Сравнительная характеристика видеокарт нового поколения

ВведениеНеобычайно быстрое развитие вычислительной техники приводит к тому, что одновременно в употреблении находится большое количество компьютеров с достаточно разнообразными характеристиками. В наше время практически в любой деятельности применяются компьютеры. Но компьютер ничем не является без своих составляющих поэтому очень полезно знать, каковы основные характеристики узлов компьютера, на что они влияют и как их подбирать. Этим обусловлена актуальность темы работы.Устройство, которое называется видеокартой, есть в каждом компьютере. В виде устройства, интегрированного в системную плату, либо в качестве самостоятельного компонента. Главная функция, выполняемая видеокартой, — преобразование полученной от центрального процессора информации и команд в формат, который воспринимается электроникой монитора, для создания изображения на экране.Целью данной работы является проведение сравнительной характеристики видеокарт нового поколения.Для достижения цели были поставлены следующие задачи:1. Освоить теоретические основы понятие «видеокарта»2. Провести сравнительную характеристику современных видеокарт.Объектом работы являются видеокарты.Предметом работы служит сравнительная характеристика видеокарт нового поколения.В ходе написания курсовой работы были использованы следующие методы исследования: критический анализ литературы, сравнение и сопоставление, анализ и синтез, логическое рассуждение.1 Теоретические основы понятия «видеокарта»Видеокарта — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения PCI-Express, но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ).Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая от этих задач центральный процессор компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD поддерживают приложения OpenGL на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные способности графического процессора для решения неграфических задач.Основные части видеокарты:Графический процессор (GPU) – занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур);Микросхемы памяти (GDDR) – выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа GDDR6X, GDDR6, GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину PCIe. В случае использования архитектуры UMA в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.Постоянное запоминающее устройство – ПЗУ хранит в себе необходимые экранные элементы, информацию с BIOS и некоторые системные таблицы. Видеоконтроллер никак не задействуется вместе с постоянным запоминающим устройством, обращение к нему происходит только со стороны ЦП. Именно благодаря хранению информации с BIOS видеокарта запускается и функционирует еще до полной загрузи ОС.Система охлаждения видеокарты - предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах;Интерфейсный разъем для подключения к материнской плате (PCIe);Разъем(ы) питания;Интерфейсные разъемы для подключения монитора – cовременные графические карты оснащены преимущественно по одному разъему HDMI, DVI и Display Port. Данные выводы являются самыми прогрессивными, быстрыми и стабильными. Каждый из этих интерфейсов имеет свои преимущества и недостатки;Разъем для объединения видеокарт в режим SLI или CrossFire (опционально);Правильная и полнофункциональная работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера – специального программного обеспечения, поставляемого производителем видеокарты и загружаемого в процессе запуска операционной системы. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Так же, как и видео-BIOS, видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.2 Сравнительная характеристика современных видеокартНа рынке сегодня представлено множество видеокарт, различающихся такими характеристиками, как объем и тип видеопамяти, размеры, тип системы охлаждения и так далее. При этом компании-производители постоянно предлагают новое решение, и то, что вчера казалось наиболее современным, сегодня становится стандартным, а завтра его уже вытесняют более «продвинутые» модели.В продаже сегодня можно встретить видеокарты, выпущенные различными компаниями, среди которых Asus, Gigabyte, MSI и многие другие. Но эти фирмы закупают графические процессоры (GPU), то есть тот компонент, который можно назвать «сердцем» видеокарты, у двух производителей: AMD и nVidia. Каждый из них предлагает решения, имеющие свои достоинства, которые определяются их конструктивными особенностями.На производительность видеокарты влияет множество параметров, поэтому при выборе проще ориентироваться на то, к какой серии компания-производитель относит тот или иной графический адаптер.nVidia сейчас выпускает бюджетную серию GTX и «продвинутую» линейку RTX.Внутри каждой из линеек можно смотреть на цифровые индексы: чем индекс больше, тем видеокарта мощнее.У AMD все несколько сложнее. Она сейчас выпускает несколько серий графических процессоров, которые не выстраиваются в какую-либо четкую иерархию.Самая последняя обновленная линейка от этого производителя — RX c «шеститысячными» индексами.-45085024130000Рисунок 1 – Сравнение характеристик видеокарт нового поколенияПо итогам сравнения можно констатировать, что Radeon RX 6800 XT и GeForce RTX 3080 являются полноценными конкурентами, которые показывают схожую производительность. GeForce RTX 3080 серьезно выигрывает при активной нагрузке, а Radeon RX 6800 XT демонстрирует более низкое энергопотребление. Стоит отметить, что разогнанная Radeon RX 6800 XT в любом случае слабее Radeon RX 6900 XT с рекомендованными частотами. Флагман AMD при любых оговорках сохраняет статус самого мощного графического ускорителя на базе GPU Navi 21. Если сравнивать с конкурентами NVIDIA, то в большинстве игр GeForce RTX 3080 Ti и GeForce RTX 3090 демонстрируют более высокие результаты. Но зачастую речь идет о небольшом преимуществе, которое можно компенсировать разгоном.Видеокарта Radeon RX 6800 получила урезанный GPU и меньшие частоты относительно Radeon RX 6800 XT. Неизменными остались характеристики памяти и высокий объем видеобуфера в 16 ГБ. Итоговая производительность уменьшилась примерно на 15%. При этом серьезно снизилось и энергопотребление — хотя между нереференсными моделями разница может быть не столь значительной. В целом получили хорошую видеокарту, без серьезного отставания от старшей модели и с лучшим соотношением производительность на ватт в своей ценовой категории.GeForce RTX 3090 — самая быстрая современная видеокарта с поддержкой последних технологий, которая в варианте MSI Suprim демонстрирует еще более впечатляющие результаты быстродействия. Это ультимативное решение для максимальной производительности с возможностью комфортно работать или играть в разрешении 4K. В итоге GeForce RTX 3090 является одной из самых мощных видеокарт на базе GPU GA102.GeForce RTX 3080 TI является оптимальной видеокартой в линейке NVidia. Качественное охлаждение поддерживает низкие рабочие температуры при умеренном уровне шума. И это с учетом заводского разгона, который обеспечивает пару дополнительных процентов быстродействия.Рассмотренная видеокарта RTX 3080 демонстрирует отличное сочетание потребительских характеристик. Повышенные частоты обеспечивают пару дополнительных процентов производительности, а продуманное охлаждение поддерживает низкие рабочие температуры при невысоком уровне шума. Видеокарта построена на качественной печатной плате. Разгонный потенциал на достойном уровне и сопоставим с другими моделями топового уровня.ЗаключениеВ данной работе была рассмотрена видеокарта - устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера или самого адаптера, в иную форму, предназначенную для дальнейшего вывода на экран монитора. В связи с тем, что компьютерно-информационные технологии усовершенствуются, развиваются достаточно быстрыми темпами, охватить информацию о характеристиках всех видеокарт в полном объеме достаточно сложно. При тестировании видеокарты различных моделей можно подобрать оптимальный вариант цены и качества Производительность видеокарты актуальна только для современных тяжелых компьютерных игр и профессиональных 3D программ. Для максимальной производительности видеокарты рекомендуется использовать последние драйвер, которые обычно можно скачать на сайте производителя ПК или видеокарты. Другими важными параметрами для этих программ являются частота процессора, оперативной памяти и наличие двухканальности.Итоговый выбор будет зависеть от предпочтений конечного потребителя. На данный момент основной проблемой является доступность видеокарт нового поколения и их завышенная стоимость, обусловленная высоким спросом со стороны майнеров.Если вам нужна максимальная производительность и поддержка передовых графических технологий, то лучшим по соотношению цена-качество вариантом станет GeForce RTX 3080 Ti.Список использованных источниковГаврилов, М.В. Информатика и информационные технологии: Учебник для прикладного бакалавриата / М.В. Гаврилов, В.А. Климов. - Люберцы: Юрайт, 2018. - 383 cИнформационные системы и технологии: Научное издание. / Под ред. Ю.Ф. Тельнова. - М.: ЮНИТИ, 2017. - 303 cОverclockers - тестирование «железа» URL: https://overclockers.ru/ (дата обращения: 03.04.2022).Официальный сайт AMD URL: https://www.amd.com/ru (дата обращения: 03.04.2022).Официальный сайт NVidia URL: https://www.nvidia.com/ru-ru/ (дата обращения: 03.04.2022).