Card đồ họa - mọi thứ bạn cần biết

Trong thời đại của máy tính chơi game, card đồ họa đã đạt được tầm quan trọng cao hơn hoặc gần như nhiều hơn so với CPU. Trên thực tế, nhiều người dùng tránh mua CPU mạnh mẽ để đầu tư tiền vào thành phần quan trọng này chịu trách nhiệm xử lý mọi thứ liên quan đến kết cấu và đồ họa. Nhưng bạn biết bao nhiêu về phần cứng này? Ở đây chúng tôi giải thích mọi thứ, hoặc một cái gì đó ít hơn mọi thứ chúng tôi coi là quan trọng nhất.

Chỉ số nội dung

Card đồ họa và kỷ nguyên chơi game

Không còn nghi ngờ gì nữa, thuật ngữ được sử dụng nhiều nhất để đặt tên cho GPU là của card đồ họa, mặc dù nó không hoàn toàn giống nhau và chúng tôi sẽ giải thích nó. GPU hoặc Bộ xử lý đồ họa về cơ bản là một bộ xử lý được xây dựng để xử lý đồ họa. Thuật ngữ rõ ràng nghe rất giống với CPU, vì vậy điều quan trọng là phải phân biệt giữa hai yếu tố.

Khi chúng ta đang nói về một card đồ họa, chúng ta thực sự đang nói về thành phần vật lý. Điều này được xây dựng từ PCB độc lập với bo mạch chủ và được cung cấp một đầu nối, thường là PCI-Express, mà nó sẽ được kết nối với chính bo mạch chủ. Trên PCB này, chúng tôi đã cài đặt GPU và bộ nhớ đồ họa hoặc VRAM cùng với các thành phần như VRM, cổng kết nối và tản nhiệt với quạt của nó.

Chơi game sẽ không tồn tại nếu nó không dành cho card đồ họa, đặc biệt nếu chúng ta đang nói về máy tính hoặc PC. Ban đầu, mọi người sẽ biết rằng các máy tính không có giao diện đồ họa, chúng tôi chỉ có một màn hình đen với một lệnh để nhập lệnh. Những chức năng cơ bản đó không còn xa nữa trong thời đại chơi game, trong đó chúng ta có thiết bị với giao diện đồ họa hoàn hảo và độ phân giải lớn cho phép chúng ta xử lý các môi trường và nhân vật gần như là đời thực.

Tại sao phải tách GPU và CPU

Để nói về card đồ họa độc quyền, trước tiên chúng ta phải biết những gì chúng mang lại cho chúng ta và tại sao chúng lại quan trọng như ngày nay. Ngày nay, chúng ta không thể hình dung ra một máy tính chơi game mà không có CPU và GPU riêng biệt.

CPU làm gì

Ở đây chúng ta có nó khá đơn giản, bởi vì tất cả chúng ta đều có thể biết được bộ vi xử lý làm gì trong máy tính. Đây là đơn vị xử lý trung tâm, thông qua đó tất cả các hướng dẫn được tạo bởi các chương trình và một phần lớn các hướng dẫn được gửi bởi các thiết bị ngoại vi và chính người dùng đi qua. Các chương trình được hình thành bởi một chuỗi các hướng dẫn sẽ được thực hiện để tạo ra phản hồi dựa trên kích thích đầu vào, nó có thể là một cú nhấp chuột đơn giản, một lệnh hoặc chính hệ điều hành.

Bây giờ đến một chi tiết mà chúng ta phải nhớ khi chúng ta thấy GPU là gì. CPU được tạo thành từ lõi và kích thước lớn chúng ta có thể nói. Mỗi người trong số họ có khả năng thực hiện một lệnh sau một lệnh khác, càng nhiều lõi, vì càng nhiều lệnh có thể được thực thi cùng một lúc. Có nhiều loại chương trình trên PC và nhiều loại hướng dẫn rất phức tạp và được chia thành nhiều giai đoạn. Nhưng sự thật là một chương trình không tạo ra một số lượng lớn các hướng dẫn này song song. Làm thế nào để chúng tôi đảm bảo rằng CPU có thể hiểu được bất kỳ chương trình nào mà chúng tôi cài đặt? Những gì chúng ta cần là một vài hạt nhân, rất phức tạp và rất nhanh để thực hiện các hướng dẫn một cách nhanh chóng, vì vậy chúng tôi sẽ nhận thấy rằng chương trình này trôi chảy và đáp ứng những gì chúng tôi yêu cầu.

Các hướng dẫn cơ bản này được rút gọn thành các phép toán với số nguyên, phép toán logic và một số phép toán dấu phẩy động. Cái sau là phức tạp nhất vì chúng là những số thực rất lớn cần được biểu diễn trong các phần tử nhỏ gọn hơn bằng cách sử dụng ký hiệu khoa học. Hỗ trợ CPU là RAM, lưu trữ nhanh giúp lưu các chương trình đang chạy và hướng dẫn của chúng để gửi chúng qua bus 64 bit đến CPU.

Và GPU làm gì

Chính xác là GPU có liên quan chặt chẽ với các hoạt động điểm nổi mà chúng ta đã nói trước đây. Trên thực tế, một bộ xử lý đồ họa thực tế dành toàn bộ thời gian để thực hiện các loại hoạt động này, vì chúng có liên quan nhiều đến các hướng dẫn đồ họa. Vì lý do này, nó thường được gọi là bộ đồng xử lý toán học, trên thực tế có một trong CPU, nhưng đơn giản hơn nhiều so với GPU.

Một trò chơi được làm bằng gì? Vâng, về cơ bản là chuyển động pixel nhờ vào một công cụ đồ họa. Không gì khác hơn là một chương trình tập trung vào việc mô phỏng một môi trường kỹ thuật số hoặc thế giới nơi chúng ta di chuyển như thể đó là của chính chúng ta. Trong các chương trình này, hầu hết các hướng dẫn phải thực hiện với pixel và chuyển động của chúng để tạo thành kết cấu. Đổi lại, các kết cấu này có màu sắc, khối lượng 3D và tính chất vật lý của sự phản xạ ánh sáng. Tất cả điều này về cơ bản là các phép toán dấu phẩy động với ma trận và hình học phải được thực hiện đồng thời.

Do đó, GPU không có 4 hoặc 6 lõi, nhưng hàng ngàn trong số chúng, để thực hiện tất cả các hoạt động cụ thể này song song nhiều lần. Chắc chắn, các lõi này không "thông minh" như lõi CPU, nhưng chúng có thể thực hiện nhiều hoạt động hơn nữa của loại này cùng một lúc. GPU cũng có bộ nhớ riêng, GRAM, nhanh hơn nhiều so với RAM thông thường. Nó có một bus lớn hơn nhiều, từ 128 đến 256 bit để gửi nhiều hướng dẫn hơn tới GPU.

Trong video mà chúng tôi liên kết với bạn, các thợ săn huyền thoại mô phỏng hoạt động của CPU và GPU và về số lượng lõi của chúng khi vẽ một bức tranh.

youtu.be/-P28LKWTzrI

CPU và GPU làm gì với nhau

Tại thời điểm này, bạn có thể đã nghĩ rằng trong các máy tính chơi game, CPU cũng ảnh hưởng đến hiệu suất cuối cùng của trò chơi và FPS của nó. Rõ ràng, và có nhiều hướng dẫn là trách nhiệm của CPU.

CPU chịu trách nhiệm gửi dữ liệu dưới dạng các đỉnh tới GPU, để nó "hiểu" những biến đổi vật lý (chuyển động) mà nó phải làm đối với kết cấu. Đây được gọi là Vertex Shader hoặc vật lý chuyển động. Sau này, GPU có được thông tin về những đỉnh nào trong số các đỉnh này sẽ hiển thị, làm cho cái gọi là cắt pixel bằng cách rasterization. Khi chúng ta đã biết hình dạng và chuyển động của nó, thì đã đến lúc áp dụng họa tiết, ở chế độ Full HD, UHD hoặc bất kỳ độ phân giải nào, và các hiệu ứng tương ứng của chúng, đó sẽ là quá trình Pixel Shader.

Vì lý do tương tự, CPU càng có nhiều năng lượng, càng có nhiều lệnh hướng dẫn mà nó có thể gửi tới GPU và nó sẽ khóa nó tốt hơn. Vì vậy, sự khác biệt chính giữa hai yếu tố này là ở mức độ chuyên môn hóa và mức độ song song trong quá trình xử lý GPU.

APU là gì?

Chúng ta đã thấy GPU là gì và chức năng của nó trong PC và mối quan hệ với bộ xử lý. Nhưng nó không phải là yếu tố duy nhất hiện có khả năng xử lý đồ họa 3D và đó là lý do tại sao chúng ta có APU hoặc Bộ xử lý tăng tốc.

Thuật ngữ này được AMD phát minh ra để đặt tên cho bộ xử lý của mình với GPU được tích hợp trong cùng một gói. Thật vậy, điều này có nghĩa là trong chính bộ vi xử lý, chúng ta có một con chip hay nói rõ hơn là một chipset được tạo thành từ nhiều lõi có khả năng hoạt động với đồ họa 3D giống như cách mà card đồ họa thực hiện. Trên thực tế, nhiều bộ xử lý ngày nay có loại bộ xử lý này, được gọi là IGP (Bộ xử lý đồ họa tích hợp) trong chính nó.

Nhưng tất nhiên, một ưu tiên chúng ta không thể so sánh hiệu năng của card đồ họa với hàng ngàn lõi bên trong với một IGP được tích hợp trong chính CPU. Vì vậy, khả năng xử lý của nó vẫn còn thấp hơn nhiều, về sức mạnh tổng. Để làm điều này, chúng tôi thêm vào thực tế là không có bộ nhớ chuyên dụng nhanh như GDDR của các card đồ họa, đủ với một phần bộ nhớ RAM để quản lý đồ họa.

Chúng tôi gọi card đồ họa độc lập chuyên dụng card đồ họa, trong khi chúng tôi gọi card đồ họa nội bộ IGP. Bộ xử lý Intel Core ix có hầu hết tất cả chúng là GPU tích hợp có tên Intel HD / UHD Graphics, ngoại trừ các model có chữ "F" ở cuối. AMD cũng làm tương tự với một số CPU của mình, cụ thể là Ryzen của dòng G và Athlon, với đồ họa có tên Radeon RX Vega 11 và Radeon Vega 8.

Một chút lịch sử

Xa là những máy tính chỉ có văn bản cũ mà chúng ta có bây giờ, nhưng nếu một cái gì đó đã có mặt ở mọi lứa tuổi là mong muốn tạo ra thế giới ảo ngày càng chi tiết để đắm mình vào bên trong.

Trong các thiết bị tiêu dùng chung đầu tiên có bộ xử lý Intel 4004, 8008 và công ty, chúng tôi đã có card đồ họa hoặc một cái gì đó tương tự. Những điều này chỉ giới hạn trong việc diễn giải mã và hiển thị nó trên màn hình dưới dạng văn bản thuần túy gồm khoảng 40 hoặc 80 cột, và tất nhiên là ở dạng đơn sắc. Trên thực tế, card đồ họa đầu tiên được gọi là MDA (Bộ điều hợp dữ liệu đơn sắc). Nó có RAM riêng không dưới 4KB, để hiển thị đồ họa hoàn hảo dưới dạng văn bản thuần túy ở các cột 80 × 25.

Sau này là các card đồ họa CGA (Color Graphics Adaptor), năm 1981 IBM bắt đầu đưa ra thị trường card đồ họa màu đầu tiên. Nó có khả năng hiển thị đồng thời 4 màu từ bảng màu 16 bên trong ở độ phân giải 320 × 200. Trong chế độ văn bản, nó có thể nâng độ phân giải lên 80 × 25 cột hoặc tương đương với 640 × 200.

Chúng tôi tiếp tục tiến về phía trước, với Thẻ đồ họa HGC hoặc Hercules, cái tên hứa hẹn! Thẻ đơn sắc nâng độ phân giải lên 720 × 348 và có khả năng hoạt động cùng với CGA để có tới hai đầu ra video khác nhau.

Nhảy đến thẻ với đồ họa phong phú

Hay đúng hơn là EGA, Bộ điều hợp đồ họa nâng cao được tạo ra vào năm 1984. Đây là card đồ họa đầu tiên, có khả năng hoạt động với 16 màu và độ phân giải lên tới 720 × 540 cho các mẫu ATI Technologies, nghe có vẻ quen thuộc với bạn phải không?

Vào năm 1987, một độ phân giải mới được tạo ra và đầu nối video ISA bị bỏ qua để sử dụng cổng VGA (Video Graphics Array), còn được gọi là Sub15-D, một cổng nối tiếp tương tự đã được sử dụng cho đến gần đây cho CRT và thậm chí cả các bảng Màn hình LCD. Các card đồ họa mới đã nâng bảng màu của nó lên 256 và bộ nhớ VRAM của nó lên 256KB. Tại thời điểm này, các trò chơi máy tính bắt đầu phát triển với sự phức tạp hơn nhiều.

Đó là vào năm 1989 khi các card đồ họa ngừng sử dụng bảng màu và bắt đầu sử dụng độ sâu màu. Với tiêu chuẩn VESA là kết nối với bo mạch chủ, bus được mở rộng lên 32 bit, do đó chúng có thể hoạt động với hàng triệu màu và độ phân giải lên tới 1024x768p nhờ các màn hình có cổng SuperVGA. Thẻ có tính biểu tượng như ATI Match 32 hoặc Match 64 với giao diện 64 bit là một trong những thẻ tốt nhất thời gian.

Khe cắm PCI xuất hiện và cùng với nó là cuộc cách mạng

Tiêu chuẩn VESA là một địa ngục của một chiếc xe buýt lớn, vì vậy vào năm 1993, nó đã phát triển thành tiêu chuẩn PCI, cái mà chúng ta có ngày nay với các thế hệ khác nhau. Điều này cho phép chúng tôi có thẻ nhỏ hơn và nhiều nhà sản xuất đã tham gia bữa tiệc như Creative, Matrox, 3dfx với Voodoo và Voodoo 2 của họ và một Nvidia với các mẫu RIVA TNT và TNT2 đầu tiên được phát hành vào năm 1998. Vào thời điểm đó, các thư viện cụ thể đầu tiên để tăng tốc 3D đã xuất hiện, chẳng hạn như DirectX của Microsoft và OpenGL của Silicon Graphics.

Chẳng mấy chốc, bus PCI trở nên quá nhỏ, với các thẻ có khả năng xử lý 16 bit và đồ họa 3D ở độ phân giải 800x600p, do đó, bus AGP (Advanced Graphics Port) đã được tạo. Bus này có giao diện giống như PCI 32 bit nhưng tăng bus của nó thêm 8 kênh để giao tiếp với RAM nhanh hơn. Bus của nó hoạt động ở băng thông 66 MHz và 256 Mbps, với tối đa 8 phiên bản (AGP x8) đạt tới 2.1 GB / giây, và năm 2004 sẽ được thay thế bằng bus PCIe.

Ở đây chúng tôi đã thành lập rất tốt hai công ty card đồ họa 3D tuyệt vời như Nvidia và ATI. Một trong những thẻ đầu tiên đánh dấu kỷ nguyên mới là Nvidia GeForce 256, thực hiện công nghệ T & L (tính toán ánh sáng và hình học). Sau đó xếp hạng trên các đối thủ của mình để trở thành trình tăng tốc đồ họa đa giác 3D đầu tiên và tương thích Direct3D. Ngay sau đó ATI sẽ phát hành Radeon đầu tiên của mình, do đó định hình tên của cả hai nhà sản xuất cho các card đồ họa chơi game tồn tại cho đến ngày hôm nay, ngay cả sau khi AMD mua ATI.

Bus PCI Express và card đồ họa hiện tại

Và cuối cùng chúng ta đến thời đại hiện tại của card đồ họa, khi vào năm 2004, giao diện VGA không còn hoạt động nữa và được thay thế bằng PCI-Express. Xe buýt mới này cho phép chuyển tối đa 4 GB / giây cả lên và xuống (250 MB x16 làn). Ban đầu, nó sẽ được kết nối với cầu bắc của bo mạch chủ và sẽ sử dụng một phần RAM cho video, với tên TurboCaché hoặc HyperMemory. Nhưng sau này với sự kết hợp của cây cầu phía bắc trong chính CPU, 16 làn PCIe này sẽ giao tiếp trực tiếp với CPU.

Thời đại của ATI Radeon HD và Nvidia GeForce bắt đầu, trở thành số mũ hàng đầu của card đồ họa chơi game cho máy tính trên thị trường. Nvidia sẽ sớm dẫn đầu với GeForce 6800 hỗ trợ DirectX 9.0c so với ATI Radeon X850 Pro chậm hơn một chút. Sau này, cả hai thương hiệu đã tiếp tục phát triển kiến trúc shader hợp nhất với Radeon HD 2000 và dòng GeForce 8 của họ. Trên thực tế, Nvidia GeForce 8800 GTX mạnh mẽ là một trong những thẻ mạnh nhất trong thế hệ của nó, và thậm chí là những chiếc tiếp theo sau nó, là bước nhảy vọt chắc chắn của Nvidia. Vào năm 2006, đó là khi AMD mua ATI và thẻ của họ được đổi tên thành AMD Radeon.

Cuối cùng, chúng tôi đứng trên các thẻ tương thích với các thư viện DirectX 12, Open GL 4.5 / 4.6, đầu tiên là Nvidia GTX 680 và AMD Radeon HD 7000. Các thế hệ kế tiếp đã đến từ hai nhà sản xuất, trong trường hợp của Nvidia, chúng tôi có các kiến ​​trúc Maxwell (GeForce 900), Pascal (GeForce 10) và Turing (Geforce 20), trong khi AMD có Polaris (Radeon RX), GCN (Radeon Vega) và giờ là RDNA (Radeon RX 5000).

Các bộ phận và phần cứng của một card đồ họa

Chúng ta sẽ thấy các bộ phận chính của card đồ họa để xác định những yếu tố và công nghệ nào chúng ta phải biết khi mua. Tất nhiên công nghệ tiến bộ rất nhiều vì vậy chúng tôi sẽ dần dần cập nhật những gì chúng ta thấy ở đây.

Chipset hoặc GPU

Chúng ta đã biết khá rõ chức năng của bộ xử lý đồ họa của thẻ là gì, nhưng điều quan trọng là phải biết những gì chúng ta có bên trong. Đó là cốt lõi của nó, và bên trong chúng tôi tìm thấy một số lượng lớn các lõi chịu trách nhiệm thực hiện các chức năng khác nhau, đặc biệt là trong kiến ​​trúc hiện đang được Nvidia sử dụng. Bên trong chúng tôi tìm thấy các lõi tương ứng và bộ nhớ đệm được liên kết với chip, thường có L1 và L2.

Bên trong GPU Nvidia, chúng tôi tìm thấy các lõi CUDA hoặc CUDA, có thể nói, phụ trách việc thực hiện các phép tính dấu phẩy động chung. Các lõi trong thẻ AMD được gọi là Bộ xử lý dòng. Cùng một số trên thẻ từ các nhà sản xuất khác nhau không có nghĩa là cùng một dung lượng, vì những thứ này sẽ phụ thuộc vào kiến ​​trúc.

Ngoài ra, Nvidia còn có lõi Tensor và lõi RT. Các lõi này được dành cho bộ xử lý với các hướng dẫn phức tạp hơn về phương pháp dò tia thời gian thực, một trong những khả năng quan trọng nhất của thẻ thế hệ mới của nhà sản xuất.

Bộ nhớ GRAM

Bộ nhớ GRAM thực tế có chức năng tương tự như bộ nhớ RAM của máy tính của chúng ta, lưu trữ các kết cấu và các yếu tố sẽ được xử lý trong GPU. Ngoài ra, chúng tôi tìm thấy dung lượng rất lớn, với hơn 6 GB hiện có trong hầu hết các card đồ họa cao cấp.

Nó là bộ nhớ loại DDR, giống như RAM, vì vậy tần số hiệu quả của nó sẽ luôn gấp đôi tần số xung nhịp, một điều cần lưu ý khi nói đến việc ép xung và dữ liệu thông số kỹ thuật. Hiện tại hầu hết các thẻ đều sử dụng công nghệ GDDR6, nếu như bạn nghe thấy, DDR6, trong khi ở RAM bình thường thì chúng là DDR4. Những bộ nhớ này nhanh hơn nhiều so với DDR4, đạt tần số lên tới 14.000 MHz (14 Gbps) hiệu quả với xung nhịp 7.000 MHz. Ngoài ra, độ rộng bus của chúng lớn hơn nhiều, đôi khi đạt 384 bit trên Nvidia phạm vi hàng đầu.

Nhưng vẫn còn một bộ nhớ thứ hai mà AMD đã sử dụng cho Radeon VII của mình, trong trường hợp của HBM2. Bộ nhớ này không có tốc độ cao như GDDR6, nhưng thay vào đó cung cấp cho chúng tôi độ rộng bus tàn bạo lên tới 2048 bit.

VRM và TDP

VRM là thành phần chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng cho tất cả các thành phần của card đồ họa, đặc biệt là GPU và bộ nhớ GRAM của nó. Nó bao gồm các yếu tố giống như VRM của bo mạch chủ, với MOSFET của nó đóng vai trò là bộ chỉnh lưu dòng DC-DC, Chokes và tụ điện của nó. Tương tự, các pha này được chia thành V_core và V-SoC, cho GPU và bộ nhớ.

Về phía TDP, nó cũng có nghĩa chính xác giống như trên CPU. Nó không phải là về năng lượng tiêu thụ của bộ xử lý, mà là năng lượng dưới dạng nhiệt mà nó tạo ra tải tối đa làm việc.

Để cấp nguồn cho thẻ, chúng ta cần một đầu nối nguồn. Hiện tại, cấu hình 6 + 2 pin được sử dụng cho thẻ, vì khe cắm PCIe chỉ có khả năng cung cấp tối đa 75W, trong khi GPU có thể tiêu thụ hơn 200W.

Giao diện kết nối

Giao diện kết nối là cách để kết nối card đồ họa với bo mạch chủ. Hiện tại hoàn toàn tất cả các card đồ họa chuyên dụng hoạt động thông qua bus PCI-Express 3.0 ngoại trừ thẻ AMD Radeon XR 5000 mới, đã được nâng cấp lên PCIe 4.0 Bus.

Đối với các mục đích thực tế, chúng tôi sẽ không nhận thấy bất kỳ sự khác biệt nào, vì lượng dữ liệu hiện đang được trao đổi trên xe buýt 16 dòng này ít hơn nhiều so với công suất của nó. Vì tò mò, PCIe 3.0 x16 có khả năng mang lên xuống 15, 8 GB / giây, trong khi PCIe 4.0 x16 tăng gấp đôi dung lượng lên 31, 5 GB / s. Tất cả các GPU sẽ là PCIe 4.0, điều này là hiển nhiên. Chúng tôi không phải lo lắng về việc có bảng PCIe 4.0 và thẻ 3.0, vì tiêu chuẩn luôn cung cấp khả năng tương thích ngược.

Cổng video

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, chúng tôi có các đầu nối video, những đầu nối mà chúng tôi cần để kết nối màn hình hoặc màn hình của chúng tôi và thu được hình ảnh. Trong thị trường hiện tại, chúng tôi có bốn loại kết nối video:

• HDMI: Giao diện đa phương tiện độ nét cao là một tiêu chuẩn giao tiếp cho các thiết bị đa phương tiện hình ảnh và âm thanh không nén. Phiên bản HDMI sẽ ảnh hưởng đến dung lượng hình ảnh mà chúng ta có thể nhận được từ card đồ họa. Phiên bản mới nhất là HDMI 2.1, cung cấp độ phân giải tối đa 10K, phát 4K ở 120Hz và 8K ở 60Hz. Trong khi phiên bản 2.0 cung cấp 4K @ 60Hz trong 8 bit. DisplayPort: Đây cũng là một giao diện nối tiếp với âm thanh và hình ảnh không nén. Như trước đây, phiên bản của cổng này sẽ rất quan trọng và chúng tôi sẽ cần ít nhất là 1, 4, vì phiên bản này có hỗ trợ phát nội dung trong 8K ở 60 Hz và 4K ở 120 Hz với không dưới 30 bit. và trong HDR. Không nghi ngờ gì là tốt nhất của tất cả các ngày hôm nay. USB-C: USB Type-C đang tiếp cận ngày càng nhiều thiết bị, do tốc độ cao và sự tích hợp của nó với các giao diện như DisplayPort và Thunderbolt 3 với tốc độ 40 Gbps. USB này có Chế độ thay thế DisplayPort, là DisplayPort 1.3, có hỗ trợ hiển thị hình ảnh ở độ phân giải 4K ở 60 Hz. Tương tự Thunderbolt 3 có khả năng phát nội dung trong UHD trong cùng điều kiện. DVI: đây là một đầu nối không thể tìm thấy trong các màn hình hiện tại, là sự phát triển của VGA thành tín hiệu số có độ phân giải cao. Nếu chúng ta có thể tránh nó, tốt hơn là tốt hơn, phổ biến nhất là DVI-DL.

Card đồ họa mạnh đến mức nào

Để đề cập đến sức mạnh của card đồ họa, cần phải biết một số khái niệm thường xuất hiện trong thông số kỹ thuật và điểm chuẩn của nó. Đây sẽ là cách tốt nhất để biết sâu về card đồ họa mà chúng tôi muốn mua và cũng biết cách so sánh nó với đối thủ.

Tốc độ FPS

FPS là tốc độ khung hình hoặc khung hình mỗi giây. Nó đo tần số mà màn hình hiển thị hình ảnh của video, trò chơi hoặc những gì được thể hiện trên đó. FPS có liên quan nhiều đến cách chúng ta cảm nhận chuyển động trong một hình ảnh. Càng nhiều FPS, cảm giác hình ảnh sẽ mang lại cho chúng ta càng nhiều chất lỏng. Với tốc độ 60 FPS trở lên, mắt người trong điều kiện bình thường sẽ đánh giá cao hình ảnh hoàn toàn trôi chảy, mô phỏng thực tế.

Nhưng tất nhiên, mọi thứ không phụ thuộc vào card đồ họa, vì tốc độ làm mới màn hình sẽ đánh dấu FPS mà chúng ta sẽ thấy. FPS giống như Hz và nếu màn hình là 50 Hz, trò chơi sẽ được xem ở mức tối đa 60 FPS, ngay cả khi GPU có khả năng chơi ở tốc độ 100 hoặc 200 FPS. Để biết tốc độ FPS tối đa mà GPU có thể đại diện là bao nhiêu, chúng tôi phải tắt đồng bộ hóa dọc trong các tùy chọn trò chơi.

Kiến trúc GPU của bạn

Trước khi chúng ta thấy rằng GPU có số lượng lõi vật lý nhất định có thể khiến chúng ta nghĩ rằng càng nhiều, hiệu năng sẽ mang lại cho chúng ta càng tốt. Nhưng điều này không chính xác như vậy, vì, với kiến ​​trúc CPU, hiệu năng sẽ thay đổi thậm chí có cùng tốc độ và cùng lõi. Chúng tôi gọi IPC này hoặc Hướng dẫn mỗi chu kỳ.

Kiến trúc của card đồ họa đã phát triển theo thời gian để có những màn trình diễn đơn giản ngoạn mục. Chúng có khả năng hỗ trợ độ phân giải 4K trên 60Hz hoặc thậm chí 8K độ phân giải. Nhưng quan trọng nhất, đó là khả năng tuyệt vời của nó để tạo hiệu ứng và kết cấu với ánh sáng trong thời gian thực, giống như mắt chúng ta làm trong cuộc sống thực.

Hiện tại chúng tôi có Nvidia với kiến trúc Turing, sử dụng các bóng bán dẫn FinFET 12nm để chế tạo các chipset của RTX mới. Kiến trúc này có hai yếu tố khác biệt mà cho đến nay không tồn tại trong thiết bị tiêu dùng, khả năng Truy tìm tia trong thời gian thực và DLSS (Lấy mẫu siêu học sâu). Hàm đầu tiên cố gắng mô phỏng những gì xảy ra trong thế giới thực, tính toán mức độ ánh sáng ảnh hưởng đến các vật thể ảo trong thời gian thực. Thứ hai, đó là một loạt các thuật toán trí tuệ nhân tạo mà thẻ kết xuất các kết cấu ở độ phân giải thấp hơn để tối ưu hóa hiệu suất của trò chơi, nó giống như một loại Antialiasing. Lý tưởng là kết hợp DLSS và Ray Trace.

Bởi AMD, nó cũng đã phát hành kiến ​​trúc, mặc dù đúng là nó cùng tồn tại với những cái trước đó ngay lập tức để có một loạt các thẻ, mặc dù nó là sự thật, không phải ở cấp độ của Nvidia hàng đầu. Với RDNA, AMD đã tăng 25% IPC của GPU so với kiến ​​trúc CNG, do đó đạt được tốc độ cao hơn 50% cho mỗi watt tiêu thụ.

Tần số đồng hồ và chế độ turbo

Cùng với kiến ​​trúc, hai tham số rất quan trọng để xem hiệu suất của GPU, đó là tần số xung nhịp cơ bản của nó và sự gia tăng ở chế độ turbo hoặc ép xung của nhà máy. Cũng như CPU, GPU cũng có thể thay đổi tần số xử lý đồ họa của chúng khi cần tại bất kỳ thời điểm nào.

Nếu bạn nhìn, tần số của card đồ họa thấp hơn nhiều so với bộ xử lý, khoảng 1600-2000 MHz. Điều này là do số lượng lõi lớn hơn cung cấp nhu cầu tần số cao hơn, để kiểm soát TDP của thẻ.

Tại thời điểm này, điều cần thiết là phải biết rằng trên thị trường, chúng tôi có các mô hình tham chiếu và thẻ cá nhân hóa. Đầu tiên là các mô hình được phát hành bởi chính các nhà sản xuất, Nvidia và AMD. Thứ hai, các nhà sản xuất về cơ bản lấy GPU và bộ nhớ để tự lắp ráp với các thành phần hiệu suất cao hơn và tản nhiệt. Trường hợp là tần số xung nhịp của nó cũng thay đổi, và các mô hình này có xu hướng nhanh hơn so với các tham chiếu.

TFLOPS

Cùng với tần số xung nhịp, chúng ta có FLOPS (Hoạt động điểm nổi mỗi giây). Giá trị này đo các hoạt động của dấu phẩy động mà bộ xử lý có khả năng thực hiện trong một giây. Đây là một con số đo lường sức mạnh tổng thể của GPU và cả CPU. Hiện tại chúng tôi không thể nói đơn giản về FLOSP, từ TeraFLOPS hoặc TFLOPS.

Chúng ta không nên bối rối khi nghĩ rằng nhiều TFLOPS hơn có nghĩa là card đồ họa của chúng ta tốt hơn. Điều này thường là trường hợp, vì bạn sẽ có thể di chuyển kết cấu tự do hơn. Nhưng các yếu tố khác như dung lượng bộ nhớ, tốc độ và kiến ​​trúc của GPU và bộ đệm của nó sẽ tạo ra sự khác biệt.

TMU và ROP

Đây là những thuật ngữ sẽ xuất hiện trên tất cả các card đồ họa và chúng cho chúng ta một ý tưởng tốt về tốc độ làm việc như nhau.

TMU là viết tắt của Texture Mapping Unit. Phần tử này chịu trách nhiệm định kích thước, xoay và làm biến dạng hình ảnh bitmap để đặt nó trong mô hình 3D sẽ đóng vai trò là kết cấu. Nói cách khác, nó áp dụng bản đồ màu cho một đối tượng 3D mà một tiên nghiệm sẽ trống. TMU càng nhiều, hiệu suất kết cấu càng cao, các pixel sẽ lấp đầy càng nhanh và chúng ta sẽ càng nhận được nhiều FPS. Các TMU hiện tại bao gồm Đơn vị hướng kết cấu (TA) và Đơn vị lọc kết cấu (TF).

Bây giờ chúng ta chuyển sang xem ROP hoặc Raster Đơn vị. Các đơn vị này xử lý thông tin texel từ bộ nhớ VRAM và thực hiện các phép toán ma trận và vectơ để đưa ra giá trị cuối cùng cho pixel, đây sẽ là độ sâu của nó. Điều này được gọi là rasterization và về cơ bản kiểm soát Khử răng cưa hoặc hợp nhất các giá trị pixel khác nhau nằm trong bộ nhớ. DLSS chính xác là một sự phát triển của quá trình này để tạo ra

Lượng bộ nhớ, băng thông và chiều rộng xe buýt

Chúng tôi biết rằng có một số loại công nghệ cho bộ nhớ VRAM, trong đó hiện đang được sử dụng rộng rãi nhất là GDDR5 và GDDR6, với tốc độ lên tới 14 Gbps cho lần sau. Cũng như RAM, bộ nhớ càng nhiều dữ liệu pixel, văn bản và văn bản chúng ta có thể lưu trữ. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến độ phân giải mà chúng ta chơi, mức độ chi tiết trên thế giới và khoảng cách xem. Hiện tại một card đồ họa sẽ cần ít nhất 4 GB VRAM để có thể hoạt động với các trò chơi thế hệ mới ở độ phân giải Full HD và độ phân giải cao hơn.

Độ rộng bus bộ nhớ biểu thị số bit có thể được truyền trong một từ hoặc lệnh. Chúng dài hơn nhiều so với CPU được sử dụng, với độ dài từ 192 đến 384 bit, hãy nhớ khái niệm song song trong xử lý.

Băng thông bộ nhớ là lượng thông tin có thể được truyền trên mỗi đơn vị thời gian và được đo bằng GB / s. Chiều rộng xe buýt càng lớn và tần số bộ nhớ càng lớn, chúng ta sẽ càng có nhiều băng thông, bởi vì lượng thông tin có thể đi qua nó càng lớn. Nó giống như Internet.

Khả năng tương thích API

API về cơ bản là một tập hợp các thư viện được sử dụng để phát triển và làm việc với các ứng dụng khác nhau. Nó có nghĩa là lập trình ứng dụng và là phương tiện để các ứng dụng khác nhau giao tiếp với nhau.

Nếu chúng ta chuyển sang thế giới đa phương tiện, chúng ta cũng có các API cho phép vận hành và tạo trò chơi và video. Nổi tiếng nhất trong số tất cả sẽ là DirectX, phiên bản thứ 12 kể từ năm 2014, và trong các bản cập nhật mới nhất, nó đã thực hiện Ray Trace, MSAA có thể lập trình và khả năng thực tế ảo. Phiên bản mã nguồn mở là OpenGL, phiên bản 4.5 và cũng được nhiều trò chơi sử dụng. Cuối cùng, chúng ta có Vulkan, một API được phát triển đặc biệt cho AMD (mã nguồn của nó là từ AMD và nó đã được chuyển sang Khronos).

Khả năng ép xung

Trước khi chúng ta nói về tần số turbo của GPU, nhưng cũng có thể tăng nó vượt quá giới hạn của nó bằng cách ép xung nó. Thực tế này về cơ bản là cố gắng tìm kiếm nhiều FPS hơn trong các trò chơi, trôi chảy hơn để cải thiện phản ứng của chúng tôi.

Khả năng ép xung của CPU là khoảng 100 hoặc 150 MHz, mặc dù một số có khả năng hỗ trợ một cái gì đó nhiều hơn hoặc ít hơn, tùy thuộc vào kiến ​​trúc và tần số tối đa của chúng.

Nhưng nó cũng có thể ghi đè lên các ký ức GDDR và cũng rất nhiều. Bộ nhớ GDDR6 trung bình hoạt động ở mức 7000 MHz hỗ trợ tải lên tới 900 và 1000 MHz, do đó đạt hiệu quả lên tới 16 Gbps. Trên thực tế, đây là yếu tố làm tăng tốc độ FPS của trò chơi nhiều nhất, với mức tăng thậm chí là 15 FPS.

Một số chương trình ép xung tốt nhất là Evga Precision X1, MSI AfterBurner và AMD WattMan cho Radeons. Mặc dù nhiều nhà sản xuất có cái riêng của họ, như AORUS, Colourful, Asus, v.v.

Các điểm chuẩn kiểm tra cho card đồ họa

Điểm chuẩn là các bài kiểm tra căng thẳng và hiệu suất mà một số phần bổ sung phần cứng của PC của chúng tôi trải qua để đánh giá và so sánh hiệu suất của chúng với các sản phẩm khác trên thị trường. Tất nhiên, có các điểm chuẩn để đánh giá hiệu năng của card đồ họa và thậm chí cả bộ CPU đồ họa.

Các bài kiểm tra này hầu như luôn cho thấy một số điểm không thứ nguyên, nghĩa là, nó chỉ có thể được mua với những bài được tạo bởi chương trình đó. Ở phía đối diện sẽ là FPS và ví dụ TFLOPS. Các chương trình được sử dụng nhiều nhất cho điểm chuẩn card đồ họa là 3DMark, có số lượng lớn các thử nghiệm khác nhau, PassMark, VRMark hoặc GeekBench. Tất cả họ đều có bảng thống kê riêng để mua GPU của chúng tôi với đối thủ.

Vấn đề về kích thước và tản nhiệt cũng vậy

Tất nhiên nó quan trọng với bạn bè, vì vậy trước khi mua card đồ họa, điều tối thiểu chúng ta có thể làm là đi đến thông số kỹ thuật của nó và xem những gì nó đo. Sau đó, hãy đi đến khung của chúng tôi và đo không gian chúng tôi có sẵn cho nó.

Các card đồ họa chuyên dụng có GPU rất mạnh với TDP hơn 100W trong tất cả chúng. Điều này có nghĩa là chúng sẽ trở nên khá nóng, trên thực tế, thậm chí còn nóng hơn cả bộ xử lý. Vì lý do này, tất cả chúng đều có tản nhiệt lớn chiếm gần như toàn bộ PCB điện tử.

Trên thị trường về cơ bản chúng ta có thể tìm thấy hai loại tản nhiệt.

• Quạt gió: Loại tản nhiệt này là ví dụ như loại có các mô hình tham chiếu AMD Radeon RX 5700 và 5700 XT hoặc Nvidia GTX 1000 trước đó. Một quạt duy nhất hút không khí thẳng đứng và làm cho nó chảy qua tản nhiệt bị vây. Những tản nhiệt này rất xấu, vì nó tốn ít không khí và tốc độ đi qua tản nhiệt thấp. Dòng chảy trục: chúng là quạt của cả cuộc đời, nằm thẳng đứng trong tản nhiệt và đẩy không khí về phía vây sau đó sẽ thoát ra từ hai bên. Nó được sử dụng trong tất cả các mô hình tùy chỉnh để trở thành mô hình mang lại hiệu suất tốt nhất. Ngay cả làm mát bằng chất lỏng: một số mẫu máy hàng đầu có tản nhiệt nhúng hệ thống làm mát bằng chất lỏng, ví dụ Asus Matrix RTX 2080 Ti.

Thẻ cá nhân

Chúng tôi gọi các mô hình đồ họa được lắp ráp bởi các nhà sản xuất phần cứng chung như Asus, MSI, Gigabyte, v.v. Những người này trực tiếp mua chip đồ họa và bộ nhớ từ nhà sản xuất chính, AMD hoặc Nvidia, sau đó gắn chúng lên PCB do chúng tạo ra cùng với tản nhiệt cũng do chúng tạo ra.

Điểm hay của thẻ này là chúng được ép xung tại nhà máy, với tần suất cao hơn các mô hình tham chiếu, vì vậy chúng sẽ hoạt động nhiều hơn một chút. Tản nhiệt của nó cũng tốt hơn và VRM của nó, và thậm chí nhiều người có RGB. Điều tồi tệ là chúng thường đắt hơn. Một khía cạnh tích cực khác là họ cung cấp nhiều loại kích cỡ, cho khung gầm ATX, Micro ATX hoặc thậm chí ITX, với các thẻ rất nhỏ và gọn.

GPU hoặc card đồ họa của laptop chơi game như thế nào

Chắc chắn tại thời điểm này, chúng tôi tự hỏi nếu một máy tính xách tay cũng có thể có một card đồ họa chuyên dụng, và sự thật là nó có. Trên thực tế, trong Đánh giá chuyên nghiệp, chúng tôi phân tích một số lượng lớn máy tính xách tay chơi game với GPU chuyên dụng.

Trong trường hợp này, nó sẽ không được cài đặt trên bảng mở rộng, nhưng chipset sẽ được hàn trực tiếp trên PCB chính của máy tính xách tay và rất gần với CPU. Những thiết kế này thường được gọi là Max-Q vì chúng không có tản nhiệt có vây và có một vùng cụ thể trong tấm cơ sở cho chúng.

Trong lĩnh vực này, vị vua không thể tranh cãi là Nvidia, với RTX và GTX Max-Q. Chúng là những con chip được tối ưu hóa cho máy tính xách tay và tiêu thụ 1/3 so với các mẫu máy tính để bàn và chỉ hy sinh 30% hiệu năng của chúng. Điều này được thực hiện bằng cách giảm tần số xung nhịp của nó, đôi khi bằng cách loại bỏ một số lõi và làm chậm GRAM.

CPU nào tôi lắp theo card đồ họa của tôi

Để chơi, cũng như thực hiện tất cả các loại tác vụ trên máy tính của chúng tôi, chúng tôi luôn phải tìm sự cân bằng trong các thành phần của mình để tránh tắc nghẽn. Giảm điều này vào thế giới trò chơi và card đồ họa của chúng tôi, chúng tôi phải đạt được sự cân bằng giữa GPU và CPU, để cả hai không bị thiếu và những thứ khác lạm dụng quá nhiều. Tiền của chúng tôi đang bị đe dọa và chúng tôi không thể mua RTX 2080 và cài đặt nó với Core i3-9300F.

Bộ xử lý trung tâm có vai trò quan trọng trong việc làm việc với đồ họa như chúng ta đã thấy trong các phần trước. Vì vậy, chúng ta cần đảm bảo rằng nó có đủ tốc độ, lõi và xử lý các luồng để hoạt động với vật lý và chuyển động của trò chơi hoặc video và gửi chúng đến card đồ họa nhanh nhất có thể.

Trong mọi trường hợp, chúng tôi sẽ luôn có khả năng sửa đổi cài đặt đồ họa của trò chơi để giảm tác động của CPU quá chậm so với yêu cầu. Trong trường hợp GPU, thật dễ dàng để bù đắp cho sự thiếu hiệu năng của nó, chỉ bằng cách hạ thấp độ phân giải, chúng tôi sẽ đạt được kết quả tuyệt vời. Với CPU thì khác, vì mặc dù có ít pixel hơn nhưng tính chất vật lý và chuyển động sẽ gần như giữ nguyên và việc giảm chất lượng của các tùy chọn này có thể ảnh hưởng lớn đến trải nghiệm chơi game chính xác. Dưới đây là một số tùy chọn ảnh hưởng đến CPU và các tùy chọn khác trên GPU:

Chúng ảnh hưởng đến GPU	Chúng ảnh hưởng đến CPU
Nói chung, tùy chọn kết xuất	Nói chung, các tùy chọn vật lý
Khử răng cưa	Chuyển động nhân vật
Truy tìm tia	Các mục được hiển thị trên màn hình
Hoạ tiết	Các hạt
Tessname
Hậu xử lý
Nghị quyết
Tắc môi trường

Nhìn thấy điều này, chúng ta có thể thực hiện cân bằng chung ít nhiều phân loại thiết bị theo mục đích mà chúng được chế tạo. Điều này sẽ giúp dễ dàng đạt được các thông số kỹ thuật cân bằng hơn hoặc ít hơn.

Thiết bị đa phương tiện và văn phòng giá rẻ

Chúng tôi bắt đầu với những thứ cơ bản nhất, hoặc ít nhất là những gì chúng tôi cho là cơ bản hơn ngoài các PC mini có Celeron. Giả sử, nếu chúng ta đang tìm kiếm thứ gì đó rẻ tiền, điều tốt nhất sẽ là đến bộ xử lý Athlon của AMD hoặc Pentium Gold của Intel. Trong cả hai trường hợp, chúng tôi đều có đồ họa tích hợp ở mức tốt, chẳng hạn như Radeon Vega trong trường hợp đầu tiên hoặc Đồ họa UHD trong trường hợp của Intel, hỗ trợ độ phân giải cao và hiệu suất tốt trong các tác vụ không mong muốn.

Trong lĩnh vực này, việc mua một card đồ họa chuyên dụng là hoàn toàn vô nghĩa. Chúng là các CPU có hai lõi sẽ không đủ năng suất để khấu hao chi phí của thẻ. Hơn nữa, đồ họa tích hợp sẽ mang đến cho chúng ta hiệu năng tương tự như GPU chuyên dụng 80 - 100 euro sẽ cung cấp.

Thiết bị đa năng và chơi game cấp thấp

Chúng ta có thể coi một thiết bị có mục đích chung là một thiết bị sẽ đáp ứng tốt trong nhiều trường hợp khác nhau. Ví dụ: lướt web, làm việc trong văn phòng, làm những việc nhỏ trong thiết kế và thậm chí chỉnh sửa video ở mức độ nghiệp dư và thỉnh thoảng phát ở chế độ Full HD (chúng tôi không thể đến đây và yêu cầu nhiều hơn nữa).

Trong lĩnh vực này , Intel Core i3 4 lõi và tần số cao sẽ nổi bật, và đặc biệt là AMD Ryzen 3 3200G và 5 3400G với đồ họa Radeon RX Vega 11 tích hợp và giá rất điều chỉnh. Những Ryzen này có khả năng di chuyển một trò chơi thế hệ cuối với phẩm giá chất lượng thấp và Full HD. Nếu chúng ta muốn một cái gì đó tốt hơn một chút, hãy chuyển sang cái tiếp theo.

Máy tính có card đồ họa để chơi game tầm trung và cao

Là trò chơi tầm trung, chúng tôi có thể mua Ryzen 5 2600 hoặc Core i5-9400F với giá dưới 150 euro và thêm GPU chuyên dụng như Nvidia 1650, 1660 và 1660 Ti hoặc AMD Radeon RX 570, 580 hoặc 590. Chúng không phải là lựa chọn tồi nếu chúng ta không muốn chi hơn 250 euro cho một card đồ họa.

Nhưng tất nhiên, nếu chúng ta muốn nhiều hơn, chúng ta phải hy sinh, và đây là điều nếu chúng ta muốn có được trải nghiệm chơi game tối ưu ở Full HD hoặc 2K với chất lượng cao. Trong trường hợp này, bộ xử lý được nhận xét vẫn là một lựa chọn tuyệt vời để có 6 lõi, nhưng chúng tôi có thể lên tới Ryzen 5 3600 và 3600X và Intel Core i5-9600K. Với những thứ này, sẽ đáng để nâng cấp lên RTX 2060/2070 Super và AMD 5700/5700 XT của Nvidia.

Đội ngũ thiết kế và chơi game nhiệt tình

Ở đây sẽ có rất nhiều tác vụ kết xuất và trò chơi chạy với các bộ lọc tối đa, vì vậy chúng ta sẽ cần một CPU có ít nhất 8 lõi và một card đồ họa mạnh mẽ. AMD Ryzen 2700X hoặc 3700X sẽ là một lựa chọn tuyệt vời, hoặc Intel Core i7 8700K hoặc 9700F. Cùng với họ, chúng tôi xứng đáng với một chiếc Nvidia RTX 2070 Super hoặc AMD Radeon RX 5700 XT.

Và nếu chúng ta muốn trở thành sự ghen tị của bạn bè, hãy tham gia RTX 2080 Super, hãy chờ một chút cho Radeon 5800 và hãy mua AMD Ryzen 3900X hoặc Intel Core i9-9900K. Hiện tại, Threadrippers không phải là một lựa chọn khả thi, mặc dù Intel X và XE của nền tảng LGA 2066 và chi phí cao của chúng.

Kết luận về card đồ họa và các mô hình được đề xuất của chúng tôi

Cho đến nay bài đăng này xuất hiện trong đó chúng tôi giải thích đủ chi tiết về tình trạng hiện tại của card đồ họa, cũng như một chút lịch sử của chúng từ đầu chúng. Đây là một trong những sản phẩm phổ biến nhất trong thế giới điện toán, vì một PC chơi game chắc chắn sẽ hoạt động nhiều hơn so với máy chơi game console.

Các game thủ thực sự sử dụng máy tính để chơi, đặc biệt là trong thể thao điện tử hoặc chơi game cạnh tranh trên toàn thế giới. Trong đó, luôn cố gắng đạt được hiệu suất tối đa có thể, tăng FPS, giảm thời gian phản hồi và sử dụng các thành phần được thiết kế để chơi game. Nhưng không có gì có thể nếu không có card đồ họa.

• Tôi mua card đồ họa gì? Tốt nhất trên thị trường Card đồ họa tốt nhất trên thị trường