Գրաֆիկական քարտ
Գրաֆիկական քարտ (որը նաև կոչվում է ցուցադրման քարտ, վիդեոքարտ, դիսփլեյի ադապտեր կամ գրաֆիկական ադապտեր), ընդլայնման քարտ է, որն ապահովում է ինֆորմացիայում եղած պատկերների հոսքը ցուցադրման սարքին հասցնելը (օրինակ` համակարգչի մոնիտորին): Հաճախ գովազդվում են նաև դիսկրետ կամ հատուկ գրաֆիկական քարտերը, բայց շեշտը դրվում է դրանց և ինտեգրված գրաֆիկայի միջև եղած տարբերության վրա: Իրական հաշվարկներով երկուսի հիմքում էլ դրված է գրաֆիկայի վերամշակման միավորը (GPU) (անգլ.՝ graphics processing unit), որը իրականում հիմնական մաս է կազմում, բայց չպետք է շփոթել վիդեոքարտի հետ՝ որպես ամբողջություն, չնայած նրան, որ «GPU»-ն հաճախ օգտագործվում և համարվում է որպես վիդեոքարտ։ Վիդեոքարտերի մեծ մասը չի սահմանափակվում պարզ ցուցադրման ելքով: Նրանց ինտեգրված գրաֆիկական պրոցեսորը կարող է կատարել լրացուցիչ վերամշակում՝ հեշտացնելով համակարգչի կենտրոնական պրոցեսորի աշխատանքը: Օրինակ, Nvidia-ն[Ն 1] և AMD-ն[Ն 2] (Առաջադեմ միկրո սարքեր, կրճատ՝ ԱՄՍ, նախկինում ATI) արտադրված քարտերը ապարատային մակարդակի վրա տալիս են գրաֆիկական OpenGL[Ն 3] և DirectX [Ն 4] գրաֆիկային խողովակաշարը: Հետագայում՝ 2010 թվաականին, նաև միտում առաջացավ գրաֆիկական պրոցեսորի հաշվարկային հնարավորությունները օգտագործել ոչ գրաֆիկական առաջադրանքներ լուծելու համար, ինչը կարելի է անել OpenCL[Ն 5]-ի և CUDA[Ն 6] վիդեոքարտերը կարող են օգտագործվել նաև AI դասընթացների համար:
Սովորաբար, գրաֆիկական քարտը պատրաստվում է տպագիր տպատախտակի (ընդարձակման տախտակի) ձևով և տեղադրվում է ընդարձակման խողովակում՝ համընդհանուր կամ մասնագիտացված (AGP, PCI Express): Ոմանք պատրաստվում են՝ օգտագործելով հատուկ պարիսպներ, որոնք համակարգչին միացված են հարակցման կայանի կամ մալուխի միջոցով: Սրանք հայտնի են որպես eGPU-ներ:
Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Ստանդարտները, ինչպիսիք են՝ MDA, CGA, HGC, Tandy, PGC, EGA, VGA, MCGA, 8514 կամ XGA, ներկայացվել են 1982 թվականից մինչև 1990 թվականը և օժանդակվել են տարբեր սարքավորումներ արտադրողների կողմից: 3Dfx Interactive-ը առաջին ընկերություններից էր, որը մշակեց GPU՝ 3D արագացումով (Voodoo շարքի հետ), և առաջինը՝ որը մշակեց 3D-ին նվիրված գրաֆիկական չիպսեթ, բայց առանց 2D օժանդակության (ինչը հետևաբար աշխատելու համար պահանջում էր 2D քարտի առկայություն): Ժամանակակից վիդեոքարտերի մեծամասնությունը կառուցված է կամ AMD-ի կամ Nvidia-ի աղբյուրներով պատրաստված գրաֆիկական չիպերով: Մինչև 2000 թվականը, 3Dfx Interactive-ը համարվում էր կարևոր և հիմնարար արտադրող: վիդեոքարտերի մեծամասնությունը առաջարկում է տարբեր գործառույթներ, ինչպիսիք են՝ 3D տեսարանների և 2D գրաֆիկայի արագացված մատուցումը, MPEG-2/MPEG-4 վերծանումը, հեռուստացույցի ելքը կամ մի քանի մոնիտորների միացման հնարավորությունը (բազմամոնիտոր)։ վիդեոքարտերը նաև ձայնային քարտի հնարավորություններ ունեն՝ ձայնը ձայնագրելու համար. տեսանյութի հետ միասին միացված հեռուստացույցների կամ մոնիտորների հետ ինտեգրված խոսնակներով: Արդյունաբերության մեջ վիդեոքարտերը երբեմն կոչվում են գրաֆիկական հավելումներ, որոնք կրճատվում են որպես AIB՝ «գրաֆիկա» բառով, որը սովորաբար բացակայում է:
Նվիրված է ընդդեմ ինտեգրված գրաֆիկայի[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Որպես վիդեոքարտի օգտագործման այլընտրանք, վիդեո ապարատը կարող է ինտեգրվել մայր գրատախտակին (մայր սալիկ), պրոցեսորին կամ համակարգային չիպին: Երկու մոտեցումները կարելի է անվանել ինտեգրված գրաֆիկա: Մայր տախտակի վրա հիմնված իրականացումը երբեմն կոչվում է «տեսանյութ՝ ներսից»: Ինտեգրված գրաֆիկներով աշխատասեղան ունեցող համակարգչային գրեթե բոլոր մայրական տախտակները թույլ են տալիս անջատել ինտեգրված գրաֆիկայի չիպը BIOS [Ն 7]-ում և ունենալ PCI, կամ PCI Express (PCI-E) կայան՝ ինտեգրված գրաֆիկայի փոխարեն ավելի բարձր կատարողական գրաֆիկական քարտ ավելացնելու համար: Ինտեգրված գրաֆիկան անջատելու ունակությունը երբեմն նաև թույլ է տալիս շարունակել օգտագործել մայր տախտակը, եթե նույնիսկ նրա վրա գտնվող տեսանյութը ձախողվել է։ Երբեմն ինչպես ինտեգրված գրաֆիկան, այնպես էլ հատուկ գրաֆիկական քարտը կարող են օգտագործվել միաժամանակ` առանձին ցուցադրիչներ սնուցելու համար: Ինտեգրված գրաֆիկայի հիմնական առավելությունները ներառում են քիչ ծախսերը, հարմարավետությունը, պարզությունը և էներգիայի քիչ սպառումը: Ինտեգրված գրաֆիկայի աշխատանքի անբարենպաստությունն առաջանում է այն պատճառով, որ գրաֆիկական պրոցեսորը կիսում է համակարգի ռեսուրսները պրոցեսորի հետ: Հատուկ գրաֆիկական քարտն ունի իր պատահական մուտքի հիշողությունը (RAM), իր հովացման համակարգը և էներգիայի հատուկ կարգավորիչները, բոլոր բաղադրիչներով, որոնք հատուկ մշակված են վիդեո նկարների մշակման համար: Հատուկ գրաֆիկական քարտի անջատումներից բեռնաթափումը կաշխատի պրոցեսորի և համակարգի RAM-ից, այնպես որ ոչ միայն գրաֆիկայի մշակումը կլինի ավելի արագ, այլև համակարգչի ընդհանուր կատարումը զգալիորեն կբարելավվի: Սա հաճախ անհրաժեշտ է վիդեոխաղեր խաղալու, 3D անիմացիայի կամ տեսանյութերի խմբագրման հետ աշխատանքներ կատարելու համար: Ինչպես AMD-ն, այնպես էլ Intel-ը, ներդրել են պրոցեսորներ և մայր տախտակների չիպսեթներ, որոնք նույնպես աջակցում են GPU-ի ինտեգրմանը: MD-ն վաճառում է պրոցեսորներ ինտեգրված գրաֆիկներով ապրանքային նշանի տակ արագացված մշակման բաժնի (APU) տակ, մինչդեռ Intel-ը նմանատիպ տեխնոլոգիա է վաճառում «Intel HD Graphics and Iris» ապրանքանիշերի ներքո: 8-րդ սերնդի պրոցեսորներով Intel-ը հայտարարել է Intel UHD շարքի ինտեգրված գրաֆիկան` 4K ցուցադրումներին ավելի լավ աջակցելու համար: Չնայած դրանք դեռ համարժեք չեն դիսկրետ լուծումների կատարման համար, այնուամենայնիվ, Intel-ի HD Graphics պլատֆորմը ապահովում է դիսկրետ միջին միջակայքի գրաֆիկային ներկայացվող կատարումներ, և AMD APU տեխնոլոգիան ընդունվում է ինչպես PlayStation 4, այնպես էլ Xbox One տեսախաղերի վահանակների համար:
Էլեկտրաէներգիայի պահանջարկ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Երբ վիդեոքարտերի վերամշակման հզորությունն աճեց, նրանց էլեկտրաէներգիայի պահանջարկը նույնպես ավելացավ: Բարձրորակ վիդեոքարտերը ներկայումս մեծ քանակությամբ էներգիա են սպառում: Օրինակ, GeForce Titan RTX- ի համար ջերմային դիզայնի հզորությունը (TDP) կազմում է 280 վտ[1]: Խաղի ժամանակ փորձարկվող GeForce RTX 2080 Ti Founder's Edition-ը, միջին հաշվով, օգտագործեց 300 վտ հզորություն[2]: Մինչ CPU և էլեկտրամատակարարում արտադրողները վերջերս շարժվել են դեպի ավելի բարձր արդյունավետություն, GPU- ների էներգիայի պահանջները շարունակվել էր բարձրանալ, այնպես որ վիդեոքարտերը կարող են սպառել համակարգչի ցանկացած առանձին մասի էնեգիայից ավելի շատ էներգիա։ Չնայած էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը մեծացնում է նաև իրենց հզորությունը, բայց խոցելիությունը պայմանավորված է PCI-Express[3] միացմամբ, որի մատակարարումը սահմանափակվում է մինչև 75 վտ: Ժամանակակից վիդեոքարտերը, որոնք աշխատում են ավելի քան 75 վտ հզորությամբ, սովորաբար ներառում են վեց փինով (Pin) (75 W) կամ ութ փինով (150 W) վարդակների համադրություն, որոնք ուղղակիորեն միանում են էլեկտրամատակարարմանը: Համապատասխան սառեցման ապահովումը խնդիր է դառնում նման համակարգիչներում: Մի քանի վիդեոքարտերով համակարգիչները կարող են պահանջել էլեկտրաէներգիայի մատակարարում ավելի քան 750 վտ: Երկու կամ ավելի բարձր մակարդակի վիդեոքարտեր ունեցող համակարգիչների համար ջերմային արդյունահանումը դառնում է շատ կարևոր:
Չափս[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Գրասեղանի համակարգիչների համար վիդեոքարտերը գալիս են երկու չափսի պրոֆիլներից մեկում, ինչը կարող է թույլ տալ, որ գրաֆիկական քարտը ավելացվի նույնիսկ փոքր չափի ԱՀ: Որոշ վիդեոքարտեր սովորական չափի չեն և, այդպիսով, դասակարգվում են որպես ցածր պրոֆիլ[4]։ վիդեոքարտերի պրոֆիլները հիմնված են միայն բարձրության վրա, իսկ ցածր պրոֆիլային քարտերը վերցնում են ավելի ցածր՝ քան PCIe բնիկի բարձրությունը, ոմանք կարող են լինել նույնքան ցածր, որքան «կես բարձրությունը»: Երկարությունն ու հաստությունը կարող են մեծապես տարբեր լինել, բարձր մակարդակի քարտերը սովորաբար գրավում են երկու կամ երեք ընդլայնման անցքեր, իսկ երկակի GPU քարտերովը՝ ինչպես Nvidia GeForce GTX 690-ը, ընդհանուր առմամբ, գերազանցում է 250 մմ (10 in) երկարությունը:Ընդհանրապես, օգտվողներից շատերը գերադասում են ավելի ցածր պրոֆիլային քարտ, եթե մտադրությունն կա տեղադրել բազմաթիվ քարտեր, կամ դրանք մաքսազերծման խնդիրներ են առաջացնում այլ մայր բաղադրատոմսերի հետ, ինչպիսիք են DIMM-ը կամ PCIE-ը: Սա կարող է ամրագրվել ավելի մեծ պատյանով, որը չափերով է գալիս։ Որքան մեծ են բաղադրիչները, այնքան մեծ է մայրական տախտակը, այնքան ավելի մեծ է գրաֆիկական քարտը կամ բազմաթիվ այլ բաղադրիչներ։
3D գրաֆիկան API-ներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Գրաֆիկայի համար սովորաբար առաջարկվում է նույն վաճառողի մեկ կամ մի քանի քարտեր, որոնք պետք է հատուկ գրված լինեն գործող համակարգերի համար։ Գործառնական համակարգը կամ լրացուցիչ ծրագրային փաթեթը կարող է տրամադրել API-ներ` ծրագրավորման 3D-մատուցմամբ։
| OՀ | Vulkan | Direct X | GNMX | Metal | OpenGL | OpenGL ES |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Windows 10 | Nvidia/AMD | Microsoft | Ոչ | Ոչ | Այո | Այո |
| macOS | MoltenVK | Ոչ | Ոչ | Apple | Apple | Ոչ |
| GNU/Linux | Այո | Via Wine | Ոչ | Ոչ | Այո | Այո |
| Android | Այո | Ոչ | Ոչ | Ոչ | Nvidia | Այո |
| iOS | MoltenVK | Ոչ | Ոչ | Apple | Ոչ | Apple |
| Tizen | Մշակման փուլում է | Ոչ | Ոչ | Ոչ | Ոչ | Այո |
| Sailfish OS | Մշակման փուլում է | Ոչ | Ոչ | Ոչ | Ոչ | Այո |
| Xbox One | Ոչ | Այո | Ոչ | Ոչ | Ոչ | Ոչ |
| Orbis OS (PS4) | Ոչ | Ոչ | Այո | Ոչ | Ոչ | Ոչ |
| Nintendo Switch | Այո | Ոչ | Ոչ | Ոչ | Այո | Այո |
Օգտագործման հատուկ գրաֆիկայի վերամշակման միավոր՝ GPU[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Որոշ GPU-ներ նախատեսված են հատուկ օգտագործման համար` հաշվի առնելով.
- Խաղեր
- Ամպային խաղեր
- Nvidia GRID
- Radeon Sky
- Աշխատատեղ
- Nvidia Quadro
- Titan X (2016)
- AMD FirePro
- Radeon Pro
- Ամպային աշխատատեղ
- Արհեստական բանականության ամպ
- Ավտոմատացված/հաշվիչ
Վիդեո հիշողություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
| Type | Հիշողության ժամացույցի արագություն
(MHz) |
Թողունակությունը
(GB/s) |
|---|---|---|
| DDR | 200-400 | 1.6-3.2 |
| DDR2 | 400–1066.67 | 3.2-8.533 |
| DDR3 | 800-2133.33 | 6.4-17.066 |
| DDR4 | 1600-4866 | 12.8-25.6 |
| GDDR4 | 3000–4000 | 160–256 |
| GDDR5 | 1000–2000 | 288–336.5 |
| GDDR5X | 1000–1750 | 160–673 |
| GDDR6 | 1365-1770 | 336-672 |
| HBM | 250–1000 | 512–1024 |
Ժամանակակից վիդեոքարտերի հիշողությանը տատանվում է 2 GB-ից մինչև 24 GB: Սակայն վերջին 2010 թվականի դրությամբ, մինչև 32 ԳԲ-ով գրաֆիկայի օգտագործումը ավելի տարածված է, և մեծ պահանջարկ ունի։ Քանի որ վիդեո հիշողությունը պետք է մուտք ունենա GPU-ի և ցուցադրման սխեմաների հետ, այն հաճախ օգտագործում է հատուկ բարձր արագության բազմապորտային հիշողություն, ինչպիսիք են VRAM, WRAM, SGRAM և այլն, իսկ 2003 թվականից վիդեո հիշողության սարքերի արտադրությունը հիմնվեց DDR (double data rate - տվյալների կրկնակի փոխարժեք) տեխնոլոգիայի վրա: Այդ տարվա ընթացքում և դրանից հետո արտադրողները շարժվեցին դեպի DDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5, GDDR5X և GDDR6: Հիշողության ժամացույցի արդյունավետ փոխարժեքը ժամանակակից քարտերում տատանվում է հիմնականում 2 ԳՀց-ից 15 ԳՀց-ի սահմաններում:
Վիդեո հիշողությունում կարող են կիրառվել նաև այնպիսի տվյալներ, ինչպիսիք են՝ էկրանի պատկերի պահպանումը, դրանցից է՝ Z-բուֆերը, որը ղեկավարում է 3D գրաֆիկայի կոորդինատները, կառուցվածքները, ուղղահայաց բուֆերների հետ կազմած ստվերային ծրագրերը:
Տես նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- List of computer hardware
- ATI Technologies|ATI – defunct GPU company (merged with AMD)
- Advanced Micro Devices|AMD, NVIDIA – duopoly of 3D chip GPU and graphics card designers
- Computer display standards – a detailed list of standards like SVGA, WXGA, WUXGA, etc.
- Diamond Multimedia – Alternative
- GeForce, Radeon – examples of video cards
- GPGPU (i.e.: CUDA, AMD FireStream)
- Free and open-source device drivers: graphics – about the available FOSS device drivers for graphic chips
- Framebuffer – the computer memory used to store a screen image
- Hercules Computer Technology|Hercules – monochrome
- List of computer hardware manufacturers#Video cards|List of video card manufacturers
- Video In Video Out|Video In Video Out (VIVO)
- TV tuner card#Video capture|Capture card – the inverse of a video card
Նշումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- ↑ ամերիկյան տարբեր սերնդի տեխնոլոգիա արտադրող ընկերություն է, որը գտնվում է Դելավեր քաղաքում և գործում է նաև Կալիֆոռնիայի Սանտա Կլարա քաղաքում
- ↑ Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) ամերիկյան ընկերություն է, արտադրում է պրոցեսորներ, կիսահաղորդչներ, գտնվում է Կալիֆոռնիայի Սանտա Կլարա քաղաքում
- ↑ Բաց գրաֆիկայի գրադարան, խաչաձև պլատֆորմի կիրառման ծրագրավորման միջերես (API)`2D և 3D վեկտորային գծապատկերների մատուցման համար
- ↑ Microsoft-ի հարթակներում մուլտիմեդիա, խաղերի համար կիրառական ծրագրավորման միջերեսների (API) հավաքածու
- ↑ Open Computing Language՝ Բաց հաշվողական լեզու
- ↑ Compute Unified Device Architecture՝ զուգահեռ հաշվողական հարթակ է և կիրառական ծրագրավորման միջերեսի (API) մոդել
- ↑ Հիմնական մուտքային/ելքային համակարգ է, արտասանվում է՝ BY-oss
Արտաքին հղումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
| ||||||
Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- ↑ «Introducing The GeForce GTX 780 Ti»։ Վերցված է 30 November 2013
- ↑ «Test Results: Power Consumption For Mining & Gaming - The Best GPUs For Ethereum Mining, Tested and Compared»։ Tom's Hardware (անգլերեն)։ 2018-03-30։ Արխիվացված է օրիգինալից 2018-12-01-ին։ Վերցված է 2018-11-30
- ↑ https://en.wikipedia.org/wiki/PCI_Express
- ↑ «What is a Low Profile Video Card?»։ Outletapex