Przeznaczenie, cena, wydajność
Prezentujemy pierwszy w cyklu poradnik dla kupującego. Jako pierwsze na celownik trafiają karty graficzne. Postaramy się odpowiedzieć na szereg pytań-wątpliwości, które pojawiają się w trakcie zakupu i mamy nadzieje że po lekturze z pewnością będzie Tobie łatwiej. Czy dużo łatwiej?
Komponentem mającym duży wpływ na wydajność komputera jest karta graficzna. Jej głównym zadaniem jest nie tylko wyświetlanie obrazu na ekranie monitora, ale także generowanie wirtualnych światów w środowisku przestrzennym (3D) oraz sprzętowe wspomaganie wideo w formatach MPEG2 (DVD), oraz MPEG4-HD (Blue-Ray).
Decyzję o zakupie danego modelu karty graficznej można podejmować według trzech głównych kryteriów:
wydajność ("moc" procesora grafiki),
przeznaczenie,
opłacalność (cena)
Podział
kart ze względu na przeznaczenie opiera się pośrednio także na
kryterium wydajności. Dobierając produkt pod takim kątem, warto
sobie zadać pytanie do czego będziemy daną kartę wykorzystywać i
czy warto będzie dopłacać do produktów, które w typowych
zadaniach (do których z reguły wykorzystujemy komputer np:
aplikacje biurowe, surfowanie po internecie, odtwarzanie filmów
DVD/BR/DivX), reprezentują niemalże identyczny poziom.
Według
tego kryterium, czyli w zależności od zakładanego przeznaczenia,
dosyć łatwo możemy wydzielić optymalne konstrukcje skierowane do
specyficznych zadań:
biuro -
gdzie wystarczająco dobrze sprawdzą się rozwiązania
zintegrowane,
-
np. intel GMA, VIA Unichrome, SiS Mirage; głównie ze względu na
koszty
multimedia -
stosunkowo wydajne rozwiązania zintegrowane,
-
oparte o chipsety AMD 780G/790GX – Radeon HD3200/HD3300,
-
chipsety nvidii – GeForce 8200/9300;
-
niskobudżetowe dyskretne karty graficzne Radeon HD3450/4350 czy
GeForce 8400/9400
rozrywka,
gry -
tzw. „mainstream” obydwu głównych producentów
–
wszelkie mocniejsze wersje kart Radeon oraz GeForce
profesjonalne -
wspierające pracę półprofesjonalnych bądź profesjonalnych
studiów graficznych,
-
np. serie ATi FireGL/FirePro czy nVIDIA Quadro
Taki podstawowy podział daje nam częściowo odpowiedź na pytanie, które z tych rozwiązań spełni nasze oczekiwania i w co nie warto będzie lokować swoich oszczędności - ze względu na znacznie wyższą cenę.
Aby ułatwić wybór kart wg tego podziału, co dwa, trzy miesiące w postaci artykułu TOP-10 kart graficznych, wydzielamy kilka segmentów oraz konkretnych modeli, które w danym przedziale charakteryzują się największą opłacalnością. Warto więc, co jakiś czas, zajrzeć do zawartych tam wskazówek.
Kolejny
podział dotyczący prezentowanej wydajności, opiera się już o
testy mierzące prędkość renderowania scen 3D, a więc tym co nas
najbardziej interesuje – o wydajność w grach.
Najprościej
i najszybciej można będzie podzielić karty przy pomocy programów
badających ich wydajność „syntetyczną”. Na tym polu doskonale
sprawdzą się aplikacje Futuremark'a, a więc 3dmark'06 oraz 3dmark
Vantage. Niestety, jako że mamy do czynienia z aplikacjami
syntetycznymi, to kryterium także nie będzie pozbawione
wad.
Przykład
– niektóre, budżetowe karty obsługujące API DirectX10. Pomimo
iż będą zdolne do zwrócenia wyniku pod wymagającym Vantage'm
(Windows Vista / DirectX10), nie koniecznie będą szybsze od
starszych modeli wspierających „jedynie” DirectX9c. Wyjaśnienie
– starsze karty, niezależnie od swojej wydajności, nie są w
stanie odpalić tego benchmarka, ze względu na brak wspomnianego
wsparcia dla DX10.
Warto więc także przyjrzeć się oferowanej wydajności pod kątem zwracania wyników z programu w wersji '06. Podział w dalszym ciągu będzie jednak bardzo powierzchowny. Założone przeznaczenie, bazujące na prezentowanej wydajności, zakłada przecież wykorzystanie kart w popularnych grach. Przed zakupem sprawdźmy zatem co dana karta w realnych tytułach ma nam do zaoferowania i pod takim kątem dokonujmy wyboru.
Zarówno w naszym serwisie, jak i w całej sieci można znaleźć niemal niezliczoną ilość testów kart graficznych. Jeżeli tylko możemy i czas nam na to pozwala, opierajmy się na takich pomiarach. W perspektywie zaoszczędzi to nie tylko przypadkowych rozczarowań, ale również pomoże wybrać optymalny produkt, odpowiadający naszym potrzebom.
Karty graficzne z najniższego segmentu, to najtańsze, często określane mianem „biurowych”. Podstawową funkcją takich kart jest jedynie wyświetlanie grafiki na ekranie monitora, oferując do codziennej pracy wystarczającą wydajność (strony www, aplikacje biurowe, aplikacje do nauki, itp)
Karty z tego segmentu to z reguły rozwiązania zintegrowane. Integracja rdzenia graficznego polega na umieszczeniu go w chipsecie płyty głównej. To pozwala znacznie obniżyć koszt komputera. Komputer biurowy nie wymaga zewnętrznej karty graficznej. Jej rolę przejmuje tu odpowiednia płyta główna.
przykładowe płyty ze zintegrowaną grafiką
Asus
P5KPL-CM |
Gigabyte
GA-EG31M-S2 |
|
Gigabyte
GA-MA74GM-S2H |
Asus
P5N73-AM |
Gigabyte
GA-73PVM-S2 |
Asus
P5N-EM |
Gigabyte
GA-EG41MF-S2H |
|
Inwestując w konstrukcję dedykowaną do pracy biurowej decydujemy się na rozwiązanie tanie, oszczędne i ciche, ale jednocześnie nie posiadające wystarczającej wydajności do uruchomienia bardziej złożonych gier 3D.
To rozwiązania, które są w stanie poradzić sobie z płynnym odtwarzaniem materiału wideo wysokiej rozdzielczości (HD). Takie karty zaoferuje nam zarówno firma Intel (seria GMA-X), nVIDIA (seria GeForce 8200/9300) oraz ATi/AMD (seria Radeon HD3200/3300).
przykładowe płyty ze zintegrowaną grafiką
Asus
P5Q-EM |
Gigabyte
GA-EG45M-DS2H |
Asus
M3N78-VM |
Asus
M4A78-E |
Asus
P5N7A-VM |
Te karty to także konstrukcje zintegrowane, posiadające w odróżnieniu od tańszych „grafik biurowych” mocniejsze rdzenie graficzne. Możemy oprócz aplikacji biurowych wykorzystać je do pracy przy przetwarzaniu wideo (instalując płytę główną z taką zintegrowaną grafiką np. w komputerze typu Media Center), czy zagrać w mniej wymagające gry (niski poziom detali, niska rozdzielczość).
Karty z tego segmentu to także urządzenia dodatkowe, a więc wpinane w odpowiednie złącze na płycie głównej. Dzisiejszy standard to szyna PCI-Express x16. Na płycie głównej jest to najdłuższe ze złącz.
Przykładowe
karty dodatkowe z tego segmentu to Radeony HD3450 / 4350 oraz GeForce
8400 / 9400.
Warto
zwrócić uwagę na budowę karty, ponieważ w
niektórych bardzo
małych zestawach Media Center będziemy
w stanie umieścić jedynie takie, które posiadają budowę
niskoprofilową (low profile). W komputerach typu desktop
wykorzystuje się karty o pełnym profilu.
przykładowe karty o niskim profilu
|
|
Karta przeznaczona do multimediów powinna mieć złącze HDMI. Pozwoli to nam podpiąć znacznie większe spektrum wyświetlaczy włącznie z plazmą i telewizorami HDTV.
Karty przeznaczone do zestawów Media Center, dzięki mniejszej złożoności rdzenia graficznego, mogą zadowolić się pasywnym chłodzeniem (radiator bez wentylatora). Aby niepotrzebnie nie podnosić hałasu komputera, zwróćmy uwagę czy karta dysponujepasywnym chłodzeniem.
przykładowe karty graficzne z pasywnym chłodzeniem
|
Optymalnym rozwiązaniem w przypadku pecetowego gamingu jest system Windows Vista (wkrótce Windows 7) obsługujący najnowsze standardy API DirectX 10 oraz 10.1.
Karta z segmentu średniego powinna spełniać wymagania gier, aby można było zagrać w nowe gry z zadowalającą płynnością. Średni segment rynku grafik to jednak pewien kompromis. Nie uda nam się na nich zagrać w wysokich detalach przy rozdzielczości HD. Karty tego typu powinny wystarczać do przyjemnej zabawy przy średnich lub wysokich detalach w rozdzielczościach typowych dla monitorów 17” i 19”, a więc 1024x768 oraz1280x1024.
W tym segmencie to rozwiązania wyposażone w przynajmniej 512MB pamięci typu GDDR3. Mogą to być zarówno Radeony HD3850 / HD4670, jak i GeForce'y serii 9600.
przykładowe modele kart
Radeon
4670 Asus |
||
|
Wybór układu graficznego to tylko jeden z dylematów na jakie można napotkać. Kolejnym może być zdecydowanie się na konkretną markę karty, które różnią się jakością wykonania, budową systemu chłodzenia, czy dołączonym wyposażeniem.
Jeżeli zależy nam na ciszy, sięgajmy po konstrukcje o chłodzeniu pasywnym (w tym segmencie także znajdziemy takie karty).
przykładowe karty graficzne z pasywnym chłodzeniem
Wybierając konstrukcję z chłodzeniem aktywnym (moduł chłodzenia z wentylatorem) upewnijmy się aby w obydwu trybach pracy (2D/3D), była ona stosunkowo cicha. Warto zwrócić uwagę nie tylko na generowanie hałasu przez zastosowane chłodzenie, ale również temperatury podczas pracy.
Te karty pozwalają na naprawdę dobrą zabawę w grach 3D, oferując dobrą wydajność za rozsądne pieniądze. Karty z tego segmentu są również najchętniej wybieranymi dla domowego centrum rozrywki. Przykładowymi kartami które można tu polecić będą GeForce'y 9800GT lub GeForce GTS 250 (czyli to samo co 9800GTX+, tylko z nową nalepką) oraz Radeony HD4830 / 4850.
przykładowe modele kart
Radeon
4850 HIS |
Na kartach z tego przedziału zagramy już przy wysokim poziomie detali w rozdzielczości nawet 1650x1080, a więc na monitorach o przekątnych 20 i 22”. Optymalna wydajność tych kart polega na dobrze zbalansowanym współczynniku cena – wydajność oraz właściwej płynności w grach obsługujących API DirectX10.
Są także zestawy dwóch kart łączonych ze sobą na odpowiedniej do tego celu płycie głównej. Płyta taka powinna posiadać przynajmniej dwa złącza PCI-E x16 oraz chipset obsługujący komunikację pomiędzy kartami. W przypadku kart nvidii taki tryb pracy nazywany jest SLi (Scalable Link Interconnect), w przypadku ATi - CrossFire.
Aby wykorzystać nominalną rozdzielczość monitora lub telewizora HD (1920x1200) należy wybrać bardzo wydajną kartę.
Polecamy dużą ilość zamontowanej pamięci. W przypadku kart nVidii będzie to przynajmniej896MB, a w przypadku ATi – 1GB. W zależności od wymagań możemy zdecydować się na karty tańsze z mniejszą ilością jednostek wykonawczych oraz o obniżonym taktowaniu (np. GeForce GTX260 czy Radeon HD4870), lub też konstrukcje droższe o znacznie wyższej wydajności – np. GeForce GTX275/285 lub Radeon HD4890.
przykładowe modele kart
Radeon
4870 Asus |
||
Radeon
4890 Asus |
W rozdzielczości HD kartom tym nie oprze się dziś żadna nowoczesna gra, choć oczywiście zdarzają się wyjątki (np: bardzo wymagający silnik Cryteka). Jeżeli więc chcemy aby gry takie jak Crysis, Crysis Warhead czy Far Cry 2, działały bardzo żwawo w API DirectX10, pozostają nam do wyboru konstrukcje dwu- procesorowe, które określa się mianem kart dla entuzjastów.
To najdroższe rozwiązania dostępne na rynku. Dwuukładowe konstrukcje GeForce GTX295 z pamięcią GDDR3 o pojemności 1792MB oraz Radeon HD4870X2 z modułami GDDR5 o łącznej pojemności 2GB.
przykładowe modele kart
Oprócz wersji referencyjnych na rynku występują także konstrukcje skierowane do bardziej zaawansowanych użytkowników, przystosowane do chłodzenia cieczą. Karty te sprawdzą się znakomicie w rozdzielczościach 1920x1200 i wyższych.
przykładowe modele kart przystosowane do chłodzenia wodą
|
||
|
|
|
W przypadku bardzo wymagających gier i rozdzielczości 2560x1600, warto zastanowić się nad spięciem dwóch jednakowych kart w tryb multi-GPU (a więc SLi, bądź CrossFire - w zależności od producenta chipu). Ze względu na koszty takiej multi- procesorowej platformy, nie będą to rozwiązania skierowane do przeciętnego użytkownika, a jedynie dla świadomych korzyści entuzjastów, którzy wiedzą doskonale jak takie urządzenia można będzie optymalnie wykorzystać.
W większości przypadków istnieje zależność pomiędzy wydajnością karty, a nominalną rozdzielczością panelu LCD. Dobierając kartę do danego typu monitora, zwróćmy uwagę na wydajność interesującej nas karty w rozdzielczości „natywnej” monitora. Unikniemy w ten sposób drobnej, ale jednak zauważalnej utraty jakości (ostrości) w generowanej grafice 3D – skalowanie obrazu przez panel.
Przykład: jeśli dysponujemy monitorem LCD o rozdzielczości 1680x1050, powinniśmy wybrać kartę graficzna, która oferuję dobrą wydajność w tej rozdzielczości. Przeskalowanie obrazu w dół np: do 1280x1024, często powoduje stratę w jakości obrazu.
W sprzedaży znajdziemy bardzo dużo różnorodnych produktów, które pomimo tego samego układu będą różnić się częstotliwościami taktowania, pojemnością pamięci RAM, systemem chłodzenia, czy podatnością i możliwościami do dalszego podkręcania (tzw. overclocking).
Marka producenta ma dziś znaczenie, ale w pierwszej kolejności zwracajmy więc uwagę na typ układu jaki znajduje się na interesującej nas karcie, a następnie na ilość oraz rodzaj zamontowanej pamięci.
Przed zakupem warto sprawdzić jakimi kostkami pamięci dysponuje karta - DDR2, GDDR3, GDDR5, oraz jaką szerokość ma szyna danych do pamięci – 128-bit, 256-bit, 512-bit
Dobrym źródłem przydatnym do porównań będzie nasz komparator - Zestawienie GPU. Dzięki zawartej tu bazie danych łatwo można ocenić jak dalece parametry danego produktu odbiegają od modelu referencyjnego, w którym taktowania oraz typ i rodzaj pamięci zostały dobrane dla danego układu w sposób optymalny.
Wydajność pamięci na karcie graficznej zależy od szerokości szyny danych, taktowania, jak i jej opóźnień. Wpływa to bezpośrednio na parametr zwany przepustowością. Generalna zasada jest taka, że im wyższy numerek przy oznaczeniu typu kostek (np. GDDR3, GDDR5), tym kości dysponują wyższą przepustowością.
|
Niemal wszystkie sprzedawane karty graficzne są w stanie obsłużyć funkcje wchodzące w skład bibliotek multimedialnych DirectX (DX) w wersji 10-tej. Pierwsza odsłona tych bibliotek zadebiutowała wraz z pojawieniem się na rynku systemu Windows Vista. Kolejna (10.1) po wydaniu zbioru poprawek Service Pack 1. Korzystając z Windows XP możliwości tych kart są ograniczone do środowiska DirectX9c, co bezpośrednio przekłada się na mniej efektowne środowisko 3D, ale też na wyższą wydajność w tym trybie.
Karty obsługujące wyższą specyfikację DX posiadają zgodność z bibliotekami o niższym oznaczeniu (np. DX8.1, DX9c). Należy jednak uważać na najsłabsze karty z segmentów budżetowych albowiem ich wydajność i tak nie pozwoli na uaktywnienie bardziej zaawansowanych efektów dostępnych spod API DX10 – brak płynności w generowaniu grafiki. W przypadku takich kart, zgodność ze specyfikacją DX10 ma znaczenie jedynie marketingowe.
Często
zdarza się że po złożeniu komputera opartego o zintegrowaną
grafikę w systemie znika nam część pamięci operacyjnej RAM. Np.
zamiast 2GB (2048MB) pamięci, dostępne dla aplikacji pozostaje
1792MB.
Karty
zintegrowane w większości przypadków nie posiadają własnej
pamięci graficznej, a jedynie „pożyczają” tę pamięć od
płyty głównej. Przydzielaniem specjalnej przestrzeni na potrzeby
grafiki zajmuje się BIOS płyty. W ustawienia te możemy więc
ingerować przydzielając taką wartość na jakiej nam akurat
zależy. Ogólnie przyjętą zasadą jest, aby ustawienie to, w
stosunku do pojemności pamięci operacyjnej, wynosiło 1 do 8. Mając
więc 2GB pamięci zainstalowanej na płycie, na potrzeby karty
przeznaczmy 256MB; mając 1GB przeznaczmy 128MB, itd.
Istnieją jednak „integry” które posiadają własną dedykowaną pamięć (w zależności od płyty) – np. Radeon HD3300 posiadający własny SidePort o pojemności 32, 64 bądź 128MB.
Dzisiejsze karty podłącza się do płyty poprzez szeregowe złącze PCI-Expresswykorzystujące 16 linii komunikacyjnych (x16). Obecnie panującym standardem jest PCI-E w wersji 2.0. Dysponując jednak starszą kartą ze złączem PCI-E 1.0 (np. GeForce 8800GTX), bez problemu osadzimy ją na płycie która posiada nowocześniejszy standard 2.0 – obydwa typy złącz są ze sobą zgodne mechanicznie oraz elektrycznie.
Powyższy przykład dotyczy także sytuacji odwrotnej, a więc karty w standardzie PCI-E 2.0 oraz płyty ze złączem v1.0. Różnica przepustowości portów w tych standardach, tylko w niewielkim stopniu przekłada się na wydajność karty graficznej. Dla mocniejszych konstrukcji (segmenty wysoki w górę), szybsza i nowocześniejsza szyna wydaje się już nieodzowna.
Bardzo stare dziś płyty korzystające z graficznego portu AGP nie będą w stanie obsłużyć nowoczesnych kart (fizycznie inne złącze), dlatego przed zakupem danej karty upewnijmy się czy posiadany komputer dysponuje odpowiednim złączem w standardzie PCI-Express.
Oto
najistotniejsze pojęcia związane z kartami graficznymi, które
warto przejrzeć przed zakupem sprzętu:
Karty
PCI (czasami
z języka angielskiego nazywane 'dyskretnymi') – to wszelkie karty
„zewnętrzne”, nie integrowane na płycie głównej, posiadające
stosowne złącze za pomocą którego podepniemy je do płyt
głównych. Nazwa "karty dyskretne" pochodzi od określenia
pojedynczych elementów elektronicznych montowanych na płycie PCB
(takich jak kondensatory, rezystory, tranzystory, cewki, czy
diody).
Karty
zintegrowane –
karty integrowane w chipsecie centralnym płyty głównej. Dzisiejsze
popularne „integry” cechują się z reguły niewielką
wydajnością 3D, posiadając przy tym wystarczający potencjał do
wyświetlania obrazu 2D, włącznie z obsługą wymagających trybów
wideo. Najpopularniejsze obecnie karty zintegrowane oferuje intel
(seria GMA X), nvidia - GeForce 8200/8300, a także ATi/AMD
780G/790GX, które wyposażono w całkiem niezłe jak na chipset NB
Radeony HD3200/3300.
PCB (Printed
Circuit Board) – płytka karty stosowana jako podstawa do montażu
i połączeń elementów elektronicznych. Wykorzystywane w kartach i
płytach głównych PCB, to stosunkowo skomplikowane płytki
wielowarstwowe, których koszt produkcji zależy pośrednio od ilości
tych warstw. Najnowsze akceleratory posiadają PCB złożone z kilku
do kilkunastu warstw sygnałowych. Obecnie do montażu podzespołów
elektronicznych stosuje się metodę SMT (Surface Mount Technology),
a więc tzw. montaż powierzchniowy.
GPU (Graphics
Processing Unit) – to potoczna nazwa procesora graficznego,
będącego sercem każdej karty. Pojęcie GPU pojawiło się wraz z
premierą układów GeForce wspierających obliczenia T&L
(Transform & Lightning), odciążając tym samym w znacznym
stopniu procesor centralny od większości wymaganych do
wyrenderowania sceny obliczeń.
W odróżnieniu od układów
sprzed kilku lat (stosunkowo sztywna architektura potokowa),
dzisiejsze GPU posiadają już bardziej programowalną architekturę,
których elastyczność zastosowań zaczyna zagrażać jednostkom
centralnym CPU (możliwość przetwarzania wątkowego – Compute
Mode).
API (Application
Programming Interface) – inaczej interfejs programowania aplikacji,
umożliwiający komunikację sterownika urządzenia z systemem
operacyjnym. Najpopularniejsze biblioteki API używane do komunikacji
aplikacji ze sterownikami kart graficznych to DirectX oraz
OpenGL.
DirectX –
najpopularniejsze biblioteki stosowane w systemach operacyjnych
Windows, wymagane przez dzisiejsze gry oraz aplikacje multimedialne.
Najczęściej wykorzystywane składowe tego API, to Direct3D (grafika
3D), DirectDraw (grafika 2D), DirectShow (wideo), DirectSound/Music
(dźwięk), DirectInput (urządzenia wskazujące i klawiatury) oraz
DirectPlay (sieć). Panującymi obecnie standardami są
biblioteki: DirectX
10/10.1 (możliwe
do wykorzystania jedynie na Windows Vista i
przyszłym Windows
7),
oraz DirectX9c w systemie Windows XP.
OpenGL (Open
Graphics Library) – otwarte API (odpowiednik Direct3D microsoftu)
wykorzystywane w grach oraz aplikacjach inżynierskich, w których
pracuje się na bryłach przestrzennych. Interfejs ten, w odróżnieniu
od DirectX nie jest tak popularny, ale też nie posiada ograniczeń
używania z jedynym systemem operacyjnym. Niegdyś obok porzuconego
już autorskiego GLide'a firmy 3dfx Interactive, chętniej
wykorzystywane w popularnych grach.
SM (Shader
Model) - obsługiwany przez kartę zestaw instrukcji możliwych do
wykonania na shaderach. Obecne na rynku karty, zgodne są z
modelem SM
4.0 (nVidia),
lub SM
4.1(ATi/S3).
Zbiór tych instrukcji określa także odpowiednią zgodność z API
DirectX. W przypadku SM4.0 będzie to zgodność z DirectX 10, a w
przypadku SM4.1 – z DirectX 10.1.
ROP (Raster
Operation Processor) - jednostki renderujące ROP,
przekształcające wygenerowany obraz 3D do postaci zdolnego do
wyświetlenia przez monitor obrazu dwuwymiarowego (2D).
RBE (Render
Back Ends) – jednostki występujące w najnowszych kartach ATi
serii HD, wykonujące te same zadania co ROP, posiadające jednak
nieco inną budowę oraz większą elastyczność w stosunku do
rozwiązań znanych z poprzednich serii kart, głównie w zakresie
programowalności przez sterowniki (np. filtry AA).
TMU (Texture
Mapping Unit) – jednostki zajmujące się przekształcaniem oraz
nakładaniem tekstur na wygenerowaną wcześniej siatkę złożoną z
poligonów. Dzisiejsze układy posiadają znacznie usprawnioną
architekturę, w której skład wchodzą osobne jednostki
odpowiedzialne za adresowanie tekstur - TA (Texture Adressing
[Unit]), oraz ich filtrację - TF (Texture Filtering
[Unit]).
Vertex
i Pixel Shader –
Popularnie nazywane jednostkami cieniowania wierzchołków (vertexes)
i pikseli (pixels). Są to programowalne jednostki, zajmujące się
mieszaniem kolorów sąsiednich pikseli (pixel shader) oraz operacji
na uprzednio utworzonych przez jednostkę geometryczną wierzchołkach
(tzw. cieniowanie). W rozwiązaniach z którymi mamy obecnie
styczność na rynku, obydwie jednostki zostały „zunifikowane” i
włączone do bardziej elastycznej architektury Unified
Shaders.
US (Unified
Shaders) – architektura nowoczesnych układów graficznych oparta o
zunifikowane shadery (Shader Model 4.0 lub wyżej). W jej skład
wchodzą pixel, vertex oraz geometry shader.
SP (Stream
Processors) – procesory strumieniowe, należące do architektury
Unified Shaders. W dzisiejszych układach występują pod postacią
bloków bądź klastrów pojedynczych jednostek procesorowych,
zdolnych nie tylko do przetwarzania grafiki, ale również
przetwarzania równoległego (parallel computing), do tej pory
możliwego do wykonania jedynie przez procesor
centralny.
RAMDAC (Random
Access Memory Digital to Analog Converter) – jednostka występująca
we wszystkich kartach graficznych, odpowiedzialna za konwersję
sygnału cyfrowego do postaci analogowej (konwerter D/A). Dzisiejsze
karty posiadają już nawet dwa RAMDAC'i, dzięki czemu są w stanie
obsłużyć dwa niezależne tory sygnału analogowego. Możliwości
każdego „ramdaka” będą ograniczane przez ilość pamięci
umieszczonej na karcie (tzw frambuffer – bufor ramki). Obecnie,
niemal każda dostępna karta posiada wystarczającą ilość
pamięci, aby wygenerować analogowy obraz w bardzo wysokiej
rozdzielczości przy odświeżaniu jakim obarczone są monitory o
największych przekątnych.
pamięć
podręczna cache (L1/L2)
– podobnie jak procesory, nowoczesne GPU posiadają w swojej
strukturze sporą ilość pamięci podręcznej (tzw. cache)
usprawniającej wymianę i podtrzymywanie aktualnie potrzebnych
danych przez konkretne jednostki. Powoduje to znaczne skrócenie
czasu oczekiwania na ich pobieranie z pamięci lokalnej karty, oraz
mniejsze „korki” na liniach komunikacyjnych wewnątrz
układu.
TDP (Thermal
Design Power) – parametr określający, oszacowaną na podstawie
wcześniejszych badań i pomiarów laboratoryjnych, maksymalną ilość
energii jaką jest w stanie pobrać procesor GPU, wraz ze stratami w
postaci generowanego przez taki układ ciepła. Oszacowane TDP wpływa
nie tylko na dobór odpowiedniego dla danego modelu systemu
chłodzenia (moduły radiatora wraz z wentylatorem), ale także
wymusza zastosowanie odpowiedniej staranności przy projektowaniu i
wdrażaniu sekcji zasilającej taki układ (wydolność, stabilność,
pośrednio także możliwości O/C).
UVD (Universal/Unified
Video Decoder) – jednostka sprzętowego wspomagania i
przekształcania strumieni wideo występująca w kartach Radeon serii
HD (za wyjątkiem kart z układem R600 - HD2900). Nowa rodzina HD4000
wprowadziła usprawnioną logikę UVD w wersji 2.0, z lepszym
wsparciem dla wideo kodowanego w standardach H.264 / VC-1,
umożliwiając jednoczesne wspomaganie dwóch niezależnych źródeł
(tzw. Dual Stream) na specjalnie przygotowanych płytach BlueRay
(oprócz dwóch niezależnych wyświetlaczy, kolejny strumień możemy
„dopalać” także w okienku materiału już sprzętowo
wspomaganego – wykorzystanie np. na potrzeby funkcji P-I-P
(Picture-In-Picture).
PureVideo –
technologia przetwarzania obrazu wideo firmy nvidia. Nowa odsłona
PureVideo HD znacznie usprawnia płynność i jakość obrazu przy
zmniejszeniu zużycia procesora centralnego do niezbędnego minimum.
Najnowsze karty z serii GeForce 8/9 czy GTX wspierają sprzętowo
takie popularne formaty jak H.264/AVC, WMV HD/VC1 (BlueRay, HDDVD),
oraz już niemal obowiązkowe MPEG2 (DVD) – a więc odwrotną
dyskretną transformatę kosinusową (iDCT) i kompensację ruchu
(Motion Compensation).
Avivo –
to konkurencyjne multimedialne rozwiązanie ATi/AMD bazujące na
wsparciu specjalizowanej jednostki UVD (Avivo HD). Dzięki
zastosowaniu oddzielnej logiki wspierającej wideo wysokiej
rozdzielczości, układy Radeon z serii HD2400-2600/ HD3000 oraz
HD4000 cechuje wysoka jakość obrazu finalnego, oraz znaczne
odciążenie CPU od obliczeń związanych z obróbką materiału
HD.
PhysX –
możliwy do wykorzystania w aplikacjach oraz grach model fizyki,
wspierany przez procesor CPU, karty GeForce od serii 8 po GTX200, a
także przejęte przez nvidię dedykowane (nierozwijane już) karty
firmy Ageia.
Havok (Havok
Game Dynamics) – konkurencyjny silnik fizyki, wykorzystywany w
wielu grach oraz aplikacjach 3D. Nowe układy ATi Radeon z serii
HD3000/4000, mają wspierać sprzętowo właśnie ten model kolizji
map. Obecnie przy obliczeniach, silnik Havoka wciąż posiłkuje się
jedynie procesorem centralnym.
AGP (Accelerated
Graphics Port) – wyparta już z rynku 32-bitowa magistrala
systemowa, łącząca kartę graficzną z mostkiem północnym (NB).
Tą samą nazwą określane jest także popularne złącze, przez
długi czas występujące na płytach głównych oraz kartach
graficznych. Ostatnia specyfikacja portu AGP x8 (v3.0) taktowana była
66MHz zegarem, charakteryzując się przepływnością na poziomie
2GB/s.
PCI
Express –
w przypadku tej magistrali, nie mamy do czynienia z typowym portem
graficznym, ale bardziej uniwersalnym rozwiązaniem, mającym
zastąpić ograniczoną przepustowością szynę PCI. PCI Express to
magistrala szeregowa, pozwalająca na przesył do 2,5GT/s
(gigatransferów na sekundę) w przypadku wersji złącza 1.0/1.1,
oraz do 5GT/s w przypadku złącza w wersji 2.0. Charakterystyka
szeregowej magistrali PCI Express pozwala wykorzystywać pojedyncze
linie komunikacyjne (lanes) osobno (x1), bądź w parach (x2 / x4 /
x8 /x16 / x32). Ze względu na duże wymagania portu graficznego
(przesył danych), karty graficzne korzystają aż z 16 linii PCI
Express; obecnie w standardzie 2.0.
Porównanie
kart ze złączem AGP x4/x8 (góra) oraz PCI Express x16 (dół)
D-sub – podstawowy, 15-pinowy port analogowy, dostępny w kartach graficznych od początku istnienia tego typu urządzeń. Stosowany oczywiście do podłączenia monitorów CRT (popularnych wyświetlaczy kineskopowych), a opcjonalnie również LCD (gdy nie ma możliwości użycia kabla DVI).
analogowe
złącze D-sub wymagane do podpięcia monitora CRT
S-video – analogowe wyjście telewizyjne, popularnie nazywane także TV-outem. Przy czym sama nazwa S-video określa standard złącza (ośmio pinowe okrągłe gniazdko). Część kart wyposażonych w zewnętrzny układ służący do „grabbingu” obrazu, potrafi przetwarzać do postaci cyfrowej obraz ze źródeł analogowych (np. kamer czy magnetowidów). Takie gniazdo będzie oznaczone jako TV-IN/OUT (wejście/wyjście).
najbardziej
rozpowszechniony na dzisiejszych kartach zestaw wyjść sygnałowych
2x DVI + S-video (TVout)
DVI – najczęściej spotykane w dzisiejszych kartach graficznych porty cyfrowo – analogowe (DVI-I), lub tylko cyfrowe (DVI-D) służące do podłączenia monitorów LCD (kablem DVI), bądź poprzez przejściówkę DVI do D-Sub także analogowych CRT. Opcja złącza DVI-D występuje najczęściej w monitorach, DVI-I znajduje natomiast zastosowanie w kartach graficznych – przede wszystkim ze względu na kompatybilność ze starszymi wyświetlaczami analogowymi. Nowe konstrukcje kart posiadają zestaw wyjść pozbawiony analogowego D-sub'a. Jeżeli zatem wciąż wykorzystujemy poczciwego CRT'ka, nie obędzie się bez wymaganej przejściówki DVI do D-Sub. Ten element stanowi dziś obowiązkowy dodatek wyposażenia niemal każdej sprzedawanej karty.
HDMI – multimedialne złącze stosowane nie tylko w kartach graficznych, ale również w nowoczesnych szerokokątnych monitorach (full HD, HD ready), telewizorach typu plasma oraz LCD. Jego popularność polega głównie na bezśrubkowym montażu, oraz szerokim wykorzystaniu w wielu urządzeniach codziennego użytku - nie mam tu oczywiście na myśli urządzeń AGD ;). Złącze podobnie jak DVI, z którym jest także kompatybilne elektrycznie, obsługuje zabezpieczenia „antypirackie” HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection), uniemożliwiające m.in. kopiowanie zawartości dysków w formacie Blue Ray – kodowanie materiału audio/video specjalnym algorytmem (przynajmniej w teorii).
wtyczka
w standardzie HDMI, w odróżnieniu od DisplayPort'u posiada dwa
wcięcia na krawędziach
gniazdo
spdif –
dodatkowe dwupinowe gniazdko dostępne w wielu nowych produktach
wyposażonych w układy nvidia. Złącze służy do podłączenia
cyfrowego, wielokanałowego dźwięku bezpośrednio z karty
dźwiękowej do portu HDMI, dzięki czemu będziemy w stanie przesłać
do wyświetlacza HD obraz oraz wielokanałowy dźwięk jednym
kablem.
DiplayPort –
cyfrowy port coraz częściej spotykany na kartach graficznych,
fizjonomią do złudzenia przypominający popularne HDMI. W
odróżnieniu od HDMI jednak, który powstał głównie z myślą o
zastosowaniach multimedialnych, jest to port typowo graficzny.
Maksymalna przepustowość magistrali DiplayPort'u wynosi 10,8Gb/s i
jest wyższa od HDMI o 0,6Gb/s. W miarę większego rozpowszechnienia
się tego standardu, tego typu złącza będą coraz częściej
umieszczane zarówno na kartach graficznych jak i w monitorach HD. Co
ważne licencja na stosowanie portów DP jest otwarta. Oznacza to, że
w odróżnieniu od HDMI, nie pobierane są żadne opłaty licencyjne.
Technika szyfrowania materiału HD (obraz i dźwięk) zgodna jest
także w wersją HDCP v1.3 i w przypadku Display Portu często
określana mianem DPCP.
DisplayPort
– wtyczka z charakterystycznym pojedynczym wcięciem oraz „nagie”
gniazdko w tym standardzie
ATi
FirePro V5700 – przykładowe rozmieszczenie DisplayPort'ów
SLi (Scalable
Link Interface) – technologia współbieżności dwóch, trzech lub
czterech układów graficznych nvidia. Nazwą tą określa się także
specjalne złącze krawędziowe umieszczone na płycie PCB karty,
służące do mostkowania ze sobą dwóch lub trzech „dżiforsów”
(Tri-SLi). Dzięki takiemu rozwiązaniu, w łatwy sposób podniesiemy
osiągi PC-ta w grach, pod warunkiem posiadania płyty głównej
wyposażonej w dwa lub trzy gniazda PCI-E 16x/8x. Wymagane płyty
obsługujące wystarczającą ilość linii PCI-E, powinny opierać
się o chipsety nvidia (od nForce4 SLi po nForce 790) lub intel X58.
SLi
– najczęściej spotykana konfiguracja dwóch pracujących ze sobą
kart (w tym przypadku GTX260)
CrossFire – Rozwiązanie współbieżności wielu układów graficznych konkurencyjnego ATi/AMD. Karty obsługujące CrossFire do optymalnej komunikacji między sobą również wykorzystują mostki łączące złącza krawędziowe obydwu płytek PCB. W tym przypadku wykorzystać możemy do czterech układów lub czterech kart (tzw CrossFireX). Chipsety oficjalnie wspierające nową, rozszerzoną wersję standardu (CrossFireX) to AMD 790X/790FX, a także intel iX38/iX48. Starsza wersja interfejsu pozwala na współpracę dwóch kart na chipsetach m.in. AMD 580X oraz intel i955X/i975X.
CrossFire
– opcja dwóch współpracujących kart graficznych Radeon (na
zdjęciu HD4670)
Jako,
że przy okazji testów kart graficznych prezentuje się oddzielnie
realną wydajność danego modelu w konkretnych tytułach, tym razem
skupimy się na określeniu wydajności przekrojowej. Choć taki
sposób prezentacji nie będzie do końca oddawał rzeczywistości w
każdej grze, pozwoli początkującym lub mniej zaawansowanym
użytkownikom łatwiej uszeregować karty względem siebie w nieco
bardziej przystępny sposób.
Na początek test z programu
3dmark'06 i alternatywna prezentacja wyników w postaci różnic
procentowych. Odniesieniem 100% wydajności (w tym przypadku jest to
karta którą chcielibyśmy wymienić na mocniejszy model), będzie
popularny do niedawna GeForce 8600GT.
Powyższy
wykres odnosi się do najchętniej przytaczanego testu oświetlenia
HDR (Shader Model 3.0), a więc syntetycznej wydajności w środowisku
DirectX9c. Test ten, jak wiele tego rodzaju syntetyków może być
jednak nieco mylący, albowiem opiera się głównie na obliczeniach
jednostek PS/US, nie zaciągając do zbyt intensywnej pracy takich
newralgicznych punktów układu jak chociażby teksturowanie.
Co
prawda efekt takich obliczeń jest stosunkowo prawidłowy
(rozgraniczenie segmentowe kart), jednak pozostawia nieco do życzenia
jeżeli chodzi o karty które w teorii prezentują zbliżony poziom.
Trudno przecież uwierzyć, aby w grach pisanych pod API DirectX,
Radeon HD2600XT posiadał lepsze możliwości od kart starszej
generacji, takich jak chociażby Radeon X1950Pro / GeForce 7950GT,
nie wspominając również o nowym Radeonie HD4650.
3dmark nie ułatwia nam jak widać dokładniejszej oceny. Przejdźmy zatem do oszacowania średniej wydajności dzisiejszych kart, zmierzonej w najpopularniejszych tytułach. Trzeba tu jednak zaznaczyć, iż taki podział również pozostawi nieco do życzenia (możliwość niedoszacowania kilku starszych modeli), jednak w momencie składania tych wykresów także i to brałem pod uwagę (starsze sterowniki, platforma testowa).
Zestawienie
tego typu nie przypadnie zapewne do gustu użytkownikom bardziej
zaawansowanym, ale też po prawdzie, nie jest ono do nich
skierowane.
Testy podzieliłem tu na trzy główne,
najczęściej obecnie wykorzystywane rozdzielczości, gdzie punktem
odniesienia (100%) były kolejno: GeForce 8600GT, GeForce 9600GT oraz
GeForce 8800/9800GT.
Wykresy interpretujemy w ten sam sposób, jak w przypadku pomiarów których wynik podaje się w klatkach na sekundę (tzw. średni fps). Dla odmiany prezentowane tu różnice, względem przyjętego z góry modelu karty (tzw. bazowej), wyrażone są w procentach.
Warto
zauważyć iż w przypadku najmocniejszych kart, obliczone różnice
będą mieć nieco mniejsze znaczenie, aniżeli w przypadku tych z
dołu tabeli – generowanie wyższego framerate'u, a co za tym idzie
efektywnie podobna grywalność. Samo określenie wzajemnych relacji
wydajności jednak nie wystarcza, dlatego na koniec przyjrzymy się
przekrojowej opłacalności.
Wracając do interpretacji
wyników można przyjąć, iż karta która posiada do 10% wyższą
wydajność, choć ogólnie rzecz ujmując będzie nieco szybsza, to
jak nie trudno się domyśleć (zastosowane uśrednienie), w
niektórych, wybranych tytułach może prezentować stosunkowo
porównywalny a nawet i nieco lepszy poziom.
Wniosek – raczej nie warto kupować karty, która od obecnie posiadanej będzie szybsza o zaledwie 10%. Odczuwalne wartości, wg. przyjętego tu kryterium to przynajmniej 20, a najlepiej 25-30%. W przypadku kart starszych generacji, oraz słabszych wersji dzisiejszych „grafik” (tzw. budżetówek), różnica wydajności pomiędzy nimi, a niewiele droższymi kartami niższej średniej półki (Radeon HD4670 / GeForce 9600) osiąga nawet powyżej 100%!
Jak łatwo sobie obliczyć, najtańsze karty które dziś „chwalą” się obsługą najnowszych standardów generowania obrazu, są praktycznie nieopłacalne jeżeli chodzi o komputerowy „gaming”. Co więcej, karty z najwyższej półki (a więc absolutny rynkowy top), także prezentują się na tym polu dosyć mizernie. Tutaj mamy jednak do czynienia z czynnikiem który jest chyba bardzo oczywisty – wysoką ceną.
Jak już wspomniałem, prezentowana wydajność jest tylko jedną ze stron medalu. Drugą, decydującą w głównej mierze o atrakcyjności danej karty będzie jej cena. Wzajemne zależności tych dwóch czynników, wykreują nam w mniej lub bardziej czytelny sposób, często przytaczany stosunek wydajność/cena.
Karty
z najwyższej półki prezentują najmniejszą opłacalność, na
którą w głównej mierze wpływ ma ich wysoka cena – z reguły
proporcjonalnie nie adekwatna do prezentowanej wydajności. Może to
być jednak nieco mylące, albowiem w bardzo wysokich
rozdzielczościach 1920x1200 i powyżej, karty te będą prezentować
się znacznie lepiej aniżeli te ze średniego segmentu cenowego.
Obliczona opłacalność będzie więc także bardzo umowna.
Prosty
przykład:
Karta
w interesujących nas ustawieniach generuje średnio 40 kl/s. Mając
do czynienie ze średnią wydajnością w przyjętym okresie
wykonywanego pomiaru, zdarzają się również częste spadki (w co
bardziej wymagających lokacjach), nawet do kilkunastu kl/s.
40
fps może nie spełnić w niektórych grach naszych oczekiwań.
Mówiąc krótko, grać się będzie mało komfortowo. Kolejna karta
z zestawienia, mocniejsza od poprzednika o 30%, będzie już
generować o 12kl/s więcej. Spadki framerate'u będą także niższe
o przynajmniej kilka klatek/s. Pomimo, że opłacalność takiego
rozwiązania jest znacznie słabsza, karta sprawdzi się zdecydowanie
lepiej tam gdzie wymagana jest na prawdę wysoka wydajność. W tym
przypadku koszty odgrywają więc już znacznie mniejszą rolę.
Rzuca się w oczy pierwsza dziesiątka najbardziej opłacalnych na
dziś kart graficznych. Znajduje się tu aż 7 kart wykorzystujących
układy ATi/AMD, w tym 4 nowe rozwiązania z rodziny Radeon HD4000
(przede wszystkim HD4850/HD4830/HD4670). Dosyć dobrą opłacalność
prezentują także GeForce'y serii 9600 oraz 9800. Kompromisową zaś
– Radeony HD4870 oraz seria GTX260 nvidii.
Najmniejszą – wciąż topowe na dziś HD4870X2 oraz GTX280/285. Od tego segmentu odstaje obecnie bardzo droga dwuprocesorówka od nVidii (GeForce GTX295). Przy dzisiejszych cenach (kurs dolara względem rodzimej waluty), opłacalność zakupu tej karty wydaje się więc bardzo wątpliwa, nawet wtedy, kiedy głównym czynnikiem przyciągającym do niej użytkownika będzie nietuzinkowa wydajność.
Podsumowując, karty z segmentu niższego średniego (9600 / HD4670), oraz średniego (9800 / HD4830/ HD4850), prezentują na dziś dzień najlepszy stosunek wydajności do ceny. Taka sytuacja nie powinna jednak nikogo dziwić. Główna batalia pomiędzy producentami ma miejsce właśnie w tych dwóch segmentach rynku.
Podsumowanie i mała przestroga
Kupując kartę graficzną na początek zorientujmy się jakim portem dysponuje posiadana płyta główna. Jeżeli jest to AGP, mamy dwa wyjścia – karty poprzednich generacji z tzw. drugiej ręki, dedykowane pod to złącze; lub też do czego Was namawiam – nieco „głębsza” modernizacja.
Wątpliwości inwestycji w stare złącze są oczywiste – od dłuższego czasu platformy tego typu nie są już rozwijane, a ceny kart wyposażonych w złącza AGP znacznie wyższe od swoich „expresowych” odpowiedników. Obecnie dostępne na to złącze karty (dodajmy na rynku wtórnym), zdecydowanie nie należą do demonów wydajności, a biorąc pod uwagę ich możliwości, nie należą także do tanich.
Przed inwestycją w ten stary, „wymarły” już standard, warto więc dokładnie przeliczyć czy opłaca nam się jeszcze inwestować w „reanimację” takiego komputera, czy też zakupić nowocześniejszą płytę wyposażoną w port PCI Express x16, wraz z grafiką która nie dość że będzie wydajniejsza, to również znacznie tańsza i bardziej przyszłościowa.
|
Z kartami przeznaczonymi do pracy na magistrali PCI Express wiąże się także mała „nieścisłość” specyfikacyjna. Wszystkie nowe, dostępne dziś modele oraz niemal wszystkie płyty główne posiadają złącze PCI-E zgodne ze standardem 2.0.
Starsze
rozwiązania bazujące na GeForce 6 / 7 oraz początkowo seria 8, jak
również Radeony od X300-X800 po HD2000 posiadają złącza
zgodne ze
specyfikacją 1.0/1.1.
W tym przypadku nie ma żadnych większych przeciwwskazań w
stosowaniu zamiennie kart w standardzie 2.0 z płytą 1.1, jak i na
odwrót – porty są ze sobą zgodne zarówno fizycznie jak i
elektrycznie.
Różnica
przekładająca się na wydajność obydwu standardów, przy
zastosowaniu kart z dzisiejszych najpopularniejszych segmentów,
zawiera się góra w kilku %, dużo więc na tym nie stracimy.
W przypadku kupowania karty pod kątem gier, kierujmy się prostą zasadą – kupujmy najmocniejszą kartę na jaką nas w danej chwili stać (chodzi o układ, nie producenta), dobierając jednocześnie jej wydajność do natywnej rozdzielczości posiadanego monitora.
Zachowajmy
jednak pewien umiar w sytuacji, kiedy dysponujemy słabszym
procesorem. W przypadku CPU poprzedniej generacji taktowanych zegarem
od 2 do 2,6GHz optymalny wybór może stanowić GeForce
9600GT lub Radeon
HD3870,
ale to też w zależności od przekątnej matrycy naszego monitora.
Im wyższa przekątna, tym swobodna gra w rozdzielczości natywnej,
wymaga mocniejszej karty.
Takie
procesory można więc łączyć i z kartami pokroju Radeon
HD4850 czy GeForce
9800GTX+,
choć do końca ich mocy raczej nie wykorzystamy.
Najwydajniejsze serie kart, dodajmy zupełnie wystarczające do dzisiejszych gier, pokrojuGeForce GTX260, czy Radeon HD4870 powinno się „wspomagać” procesorem o taktowaniu przynajmniej 3 lub więcej GHz.
Produkty przeznaczone dla entuzjastów, takie jak GeForce GTX280 oraz Radeon HD4870X2 nie obrażą się za to na podkręcone do przynajmniej 4GHz dwu- lub czterordzeniowe CPU intela z architekturą Core, czy też dobrze podkręcające się Phenomy II na jądrach Deneb i Heka.
Na
koniec mała przestroga.
Nie wybierajmy kart jedynie na podstawie wyższego numerka w
oznaczeniu (najbardziej „drastyczny” przykład: GeForce 8800GTX
vs. 9600GSO), bądź też większej pojemności pamięci, aniżeli
będziemy w stanie wykorzystać. To jedne z wielu najczęściej
popełnianych błędów podczas kupna karty graficznej.
Pamiętajmy, uśmiechające się do nas z kolorowych pudełek cyferki, nie zawsze oznaczają teoretycznie wyższą wydajność. Producenci ostatnio dosyć nagminnie kuszą klientów umieszczaniem niebotycznie pojemnych modułów ram w produktach typowo budżetowych, w których taka pojemność nie będzie miała okazji nigdy zostać wykorzystana. Zwracajmy zatem uwagę na to co kupujemy i przed decyzją przeglądnijmy dokładnie testy w sieci, czy prasie branżowej, a w razie dalszych wątpliwości zwróćmy swą uwagę w kierunku forów dyskusyjnych, gdzie bardziej doświadczeni użytkownicy wspomogą nas swoją cenną poradą.