Что такое видеокарта: всё об этом важном компоненте ПК

Что такое видеокарта: всё об этом важном компоненте ПК

Если вы когда-нибудь задавались вопросом: «Что такое видеокарта?», то вы не одиноки. Будучи узкоспециализированным компьютерным компонентом, она не затрагивает умы большинства людей.

Но если вы покупаете лучший игровой ПК – или даже просто приличный бюджетный игровой ПК – вы обязательно столкнётесь с ним, поскольку это один из самых важных компонентов для игр на вашем компьютере, который может быть важней вашего процессора или накопителя.

Думайте о видеокарте, как о художнике, который воплощает в жизнь любимые вами фильмы, игры или даже визуальные элементы веб-сайтов. Она берёт информацию из памяти компьютера и преобразует её в яркие и реалистичные изображения, которые вы видите на мониторе.

Будь то реалистичные взрывы в игре, потрясающие пейзажи в кино или плавная прокрутка веб-страниц, за всё отвечает видеокарта, а приобретение лучшей видеокарты, которую вы только можете себе позволить, будет иметь решающее значение для качества видео, ваших игр, фильмов и многого другого.

В современном ПК немного компонентов, которые могут быть важнее видеокарты, и мы здесь, чтобы разобраться, как она работает, и почему она является такой важной частью вашего компьютера.

Что такое видеокарта: разбираемся с графическим процессором

(Изображение предоставлено: TechRadar)

Что такое видеокарта?

В целом, видеокарта – это набор компонентов, которые работают вместе для визуализации эффектов на экране, будь то игровой монитор или даже лучшая гарнитура виртуальной реальности.

Таким образом, видеокарты имеют решающее значение для задач, требующих значительной вычислительной мощности, будь то игры, редактирование видео, 3D-моделирование или научные задачи с визуализацией. Они предназначены для того, чтобы снять нагрузку по обработке графики с центрального процессора компьютера и выполнения вычислений, связанных с графикой.

Они состоят в основном из двух основных частей: графического процессора и пула видеопамяти. GPU – это специализированный процессор, единственной задачей которого является обработка комплексных чисел, необходимых для рендеринга реалистичной графики в реальном времени, например, теней на стенах или освещения от двигателя космического корабля.

Для этого видеокарта сохраняет необходимые данные в видеопамяти с произвольным доступом (VRAM), которая отделена от основной оперативной памяти, которую компьютер использует для других задач.

Наконец, видеокарта подключается к материнской плате вашего компьютера с помощью разъема PCIe, что позволяет процессору и видеокарте координировать свои действия для создания изображения, которое вы увидите на экране.

Что делает видеокарта?

(Изображение предоставлено: Tom’s Hardware)

У видеокарты есть одна важна задача на вашем компьютере: обеспечить наиболее эффективный способ рендеринга сложных визуальных эффектов, которые в противном случае стали бы нагрузкой на центральный процессор.

Для этого у неё есть собственная выделенная память для хранения визуальной информации, например, файлов текстур, а также специализированное оборудование, такое как ядра шейдеров, которые создают изображение, пиксель за пикселем, десяти и, возможно, сотни раз в секунду.

Она делает это, создавая кадр на основе информации, предоставленной ЦП, которая сообщает графическому процессору видеокарты, что рисовать. Затем видеокарта полагается на аппаратное обеспечение, чтобы максимально быстро создавать визуальный кадр, который затем отправится через порт видеовыхода на экран. Чем больше кадров видеокарта может создавать в секунду, тем плавней изображение выглядит на мониторе.

Как работает видеокарта?

(Изображение предоставлено: Acer, Intel)

Видеокарта работает, выполняя специализированные рабочие нагрузки, необходимые для создания визуализированных изображений с последующим отображением на экране. Эти задачи включают в себя видео, 3D-графику и даже рабочий стол вашей операционной системы, всё визуализируется внутри видеокарты, а затем отправляется на экран вашего компьютера.

То, как это происходит на самом деле, начинается с обработки данных. Всякий раз, когда вы взаимодействуете с компьютером, программное обеспечение генерирует данные, которые следует отображать визуально, например, обновление электронной таблицы или движение персонажа в игре. Эти данные могут включать в себя инструкции по рисованию форм, цветов, текстур и других графических элементов, которые процессор собирает и отправляет на видеокарту для обработки.

После того, как видеокарта получает все эти данные, она начинает их обрабатывать. Первым важным шагом становится обработка геометрии, когда геометрические фигуры, их положения и другие атрибуты, отправленные процессором, обрабатываются в виртуальном трехмерном пространстве. Там графический процессор видеокарты обрабатывает данные, чтобы определить положение, форму и ориентацию этих объектов. Здесь также обрабатывается и то, как источники искусственного света взаимодействуют с объектами сцены.

После обработки геометрии видеокарта переходит к этапу рендеринга. Используя передовые методы рендеринга, такие как затенение, текстурирование и освещение, графический процессор обсчитывает, как должен выглядеть каждый пиксель на экране на основе вычисленной геометрии.

Затем графической процессор переходит к текстурированию объектов в сцене, где применяет детали к поверхности, такие как цвета, узоры и предварительно созданные текстуры. Предварительно подготовленные файлы текстур хранятся в видеопамяти видеокарты, а графический процессор использует эти файлы для быстрого добавления необходимых деталей к объекту, чтобы повысить его реалистичность и глубину.

После завершения расчетов рендеринга и текстурирования графических процессоров переходит к процессу, известному как растеризация. Этот процесс включает в себя преобразование 3D-сцены в 2D-изображение путем определения того, какие пиксели должны отображаться на экране, а также соответствующие значения цветов. Учитывается глубина, перспектива и расположение объектов, чтобы гарантировать, что объекты переднего плана отображаются правильно и затеняют фоновые объекты. Конечным результатом становится 2D-кадр, который вы сможете вывести на экран.

Последний шаг отправляет сгенерированный кадр на подключенный экран. Видеокарта формирует видеосигнал с определенными значениями цветов и даже интенсивностью каждого пикселя, которые отправляются по видеокабелю на подключенный монитор. Затем экран использует эту информацию для соответствующей подсветке своих пикселей, что и формирует окончательное изображение на экране.

Вам действительно нужна видеокарта?

(Изображение предоставлено: TechRadar)

В зависимости от того, как вы собираетесь использовать компьютер, вам может быть необходима дискретная (выделенная) видеокарта, а может быть и нет.

Если вы преимущественно используете компьютер для повседневных задач, таких как просмотр веб-страниц, электронная почта, обработка текстов и потоковое видео, вам, вероятно, не нужна дискретная видеокарта, поскольку большинство процессов ложится на встроенный графический процессор ЦП. Как правило, этого более чем достаточно для выполнения основных графических задач, как запуск веб-страниц или воспроизведение фильма.

Если вы играете на ПК или планируете играть в компьютерные игры в будущем, выделенная видеокарта настоятельно рекомендуется, а то и требуется. Современные игры требуют высокой вычислительной мощности для рендеринга реалистичных и захватывающих визуальных эффектов в режиме реального времени, интегрированная графика тоже сможет отображать игру с некоторой частотой кадров (это количество кадров, отправляемых видеокартой на экран, отображаемое в секунду), которых зачастую слишком мало для плавного воспроизведения.

Если вы занимаетесь творческой работой, например, редактированием видео, 3D-моделированием, анимацией или иными формами создания визуального контента, видеокарта становится важным инструментом. Эти задачи включают в себя манипулирование и рендеринг сложных визуальных элементов, что может перегружать ЦП. Видеокарта помогает ускорить эти процессы, быстро выполняя рендеринг и повышая плавность всего рабочего процесса.

Наконец, если вы планируете использовать несколько мониторов одновременно, вам потребуется видеокарта с несколькими видеовыходами. Немногие интегрированные графические решения поддерживают несколько экранов, но даже в этом случае их функциональность будет сильно ограничена. Дискретная видеокарта будет эффективно работать с несколькими мониторами, позволяя увеличить рабочее пространство и повысить производительность. Если это всё, для чего вам нужна видеокарта, вам повезло, поскольку лучшие бюджетные видеокарты легко справляются с этими задачами.

Какая видеокарта подойдёт для ваших нужд?

(Изображение предоставлено: TechRadar)

Лучшая видеокарта для ваших нужд зависит от нескольких факторов, включая ваши требования, бюджет и предполагаемое использование вашего компьютера. Вот несколько рекомендаций, которые помогут вам принять взвешенное решение:

Оцените любые требования: рассмотрите задачи, которые вы будете выполнять, а также уровень графической производительности, который вам нужен. Для игр следует изучить рекомендуемые системные требования наименований, в которые хотите поиграть. Создатели контента должны проверять рекомендуемое оборудование для программного обеспечения, которое они используют, особенно рекомендации по видеокарте.

Определите свой бюджет: видеокарты сильно различаются в цене, поэтому важно сформировать бюджет. Видеокарты высокого класса, как правило, предлагают высокую мощность и расширенные функции, но и стоят гораздо дороже. Определите, как много вы готовы потратить, чтобы найти баланс между производительностью и доступностью.

Изучите разнообразные модели: как только вы получите представление о своих требованиях и возможностях (бюджет), изучит разнообразные модели видеокарт от известных производителей. Мы регулярно публикуем обзоры видеокарт, вы могли бы рассмотреть наши рейтинги с лучшими видеокартами 1080р и лучшими видеокартами 1440р – это хорошее начало для поисков.

Планируете с долгосрочной перспективой: если вы переживаете о том, что ваша видеокарта может быстро устареть, подумайте о приобретении видеокарты, способной предложить высокую производительность с большим пулом видеопамяти, выше ваших текущих потребностей.

Проверьте совместимость системы: убедитесь, что ваш компьютер сможет работать с выбранной видеокартой, в первую очередь проверяйте возможности блока питания. Практически все видеокарты имеют требования к питанию, которые измеряются в ваттах, производители указывают рекомендуемую мощность блока питания для каждой видеокарты. Вам также придётся убедиться, что у вас есть место на материнской плате (слоты PCIe), а также физическое место внутри корпуса ПК.

Рассматривайте известных производителей. Обратите внимание на такие бренды, как MSI, Asus, Gigabyte, Zotac и другие. AMD, Nvidia и Intel также выпускают эталонные видеокарты собственного производства, но они практически недоступны в России, к нам приходят видеокарты, полученные в сотрудничестве с OEM-производителями.

Если вы ещё не определились или перегружены информацией, подумайте о том, чтобы обратиться за советом к знающим людям, может быть у вас есть знакомые компьютерные энтузиасты, вы всегда можете написать на техническом форуме, посвященном аппаратному обеспечению. Эти люди могут предложить информацию, основанную на их личном опыте, а также помогут вам принять обоснованное решение.

Помните, что «правильная» видеокарта для вас в конечном счете зависит от ваших конкретных потребностей и бюджета.

https://www.howtablet.ru/chto-takoe-videokarta/