстраивалась под карту с меньшим и избыток объёма не использовался. С 100.xx версии драйверов в SLI объединялись только карты с совпадающим объёмом памяти.

Разгон [ править | править код ]

Разгон VRAM возможен через изменение параметров в BIOS видеокарты [22] или используя специальные утилиты настройки видеокарты. Некоторые производители разрабатывают такие утилиты для собственных видеокарт, предоставляя возможность как ручного, так и автоматического разгона основанного на алгоритмах разработчика. Настройки VRAM позволяют кастомизировать тактовые частоты памяти и напряжения, а также тайминги для уменьшения задержек. [23] В кастомизированных режимах работы ей требуется адекватный контроль и отвод тепла. В некоторых чипах GDDR встроены датчики температуры для защитных механизмов ( downclocking ). Micron для GDDR5, GDDR5X и GDDR6 указывает maximum junction temperature в 100°С. [24] [25]

История [ править | править код ]

В 1970-х в видеопамяти располагались данные текстового режима. После удешевления чипов памяти стало возможным хранить в видеопамяти графику в пикселях. В 80-90-х объём размещаемой на графических адаптерах VRAM быстро рос.

В 1981 году MDA имел 4 КБ VRAM и CGA — 16 КБ, Intel iSBX 275 в 1983 — 32 КБ, ATI Graphics Solution Rev 3 [en] в 1986 — 64 КБ, VGA в 1986—256 КБ, NV1 в 1995 — 2 МБ, RIVA 128 в 1997 — 4 МБ, RIVA TNT [en] в 1998 — 16 МБ, GeForce 256 в 1999 — 32 МБ. К концу 2000-х объём достиг 2 ГБ. В 2000 видеокарты в основном содержали 64 МБ (Radeon 7500 — 128 МБ), 2001—256 МБ, 2005—512 (GeForce 6600), 2007—1024 МБ (GeForce 8600 GT), 2008—2048 МБ (Radeon HD 4870). К 2015 объём достиг 8 ГБ. В 2011 — 3072 МБ (GeForce GT 440), 2012 — 4096 МБ (GeForce GTX 670), 2013 — 6144 МБ (GeForce GTX Titan), 2014 — 8192 МБ (Radeon R9 290X). Хотя в 2015 году вышла топовая модель видеокарты с 12 ГБ VRAM (GeForce Titan X), в 2018 — 24 ГБ (Titan RTX) и 32ГБ (Titan V CEO), к 2020 году в большинстве выпускаемых видеокарт предлагалось 2-8 ГБ VRAM.

В профессиональных вариантах видеокарт обычно добавляется больший объём видеопамяти. В 1980-х у IBM Professional Graphics Controller было 320 КБ из 40 чипов DRAM по 64 КБ. В 2020 у Quadro RTX 8000 было 48 ГБ, а с объединением карт через NVLink расширялось до 96 ГБ.

Типы видеопамяти [26] : FPM DRAM (1990), VRAM, WRAM (1995), EDO DRAM (1995), SDRAM, MDRAM, SGRAM, DDR2 SDRAM, [27] RDRAM, DRAM, CDRAM, Burst EDO, 3D RAM, Embedded RAM, FeRAM, DRDRAM, DDR SDRAM (DDR), ESDRAM, FCRAM [en] , MRAM [28] , GDDR (2000), GDDR2 (2003), GDDR3 (2004), GDDR4 (2006), GDDR5 (2008) [29] [30] , GDDR6 (2017), HBM (2013), HBM2 (2016). Типы VRAM, WRAM — двухпортовая DRAM (двухпортовое видео-ОЗУ) позволяющая одновременно выполнять запись и чтение данных [4] [7] [27] .

Для совместимости с 32-битными ОС [31] объём VRAM, напрямую доступной CPU через PCI, был ограничен 256 Мбайтами. В 2008 году в стандарт PCI Express 3.0 была добавлена технология Resizable BAR, которая обеспечивает доступ ко всему объёму видеопамяти. [32] [33] В AMD технология называлась Smart Access Memory (SAM).

При изготовлении видеокарт уже достаточно давно используется память GDDR3. На смену ей пришла GDDR4, которая имеет более высокую пропускную способность, чем GDDR3; однако GDDR4 не получила широкого распространения вследствие плохого соотношения «Цена-производительность» и ограниченно использовалась лишь в некоторых видеокартах верхнего ценового сегмента (например Radeon X1950XTX, HD 2900 XT, HD3870). Далее появилась память GDDR5, которая по состоянию на 2012 год является наиболее массовой, GDDR3 используется в бюджетном сегменте. В 2018 году в топовых видеокартах устанавливается память типа HBM и HBM2, GDDR5X и GDDR6. По статистике Steam в 2018 году 2GB VRAM было у 32 % их игроков, 4GB — 19 % и 1GB — 17 % [34] . В системных требованиях к играм часто указывают необходимый объём VRAM для разных уровней настроек [35] .

Объём памяти большего количества современных видеокарт варьируется от 256 МБ (например, AMD Radeon HD 4350) [36] до 48 ГБ (например, NVIDIA Quadro RTX 8000) [37] . Поскольку доступ к видеопамяти GPU и другими электронным компонентами должен обеспечивать желаемую высокую производительность всей графической подсистемы в целом, используются специализированные высокоскоростные типы памяти, такие, как SGRAM, двухпортовые (англ.  dual-port ) VRAM, WRAM, другие. Приблизительно с 2003 года видеопамять, как правило, базировалась на основе DDR технологии памяти SDRAM, с удвоенной эффективной частотой (передача данных синхронизируется не только по нарастающему фронту тактового сигнала, но и ниспадающему). И в дальнейшем DDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5 и на момент 2016 года [38] GDDR5X. С выходом серии высокопроизводительных видеокарт AMD Fury совместно с уже устоявшейся на рынке памятью GDDR начала использоваться память нового типа HBM, предлагая значительно большую пропускную способность и упрощение самой платы видеокарты, за счёт отсутствия необходимости разводки и распайки чипов памяти. Пиковая скорость передачи данных (пропускная способность) памяти современных видеокарт достигает 480 ГБ/с для типа памяти GDDR5X (например, у NVIDIA TITAN X Pascal [39] ) и 672 ГБ/с для типа памяти GDDR6 (например, у TITAN RTX [40] ).

Устройство [ править | править код ]

Видеопамять располагается на видеоадаптере или выделяется как часть от оперативной памяти [41] . Как правило, чипы оперативной памяти современной видеокарты припаяны прямо к текстолиту печатной платы, в отличие от съёмных модулей системной памяти, которые вставляются в стандартизированные разъёмы ранних видеоадаптеров.

Отдельная видеокарта с собственной памятью. Данные копируются через шину PCI Express

Объём памяти видеокарты или почему 4 Гб – это не «победа»

Объем видеопамяти – суммарная емкость памяти видеокарты, которая хранит изображение для вывода на монитор. Не всегда большой объем видеокарты говорит о ее высокой производительности. Это лишь маркетинговый ход, поэтому нужно обращать внимание и на другие важные характеристики (тип памяти, разрядность шины и тд) при выборе видеокарты.

Функция видеопамять не отличается от «обычной» памяти, которую использует ваш ПК. Она встроен в видеокарту и использует более быстрые типы оперативной памяти, такие как GDDR5, GDDR5X, HBM2 и GDDR6.

Что такое видеопамять

Вероятно, вы знаете, что за рендеринг любого изображения в компьютере отвечает графический чип – например, он просчитывает взаимодействие объектов в игре.

Промежуточные данные, которые затем выводятся на монитор, хранятся как раз в видеопамяти. Связаны эти блоки между собой, шиной данных (подробнее о том, что это такое, ее разрядности и влиянии на работу устройства, вы можете почитать здесь).

В современных графических ускорителях сейчас используется память GDDR5 (за исключением бюджетных моделей, некоторые из которых все еще работают на DDR3). По сути, это обычная оперативная память, которая есть в любом ПК.

Но в отличие от оперативки, плата видеопамяти впаяна наглухо, поэтому заменить ее, не раскурочив видеокарту, нет совершенно никакой возможности).

Зачем реализовано такое решение? Не в целях «защиты от дурака», как, вероятно, вы могли подумать. Сделано это для того, чтобы пользователь, которому уже не хватает видеопамяти для запуска какой-нибудь новинки игропрома, не докупил по дешевке дополнительный модуль памяти, а покупал новую навороченную видеокарту.

Хотя, если вы не верите в теорию заговора, можете проигнорировать мое мнение.

Параметры экрана

Первый способ проверить интересующие характеристики – с помощью свойств монитора. В Виндовс 7 для этого нужно кликнуть правой кнопкой мыши по рабочему столу и в контекстном меню выбрать «Разрешение экрана».

Перейдите по ссылке «Дополнительные параметры». В крайней левой вкладке «Адаптер» указано, сколько графической памяти доступно и сколько используется в данный момент.

В Windows 10 кликните правой кнопкой мыши по рабочему столу и выберите «Параметры экрана». Внизу раздела «Экран» есть ссылка «Дополнительные параметры». В следующем окне нас интересует ссылка «Свойства графического адаптера». В открывшемся окне будут указаны те же свойства, которые описаны выше.

Больше – лучше, или нет?

Предметом сравнительной фаллометрии рядовых юзеров часто выступает объем видеопамяти. Случилось это с подачи маркетологов – втюхивая новый продукт, они прожужжат вам все уши по этому поводу.

Более продвинутые юзеры, особенно геймеры, которым приходится, жертвуя личным временем, предаваться любимому хобби, обращают внимание, в первую очередь, на частоту памяти (ну и, естественно на частоту ядра).

Почему так? Не так важно, сколько данных может запомнить видеокарта – если она работает медленно, даже разгон не всегда поможет существенно увеличить производительность в играх.

Параметры графического адаптера и взаимосвязь его элементов

Среди людей, которые с компьютером «на Вы», одним из предметом сравнительной фаллометрии является объем видеопамяти на компьютере. Не хочу некого обидеть, но подход это совершенно ламерский.

Гарантирую, что GTX 1060 с 3 Гб видеопамяти намного лучше тянет игры, чем GTX 1050 Ti с 4 Гб. Все дело в характеристиках, в которых начинающий пользвоатель не считает нужным разобраться.

Итак, из чего состоят видеоадаптер:

• Графический процессор, или GPU.

Его мощность, то есть частота, а также количество ядер CUDA, определяет, насколько быстро он будет рендерить графику и, в конечном итоге, какими будут FPS и качество прорисовок в играх. Самый важный компонент, вокруг которого «танцуют» инженеры, подбирая прочие компоненты при проектировании новой модели.

• Видеопамять, или GDDR.

Хранит все промежуточные данные, которые обрабатывает GPU. От ее скорости зависит, насколько быстро информация будет записана и прочитана графическим процессором. Объем определяет, сколько данных поместится одновременно.

• Шина данных.

Канал, по которому память и графический чип обмениваются информацией. От его ширины, или так называемой разрядности, в целом зависит эффективность работы компонентов. При прочих неплохих характеристиках, но узком канале, графика будет ненавязчиво лагать.

Прочие компоненты, такие как внешнее питание и система охлаждения, упоминать не буду, так как к рассматриваемой теме они не относятся.

Сколько нужно видеопамяти

Не буду углубляться, как сильно изменились видеоигры за последние 5 лет – если вы «в теме», то и сами все прекрасно видите. Такое качество графики требует мощной видеокарты – если вы, конечно, хотите играть на приемлемых настройках, при этом не страдая от «слайдшоу» во время просадки FPS.

Однако качество графики – не единственная проблема, с которой сталкиваются современные геймеры. В игропроме хорошим тоном стало делать игры с открытым бесшовным миром (если жанр подразумевает такую «фичу» – например, РПГ или шутер).

Игра, в которой пользователю придется постоянно ждать загрузки локаций, имеет высокий шанс стать провальной.

Чтобы запомнить все (или хотя бы ближайшие) объекты такого игрового мира, требуется солидный объем видеопамяти. Для современных игр нормой стал показатель от 3 Гб.

Не хочу вас расстраивать, но это только сегодня пока так – уже через пару лет топовые видеокарты может и не будут тянуть новинки на ультра-настройках. А вы как думали?

Увы, большинство разработчиков нацелены на массового потребителя, поэтому акцент они делают на YOBA-играх, где в угоду «графонию» можно пожертвовать остальными составляющими – сюжетом, продуманным ЛОРом, необычными квестами, которые отличаются от привычных «убить всех».

Объем видеопамяти «для чайников»

Тщательный подбор видеокарты необходим геймерам или определенного вида специалистам. Но как увеличить объем видеопамяти рядовому пользователю, чтобы не вникать слишком глубоко в эту тему? Ведь совершенно нет необходимости приобретать флагманские решения для бытовых задач – достаточно недорогих, но вполне хороших моделей.

Какой объем видеопамяти необходим для хранения изображения? Рассчитать этот параметр несложно даже рядовому пользователю, который далек от математики или IT. Для начала определите требуемый объем видеопамяти для графического режима. Вычислить минимальный объем можно, умножив ширину изображения на его длину (имеется в виду разрешающая способность диагонали) и на битовое изображение.

Например, если параметры монитора 1920 х 1080, а наиболее распространенное качество цветопередачи — 32 бита, то для вывода одного кадра потребуется: 1920 х 1080 х 32 = 8,3 Мб. В целом необходимый объем видеопамяти зависит от рода деятельности пользователя.

Для игры на нескольких экранах одновременно необходима качественная графика, и стоит разбираться в параметрах видеокарт подробнее. Рекомендуется отдать предпочтение тем продуктам, которые имеют объем видеопамяти свыше 4 Гб. А если компьютер используется для «бытовых» целей — офисной работы, учёбы, просмотра фильмов, простых игр, — то оптимальный объем составляет 1-2 Гб.

Какие выводы мы можем сделать

Чуть не забыл, не нужно размышлять, как использовать всю видеопамять – в играх она задействуется автоматически, даже если система отображает, что доступно меньше.

Исходя из вышесказанного, при выборе видеокарты я советую, в первую очередь, ориентироваться на частоту памяти, игнорируя объем, если бюджет на апгрейд ограничен.

А в качестве возможной покупки, могу порекомендовать MSI GeForce GTX 1060 GAMING X 6G – доступный по цене девайс с объемом видеопямяти 6 Гб и очень неплохими прочими характеристиками. Также советую почитать статью «Выбираем процессор для игрового системного блока».

А на этом у меня все. До следующих встреч на страницах моего блога. Не забываем подписываться на новостную рассылку и делиться публикациями в социальных сетях!

С уважением к вам, автор блога Андреев Андрей.

Больше – лучше?

Многие люди ошибочно думают, что больший объем видеопамяти всегда дает прибавку в производительности и именно от него зависит быстродействие системы.

Вынуждены вас огорчить, но это не так. В производительности большую роль играет производительность самого чипа. Так старая топовая видеокарта с маленьким объемом видеопамяти может быть значительно быстрее в играх, чем более новая карта бюджетного уровня с большим объемом видеопамяти. Например, GT 9800 при своих 512 Мб видеопамяти была быстрее, чем GTS 240 с ее 1024 Мб.

Несомненно, подсистема памяти в видеокарте важна. Но преимущества от ее объема будут лишь в том случае, когда этого объема раньше не хватало. То есть в операциях, не требующих большого объема видеопамяти никаких преимуществ вы не заметите.

Тип видеопамяти:

В современных видеокартах используется тип памяти GDDR5, до этого были соответственно GDDR4, GDDR3, GDDR2. Как вы уже заметили, названия типов видеопамяти очень схожи с названия типов оперативной памяти (DDR2, DDR3), к ним лишь добавилась буква “G” (GDDR5 – Graphics Double Data Rate 5). Но если названия похожи, то структура и функциональность значительно различается. Стоит понимать, что оперативную память типа DDR3 по структуре и функциональным возможностям нельзя приравнивать к GDDR3, её скорее можно поставить в одну нишу с GDDR5 (и то частично)

Так что же мне выбрать?

Для того чтобы определить количество необходимой видеопамяти, надо сначала определиться с вашими потребностями и бюджетом.

Надо отметить, что встроенная в процессор графика использует общую оперативную память.
Вспомогательная таблица для выбора объема видеопамяти

* означает, что у таких решений обычно фиксированный объем видеопамяти, а у профессиональных видеокарт вообще нет версий от других производителей. Также надо отметить, что эта таблица не подходит к новым чипам Fiji от AMD (R9 Fury, R9 Nano), така как в них используется HBM память первого поколения, объем которой не может превышать 4 ГБ, зато очень высокая пропускная способность.

Если хотите побольше узнать про NVIDIA Quadro и AMD FirePro, то можете перейти по соответствующим ссылкам.

Пропускная способность шины памяти:

Пропускная способность шины памяти определяет количество передаваемых данных в единицу времени. Она определяется разрядностью шины и тактовой частотой работы памяти.

Соответственно, чем больше будет разрядность, тем эффективней будет работа всей видеосистемы. В современных видеокартах разрядность шины колеблется от 64 бит (для офисных компьютеров) до 768 бит (для геймерских систем и оверклокинга). Ну а частота памяти современных видеокарт превышает отметку в 1300 МГц.

Пропускная способность шины памяти = тактовая частота памяти х разрядность шины. Давайте посчитаем пропускную способность шины памяти, к примеру, для видеокарты AMD Radeon HD 7970 . Частота памяти данного девайса = 1375 МГц, но так как тип памяти GDDR5, то мы умножаем реальную частоту на 4 и получаем эффективную частоту 5500 МГц. Разрядность шины памяти составляет 384 бита (48 байт). Нехитрыми вычислениями находим: 5500 х 48 = 264 Гбайт/c. Вот мы и нашли пропускную способность шины памяти, которая для данной модели составляет 264 Гбайт/c. Отмечу, что это одна из топовых видеокарт данной линейки и стоит она не дешёво, поэтому не пугайтесь, если показатели вашей видеокарты, более старой версии, смотрятся «блекло» на фоне этих результатов.

Видеопамять и её характеристики

Так как видеокарта является, по сути, «компьютером в компьютере», то у неё естественно имеется и своя видеопамять, которая является одной из её основных составляющих.

Для чего же нужна видеопамять? Задача видеопамяти довольно логично вытекает из её названия – запоминать видеоданные. Видеопамять играет роль некого кадрового буфера, в который направляются видеоданные, для дальнейшего считывания и обработки их графическим процессором , также здесь хранятся текстуры .

Рис. Видеопамять GDDR5

Если по своему назначению видеопамять напоминает оперативную память , то логично, что и параметры (характеристики) у них будут весьма схожи. Основными характеристиками здесь будет пропускная способность шины памяти, тип видеопамяти, объём видеопамяти и латентность. Теперь пройдёмся более подробно по каждому из пунктов характеристик:

1. Пропускная способность шины памяти:

Пропускная способность шины памяти определяет количество передаваемых данных в единицу времени. Она определяется разрядностью шины и тактовой частотой работы памяти.

Соответственно, чем больше будет разрядность, тем эффективней будет работа всей видеосистемы. В современных видеокартах разрядность шины колеблется от 64 бит (для офисных компьютеров) до 768 бит (для геймерских систем и оверклокинга). Ну а частота памяти современных видеокарт превышает отметку в 1300 МГц.

Пропускная способность шины памяти = тактовая частота памяти х разрядность шины. Давайте посчитаем пропускную способность шины памяти , к примеру, для видеокарты AMD Radeon HD 7970 . Частота памяти данного девайса = 1375 МГц, но так как тип памяти GDDR5 , то мы умножаем реальную частоту на 4 и получаем эффективную частоту 5500 МГц. Разрядность шины памяти составляет 384 бита (48 байт). Нехитрыми вычислениями находим: 5500 х 48 = 264 Гбайт/c. Вот мы и нашли пропускную способность шины памяти, которая для данной модели составляет 264 Гбайт/c. Отмечу, что это одна из топовых видеокарт данной линейки и стоит она не дешёво, поэтому не пугайтесь, если показатели вашей видеокарты, более старой версии, смотрятся «блекло» на фоне этих результатов.

Рис. Видеокарта AMD Radeon HD 7970

2. Тип видеопамяти:

В современных видеокартах используется тип памяти GDDR5, до этого были соответственно GDDR4, GDDR3, GDDR2. Как вы уже заметили, названия типов видеопамяти очень схожи с названия типов оперативной памяти (DDR2, DDR3), к ним лишь добавилась буква “G” (GDDR5 – Graphics Double Data Rate 5). Но если названия похожи, то структура и функциональность значительно различается. Стоит понимать, что оперативную память типа DDR3 по структуре и функциональным возможностям нельзя приравнивать к GDDR3, её скорее можно поставить в одну нишу с GDDR5 (и то частично)

3. Объём видеопамяти:

Как говорится: «Памяти много не бывает». Да действительно, если объём видеопамяти будет составлять 128 Мбайт, то графический процессор будет простаивать в ожидании новой «порции» данных, поэтому если вы желаете комфортно играть в новые и требовательные к ресурсам компьютера игры, то при покупке видеокарты, вам следует обращать взор на модели с объёмом памяти 1Гбайт и более. При этом не следует забывать и о разрядности шины , а также о частоте памяти. Ведь с разрядностью шины 64 бита, 1 Гбайт объема видеопамяти огромной «радости» не принесут – скорее разочарование :). Поэтому не стоит «клевать» на дешёвые и «объёмные» решения на рынке видеокарт , а стоит соблюдать баланс между всеми характеристиками для того чтобы добиться максимальной эффективности за оптимальную цену.

4. Латентность:

Латентность – это время выборки данных из памяти, чем меньше данный параметр, тем лучше, так как не будут наблюдаться значительные задержки при обращении к памяти. У современных видеокарт латентность схем памяти составляет менее 1-2 нс.

Вот мы и ознакомились с основными параметрами (характеристиками) видеокарт. Цена видеокарты может колебаться в различных пределах в зависимости от характеристик.
Всего наилучшего!

Какие характеристики видеокарты влияют на ее производительность?

Понимание возможных различий графических ядер видеокарт необходимо для того, чтоб осуществить правильное их дальнейшее сравнение в будущем. Важный параметр графического ядра — это тактовая частота графического чипа. Чем выше тактовая частота графического ядра, тем больше операций он может выполнить за единицу времени. Казалось бы, чего тут сравнивать — чем выше тактовая частота, тем выше производительность. К сожалению, это далеко не так. Многое еще зависит от того, как графическое ядро выполняет те или иные операции, и какое время они занимают. К примеру, видеокарты AMD Radeon HD 6770 выполняли одну из операций прорисовки изображения за три такта, а новые видеокарты AMD Radeon HD 7770 выполняют ее за один такт. Следовательно, чтоб обеспечить сопоставимый уровень производительности двух видеокарт, необходимо либо установить в три раза меньшую рабочую частота на видеокарте AMD Radeon HD 7770, либо значительно повысить частоту работы видеокарты AMD Radeon HD 6770. Из приведенного примера следует, что паритет производительности по данной задаче будет достигнут лишь в том случае, если разогнать видеокарту AMD Radeon HD 6770 до трех гигагерц, что в принципе невозможно. Именно данная невозможность заставляет производителей видеокарт кардинально перерабатывать ядра своих решений из поколения в поколение. Когда-то эти доработки оказываются значительными, а когда-то «косметическими».

Суть всего сказанного заключается в том, что имеет сравнивать тактовую частоту двух видеокарт только в том случае, если они относятся к одному поколению, а лучше являются модификацией одной и той же модели. К примеру, видеокарта AMD Radeon HD 7770 работающая при частоте ядра 1000 Мгц будет всегда более производительной, чем решение AMD Radeon HD 7750 работающее на частоте ядра 1000 Мгц, так как оно имеет меньшее количество вычислительных блоков. А вот если сравнить решения AMD Radeon HD 7770 с рабочей частотой ядра 1000 Мгц и решение MSI Radeon HD 7770 OC, то последнее окажется более производительным, так как оно имеет рабочую частоту ядра 1020 Мгц.

Последний пример является ярким доказательством манипуляции рынком компанией MSI. Она выпустила видеокарту MSI Radeon HD 7770 OC, которая имеет маркировку OC, что пользователями расшифровывается как Overclocked, то есть разогнанное решение. При этом оно имеет мизерный разгон, который кое-как достигает двух процентов в относительном исчислении. При этом производитель требует доплаты на уровне 10-20 долларов. Естественно, не стоит вестись на подобные уловки производителей, так как 2-5% разгон под силу практически каждой современной видеокарте. На рынке не встречается решений, которые вообще не могут никак разогнаться, как правило, это лишь дешевая продукция от китайских no-name производителей.

Вторым ключевым методом манипуляции сознанием пользователя является удвоение, а то и утроение количества видеопамяти на графическом решении. Многие опрометчиво считают, что чем больше видеопамяти на борту, тем выше производительность. Как правило, это не так. Для понимания необходимого объема видеопамяти для той или другой видеокарты следует взглянуть на официальные версии видеокарт. Если производитель распаивает 1 Гб видеопамяти или 3 Гб, значит именно столько готов использовать графический чип. Распайка соответственно двух или шести гигабайт видеопамяти приведет лишь к тому, что большая часть памяти никогда не будет использована, но у вас повышается риск получения более низкого разгонного потенциала видеокарты, так как появления в большем объеме памяти всегда больше, чем в меньшем.

Также следует сравнивать «качество видеопамяти«. Особенно тщательно данный параметр следует проверять, если вам предлагаются две видеокарты с разным объемом видеопамяти по одной и той же цене. Следует понимать, что чудес не бывает — экономия не падает с небес. Как правило, производители обманывают пользователей распайкой 2 Гб памяти типа GDDR3 вместо 1 Гб памяти GDDR5, или 2 Гб видеопамяти типа DDR2 вместо 1 Гб видеопамяти типа GDDR3. Следует понимать, что видеокарта с более быстрой видеокартой будет всегда быстрее, чем видеокарта с более медленной видеопамятью, несмотря на ее объем.

Приведем наглядный пример сегодняшнего дня. В прайс-листе одного крупного магазина компьютерной техники мы можем наблюдать:

— видеокарта Gigabyte GV-N84STC-1GI, 8400GS, 1024МБ, GDDR2, Retail предлагается за 1080 рублей;
— видеокарта Zotac ZT-84GEM2M-HSL, 8400GS, 512МБ, GDDR3, Retail оценена в 1100 рублей.

Многие пользователи совершают критическую ошибку приобретая первую видеокарту, не обращая внимание на вторую. Да, первая имеет более богатую комплектацию, да, Gigabyte пользуется доверием в нашей стране, да графические чипы одинаковые — GeForce 8400GS, да, видеокарта от Gigabyte имеет 1 гигабайт видеопамяти и предлагается по меньшей стоимости, но это не значит что необходимо приобретать именно ее. Данные видеокарты имеют узкую шину обмена данными — всего 64 бита, то есть для компенсации данного узкого места необходимо использовать быструю видеопамять, в данном случае, это будет память GDDR3, а не GDDR2.

Данный пример ярко демонстрирует маркетинговые хитрости производителей видеокарт.

Вот мы и дошли до другого ключевого фактора производительности видеокарты — шина обмена данными. Шина обмена данными располагается между графическим чипом и чипами видеопамяти, организовывая передачу данных между ними. Чем шире данная шина, тем к большим ячейкам видеопамяти за единицу времени может получить доступ графическое ядро. Получение широкой шины обмена данными требует значительного увеличения стоимости видеокарты, так как для этого необходимо использовать дополнительные контроллеры шины и распаивать отдельные чипы видеопамяти на плате.

Тем не менее, не всегда ширина шины оказывается объективным показателем уровня производительности видеокарты. Приведем яркий пример. Новые видеокарты AMD Radeon HD 7770 имеют узкую шину обмена данными — 128 бит, а видеокарты NVIDIA GeForce GTX 560 показывают практически аналогичную производительность, но имеют 256 битную шину обмена данными. При этом компания AMD компенсировала узость шины новой архитектурой обработки данных и увеличением рабочей частоты видеопамяти до 1125 Мгц, вместо 1002 Мгц у решений от NVIDIA. Большая производительность чипов видеопамяти позволяет с лихвой компенсировать узость шины обмена данными.

Другим важным параметром видеокарт становятся тайминги работы с видеопамятью. Как правило, тайминги учитываются лишь для оперативной памяти, а тайминги видеопамяти напрочь забываются. Многие могут отметить, что одни и те же чипы видеопамяти могут показывать различный разгонный потенциал на разных сериях видеокарт. Обычно это связано с установкой различных таймингов или задержек доступов к ячейкам памяти. Тайминги видеопамяти становятся особенно важными в том случае, если при разгоне частотный потенциал оказывается не высоким. Увеличение одного из параметров позволяет значительно увеличить разгонный потенциал, что позволяет компенсировать увеличение задержки. Как правило, снижать установленные тайминги видеопамяти не имеет смысла, так как снижение рабочих частот не компенсируется увеличением скорости доступа к ячейкам памяти.

Пожалуй, все перечисленное подробно описывает архитектуру современных видеокарт. Для более легкого понимания следует считать, что любая видеокарта это соединенные в едино процессор, материнская плата и память. Просто на персональном компьютере данные компоненты можно разделить, а на видеокарте все соединено в едино. Данное единство не позволяет выполнить какую-либо модификацию в будущем, поэтому покупать графическое решение необходимо с умом.