Видеокарта.

    Самый быстроустаревающий и быстродешевеющий компонент компьютера.

Какие требования нужно предъявить к видеокарте: 

• Качественное 2D.
• Поддержка современных технологий.
• Хорошая производительность 3D.
• Возможность вывода изображения на телевизор.
• Низкий нагрев и шумность.
• Хорошая техническая поддержка.
• Наличие дополнительных возможностей.

    Ситуация на рынке видеокарт сегодня такова, что из производителей видеочипов, реальных конкурентов осталось только два – nVidia и ATI. Остальные компании либо “съедены” победителями, либо настолько отстали в технологиях, что не представляют практического интереса. Легендарная 3Dfx из-за бездарного маркетинга разорилась и была куплена на корню компанией nVidia, которая сразу, после покупки, просто уволила весь персонал 3Dfx и мы, пользователи, лишились великолепной команды талантливых инженеров, которые первыми подарили миру 3D. Как-то еще пытается удержаться на плаву Matrox, первая придумавшая делать “двухголовые” карты, но она делает ставку на использование своей продукции в профессиональных графических станциях, и цены на видеокарты этой фирмы находятся в верхней ценовой категории. Эпизодически на свет появляются интересные решения у других фирм, для которых выпуск видеокарт не является основным видом деятельности. Так, например, два года назад фирма STM выпустила великолепный чип KIRO-II, имеющий тайловую архитектуру. Обладая отличным 2D, и имея очень приличное 3D, карты на этом чипе по соотношению цена/качество легко били вторых GeForce-ов. К сожалению STM не стала развивать свою линейку, а чипы с памятью SDRAM уже не могли тягаться с третьим поколением GeForce-ов на DDR. Заслуживает уважения компания SiS, один из крупнейших производителей чипсетов, не побоявшаяся конкурировать на рынке современных видеоакселераторов с nVidia и ATI, продвигая свою линейку Xabre. Ведутся исследования в области видео внутри компании VIA, которая купила очень известную, в прошлом, компанию S3, правда в основном они касаются интегрированного видео для чипсетов. Но реально, все же, при покупке видеокарты, вам придется выбирать между картами на чипах nVidia и ATI. Именно об особенностях чипов этих компаний и будет эта статья. 

Качественное 2D. Для чего бы не предназначался компьютер, качественное 2D нужно всегда. Будь то серфинг по интернету или написание писем, или просто чтение с экрана. Если буквы читаются четко, вертикальные и горизонтальные линии имеют одинаковую толщину, нет эффекта “замыливания”, то глаза не устают и находиться перед экраном можно очень долго, не испытывая дискомфорта. В формировании изображения участвуют два компонента компьютера: монитор (о его выборе рассказывалось в одной из предыдущих статей) и видеокарта. И если у вас хороший монитор, то чтобы полностью использовать его возможности, нужна видеокарта с качественным 2D.

Почему-то всегда считалось (и некоторые считают до сих пор), что самое качественное 2D у видеокарт фирмы Matrox. Это не так. Лично я убежден, что лучшее 2D у карт фирмы ATI, хотя и у Matrox качество довольно неплохое. К тому же, ATI использует в своих чипах технологию HydraVision, которая дает возможность вывода изображения на 2 дисплея и TV. При использовании этой технологии можно выбрать любую комбинацию из ЭЛТ, LCD- монитора и TV. Каждый из дисплеев при этом может работать со своим разрешением и частотой развертки.

У компании nVidia с 2D все очень непросто. Достичь удовлетворительного 2D качества на картах с чипами от nVidia удается только при очень грамотной разводке, хорошей пропайке и использовании самых качественных комплектующих. Разумеется, позволить себе соблюсти все эти требования могут далеко не все производители видеокарт, а только brand-ы. И даже не у всех brand-ов получается. Я сам видел такое “мыло” на  MX-400 от компании SUMA (в retail-варианте), что читать текст на экране можно было с огромным трудом. Очень хорошо справляется с этой проблемой фирма ASUS, но и цены на свою продукцию она держит на самой верхней планке.

Поэтому, если компьютер приобретается преимущественно для работы с плоской графикой или текстом, то ваш выбор – только ATI, а если компьютер бюджетный, но и поиграть хочется, то можно поискать б/у карточку от 3Dfx – там за смешные деньги получите и 2D качество приличное, и в некоторые современные 3D игры еще поиграете.

 Поддержка современных технологий. Несмотря на большие мощности GPU, на сегодняшний день все равно не удается приблизиться к телевизионному уровню реалистичности изображения и, поэтому разработчики видеочипов разрабатывают различные технологии, где с помощью мощного математического аппарата стараются упростить формирование 3-х мерного изображения. Каждая фирма разработала свои технологии, основные из которых перечислены ниже.

 HyperZ - технология отбрасывания скрытых поверхностей используется для экономии пропускной способности памяти и уменьшения нагрузки на графический процессор.

Shader - что в переводе с английского означает "затенитель". Термин означает возможность гибкого программируемого смешения вершинных атрибутов на стадии расчета геометрии или цветов на стадии растеризации.

Pixel shaders (пиксельные шейдеры) - это графическая функция для попиксельного расчета эффектов. Пиксельные шейдеры позволяют создавать среды, свойства объектов в которых имитируют реальность. Бесчисленные свойства настоящих материалов заменяют виртуальные, программируя пиксельные шейдеры, можно добиться очень большого правдоподобия передачи настоящих поверхностей.

Vertex shaders (вершинные шейдеры)- по существу являются небольшими программами, которые модифицируют вертексные данные. В отличие от пиксельных шейдеров, работают с векторами. Ключевые преимущества вершинных шейдеров заключаются в том, что благодаря им можно создавать множество эффектов, таких, как процедурные деформации, теневые объемы, системы частиц, эффекты линз, скиннинг с использованием палитры, интерполяцию кейфреймов.

nfiniteFX  Engine (технология nVidia) включает в себя  программируемые вершинные шейдеры,  пиксельные шейдеры и трехмерные текстуры.

Smartshader (технология ATI) - является реализацией технологий программируемых пиксельных и вершинных шейдеров DirectX 8.1.

Transform and lighting (T&L) (Трансформация и Освещение) набор специфичных математических инструкций  для обсчета геометрических преобразований  и параметров освещения сцены.

Charisma Engine - T&L модуль от ATI.

Pixel Tapestry - модуль рендеринга пикселей. Pixel Tapestry II поддерживает пиксельные шейдеры DirectX 8.1: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3 и 1.4.

Video Immersion - позволяет выполнять аппаратное декодирование MPEG2,  обратное преобразование Фурье, компенсацию движения и iDCT для улучшения проигрывания DVD, равно как и запись MPEG2.

TruForm - принцип заключается в реализации поверхностей более высокого порядка в 3D играх, причем не только в новых, но и в старых. То есть карта способна строить кривую поверхность для объекта, состоящего из плоских треугольников, используя метод нормалей (N-Patches)..

SmoothVision - многошаблонное (multi sampling) программируемое полноэкранное сглаживание.

EMBM, DotProduct3 – методы рельефного текстурирования.

RTPatches – тесселяция гладких поверхностей, т.е. измельчение треугольников на основе построения сплайнов.

KeyFrame Interpolation - функция интерполяции промежуточных состояний модели по заданным "ключевым кадрам".

Vertex Skinning – функция, обеспечивающая бесшовную стыковку оболочек движущихся частей скелетных моделей.

Bilinear, trilinear, anisotropic filtering - в настоящее время используются три основных типа фильтрации текстур, накладываемых на поверхности в трехмерных сценах - билинейная, трилинейная и самая продвинутая - анизотропная. При помощи фильтрации сглаживаются переходы между текстурами, убираются артефакты и изображение становится более реалистичным. 

Чем больше ваша карта будет поддерживать современных технологий, тем реалистичнее будут игры, тем выше будет скорость смены кадров (FPS) и тем комфортнее вы будете себя чувствовать в виртуальном мире.

 Хорошая производительность 3D. 3D требуется для отображения трехмерных моделей в динамике, чаще всего для динамичных 3-х мерных  игр, особенно шутеров от первого лица и симуляторов. Если ваша видеокарта обладает хорошей 3D производительностью, то движение объектов на экране будут плавным, изображение высокодетализированным, а значит и реалистичным. Для обсчета реалистичного 3-х мерного изображения требуются колоссальные вычислительные мощности. Только представьте: изображение на вашем мониторе состоит из сотен тысяч маленьких точек-пиксел, каждая из которых может иметь свыше 4-х миллиардов цветов и этот цвет должен рассчитываться до 100 раз в секунду. И это только малая, видимая часть того, что называется  виртуальной реальностью. Каждый реальный предмет, из окружающих нас, имеет кучу разных свойств: это и геометрические размеры, и цвет, и способность отражать свет под разными углами и свою текстуру, и еще много других свойств, которыми должен обладать предмет виртуальный, чтобы не отличаться от предмета реального. Конечно, мощностей современных микропроцессоров (CPU) на все это не хватает, и здесь ему на помощь приходит графический процессор (GPU), который берет на себя львиную долю работы по формированию изображения. Современные GPU по сложности не уступают, а по количеству транзисторов даже обгоняют современные процессоры. Как и обычные процессоры, каждая модель GPU работает на своей тактовой частоте (частота ядра) и с определенным типом памяти (SDRAM, DDR SDRAM), которая также работает на своей частоте (частота памяти). Пропускная способность памяти DDR вдвое выше обычной SDRAM, поэтому видеочипы, работающие с этим типом памяти значительно производительнее своих SDRAM-овских предшественников, поскольку пропускная способность памяти видеокарты является самым узким местом в формировании картины общей производительности. По этой же причине большую роль играет разрядность шины памяти – чем шире шина, тем выше пропускная способность.

 Рассмотрим обитателей нижнего сегмента рынка, которых можно встретить в продаже. Фирма nVidia, в бытность свою практически монополистом на рынке видеоакселераторов, успела выпустить множество модификаций отличного, для своего времени, чипа GeForce2, обладающего революционной технологией T&L. Кратко рассмотрим их основные отличия друг от друга.

Таблица 1.

Примечание к таблице1: У реальных видеокарт  разброс частот очень большой и сильно зависит от производителя видеокарты.

Начиная с GF2 MX400, при довольно привлекательной цене, можно получить неплохую игровую карточку для игр с невысоким разрешением и 16-ти битной глубиной цвета. Для бюджетной машины, которая планируется использоваться в качестве игровой приставки – это будет идеальным решением. Но при покупке следует помнить, что, покупая noname, вы покупаете кота в мешке, поэтому не лишним будет обговорить условия money back.

            В данном ценовом диапазоне у компании ATI имеется только один представитель – Radeon 7000 (он же Radeon VE). Но в данном случае ни о какой конкуренции речь не идет. Просто эти карты предназначены для разных целей. 3D-возможностей в Radeon-е 7000 практически нет: один конвейер рендеринга, 64-разрядная шина памяти, технология Pixel Tapestry и HyperZ. Зато наряду с великолепными 2D, в чипе встроены CRT-контроллер и RAMDAC, что позволяет использовать два монитора одновременно. На Radeon 7000 применена  технология HydraVision, которая позволяет гибко управлять изображением на двух мониторах. На чипе встроены блоки для поддержки вывода на цифровой монитор и телевизор, добавлена технология Video Immersion. В общем, карточки на чипе Radeon 7000 предназначены для профессиональной работы с графикой и просмотра качественного видео, но при использовании DDR памяти, они могут конкурировать и с младшими линейками GeForce-ов в играх.

            Следующий ценовой диапазон от компании nVidia занимает линейка GeForce-4 MX. Линейка является, как ни странно, развитием GF2, а не GF3 из-за отсутствия технологии пиксельных шейдеров, и, соответственно, поддержки спецификаций DirectX 8.1. Чип имеет два конвейера рендеринга с двумя текстурными блоками в каждом. Реализация вершинных шейдеров в GeForce-4 MX присутствует, хотя работает она медленнее, чем у чипов серии GeForce3. Новыми технологиями, примененными на этой линейке, являются: улучшенный блок T&L, система аппаратного управления питанием и поддержка iDCT — аппаратного декодирования DVD. Линейка представлена 3-мя моделями: MX420, MX440, MX460, отличия между которыми приведены в таблице 2.

Таблица 2.

            В этой ценовой категории конкурентами от ATI выступают: Для первых двух карт Radeon 7500, и для последней Radeon 9000 и Radeon 9000 Pro. Что собой  представляет Radeon 7500? Частота видеочипа составляет 250–290 МГц  и он содержит в себе все фичи Radeon-а 7000, плюс блок 3D-технологий:

—    Charisma Engine.

—    Два конвейера, каждый с тремя текстурными блоками.

—    Все три вида рельефа (Emboss, Dot и EMBM).

—    Bilinear, trilinear, anisotropic filtering.

—    HyperZ.

По производительности в 3D, конкуренты приблизительно равны друг другу с небольшим перевесом GF4 MX 440, и абсолютно та же картина получается и при сравнении GF4 MX 460 с Radeon-ами 9000-й серии. Но Radeon-ы этой серии имеют еще ряд технологических улучшений. Это 4 конвейера с одним текстурным блоком, поддержка технологии Smartshader, технология оптимизации обращений к памяти HyperZ II (раннее отбрасывание невидимых поверхностей, иерархический и сжимаемый Z-буфер с быстрой очисткой), блок декодирования видео Video Immersion II, поддержка фильтрации видео Fullstream и технология SmoothVision. Между собой эти Radeon-ы отличаются лишь тактовыми частотами. 

Таблица 3.

Учитывая, что чип GF4 MX 460 официально снят с производства, у Radeon-ов 9000-й серии вообще нет конкурентов в их ценовом диапазоне. A по соотношению цена/качество, на сегодня, они являются идеальным выбором. 

В следующем ценовом диапазоне от ATI оказывается Radeon 8500, а от nVidia GF3 Ti и GF4 Ti-4200. Эти линейки поддерживают все самые современные технологии, описанные выше и архитектурно очень похожи друг на друга, отличаясь в деталях.

Radeon 8500:

—    Рабочая частота ядра — 250–300 МГц, видеопамять — 128 бит DDR SDRAM/SGRAM с частотой 250–300 МГц.

—    Поддержка рельефных текстур Emboss, Dot3, EMBM.

—    Charisma Engine II.

—    полноэкранное сглаживание Smoothvision 2х-6х.

—    наличие технологии Truform.

—    наличие технологии SmartShaders.

—    Pixel Tapestry II – улучшенный рендеринг пикселей.

—    Улучшенная технология отсечения невидимых поверхностей HyperZ II.

—    Bilinear, trilinear, anisotropic filtering.

GeForce4 Ti4200:

—    Рабочая частота ядра — 250 МГц, видеопамять — 128 бит DDR SDRAM с частотой 250 МГц.

—    4 конвейера рендеринга с 2 текстурными блоками.

—    Блок T&L.

—    nfiniteFX Engine II (работа с пиксельными, двойными программируемыми вершинными шейдерами, трехмерными текстурами).

—    Архитектура LMAII для более эффективной работы с памятью.

—    Bilinear, trilinear, anisotropic filtering.

—    Accuview – технология полноэкранного сглаживания.

—    Quincunx – технология специального сглаживания.

По производительности в 3D обе линейки достойны друг друга, по цене – Radeon заметно дешевле.  Соответственно, по соотношению цена/качество побеждает Radeon 8500. Однако следует помнить, что карты на чипах от nVidia разгоняются гораздо лучше, чем Radeon-ы и если вы любитель халявных FPS-ов, то вам дорога в стан nVidia.

Поскольку основным критерием выбора видеокарты у нас является коэффициент “цена/качество”, следующую ценовую нишу мы рассматривать не будем, поскольку там этот коэффициент будет никаким. Рассмотренных карт сегодня хватит на любую самую навороченную 3D-игрушку, а покупать видюху с запасом на будущее просто глупо, т.к. цены на них падают с головокружительной скоростью.

На Олимпе 3D-технологий компании nVidia и ATI попеременно сменяют друг друга. На сегодня там ATI со своей Hi-End картой Radeon 9700 pro, но вскоре ситуация может измениться, т.к. nVidia готовится выйти на рынок со своей новинкой - GeForce FX.

Возможность вывода изображения на телевизор. Если вы планируете просматривать фильмы с компьютера на телевизоре (очень рекомендую!), обязательно нужно предусмотреть, чтобы на вашей карте был видеовыход (TV-out). Чаще всего видеовыход существует в дубле – S-video и Composite. S-video позволяет донести сигнал до телевизора с минимальными искажениями, но для его использования придется обзавестись специальным фирменным кабелем (длиной от компьютера до телевизора). С композитным выходом проще, там за пару минут вы сможете изготовить из двух разъемов типа “тюльпан” и куска экранированного провода или витой пары нормальное соединение, однако качество сигнала будет немного хуже. Большинство современных видеокарт существуют в варианте с TV –выходом. Но следует знать, что TV-выход у карт ATI и карт nVidia – это совершенно разные вещи. Качество TV-выхода у карт ATI на порядок выше, чем у nVidia. Более или менее приличное качество TV-выхода на картах nVidia можно получить, лишь используя качественный кабель S-Video-S-Video или с переходником S-Video-SCART и программным обеспечением сторонних производителей (например, TVTOOL). На картах ATI, даже при композитном соединении, качество TV-сигнала очень высокое.

 Низкий нагрев и шумность. Современные GPU, как и CPU выделяют много тепла и нуждаются в дополнительном, принудительном охлаждении. Соответственно, добавление еще одного кулера в систему добавит вам и дополнительный шум, с которым придется бороться или мириться.  Кроме этого, очень горячий видеочип ухудшит тепловой баланс всей системы, что приведет к увеличению оборотов процессорного кулера или к необходимости добавить в систему еще один вентилятор. И то и другое добавит вам еще шума. Поэтому, если вам хочется иметь тихий и холодный компьютер, не следует покупать видюху на чипе от nVidia, все они очень горячие, лучше присмотрите себе карточку от ATI, там зачастую можно вообще обойтись без кулера.

 Хорошая техническая поддержка. В недалеком прошлом своевременный выпуск обновленных драйверов был жуткой проблемой фирмы ATI, но сегодня эта проблема снята с повестки дня. Для чипов от nVidia и от ATI, проблем с драйверами не существует, поэтому с этой стороны видеокарты с чипами этих фирм находятся в равных условиях.

 Наличие дополнительных возможностей. При покупке видеокарты обратите внимание на поддержку дополнительных возможностей. Это может быть видеовыход, видеозахват или стереоочки. При прочих равных условиях этот фактор может сыграть решающую роль при выборе. 

Итак, на сегодня, по соотношению цена/качество для среднего домашнего компьютера идеальным выбором представляется приобретение видеокарты на чипах  Radeon 9000 Pro или Radeon 8500. Эти чипы поддерживают все современные 3D технологии,  обладают непревзойденным 2D-качеством, имеют высококачественный TV-выход и слабо греются.

Вернуться на главную.