Описание всех компонентов и разъемов видеокарты
Основные компоненты видеокарты
Вот основные компоненты, которые присутствуют во всех видеокартах.
Графический процессор
Память HBM быстрее, занимает меньше места на печатной плате и имеет меньшее энергопотребление по сравнению с памятью GDDR5. Вы можете прочитать полное сравнение всех этих видеопамяти видеокарт, перейдя по приведенной ниже ссылке.
Количество регуляторов напряжения на видеокарте варьируется от карты к карте. Некоторые видеокарты имеют большее количество VRM по сравнению с другими. VRM может быть очень горячим, а иногда даже более горячим, чем графический процессор, и им требуется хорошее охлаждение, чтобы видеокарта не выключилась.
Кулер
Каждая видеокарта поставляется с кулером, чтобы поддерживать температуру графического процессора, видеопамяти и VRM на более безопасном уровне. Кулеры видеокарты могут быть активными или пассивными. При активном охлаждении кулер имеет радиатор и вентилятор (HSF), тогда как при пассивном охлаждении кулер имеет единственный радиатор.
В большинстве видеокарт используется активное охлаждение, поскольку обычно оно требует меньше места и обеспечивает лучшее охлаждение, особенно при разгоне, тогда как пассивное охлаждение обычно используется в графических процессорах начального уровня и менее мощных и работает совершенно бесшумно. Но есть несколько хороших видеокарт среднего уровня, которые также поставляются с пассивным кулером или только с радиатором. Кроме того, не рекомендуется разгонять вашу видеокарту с помощью решения для пассивного охлаждения, поскольку оно имеет ограниченную охлаждающую способность.
Слева с активным, а справа с пассивным охлаждением
Количество вентиляторов, используемых в системе активного охлаждения, зависит от производителя видеокарты. Некоторые высокопроизводительные видеокарты также поставляются с жидкостным/водяным охлаждением или гибридным охлаждением. Вы можете узнать больше о решениях для охлаждения видеокарт, перейдя по приведенной ниже ссылке.
Печатная плата
Основные разъемы видеокарты
Вот различные разъемы, которые вы можете найти в видеокарте. Некоторые разъемы встречаются только в видеокартах среднего и высокого класса, а некоторые присутствуют во всех видеокартах.
Разъем PCI Express x16
6-контактные и 8-контактные разъемы PCI-E
Дисплейные порты/разъемы
Слот SLI и CrossFire
Если говорить о дискретных вариантах, то они имеют вид отдельных деталей (комплектующих) и вставляются в особый разъем, находящийся на материнской плате. Кроме того, все дискретные видеокарты можно разделить на три основных вида:
Профессиональные видеокарты имеют очень высокую стоимость, но у них весьма узкое назначение и такая же специализация. Обычно такая видеокарта используется профессионалами, которые работают в области 3D-моделирования и знают, для какой цели необходима каждая функция.
Что касается мультимедийных моделей, то в данном случае можно сказать, что это бюджетный вариант видеокарты. Их задача очень простая, поскольку они просто выводят изображение на монитор, используя высокое разрешение Full HD.
В мультимедийных видеокартах обязательно должен быть разъем HDMI, с помощью которого подключается она к монитору, а также такой видеокарте необходимо будет иметь 1 Gb DDR5 видеопамяти.
А вот игровые видеокарты – это одни из самых мощных моделей, поскольку и материнскую плату с процессором нужны для них более мощные. По самому названию «игровая», становится понятно, что данная видеокарта предназначена полностью для того, чтобы играть на таком компьютеры в игры.
Виды слотов
Данные разъемы (слоты) также бывают различными: PCI-E или же AGP. Ранее использовались только разъемы AGP, но сейчас материнские платы с такими слотами считают устаревшими и их больше не используют. Конечно, можно найти некоторые старые материнские платы с такими разъемами, но это большая редкость. Зачастую применяются разъемы PCI-Express. Кроме того, такие разъемы также подразделяются на некоторые виды. К ним относятся:
Для того чтобы определить, какой именно разъем нужен для видеокарты, можно посмотреть характеристики видеокарты или же осмотреть материнскую плату визуально. Как бы там ни было, но самым оптимальным вариантом будет слот PCI-E x16, который подойдет для современного ПК, поэтому видеокарта с таким слотом сможет обеспечить оптимальную производительность системы и скорость работы. Но, для того чтобы правильно подобрать видеокарту, нужно учитывать все параметры компьютера в целом. Давайте попробуем разобраться, на что нужно обращать внимание, чтобы сделать правильный выбор видеокарты.
Какой выбор правильный?
Сначала необходимо обязательно обратить внимание на то, для чего же будет использоваться видеокарта. Это могут быть простые офисные программы или обычный ПК, который используется для домашней работы, использования интернета или банального просмотра видеороликов. В таком случае идеальным вариантом будет любая видеокарта, даже подойдет интегрированная. Но тут нужно учесть один момент, что любая дискретная видеокарта будет гораздо лучше самой хорошей интегрированной. Она позволяет убрать с процессора и оперативной памяти обработку графики, которую возлагает полностью на себя.
Конечно же, если компьютер планируется использовать для различных компьютерных игр, то тут без дискретной видеокарты не обойтись. Сегодняшние операционные системы Windows 7 и выше, работают очень быстро, но для их полноценной работы требуется наличие более оперативной видеокарты, для того, чтобы отображались все визуальные эффекты.
В современных моделях компьютеров можно использовать очень мощные видеокарты, которые позволяют воспроизводить видео высокого качества – Blu-Ray. Для простого воспроизведения видео, в компьютере используется центральный процессор, но для него это очень существенная нагрузка. Если говорить о видеокарте в данном случае, то она может справиться с задачей гораздо лучше, чем процессор.
Производители видеокарт (подбор видеокарты по производителю)
Производители видеокарт – это две знаменитые компании, которые выпускают свой товар под марками ATI (Radeon) или же NVidia (GeForce). Несомненно, на рынке можно также встретить и других производителей, менее знаменитых. Но, при всем этом они, выпуская видеокарты под своей торговой маркой, используют компоненты самых знаменитых – NVidia или ATI.
Каждый день эти две знаменитые компании постоянно идут нога в ногу на рынке IT технологий и вызывают много споров среди компьютерщиков. Мало кто может дать вразумительный ответ на вопрос о том, какая же компания лучше и какой выбор сделать. Все дело в том, что эти две компании практически одинаковые и качество продукции всегда на высоте. Но, тут дело совершенно в другом – кто к чему привык или кто с чего начинал.
Определение задач компьютера, на основе которых подбирается видеокарта
В данном случае все банально и очень просто. А все потому что, если человек подбирает себе «машину» для того, чтобы играть на ней в игры (не просто обычные игры, а самые современные), то, естественно, видеокарта должна отвечать всем современным запросам создателей новых экшенов.
В другом случае, некоторым людям попросту нет необходимости приобретать профессиональную видеокарту по сумасшедшей стоимости, если они не собираются «выжимать из нее все соки», играя в игры. Для обычных стандартных программ, просмотра онлайн видео и простой офисной работы, подойдет более легкая видеокарта, возможно, даже и дискретная.
Кроме того, при покупке видеокарты нужно обратить внимание на то, какие в ней имеются видеовыходы (разъемы): S-Video, DVI, VGA или HDMI. Это необходимо знать, если человек собирается подключать к компьютеру проектор, видеокамеру, телевизор или какое-то иное оборудование. При отсутствии того или иного разъема, подключение новой техники к компьютеру будет невозможным.
Нужно учесть, что выбирая хороший и полноценный компьютер для того, чтобы играть в современные и ТОПовые игры, не нужно экономить на материнской плате, видеокарте и процессоре.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Выбираем видеокарту под материнскую плату
Дополнительный (дискретный) видеоадаптер необходим в тех случаях, когда в процессоре нет встроенного графического чипа и/или от компьютера требуется корректная работа в тяжёлых играх, графических редакторах и программах для видеомонтажа.
Нужно помнить, что видеоадаптер должен быть максимально совместим с текущим графическим адаптером и процессором. Также, если вы планируете использовать компьютер для тяжёлых графических операций, то убедитесь, что на материнской карте есть возможность установить дополнительную систему охлаждения для видеокарты.
О производителях
Выпуском графических плат для широкого потребления занимаются всего несколько крупных производителей. Важно отметить, что производство графических адаптеров идёт по технологиям NVIDIA, AMD либо Intel. Все три корпорации занимаются выпуском и разработкой видеокарт, рассмотрим их ключевые отличия.
Также стоит помнить, что видеокарты разделяются на несколько основных серий:
Разъёмы под видеокарту
На всех современных материнских платах имеется специальный разъём типа PCI, с помощью которого можно подключить дополнительный графический адаптер и некоторые другие компоненты. На данный момент он подразделяется на две основные версии: PCI и PCI-Express.
Первый вариант стремительно устаревает и имеет не самую лучшую пропускную способность, поэтому покупать под него мощный графический адаптер не имеет смысла, т.к. последний будет работать лишь в половину от своей мощности. Зато он неплохо справляется с бюджетными графическими платами для «офисных машинок» и мультимедийных центров. Также, обязательно смотрите, поддерживает ли видеокарта данный вид разъёма. Некоторые современные образцы (даже бюджетного сегмента) могут не поддерживать такой разъём.
Второй вариант часто встречается в современных системных платах и поддерживается практически всеми видеокартами, за исключением очень старых моделей. Под него лучше покупать мощный графический адаптер (или несколько адаптеров), т.к. его шина обеспечивает максимальную пропускную способность и отличную совместимость с процессором, оперативной памятью и работой с несколькими видеокартами вместе. Однако материнские платы под данный разъём могут стоить очень дорого.
Разъём PCI можно подразделить на несколько версий – 2.0, 2.1 и 3.0. Чем выше версия, тем лучше пропускная способность шины и работа видеокарты в связке с другими компонентами ПК. Вне зависимости от версии разъёма в него без проблем получится установить любой адаптер, если он подходит к данному разъёму.
Также на очень старых системных платах можно встретить вместо стандартных на сегодня PCI-разъёмов, гнездо по типу AGP. Это устаревший разъем и под него уже практически не выпускается никаких компонентов, поэтому, если у вас материнка очень старая, то новую видеокарту под такой разъём будет очень сложно найти.
О видеочипах
Видеочип – это мини-процессор, который интегрирован в конструкцию видеокарты. От него зависит мощность графического адаптера и отчасти его совместимость с другими компонентами компьютера (в первую очередь с центральным процессором и чипсетом материнской платы). Например, видеокарты AMD и Intel имеют видеочипы, которые обеспечивают отличную совместимость только с процессором самого производителя, в противном случае вы серьёзно теряете в производительности и качестве работы.
Производительность видеочипов, в отличии от центрального процессора, измеряется не в ядрах и частоте, а в шейдерных (вычислительных) блоках. По сути – это что-то похожее на мини-ядра центрального процессора, только в видеокартах число таковых может доходить до нескольких тысяч. Например, карты бюджетного класса имеют около 400-600 блоков, среднего 600-1000, высокого 1000-2800.
Обращайте внимание на техпроцесс изготовления чипа. Он указывается в нанометрах (нм) и должен варьироваться в пределах от 14 до 65 нм в современных видеокартах. От того, насколько данное значение маленькое, сильно зависит энергопотребление карты и её теплопроводность. Рекомендуется покупать модели с наименьшим значением техпроцесса, т.к. они более компактные, меньше потребляют энергии и главное – слабее перегреваются.
Влияние видеопамяти на производительность
Видеопамять чем-то имеет схожесть с оперативной, но главные отличия в том, что она работает немного по другим стандартам и имеет более высокую рабочую частоту. Несмотря на это, важно, чтобы видеопамять была максимально совместима с ОЗУ, процессором и материнской платой, т.к. системная плата поддерживает определённый размер видеопамяти, частоту и тип.
На рынке сейчас представлены видеокарты с частотой GDDR3, GDDR5, GDDR5X и HBM. Последний – это стандарт AMD, который только этим производителем используется, поэтому у оборудования, сделанного по стандарту AMD, могут возникнуть серьёзные проблемы в работе с компонентами от других производителей (видеокарт, процессоров). По производительности же HBM – это что-то среднее между GDDR5 и GDDR5X.
GDDR3 используется в бюджетных видеокартах со слабым чипом, т.к. для обработки большего потока данных памяти необходимы высокие вычислительные мощности. Такой вид памяти имеет минимальную частоту на рынке – в диапазоне от 1600 МГц до 2000 МГц. Не рекомендуется приобретать графический адаптер, у которого частота памяти ниже 1600 МГц, т.к. в этом случае ужасно будут работать даже слабые игры.
Самый ходовой тип памяти – это GDDR5, который используются в средней ценовой категории и даже в некоторых бюджетных моделях. Тактовая частота такого типа памяти составляет около 2000-3600 МГц. В дорогих адаптерах используется улучшенный тип памяти – GDDR5X, обеспечивающий наивысшую скорость передачи данных, а также имеющий частоту до 5000 МГц.
Помимо типа памяти, обращайте внимание на её количество. В бюджетных платах есть около 1 Гб видеопамяти, в средней ценовой категории вполне реально найти модели с 2 Гб памяти. В более дорогом сегменте могут встречаться видеокарты с 6 Гб памяти. К счастью, для нормального функционирования большинства современных игр вполне достаточно графических адаптеров с 2 Гб видеопамяти. Но если вам нужен игровой компьютер, который сможет тянуть производительные игры и через 2-3 года, то покупайте видеокарты с наибольшим количеством памяти. Также, не забывайте про то, что лучше всего отдавать предпочтение типу памяти GDDR5 и его модификации, в этом случае не стоит гнаться за большими объёмами. Лучше купить карту с 2 Гб GDDR5, чем с 4 Гб GDDR3.
Ещё обращайте внимание на ширину шины для передачи данных. Она ни в коем случае не должна быть меньше 128 бит, в противном случае, у вас будет низкая производительность практически во всех программах. Оптимальная ширина шины варьируется в пределах 128-384 бит.
Энергоэффективность графических адаптеров
Некоторые системные платы и блоки питания не способны поддерживать требуемые мощности и/или не имеют специальных разъёмов для подключения питания требовательной видеокарты, поэтому имейте это ввиду. Если графический адаптер не подходит по причине большого потребления энергии, то вы сможете его установить (если остальные условия подходящие), но высокую производительность не получите.
Энергопотребление видеокарт разного класса выглядит следующим образом:
Охлаждение у видеокарт
Если графический адаптер начнёт перегреваться, то он, как и процессор, может не только выйти из строя, но и повредить целостность материнской платы, что впоследствии приведёт к серьёзной поломке. Поэтому видеокарты обзаводятся встроенной системой охлаждения, которая также подразделяется на несколько видов:
Обращайте внимание на то из какого материала сделаны лопасти вентилятора и стенки радиатора. Если на карту будут возложены большие нагрузки, то лучше отказаться от моделей с пластиковыми радиаторами и рассмотреть вариант с алюминиевыми. Самые лучшие радиаторы – с медными или железными стенками. Также для слишком «горячих» графических адаптеров лучше всего подходят вентиляторы с металлическими лопастями, а не пластиковыми, т.к. те могут оплавиться.
Габариты видеокарт
Если у вас небольшая и/или дешёвая системная плата, то старайтесь выбирать небольшие графические адаптеры, т.к. слишком крупные могут прогнуть слабую материнку или просто не вместятся в неё, если она слишком маленькая.
Разделения по габаритам, как такового нет. Некоторые карты могут быть небольшого размера, но это обычно слабые модели без какой-либо системы охлаждения, либо с небольшим радиатором. Точные размеры лучше уточнять на сайте производителя или в магазине при покупке.
Ширина же видеокарты может зависеть от количества разъёмов на ней. На дешёвых экземплярах обычно присутствует один ряд разъёмов (по 2 штуки в ряду).
Разъемы на видеокарте
Перечень внешних входов включает в себя:
Также обязательно обратите внимание на наличие специального разъёма дополнительного питания на мощных видеокартах (моделям для «офисных машинок» и мультимедийных центров он не так необходим). Они подразделяются на 6-ти и 8-ми контактные. Для корректной работы необходимо, чтобы ваша материнская карта и блок питания поддерживали данные разъёмы и их количество контактов.
Поддержка нескольких видеокарт
Материнские карты средних и крупных габаритов имеют несколько слотов для подключения видеокарт. Обычно их количество не превышает 4-х штук, но в специализированных компьютерах их может быть немного больше. Помимо наличия свободных разъёмов, важно убедиться, что видеокарты смогут работать в связке друг с другом. Для этого следует учесть несколько правил:
Есть ещё одно важное правило касательно материнской карты – должна быть поддержка одной из технологий связки видеокарт – SLI или CrossFire. Первая – это детище NVIDIA, второе – AMD. Как правило, на большинстве системных плат, особенно бюджетного и средне-бюджетного сегмента, присутствует поддержка только одной из них. Поэтому, если у вас стоит адаптер NVIDIA, и вы хотите купить ещё одну карту от этого же производителя, но материнская плата поддерживает только технологию связи AMD, то придётся заменить основную видеокарту на аналог от AMD и купить дополнительную от того же производителя.
Не важно, какую технологию связки поддерживает системная плата – одна видеокарта от любого производителя будет работать нормально (если она ещё совместима с центральным процессором), но если вы захотите установить две карты, то у вас в этом пункте могут возникнуть проблемы.
Давайте рассмотрим преимущества нескольких видеокарт, работающих в связке:
Также есть и свои минусы:
При покупке видеокарты обязательно сравнивайте все характеристики системной платы, блока питания и центрального процессора с рекомендациями к данной модели. Также обязательно приобретайте модели, где даётся наибольшая гарантия, т.к. этот компонент компьютера подвергается большим нагрузкам и может в любой момент выйти из строя. Средний гарантийный срок варьируется в пределах 12-24 месяцев, но может быть и больше.
Помимо этой статьи, на сайте еще 12401 инструкций.
Добавьте сайт Lumpics.ru в закладки (CTRL+D) и мы точно еще пригодимся вам.
Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.
Видеоадаптеры – эволюция интерфейсов
Эволюция интерфейсов, внедрение новых спецификаций и соответствующей им аппаратной поддержки – в компьютерном мире обычное дело. Вот и видеоадаптер, начав своё восхождение как карта расширения, в который уже раз примеряется к новому интерфейсу. Старожилы ещё помнят старые графические платы с интерфейсом ISA, объём памяти которых редко превышал 512 Кбайт. Позже, с появлением специально расширенной шины VESA, видеоадаптеры попытались пристроиться и к ней. Это были настоящие монстры – карты, которые устанавливались сразу в два слота, размером на всю ширину материнской платы, а объ м памяти в 2 Мбайт считался на начало 90-х годов огромным достижением. Наиболее же сильный толчок в развитии видеоадаптеры получили на старой доброй шине PCI. Именно тогда, в середине 90-х, были созданы первые достойные 3D-акселераторы, и ставки в игровой индустрии резко пошли в гору. Слоты шины PCI пока всё ещё неизменно присутствуют на каждом современном ПК и сегодня, хотя видеокартами они давно уже не используются.
Динозавры типа VESA и сменившие их мастодонты давно вымерли и ушли с пути эволюции. Очень хищным оказался специально разработанный на основе PCI интерфейс для видеоадаптеров – AGP, или Accelerated Graphic Port. Он удерживает позиции уже почти десять лет. Никогда конкурентная борьба между производителями, внедрение новых технологий на графических акселераторах не достигали такого накала, как в эпоху AGP. Но ничто не вечно, и вот уже устаревшая AGP-шина сдаёт свои позиции, уступая принципиально новой агрессивной ветви эволюции – интерфейсу PCI-Express. На сегодняшний день львиная доля видеокарт всё ещё держится на интерфейсе AGP, но самые современные и высокопроизводительные из них перешли на PCI-Express. Вот о проблемах, возможностях и достижениях этих двух интерфейсов мы и поведём речь сейчас. Соблюдая историческую хронологию, начнём рассмотрение с шины AGP, получившей немало заслуг и порицаний в прошлом.
Топовые модели видеокарт ASUS AX800 XT
Рис. 1. Топовые модели видеокарт ASUS AX800 XT выпускаются в исполнении как для шины AGP, так и для шин с интерфейсом PCI-Express x16 (обратите внимание на разъёмы)
Проблема совместимости AGP 1X…8X
За время своего существования шина AGP неоднократно модернизировалась, наращивая свою пропускную способность, и сейчас уже существует в своей третьей и, судя по всему, последней спецификации. Эволюция AGP проходила не совсем гладко, проблемы совместимости разных версий не обошли её стороной. Собирая систему, особенно из комплектующих разных поколений, следует крепко подумать, прежде чем устанавливать на материнскую плату непроверенную AGP-видеокарту…
Появившаяся в 1997 году первая и самая медленная спецификация AGP 1.0 могла работать в двух режимах передачи данных 1Х/2Х (266/533 Мбайт/с), используя напряжение 3,3 В. Здесь под напряжением подразумевается уровень логической «1» сигналов, которыми видеокарта и системная плата обмениваются между собой, а не напряжение питания видеоадаптера со слота на материнскую плату, как многие ошибочно считают. Идем дальше. С 1998 года массово внедряется следующая спецификация, AGP 2.0, со скоростью передачи данных в режиме 4Х (1066 Мбайт/с) и пониженным напряжением сигнальных уровней 1,5 В. Последняя спецификация, AGP 3.0, использует восьмикратный режим передачи данных 8Х (2133 Мбайт/с) и ещё более низкое напряжение сигнала – 0,8 В.
Соответствующие скоростные режимы AGP и, главное, уровни напряжений для них должны поддерживаться как со стороны видеокарты, так и со стороны материнской платы компьютера. Вот тут-то и начинаются проблемы. Ведь если, скажем, видеокарта выдаст сигнал с напряжением 3,3 В, в то время как материнская плата рассчитана на 1,5 В или 0,8 В – результат окажется непредсказуем… Поэтому, прежде чем ставить неизвестную видеокарту, следует разобраться, как правильно совмещать между собой AGP-видеокарту и материнскую плату во избежание проблем.
Понятно, производители должны были предусмотреть защиту, исключающую возможность установки видеокарт на материнские платы, рассчитанные, прежде всего, на несовместимые сигнальные напряжения. Такая защита была предусмотрена, хотя её и нельзя назвать полностью эффективной. Первоначально защита была реализована с помощью ключей AGP-разъёмов. На данный момент существует три основных типа разъёмов для AGP видеокарт.
Расположение ключа на видеокартах AGP 1.0
Рис. 2. Расположение ключа (прорези) на видеокартах, отвечающих спецификации AGP 1.0 (1X/2X) с уровнем напряжения 3,3 В. Соответственно (ниже) AGP-разъём с ключом (перемычкой) на материнской плате под этот тип видеокарт
Расположение ключа на видеокартах AGP 2.0
Рис. 3. Расположение ключа изменилось на видеокартах AGP 2.0 (4Х) с напряжением 1,5 В. У появившихся позже видеокарт AGP 3.0 (8X) ключ расположен так же, но напряжение другое – 0,8 В. Разъём AGP (4X/8X) на материнской плате имеет соответствующую перемычку
Рис. 4. Это так называемый AGP Universal – видеокарты с двумя прорезями можно вставить в любой разъём AGP на материнской плате. Разъём AGP Universal на материнской плате не имеет ни одной перемычки, и в него вставляется любая AGP видеокарта
Теперь разберемся, что куда устанавливается. С устаревшим AGP 1.0 (рис.1) проще всего: если это материнская плата, то сюда ставятся видеокарты, рассчитанные на 3,3 В, либо универсальные (рис.4), которые могут работать на разных напряжениях и в разных режимах, вплоть до 8Х. В последнем случае производитель должен гарантировать, что его видеокарта совместима, по крайней мере, с напряжением 3,3 В. Понятное дело, что гарантии неких безымянных производителей не слишком надежны.
С видеокартами AGP 2.0 и AGP 3.0 (рис.2) уже не всё столь прозрачно. Напряжения сигнала у них разные (1,5 и 0,8 В), а вот разъём один и тот же – туда можно вставить любую из них. Пока что неизвестны видеокарты или материнские платы в которых была бы реализована поддержка только AGP 3.0 (8Х) с напряжением 0,8 В. Современные платы работают в обоих режимах (4Х/8Х), с соответствующими напряжениями. Требуемый уровень напряжения определяется и устанавливается автоматически.
Ситуация с разъёмами AGP Universal (рис.3), которыми оснащалось огромное количество видеокарт и устаревших материнских плат, наиболее запутана. Здесь нужно соблюдать особую осторожность. AGP Universal появился вместе с AGP 2.0 (4Х). Тогда это обозначало, что видеокарта может работать в режимах 1Х/2Х/4Х, выбор напряжения сигнала 3,3 или 1,5 В на ней происходит автоматически, в зависимости от того, на какую материнскую плату та устанавливается. Но уже в то время в продаже появились видеокарты на чипах nVidia TNT-2 Vanta, у которых не было реализовано поддержки 4Х, но, тем не менее, на их разъёмах красовались обе прорези AGP Universal. Последние модели видеокарт с разъёмом AGP Universal, по идее, должны поддерживать все значения напряжений, вплоть до 3,3 В. Но это далеко не всегда означает, что такую видеокарту возможно использовать на старой материнской плате с поддержкой только AGP 1.0 (2Х). Этой проблемы мы коснемся несколько ниже, на примерах.
Теперь о материнских платах с разъёмом AGP Universal на борту. Появились тогда же, что и видеокарты с AGP 2.0 (4X). Если на материнской плате установлен разъём AGP Universal, то это означает, что она поддерживает, по крайней мере, спецификации AGP 1.0 и 2.0, со стороны платы происходит автоматический выбор напряжения 1,5 или 3,3 В.
Всё было хорошо до тех пор, пока Intel не начала выпускать чипсет 845-й серии, у которого поддержка напряжения 3,3 В отсутствует. При этом многие производители продолжали оснащать материнские платы на основе нового на то время 845ХX чипсета разъёмами AGP Universal, в которые могли устанавливаться видеокарты с напряжением сигнала 3,3 В. Почему так произошло, достоверно неизвестно – возможно, производители материнских плат понадеялись на защиту в чипсете, которой на самом деле не оказалось.
Таким образом, если на материнскую плату с чипсетом Intel 845XX, оснащенную AGP Universal устанавливалась видеокарта стандарта 1Х/2Х, то материнская плата попросту сгорала. Ведь видеокарта подавала на чипсет напряжение 3,3 В, на которое тот не рассчитан и не выдерживал его. Потом, конечно, спохватились. На материнских платах начали ставить соответствующие им разъёмы AGP 2.0, а некоторые даже стали оснащать защитой, автоматически отключающей напряжение при неправильном совмещении комплектующих. Но всё же некоторая часть материнских плат на базе чипсетов Intel 845ХХ с AGP Universal уже была продана и сейчас находится на руках у пользователей. Такие платы представляют собой потенциальную опасность.
Чего следует опасаться…
Если на материнской плате установлен разъем AGP Universal, то все же стоит с осторожностью ставить на нее старые 3,3-вольтовые видеокарты. Обязательно проверяйте, не собрана ли эта материнская плата на базе пресловутого чипсета Intel 845XX, на которых второпях наставили много разъёмов без защиты от 3,3 В, без соответствующей поддержки по напряжению со стороны чипсета. Да и на других платах стоит проверять, поддерживает ли чипсет AGP 2X напряжение сигнала 3,3 В. Нельзя полностью исключать ситуацию, когда некий безымянный (а то даже и именитый) сборщик ставил на плату те разъёмы, которые в тот момент оказались на складе…
Большинство современных материнских плат не поддерживает AGP видеокарты с напряжением 3,3 В. На таких материнских платах стоит разъём AGP с соответствующим ключом (AGP 2.0/3.0), препятствующим установке видеокарт, легально отвечающим только спецификации AGP 1.0 (2Х). Однако, стоит учитывать, что попадаются старые видеокарты спецификации AGP 1.0, но их разъём почему-то выполнен с двумя прорезями, то есть универсален. Наверное, издержки «левого» производства. Такую видеокарту можно вставить в любую плату, в том числе с защитным ключом для AGP 4Х/8Х; последствия, естественно, непредсказуемы.
Отсюда вывод – не всякая видеокарта с разъёмом AGP Universal действительно является универсальной. Здесь попадаются как 1,5 В, так и 3,3-вольтовые карты. Если 1,5-вольтовую видеокарту вставить в старую материнскую плату с AGP 2X (3,3 В), то, по всем законам физики, это также должно закончится плачевно. Правда, самому мне таких видеокарт никогда видеть не доводилось.
Ну и последнее. Если новая видеокарта оснащена разъёмом AGP Universal, то теоретически это означает, что эта карта поддерживает режимы 2X/4X, а то даже 1Х и 8Х. Она может работать при разных уровнях напряжений, оснащена системой автоматического выбора нужного напряжения. Если производитель надежен и в описании видеокарты заявлена поддержка всего вышеозначенного, то это очень хорошо. Но всё же последнее не означает, что такую видеокарту можно безбоязненно устанавливать на старые материнские платы с AGP 2X. Дело в том, что современные игровые видеоадаптеры потребляют большую электрическую мощность. Старые системные платы попросту не рассчитывались на большую мощность в AGP слоте. Да и с другой стороны: ставить высокопроизводительную видеокарту в материнскую плату класса AGP 2X нет особого смысла, ибо видеоадаптер всё равно не сможет развить свою скорость из-за ограничения старой AGP-шины.
Король умер, да здравствует король – PCI-Express
Уже всем ясно, что появившаяся в 1997 году AGP к сегодняшнему дню – уже седая старость, как бы её не омолаживали. В этой области давно назревали перемены. Современному компьютеру нужна была замена, и прежде всего, устаревшей шине PCI и её производной, которой является AGP. При внедрении новой универсальной высокопроизводительной шины как единой архитектуры ввода/вывода внутри компьютера нет никакого смысла разрабатывать интерфейс исключительно для видеокарт, как были вынуждены поступать раньше на примере AGP. И вот в конце 2004 года на материнских платах начала появляться новая шина PCI-Express, удовлетворяющая самым высоким требованиям по пропускной способности. Естественно, видеоакселераторы никак не могли остаться в стороне и примерили обновку на себя первыми. Но разберемся со всем по порядку.
Базовая спецификация PCI-Express была утверждена в 2002 году. Ее разработка проводится организацией PCI-SIG при активной поддержке Intel и ряда других ведущих компаний компьютерной отрасли. Сейчас именно Intel довольно агрессивно продвигает этот стандарт. В отличие от старых параллельных шин PCI, AGP, ISA, принцип передачи данных PCI-Express является последовательным. PCI-Express работает по принципу «точка-точка», то есть одна шина в чистом виде может объединять только два устройства. Поэтому в её архитектуре предусматривается свитч, распределяющий сигналы между всеми устройствами PCI-Express. Это принципиальное отличие от PCI, где на общую шину включаются все устройства.
За счёт последовательной передачи данных удается достичь огромных тактовых частот, на два порядка превышающих рабочие частоты старых параллельных шин. Сейчас PCI-Express работает на частоте 2,5 ГГц, хотя в перспективе она может быть легко масштабирована, лимитом здесь считается 10 ГГц. Уже при частоте 2,5 ГГц достигается скорость передачи данных 250 Мбайт/с независимо в каждую сторону (полный дуплекс). Из этого потока нужно вычесть потери на избыточное кодирование по схеме «8/10», применяемое в PCI-Express, и мы получим эффективную скорость передачи данных на уровне 200 Мбайт/с на одну линию передачи.
| Предусмотренные стандартом варианты масштабирования PCI-Express | ||
| Тип разъёма (число линий) | Число контактов в разъёме | Эффективная пропускная способность (в одну сторону), Мбайт/с. |
| PCI-Express x1 | 36 | 200 |
| PCI-Express x4 | 64 | 800 |
| PCI-Express x8 | 98 | 1600 |
| PCI-Express x16 | 164 | 3200 |
| PCI-Express x32 | 294 | 6400 |
Разработчики уделили внимание проблеме масштабируемости производительности. Они отошли от принципа единого разъёма – в шине PCI-Express изначально предусмотрена возможность наращивания независимых линий передачи данных. Линия передачи PCI-Express х1 (одна линия) имеет весьма скромные показатели – эффективная пропускная способность до 200 Мбайт/с. Но за счет добавления стандартных секций в разъёме, пропускная способность может быть легко наращена до 6400 Мбайт/с – PCI-Express x32 (32 линии). Предаваемые данные поровну распределяются между линиями по принципу: n-й байт на n-ю линию. При всём этом, линии передачи данных в разъёме PCI-Express остаются независимыми, работают в асинхронном режиме. Ко всему достигается обратная совместимость: в многоканальные разъёмы PCI-Express можно вставлять платы расширения, рассчитанные на меньшее число каналов.
Но PCI-SIG не сидит сложа руки. Эта организация приняла решение вдвое увеличить пропускную способность нового поколения PCI-Express. Максимальная скорость передачи данных вскоре достигнет 5 Гбайт/с. Ожидается, что спецификация на новое поколение PCI-Express будет принята уже в этом году, а первая продукция на основе новой шины появится на рынке начиная с 2007 года. Предполагается, что в новом поколении PCI-Express будет реализована возможность автоматического снижения скорости с 5 Мбайт/с до стандартных сейчас 2,5 Мбайт/с, в тех случаях, когда это необходимо. Таким образом, можно надеяться на простую обратную совместимость следующего поколения шины PCI-Express. Следует также отметить – помимо скорости 5 Мбайт/с рассматривались варианты 6 Мбайт/с и 6,25 Мбайт/с. Вот так стремительно развивается новая технология.
В наше время немаловажен и экономический эффект. Последовательная шина требует меньше проводников на печатной плате, таким образом, высвобождается место, упрощается дизайн, уменьшаются электрические наводки. Каждая линия передачи данных состоит из двух дифференциальных контактных пар, для чего необходимо только четыре контакта. Уровню логической «1» сигнала PCI-Express соответствует напряжение 0,8 В. Для PCI-Express предусмотрена автономная система энергосбережения: питание от разъёма должно отключаться при отсутствии активности в промежутке определённого времен. Кроме того, при условии поддержки со стороны карты расширения, PCI-Express позволяет производить горячую замену устройств.
Разъём PCI-Express делится ключом на две части. Первая часть (та, что ближе к задней стенке корпуса) одинакова для всех разъёмов и предназначена для питания карты. Сюда подводятся напряжения 3,3 В и 12 В. Спецификацией предусматривается подводка мощности 60 Вт. По другую сторону от ключа расположены контакты секций линий передачи данных: от одной до тридцати двух. Соответственно количеству линий передачи меняется длина разъёма. Самые короткие разъёмы PCI-Express x1, длина PCI-Express x16 примерно равняется размеру обычного PCI слота.
Рис. 5. Слоты PCI-Express x1…16: пропускная способность масштабируется за счёт секций разъёма, при этом сохраняется обратная совместимость
PCI-Express поддерживает совместимость с PCI на программном уровне, то есть существующие операционные системы должны загружаться без каких-либо изменений. Помимо того, конфигурация и драйверы устройств PCI-Express будут совместимы с существующими PCI-вариантами. Вначале на материнских платах разъёмы PCI-Express будут соседствовать с традиционными PCI-слотами.
Одними из первых устройств, которые стали массово выпускаться для шины PCI-Express, конечно же, стали видеоадаптеры. Посчитали, что для видеоадаптера в самый раз, да ещё с запасом на будущее, подойдет 164-контактный разъём PCI-Express x16. Эффективная пропускная способность PCI-Express x16 заметно выше таковой у AGP 8X: 3200 Мбайт/с против примерно 2000 Мбайт/с у AGP 8X. Другое дело, что даже самые современные видеоакселераторы пока не могут загрузить шину PCI-Express x16 работой полностью. По правде говоря, даже возможности AGP 8X пока что не исчерпаны полностью. Нагрузка на шину сглаживается также и за счет того, что для современных видеокарт с 256 Мбайт памяти на борту из-за большого буфера не требуется частая подкачка данных в память. Да и разработчики приложений, прежде всего игр, видимо, стараются писать программы так, чтобы не нагружать видеокарту потоком информации более, чем доступно AGP 8X. Надо полагать, что ситуация коренным образом изменится лишь в перспективе, с появлением более мощных видеоакселераторов и новых приложений.
На сегодняшний день видеокарта – не единственное устройство, нацелившееся на перспективную шину PCI-Express. В эту когорту следует добавить всех тех, кому уже не хватает возможностей морально устаревшей шины PCI. Это прежде всего: сетевые контроллеры Gigabit Ethernet, RAID-контроллеры массивов жёстких дисков, карты для кодирования HDTV-потока в реальном времени. Ходит слух, что с помощью PCI-Express шины можно будет установить связь между южным и северным мостами чипсета. Тайваньская компания Prolink объявила о выпуске популярного бытового устройства – «первого в мире» ТВ-тюнера PixelView® PlayTV PCX600 для шины PCI-Express, поддерживающего одновременный показ двух каналов, с поддержкой NTSC, PAL, SECAM вместе со всеми субформатами, а также видео и стерео-аудиовходами в композитном и S-Video форматах плюс оптический вход S/PDIF. Не приходится сомневаться, что количество устройств с поддержкой шины PCI-Express со временем будет только расти, хотя это и не случится слишком быстро.
Что день грядущий нам готовит…
Какое заключение можно сделать, сравнивая всё ещё отвечающую требованиям сегодняшнего дня, уходящую AGP 8X, с новой архитектурой PCI-Express? Что касается видеоадаптеров, то здесь пока что сохраняется паритет сил. Даже для топовых моделей видеоакселераторов простая замена интерфейса из AGP 8X на PCI-Express x16 не даёт прироста в производительности. Да и о каком приросте может быть речь, если современные видеоакселераторы попросту ещё не переросли и тех 2133 Мбайт/с, которые обеспечивает AGP 8X. Тем не менее, Intel отказалась от поддержки шины AGP на своих новых чипсетах в пользу PCI-Express, что, конечно же, здорово подстегнёт вытеснение с рынка AGP-видеокарт. Другие чипмейкеры также довольно тепло приняли PCI-Express, и производители материнских плат всё чаще делают выбор в пользу PCI-Express x16 в качестве интерфейса видеоадаптера. Предполагается типичный набор слотов: один PCI-Express x16, несколько PCI-Express x1 и два-три обычных PCI. Но могут быть и исключения…
Рис. 6. Материнская плата ABIT AX8-3rd Eye на не Intel’овском чипсете – доминирует PCI-Express, AGP отсутствует
Курьёзом 2004 года можно считать материнские платы, на которых помимо интерфейса для видео PCI-Express x16 устанавливается также разъём AGP-шины …без аппаратной поддержки последней со стороны чипсета. Как такое могло случиться? Да очень просто. Преследуя маркетинговые цели, полагая, что небольшое число пользователей никак не пожелает отказываться от шины AGP на новых платах, даже в счёт её ущербности, некоторые производители материнских плат сумели прилепить AGP разъём на платы на базе чипсета Intel 915, в котором нет поддержки этой шины. Примером может служить ECS 915P-A. Что из этого получилось? – падение производительности AGP видеокарт до 30% и ниже. А как могло быть иначе при попытке имитировать AGP посредством PCI шины. Однако эта бутафория, названная ECS «AGP Express» смогла просуществовать недолго, ибо осторожная VIA в своих новых чипсетах PT890 и K8T890 заложила аппаратную поддержку как PCI-Express, так и AGP. Так появились материнские платы с двумя полноценными видеоинтерфейсами на борту: AGP и PCI-Express.
Хотя кое-кто посчитал, что один PCI-Express x16 – хорошо, но два – еще лучше. В результате компания NVIDIA представила весьма неоднозначный, а главное – быстрый чипсет nForce4 SLI, поддерживающий две видеокарты PCI-Express. Дабы не ударить в грязь лицом, VIA тоже заявила, что её чипсет K8T890 Pro сможет поддерживать два графических адаптера PCI-Express x16. Но самый интересный номер, наверное, отмочили инженеры Gigabyte Technology. Материнская плата GA-8I915P Dual Graphic основана на самом обычном чипсете Intel 915P, но, тем не менее, она может одновременно управляться с двумя графическими платами PCI-Express x16, располагая двумя соответствующими разъёмами на борту. Таким образом, в подобные платы, даже те, что имеют один PCI-Express x16 и один AGP 8X, можно устанавливать две видеокарты, подключая к каждой по два монитора. Возможно, для кого-то это покажется очень важным приобретением.
