Что такое видеокарта, что делает и какие есть типы

Видеокарта — это компонент, без которой компьютеры не могут полноценно работать. Сегодня мы подробнее рассмотрим, что такое видеокарта, каково её применение, как она устроена и различается между конкретными типами.

Современные компьютеры — это сложные машины, основанные на множестве компонентов, которые должны правильно работать вместе, чтобы вся система могла функционировать так, как должна. Однако, современные персональные компьютеры или ноутбуки не имеют ничего общего с конструкциями, которые были у нас всего несколько десятилетий назад — в этом отношении технологическое развиваются быстро.

В настоящее время одним из важнейших элементов любого устройства такого типа, являются видеокарты, которые способны отвечать за гораздо больше процессов, чем просто отображение изображений. В этом руководстве мы подробнее рассмотрим, что такое видеокарта, на каких принципах работы она основана и каковы её наиболее важные области применения.

Что такое видеокарта

Видеокарта является одним из наиболее важных компонентов компьютеров.

Конечно, самая важная её функция — генерировать изображения и затем отображать их на мониторе, но это не единственная её задача. Технически видеокарта может частично напоминать процессор. Однако, хотя в более общем плане она работает, и обрабатывая все системные процессы, видеокарта оперирует только данными, которые затем попадают на наш экран.

Какие задачи выполняет видеокарта

Графические карты помогают правильно отображать изображения: чем мощнее карта, тем эффективнее выполняются все вычисления.

Этот компонент полезен во многих приложениях, для которых мы используем наши компьютеры каждый день. О чем следует упомянуть в первую очередь?

Игры

Видеокарты чаще всего ассоциируются у нас с компьютерными играми. Чем лучше видеокарта и сам процессор, тем лучшего качества изображения мы сможем добиться в конкретной игре.

Кроме того, лучшие видеокарты, например, от производителей, как Nvidia или AMD, поддерживают специальные режимы, обеспечивающие большую графическую реалистичность, например, благодаря трассировке лучей.

Рендеринг 3D-графики

Трёхмерная графика представляет собой серьёзную проблему для компьютеров, особенно если картинка должна быть динамичной.

Однако мощная видеокарта способна легко управлять огромным объёмом данных и отображать все переменные в режиме реального времени, что значительно ускоряет время рендеринга и минимизирует риск зависания программы во время такого процесса.

Редактирование видео

Очень похожая ситуация возникает в случае редактирования видеофайлов.

Видеокарта – это то, на что следует обращать особое внимание при выборе компьютера или ноутбука для таких задач. Опять же, речь идёт о создании изображений и обработке большого количества данных, с которыми блестяще справляются лишь самые лучшие видеокарты.

Машинное обучение

Машинное обучение становится всё более распространённым методом разработки искусственных интеллект.

Оно наблюдает закономерности и обрабатывает их, делая выводы и совершенствуясь от одного подхода к другому. Чтобы машинное обучение работало бесперебойно, вам нужен мощный процессор, который будет поддерживать эти процессы, а также видеокарта, которая сможет создать подходящую среду для ИИ.

Криптовалюты, блокчейн и майнинг

Почему в контексте майнинга криптовалюты, так много говорят о процессе уничтожения видеокарт?

Что же, видеокарты используются в этом процессе по простой причине. Для майнинга криптовалюты необходимо создавать блоки подключения — это расширяет возможности криптосети, а полученные криптовалюты являются вознаграждением. Видеокарта, а точнее графический процессор, в этом отношении намного лучше централного процессора, поэтому для майнинга и используются его возможности.

GPU и видеокарта — это одно и то же

Многие люди используют фразы «видеокарта» и «графический процессор» как синонимы. Однако, это ошибка.

Графический процессор — это процессор, способный выполнять многозадачность и обрабатывать большое количество данных. Он состоит из многих тысяч маленьких ядер. Однако это лишь один из элементов видеокарты, например, вместе с собственной оперативной памятью, 3D-ускорителем или преобразователем.

Что может нам дать быстрый и эффективный графический процессор? Прежде всего, более эффективную обработку данных и генерацию изображения, которое мы потом сможем увидеть на мониторе. Но для этого нужны другие элементы привязки видеокарты — сам графический процессор толком ничего сделать не может.

VRAM видеокарты — что это такое

VRAM — это кэш видеокарты, который работает отдельно от оперативной памяти всего компьютера.

В них выполняются все вычисления графического процессора. Чем больше объём VRAM (Video RAM), тем быстрее и точнее процессы.

Шина данных видеокарты

Обсуждая характеристики видеокарт, мы не можем обойти вниманием проблем связанных с шиной данных.

Шина данных видеокарты — это часть коммуникационной шины, которая отвечает за передачу данных между VRAM и графическим процессором (GPU). Чем больше число бит и больше её ширина, тем быстрее могут передаваться данные, и тем эффективнее становится видеокарта.

Как это выглядит на практике? Шина данных, работающая в 256-битном формате, может передавать данные по со скоростью 256 бит за такт. Чем мощнее шина, тем больше данных можно передать из VRAM на графический процессор и наоборот.

Ширина шины, выраженная в битах, не всегда говорит нам о том, лучше ли данная видеокарта. Однако, если нам удастся найти правильный баланс между шиной данных, графическим процессором и видеопамятью, мы сможем получить действительно хороший компонент!

Типы видеокарт

На рынке можно найти видеокарты двух типов — интегрированные и выделенные, последние чаще продаются в магазинах электроники. Но в чём разница?

Встроенная видеокарта

Встроенная видеокарта, как следует из названия, представляет собой компонент, полностью интегрированный с процессором и разделяющий с ним оперативную память.

Она определённо стоит дешевле дискретной видеокарты, но нетрудно догадаться, что производительность такой системы значительно ниже. Но, если мы сосредоточены на работе в Интернете или в офисе, этого будет достаточно.

Выделенная видеокарта

Выделенная видеокарта — это элемент, независимый от центрального процессора, который использует собственную вычислительную память — уже упомянутую VRAM.

Это позволяет добиться гораздо большей эффективности и скорости работы, но, конечно, они гораздо более дорогое и менее энергоэффективные. Особенно это большая проблема для ноутбуков с выделенными видеокартами — срок службы их батарей, к сожалению, невелик.

Что такое eGPU

Некоторым людям нравится использовать такое решение, как eGPU.

eCPU — это внешняя видеокарта, имеющая форму небольшой станции, подключаемой с помощью кабеля USB или Thunderbolt. Такое решение часто используют владельцы ноутбуков, которые ежедневно пользуются старыми видеокартами или их интегрированными вариантами. Дома мы можем подключить eGPU к ноутбуку и получить значительный прирост производительности, а затем отключить его, чтобы продлить срок службы батареи.

Эталонная или референсная видеокарта – Что это значит

В мире видеокарт часто можно услышать такие термины, как референсная и нереференсная видеокарта.

Референсная видеокарта — это компонент, созданный непосредственно производителем, например Nvidia или AMD. Поэтому нетрудно догадаться, что эталонная видеокарта — это продукт, созданный для того, чтобы его можно было вывести на рынок как можно быстрее.

Так что же такое нереференсная видеокарта? Это системы, выпускаемые другими производителями на основе эталонных разновидностей. Они часто имеют разное охлаждение, подсветку или другие дополнительные функции, а также больше возможностей модификации, например «разгон». С другой стороны, они дороже и не так универсальны с точки зрения совместимости.