Відмінності між версіями «Відмінності графічних процесорів+характеристики»

Поточна версія на 18:09, 17 січня 2012

Графічний процесор (англ. Graphics Proccesing Unit, GPU) — окремий пристрій персонального комп'ютера або ігрової приставки, виконує графічний рендеринг. Сучасні графічні процесори дуже ефективно обробляють і зображують комп'ютерну графіку, завдяки спеціалізованій конвеєрній архітектурі вони набагато ефективніші в обробці графічної інформації, ніж типовий центральний процесор.

Графічний процесор в сучасних відеоадаптерах використовується в якості прискорювача тривимірної графіки, але в деяких випадках його можна використовувати і для обрахунків (GPGPU). Обрахунковими особливостями в порівнянні із CPU є архітектура, максимально націлена на збільшення швидкості обчислень текстур та складних графічних об'єктів та обмежений список команд.

Характеристики У більшості сучасних компютерів застосовуються відеоадаптори з графічним режимом SVGA. Важливими параметрами є ємність відеопамяті (16, 32, 64 Мбайт і вище) та підтримувана частота регенерації зображення (70 - 85 Гц). Нове покоління відеоадапторів для роботи з тривимірною графікою називають графічними прискорювачами.

Сучасні графічні процесори

Графічні процесори NVIDIA лінійки NV4x

Флагманською моделлю лінійки NV4x є чип NV40, що побачило світло у квітні 2004 року. Він проводиться по добре відпрацьованому, але стрімко застаріваючому 1300нм техпроцессу на заводах IBM, його 222 мільйона транзисторів споживають до 120 Ватів енергії, тому "силових" можливостей штатного інтерфейсу AGP 8x уже катастрофічно не вистачає й на відеокартах, виготовлених на базі NV40, звичайно встановлюють по два (!) додаткових рознімання харчування. Та й система охолодження всієї цієї "грубки" повинна бути не самої слабкої. Поряд з NV40, випускається і його PCI ExpressиМодифікація NV45, уся відмінність якої від базової моделі, полягає в інтегрованому в корпус чипа AGP-PCI-E мосту HSI. У виробничій лінійці NVIDIA зустрічається ще й чип NV48, який відрізняється від базового NV40 тільки тим, що випускається на фабриках TSMC. Таким чином, NVIDIA цілком і повністю відмовилася від послуг IBM в області виготовлення чипів, і повернулася до свого старого й, очевидно, більш прийнятному, чому IBM, технологічному партнерові.

256 бітний чотириканальний (організація 64х4) інтерфейс пам'яті NV40 забезпечує підключення до 1 Гбайта пам'яті будь-якого типу - як звичайної DDR1/DDR2, так і спеціально розробленої для використання у відеообладнаннях GDDR3. Що стосується архітектурних особливостей NV40, то варто відзначити, що він став першим графічним процесором, можливості якого повністю відповідають вимогам Directx 9.0з, іншими словами, його обчислювальні можливості дозволяють виконувати шейдеры версії SM (Shader Model) 3.0. Високу продуктивність забезпечують 6 верхових і 16 пиксельных конвеєрів . Одночасно можуть працювати або два шейдерных блоку, або текстурний і один із шейдерных блоків. Таким чином, NV40 дозволяє виконати за такт до 16 текстурних операцій або 32 операцій із глибиною й буфером шаблонів, забезпечуючи анізотропну фільтрацію зі співвідношенням сторін до 16:1 включно.

Графічні процесори NVIDIA лінійки G7x

Середина літа 2005 року стала новою віхою в історії компанії NVIDIA - був випущений графічний процесор нового покоління G70. Але, незважаючи нову кодову назву чипа, його архітектуру не можна вважати принципово нової - він є черговим етапом еволюції добре знайомій усім нам архітектури сімейства NV4x.

Основним нововведенням G70, що базується на всі тому ж наборі шейдеров Shader Model 3.0, стало збільшення до 24 числа злегка поліпшених, у порівнянні з NV4x, пиксельных процесорів, а верхових - до 8, обсяг адресуемой пам'яті типу GDDR3 може досягати 1 Гбайт. Крім того, була здійснена оптимізація харчування й енергоспоживання, завдяки чому типове споживання відеокарти Geforce 7800 GTX не перевищує 110 Ват, тобто залишилося на рівні Geforce 6800 Ultra, незважаючи на 30% збільшення числа транзисторів. В G70 з'явилася апаратна підтримка ряду потенційних "хітів" найближчого майбутнього: відтворення відео у форматі HDTV, а також підтримка важливих спеціальних можливостей графічної драйверной моделі Windows Vista. Крім High-End відеокарти Geforce 7800 GTX (430/1200 Мгц), процесор G70 установлюється й у його ледве більш скромному побратимові - Geforce 7800 GT, що відрізняються від GTX не тільки зниженими ( до 400/1000 Мгц) частотами, але й урізаним числом конвеєрів (20 пиксельных і 7 верхових) рендеринга, що забезпечує йому місце десь посередине між Geforce 7800 GTX і Geforce 6800 Ultra.

Розжарення конкурентної боротьби між компаніями ATI і NVIDIA ( а саме вони відіграють роль "законодавців моди" на ринку графічних процесорів) і, відповідно, темпи розвитку галузі надзвичайно високі: нове покоління графічних адаптерів поміняє попереднє в середньому - раз у півтора року. Тому багато з тих, хто не має можливості регулярно відслідковувати події, що відбуваються в цей час на ринку комп'ютерної графіки, упевнені, що там панує самий справжній хаос, і розібратися в ситуації "простому смертному" ніяк не можливо. Почасти вони праві: сьогодні в магазинах можна зустріти більш сотні різних реалізацій відеокарт, отриманих шляхом самих вигадливих комбінацій, самих різних типів графічних чипів і відеопам'яті, їх робочих частот і розрядності шин.

Графічний процесор здійснює ряд графічних примітивних операції таким чином, щоб зробити їх запуск набагато швидше, ніж промальовування їх на екрані прямо з центрального процесора. Найбільш поширеними операціями для ранньої 2D-графіки були операції пересилання блоків зображення (об'єднуються кілька моделей використання растрових операндів), які, як правило виконують спеціальні апаратні компоненти, які називають "бліттерами", і операції для малювання прямокутників, трикутників, кіл і дуг.

Розробники чипів ANTIC та CTIA впровадили апаратне керування змішаних графічного та текстового режимів, позиціювання спрайту та його відображення (апаратна форма бліттінгу), а також інші ефекти на сімействі 8-бітних комп'ютерів Atari. У чипах ANTIC був відокремлений процесор для промальовування (в програмованій формі) тексту та графічних даних на відеовихід. Розробник чипу ANTIC, Jay Miner, потім розробляв графічний чип для Commodore Amiga. Commodore Amiga був першим масовим комп'ютером, в якому був наявний бліттер у відеоапаратній складовій. Це була одна з перших графічних карток, IBM 8514, яка стала першим стандартом графічних відеокарт, і яка була здатна до обробки деяких примітивних 2D-функцій на апаратному рівні.