Leta 2016 upanje na popolno menjavo generacij v grafičnih procesorjih, ki je bila prej ovirana zaradi pomanjkanja proizvodnih zmogljivosti, potrebnih za izdajo čipov z bistveno več visoka gostota tranzistorjev in taktnih frekvenc, kar je omogočilo preverjeno 28 nm procesno tehnologijo. 20nm tehnologija, na katero smo upali pred dvema letoma, se je izkazala za komercialno neuporabno za tako velike čipe, kot so diskretni grafični procesorji. Ker TSMC in Samsung, ki bi lahko delovala kot izvajalca za AMD in NVIDIA, nista uporabila FinFET-jev pri 20 nm, je bilo potencialno povečanje zmogljivosti na vat v primerjavi z 28 nm takšno, da sta se obe podjetji odločili počakati na množično sprejetje 14/16- nm. nm standardi, že uporabljajo FinFET.

Vendar pa so leta nestrpnega čakanja minila in zdaj lahko ocenimo, kako so proizvajalci GPE izkoristili zmogljivosti posodobljenega tehničnega procesa. Kot je praksa še enkrat pokazala, "nanometri" sami po sebi ne zagotavljajo visoke energetske učinkovitosti čipa, zato sta se novi arhitekturi NVIDIA in AMD izkazali za zelo različne v tem parametru. Dodatno intrigo pa je dodalo dejstvo, da podjetja ne uporabljajo več storitev ene tovarne (TSMC), kot je bilo to v preteklih letih. AMD je izbral GlobalFoundries za proizvodnjo grafičnih procesorjev Polaris, ki temeljijo na 14 nm tehnologiji FinFET. NVIDIA po drugi strani še vedno sodeluje s TSMC, ki ima 16nm proces FinFET, na vseh čipih Pascal, razen na nizkocenovnem GP107 (ki ga izdeluje Samsung). To je bila Samsungova linija 14nm FinFET, ki jo je nekoč licenciral GlobalFoundries, zato nam GP107 in njegov tekmec Polaris 11 nudita priročno priložnost za primerjavo inženirskih dosežkov AMD in NVIDIA na podobni proizvodni osnovi.

Vendar se ne spustimo prezgodaj v tehnične podrobnosti. Na splošno so predlogi obeh podjetij, ki temeljijo na GPU nove generacije, videti tako. NVIDIA je ustvarila celotno linijo pospeševalnikov Pascal, ki temeljijo na treh uporabniških grafičnih procesorjih - GP107, GP106 in GP104. Vendar pa je mesto vodilnega adapterja, ki bo zagotovo dobil ime GeForce GTX 1080 Ti, trenutno prazen. Kandidat za to mesto je kartica s procesorjem GP102, ki se do zdaj uporablja samo v "prosumer" pospeševalniku NVIDIA TITAN X. In končno, glavni ponos NVIDIA je čip GP100, ki ga podjetje očitno ni nameraval celo implementirati v igralne izdelke in prepustil računalniškim pospeševalcem Tesla.

AMD-jevi uspehi so zaenkrat bolj skromni. Izdana sta bila dva procesorja družine Polaris, katerih izdelki spadajo v nižjo in srednjo kategorijo igralnih video kartic. Zgornje ešalone bo zasedla prihajajoča družina grafičnih procesorjev Vega, za katere se pričakuje, da bodo imeli celovito nadgrajeno arhitekturo GCN (medtem ko se Polaris v tem pogledu ne razlikuje toliko od 28nm čipov Fiji in Tonga).

⇡ NVIDIA Tesla P100 in novi TITAN X

S prizadevanji Jensena Huanga, stalnega vodje NVIDIA, se podjetje že uveljavlja kot proizvajalec računalniški procesorji za splošne namene nič manj kot proizvajalec igralnih grafičnih procesorjev. Signal, da NVIDIA jemlje superračunalniški posel bolj resno kot kdaj koli prej z delitvijo svoje linije grafičnih procesorjev Pascal na igre na eni strani in računalništvo na drugi strani.

Ko je 16nm FinFET proces prišel na splet pri TSMC, je NVIDIA prvič poskusila izdati superračunalniški čip GP100, ki je debitiral pred linijo potrošniških izdelkov Pascal.

Značilne lastnosti GP100 so bile izjemno število tranzistorjev (15,3 milijarde) in senčil ALU (3840 jeder CUDA). Poleg tega je to prvi pospeševalnik, ki je opremljen s pomnilnikom HBM2 (16 GB) v kombinaciji z GPU na silicijevem substratu. GP100 se uporablja v sklopu pospeševalnikov Tesla P100, ki so bili sprva omejeni na področje superračunalnikov zaradi posebne oblike z vodilom NVLINK, kasneje pa je NVIDIA izdala Tesla P100 v standardnem formatu razširitvene kartice PCI Express.

Sprva so strokovnjaki predvidevali, da bi se P100 lahko pojavil v igralnih video karticah. NVIDIA očitno ni zanikala te možnosti, saj ima čip polnopravni cevovod za upodabljanje 3D grafike. Toda zdaj je jasno, da verjetno ne bo nikoli presegel računalniške niše. Za grafiko ima NVIDIA soroden izdelek - GP102, ki ima enak nabor ALU-jev senčil, enot za preslikavo tekstur in ROP-jev kot GP100, vendar nima balasta velikega števila 64-bitnih jeder CUDA, da ne omenjamo drugih arhitekturnih spremembe (manj načrtovalcev, zmanjšan predpomnilnik L2 itd.). Rezultat je bolj kompaktno (12 milijard tranzistorjev) jedro, ki je skupaj z opustitvijo pomnilnika HBM2 v korist GDDR5X omogočilo NVIDIA distribucijo GP102 na širšem trgu.

Zdaj je GP102 rezerviran za prosumer pospeševalnik TITAN X (ne zamenjujte ga z GeForce GTX TITAN X na osnovi čipa GM200 arhitekture Maxwell), ki je postavljen kot plošča za izračune z zmanjšano natančnostjo (v območju od 8 do 32 bitov, med katerimi sta 8 in 16 NVIDIA-in najljubši globoki trening) celo bolj kot za igre, čeprav lahko premožni igričarji kupijo grafično kartico za 1200 $. Dejansko v naših igralnih testih TITAN X ne upraviči svojih stroškov s 15 -20 odstotkov prednosti pred GeForce GTX 1080, a na pomoč priskoči overclocking. Če primerjamo overclockirano GTX 1080 in TITAN X, bo slednji 34% hitrejši. Vendar pa bo novi vodilni igralni konj, ki temelji na GP102, najverjetneje imel manj aktivnih računalniških enot ali izgubil podporo za katero koli računalniško funkcijo (ali oboje).

Na splošno je izdaja ogromnih grafičnih procesorjev, kot sta GP100 in GP102, zgodaj v procesu 16nm FinFET velik dosežek za NVIDIA, zlasti glede na izzive, s katerimi se je podjetje soočalo v fazah 40nm in 28nm.

⇡ NVIDIA GeForce GTX 1070 in 1080

NVIDIA je uvedla linijo igralnih pospeševalnikov serije GeForce 10 v svojem običajnem zaporedju - od najmočnejših modelov do bolj proračunskih. GeForce GTX 1080 in druge igralne kartice z arhitekturo Pascal, ki so bile izdane pozneje, so najbolj jasno pokazale, da je NVIDIA v celoti izkoristila zmogljivosti 14/16 nm procesa FinFET, da naredi čipe gostejše in energetsko učinkovitejše.

Poleg tega je NVIDIA z ustvarjanjem Pascala ne samo povečala zmogljivost pri različnih računalniških nalogah (kot je razvidno iz primera GP100 in GP102), temveč je tudi dopolnila arhitekturo čipa Maxwell s funkcijami, ki optimizirajo grafično upodabljanje.

Naj na kratko opozorimo na glavne novosti:

• izboljšana kompresija barv z razmerji do 8:1;
• Simultana Multi-Projection funkcija geometrijskega mehanizma PolyMorph Engine, ki omogoča ustvarjanje do 16 projekcij geometrije prizora v enem prehodu (za VR in sisteme z več zasloni v konfiguracije NVIDIA Obkrožiti);
• zmožnost prekinitve (preemption) med izvajanjem risalnega klica (med upodabljanjem) in ukaznega toka (med izračuni), kar skupaj z dinamično porazdelitvijo GPU računalniških virov zagotavlja popolno podporo za asinhrono računalništvo (Async Compute) - dodaten vir zmogljivosti v igrah, ki uporabljajo DirectX 12 API zmanjšana zakasnitev v VR.

Zadnja točka je še posebej zanimiva, saj so bili čipi Maxwell tehnično združljivi z asinhronim računalništvom (hkratno delo z računalniško in grafično ukazno vrsto), vendar je zmogljivost v tem načinu pustila veliko želenega. Pascalovo asinhrono računalništvo deluje, kot je predvideno, in omogoča igram, da učinkoviteje naložijo GPE z ločeno nitjo za fizikalne izračune (čeprav na čipih Težava NVIDIA polno nalaganje ALU-jev senčil ni tako pereče kot pri grafičnih procesorjih AMD).

Procesor GP104, ki se uporablja v GTX 1070 in GTX 1080, je naslednik GM204 (čip druge stopnje v družini Maxwell), vendar je NVIDIA dosegla tako visoko frekvence ure da GTX 1080 prekaša GTX TITAN X (temelji na večji GPU) za povprečno 29 %, vse v bolj konzervativnem toplotnem paketu (180 proti 250 W). Celo GTX 1070, ki je bila v primerjavi z GTX 980 precej boljša kot GTX 970 (in GTX 1070 uporablja pomnilnik GDDR5 namesto GDDR5X v GTX 1080), je še vedno 5 % hitrejša od GTX TITAN X.

NVIDIA je posodobila krmilnik zaslona v Pascalu, ki je zdaj združljiv z vmesnikoma DisplayPort 1.3/1.4 in HDMI 2.b, kar pomeni, da omogoča izhod slike s povečano ločljivostjo ali hitrostjo osveževanja prek enega kabla - do 5K pri 60 Hz ali 4K pri 120 Hz. 10/12-bitna barvna predstavitev zagotavlja podporo za dinamični razpon (HDR) na nekaj zaslonih, ki imajo to zmožnost. Namenska strojna enota Pascal je sposobna kodirati in dekodirati HEVC (H.265) video z ločljivostjo do 4K, 10-bitno barvo (12-bitno dekodiranje) in 60 Hz.

Končno je Pascal odpravil omejitve, ki so značilne za prejšnjo različico vodila SLI. Razvijalci so povečali frekvenco vmesnika in izdali nov, dvokanalni most.

Več o teh značilnostih arhitekture Pascal lahko preberete v našem pregledu GeForce GTX 1080. Toda preden preidemo na druge nove izdelke preteklega leta, je treba omeniti, da bo NVIDIA v 10. liniji GeForce prvič izdala kartice z referenčnim dizajnom v celotni življenjski dobi ustreznih modelov. Zdaj se imenujejo Founders Edition in se prodajajo nad maloprodajno ceno, priporočeno za partnerske grafične kartice. Na primer, GTX 1070 in GTX 1080 imata priporočeni ceni 379 in 599 dolarjev (kar je že višje od GTX 970 in GTX 980 v mladosti), medtem ko je cena Founders Edition 449 in 699 dolarjev.

⇡ GeForce GTX 1050 in1060

Čip GP106 je prinesel arhitekturo Pascal v mainstream segment igralnih pospeševalnikov. Funkcionalno se ne razlikuje od starejših modelov, po številu računalniških enot pa je za polovico manjši od GP104. Res je, da GP106 za razliko od GM206 (ki je bil polovica GM204) uporablja 192-bitno pomnilniško vodilo. Poleg tega je NVIDIA odstranila priključke SLI s plošče GTX 1060, kar je razburilo ljubitelje postopnega nadgrajevanja video podsistema: ko ta pospeševalnik izčrpa svoje zmogljivosti, mu ne morete dodati druge video kartice (razen tistih iger, ki uporabljajo DirectX 12, ki vam omogočajo porazdelitev obremenitve med grafičnimi procesorji, mimo gonilnika).

GTX 1060 je prvotno vseboval 6 GB GDDR5, popolnoma funkcionalen čip GP106 in je bil prodan za 249 $/299 $ (partnerske kartice oziroma Founders Edition). Potem pa je NVIDIA izdala video kartico s 3 GB pomnilnika in priporočeno ceno 199 dolarjev, kar je zmanjšalo tudi število računalniških enot. Obe grafični kartici imata privlačen TDP 120 W in sta po zmogljivosti podobni GeForce GTX 970 in GTX 980.

GeForce GTX 1050 in GTX 1050 Ti spadata v najnižjo kategorijo, ki jo obvladuje arhitektura Pascal. A ne glede na to, kako skromni so videti v primerjavi s starejšimi brati, je NVIDIA naredila največji korak naprej v proračunski niši. GTX 750/750 Ti, ki ga je zasedla prej, pripada prvi ponovitvi arhitekture Maxwell, zato sta GTX 1050/1050 Ti, za razliko od drugih pospeševalnikov družine Pascal, napredovala ne za eno, ampak za eno generacijo in pol. Z občutno večjim GPE-jem in pomnilnikom z višjim taktom GTX 1050/1050 Ti izboljša zmogljivost v primerjavi s svojimi predhodniki bolj kot kateri koli drug član serije Pascal (90-odstotna razlika med GTX 750 Ti in GTX 1050 Ti).

In čeprav GTX 1050/1050 Ti porabijo malo več energije (75 proti 60 W), še vedno ustrezajo standardom moči za kartice PCI Express, ki nimajo dodatnega priključka za napajanje. NVIDIA ni izdala nizkocenovnih pospeševalnikov v formatu Founders Edition, vendar jih priporoča maloprodajne cene sta bili 109 in 139 dolarjev.

⇡ AMD Polaris: Radeon RX 460/470/480

AMD-jev odgovor na Pascal je bila družina čipov Polaris. Linija Polaris zdaj vključuje samo dva čipa, na podlagi katerih AMD proizvaja tri video kartice (Radeon RX 460, RX 470 in RX 480), v katerih se količina vgrajenega RAM-a dodatno spreminja. Kot lahko zlahka vidite tudi iz številk modelov, zgornji nivo zmogljivosti v seriji Radeon 400 ostaja nezaseden. AMD ga bo moral napolniti z izdelki na osnovi Vega silicija. Že v dobi 28 nm je AMD pridobil to navado testiranja inovacij na razmeroma majhnih čipih in jih šele nato uvedel v vodilne grafične procesorje.

Takoj je treba opozoriti, da v primeru AMD nova družina grafičnih procesorjev ni enaka nova različica osnovno arhitekturo GCN (Graphics Core Next), vendar odraža kombinacijo arhitekture in drugih funkcij izdelka. Pri grafičnih procesorjih, zgrajenih z uporabo nove procesne tehnologije, je AMD opustil različne "otoke" v kodnem imenu (Severni otoki, Južni otoki itd.) in jih označuje z imeni zvezd.

Kljub temu je arhitektura GCN v Polarisu prejela še eno, tretjo posodobitev, zahvaljujoč kateri (skupaj s prehodom na 14 nm FinFET procesno tehnologijo) je AMD znatno povečal zmogljivost na vat.

• Računalniška enota, osnovna oblika organiziranja ALU-jev senčil v GCN, je bila podvržena številnim spremembam, povezanim s predpomnjenjem in predpomnjenjem navodil ter dostopom do predpomnilnika L2, kar je skupaj povečalo specifično zmogljivost CU za 15 %.
• Zdaj obstaja podpora za izračune s polovično natančnostjo (FP16), ki se uporabljajo v programih za računalniški vid in strojno učenje.
• GCN 1.3 omogoča neposreden dostop do notranjega nabora navodil (ISA) pretočnih procesorjev, prek katerega lahko razvijalci pišejo izjemno nizkonivojsko in hitro kodo - v nasprotju z jeziki senčil DirectX in OpenGL, ki so abstrahirani iz strojne opreme.
• Geometrijski procesorji so zdaj sposobni odpraviti poligone ničelne velikosti ali poligone, ki nimajo slikovnih pik v projekciji zgodaj v cevovodu, in imajo indeksni predpomnilnik, ki zmanjša porabo virov pri upodabljanju majhne, ​​podvojene geometrije.
• Dvojni predpomnilnik L2.

Poleg tega so AMD-jevi inženirji trdo delali, da bi Polaris deloval pri čim višji frekvenci. Frekvenca GPU je zdaj nadzorovana z minimalno zakasnitvijo (zakasnitev manjša od 1 ns), napetostna krivulja kartice pa se prilagodi vsakič, ko se računalnik zažene, da se upoštevajo razlike v parametrih med posameznimi čipi in staranje silicija. med delovanjem.

Vendar pa prehod na 14nm proces FinFET za AMD ni bil gladek. Dejansko je podjetju uspelo povečati zmogljivost na vat za 62% (sodeč po rezultatih Radeon RX 480 in Radeon R9 380X v igralnih testih in TDP kartic). Vendar Polarisove največje frekvence ne presegajo 1266 MHz in le nekaj njegovih proizvodnih partnerjev je z dodatnimi deli na hladilnih in napajalnih sistemih doseglo več. Po drugi strani pa grafične kartice GeForce še vedno ohranjajo vodstvo v razmerju med zmogljivostjo in močjo, ki ga je NVIDIA dosegla že v generaciji Maxwell. Zdi se, da AMD na prvi stopnji ni mogel razkriti vseh zmogljivosti tehničnega procesa nove generacije ali pa sama arhitektura GCN že zahteva globoko posodobitev - zadnja naloga je bila prepuščena čipom Vega.

Pospeševalniki, ki temeljijo na Polarisu, zavzemajo cenovni razpon od 109 do 239 dolarjev (glej tabelo), čeprav je AMD kot odgovor na pojav GeForce GTX 1050/1050 Ti znižal cene dveh nižjih kartic na 100 oziroma 170 dolarjev. Vklopljeno ta trenutek V vsaki kategoriji cene in zmogljivosti je podobno razmerje moči med konkurenčnimi izdelki: GeForce GTX 1050 Ti je hitrejša od Radeon RX 460 s 4 GB RAM-a, GTX 1060 s 3 GB pomnilnika je hitrejša od RX 470 in polnopravni GTX 1060 je pred RX 480. Skupaj Hkrati so grafične kartice AMD cenejše, kar pomeni, da so priljubljene.

⇡ AMD Radeon Pro Duo

Poročilo o preteklem letu na področju diskretnih grafičnih procesorjev ne bo popolno, če zanemarimo še eno »rdečo« grafično kartico. Medtem ko AMD še ni izdal vodilnega enoprocesorskega video adapterja, ki bi nadomestil Radeon R9 Fury X, je podjetju ostala ena preizkušena poteza za nadaljevanje osvajanja novih meja - namestitev dveh čipov Fiji na eno ploščo. Ta kartica, katere izdajo je AMD večkrat preložil, je kljub temu šla v prodajo malo pred GeForce GTX 1080, vendar je spadala v kategorijo profesionalnih pospeševalnikov Radeon Pro in je bila postavljena kot platforma za ustvarjanje iger v okolju VR.

Za igričarje Radeon Pro Duo s 1499 $ (dražji od para Radeon R9 Fury Xs ob lansiranju) ni zanimiv in te kartice sploh nismo imeli priložnosti preizkusiti. Škoda, saj s tehničnega vidika Radeon Pro Duo izgleda zanimivo. TDP z imenom kartice se je povečal le za 27 % v primerjavi s Fury X, kljub dejstvu, da so najvišje frekvence procesorji AMD znižana za 50 MHz. Pred tem je AMD že uspel izdati uspešno dvoprocesorsko grafično kartico - Radeon R9 295X2, zato specifikacije, ki jih je navedel proizvajalec, ne povzročajo veliko skepticizma.

Kaj pričakovati v letu 2017

Glavna pričakovanja za prihodnje leto so povezana z AMD. NVIDIA se bo najverjetneje omejila na izdajo vodilne igralne kartice na osnovi GP102 pod imenom GeForce GTX 1080 Ti in morda zapolnila še eno prosto mesto v 10. seriji GeForce - GTX 1060 Ti. Sicer je linija pospeševalnikov Pascal že oblikovana, prvenec naslednje arhitekture, Volta, pa je načrtovan šele za leto 2018.

Tako kot na področju procesorjev je tudi AMD vse svoje napore vložil v razvoj resnično prelomne mikroarhitekture GPU, medtem ko je Polaris postal le vmesna postaja na poti do slednje. Predvidoma že v prvem četrtletju 2017 podjetje bo prvič izdal svoj najboljši silicij, Vega 10, na množični trg (in skupaj z njim ali pozneje enega ali več nižjih čipov v liniji). Najbolj zanesljiv dokaz njegovih zmogljivosti je bila objava računalniške kartice MI25 v liniji Radeon Instinct, ki je postavljena kot pospeševalnik za naloge globokega učenja. Glede na specifikacije temelji na nič drugem kot Vega 10. Kartica razvije 12,5 TFLOPS procesorske moči v izračunih z enojno natančnostjo (FP32), kar je več kot TITAN X na GP102, in je opremljena s 16 GB Pomnilnik HBM2. TDP grafične kartice je znotraj 300 W. O resnični zmogljivosti procesorja je mogoče le ugibati, vendar je znano, da bo Vega prinesla največjo posodobitev mikroarhitekture GPU od izdaje prvih čipov, ki temeljijo na GCN pred petimi leti. Slednje bo občutno izboljšalo zmogljivost na vat in omogočilo učinkovitejšo uporabo procesorske moči shader ALU (ki jih čipi AMD tradicionalno nimajo) v igralnih aplikacijah.

Obstajajo tudi govorice, da so inženirji AMD zdaj obvladali 14 nm tehnologijo FinFET in da je podjetje pripravljeno izdati drugo različico grafičnih kartic Polaris z bistveno nižjo TDP. Zdi se nam, da če je to res, potem bi posodobljeni čipi raje šli v linijo Radeon RX 500, kot da bi prejeli povečane indekse v obstoječi seriji 400.

⇡ Aplikacija. Trenutne linije diskretnih video adapterjev AMD in NVIDIA

Proizvajalec	AMD
Model	Radeon RX 460	Radeon RX 470	Radeon RX 480	Radeon R9 Nano	Radeon R9 Fury	Radeon R9 Fury X
	GPU
Ime	Polaris 11	Polaris 10	Polaris 10	Fiji XT	Fiji PRO	Fiji XT
Mikroarhitektura	GCN 1.3	GCN 1.3	GCN 1.3	GCN 1.2	GCN 1.2	GCN 1.2
Tehnični proces, nm	14 nm FinFET	14 nm FinFET	14 nm FinFET	28	28	28
Število tranzistorjev, milijon	3 000	5 700	5 700	8900	8900	8900
	1 090 / 1 200	926 / 1 206	1 120 / 1 266	— / 1 000	— / 1 000	— / 1 050
Število senčil ALU	896	2 048	2 304	4096	3584	4096
	56	128	144	256	224	256
številka ROP	16	32	32	64	64	64
	Oven
Širina vodila, bitov	128	256	256	4096	4096	4096
Vrsta čipa	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM	H.B.M.	H.B.M.	H.B.M.
	1 750 (7 000)	1 650 (6 600)	1 750 (7 000) / 2 000 (8 000)	500 (1000)	500 (1000)	500 (1000)
Prostornina, MB	2 048 / 4 096	4 096	4 096 / 8 192	4096	4096	4096
V/I vodilo	PCI Express 3.0 x8	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16
	Izvedba
	2 150	4 940	5 834	8 192	7 168	8 602
Zmogljivost FP32/FP64	1/16	1/16	1/16	1/16	1/16	1/16
	112	211	196/224	512	512	512
	Izhod slike
		DL DVI-D, HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3/1.4	DL DVI-D, HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3/1.4	HDMI 1.4a, DisplayPort 1.2	HDMI 1.4a, DisplayPort 1.2	HDMI 1.4a, DisplayPort 1.2
TDP, W	<75	120	150	175	275	275
	109/139	179	199/229	649	549	649
	8 299 / 10 299	15 999	16 310 / 18 970	ND	ND	ND

Proizvajalec	NVIDIA
Model	GeForce GTX 1050	GeForce GTX 1050 Ti	GeForce GTX 1060 3 GB	GeForce GTX 1060	GeForce GTX 1070	GeForce GTX 1080	TITAN X
	GPU
Ime	GP107	GP107	GP106	GP106	GP104	GP104	GP102
Mikroarhitektura	Pascal	Pascal	Maxwell	Maxwell	Pascal	Pascal	Pascal
Tehnični proces, nm	14 nm FinFET	14 nm FinFET	16 nm FinFET	16 nm FinFET	16 nm FinFET	16 nm FinFET	16 nm FinFET
Število tranzistorjev, milijon	3 300	3 300	4 400	4 400	7 200	7 200	12 000
Urna frekvenca, MHz: osnovna ura / povečana ura	1 354 / 1 455	1 290 / 1 392	1506/1708	1506/1708	1 506 / 1 683	1 607 / 1 733	1 417 / 1531
Število senčil ALU	640	768	1 152	1 280	1 920	2 560	3 584
Število enot za preslikavo teksture	40	48	72	80	120	160	224
številka ROP	32	32	48	48	64	64	96
	Oven
Širina vodila, bitov	128	128	192	192	256	256	384
Vrsta čipa	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM	GDDR5X SDRAM	GDDR5X SDRAM
Urna frekvenca, MHz (pasovna širina na stik, Mbit/s)	1 750 (7 000)	1 750 (7 000)	2000 (8000)	2000 (8000)	2000 (8000)	1 250 (10 000)	1 250 (10 000)
Prostornina, MB	2 048	4 096	6 144	6 144	8 192	8 192	12 288
V/I vodilo	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16
	Izvedba
Najvišja zmogljivost FP32, GFLOPS (na podlagi največje določene frekvence)	1 862	2 138	3 935	4 373	6 463	8 873	10 974
Zmogljivost FP32/FP64	1/32	1/32	1/32	1/32	1/32	1/32	1/32
Pasovna širina RAM-a, GB/s	112	112	192	192	256	320	480
	Izhod slike
Vmesniki za izhod slike		DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.3/1.4, HDMI 2.0b
TDP, W	75	75	120	120	150	180	250
Priporočena maloprodajna cena ob izdaji (ZDA, brez davka), $	109	139	199	249/299 (Izdaja ustanoviteljev / pridružene kartice)	379/449 (Izdaja ustanoviteljev / pridružene kartice)	599/699 (Izdaja ustanoviteljev / pridružene kartice)	1 200
Priporočena maloprodajna cena ob izdaji (Rusija), rub.	8 490	10 490	ND	18.999/- (Izdaja ustanoviteljev/pridružene kartice)	ND / 34.990 (Founders Edition / partnerske kartice)	ND / 54.990 (Founders Edition / partnerske kartice)	—

Upravitelj opravil Windows 10 vsebuje podrobna orodja za spremljanje GPU (GPU). Ogledate si lahko uporabo GPE-ja za posamezno aplikacijo in sistem ter Microsoft obljublja, da bodo kazalniki upravitelj opravil bodo natančnejši od kazalnikov pripomočkov tretjih oseb.

Kako deluje

Te funkcije GPU so bili dodani v posodobitvi Fall Creators za Windows 10 , poznan tudi kot Windows 10 različica 1709 . Če uporabljate Windows 7, 8 ali starejšo različico sistema Windows 10, teh orodij ne boste videli v upravitelju opravil.

Windows uporablja novejše funkcije v modelu gonilnika zaslona Windows za pridobivanje informacij neposredno iz GPU (VidSCH) in upravljalnik video pomnilnika (VidMm) v grafičnem jedru WDDM, ki skrbita za dejansko razporeditev virov. Prikazuje zelo natančne podatke, ne glede na to, katere aplikacije API uporabljajo za dostop do GPE - Microsoft DirectX, OpenGL, Vulkan, OpenCL, NVIDIA CUDA, AMD Mantle ali kar koli drugega.

Zato v upravitelj opravil Prikazani so samo sistemi, združljivi z WDDM 2.0 GPE-ji . Če tega ne vidite, GPE vašega sistema verjetno uporablja starejšo vrsto gonilnika.

Preverite lahko, katero različico WDDM uporablja vaš gonilnik GPU tako, da pritisnete tipko Windows + R, vnesete "dxdiag" v polje in nato pritisnete "Enter", da odprete orodje " Diagnostično orodje DirectX" Pojdite na zavihek »Zaslon« in poglejte desno od »Model« v razdelku »Gonilniki«. Če tukaj vidite gonilnik WDDM 2.x, je vaš sistem združljiv. Če tukaj vidite gonilnik WDDM 1.x, je vaš GPU nezdružljivo.

Kako si ogledate zmogljivost GPE

Te informacije so na voljo v upravitelj opravil , čeprav je privzeto skrit. Če ga želite odpreti, odprite Upravitelj opravil tako, da z desno miškino tipko kliknete kateri koli prazen prostor v opravilni vrstici in izberete " Upravitelj opravil"ali s pritiskom na Ctrl+Shift+Esc na tipkovnici.

Kliknite gumb "Več podrobnosti" na dnu okna " Upravitelj opravil", če vidite standardni preprost pogled.

če GPE ni prikazan v upravitelju opravil , v celozaslonskem načinu na zavihku " Procesi"Z desno tipko miške kliknite katero koli glavo stolpca in nato omogočite možnost " GPU " To bo dodalo stolpec GPU , ki vam omogoča, da vidite odstotek sredstev GPU , ki ga uporablja vsaka aplikacija.

Omogočite lahko tudi možnost " GPU jedro", da vidite, katero GPU uporablja aplikacija.

Splošna uporaba GPU vseh aplikacij v vašem sistemu se prikaže na vrhu stolpca GPU. Kliknite stolpec GPU da razvrstite seznam in vidite, katere aplikacije uporabljajo vašo GPU najbolj v tem trenutku.

Številka v stolpcu GPU- To je največja poraba, ki jo aplikacija uporablja v vseh motorjih. Tako na primer, če aplikacija uporablja 50 % GPU 3D motorja in 2 % GPU video motorja za dekodiranje, boste preprosto videli stolpec GPU, ki prikazuje številko 50 %.

V stolpcu " GPU jedro» se prikaže vsaka aplikacija. To vam pokaže, kaj fizični GPU in kateri mehanizem aplikacija uporablja, na primer ali uporablja 3D mehanizem ali mehanizem za dekodiranje videa. Katera grafična procesorska enota izpolnjuje pogoje za določeno meritev, lahko ugotovite tako, da označite " Izvedba«, o katerem bomo govorili v naslednjem razdelku.

Kako si ogledate uporabo video pomnilnika aplikacije

Če se sprašujete, koliko video pomnilnika uporablja aplikacija, morate iti na zavihek Podrobnosti v upravitelju opravil. Na zavihku Podrobnosti z desno tipko miške kliknite katero koli glavo stolpca in izberite Izberi stolpce. Pomaknite se navzdol in vklopite stolpce " GPU », « GPU jedro », « "in" " Prvi dve sta na voljo tudi na zavihku Procesi, zadnji dve možnosti pomnilnika pa sta na voljo samo na plošči Podrobnosti.

stolpec " Namenski pomnilnik GPU » prikazuje, koliko pomnilnika uporablja aplikacija na vašem GPU. Če ima vaš računalnik ločeno grafično kartico NVIDIA ali AMD, je to del njegovega VRAM-a, kar pomeni, koliko fizičnega pomnilnika na vaši grafični kartici uporablja aplikacija. Če imate integriran grafični procesor , je del vašega običajnega sistemskega pomnilnika rezerviran izključno za vašo grafično strojno opremo. To kaže, koliko rezerviranega pomnilnika uporablja aplikacija.

Windows aplikacijam omogoča tudi shranjevanje nekaterih podatkov v običajni sistemski DRAM. stolpec " Skupni pomnilnik GPU " prikazuje, koliko pomnilnika aplikacija trenutno uporablja za video naprave iz običajnega sistemskega RAM-a računalnika.

Lahko kliknete kateri koli od stolpcev, da jih razvrstite po njih in vidite, katera aplikacija uporablja največ virov. Na primer, če si želite ogledati aplikacije, ki uporabljajo največ video pomnilnika v vaši GPE, kliknite » Namenski pomnilnik GPU ».

Kako slediti uporabi deleža GPU

Za sledenje splošni statistiki uporabe virov GPU, pojdite na " Izvedba"in poglej" GPU« na dnu stranske vrstice. Če ima vaš računalnik več grafičnih procesorjev, boste tukaj videli več možnosti GPU.

Če imate več povezanih grafičnih procesorjev – z uporabo funkcije, kot sta NVIDIA SLI ali AMD Crossfire, jih boste v imenu videli z oznako »#«.

Windows prikazuje uporabo GPU v realnem času. Privzeto Upravitelj opravil poskuša prikazati štiri najbolj zanimive motorje glede na to, kaj se dogaja v vašem sistemu. Na primer, videli boste različne grafike, odvisno od tega, ali igrate 3D igre ali kodirate videoposnetke. Vendar pa lahko kliknete katero koli od imen nad grafikoni in izberete kateri koli drug razpoložljiv motor.

Vaše ime GPU se prikaže tudi v stranski vrstici in na vrhu tega okna, kar olajša preverjanje, katera grafična strojna oprema je nameščena v vašem računalniku.

Videli boste tudi grafe uporabe namenskega in skupnega pomnilnika GPU. Uporaba skupnega pomnilnika GPU se nanaša na to, koliko skupnega pomnilnika sistema se uporablja za opravila GPU. Ta pomnilnik se lahko uporablja za običajna sistemska opravila in videoposnetke.

Na dnu okna boste videli informacije, kot so številka različice nameščenega video gonilnika, datum razvoja in fizična lokacija GPU na vašem sistemu.

Če si želite te podatke ogledati v manjšem oknu, ki ga je lažje pustiti na zaslonu, dvokliknite kjer koli znotraj zaslona GPE ali z desno miškino tipko kliknite kjer koli znotraj njega in izberite možnost Grafični povzetek" Okno lahko povečate tako, da dvokliknete ploščo ali z desnim klikom in počistite polje " Grafični povzetek».

Lahko tudi z desno miškino tipko kliknete graf in izberete »Uredi graf« > »Enojedrno«, da si ogledate samo en graf motorja GPU.

Če želite, da je to okno trajno prikazano na vašem zaslonu, kliknite "Možnosti" > " Nad drugimi okni».

Dvakrat kliknite znotraj plošče GPU znova in imeli boste minimalno okno, ki ga lahko postavite kamor koli na zaslonu.

Integriran grafični procesor igra pomembno vlogo tako za igričarje kot za nezahtevne uporabnike.

Od tega je odvisna kakovost iger, filmov, gledanje videoposnetkov na internetu in slik.

Načelo delovanja

Grafični procesor je integriran v matično ploščo računalnika - tako izgleda integrirana grafika.

Praviloma ga uporabljajo za odstranitev potrebe po namestitvi grafičnega adapterja -.

Ta tehnologija pomaga zmanjšati stroške končnega izdelka. Poleg tega so zaradi kompaktnosti in nizke porabe energije takšni procesorji pogosto nameščeni v prenosnih računalnikih in namiznih računalnikih z nizko porabo energije.

Integrirani grafični procesorji so tako zapolnili to tržno nišo, da ima 90 % prenosnih računalnikov na trgovskih policah v ZDA takšen procesor.

Namesto običajne grafične kartice integrirana grafika pogosto uporablja sam RAM računalnika kot pomožno orodje.

Res je, da ta rešitev nekoliko omejuje zmogljivost naprave. Kljub temu računalnik in grafični procesor uporabljata isto pomnilniško vodilo.

Torej ta "soseska" vpliva na uspešnost nalog, zlasti pri delu s kompleksno grafiko in med igranjem.

Vrste

Integrirana grafika ima tri skupine:

1. Grafika s skupnim pomnilnikom - naprava, ki temelji na skupnem nadzoru z glavnim procesorjem Oven. To bistveno zmanjša stroške, izboljša sistem za varčevanje z energijo, vendar poslabša učinkovitost. V skladu s tem za tiste, ki delajo s kompleksnimi programi, integrirani grafični procesorji te vrste najverjetneje niso primerni.
2. Diskretna grafika - video čip in en ali dva video pomnilniška modula sta spajkana sistemsko ploščo. Zahvaljujoč tej tehnologiji se kakovost slike bistveno izboljša, prav tako pa postane mogoče delati z njo 3D grafika z najboljšimi rezultati. Res je, za to boste morali plačati veliko, in če iščete v vseh pogledih zmogljiv procesor, so stroški lahko neverjetno visoki. Poleg tega se bo vaš račun za elektriko nekoliko povečal - poraba energije diskretnih grafičnih procesorjev je večja kot običajno.
3. Hibridna diskretna grafika je kombinacija prejšnjih dveh vrst, ki je zagotovila ustvarjanje vodila PCI Express. Tako se dostop do pomnilnika izvaja tako prek spajkanega video pomnilnika kot prek RAM-a. S to rešitvijo so proizvajalci želeli ustvariti kompromisno rešitev, ki pa še vedno ne odpravlja pomanjkljivosti.

Proizvajalci

S proizvodnjo in razvojem integriranih grafičnih procesorjev se praviloma ukvarjajo velika podjetja - , in -, vendar se na tem področju ukvarjajo tudi številna mala podjetja.

Tega ni težko narediti. Najprej poiščite Primary Display ali Init Display. Če ne vidite česa takega, poiščite Onboard, PCI, AGP ali PCI-E (vse je odvisno od vodil, nameščenih na matični plošči).

Z izbiro PCI-E na primer omogočite grafično kartico PCI-Express in onemogočite vgrajeno integrirano.

Če želite omogočiti vgrajeno video kartico, morate v BIOS-u najti ustrezne parametre. Pogosto je postopek aktivacije samodejen.

Onemogoči

Bolje je, da ga onemogočite v BIOS-u. To je najpreprostejša in najbolj nezahtevna možnost, primerna za skoraj vse osebne računalnike. Izjema so le nekateri prenosniki.

Ponovno poiščite Peripherals ali Integrated Peripherals v BIOS-u, če delate na namizju.

Pri prenosnikih je ime funkcije drugačno in ni povsod enako. Zato poiščite nekaj, kar je povezano z grafiko. Na primer, potrebne možnosti lahko postavite v razdelke Advanced in Config.

Onemogočanje se izvaja tudi na različne načine. Včasih je dovolj, da samo kliknete »Onemogočeno« in grafično kartico PCI-E postavite na prvo mesto na seznamu.

Če ste uporabnik prenosnega računalnika, naj vas ne skrbi, če ne najdete primerne možnosti; a priori morda nimate takšne funkcije. Za vse druge naprave so pravila preprosta - ne glede na to, kako izgleda sam BIOS, je polnjenje enako.

Če imate dve grafični kartici in sta obe prikazani v upravitelju naprav, potem je zadeva povsem enostavna: z desno miškino tipko kliknite eno od njiju in izberite »onemogoči«. Vendar ne pozabite, da lahko zaslon potemni. To se bo najverjetneje zgodilo.

Vendar je tudi to rešljiv problem. Dovolj je, da znova zaženete računalnik ali programsko opremo.

Na njem opravite vse nadaljnje nastavitve. Če ne gre ta metoda, povrnite svoja dejanja z uporabo varni način. Lahko se zatečete tudi k prejšnji metodi - prek BIOS-a.

Dva programa - NVIDIA Control Center in Catalyst Control Center - konfigurirata uporabo določenega video adapterja.

So najbolj nezahtevne v primerjavi z drugima dvema metodama - zaslon se verjetno ne bo izklopil in tudi prek BIOS-a ne boste pomotoma pokvarili nastavitev.

Za NVIDIA so vse nastavitve v razdelku 3D.

Za vse lahko izberete želeni video adapter operacijski sistem ter za nekatere programe in igre.

V programski opremi Catalyst se identična funkcija nahaja v možnosti »Power« v podpostavki »Switchable Graphics«.

Preklapljanje med grafičnimi procesorji je torej preprosto.

Obstajajo različne metode, zlasti prek programov in prek BIOS-a.Vklop ali izklop ene ali druge integrirane grafike lahko spremljajo nekatere napake, povezane predvsem s sliko.

Lahko ugasne ali se preprosto popači. Nič ne bi smelo vplivati ​​na same datoteke v računalniku, razen če ste nekaj kliknili v BIOS-u.

Zaključek

Posledično so integrirani grafični procesorji povpraševani zaradi nizkih stroškov in kompaktnosti.

Za to boste morali plačati s stopnjo zmogljivosti samega računalnika.

V nekaterih primerih je integrirana grafika preprosto potrebna - diskretni procesorji so idealni za delo s tridimenzionalnimi slikami.

Poleg tega so vodilni v industriji Intel, AMD in Nvidia. Vsak od njih ponuja svoje grafične pospeševalnike, procesorje in druge komponente.

Najnovejša priljubljena modela sta Intel HD Graphics 530 in AMD A10-7850K. So precej funkcionalni, vendar imajo nekaj pomanjkljivosti. To še posebej velja za moč, zmogljivost in stroške končnega izdelka.

Grafični procesor z vgrajenim jedrom lahko omogočite ali onemogočite sami prek BIOS-a, pripomočkov in različnih programov, vendar lahko to namesto vas zlahka stori računalnik sam. Vse je odvisno od tega, katera video kartica je priključena na sam monitor.

IN sodobne naprave Uporablja se grafični procesor, ki se imenuje tudi GPU. Kaj je to in kakšno je njegovo načelo delovanja? GPU (Graphics) je procesor, katerega glavna naloga je obdelava grafike in izračuni s plavajočo vejico.GPU olajša delo glavnega procesorja, ko gre za težke igre in aplikacije s 3D grafiko.

Kaj je to?

GPE ustvarja grafiko, teksture, barve. Procesor z več jedri lahko deluje naprej visoke hitrosti. Grafična kartica ima veliko jeder, ki delujejo predvsem na nizke hitrosti. Delajo izračune slikovnih pik in vozlišč. Slednji se obdelujejo predvsem v koordinatnem sistemu. Grafični procesor obdeluje različne naloge tako, da na zaslonu ustvari tridimenzionalni prostor, to je, da se predmeti v njem premikajo.

Načelo delovanja

Kaj počne GPE? Ukvarja se z grafično obdelavo v 2D in 3D formatih. Zahvaljujoč GPU lahko vaš računalnik hitreje in lažje opravlja pomembna opravila. Posebnost GPU je, da poveča hitrost izračuna na najvišji ravni. Njegova arhitektura je zasnovana tako, da omogoča učinkovitejšo obdelavo vizualnih informacij kot centralna procesorska enota računalnika.

Odgovoren je za lokacijo tridimenzionalnih modelov v okvirju. Poleg tega vsak procesor filtrira trikotnike, ki so vanj vključeni. Ugotavlja, kateri so vidni, in odstrani tiste, ki so skriti za drugimi predmeti. Nariše vire svetlobe in določi, kako ti viri vplivajo na barvo. Grafični procesor (kaj je, je opisano v članku) ustvari sliko in jo prikaže na uporabnikovem zaslonu.

Učinkovitost

Kakšen je razlog učinkovito delo GPU? Temperatura. Ena od težav osebnih in prenosnih računalnikov je pregrevanje. To je glavni razlog, zakaj naprava in njeni elementi hitro odpovejo. Težave z GPE se začnejo, ko temperatura CPE preseže 65 °C. V tem primeru uporabniki opazijo, da procesor začne delovati šibkeje in preskoči takte, da bi neodvisno znižal povišano temperaturo.

Temperaturno območje 65-80 °C je kritično. V tem primeru se sistem znova zažene (v sili) in računalnik se sam izklopi. Za uporabnika je pomembno zagotoviti, da temperatura GPU ne preseže 50 °C. Temperatura 30–35 °C velja za normalno med mirovanjem, 40–45 °C pri dolgih urah obremenitve. Nižja kot je temperatura, večja je zmogljivost računalnika. Za matična plošča, video kartice, ohišja in trdi diski- lastne temperaturne pogoje.

Toda veliko uporabnikov skrbi tudi vprašanje, kako zmanjšati temperaturo procesorja, da bi povečali njegovo učinkovitost. Najprej morate ugotoviti vzrok pregrevanja. To je lahko zamašen hladilni sistem, zasušena termalna pasta, zlonamerna programska oprema, overclocking procesorja, neobdelana vdelana programska oprema BIOS-a. Najpreprostejša stvar, ki jo uporabnik lahko naredi, je zamenjava termalne paste, ki se nahaja na samem procesorju. Poleg tega je treba očistiti hladilni sistem. Strokovnjaki svetujejo tudi namestitev močnega hladilnika, ki izboljša kroženje zraka sistemska enota, povečajte hitrost vrtenja za grafični adapter hladilnik. Vsi računalniki in grafični procesorji imajo enako shemo znižanja temperature. Pomembno je, da napravo spremljate in jo pravočasno očistite.

Posebnosti

Grafični procesor se nahaja na video kartici, njegova glavna naloga pa je obdelava 2D in 3D grafike. Če je v računalniku nameščen GPU, procesor naprave ne opravlja nepotrebnega dela in zato deluje hitreje. glavna značilnost grafično je, da je njegov glavni cilj povečati hitrost izračunavanja objektov in tekstur, tj grafične informacije. Arhitektura procesorja jim omogoča veliko bolj učinkovito delo in obdelavo vizualnih informacij. Običajni procesor tega ne zmore.

Vrste

Kaj je to - grafični procesor? To je komponenta, vključena v video kartico. Obstaja več vrst čipov: vgrajeni in diskretni. Strokovnjaki pravijo, da se drugi bolje spopada s svojo nalogo. Nameščen je na ločenih modulih, saj ga odlikuje moč, vendar zahteva odlično hlajenje. Skoraj vsi računalniki imajo vgrajen grafični procesor. Nameščen je v CPU, da zmanjša porabo energije za nekajkrat. Po moči se ne more primerjati z diskretnimi, a tudi ima dobre lastnosti, kaže dobre rezultate.

Računalniška grafika

Kaj je to? To je ime področja dejavnosti, na katerem se računalniška tehnologija uporablja za ustvarjanje slik in obdelavo vizualnih informacij. Moderno računalniška grafika, vključno z znanstvenimi, vam omogoča grafično obdelavo rezultatov, gradnjo diagramov, grafov, risb in tudi izvajanje različnih vrst virtualnih poskusov.

Tehnični izdelki so izdelani s pomočjo konstruktivne grafike. Obstajajo še druge vrste računalniške grafike:

• animirani;
• večpredstavnost;
• umetniški;
• oglaševanje;
• ilustrativen.

S tehničnega vidika je računalniška grafika dvodimenzionalna in 3D slike.

CPE in GPE: razlika

Kakšna je razlika med tema dvema oznakama? Mnogi uporabniki se zavedajo, da grafični procesor (kaj je - opisano zgoraj) in video kartica opravljata različne naloge. Poleg tega se razlikujejo po svoji notranji strukturi. Tako CPE kot GPE imata veliko podobnih funkcij, vendar sta narejena za različne namene.

CPE izvede določeno verigo ukazov v kratkem času. Zasnovan je tako, da tvori več verig hkrati, razdeli tok navodil na veliko, jih izvede, nato pa združi nazaj v eno v določenem vrstnem redu. Navodilo v niti je odvisno od tistih, ki ji sledijo, zato CPE vsebuje majhno število izvršilnih enot, pri čemer je glavna prednost hitrost izvajanja in zmanjšanje časa izpadov. Vse to se doseže z uporabo cevovoda in predpomnilnika.

GPE ima še eno pomembno funkcijo - upodabljanje vizualnih učinkov in 3D grafike. Deluje preprosteje: kot vhod prejme poligone, izvede potrebne logične in matematične operacije ter izpiše koordinate slikovnih pik. Delo GPU vključuje obvladovanje velikega toka različnih nalog. Njegova posebnost je, da je obdarjen z veliko močjo, vendar deluje počasi v primerjavi s CPU. Poleg tega imajo sodobni grafični procesorji več kot 2000 izvršilnih enot. Razlikujejo se po načinih dostopa do pomnilnika. Na primer, grafika ne potrebuje velikega predpomnjenega pomnilnika. GPE imajo večjo pasovno širino. Če razložiš s preprostimi besedami, potem CPE sprejema odločitve v skladu z nalogami programa, GPE pa izvaja številne enake izračune.