Egenskaper för ett grafikkort: komplett handledning

Processen att montera en PC för första gången från vår sida är ett jobb som går längre än att montera delarna, det består också i att välja de som passar. På grund av den kontinuerliga releasekadensen hittar vi i butiker med grafikkort av olika generationer och till samma pris. Så slutanvändaren utan kunskap kan hitta en sämre specifikation efter att ha betalat detsamma.

Det är därför det är nödvändigt att veta vad egenskaperna hos ett grafikkort betyder innan du köper för att veta om det är vad vi behöver,

Modeller

Ett sätt att identifiera ett grafikkort är genom modellen det är, med detta kan vi veta om vi står inför en topp i sortimentet inom sin generation eller en annan med mer blygsamma specifikationer.

AMD

Om vår GPU är från AMD då måste vi leta efter de som börjar som RX, och kassera väldigt gamla modeller som har förkortningar som R9, R7. Och ja, om du inte visste, förkortningen RX står för R10, men AMD behöll namnet av marknadsföringsskäl. Nästa sak du kommer att se är 3 siffror om du är mellan en som har en GPU med GCN-arkitektur eller 4 siffror om det är RDNA, de senare är bättre i specifikationer och i fallet med RX 6 × 00 kommer du att ha DirectX 12 Ultimate support.

När det gäller den andra figuren, märket inom vilket intervall grafikkortet är, så en RX 6900 kommer att vara bättre än en RX 6800, som samtidigt kommer att ha bättre egenskaper än en RX 6700. För att avsluta kan du hitta XT-modeller, det här är lite bättre specifikationer.

NVIDIA

Om dina GPU:er kommer från NVIDIA, om du vill ha ett grafikkort som är uppdaterat måste du leta efter ett som börjar med initialerna RTX istället för GTX, eftersom detta kommer att säkerställa att du har fullt stöd för DirectX 12 Ultimate. När det gäller det fyrsiffriga talet indikerar de två första generationen och den växer med tiotal. Så en RTX 30 × 0 kommer att vara av en mer avancerad generation än en RTX 20.

De två sista siffrorna indikerar intervallet som det tillhör och därmed kraften inom samma arkitektur. Så RTX 3090 är kraftfullare än RTX 3080. Då och då släpper NVIDIA Ti-modeller som har bättre specifikationer än vanliga modeller och släpper också ofta revisioner efter ett tag som får SUPER-efternamnet.

GPU:n och dess funktioner

I mitten av grafikkortet finns en komplex hårdvara som vi känner som GPU eller Graphical Processing Unit, en grafisk bearbetningsenhet, och som är ansvarig för att generera scenerna som visas på din bildskärm i videominnet eller VRAM som omger. Slutet på processen är att sända bilden till monitorn så att våra ögon kan se den och detta görs flera dussin gånger per sekund.

Idag är GPU:er hårdvara som har en nivå av komplexitet i sin arkitektur på nivån av en central processor eller CPU, dock är det inte nödvändigt att känna till alla egenskaper hos grafikkortet för köp. Å andra sidan används termen också ofta för att tala om hela den grafiska hårdvaran, vilket leder till förvirring trots att denna hårdvara inte kan fungera utan resten av de element som omger den.

GPU-arkitektur

Med arkitektur hänvisar vi till de omgivande elementen i densamma och det sätt på vilket de är fördelade. Förklaringen är så enkel som att mer avancerade arkitekturer tillåter att lägga till nya visuella möjligheter, högre prestanda i högre upplösningsläge eller högre hastigheter när du spelar våra favoritspel.

Både AMD, NVIDIA och Intel med varje ny arkitektur förbättra specifikationerna för de tidigare. När det gäller Intel, eftersom ARC Alchemist är dess första dedikerade grafikkort, är det ingen förvirring, å andra sidan, i fallet med NVIDIA och AMD har flera generationer av grafikkort dykt upp de senaste åren.

Dessutom är namnet på den grafiska arkitekturen inte detsamma som det kommersiella namnet på grafikkortet, det är därför du många gånger kommer att hitta vissa grafikkort som inte nämns med namnet på lådan, utan av deras arkitektur. På samma sätt kan vi också se vad GPU:ns arkitektur är genom att titta på silkscreentrycket på dess inkapsling, åtminstone när det gäller NVIDIAs.

Storlek

Eftersom alla inte har samma bildskärm, eller budget, och inte samma behov, inom samma GPU-arkitektur, lanseras flera modeller i form av olika chips. Hur skiljer sig dessa åt? Tja, i nyckelpunkter som:

• Smakämnen gränssnitt med videominnet och därför bandbredden med den och videominnet totalt. Tänk på att ju fler bitar av bandbredd du kan ansluta fler VRAM-chips. Ett bra sätt att se om ett grafikkort har en lägre ände än ett annat är från mängden minne runt GPU:n.
• Mängden processorenheter inuti GPU:n , som är uppenbart, ju mindre utrymme inuti chipet, mindre utrymme kan placeras inuti det och detta har en effekt på att ha mindre datorkraft.

Alla GPU:er inom samma arkitektur, trots att de har olika storlekar, delar alla de gemensamma element som definierar den, men på olika effektnivåer. Att en modell har en GPU-storlek och mindre minne än en annan leder också till en prisklass för alla behov.

Shader-enheter och "kärnor"

En marknadsföringsgrop som grafikkortstillverkare utför är att kalla vad som är 32-bitars flytande punktberäkningsenheter som kärnor. Realistiskt sett är en kärna den minsta enheten som kan exekvera en fullständig instruktion i ett program, så en exekveringsenhet som bara är en del av kärnan kan inte betraktas som en kärna i sig.

Shader-enheter i AMD:s fall kallas för Compute Units eller Workgroup Processors beroende på vilken arkitektur vi pratar om, istället har NVIDIA använt begreppet Streaming Multiprocessors eller SM sedan en tid tillbaka. Men när de talar om kärnor i sina specifikationer hänvisar de i allmänhet till enheter som kan göra 32-bitars aritmetiska flytande kommasberäkningar under namnet CUDA, NVIDIA eller Stream Processors, AMD-kärnor.

Faktum är att eftersom dessa beräkningsenheter är inom vad som är shader-enheter, betyder det faktum att en GPU har fler CUDA-kärnor eller fler Stream-processorer att den är kraftfullare än en annan som har mindre.

GPU klockhastigheter

I grafikkortets egenskaper kommer du att hitta olika klockhastigheter som GPU:n kan nå vid vissa tidpunkter. Det måste tas med i beräkningen att för det mesta kommer GPU:n att förbli på en relativt låg klockhastighet för att konsumera så lite som möjligt, inte generera värme och inte slå på fläktarna till sitt kylsystem.

Men när vi startar en grafiskt tung applikation som att rendera en 3D-scen med Blender eller när vi spelar ett videospel så kommer den att starta med sin basklockhastighet som är markerad i dess specifikationer, så din systemkylning startar och GPU:n kommer att fungera hela tiden på den frekvensen, åtminstone tills vi behöver det.

I vissa konfigurationer förblir grafikkortet vilande, eftersom processorn vanligtvis inkluderar en integrerad GPU inuti den för funktioner så enkla som att flytta Windows skrivbordet.

Boost frekvens

I vissa GPU:er kommer du att se en högre klockhastighet, detta är Boost-frekvensen, som fungerar på samma sätt som i en CPU. Så under en begränsad tid kommer klockhastigheten att öka för att påskynda renderingen av scenen eller för att göra nödvändiga beräkningar så snabbt som möjligt. Boost-frekvensen kan dock inte nås länge, eftersom ju högre förbrukning desto mer temperatur släpps ut och det är farligt för GPU:n på lång sikt. När det gäller AMD-modeller finns det en lättare Boost-frekvens som kallas Game Clock, som har en längre varaktighet i tiden då den inte är lika stor ökning som Boost.

När många tillverkare anger siffrorna för sina tekniska specifikationer använder de hastighetshastigheterna från Boost-frekvensen som om den var aktiv hela tiden. Även om det är sant att sådan prestanda kan uppnås, kan detta bara göras tillfälligt.

Fasta funktionsenheter

De kallas så på grund av att de alltid utför samma funktion, så det är inte programmerbart, utan är fixat till 100% av tiden. Funktionen hos dessa enheter är att utföra en serie processer som upprepas kontinuerligt i varje bildruta när en scen återges rekursivt.

Fyllnadsgrad och texturering

Fill rate är antalet pixlar som en GPU skriver till videominnet för att skapa ramen över den. Detta sammanfaller inte med de som skickas till skärmen, eftersom på grund av hur en 3D-scen genereras kan en pixel i VRAM skrivas flera gånger. För detta används en typ av enhet som kallas ROPS, Raster Outputs, som tar emot den redan bearbetade pixeln och kopierar den till videominnet.

Textureringshastighet, å andra sidan, har att göra med texturenheter och de fungerar omvänt. Medan ROPS skriver till minnet läser texturenheten från de lagrade texturkartorna för VRAM för att veta basfärgvärdet för den pixeln i det specifika objektet.

Fyllningshastigheten läses i pixlar per sekund, medan textureringshastigheten läses i texel per sekund. Åtföljs av en bokstav framför termen, där M står för miljoner och G för miljarder.

Kraften i funktionerna på ett grafikkort

Det vanligaste sättet att representera datorkraften hos en GPU är genom antalet 32-bitars flyttalsoperationer den kan utföra. Tja, i verkligheten är det inte så, eftersom vi talar om hastigheten som uppnås vid tidpunkten för att utföra en fullständig instruktion som är addition med multiplikation eller FMA som består av två operationer per klockcykel.

Så hur beräknas datorkraft? Tja, väldigt enkelt, med följande formel:

Klockhastighet * antal beräkningsenheter eller Stream Multiprocessing * CUDA-kärnor eller Stream-processorer per enhet * 2 = FP32 datorkraft.

Att vara den mest förenklade formen:

Klockhastighet * CUDA-kärnor eller Stream-processorer per enhet över hela grafikprocessorn * 2 = FP32-datorkraft.

Upplösning

En annan av egenskaperna hos ett grafikkort som vi måste titta på är den målupplösning som stöds, på nivån för att flytta skrivbordsapplikationer kan vilken grafikkort som helst flytta dem utan problem, men när det gäller spel är det annorlunda och vi finner att inom varje arkitektur fördelas dessa enligt den upplösning som de är avsedda för.

För närvarande är de avancerade för 4K och därför en upplösning på 3840 x 2160 pixlar, mellanklassen är QHD med 1440p upplösning och för att avsluta den låga delen är i Full HD eller 1080p. I varje intervall fördubblas kraften som krävs för att rendera kvasi, men i verkligheten är det inte så och idag är low-end-kort mer förberedda att flytta scener i Full HD än high-end-kort, de med fyra gånger så hög upplösning.

Ett grafikkorts VRAM och dess egenskaper

VRAM är minnet som GPU:n använder för att fungera, det är en lokal typ och därför är det i allmänhet utanför CPU:ns räckvidd. Det vill säga, den kan inte användas av datorns centrala processor för att köra program och att lägga till mer VRAM via grafikkortet innebär därför inte att utöka RAM systemets minne.

För närvarande finns det två typer av VRAM-minnen som vi kan hitta i egenskaperna hos ett grafikkort. Å ena sidan GDDR där de redan är i sjätte generationen och har en form av flera chips monterade på samma kort som GPU:n. Den andra typen av VRAM som vi har är HBM, som kan identifieras genom att den monteras på GPU:n på en liten bas, som vi kallar interposer, som sitter ovanför kortplattan.

På grund av specifikationerna för båda typerna av videominne kan vi hitta dem på olika marknader, för närvarande är GDDR5, GDDR6 och GDDR6X de vanligaste på hemmamarknaden och HBM2 grafikkortsminnen för mycket mer professionella miljöer.

VRAM-bandbredd

Om vi ​​har ett minne av GDDR-typ måste vi räkna antalet chips i grafikkortet och multiplicera dem med 32 för att ta reda på antalet datastift mellan VRAM och GPU. Endast de ensidiga, eftersom det finns möjlighet att få två minneschip att dela ett gränssnitt. Så är fallet med RTX 3090 Ti, som har 24 minneschips, men bara 384 bussbitar, 12 gånger 32 bitar. Om vi ​​har ett HBM-minne, vad vi kommer att göra är att räkna antalet marker och multiplicera dem med 1024.

Den andra punkten är att titta på mängden Gbps minnesspecifikationer, detta är mängden information mätt i bitar per sekund, inte byte, som sänds på en sekund för varje datastift. Så för att ha bandbredden för VRAM behöver vi bara multiplicera Gbps med talet som du tidigare har fått.

Eftersom GPU:er är processorer som är beroende av datagenomströmning för sin prestanda, betyder lägre bandbredd på en modell med samma GPU jämfört med en annan lägre prestanda.

Mängd VRAM-minne

Det sista vi måste veta är lagringskapaciteten för video-RAM, för närvarande är det mest använda minnet GDDR6, som kan ha 1 eller 2 GB kapacitet chips. I PC är det inte normalt att se asymmetriska konfigurationer av chips i kapacitet, så ett grafikkort med 8 minneskretsar kan ha 8 GB eller 16 GB. Å andra sidan, till skillnad från gränssnittet, räknas GDDR6-chippen på båda sidor när det gäller att få kapaciteten.

När det gäller HBM-minnet är varje chip flera minnen staplade och sammansatta som ett, så du bör titta på specifikationerna för mängden tillgängligt minne.

Andra funktioner på ett grafikkort

Förutom GPU:n och videominnet finns det andra egenskaper hos ett grafikkort som vi inte bör förbise och därför också är viktiga.

PCI Express

Grafikkorten är anslutna till PC:n med hjälp av 16-stifts PCI Express-gränssnittet, som möjliggör kommunikation mellan och resten av PC:n, speciellt med systemets CPU och RAM. Men trots att kontakten är generaliserad i form, har nya versioner av standarden dykt upp med ökande hastighet. Så om du ska köpa ett grafikkort med PCI Express 4.0-gränssnitt och ditt moderkort stöder en 3.0-typ, du kommer att kunna använda den, men du kommer att förlora prestanda genom att inte ha tillräckligt med bandbredd för kommunikation.

Stödet för en version av PCI Express-standarden eller en annan hjälper oss också att markera åldern på ett grafikkort framför ett annat, så tänk på denna detalj så att du inte får ett föråldrat grafikkort i dess specifikationer.

Matning

Grafikkort kräver ström för att fungera och PCI Express-porten kan leverera upp till 75W effekt. Det finns dock grafikkort som behöver extra ström för att fungera och som oftast kommer med en extra kontakt som ger det extra kraft förutom den som kommunikationsgränssnittet ger. Den 6-poliga kontakten har kapacitet att leverera 75 W extra effekt, den 8-poliga 150 W.

Vissa grafikkort har en 12-stiftskontakt, som kan ge upp till 500 W extra effekt till en GPU och överskrida gränsen på 375 W. I alla fall, ju mer förbrukning än mer ström, så det är ett sätt för användarnas nivåer för att veta om de står inför ett grafikkort med avancerade specifikationer eller inte.

Videoutgångar

Ett grafikkort måste skicka bilderna som det skapar till bildskärmen, dock har inte alla grafikkort videoutgångar och även om detta kan resultera i en motsägelse så är det i själva verket inte det, eftersom det finns grafikkort vars specifikationer kan ses att de inte gör. har videoutgångar, detta beror på att de används för vetenskaplig beräkning eller gruvdrift.

De mest använda videoutgångarna idag är HDMI och DisplayPort, så om du hittar dig själv med ett grafikkort med DVI- eller VGA-utgångar kommer det att visa att du står inför en mycket gammal modell och att den därför inte kommer att nå minimispecifikationerna. Detta händer vanligtvis inte, men var försiktig så att de inte anstränger dig i det avseendet.