Устройства ввода-вывода видео

Видеокарта

Скажите, а сколько цветов в вашей видео-карте ?

Из вопросов покупателей

Компьютер на одной плате — так с полным правом можно назвать,
пожалуй, самое сложную и многофункциональную из входящих в состав компьютера плат.

Конечно же, речь идет именно о видеокарте.

Работа с графикой — одна из самых трудных задач, которые
приходится решать современному компьютеру. Сложные изображения, миллионы цветов и оттенков… Поэтому нет ничего удивительного, что для
этой работы приходится устанавливать в компьютер фактически второй мощный процессор. Помните, в разделе, посвященном процессорам, мы говорили о специализированных «чипах-наместниках», «разгружающих» центральный процессор? Видеокарта — как раз первый и
главный из таких «наместников», при выборе которого нужно быть
особенно осторожным и внимательным.

Еще года три назад перечень обязательных функций видеокарт состоял только из одной позиции — работа с обычной (двухмерной) графикой.
И именно исходя из быстроты и качества работы в 2D-режиме карточкии оценивались. Сегодня ситуация изменилась: все современные видео-карты способны быстро и качественно обрабатывать двухмерную графику и ждать каких-либо серьезных подвижек в этой области уже не стоит.

Сегодня при выборе видеокарты большинство пользователей в первую очередь обращает внимание на ее способности в работе с трехмерной графикой. Мысль о том, что это и есть самое главное достоинство

видеокарты, с успехом вдалбливали в сознание пользователей три последних года, так что не стоит удивляться, что даже не интересующийся играми покупатель все чаще выбирает для своего компьютера модную (и дорогую) карту для игроманов. Не оснащенных же вожделенным 3D-ускорителем
карт сегодня, увы, уже практически не выпускают.

Увы, пока что фантастическая мощь ЗD-карт реально востребована
только в компьютерных играх. И если ваш старший сын будет доказывать, что приобретение этой карты неизбежно, так как «без нее текстовый процессор не запускается», отнеситесь к его словам с небольшой долей скепсиса.

Создание объемного, реалистичного изображения — задача не простая (и с обычным-то 2D не каждая карта справляется «на пять»). Фактически, видеокарте приходится выполнять несколько сложных операций: строить «каркас» каждого трехмерного объекта, обшивать его подходящими кусочками изображения — текстурами, имитирующими листву, одежду, скалы, землю и т. д. А главное — быть готовой в любой момент, повинуясь желанию игрока, показать его с любой точки зрения: сверху, сбоку и иногда даже снизу! Причем набором нескольких основных «поз» тут не отделаешься — важно не просто показать объект с четырех сторон, но и — что самое сложное, воссоздать на экране его РЕАЛЬНЫЙ ОБЪЕМ. Сдвинулись вы на сантиметр — и трехмерный объект будет выглядеть несколько иначе. При этом видеокарта должно высчитывать не только две пространственные координаты для каждого пикселя, но и третью, которая характеризует удаленность объекта от наблюдателя. Именно поэтому в памяти современной видеокарты отведена специальная зона для хранения и предварительного обсчета этих координат (Z—буфер). Но воссоздание объема — не самая сложная задача. Ведь даже самая объемная фигура будет выглядеть бледно и бесцветно, если не наложить на нее текстуру, т. е. просто раскрасить ее помощью множества цветных объектов. Представьте, что у вас в руках некий болванчик-матрешка, на который вы можете нанести любой
узор — от классической румяной толстушки до президента Ельцина. Как раз такой процесс и происходит в играх. Причем в реальном времени и весьма динамично.

Не забудем и об игровых спецэффектах, поддержку многих из которых реализует все та же видеокарта. Антиалиайcинг (Anti-Alaising) —аппаратное сглаживание контуров изображения, имитация тумана, пламени, рябь на водной глади, отражение в зеркале, тени и множество других. С частью этих эффектов может справиться и обычная видеокарта, но со всеми вместе… Помилуйте, это уж чересчур! Вот почему для поддержки игровых спецэффектов в процессор видеокарты все чаще встраивают специальный «блок трансформации и освещения»(TL), который позволяет получить просто фантастическое качество игрового изображения, а заодно и удорожает карту на сотню долларов. Стандартом даже для карт низшей ценовой группы TL, видимо, станет не раньше, чем через год.

Наконец, еще один круг задач, которые призвана решать ваша видеокарта — обработка мультимедиа -информации. Многие карты сегодня поддерживают вывод изображения на телеэкран иди. наоборот, прием изображения с внешнего источника — видеокамеры –видеомагнитофона иди телевизионной антенны (эти операции выполняют соответственно видеовход и TV-тюнер). Кроме того, современной видеокарте приходится заниматься еще и декодированием «сжатого» видеосигнала, поступающего с дисков VideoCD или DVD.

Вот сколько задач ложится на маленький и хрупкий чип — главную микросхему любой видеокарты!

Кроме процессора (или процессоров, отвечающих за различные участки работы) на видеокарте содержится и собственная оперативная память. При этом ее объем (до 32 Мбайт) всего лишь в 2 раза ниже, чем стандартный объем оперативной памяти самого компьютера! Каковой, заметим в скобках, современные видеокарты формата AG Р также могут распоряжаться по собственному усмотрению, захватывая обширные ее участки для размещения элементов изображения -текстур — в трехмерных компьютерных играх.

AGP -— самый популярный сегодня стандарт шины и разъема для подключения видеокарты. Но не стоит забывать о том, что еще сравнительно недавно, каких-нибудь пять лет назад, видеокарта проживала в обычном PCI-слоте. Сегодня РСI-видеокарты уже практически сошли с сиены — графическая шина AGP намного быстрее PCI и, кроме того, дает возможность видеокарте задействовать основную оперативную
память компьютера для размещения текстур в трехмерных играх.

Ну а теперь? по традиции, настало время поговорить о тех параметрах, которые характеризуют любую видеокарту. Некоторые из них покажутся вам жизненно важными, другие не заинтересуют совершенно.
Однако помните, что лишь разумное и взвешенное сочетание характеристик по всем этим позициям может помочь вам выбрать карту вашей мечты, с которой вы сможете ужиться на протяжении хотя бы года…

Чипсет.Главным «мозговым центром» любой видеокарты является специализированный графический чип, микросхема, которая объединяет в себе «подразделения», ответственные за работу с обычной, двухмерной, и игровой трехмерной графикой. В помощь главному чипу предназначены еще несколько микросхем — модули оперативной памяти, RAMDAC и тому подобная «обслуга». Однако способности «Обслуживающего персонала» редко берутся в расчет — покупатели, как правило, предпочитают судить о мощи карты по ее главной микросхеме.

Производительностьтрехмерных карт в трехмерных же играх характеризуют несколько величин — например, сколько простых объектов из которых состоит сложное графическое изображение (треугольников или пикселей) может прорисовать карта в секунду Картына чипе GeForce2 GTS могут выдавать не менее 800 миллионов в секунду, а его ближайший конкурент Ati Radeon — аж до 1200 миллионов! Впрочем, для нас эти цифры будут не понятнее китайской грамоты.

Но существует и другой показатель скорости, который для новичков будет куда более понятен — количество «кадров», сменяющихся на экране в секунду (frame per second —fps) при данном разрешении. Ведь что такое трехмерная игрушка? Это — тот же фильм. С вами, любимым, в главной роли. А что нужно, чтобы фильм этот смотрелся, естественно без рывков. Правильно — чтобы картинка на экране сменялась со скоростью не меньшей 30 кадров в секунду.

Разумеется, в каждой трехмерной игре этот показатель будет разным. Однако большинство игроманов традиционно оценивают скорость видеокарты по последней версии Quake. И.если ваша карта в этой игрушке 60—70 fps в режиме 1600×1200… Что ж, большего вам пока что и не надо.

Влияют на скорость и такие факторы, как тип используемого вами процессора, цветовой режим и т. д. Да и от конкретной игры или теста тоже зависит немало. А посему единую комплексную таблицу скоростных характеристик всех популярных видеокарт автор, увы. решил не составлять. В утешение вам скажу, что самые свежие и подробные результаты тестирования популярных видеокарт вы всегда можете найти
на сайте Reactor Critical (http://www.reactor.ru).

Еще недавно число популярных чипсетов едва ли не зашкаливало за десяток, однако сегодня в живых остались лишь четыре лидера, каждый из которых имеет свой собственный козырь, призванный привлечь внимание покупателей.

Из этих четырех «королей» трое — ATI, Matrox и 3dfx — предпочитают самостоятельно создавать карты на собственном чипсете, не доверяя эту важную работу другим производителям. В противовес им компания NVidia охотно продает свою продукцию на сторону, так что сегодня карты на основе их чипов выпускает добрый десяток крупных и мелких компаний.

Чипсеты NVidia (TNT2/TNT2 Uttra/GeForce256/GeForce2/GeForce3). Компания NVidia возникла в поле зрения игроманов три года назад, но никто не предполагал, что в самые короткие сроки ее чипсеты станут лидерами в группе видеокарт «для дома, для семьи». Сегодня чипсеты NVidia прорвались уже в «высший эшелон» — самые дорогие и престижные карты для безумных игроманов, выпущенные в 2000 году, основаны на чипсете GeForce2 Ultra именно этой компании.

Каждый чипсет NVidia, начиная с TNT2, выпускается в нескольких модификациях. Платы на чипах TNT2 М64 или GeForce2 MX, как правило, предназначены для самых малообеспеченных покупателей и отличаются низкой частотой ядра, более дешевой памятью и прочими прелестями дешевой видеокарты. Однако любителей поездить на
«Мерседесе» с двигателем от «Запорожца», как всегда, в нашей стране немало. Не стоит недооценивать и количество тех пользователей, которые балуются игрушками лишь от случая к случаю, однако желают иметь современную видеокарту с модной торговой маркой.

Но существуют и другие, более серьезные варианты чипсетов NVidia, имеющие в названии слово Pro или Ultra. Это уже — категория Hi-End со всеми ее атрибутами — красивой упаковкой, многочисленными дополнительными функциями типа видеовхода, умопомрачительными результатами в тестах и заоблачными ценами. Как правило,
покупка таких карт имеет смысл только непосредственно после появления нового поколения чипсетов. Замечено, что старые чипсеты NVidia высшей категории чаще всего превосходят стандартные и дешевые варианты новых чипсетов.

Чипсеты ATI (Rage 128/Rage 128 Pro/Fury/Fury Maxx/Radeon 256). ATI — карты для знатоков и эстетов. В их активе не только великолепные «двухмерные» характеристики, отличное качество работы с трехмерной графикой, но и целый тельных мультимс
возможностей. Так, мощный мультимедийный«комбайн All-Iiv укомплектован, пожалуй, всеми возможными вилами «примочек телетюнером, видеовходом и выходом, аппаратным декодированием видеопотока в форматах MPEG-1 (YideoCD) и MPEG-2 (DVD) всем этим характеристикам карты от ATI превосходят даже знаменитые
«комбайны» на базе чипсетов NVidia от ASUSTeK — разве что трехные очки ATI пo неведомым причинам не включает в комплект.

Для игроманов, не жалеющих денег на любимые развлечения, карты ты на базе последнего чипсета ATI, Radeon 256, станут отличным выбором — по скорости они часто опережают элитные карты от других производителей, да и встроенный блок TL, присутствующий пока что лишь на последних чипсетах от NVidia, дает о себе знать.

Безусловно, карты от ATI — одни из самых дорогих на рынке. Однако для любителей комфорта и роскоши как в играх, так и в традиционных режимах работы эти затраты могут выглядеть вполне оправданными.

Чипсеты Matrox (G200/G400/G450/G600). Если ATI поражает воображение покупателей своими мультимедиа-способностями, 3dfx делает упор на игры, то коньком Matrox с давних пор является двухмерная фика. Именно поэтому Matrox, наряду с ATI, чаще всего устанавливают на свои компьютеры дизайнеры, активно работающие с компьютерной графикой. Отличная прорисовка деталей, хорошие цвета, возможности тонкой настройки — все это у Matrox выше всяких похвал.Несколько хуже дела обстояли на «трехмерном фронте». Вплоть до выхода чипсета G400 карты от Matrox безнадежно отставали от своих
конкурентов — NVidia и 3dfx, однако сегодня положение, похоже, выправилось. Новый чип G450 показывает вполне достойную производительность в большинстве трехмерных игр, хотя и отстает от карт на базе ATI Radeon и GeForce2.

Описанные выше чипсеты, конечно же, не исчерпывают всю палитру современных видеокарт: до сих пор в продаже можно найти еще добрый десяток карт с устаревшими чипсетами от 3dfx, Intel, S3, SiS и других производителей, не входящих в «первую тройку». Однако существование аутсайдеров вполне оправданно — ведь не для всех трехмерные
характеристики видеокарты являются определяющими в процессе выбора. Для офисных компьютеров, например, «трехмерность» не просто излишество, но и недопустимый, порой раздражающий фактор.

Объем оперативной памяти.Разумеется, здесь мы говорим не о той оперативной памяти, которая установлена на материнской плате вашего компьютера и является «памятью общего пользования». Видеокарте требуется собственная, более быстрая память, которая находится под ее единовластным началом. Чем больше памяти, тем лучше будет выглядеть изображение на экране вашего компьютера, тем быстрее будут работать игры.

Все современные графические платы оснащены как минимум 16 Мбайтами памяти — больше «домашней» видеокарте для двухмерного режима не требуется. Однако «лишние», дополнительные мегабайты всегда могут использоваться для создания трехмерной графики в играх — именно в них хранятся «текстуры», которыми обтягивается в играх трехмерный «каркас». Чем больше такой дополнительной памяти, тем лучше будут выглядеть монстры в ваших любимых «стрелялках». И именно эти «лишние» мегабайты и составляют основной объем памяти современных видеокарт. Так, видеокарты на основе популярного чипа NVidia GeForce2 используют 32—64 Мбайт оперативной памяти, а ги-
гант Voodoo5 имеет аж 128 Мбайт!

Тип используемой памяти.Еще совсем недавно этот параметр видеокарт волновал лишь немногих. Но времена меняются… Объем памяти ныне не имеет решающего значения — и пользователям, желающим попривередничать, только и остается придираться к типу памяти.

Типы памяти, используемой на видеокартах, ничем не отличаются от модификаций обычной оперативной памяти. На самых недорогих моделях, как правило, используется память SDRAM (или ее чуть более быстрая графическая модификация SGRAM) со временем доступа 7—8 нс. Более совершенные и дорогие модели оснащены быстрой 5—6 нс памятью DDR SDRAM.

Частота работы графического чипа и памяти.Иногда память и графический чип на видеокартах работают на разной частоте, а иногда — на одной. В любом случае помните — чем быстрее, тем лучше. Например, базовая частота чипа самых популярных видеокарт 2000 года лежит в диапазоне 166—250 МГц, а частота памяти — от 140 до 180 МГц.

Кстати, и чипсет, и память современных видеокарт мо�