Modern grafik işlemcileri, sayısı ve özellikleri aynı zamanda oyunun rahatlığını etkileyen nihai oluşturma hızını da belirleyen birçok işlevsel blok içerir. Farklı video çiplerindeki bu blokların karşılaştırmalı sayısı ile, bir veya başka bir GPU'nun ne kadar hızlı olduğunu kabaca tahmin edebilirsiniz. Video çiplerinin birçok özelliği var, bu bölümde sadece en önemlilerini ele alacağız.

Video çip saat frekansı

Bir GPU'nun çalışma frekansı genellikle megahertz, yani saniyede milyonlarca saat döngüsü ile ölçülür. Bu özellik, video çipinin performansını doğrudan etkiler - ne kadar yüksekse, GPU birim zaman başına o kadar fazla iş yapabilir, daha fazla sayıda köşeyi ve pikseli işleyebilir. Gerçek hayattan bir örnek: Radeon HD 6670'e takılan video çipinin frekansı 840 MHz'dir ve Radeon HD 6570'deki aynı çip 650 MHz'de çalışır. Buna göre, tüm ana performans özellikleri farklılık gösterecektir. Ancak performansı yalnızca çipin çalışma frekansı belirlemez, hızı da grafik mimarisinin kendisinden büyük ölçüde etkilenir: cihaz ve yürütme birimlerinin sayısı, özellikleri vb.

Bazı durumlarda, ayrı GPU bloklarının saat hızı, yonganın geri kalanının saat hızından farklıdır. Yani, GPU'nun farklı bölümleri farklı frekanslarda çalışır ve bu, verimliliği artırmak için yapılır, çünkü bazı birimler daha yüksek frekanslarda çalışabilirken diğerleri değildir. Çoğu NVIDIA GeForce grafik kartı bu tür GPU'larla donatılmıştır. Son örneklerden, çoğu 772 MHz frekansında çalışan GTX 580 modelinde bir video çipi vereceğiz ve çipin evrensel hesaplama birimleri iki katına çıktı - 1544 MHz.

Doldurma oranı (doluluk oranı)

Doldurma oranı, GPU'nun pikselleri ne kadar hızlı oluşturabildiğini gösterir. İki tür doldurma hızı vardır: piksel doluluk oranı ve texel hızı. Piksel doldurma hızı, piksellerin ekranda çizildiği hızı gösterir ve çalışma frekansına ve ROP sayısına (rasterleştirme ve karıştırma işlemleri blokları) bağlıdır ve doku, işlem sıklığına ve doku birimlerinin sayısına bağlı olan doku verilerini alma hızıdır.

Örneğin, GeForce GTX 560 Ti'nin en yüksek piksel doldurma hızı 822 (çip saati) × 32 (ROP birimleri) \u003d 26304 megapiksel ve doku doldurma hızı 822 × 64 (doku birimi sayısı) \u003d 52608 megateksel / sn'dir. Basitleştirilmiş bir şekilde, durum şu şekildedir - ilk sayı ne kadar büyükse, video kartı bitmiş pikselleri o kadar hızlı işleyebilir ve ikincisi ne kadar büyükse doku verileri o kadar hızlı örneklenir.

"Saf" doldurma oranının önemi son zamanlarda gözle görülür şekilde azalmış ve yerini hesaplamaların hızına bırakmış olsa da, bu parametreler özellikle basit geometri ve nispeten basit piksel ve köşe hesaplamaları olan oyunlar için hala çok önemlidir. Bu nedenle her iki parametre de modern oyunlar için önemli olmaya devam ediyor, ancak dengelenmeleri gerekiyor. Bu nedenle, modern video çiplerindeki ROP birimlerinin sayısı genellikle doku birimlerinin sayısından daha azdır.

Hesaplamalı (gölgelendirici) birimlerin veya işlemcilerin sayısı

Belki şimdi bu bloklar video çipinin ana parçalarıdır. Gölgelendiriciler olarak bilinen özel programlar çalıştırırlar. Dahası, önceki piksel gölgelendiricileri piksel gölgelendirici bloklarını çalıştırdıysa ve köşe gölgelendiricileri köşe bloklarını çalıştırdıysa, bir süre için grafik mimarileri birleştirildi ve bu evrensel hesaplama birimleri çeşitli hesaplamalarla uğraşmaya başladı: köşe, piksel, geometrik ve hatta evrensel hesaplamalar.

Birleşik mimari ilk olarak Microsoft Xbox 360 oyun konsolunun video çipinde kullanıldı, bu GPU ATI tarafından geliştirildi (daha sonra AMD tarafından satın alındı). Ve kişisel bilgisayarlar için video yongalarında, NVIDIA GeForce 8800 kartında birleşik gölgelendirici birimleri belirdi ve o zamandan beri, tüm yeni video yongaları, farklı gölgelendirici programları (köşe, piksel, geometrik vb.) İçin evrensel bir koda sahip olan birleşik bir mimariye dayanıyor. birleşik işlemciler herhangi bir programı çalıştırabilir.

Hesaplama birimlerinin sayısına ve frekanslarına göre, farklı video kartlarının matematiksel performansı karşılaştırılabilir. Çoğu oyun artık piksel gölgelendiricilerin performansı ile sınırlıdır, bu nedenle bu birimlerin sayısı çok önemlidir. Örneğin, bir ekran kartının bir modeli, bileşiminde 384 hesaplama işlemcisi bulunan bir GPU'ya dayanıyorsa ve aynı hattan bir başkası, 192 hesaplama birimine sahip bir GPU'ya sahipse, o zaman eşit bir frekansta, ikinci herhangi bir tür gölgelendiriciyi iki kat daha yavaş işler ve genel olarak aynı olacaktır daha üretken.

Yalnızca hesaplama birimlerinin sayısına bağlı olarak performans hakkında kesin sonuçlar çıkarmak imkansız olsa da, farklı nesillerin ve yonga üreticilerinin saat frekansını ve farklı mimarisini hesaba katmak zorunludur. Yalnızca bu rakamlar, yalnızca bir üreticinin aynı satırındaki yongaları karşılaştırmak için kullanılabilir: AMD veya NVIDIA. Diğer durumlarda, oyunlarda veya ilgilendiğiniz uygulamalarda performans testlerine dikkat etmeniz gerekir.

Doku eşleme birimleri (TMU)

Bu GPU birimleri, hesaplama işlemcileriyle birlikte çalışır, doku ve sahne yapımı ve genel amaçlı bilgi işlem için gereken diğer verileri seçmek ve filtrelemek için kullanılır. Video çipindeki doku birimlerinin sayısı doku performansını, yani dokulardan doku getirme hızını belirler.

Son zamanlarda matematiksel hesaplamalara daha fazla vurgu yapılmasına ve bazı dokular prosedürel olanlarla değiştirilse de, TMU'lar üzerindeki yük hala oldukça yüksektir, çünkü ana dokulara ek olarak, normal ve yer değiştirme haritalarından ve ekran dışı render hedef tamponlarından da seçimler yapılmalıdır.

Tekstüre birimlerinin performansı da dahil olmak üzere pek çok oyunun vurgusunu hesaba katarsak, TMU sayısı ve buna karşılık gelen yüksek doku performansının da video çipleri için en önemli parametrelerden biri olduğunu söyleyebiliriz. Bu parametrenin, ek doku seçimleri gerektiren anizotropik filtrelemenin yanı sıra karmaşık yumuşak gölge algoritmaları ve Screen Space Ambient Occlusion gibi yeni çıkmış algoritmalar kullanıldığında görüntünün işleme hızı üzerinde özel bir etkisi vardır.

Rasterleştirme İşlem Blokları (ROP'lar)

Rasterleştirme birimleri, video kartı tarafından hesaplanan piksellerin tamponlara kaydedilmesi işlemlerini ve bunların karıştırılması (harmanlanması) işlemlerini gerçekleştirir. Yukarıda belirttiğimiz gibi, ROP birimlerinin performansı doldurma oranını etkiler ve bu, tüm zamanların video kartlarının temel özelliklerinden biridir. Ve son zamanlarda değeri de biraz düşmüş olsa da, uygulama performansının hız ve ROP sayısına bağlı olduğu durumlar hala vardır. Bunun nedeni çoğunlukla işlem sonrası filtrelerin etkin kullanımı ve yüksek oyun ayarlarında etkinleştirilmiş kenar yumuşatmadır.

Bir kez daha, modern video yongalarının yalnızca farklı blokların sayısı ve sıklıkları ile değerlendirilemeyeceğini not ediyoruz. Her GPU serisi, yürütme birimlerinin eskisinden çok farklı olduğu ve farklı birimlerin sayısının oranının farklı olabileceği yeni bir mimari kullanır. Bu nedenle, bazı çözümlerde AMD ROP birimleri NVIDIA birimlerinden daha fazla saat başına iş yapabilir ve bunun tersi de geçerlidir. Aynısı TMU doku birimlerinin yetenekleri için de geçerlidir - farklı üreticilerin farklı GPU nesillerinde farklıdırlar ve karşılaştırılırken bu dikkate alınmalıdır.

Geometrik Bloklar

Yakın zamana kadar, geometri işleme birimlerinin sayısı özellikle önemli değildi. Oyunlarda geometri oldukça basit olduğundan ve performansın ana odağı matematiksel hesaplamalar olduğundan çoğu görev için bir GPU bloğu yeterliydi. DirectX 11'de geometri mozaikleme desteğinin ortaya çıkmasıyla birlikte geometrinin paralel işlenmesinin önemi ve karşılık gelen blokların sayısı çarpıcı biçimde artmıştır. NVIDIA, GF1xx yongalarında birkaç karşılık gelen blok göründüğünde geometrik veri işlemeyi paralelleştiren ilk şirket oldu. Daha sonra benzer bir çözüm AMD tarafından piyasaya sürüldü (yalnızca Radeon HD 6700 serisinin Cayman yongalarına dayalı en iyi çözümlerinde).

Bu materyal çerçevesinde ayrıntılara girmeyeceğiz, DirectX 11 uyumlu grafik işlemcilere adanmış sitemizin temel materyallerinde okunabilir. Bu durumda bizim için önemli olan, Metro 2033, HAWX 2 ve Crysis 2 (en son yamalar ile) gibi mozaikleme kullanan en yeni oyunlarda geometri işleme birimlerinin sayısının genel performansı büyük ölçüde etkilemesidir. Ve modern bir oyun ekran kartı seçerken, geometrik performansa dikkat etmek çok önemlidir.

Video bellek boyutu

Video çipleri gerekli verileri saklamak için kendi hafızalarını kullanır: dokular, köşeler, tampon verileri, vb. Ne kadar çok varsa o kadar iyi görünüyor. Ancak her şey o kadar basit değil, bir video kartının gücünü video belleği miktarına göre tahmin etmek en yaygın hatadır! Deneyimsiz kullanıcılar genellikle video belleğinin değerini abartırlar ve farklı video kartı modellerini karşılaştırmak için kullanmaya devam ederler. Anlaşılabilir - bu parametre, ilklerinden biri olan hazır sistemlerin özellik listelerinde belirtilir ve ekran kartı kutularına büyük harflerle yazılır. Bu nedenle, deneyimsiz bir alıcıya, bellek iki kat daha büyük olduğu için, böyle bir çözümün hızının iki kat daha yüksek olması gerektiği görülmektedir. Gerçek bu efsaneden farklıdır, çünkü hafızanın farklı türleri ve özellikleri olabilir ve üretkenlik artışı yalnızca belirli bir miktara kadar büyür ve ona ulaştıktan sonra durur.

Bu nedenle, her oyunda ve belirli ayarlarda ve oyun sahnelerinde, tüm veriler için yeterli olan belirli miktarda video belleği vardır. Ve oraya 4 GB video belleği koysanız bile, işlemeyi hızlandırmak için hiçbir neden olmayacak, hız yukarıda tartışılan yürütme birimleri tarafından sınırlandırılacak ve yeterli bellek olacaktır. Bu nedenle, çoğu durumda 1,5 GB video belleğine sahip bir ekran kartı, 3 GB'lık bir kartla aynı hızda çalışır (diğer tüm şeyler eşittir).

Daha fazla belleğin performansta gözle görülür bir artışa yol açtığı durumlar vardır - bunlar özellikle ultra yüksek çözünürlüklerde ve maksimum kalite ayarlarında çok zorlu oyunlardır. Ancak bu tür durumlar her zaman ortaya çıkmaz ve performansın belirli bir miktarın üzerine çıkmayacağını unutmadan bellek miktarı dikkate alınmalıdır. Bellek yongaları ayrıca bellek veriyolunun genişliği ve çalışma frekansı gibi daha önemli parametrelere sahiptir. Bu konu o kadar kapsamlıdır ki, materyalimizin altıncı bölümünde video belleği seçimini daha ayrıntılı olarak ele alacağız.

Bellek veri yolu genişliği

Bellek veri yolu genişliği, bellek bant genişliğini (bellek bant genişliği) etkileyen en önemli özelliktir. Daha geniş genişlik, video belleğinden GPU'ya ve zaman birimi başına daha fazla bilginin aktarılmasına olanak tanır ve bu da çoğu durumda performans üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir. Teorik olarak, 256 bitlik bir veri yolu, 128 bitlik bir veriyolunun iki katı kadar veri aktarabilir. Uygulamada, işleme hızındaki fark, iki katına ulaşmasa da, video bellek bant genişliğine vurgu yaparak çoğu durumda buna çok yakındır.

Modern oyun video kartları farklı veri yolu genişlikleri kullanır: belirli bir GPU modelinin fiyat aralığına ve serbest bırakma süresine bağlı olarak 64 ila 384 bit (daha önce 512 bit veriyolu çipler vardı). En ucuz düşük kaliteli video kartları için, 128 ila 256 bit arası orta seviye için 64 ve daha az sıklıkla 128 bit kullanılır, ancak üst fiyat aralığındaki ekran kartları 256 ila 384 bit genişliğindeki otobüsleri kullanır. Veri yolu genişliği artık fiziksel kısıtlamalar nedeniyle tamamen büyüyemez - GPU kalıbının boyutu 512 bitlik veriyolundan fazlasını yönlendirmek için yeterli değildir ve bu çok pahalıdır. Bu nedenle, bellek bant genişliği artık yeni bellek türleri kullanılarak artırılmaktadır (aşağıya bakın).

Video bellek frekansı

Bellek bant genişliğini etkileyen diğer bir parametre de saat frekansıdır. Ve bellek bant genişliğini artırmak, çoğu zaman bir video kartının 3D uygulamalardaki performansını doğrudan etkiler. Modern ekran kartlarındaki bellek veriyolu frekansı 533 (1066, ikiye katlama) MHz'den 1375 (5500, dört katına çıkma) MHz'ye kadar değişir, yani beş kattan fazla farklılık gösterebilir! Bellek bant genişliği hem bellek frekansına hem de veri yolunun genişliğine bağlı olduğundan, 800 (3200) MHz'de çalışan 256 bit veri yoluna sahip bellek, 1000 (4000) MHz'de çalışan belleğe kıyasla daha yüksek bir bant genişliğine sahip olacaktır. 128 bit veri yolu ile.

Birçoğu yalnızca 128 bit veya hatta 64 bit arabirimlerle donatılmış olan ve performansları üzerinde son derece olumsuz bir etkiye sahip olan nispeten ucuz ekran kartları satın alırken bellek veri yolu genişliğinin parametrelerine, türüne ve çalışma sıklığına özellikle dikkat edilmelidir. Genel olarak, bir oyun bilgisayarı için 64 bit video bellek veri yolu kullanan bir video kartı satın almanızı önermiyoruz. Minimum 128 veya 192-bit veri yolu ile en azından orta seviyenin tercih edilmesi arzu edilir.

Bellek türleri

Modern video kartlarına birkaç farklı bellek türü yüklenmiştir. Tek bir aktarım hızına sahip eski SDR bellek hiçbir yerde bulunamaz, ancak modern DDR ve GDDR bellek türleri önemli ölçüde farklı özelliklere sahiptir. Farklı DDR ve GDDR türleri, zaman birimi başına aynı saat frekansında iki veya dört kat daha fazla veri aktarmanıza olanak tanır ve bu nedenle, çalışma frekansı genellikle 2 veya 4 ile çarpılarak ikili veya dörtlü olarak gösterilir. Dolayısıyla, frekans DDR bellek için belirtilmişse 1400 MHz ise, bu bellek 700 MHz'lik fiziksel bir frekansta çalışır, ancak "etkili" frekansı, yani aynı bant genişliğini sağlamak için SDR belleğinin çalışması gereken frekansı gösterir. Aynı şey GDDR5 için de geçerlidir, ancak burada frekans dört katına çıkar.

Yeni bellek türlerinin temel avantajı, yüksek saat hızlarında çalışabilme ve buna bağlı olarak, önceki teknolojilere kıyasla bant genişliğinde bir artış olmasıdır. Bu, video kartları için o kadar önemli olmayan artan gecikme nedeniyle elde edilir. DDR2 belleği kullanan ilk anakart NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra idi. O zamandan beri, grafik bellek teknolojileri önemli ölçüde gelişti, özellikle video kartları için bazı değişikliklerle DDR2 özelliklerine yakın olan GDDR3 standardı geliştirildi.

GDDR3, DDR2 ile aynı teknolojilere sahip, ancak daha yüksek saat frekanslarında çalışan çipler oluşturmayı mümkün kılan gelişmiş tüketim ve ısı dağıtma özelliklerine sahip, video kartları için özel olarak tasarlanmış bir bellektir. Standardın ATI tarafından geliştirilmiş olmasına rağmen, NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra'nın ikinci modifikasyonu, onu kullanan ilk ekran kartı ve bir sonraki GeForce 6800 Ultra oldu.

GDDR4, GDDR3'ten iki kat daha hızlı olan "grafik" belleğin daha da geliştirilmiş halidir. Kullanıcılar için önemli olan GDDR4 ve GDDR3 arasındaki temel farklar, bir kez daha yüksek çalışma frekansları ve düşük güç tüketimidir. Teknik olarak GDDR4 bellek, GDDR3 bellekten çok farklı değildir, aynı fikirlerin daha da geliştirilmiş halidir. Gemide GDDR4 yongalarına sahip ilk ekran kartları ATI Radeon X1950 XTX iken, NVIDIA bu tür belleğe dayalı ürünleri hiç piyasaya sürmedi. Yeni bellek yongalarının GDDR3'e göre avantajları, modüllerin güç tüketiminin yaklaşık üçte bir daha düşük olabilmesidir. Bu, GDDR4 için daha düşük bir voltaj oranıyla elde edilir.

Ancak GDDR4, AMD çözümlerinde bile yaygın olarak kullanılmamaktadır. RV7x0 ailesinin GPU'larından başlayarak, video kartı bellek denetleyicileri, 256 bit kullanarak 176 GB / s'ye kadar bant genişliği sağlayan 5.5 GHz ve daha yüksek etkili dörtlü frekansta çalışan yeni bir GDDR5 bellek türünü destekler (teorik olarak 7 GHz'e kadar frekanslar mümkündür) arayüz. GDDR3 / GDDR4 belleğin bellek bant genişliğini artırmak için 512 bitlik bir veri yolu kullanmak gerekliyse, GDDR5 kullanımına geçiş, daha küçük kalıp boyutları ve daha düşük güç tüketimi ile performansı ikiye katlamayı mümkün kıldı.

En modern video bellek türleri GDDR3 ve GDDR5'tir, bazı ayrıntılarda DDR'den farklıdır ve ayrıca çift / dörtlü veri aktarımı ile çalışır. Bu tür bellekler, çalışma frekansını artırmak için bazı özel teknolojiler kullanır. Dolayısıyla, GDDR2 bellek genellikle DDR, GDDR3'ten daha yüksek frekanslarda - daha da yükseklerde çalışır ve GDDR5 şu anda maksimum frekans ve bant genişliği sağlar. Ancak ucuz modeller hala çok daha düşük frekanslı “grafik olmayan” DDR3 bellekle donatılmıştır, bu nedenle dikkatli bir şekilde bir video kartı seçmeniz gerekir.

mezuniyet çalışması

Rasterleştirme İşlem Blokları (ROP'lar)

Rasterleştirme birimleri, video kartı tarafından hesaplanan piksellerin tamponlara kaydedilmesi işlemlerini ve bunların karıştırılması (harmanlanması) işlemlerini gerçekleştirir. Yukarıda belirtildiği gibi, ROP birimlerinin performansı doldurma oranını etkiler ve bu, video kartlarının temel özelliklerinden biridir. Son zamanlarda değeri biraz azalmış olsa da, uygulama performansının büyük ölçüde hız ve ROP sayısına bağlı olduğu durumlar vardır. Bunun nedeni çoğu zaman, yüksek görüntü ayarlarında etkinleştirilmiş son işleme filtreleri ve kenar yumuşatmanın etkin kullanımıdır.

Bankacılık işlemlerinin muhasebesinin otomasyonu ve "1C Muhasebe" programında uygulanması

Şirketin tüm faaliyetleri iş süreçlerine bölünebiliyorsa, süreçler daha küçük bileşenlere bölünebilir. İş süreçleri oluşturma metodolojisinde buna ayrıştırma denir ...

Dahili ve çevresel PC'ler

Model Vision Studium programını kullanarak ayrı bir popülasyon modelinin incelenmesi

MVS'deki bir tanımın ana "yapı taşı" bir bloktur. Bir blok, sürekli zamanda paralel ve diğer nesnelerden bağımsız olarak çalışan aktif bir nesnedir. Bir blok, yönlendirilmiş bir bloktur ...

Eğitim sürecinde LMS Moodle'ı kullanma

Herhangi bir kurs için merkezi bir alan gereklidir. Bloklu sol ve sağ kolon olmayabilir. Ancak Moodle Öğrenme Yönetim Sistemini oluşturan çeşitli bloklar işlevselliği arttırır ...

Moodle uzaktan eğitim sistemindeki öğretmen fırsatlarının araştırılması

Kursunuza yeni kaynaklar, öğeler, bloklar eklemek veya mevcut olanları düzenlemek için, kontrol bloğunda bulunan Düzenle düğmesine tıklayın. Kurs penceresinin düzenleme modunda genel görünümü Şekil 2.5'te gösterilmektedir: Şekil 2 ...

Yazılım geliştirmede simülasyon

UML sözlüğü üç tür yapı bloğu içerir: varlıklar; ilişki; grafikler. Varlıklar, modelin ana unsurları olan soyutlamalardır ...

Kütüphane çalışması modelleme

Operatörler - bloklar modelin mantığını oluşturur. GPSS / PC'de her biri belirli bir işleve sahip yaklaşık 50 farklı blok türü vardır. Bu blokların her birinin karşılık gelen bir çevirmen alt yordamı vardır ...

CSS3'ün başlıca özellikleri

Metni, yine CSS3 teknolojileri temelinde yapılan çeşitli konuşma blokları kullanarak orijinal bir şekilde tasarlayabilirsiniz. (Şekil 5.) Şekil 5 ...

CSS3'ün başlıca özellikleri

Bir elemanın yarı saydamlığının etkisi arka plan görüntüsünde açıkça görülebilir ve şık ve güzel göründüğü için farklı işletim sistemlerinde yaygınlaşmıştır ...

STP 01-01'e göre bir metin belgesinin hazırlanması

Bazen adlandırıldıkları şekliyle genişletme birimleri (kartlar) veya kartlar (Kartlar), IBM PC'ye bağlı aygıtlara hizmet vermek için kullanılabilir. Ek aygıtları (ekran bağdaştırıcıları, disk denetleyicisi vb.) Bağlamak için kullanılabilirler ...

Bir ekran kartının kırılması ve onarımı

Bu birimler, belirtilen tüm türlerin gölgelendirici işlemcileriyle birlikte çalışır, bir sahne oluşturmak için gereken doku verilerini seçmek ve filtrelemek için kullanılır ...

Elektronik endüstrisinin otomatik kurumsal yönetim sistemi için üretim süreci kayıt programı

Belirli bir üretim için belirli bir MES sisteminin yapılabileceği 11 tip blok vardır ...

Büyük onarımlar için tazminatın hesaplanması için bir yazılım paketinin geliştirilmesi

En düşük ayrıntı düzeyinde, Oracle veritabanı verileri veri bloklarında saklanır. Bir veri bloğu, belirli sayıda bayt fiziksel disk alanına karşılık gelir ...

Simatic Adım-7'de donanım-yazılım güvenlik sistemlerinin geliştirilmesi ve taşıma platformlarının yönetimi

Sistem blokları, işletim sisteminin bileşenleridir. Koku, yaramaz programlar (sistem fonksiyonları, SFC) veya veriler (veri sistem blokları, SDB) olabilir. Sistem blokları, önemli sistem işlevlerine erişim sağlar ...

Bilgisayarın parçası olan cihazlar

Bazen adlandırıldıkları şekliyle genişletme birimleri (kartlar) veya kartlar (Kartlar), IBM PC'ye bağlı aygıtlara hizmet vermek için kullanılabilir. Ek aygıtları (ekran bağdaştırıcıları, disk denetleyicisi vb.) Bağlamak için kullanılabilirler ...

Belki şimdi bu bloklar video çipinin ana parçalarıdır. Gölgelendiriciler olarak bilinen özel programlar yürütürler. Dahası, önceki piksel gölgelendiriciler piksel gölgelendiriciler ve köşe gölgelendiricilerinden oluşan blokları - köşe bloklarını çalıştırdıysa, bir süre için grafik mimarileri birleştirildi ve bu evrensel hesaplama birimleri çeşitli hesaplamalarla uğraşmaya başladı: köşe, piksel, geometrik ve hatta evrensel hesaplamalar.

Birleşik mimari ilk olarak Microsoft Xbox 360 oyun konsolunun video çipinde kullanıldı, bu GPU ATI tarafından geliştirildi (daha sonra AMD tarafından satın alındı). Ve kişisel bilgisayarlar için video yongalarında, NVIDIA GeForce 8800 kartında birleşik gölgelendirici birimleri belirdi ve o zamandan beri, tüm yeni video yongaları, farklı gölgelendirici programları (köşe, piksel, geometrik vb.) İçin evrensel bir koda sahip olan birleşik bir mimariye dayanıyor. birleşik işlemciler herhangi bir programı çalıştırabilir.

Hesaplama birimlerinin sayısına ve frekanslarına göre, farklı video kartlarının matematiksel performansı karşılaştırılabilir. Çoğu oyun artık piksel gölgelendiricilerin performansı ile sınırlıdır, bu nedenle bu birimlerin sayısı çok önemlidir. Örneğin, bir ekran kartının bir modeli, bileşiminde 384 hesaplama işlemcisi bulunan bir GPU'ya dayanıyorsa ve aynı hattan bir başkası, 192 hesaplama birimine sahip bir GPU'ya sahipse, o zaman eşit bir frekansta, ikinci herhangi bir tür gölgelendiriciyi iki kat daha yavaş işler ve genel olarak aynı olacaktır daha üretken.

Yalnızca hesaplama birimlerinin sayısına bağlı olarak performans hakkında kesin sonuçlar çıkarmak imkansız olsa da, farklı nesillerin ve yonga üreticilerinin saat frekansını ve farklı mimarisini hesaba katmak zorunludur. Yalnızca bu rakamlar, yalnızca bir üreticinin aynı satırındaki yongaları karşılaştırmak için kullanılabilir: AMD veya NVIDIA. Diğer durumlarda, oyunlarda veya ilgilendiğiniz uygulamalarda performans testlerine dikkat etmeniz gerekir.

Doku eşleme birimleri (TMU)

Bu GPU birimleri, hesaplama işlemcileriyle birlikte çalışır, bir sahne ve genel bilgi işlem oluşturmak için gereken doku ve diğer verileri seçmek ve filtrelemek için kullanılır. Video çipindeki doku birimlerinin sayısı doku performansını, yani dokulardan doku getirme hızını belirler.

Son zamanlarda matematiksel hesaplamalara daha fazla vurgu yapılmasına ve bazı dokular prosedürel olanlarla değiştirilse de, TMU'lar üzerindeki yük hala oldukça yüksektir, çünkü ana dokulara ek olarak, normal ve yer değiştirme haritalarından ve ekran dışı render hedef tamponlarından da seçimler yapılmalıdır.

Tekstüre birimlerinin performansı da dahil olmak üzere pek çok oyunun vurgusunu hesaba katarsak, TMU sayısı ve buna karşılık gelen yüksek doku performansının da video çipleri için en önemli parametrelerden biri olduğunu söyleyebiliriz. Bu parametrenin, ek doku seçimleri gerektiren anizotropik filtrelemenin yanı sıra karmaşık yumuşak gölge algoritmaları ve Screen Space Ambient Occlusion gibi yeni çıkmış algoritmalar kullanıldığında görüntünün işleme hızı üzerinde özel bir etkisi vardır.

Rasterleştirme İşlem Blokları (ROP'lar)

Rasterleştirme birimleri, bir video kartı tarafından hesaplanan piksellerin tamponlara kaydedilmesi işlemlerini ve bunların karıştırılması (harmanlanması) işlemlerini gerçekleştirir. Yukarıda belirttiğimiz gibi, ROP birimlerinin performansı doldurma oranını etkiler ve bu, tüm zamanların video kartlarının temel özelliklerinden biridir. Ve son zamanlarda değeri de biraz azalmış olsa da, uygulama performansının hız ve ROP sayısına bağlı olduğu durumlar hala vardır. Bunun nedeni çoğunlukla işlem sonrası filtrelerin aktif kullanımı ve yüksek oyun ayarlarında etkinleştirilmiş kenar yumuşatmadır.

Her gün forumumuzda düzinelerce insan, kendi modernizasyonları için onlara isteyerek yardım ettiğimiz tavsiye istiyor. Her gün "montajı değerlendirerek" ve müşterilerimizin seçtiği bileşenleri uyumluluk açısından kontrol ederek, kullanıcıların özellikle diğer, şüphesiz önemli bileşenlere dikkat ettiklerini fark etmeye başladık. Ve nadiren kimse bir bilgisayarı yükseltirken, eşit derecede önemli bir detayı güncellemenin gerekli olduğunu hatırlar -. Ve bugün size neden unutmamanız gerektiğini anlatıp göstereceğiz.

“… Bilgisayarımı yükseltmek istiyorum, her şey uçuyordu, yüzde bir i7-3970X ve bir ASRock X79 Extreme6 anne, artı bir RADEON HD 7990 6GB ekran kartı satın aldım. Başka ne nan ???? 777 "
- sabit bir bilgisayarın güncellenmesiyle ilgili tüm mesajların yaklaşık yarısı böyle bir şeye başlar. Kullanıcılar, kendi bütçelerine veya aile bütçelerine bağlı olarak en çok, en hızlı ve en güzel bellek modüllerini seçmeye çalışırlar. Aynı zamanda, eski 450W'lerinin aynı anda hız aşırtma sırasında hem obur bir ekran kartı hem de "sıcak" bir işlemci ile başa çıkacağına safça inanmak.

Kendi payımıza, güç kaynağı ünitesinin önemi hakkında bir kereden fazla yazdık - ama itiraf ediyoruz, muhtemelen yeterince açık değildi. Bu nedenle, bugün düzelttik ve sizin için bilgisayarınızı yükseltirken unutmanız durumunda ne olacağına dair resimler ve ayrıntılı açıklamalar içeren bir not hazırladık.

Bu yüzden konfigürasyonu güncellemeye karar verdik ...


Deneyimiz için, tamamen yeni bir ortalama bilgisayarı alıp bir "oyun makinesi" düzeyine yükseltmeye karar verdik. Yapılandırmayı çok fazla değiştirmeniz gerekmeyecek - hafızayı ve video kartını değiştirmek yeterli olacak, böylece iyi detay ayarlarıyla az çok modern oyunlar oynama fırsatımız olacak. Bilgisayarımızın ilk yapılandırması aşağıdaki gibidir:

Güç kaynağı: ATX 12V 400W

Hafifçe söylemek gerekirse, bu konfigürasyonun oyunlar için oldukça zayıf olduğu açıktır. Yani bir şeyi değiştirme zamanı! Çoğu kişinin "yükseltme" için istekli olduğu şeyle başlayacağız - s. Bize uygun olduğu sürece anakartı değiştirmeyeceğiz.

Anakarta dokunmamaya karar verdiğimiz için uyumlu bir FM2 soketi seçeceğiz (neyse ki bunun için anakart açıklama sayfasındaki NIKS web sitesinde özel bir düğme var). Açgözlü olmayalım - 4,1 GHz frekansı (Turbo CORE modunda 4,4 GHz'e kadar) ve kilidi açılmış çarpanı olan uygun fiyatlı ancak hızlı ve güçlü bir işlemciyi ele alalım - biz de "hız aşırtmayı" seviyoruz, hiçbir insan bize yabancı değil. Seçtiğimiz işlemcinin teknik özellikleri şunlardır:

Özellikler
CPU veri yolu frekansı 5000 MHz Güç dağılımı 100 watt İşlemci frekansı Turbo CORE modunda 4,1 GHz veya 4,4 GHz'e kadar Çekirdek Richland L1 önbelleği 96 Kb x2 L2 önbelleği 2048 KB x2, işlemci frekansında çalışır 64 bit desteği Evet Çekirdek sayısı 4 Çarpma işlemi 41, kilitsiz çarpan Video işlemci çekirdeği AMD Radeon HD 8670D @ 844 MHz; Shader Model 5 desteği Maksimum RAM 64 GB Maks. Alan sayısı bağlı monitör sayısı Doğrudan bağlı 3 veya DisplayPort ayırıcıları kullanarak 4 adede kadar monitör

4GB'lık bir çubuk bizim seçimimiz değil. İlk olarak 16GB istiyoruz ve ikincisi, bilgisayarımıza her biri 8GB kapasiteli iki bellek modülü kuracağımız iki kanallı bir çalışma modu kullanmamız gerekiyor. Yüksek verim, radyatör olmaması ve uygun fiyat, bunları bizim için en "lezzetli" seçim yapıyor. Ek olarak, AMD web sitesinden, tamamen ücretsiz olarak 6 GB'a kadar süper hızlı bir sanal sürücü oluşturmamıza olanak tanıyan Radeon RAMDisk programını indirebilirsiniz - ve herkes ücretsiz yararlı şeyleri sever.


Özellikler
Hafıza boyutu 8 GB
Modül sayısı 2
Bellek standardı PC3-10600 (DDR3 1333 MHz)
Çalışma frekansı 1333 MHz'e kadar
Zamanlamalar 9-9-9-24
Besleme gerilimi 1.5V
Bant genişliği 10667 Mb / sn

Gömülü videoyu yalnızca bir "sapper" olarak rahatça oynatabilirsiniz. Bu nedenle, bilgisayarı bir oyun seviyesine yükseltmek için modern ve güçlü olanı seçtik, ancak en pahalı olanı seçmedik.


2GB video belleği, DirectX 11 ve OpenGL 4.x desteği ile oldu. ve mükemmel Twin Frozr IV soğutma sistemi. Tomb Raider, Crysis, Hitman ve Far Cry gibi en popüler oyun serilerinin en son taksitlerinin keyfini çıkarmamız için performansı fazlasıyla yeterli olmalıdır. Seçilmiş olanın özellikleri aşağıdaki gibidir:


Özellikler
GPU GeForce GTX 770
GPU frekansı GPU Boost modunda 1098 MHz veya 1150 MHz'e kadar
Gölgelendirici işlemcilerin sayısı 1536
Video belleği 2 GB
Video bellek türü GDDR5
Video bellek veriyolunun bit genişliği 256 bit
Video bellek frekansı 1753 MHz (7.010 GHz QDR)
Piksel ardışık düzenlerinin sayısı 128, 32 doku örnekleme birimi
Arayüz SLI kart ara bağlantısı ile PCI Express 3.0 16x (PCI Express 2.x / 1.x uyumlu).
Portlar DisplayPort, DVI-D, DVI-I, HDMI, D-Sub adaptörü dahildir
Grafik kartını soğutma Aktif (panonun ön tarafında radyatör + 2 İkiz Frozr IV fan)
Güç bağlantısı 8 iğneli + 8 iğneli
API desteği DirectX 11 ve OpenGL 4.x
Grafik kartı uzunluğu (NIKS cinsinden ölçülür) 263 mm
Genel amaçlı GPU hesaplamayı destekler DirectCompute 11, NVIDIA PhysX, CUDA, CUDA C ++, OpenCL 1.0
Maksimum güç tüketimi FurMark + WinRar 255 watt
Performans değerlendirmesi 61.5

Beklenmeyen zorluklar

Artık bilgisayarımızı yükseltmek için ihtiyacımız olan her şeye sahibiz. Mevcut durumumuza yeni bileşenler kuracağız.


Çalıştırın - ve işe yaramaz. Ve neden? Ancak bütçe güç kaynakları fiziksel olarak bir bilgisayarı en ufak bir dereceye kadar başlatamaz. Gerçek şu ki, bizim durumumuzda güç kaynağı için iki adet 8 pimli konektör gereklidir ve güç kaynağı biriminin tabanında yalnızca bir adet 6 pimli video kartı güç konektörü vardır. Bizim durumumuza göre çok daha fazla konektöre ihtiyaç duyulduğunda, güç kaynağının değiştirilmesi gerektiği anlaşılıyor.

Ama bu o kadar da kötü değil. Bir düşünün, güç konektörü yok! Test laboratuvarımızda, 6-pin'den 8-pin'e ve molex'ten 6-pin'e oldukça nadir adaptörler bulduk. Bunlar gibi:


Bütçeye uygun modern güç kaynaklarında bile, her yeni sürümde Molex konektörlerinin küçüldüğünü belirtmek gerekir - bu yüzden şanslı olduğumuzu söyleyebiliriz.

İlk bakışta her şey yolunda ve bazı ince ayarlarla sistem birimini bir "oyun" yapılandırmasına güncelleyebildik. Şimdi Furmark ve 7Zip'i yeni oyun makinemizde Xtreme Burning'de aynı anda çalıştırarak yükü simüle edelim. Bilgisayarı başlatabiliriz - bu iyi. Sistem ayrıca Furmark lansmanından da sağ çıktı. Arşivleyiciyi başlatıyoruz - peki bu nedir? Bilgisayar kapandı, fanın kükremesiyle bizi memnun etti, maksimuma çıktı. "Mütevazı" standart 400W, ne kadar uğraşırsa uğraşsın, video kartını ve güçlü işlemciyi besleyemedi. Ve vasat soğutma sistemi nedeniyle, bizimki çok ısındı ve maksimum fan hızı bile en azından beyan edilen 400W'ı sunmasına izin vermedi.

Bir çıkış var!

Yelken açtılar. Bir oyun bilgisayarı monte etmek için pahalı bileşenler satın aldık, ancak üzerinde oynayamayacağınız ortaya çıktı. Bu bir utanç. Sonuç herkes için açık: eskisi oyun bilgisayarımız için uygun değil ve acilen yenisiyle değiştirilmesi gerekiyor. Fakat hangisi?

Yükseltilmiş bilgisayarımız için dört ana kritere göre seçim yaptık:

İlki elbette güçtür. Bir marjla seçim yapmayı tercih ettik - ayrıca işlemciyi overclock etmek ve sentetik testlerde puan kazanmak istiyoruz. Gelecekte ihtiyaç duyabileceğimiz her şeyi hesaba katarak en az 800W'lık bir güç seçmeye karar verdik.

İkinci kriter güvenilirliktir... "Sınırlı" olanın gelecek nesil video kartları ve işlemcilerde hayatta kalmasını, kendini yakmamasını ve aynı zamanda pahalı bileşenleri (test alanıyla birlikte) yakmamasını gerçekten istiyoruz. Bu nedenle, seçimimiz yalnızca Japon kapasitörleri, yalnızca kısa devre koruması ve herhangi bir çıkış için güvenilir aşırı yük korumasıdır.

Gereksinimlerimizin üçüncü noktası kolaylık ve işlevselliktir.... Başlangıç \u200b\u200bolarak, ihtiyacımız var - bilgisayar sık \u200b\u200bsık çalışacak ve özellikle gürültülü PSU'lar, bir ekran kartı ve işlemci soğutucusu ile birlikte her kullanıcıyı çılgına çevirecek. Ek olarak, güzellik duygusuna yabancı değiliz, bu nedenle oyun bilgisayarımız için yeni bir güç kaynağı modüler olmalı ve çıkarılabilir kablolara ve konektörlere sahip olmalıdır. Böylece gereksiz hiçbir şey kalmaz.

Ve son fakat en az değil, kriter şudur: enerji verimliliği ... Evet, çevreyi ve elektrik faturalarımızı önemsiyoruz. Bu nedenle, seçtiğimiz güç kaynağı en az 80+ Bronze enerji verimliliği standardını karşılamalıdır.

Tüm gereksinimleri karşılaştırıp analiz ederek, tüm gereksinimlerimizi tam olarak karşılayan birkaç başvuru arasından seçtik. 850W'lık bir güç haline geldi. Bazı parametrelerde gereksinimlerimizi bile aştığını unutmayın. Onun özelliklerini görelim:

Güç kaynağı özellikleri
Ekipman türü Aktif PFC (Güç Faktörü Düzeltme) modülüne sahip güç kaynağı.
Özellikleri Döngü örgüsü, Japon kapasitörler, Kısa devre koruması (SCP), Aşırı gerilim koruması (OVP), Ünite çıkışlarından herhangi birinin ayrı ayrı aşırı yük koruması (OCP)
+ 3,3V - 24A, + 5V - 24A, + 12V - 70A, + 5VSB - 3,0A, -12V - 0,5 A
Çıkarılabilir güç kabloları Evet
Verimlilik % 90, 80 PLUS Gold Sertifikalı
Güç kaynağı gücü 850 Wt
Anakart güç konektörü 24 + 8 + 8 pin, 24 + 8 + 4 pin, 24 + 8 pin, 24 + 4 pin, 20 + 4 pin (katlanabilir 24 pinli konektör. Gerekirse 4 pinli sökülebilir, katlanabilir 8 pinli konektör)
Ekran kartı güç konektörü 6x 6/8 pimli konektörler (katlanabilir 8 pimli konektör - 2 pimli çıkarılabilir)
MTBF 100 bin saat
Güç kaynağının soğutulması 1 fan: 140 x 140 mm (alt duvarda). % 50 yüke kadar pasif soğutma sistemi.
Fan hızı kontrolü Termal sensörden. Güç kaynağının içindeki sıcaklığa bağlı olarak fan hızının değiştirilmesi. Fan çalışma modunun manuel seçimi. Normal modda fan sürekli olarak döner ve Sessiz modda düşük yükte tamamen durur.


, para için en iyilerinden biri. Şimdi bunu derlememize kuralım:


Sonra kafamızı biraz karıştıran bir şey oldu. Görünüşe göre her şey doğru bir şekilde monte edildi, her şey bağlıydı, her şey çalıştı - ama güç kaynağı sessiz! Yani, genel olarak: fan hala duruyor ve sistem düzgün bir şekilde başlatılmış ve çalışıyor. Gerçek şu ki,% 50'ye varan bir yükte, güç kaynağı soğutma fanını döndürmeden sözde sessiz modda çalışıyor. Fan yalnızca ağır yük altında uğultu yapacak - arşivciler ve Furmark'ın aynı anda başlatılması daha soğuk bir dönüş yaptı.


Güç kaynağında, her biri katlanabilir 8 pimli bir konektör olan ve gerekirse 2 kontağı açabileceğiniz altı adede kadar 8 pimli 6 pimli video kartı güç konektörü bulunur. Böylece, herhangi bir ekran kartını gereksiz güçlük ve zorluklar olmadan besleyebilir. Ve bir tane bile değil.


Güç kaynağının modüler sistemi, kasanın hava akışını, sistemin stabilitesini iyileştiren ve tabii ki estetik olarak iç alanın görünümünü iyileştiren gereksiz ve gereksiz güç kablolarını çıkarmanıza olanak tanır, bu da pencereli kasaların modlayıcılarına ve fanlarına güvenle tavsiye etmemizi sağlar.
güvenilir ve güçlü bir güç kaynağı satın alın. İncelememizde oldu. - ve gördüğünüz gibi tesadüf değil. NICS'den bir tane satın alarak, yüksek performanslı sisteminizin tüm bileşenlerinin, aşırı hız aşırtma durumunda bile yeterli ve kesintisiz güçle sağlanacağından emin olabilirsiniz.


Ek olarak, güç kaynağı birkaç yıl önceden dayanacaktır - sistemi gelecekte yüksek seviyeli bileşenlerle güncelleyecekseniz, bir marjla daha iyidir.

Başlangıç \u200b\u200bkılavuzumuzun grafik kartlarıyla ilgili ilk bölümünde, temel bileşenleri ele aldık: arayüzler, çıkışlar, soğutma sistemi, GPU ve video belleği. İkinci bölümde ekran kartlarının özellikleri ve teknolojilerinden bahsedeceğiz.

Video kartının temel bileşenleri:

  • çıktılar;
  • arayüzler;
  • soğutma sistemi;
  • grafik işlemcisi;
  • video belleği.

Bölüm 2 (bu makale): grafik teknolojisi:

  • sözlük;
  • gPU mimarisi: işlevler
    köşe / piksel birimleri, gölgelendiriciler, doldurma hızı, doku / tarama birimleri, ardışık düzenler;
  • gPU mimarisi: teknoloji
    teknik süreç, GPU frekansı, yerel video belleği (boyut, veri yolu, tür, frekans), birkaç video kartlı çözümler;
  • görsel fonksiyonlar
    DirectX, yüksek dinamik aralık (HDR), tam ekran kenar yumuşatma, doku filtreleme, yüksek çözünürlüklü dokular.

Temel grafik terimleri sözlüğü

Yenileme hızı

Tıpkı bir sinema veya TV'de olduğu gibi, bilgisayarınız bir dizi kare görüntüleyerek bir monitörde hareketi simüle eder. Monitörün yenileme hızı, resmin ekranda saniyede kaç kez yenileneceğini gösterir. Örneğin 75 Hz, saniyede 75 güncellemeye karşılık gelir.

Bilgisayar, kareleri monitörün görüntüleyebileceğinden daha hızlı işliyorsa, oyunlarda sorunlar olabilir. Örneğin, bilgisayar saniyede 100 kare oluşturuyorsa ve monitör yenileme hızı 75 Hz ise, kaplamalar nedeniyle monitör, yenileme süresi boyunca resmin yalnızca bir bölümünü görüntüleyebilir. Sonuç olarak, görsel eserler ortaya çıkar.

Çözüm olarak, V-Sync'i (dikey senkronizasyon) etkinleştirebilirsiniz. Bilgisayar tarafından yayılan kare sayısını monitörün yenileme hızıyla sınırlayarak yapaylıkları önler. V-Sync'i etkinleştirirseniz, oyunda oluşturulan kare sayısı asla yenileme hızını aşmaz. Yani, 75 Hz'de bilgisayar saniyede en fazla 75 kare çıktı verecektir.

"Piksel" kelimesi "" resimgerçek element "bir görüntünün öğesidir. Ekranda belirli bir renkte parlayabilen küçük bir noktadır (çoğu durumda renk tonu üç temel rengin birleşimiyle gösterilir: kırmızı, yeşil ve mavi). Ekran çözünürlüğü 1024x768 ise, o zaman bir matris görebilirsiniz 1024 piksel genişliğinde ve 768 piksel yüksekliğinde, birlikte alındığında pikseller görüntüyü oluşturur. Ekrandaki resim, ekran tipine ve video kartının çıkışı tarafından verilen verilere bağlı olarak saniyede 60 ila 120 kez yenilenir.CRT monitörleri ekranı satır satır günceller, ve düz panel LCD monitörler her pikseli ayrı ayrı güncelleyebilir.

3B sahnedeki tüm nesneler köşelerden oluşur. Bir tepe noktası, üç boyutlu uzayda X, Y ve Z koordinatlarına sahip bir noktadır. Birkaç köşe bir çokgende gruplanabilir: çoğu zaman bir üçgendir, ancak daha karmaşık şekiller de mümkündür. Daha sonra çokgene, nesnenin gerçekçi görünmesini sağlayan bir doku uygulanır. Yukarıdaki çizimde gösterilen 3B küpün sekiz köşesi vardır. Daha karmaşık nesneler, aslında çok sayıda köşeden oluşan kavisli yüzeylere sahiptir.

Bir doku, yüzeyini simüle etmek için bir 3B nesnenin üzerine bindirilmiş herhangi bir boyuttaki 2B bir görüntüdür. Örneğin, 3B küpümüzün sekiz köşesi vardır. Doku haritalamadan önce basit bir kutu gibi görünür. Ancak dokuyu uyguladığımızda kutu renklenir.


Pixel shader yazılımı, grafik kartının Elder Scrolls: Oblivion'daki su gibi etkileyici efektler üretmesini sağlar.

Bugün iki tür gölgelendirici vardır: köşe ve piksel. Vertex gölgelendiricileri, 3B nesneleri değiştirebilir veya dönüştürebilir. Piksel gölgelendiriciler, verilere dayalı olarak piksellerin renklerini değiştirmenize izin verir. 3B sahnede, aynı anda diğer nesnelere gölge düşürürken, aydınlatılan nesnelerin daha parlak parlamasını sağlayan bir ışık kaynağı hayal edin. Bütün bunlar piksellerin renk bilgilerinin değiştirilmesiyle gerçekleştirilir.

Piksel gölgelendiriciler, en sevdiğiniz oyunlarda karmaşık efektler oluşturmak için kullanılır. Örneğin, gölgelendirici kodu, 3B kılıcı çevreleyen piksellerin daha parlak parlamasını sağlayabilir. Başka bir gölgelendirici, karmaşık bir 3B nesnenin tüm köşelerini işleyebilir ve bir patlamayı simüle edebilir. Oyun geliştiricileri, gerçekçi grafikler oluşturmak için karmaşık gölgelendiricileri giderek daha fazla kullanıyor. Zengin grafiklere sahip hemen hemen her modern oyun gölgelendiriciler kullanır.

Bir sonraki Microsoft DirectX 10 Uygulama Programlama Arayüzünün (API) piyasaya sürülmesiyle, geometri gölgelendiricileri adı verilen üçüncü bir gölgelendirici türü piyasaya sürülecek. Onların yardımıyla, istenen sonuca bağlı olarak nesneleri kırmak, değiştirmek ve hatta yok etmek mümkün olacak. Üçüncü tür gölgelendirici, ilk ikisi ile aynı şekilde programlanabilir, ancak rolü farklı olacaktır.

Doldurma oranı

Çoğu zaman bir video kartlı kutuda doluluk oranı değerini bulabilirsiniz. Temel olarak, doldurma hızı, GPU'nun pikselleri ne kadar hızlı iletebileceğini gösterir. Daha eski video kartlarında, üçgen doluluk oranını bulabilirdiniz. Ancak bugün iki tür doluluk oranı vardır: piksel doluluk oranı ve doku doluluk oranı. Belirtildiği gibi, piksel doldurma hızı piksel çıktı oranına karşılık gelir. Raster işlemlerinin (ROP) sayısının saat frekansı ile çarpılmasıyla hesaplanır.

ATi ve nVidia, doku doldurma oranlarını farklı şekilde hesaplar. nVidia, hızın piksel iş hatlarının sayısının saat hızıyla çarpılmasıyla elde edildiğini düşünüyor. ATi doku birimlerinin sayısını saat hızıyla çarpar. Prensipte, her iki yöntem de doğrudur, çünkü nVidia piksel gölgelendirici birimi başına bir doku birimi kullanır (yani, piksel başına bir boru hattı).

Bu tanımları akılda tutarak, bir GPU'nun en önemli işlevlerini, ne yaptıklarını ve neden bu kadar önemli olduklarını tartışmama izin verin.

GPU mimarisi: özellikler

3D grafiklerin gerçekliği, büyük ölçüde video kartının performansına bağlıdır. İşlemci ne kadar çok piksel gölgelendirici bloğu içerirse ve frekans ne kadar yüksek olursa, görsel algıyı iyileştirmek için bir 3B sahneye o kadar fazla efekt uygulanabilir.

GPU, birçok farklı işlevsel blok içerir. Bazı bileşenlerin sayısına göre, GPU'nun ne kadar güçlü olduğunu tahmin edebilirsiniz. Devam etmeden önce, en önemli fonksiyonel blokları gözden geçirmeme izin verin.

Köşe işlemcileri (köşe gölgelendirici birimleri)

Piksel gölgelendirici birimleri gibi, köşe işlemcileri de köşelere dokunan gölgelendirici kodunu yürütür. Daha yüksek bir köşe bütçesi daha karmaşık 3B nesnelere izin verdiğinden, köşe işlemci performansı, karmaşık nesneler veya çok sayıda nesne içeren 3B sahnelerde çok önemlidir. Ancak, köşe gölgelendirici birimleri, performansı piksel işlemciler kadar açık bir şekilde etkilemiyor.

Piksel İşlemciler (Piksel Gölgelendirici Birimleri)

Bir piksel işlemci, piksel gölgelendirici programlarını işlemeye ayrılmış bir grafik yongası bileşenidir. Bu işlemciler yalnızca piksel hesaplamaları yapar. Pikseller renk bilgisi içerdiğinden, piksel gölgelendiriciler etkileyici grafik efektler elde edebilir. Örneğin, oyunlarda gördüğünüz su efektlerinin çoğu piksel gölgelendiriciler kullanılarak oluşturulmuştur. Tipik olarak piksel işlemci sayısı, video kartlarının piksel performansını karşılaştırmak için kullanılır. Bir kartta sekiz piksel gölgelendirici birimi ve diğerinde 16 birim varsa, 16 birimlik bir video kartının karmaşık piksel programlarını daha hızlı işleyeceğini varsaymak oldukça mantıklıdır. Ayrıca saat hızını da göz önünde bulundurmalısınız, ancak bugün piksel işlemci sayısını ikiye katlamak, grafik yongasının frekansını iki katına çıkarmaktan daha enerji açısından verimli.

Birleşik gölgelendiriciler

Birleşik (tek tip) gölgelendiriciler henüz PC dünyasına gelmedi, ancak yaklaşan DirectX 10 standardı benzer bir mimariye dayanıyor. Yani tepe kodunun yapısı, geometrik ve piksel programları aynı olacak, ancak gölgelendiriciler farklı işler yapacak. Yeni özellik, GPU'nun Microsoft için ATi tarafından özel olarak tasarlandığı Xbox 360'ta görüntülenebilir. Yeni DirectX 10'un sahip olduğu potansiyeli görmek oldukça ilginç olacak.

Texture Mapping Units (TMU)

Dokular seçilmeli ve filtrelenmelidir. Bu çalışma, piksel ve köşe gölgelendiricileriyle birlikte çalışan doku eşleme birimleri tarafından yapılır. TMU'nun görevi piksellere doku işlemleri uygulamaktır. Bir GPU'daki doku birimi sayısı, genellikle video kartlarının doku performansını karşılaştırmak için kullanılır. Daha yüksek sayıda TMU içeren bir ekran kartının daha yüksek doku performansı sağlayacağını varsaymak oldukça mantıklıdır.

Raster Operatör Birimleri (ROP'lar)

RIP'ler, piksel verilerini belleğe yazmaktan sorumludur. Bu işlemin gerçekleştirildiği oran doluluk oranıdır. 3D hızlandırıcıların ilk günlerinde, ROP'lar ve doldurma oranları grafik kartlarının çok önemli özellikleriydi. Bugün, ROP performansı hala önemlidir, ancak bir video kartının performansı eskiden olduğu gibi artık bu bloklarla sınırlı değildir. Bu nedenle, ROP'ların performansı (ve sayısı) bir video kartının hızını tahmin etmek için nadiren kullanılmaktadır.

Konveyörler

Ardışık düzenler, video kartlarının mimarisini tanımlamak ve GPU'nun performansının oldukça görsel bir temsilini sağlamak için kullanılır.

Konveyör katı bir teknik terim değildir. GPU, farklı işlevleri yerine getiren farklı ardışık düzenler kullanır. Tarihsel olarak, bir ardışık düzen, kendi doku haritalama birimine (TMU) bağlı bir piksel işlemci olarak anlaşılıyordu. Örneğin, Radeon 9700 video kartı, her biri kendi TMU'suna bağlı olan sekiz piksel işlemci kullanır, bu nedenle kartın sekiz boru hattına sahip olduğu kabul edilir.

Ancak modern işlemcileri ardışık düzen sayısına göre tanımlamak çok zordur. Önceki tasarımlarla karşılaştırıldığında, yeni işlemciler modüler, parçalı bir yapı kullanıyor. ATi, X1000 serisi video kartları ile dahili optimizasyon yoluyla performans kazanımları elde etmeyi sağlayan modüler bir yapıya geçen bu alanda bir yenilikçi olarak kabul edilebilir. Bazı CPU blokları diğerlerinden daha fazla kullanılır ve GPU performansını iyileştirmek için ATi, ihtiyaç duyulan blok sayısını ve kalıp alanını dengelemeye çalıştı (bu, büyük boyutta olamaz). Bu mimaride, piksel işlemcileri artık kendi TMU'larına bağlı olmadığı için "piksel iş hattı" terimi anlamını yitirmiştir. Örneğin, ATi Radeon X1600 GPU'da 12 Piksel Gölgelendirici ve toplam dört TMU bulunur. Dolayısıyla bu işlemcinin mimarisinde 12 piksel işhattına sahip olduğu söylenemez, tıpkı dördüncüsü olduğu gibi. Bununla birlikte, geleneksel olarak piksel iş hatlarından hala bahsedilmektedir.

Bu varsayımları hesaba katarak, bir GPU'daki piksel ardışık düzenlerinin sayısı genellikle video kartlarını karşılaştırmak için kullanılır (ATi X1x00 hattı hariç). Örneğin, 24 ve 16 boru hatlı ekran kartları alırsak, 24 boru hatlı bir kartın daha hızlı olacağını varsaymak oldukça mantıklıdır.

GPU mimarisi: teknoloji

Teknik süreç

Bu terim, çipin bir elemanının (transistör) boyutunu ve üretim sürecinin hassasiyetini ifade eder. Teknolojik süreçleri iyileştirmek, daha küçük öğeler elde etmenizi sağlar. Örneğin, 0.18 mikron süreci, 0.13 mikron işleminden daha büyük elemanlar üretir, bu nedenle o kadar verimli değildir. Daha küçük transistörler daha düşük voltajlarda çalışır. Buna karşılık, voltajdaki bir düşüş, üretilen ısı miktarında bir düşüşe neden olan termal dirençte bir azalmaya neden olur. İşlem teknolojisinin iyileştirilmesi, çipin işlevsel blokları arasındaki mesafenin azaltılmasına olanak tanır ve veri aktarımı daha az zaman alır. Daha kısa mesafeler, daha düşük voltajlar ve diğer iyileştirmeler, daha yüksek saat hızlarının elde edilmesini sağlar.

Anlayış, günümüzde teknik süreci belirtmek için hem mikrometre (μm) hem de nanometre (nm) kullanılması gerçeğiyle biraz karmaşıktır. Aslında her şey çok basit: 1 nanometre 0,001 mikrometreye eşittir, yani 0,09 mikron ve 90 nm üretim süreçleri bir ve aynıdır. Yukarıda belirtildiği gibi, daha küçük bir işlem teknolojisi daha yüksek saat hızlarına izin verir. Örneğin, video kartlarını 0.18 mikron ve 0.09 mikron (90 nm) yongalarla karşılaştırırsak, 90 nm'lik bir karttan daha yüksek bir frekans beklemek oldukça mantıklıdır.

GPU saat hızı

GPU saat hızları, saniyede milyonlarca saat döngüsü olan megahertz (MHz) cinsinden ölçülür.

Saat hızı doğrudan GPU'nun performansını etkiler. Ne kadar yüksekse, bir saniyede o kadar çok iş yapılabilir. İlk örnek olarak, nVidia GeForce 6600 ve 6600 GT grafik kartlarını alalım: 6600 GT GPU 500 MHz'de çalışırken, normal 6600 kartı 400 MHz'de çalışıyor. İşlemciler teknik olarak aynı olduğundan, 6600 GT'nin saat hızında% 20'lik bir artış daha iyi performansa dönüşür.

Ancak saat hızı her şey değildir. Mimarinin performansı büyük ölçüde etkilediği unutulmamalıdır. İkinci örnek olarak GeForce 6600 GT ve GeForce 6800 GT ekran kartlarını ele alalım. 6600 GT'nin GPU frekansı 500 MHz'dir, ancak 6800 GT yalnızca 350 MHz'de çalışır. Şimdi 6800 GT'nin 16 piksel iş hattı kullandığını, 6600 GT'nin ise sadece sekiz piksel kullandığını dikkate alalım. Bu nedenle, 350 MHz'de 16 işlem hattına sahip bir 6800 GT, sekiz işlem hattına sahip bir işlemciyle yaklaşık aynı performansı ve saat hızını (700 MHz) iki katına çıkaracaktır. Bununla birlikte, performansı karşılaştırmak için saat hızı kullanılabilir.

Yerel video belleği

Video kartı belleğinin performans üzerinde büyük bir etkisi vardır. Ancak farklı bellek parametreleri farklı şekilde etkiler.

Video bellek boyutu

Video belleği miktarı, muhtemelen bir video kartının en fazla abartılan parametresi olarak adlandırılabilir. Deneyimsiz tüketiciler, farklı kartları birbirleriyle karşılaştırmak için genellikle video belleği miktarını kullanır, ancak gerçekte bu miktarın, bellek veriyolu frekansı ve arabirimi (veri yolu genişliği) gibi parametrelere kıyasla performans üzerinde çok az etkisi vardır.

Çoğu durumda, 128 MB video belleğine sahip bir kart, 256 MB'lık bir kartla hemen hemen aynı performansı gösterir. Elbette, daha fazla belleğin performansın artmasına yol açtığı durumlar vardır, ancak daha fazla belleğin oyunlarda hızda otomatik olarak artışa yol açmayacağını unutmayın.

Hacmin yararlı olduğu yerler, yüksek çözünürlüklü dokulara sahip oyunlardadır. Oyun geliştiricileri, oyun için birkaç doku seti sağlar. Video kartında ne kadar çok bellek varsa, yüklenen dokular o kadar yüksek çözünürlüğe sahip olabilir. Yüksek çözünürlüklü dokular, oyunda daha yüksek netlik ve ayrıntı sağlar. Bu nedenle, diğer tüm kriterler aynıysa, büyük miktarda belleğe sahip bir kart almak oldukça mantıklıdır. Bellek veriyolu genişliğinin ve frekansının performans üzerinde karttaki fiziksel bellek miktarından çok daha güçlü bir etkiye sahip olduğunu bir kez daha hatırlatalım.

Bellek veri yolu genişliği

Bellek veri yolu genişliği, bellek performansının en önemli yönlerinden biridir. Modern otobüsler 64 ila 256 bit genişliğindedir ve hatta bazı durumlarda 512 bittir. Bellek veriyolu ne kadar genişse, saat döngüsü başına o kadar fazla bilgi iletebilir. Ve bu doğrudan performansı etkiler. Örneğin, eşit frekanslara sahip iki veri yolu alırsak, teorik olarak 128 bitlik bir veri yolu, saat başına 64 bit veri yolunun iki katı kadar veri aktaracaktır. Ve 256-bit veri yolu iki kat daha büyüktür.

Daha yüksek veri yolu bant genişliği (saniyede bit veya bayt olarak ifade edilir, 1 bayt \u003d 8 bit) daha yüksek bellek performansı ile sonuçlanır. Bellek veriyolunun boyutundan çok daha önemli olmasının nedeni budur. Eşit frekanslarda, 64-bit bellek veriyolu, 256-bit olanın yalnızca% 25'i hızında çalışır!

Aşağıdaki örneği ele alalım. 128 MB video belleğine sahip ancak 256 bit veri yoluna sahip bir ekran kartı, 64 bit veri yoluna sahip 512 MB modelden çok daha yüksek bellek performansı sağlar. Bazı ATi X1x00 kartları için üreticilerin dahili bellek veriyolunun teknik özelliklerini gösterdiğini, ancak harici veri yolunun parametreleriyle ilgilendiğimizi not etmek önemlidir. Örneğin, X1600'ün dahili halka veri yolu 256 bit genişliğindedir, ancak harici olan yalnızca 128 bit genişliğindedir. Ve gerçekte, bellek veriyolu 128-bit performansta çalışır.

Bellek türleri

Bellek iki ana kategoriye ayrılabilir: SDR (tek veri aktarımı) ve DDR (çift veri aktarımı), verilerin saat başına iki kat daha hızlı aktarıldığı. Bugün, SDR tek iletim teknolojisi artık kullanılmıyor. DDR bellek, SDR belleğinden iki kat daha hızlı veri aktardığından, DDR belleğe sahip video kartlarının fiziksel olanın değil, genellikle iki katı frekansta gösterildiğini hatırlamak önemlidir. Örneğin, DDR belleği 1000 MHz olarak listelenmişse, bu, normal SDR belleğin aynı bant genişliğini vermek için çalışması gereken etkin frekanstır. Aslında fiziksel frekans 500 MHz'dir.

Bu nedenle, video kartlarının hafızası için 1200 MHz DDR frekansı belirtildiğinde ve yardımcı programlar 600 MHz bildirdiğinde çoğu şaşırır. Yani buna alışmalısın. DDR2 ve GDDR3 / GDDR4 bellekleri aynı şekilde yani iki kat veri aktarımıyla çalışır. DDR, DDR2, GDDR3 ve GDDR4 arasındaki fark, üretim teknolojisinde ve bazı detaylarda yatmaktadır. DDR2, DDR belleğinden daha yüksek frekanslarda çalışabilir ve DDR3, DDR2'den bile daha yüksek hızlarda çalışabilir.

Bellek veriyolu frekansı

Bir işlemci gibi, bellek (veya daha doğrusu bir bellek veriyolu) megahertz cinsinden ölçülen belirli saat hızlarında çalışır. Burada, artan saat hızları doğrudan bellek performansını etkiler. Ve bellek veriyolu frekansı, video kartlarının performansını karşılaştırmak için kullanılan parametrelerden biridir. Örneğin, diğer tüm özellikler (bellek veriyolu genişliği, vb.) Aynıysa, 700 MHz belleğe sahip bir video kartının 500 MHz olandan daha hızlı olduğunu söylemek oldukça mantıklıdır.

Yine, saat hızı her şey değildir. 64-bit veri yolu ile 700 MHz bellek, 128-bit veri yolu ile 400 MHz bellekten daha yavaş olacaktır. 128 bitlik bir veri yolunda 400 MHz belleğin performansı, 64 bitlik bir veri yolundaki 800 MHz belleğe kabaca eşdeğerdir. Ayrıca, GPU ve belleğin frekanslarının tamamen farklı parametreler olduğu ve genellikle farklı oldukları unutulmamalıdır.

Grafik kartı arayüzü

Video kartı ile işlemci arasında aktarılan tüm veriler video kartı arayüzünden geçer. Bugün, video kartları için üç tür arayüz kullanılmaktadır: PCI, AGP ve PCI Express. Bant genişliği ve diğer özellikler bakımından farklılık gösterirler. Bant genişliği ne kadar yüksekse, döviz kuru da o kadar yüksek olur. Ancak, yalnızca en modern kartlar yüksek bant genişliğini kullanabilir ve o zaman bile yalnızca kısmen kullanılabilir. Bir noktada, arayüz hızı bir "darboğaz" olmaktan çıktı, bugün sadece yeterli.

Video kartlarının üretildiği en yavaş veri yolu PCI'dir (Peripheral Components Interconnect). Tabii tarihe girmezseniz. PCI, video kartlarının performansına gerçekten zarar verdi, bu yüzden AGP (Accelerated Graphics Port) arayüzüne geçtiler. Ancak AGP 1.0 ve 2x spesifikasyonları bile performansı sınırladı. Standart hızı AGP 4x'e çıkardığında, video kartlarının kullanabileceği pratik bant genişliği sınırına yaklaşmaya başladık. AGP 8x özelliği, AGP 4x'e (2,16 GB / sn) kıyasla bant genişliğini bir kez daha ikiye katladı, ancak grafik performansında somut bir artış elde edemedik.

En yeni ve en hızlı veri yolu PCI Express'tir. Daha yeni grafik kartları genellikle toplam 4 GB / s (tek yön) bant genişliği için 16 PCI Express şeridini birleştiren PCI Express x16 kullanır. Bu, AGP 8x'in iki katı bant genişliğidir. PCI Express veriyolu, her iki yön için belirtilen bant genişliğini sağlar (video kartına ve video kartından veri aktarımı). Ancak AGP 8x standardının hızı zaten yeterliydi, bu nedenle PCI Express'e geçişin AGP 8x'e kıyasla bir performans artışı sağladığı bir durumla henüz karşılaşmadık (diğer donanım parametreleri aynıysa). Örneğin, GeForce 6800 Ultra'nın AGP sürümü, PCI Express için 6800 Ultra ile aynı şekilde çalışacaktır.

Bugün en iyisi, PCI Express arayüzlü bir kart satın almaktır, birkaç yıl daha piyasada kalacak. En üretken kartlar artık AGP 8x arabirimiyle mevcut değildir ve kural olarak PCI Express çözümleri, AGP analoglarından daha kolay bulunur ve maliyeti daha düşüktür.

Çoklu GPU çözümleri

Grafik performansını artırmak için birden fazla grafik kartı kullanmak yeni bir fikir değil. 3D grafiklerin ilk günlerinde, 3dfx kazıcı, paralel çalışan iki grafik kartıyla pazara girdi. Ancak 3dfx'in ortadan kalkmasıyla, ATi, Radeon 9700'ün piyasaya sürülmesinden bu yana profesyonel simülatörler için benzer sistemler piyasaya sürmesine rağmen, birkaç tüketici video kartının işbirliği teknolojisi unutulmaya başlandı. Birkaç yıl önce, teknoloji piyasaya geri döndü: çözümlerin gelişiyle nVidia SLI ve biraz sonra, ATi Crossfire .

Birden fazla grafik kartının paylaşılması, oyunu yüksek tanımlı yüksek kaliteli ayarlarda çalıştırmak için yeterli performans sağlar. Ancak bir çözümü veya diğerini seçmek o kadar kolay değil.

Başlangıç \u200b\u200bolarak, birden çok video kartına dayalı çözümler büyük miktarda güç gerektirir, bu nedenle güç kaynağının yeterince güçlü olması gerekir. Tüm bu ısının video kartından çıkarılması gerekecek, bu nedenle sistemin aşırı ısınmaması için PC kasasına ve soğutmaya dikkat etmeniz gerekiyor.

Ayrıca, SLI / CrossFire'ın genellikle standart modellerden daha pahalı olan uygun bir anakart (bir teknoloji veya başka bir teknoloji için) gerektirdiğini unutmayın. NVidia SLI yapılandırması yalnızca belirli nForce4 kartlarında çalışacak ve ATi CrossFire kartları yalnızca CrossFire yonga setine sahip anakartlarda veya belirli Intel modellerinde çalışacaktır. Konuları daha da karmaşık hale getirmek için, bazı CrossFire konfigürasyonları kartlardan birinin özel olmasını gerektirir: CrossFire Sürümü. Bazı video kartı modelleri için CrossFire'ın piyasaya sürülmesinden sonra, ATi, PCI Express veri yolu aracılığıyla işbirliği teknolojisinin etkinleştirilmesine izin verdi ve yeni sürücü sürümlerinin piyasaya sürülmesiyle, olası kombinasyon sayısı arttı. Yine de, ilgili CrossFire Edition kartlı donanım CrossFire daha iyi performans sağlar. Ancak CrossFire Edition kartları aynı zamanda normal modellerden daha pahalıdır. Şimdilik, Radeon X1300, X1600 ve X1800 GTO grafik kartlarında CrossFire yazılım modunu (CrossFire Edition kartı yok) etkinleştirebilirsiniz.

Dikkate alınması gereken başka faktörler de var. Birlikte çalışan iki grafik kartı performans artışı sağlarken, iki katına çıkmaktan çok uzaktır. Ama iki kat daha fazla para vereceksin. Çoğu zaman, verimlilik kazancı% 20-60'tır. Ve bazı durumlarda, mutabakat için ek hesaplama maliyetleri nedeniyle, hiçbir kazanç yoktur. Bu nedenle, daha pahalı bir ekran kartı genellikle her zaman birkaç daha ucuz karttan daha iyi performans göstereceğinden, çoklu kart yapılandırmalarının daha ucuz modellerle kendilerini haklı çıkarmaları olası değildir. Genel olarak, çoğu tüketici için bir SLI / CrossFire çözümü almak mantıklı değildir. Ancak, tüm kalite geliştirme seçeneklerini etkinleştirmek veya aşırı çözünürlüklerde (örneğin 2560x1600) oynatmak istiyorsanız, kare başına 4 milyondan fazla piksel oluşturmanız gerektiğinde, iki veya dört eşleştirilmiş ekran kartı olmadan yapamazsınız.

Görsel fonksiyonlar

Tamamen donanım özelliklerine ek olarak, farklı nesil ve GPU modelleri özellik kümesinde farklılık gösterebilir. Örneğin, ATi Radeon X800 XT neslinin kartlarının Shader Model 2.0b (SM) ile uyumlu olduğu, nVidia GeForce 6800 Ultra'nın ise donanım özellikleri birbirine yakın olmasına rağmen (16 işlem hattı) SM 3.0 ile uyumlu olduğu sıklıkla söylenir. Bu nedenle, birçok tüketici, bu farkın ne anlama geldiğini bile bilmeden, bir çözüm lehine bir seçim yapar. Peki, görsel özellikler ve bunların son kullanıcı için değeri hakkında konuşmama izin verin.

Bu isimler çoğunlukla tartışmalarda kullanılır, ancak çok az kişi gerçekten ne anlama geldiğini bilir. Anlamak için, bir grafik API geçmişi ile başlayalım. DirectX ve OpenGL, herkese açık kod standartları olan Uygulama Programlama Arayüzleri olan grafik API'lerdir.

Grafik API'lerinin ortaya çıkmasından önce, her GPU üreticisi oyunlarla iletişim kurmak için kendi mekanizmasını kullanıyordu. Geliştiriciler, desteklemek istedikleri her GPU için ayrı kod yazmalıydı. Çok pahalı ve etkisiz bir yaklaşım. Bu sorunu çözmek için, geliştiricilerin belirli bir ekran kartı için değil, belirli bir API için kod yazması için 3D grafikler için API'ler geliştirildi. Bundan sonra, sürücülerin API uyumlu olmasını sağlamak zorunda olan ekran kartı üreticilerinin omuzlarına uyumluluk sorunları düştü.

Tek karmaşıklık, bugün GL'nin Grafik Kitaplığı anlamına geldiği Microsoft DirectX ve OpenGL olmak üzere iki farklı API olmasıdır. DirectX API bugün oyunlarda daha popüler olduğu için buna odaklanacağız. Ve bu standart, oyunların gelişimini daha güçlü etkiledi.

DirectX, Microsoft'un ürünüdür. Aslında, DirectX, yalnızca biri 3B grafikler için kullanılan birkaç API içerir. DirectX, ses, müzik, giriş cihazları ve daha fazlası için API'ler içerir. Direct3D API, DirectX'teki 3B grafiklerden sorumludur. Video kartları hakkında konuştuklarında, bunu kastediyorlar, bu nedenle, bu bağlamda, DirectX ve Direct3D terimleri birbirinin yerine kullanılabilir.

DirectX, grafik teknolojisi ilerledikçe ve oyun geliştiricileri oyunları programlamanın yeni yollarını sundukça periyodik olarak güncellenir. DirectX'in popülaritesi arttıkça, GPU üreticileri yeni ürün sürümlerini DirectX yetenekleriyle eşleşecek şekilde değiştirmeye başladı. Bu nedenle, ekran kartları genellikle bir veya daha fazla DirectX nesli (DirectX 8, 9.0 veya 9.0c) için donanım desteğine bağlanır.

İşleri karmaşıklaştırmak için, Direct3D API'nin bazı bölümleri, DirectX nesillerini değiştirmeden zaman içinde değişebilir. Örneğin, DirectX 9.0 spesifikasyonu Pixel Shader 2.0 desteğini belirtir. Ancak DirectX 9.0c güncellemesi Pixel Shader 3.0'ı içerir. Bu nedenle, kartlar DirectX 9 olarak sınıflandırılsa da farklı işlev setlerini destekleyebilirler. Örneğin, Radeon 9700 Shader Model 2.0'ı destekler ve Radeon X1800, Shader Model 3.0'ı destekler, ancak her iki kart da DirectX 9 nesline atfedilebilir.

Yeni oyunlar oluştururken, geliştiricilerin eski makinelerin ve video kartlarının sahiplerini hesaba kattığını unutmayın, çünkü bu kullanıcı segmentini görmezden gelirseniz, satış seviyesi daha düşük olacaktır. Bu nedenle, oyunlara çeşitli kod yolları yerleştirilmiştir. DirectX 9 sınıfının bir oyunu muhtemelen uyumluluk için bir DirectX 8 yoluna ve hatta bir DirectX 7 yoluna sahiptir.Genellikle, eski yolu seçerseniz, yeni ekran kartlarında bulunan bazı sanal efektler oyunda kaybolur. Ama en azından eski donanımda bile oynayabilirsiniz.

Birçok yeni oyun, grafik kartı önceki nesilden olsa bile, DirectX'in en son sürümünün yüklenmesini gerektirir. Yani, DirectX 8 yolunu kullanacak yeni bir oyun, DirectX 8 sınıfı bir ekran kartının takılması için hala DirectX 9'un en son sürümünü gerektirir.

DirectX'te Direct3D API'nin farklı sürümleri arasındaki farklar nelerdir? DirectX'in ilk sürümleri - 3, 5, 6 ve 7 - Direct3D API'leri açısından nispeten basitti. Geliştiriciler, bir listeden görsel efektler seçebilir ve ardından oyun içinde performanslarını test edebilirler. Grafik programlamadaki bir sonraki önemli adım DirectX 8'di. Gölgelendiriciler kullanarak bir video kartını programlama becerisini ortaya koydu, böylece geliştiriciler ilk kez efektleri istedikleri şekilde programlama özgürlüğüne sahip oldular. DirectX 8, Pixel Shader 1.0 - 1.3 ve Vertex Shader 1.0'ı destekledi. DirectX 8'in güncellenmiş bir sürümü olan DirectX 8.1, Pixel Shader 1.4 ve Vertex Shader 1.1'i aldı.

DirectX 9'da, daha da karmaşık gölgelendirici programları oluşturabilirsiniz. DirectX 9, Pixel Shader 2.0 ve Vertex Shader 2.0'ı destekler. DirectX 9'un güncellenmiş bir sürümü olan DirectX 9c, Pixel Shader 3.0 spesifikasyonunu içerir.

API'nin bir sonraki sürümü olan DirectX 10, Windows Vista'nın yeni sürümüne eşlik edecek. DirectX 10'u Windows XP'ye yükleyemezsiniz.

HDR, "Yüksek Dinamik Aralık", yüksek dinamik aralık anlamına gelir. HDR aydınlatmayla oynamak, onsuz oynamaktan çok daha gerçekçi bir görüntü üretebilir ve tüm grafik kartları HDR aydınlatmayı desteklemez.

DirectX 9 grafik kartlarının ortaya çıkmasından önce, GPU'lar aydınlatma hesaplamalarının doğruluğu nedeniyle ciddi şekilde sınırlıydı. Şimdiye kadar aydınlatma yalnızca 256 (8 bit) dahili seviye ile hesaplanabiliyordu.

DirectX 9 grafik kartları piyasaya sürüldüğünde, tam 24 bit veya 16.7 milyon seviye olmak üzere yüksek kaliteli aydınlatma üretebildiler.

16,7 milyon seviye ve DirectX 9 / Shader Model 2.0 grafik performansındaki bir sonraki adımla, HDR aydınlatma artık bilgisayarlarda mümkün. Bu oldukça karmaşık bir teknoloji ve onu dinamik olarak izlemeniz gerekiyor. Basit bir ifadeyle, HDR aydınlatma kontrastı artırır (koyu gölgeler daha koyu görünür, açık gölgeler daha parlak görünür) ve aynı zamanda karanlık ve aydınlık alanlarda aydınlatma ayrıntı miktarını artırır. HDR aydınlatma ile oynamak, onsuz olduğundan daha canlı ve daha gerçekçi hissediyor.

En yeni Pixel Shader 3.0 spesifikasyonu ile uyumlu GPU'lar, daha yüksek 32-bit hassas aydınlatma ve kayan nokta harmanlamaya izin verir. Böylece, SM 3.0 sınıfı video kartları, film endüstrisi için özel olarak tasarlanmış özel OpenEXR HDR aydınlatma yöntemini destekleyebilir.

Yalnızca OpenEXR HDR aydınlatmayı destekleyen bazı oyunlar, Shader Model 2.0 grafik kartlarında HDR aydınlatma ile çalışmaz. Ancak, OpenEXR yöntemine dayanmayan oyunlar herhangi bir DirectX 9 grafik kartında çalışacaktır.Örneğin, Oblivion, OpenEXR HDR yöntemini kullanır ve yalnızca Shader Model 3.0 özelliğini destekleyen en yeni grafik kartlarında HDR aydınlatmasına izin verir. Örneğin, nVidia GeForce 6800 veya ATi Radeon X1800. Half-Life 2 3D motorunu kullanan oyunlar, aynı Counter-Strike: Source ve yakında çıkacak olan Half-Life 2: Aftermath, yalnızca Pixel Shader 2.0'ı destekleyen eski DirectX 9 grafik kartlarında HDR oluşturmayı etkinleştirmenize olanak tanır. Örnekler GeForce 5 veya ATi Radeon 9500 serisini içerir.

Son olarak, tüm HDR oluşturma biçimlerinin ciddi işlem gücü gerektirdiğini ve en güçlü GPU'ları bile dize getirebileceğini unutmayın. En yeni oyunları HDR aydınlatma ile oynamak istiyorsanız, yüksek performanslı grafikler olmadan yapamazsınız.

Tam ekran örtüşme önleme (AA kısaltılmış), çokgenlerin sınırlarındaki karakteristik "merdivenleri" ortadan kaldırmanıza olanak tanır. Ancak, tam ekran kenar yumuşatmanın çok fazla bilgi işlem kaynağı tükettiği ve bunun da kare hızlarında düşüşe neden olduğu unutulmamalıdır.

Kenar yumuşatma, büyük ölçüde video belleği performansına bağlıdır, bu nedenle hızlı belleğe sahip yüksek hızlı bir ekran kartı, tam ekran kenar yumuşatmayı, ucuz bir video kartından daha az performans etkisiyle oluşturabilir. Kenar yumuşatma çeşitli modlarda etkinleştirilebilir. Örneğin, 4x kenar yumuşatma, 2x kenar yumuşatmadan daha iyi bir resim kalitesi sağlar, ancak bu, performans açısından büyük bir darbe olacaktır. 2x kenar yumuşatma yatay ve dikey çözünürlüğü ikiye katlarsa, 4x modu bunu dört katına çıkarır.

Dokular, oyundaki tüm 3B nesnelere uygulanır ve görüntülenen yüzeyin açısı ne kadar büyükse doku o kadar bozuk görünür. Bu etkiyi ortadan kaldırmak için GPU'lar doku filtrelemeyi kullanır.

İlk filtreleme yöntemine çift doğrusal deniyordu ve göze pek hoş gelmeyen karakteristik çizgiler oluşturuyordu. Durum, üç çizgili filtrelemenin getirilmesiyle iyileşmiştir. Her iki seçenek de, çok az veya hiç performans kaybı olmadan modern grafik kartlarında çalışır.

Anizotropik filtreleme (AF), günümüzde dokuları filtrelemenin en iyi yoludur. Tam ekran kenar yumuşatma gibi, anizotropik filtreleme de farklı düzeylerde etkinleştirilebilir. Örneğin, 8x AF, 4x AF'den daha iyi bir filtreleme kalitesi sağlar. Tam ekran örtüşme önleme gibi, anizotropik filtreleme de, AF seviyesi yükseldikçe artan belirli miktarda işlem gücü gerektirir.

Tüm 3B oyunlar, belirli özellikler göz önünde bulundurularak oluşturulmuştur ve böyle bir gereksinim, bir oyunun ihtiyaç duyacağı doku belleğini belirler. Gerekli tüm dokular oyun sırasında video kartının belleğine sığmalıdır, aksi takdirde RAM'deki dokuya erişim sabit diskteki disk belleği dosyasından bahsetmek yerine önemli bir gecikmeye neden olduğundan performans önemli ölçüde düşecektir. Bu nedenle, bir oyun geliştiricisi minimum gereksinim olarak 128 MB video belleğini hesaba katarsa, aktif doku seti hiçbir zaman 128 MB'ı geçmemelidir.

Modern oyunların birkaç doku seti vardır, bu nedenle oyun, daha az video belleğine sahip eski ekran kartlarında ve daha fazla video belleğine sahip yeni kartlarda sorunsuz çalışır. Örneğin, bir oyun üç set doku içerebilir: 128 MB, 256 MB ve 512 MB. Günümüzde 512 MB video belleğini destekleyen çok az oyun var, ancak bunlar hala bu miktarda belleğe sahip bir ekran kartı satın almanın en objektif nedenidir. Hafızadaki artışın performans üzerinde çok az etkisi olmasına veya hiç etkisi olmamasına rağmen, oyun uygun doku setini destekliyorsa daha iyi görsel kalite elde edeceksiniz.