Характеристика відеоадаптерів

Ширина шини пам'яті, вимірюється в бітах - кількість біт інформації, переданої за такт.

Важливий параметр в продуктивності карти об'єм відеопам'яті, вимірюється в мегабайтах - обсяг власної оперативної пам'яті відеокарти.

Інтегровані відеокарти це є набір системної логіки материнської плати або є частиною ЦПУ, зазвичай не мають власної відеопам'яті і використовують для своїх потреб частину оперативної пам'яті комп'ютера (UMA - Unified Memory Access)

Частоти ядра і пам'яті - вимірюються в мегагерцах, чим більше, тим швидше відеокарта буде обробляти інформацію.

текстурная і піксельна швидкість заповнення, вимірюється в млн. пікселів в секунду, показує кількість виведеної інформації в одиницю часу.

Інтерфейси відеокарт

AGP (Accelerated Graphics Port або Advanced Graphics Port) - це високошвидкісний інтерфейс, заснований на специфікації PCI, але створений спеціально для з'єднання відеокарт і системних плат. Шина AGP хоча і краще підходить для відеоадаптерів в порівнянні з PCI (Не Express), Надає прямий зв'язок між центральним процесором і відеочіпом, а також деякі інші можливості, що збільшують продуктивність в деяких випадках, наприклад, GART - можливість читання текстур безпосередньо з оперативної пам'яті, без їх копіювання в відеопам'ять; більш високу тактову частоту, спрощені протоколи передачі даних та ін., але цей тип слотів безнадійно застарів і нових виробів з ним давно не випускають.

Специфікації AGP з'явилися в 1997 році, тоді Intel випустив першу версію опису, що включає дві швидкості: 1x і 2x. У другій версії (2.0) з'явився AGP 4x, а в 3.0 - 8x. Розглянемо всі варіанти докладніше:

AGP 1x - це 32-бітний канал, що працює на частоті 66 МГц, з пропускною здатністю 266 Мбайт / с, що в два рази вище смуги PCI (133 Мбайт / с, 33 МГц і 32 біт).

AGP 2x - 32-бітний канал, який працює з подвоєною пропускною здатністю 533 Мбайт / с на тій же частоті 66 МГц за рахунок передачі даних по двох фронтах, аналогічно DDR пам'яті (тільки для напряму «до відеокарти»).

AGP 4x - такий же 32-бітний канал, що працює на 66 МГц, але в результаті подальших хитрувань була досягнута учетверенное «ефективна» частота 266 МГц, з максимальною пропускною здатністю більше 1 ГБ / с.

AGP 8 x - додаткові зміни в цій модифікації дозволили отримати пропускну спроможність вже до 2, 1 ГБ / с.

Відеокарти з інтерфейсом AGP і відповідні слоти на системних платах сумісні в певних межах. Відкрите, розраховані на 1, 5 В, не працюють в слотах 3, 3 В, і навпаки. Втім, існують і універсальні роз'єми, які підтримують обидва типи плат. Відкрите, розраховані на морально і фізично застарілий слот AGP, давно не розглядаються, тому щоб дізнатися про старих AGP-системах, краще буде ознайомитися зі статтею:

Сумісність стандартів AGP - установка сучасних відеокарт на старі системні плати

PCI Express (PCIe або PCI-E, не плутати з PCI-X), раніше відома як Arapahoe або 3GIO, відрізняється від PCI і AGP тим, що це послідовний, а не паралельний інтерфейс, що дозволило зменшити число контактів і збільшити пропускну здатність. PCI e - це лише один із прикладів переходу від паралельних шин до послідовним, ось інші приклади цього руху: HyperTransport, Serial ATA, USB і FireWire. Важлива перевага PCI Express в тому, що він дозволяє складати кілька поодиноких ліній в один канал для збільшення пропускної здатності. Багатоканальність послідовного дизайну збільшує гнучкість, повільним пристроям можна виділяти меншу кількість ліній з малим числом контактів, а швидким - більша.

Інтерфейс PCIe 1.0 пропускає дані на швидкості 250 Мбайт / с на одну лінію, що майже вдвічі перевищує можливості звичайних слотів PCI. Максимально підтримуване слотами PCI Express 1.0 кількість ліній - 32, що дає пропускну здатність до 8 ГБ / с. А слот PCIe з вісьмома робочими лініями приблизно порівняний за цим параметром з якнайшвидшої з версій AGP - 8x. Що ще більше вражає при обліку можливості одночасної передачі в обох напрямках на високій швидкості. Найбільш поширені слоти PCI Express x1 дають пропускну здатність однієї лінії (250 Мбайт / с) в кожному напрямку, а PCI Express x16, який застосовується для відеокарт і в якому поєднується 16 ліній, забезпечує пропускну здатність до 4 ГБ / с у кожному напрямку.

Незважаючи на те, що з'єднання між двома PCIe- пристроями іноді збирається з декількох ліній, всі пристрої підтримують одиночну лінію, як мінімум, але опціонально можуть працювати з великою їх кількістю. Фізично, карти розширення PCIe входять і працюють нормально в будь-яких слотах з рівним або більшим кількістю ліній, так, карта PCI Express x1 буде спокійно працювати в роз'ємах x4 і x16. Також, слот фізично більшого розміру може працювати з логічно меншою кількістю ліній (наприклад, на вигляд звичайний роз'єм x16, але розведені лише 8 ліній). У будь-якому з наведених варіантів PCIe сам вибере максимально можливий режим, і буде нормально працювати.

Найчастіше для відеоадаптерів використовуються роз'єми x16, але є плати та з роз'ємами x1. А більша частина системних плат з двома слотами PCI Express x16 працює в режимі x8 для створення SLI- і CrossFire -систем. Фізично інші варіанти слотів, такі як x4, для відеокарт не використовуються. Нагадую, що все це відноситься тільки до фізичного рівня, трапляються і системні плати з фізичними роз'ємами PCI-E x16, але в реальності з розведеними 8, 4 або навіть 1 каналами. І будь-які відеокарти, розраховані на 16 каналів, працювати в таких слотах будуть, але з меншою продуктивністю.

PCI Express відрізняється не тільки пропускною здатністю, але й новими можливостями по енергоспоживанню. Ця необхідність виникла тому, що по слоту AGP 8x (версія 3.0) можна передати лише не більше 40 з невеликим ват сумарно, чого вже не вистачало відеокартам тодішніх поколінь, розрахованих для AGP, на яких встановлювали по одному або двом стандартним чотирьохконтактного роз'єму харчування. По роз'єму PCI Express можна передавати до 75 Вт, а додаткові 75 Вт отримують по стандартному шестиконтактних гнізда живлення

PCI Express 2.0

Надалі група PCI-SIG, яка займається розробкою відповідних стандартів, представила основні специфікації PCI Express 2.0. Друга версія PCIe вдвічі збільшила стандартну пропускну здатність, з 2, 5 Гбіт / с до 5 Гбіт/с, так що роз'єм x16 дозволяє передавати дані на швидкості до 8 ГБ / с у кожному напрямку. При цьому PCIe 2.0 сумісний з PCIe 1.1, старі карти розширення зазвичай нормально працюють в нових системних платах.

Специфікація PCIe 2.0 підтримує швидкості передачі як 2, 5 Гбіт / с, так і 5 Гбіт / с, це зроблено для забезпечення зворотної сумісності з існуючими рішеннями PCIe 1.0 і 1.1. Зворотна сумісність PCI Express 2.0 дозволяє використовувати застарілі рішення з 2, 5 Гбіт / с в слотах 5, 0 Гбіт / с, які просто будуть в такому випадку працювати на меншій швидкості. А пристрої, розроблені за специфікаціями версії 2.0, можуть підтримувати швидкості 2, 5 Гбіт / с і / або 5 Гбіт / с.

Хоча основне нововведення в PCI Express 2.0 - це подвоєна до 5 Гбіт / с швидкість, але це не єдина зміна, є й інші модифікації для збільшення гнучкості, нові механізми для програмного керування швидкістю з'єднань і т. П. Нас найбільше цікавлять зміни, пов'язані з електроживленням пристроїв, так як вимоги відеокарт до харчування неухильно зростають. У PCI-SIG розробили нову специфікацію для забезпечення зростаючого енергоспоживання графічних карт, вона розширює поточні можливості енергопостачання до 225/300 Вт на відеокарту. Для підтримки цієї специфікації використовується новий 2 × 4-штирьковий роз'єм живлення, призначений для забезпечення харчуванням топових моделей відеокарт.

Відеокарти та системні плати з підтримкою PCI Express 2.0 з'явилися в широкому продажі вже в 2007 році, а тепер на ринку інших і не зустріти. Обидва основні виробника відеочіпів, AMD і NVIDIA, випустили нові лінійки GPU і відеокарт на їх основі, що підтримують збільшену пропускну спроможність другої версії PCI Express і користуються новими можливостями по електричному харчуванню для карт розширення. Всі вони назад сумісні з системними платами, що мають на борту слоти PCI Express 1.x, хоча в деяких окремих випадках спостерігається несумісність, так що потрібно бути обережним.

PCI Express 3.0

Власне, поява третьої версії PCIe було очевиднию подією. У листопаді 2010 року специфікації третьої версії PCI Express остаточно затвердили. Хоча цей інтерфейс має швидкість передачі 8 гигатранзакцій / с замість 5 Гт / с у версії 2.0, його пропускна спроможність знову зросла рівно вдвічі у порівнянні зі стандартом PCI Express 2.0. Для цього застосували іншу схему кодування пересилаються по шині даних, але сумісність з попередніми версіями PCI Express при цьому збереглася.