Remkomplekty.ru

IT Новости из мира ПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Интерфейс подключения видеокарты

Устройство видеокарты

Не секрет, что видеокарты делятся на два типа: интегрированные (встроенные) и дискретные. Дискретные вставляются в разъем PCI Express и являются полноценной, самостоятельной частью ПК. Из-за этого устройство дискретной видеокарты гораздо сложнее и заслуживает отдельной темы. Разберёмся, из каких компонентов состоит видеокарта и за что они отвечают.

Графический процессор (GPU)

GPU (графический процессор) – является «сердцем» видеокарты, который отвечает за математические расчеты изображения, выводящегося на экран. Иными словами – обработка графики. GPU по своим свойствам похож на центральный процессор (CPU) компьютера, однако предназначен для построения изображения.

Частота

Одна из важнейших характеристик графического процессора – тактовая частота. С ней всё просто. Она измеряется в мегагерцах и чем выше его показатель, тем быстрее идет обработка информации. Частота современных видеокарт достигает отметки в 1000-1400 Мгц.

Техпроцесс

Важным показателем является техпроцесс, это один из первых пунктов среди характеристик видеоадаптеров. Измеряется в нанометрах.

Грубо говоря, основной движущей силой являются транзисторы. Если взять современные видеокарты, то можно заметить, что показатель нанометров все меньше и меньше с каждым поколением видеочипов. Все это обусловлено тем, что чем меньше размер транзисторов, тем больше их можно разместить на одном видеочипе.

С уменьшением размера транзисторов, в целом у видеокарт уменьшается также:

  • Энергопотребление;
  • Тепловыделение (TDP);

Производительность при этом увеличивается, так как на одной площади можно разместить больше вычислительной мощности.

Чем меньше техпроцесс, тем лучше.

Видеопамять

Работа видеокарты сосредоточена на постоянном выводе цифрового изображения на экран. Существует необходимость в сохранении выводящейся, а также остающейся за пределами экрана информации. Это задача возложена на видеопамять карты.

Память видеокарты по своим свойствам похожа на оперативную память компьютера.

Зачастую память карты используют для маркетинга, особенно в слабых (не игровых и не профессиональных) видеокартах. Кричащие 4 гб памяти почему-то сразу вызывают доверие у неподготовленного покупателя. Но один и тот же объём памяти радикально отличается на разных видеоадаптерах, если говорить о реальной производительности в требовательных задачах и современных играх. Например, даже самая бюджетная из игровых видеокарт nVidia GTX 1050 с двумя гигабайтами памяти во всех задачах покажет себя лучше, чем любой представитель карт серии GT.

Объём видеопамяти – важный, но не ключевой показатель.

Видеопамять в основном делается по стандарту GDDR. В наше время, у пользователей зачастую можно обнаружить память типа GDDR5. Ранее была распространена GDDR3.

Очевидно, что чем выше цифра, тем лучше, так как в каждой новой версии были ряды изменений, которые увеличивали пропускную способность и скорость тактовой частоты. Сейчас среди активных разработчиков можно заметить AMD, Hynix и Qimonda.

Очень важным элементом является шина памяти видеокарты и ее пропускная способность. Именно она гоняет информацию между процессором графического адаптера и его памятью. Частота памяти и шина влияют на производительность видеокарты. Частота измеряется в Мгц (мегагерцах), и чем больше она, тем быстрее работает память. Шина измеряется в bit, от 64 — до 448 bit. Чем «шире» шина, тем быстрее память взаимодействует с графическим процессором (GPU).

Самый распространенный размер шины – 128bit. Однако топовый уровень – это 256 и 384. Благодаря размеру шины и тактовой частоте, в принципе, и строится ее пропускная способность. Чем выше эти показатели, тем быстрее графический процессор обменивается данными с видеопамятью.

Интерфейсы подключения видеокарт

Интерфейсы подключения служат для соединения комплектующих и материнской платы. Различные периферийные устройства (сетевые и звуковые карты, ТВ-тюнеры и т.п.) как правило подключаются через PCI. Это стандартная шина ввода-вывода, но речь не о ней, т.к. для видеокарт используются другие слоты. До 2006 года был популярен интерфейс AGP, затем ему на смену пришёл PCIexpess (PCIe).

AGP был создан по технологиям PCI, но предназначен исключительно для видеокарт. Он отличается более высокой пропускной способностью. Последняя обновленная версия AGP 8x обладает пропускной способностью 2.1 Гб/с. Платы с AGP выпускались до 2006 года. Больше не производится, т.к. появился более совершенный интерфейс – PCIexpress.

PCI Express, отличии от AGP, обладает большей пропускной способностью, постоянно модернизируется и имеет обратную совместимость. На данный момент существуют 4 версии, следуя порядковому номеру. Самой последней является, PCIe 4.0. С каждым разом разработчики увеличивали пропускную способность интерфейса. Сейчас им удалось достигнуть отметки в 16 Гбит/с. Не стоит забывать про то, что PCI Express видеоадаптера и материнской платы зачастую не совпадают. Однако особого риска и страха здесь нет. Видеокарта будет работать на старой материнке, хоть и не сможет работать на всю свою мощность. При обратной совместимости вообще не возникает проблем.

SLI и CrossFire

Отдельно про SLI и CrossFire. Для начала стоит сказать, что разница между ними состоит в производителях и связках видеокарт. Не секрет, что вы можете подключить множество видеокарт, если только хватит ваших PCI Express слотов. SLI – фирменная технология nVidia, CrossFire – разработка AMD.

Благодаря SLI можно подключить две видеокарты одной серии с помощью специального мостика. Производительность возрастает, но видеопамять не суммируется. При объединении видеокарт в связку SLI важно знать, что они должны быть не только одного поколения, но и одной серии. Производители при этом могут быть разными. Например, GTX 1080 в SLI заработает только с другой GTX 1080.

CrossFire

Объединение видеокарт в CrossFire проще. Здесь разными могут быть не только призводители, но и модели видеокарт. Так же как и в SLI, видеокарты соединяются друг с другом с помощью специального мостика, видеопамять также не суммируется.

Проблема заключается в том, что не все материнские платы поддерживают SLI или CrossFire. Как правило, это игровые решения.

Немного про разъемы

Современные видеокарты оснащены несколькими портами, чтобы была возможность подключить более одного монитора. В свою же очередь каждый монитор имеет разный тип разъемов, о которых пользователю будет полезно узнать.

Video Graphics Array (adapter) – достаточно древняя 15-контактная штука синего цвета, которая специализировалась на выводе аналогового сигнала. Его особенностью было то, что на изображение могло повлиять разные вещи: длина провода (который состоял из 5 метров) или личные свойства видеокарты. Ранее был одним из основных, однако с появлением плоских мониторов стал сдавать свои позиции, ибо разрешение экрана увеличивалось, с чем не справлялся VGA. Используется и по сей день.

s-Video

S-Video – это так же аналоговый разъем, который часто можно встретить на телевизорах и редко на видеокартах. Качество его хуже, чем у VGA, однако его кабель достигает 20 метров, все еще сохраняя при этом хорошую картинку. Информация передается трёхканально.

DVI обогнал всем известный VGA тем, что приобрел способность передавать цифровой сигнал. Этот разъем уже более знаком современному миру, так как благодаря нему можно подключать мониторы, уже, высокого разрешения, чего нельзя было раньше. Длина его кабеля достигает 10 метров, однако это уже не влияет на качество выводимого изображения. Благодаря своей уникальности, он вмиг приобрел популярность среди другого оборудования, по типу проекторов и прочего. Бывает трех видов: только цифровой DVI-D , весьма редкий — аналоговый DVI-A и совмещающий два прошлых DVI-I. Благодаря специальным переходникам может подключаться к монитору, который имеет лишь разъем VGA.

HDMI имеет несколько преимуществ перед DVI. Главной его особенностью является то, что кроме видео канала, у него так же имеется и аудио. Благодаря этому достиг большой популярности среди известных компаний, получив поддержки. Также из плюсов можно отметить его компактность и отсутствие креплений, которые наблюдаются у DVI. К тому же, кроме видеокарты, он отлично «сотрудничает» с другими устройствами.

DisplayPort

DISPLAYPORT, в принципе, далеко не ушел от HDMI, так как они оба способны выводить качественное изображение на большой экран вместе с аудио сопровождением. Однако у DISPLAY-я есть переходники на другие, популярные виды разъемов. В отличии с HDMI производители имеют возможность не платить налог, что увеличивает его популярность. Однако шанс встретить его среди бытовых пользователей, все еще, намного меньше. Максимальный размер кабеля достигает 15 метров. Пропускная способность выше, чем у HDMI, хоть и меняется в зависимости от его версии.

Читать еще:  Программа для ускорения игр razer game booster

Thunderbolt

Thunderbolt (бывший Light Peak) – это аппаратный интерфейс для периферийных устройств. Обладает высокой пропускной способностью и функциональностью. По легендам, создан, чтобы улучшить и превзойти USB. Раньше использовался только в продукции Apple. Можно использовать для подключения мониторов с разрешением в 4К.

Питание видеокарты

Однако все пойдет по наклонной, если вы забудете учесть свой блок питания. Сразу можно сказать, что, если у вас 350w, то выбирать видеокарту нужно очень тщательно, так как современные версии очень требовательны к этому. Известно, что материнская плата не способна отдать нужное количество энергии для энергоёмких видеоадаптеров, что приводит к необходимости использования дополнительного питания.

Обычно для подключения дополнительного питания, видеокарта оснащена 6-пиновым переходником. К сожалению, не все блоки питания имеют функцию прямого подключения, так как попросту не имеют подходящего разъема, но страшного ничего здесь нет – большинство видеокарт продают со специальным переходником в комплекте. Современные же блоки обладают уже встроенным разъемом, от чего необходимость в переходниках отпадает. Так же, на современных видеокартах часто можно обнаружить 8-пиновый разъем питания. Это связано с постоянным увеличением необходимой энергии для видеокарты.

Охлаждение

Не менее важным моментом является охлаждение устройства. Как уже было сказано – видеокарта очень требовательна к энергии, потому она больше всего склонна к перегреву. Чтобы избежать подобного существуют разные типы охлаждений. Есть пассивный, он нацелен на то, чтобы поглощать и рассеивать энергию. Активный, в свою очередь, это привычные нам кулеры или система водного охлаждения.

Тестируем интерфейсы видеокарт: PCI против PCI Express

Страницы материала

Оглавление

Вступление

реклама

реклама

Интерфейсы видеокарт: история развития

Если говорить об интерфейсах для графических ускорителей, то за последние двадцать пять лет произошло три глобальных смены: PCI, AGP и PCI Express.

Шина PCI была разработана компанией Intel в 1991 году и выдержала несколько обновлений. Самый распространенный 32 bit вариант работал на скорости от 133 до 266 Мбайт/с. Причем указанные скорости между собой делили все устройства, подключенные к общей шине.

Очень скоро, уже в 1996 году, Intel представила новый системный интерфейс специально для видеокарт – Accelerated Graphics Port (AGP). Данный стандарт пережил несколько обновлений. В 2003 году вышли чипсеты Intel серии 865 с поддержкой AGP 8X, которые обеспечивали скорость обмена данных до 2 Гбайт/с. Материнские платы с аналогичными возможностями существовали и для процессоров AMD, активно выпускаясь в 2003 и 2004 годах. Например, модели на чипсете nforce3 и Socket 939 поддерживали AGP 8X и двухъядерные ЦП Athlon.

Стандарт PCI Express был принят в 2002 году, шестнадцать линий первой версии обеспечивали скорость передачи 4 Гбайт/с в каждом направлении. Уже в 2004 активно продавались системные платы, в которых AGP 8X был заменен на новый интерфейс. Как следствие, AGP 8x почти сразу после выхода был вынужден соперничать с прогрессивным PCI-E. Ведь тот получил полную поддержку со стороны производителей, а совместимость со старым интерфейсом обеспечивалась посредством специальных мостов, распаянных на видеокартах.

Компания Nvidia обеспечила поддержку AGP в графических ускорителях линеек GeForce 6 и GeForce 7, но после выхода G80 в 2006 году она отказалась от него. Ее оппонент поступил несколько иначе – видеокарты ATI/AMD серий HD 3000 и HD 4000, рассчитанные на разъем AGP, выпускались до 2008 года.

Переходник «PCI to PCI-e»

Но удалось ли производителям графических решений «выжать» весь потенциал из предыдущих платформ? Попробуем ответить на данный вопрос. Для этого необходимо всего лишь установить современную видеокарту в устаревший ПК и оценить его возможности.

Задача не из простых – переходники, позволяющие установить модель PCI-E в разъем AGP, найти в продаже невозможно, и не факт, что они вообще существуют. Однако есть варианты, позволяющие установить устройство PCI-E в разъем PCI, таким мы и воспользуемся. Все верно, тестируемые видеокарты будут установлены в разъем платы, двадцать лет назад признанный устаревшим для данной цели!

Используемый переходник основан на микросхеме PLX PEX8112. Несмотря на полноразмерный распаянный разъем 16x, PEX8112 поддерживает лишь режим PCI-express x1. Стоит учесть, что данный переходник не оснащен дополнительным питанием и не предназначен для установки видеокарт. Дело в том, что разъем PCI по спецификации в состоянии обеспечить до 500 мА тока при напряжении 12 В, то есть всего 6 Вт мощности.

А значит, установка видеокарты в переходник напрямую может привести к выходу компьютера из строя! Чтобы обойти это ограничение, видеокарты подключались через райзер с дополнительным питанием.

Переходник корректно определился системой и не требовал установки драйверов и дополнительной настройки на всех протестированных системах.

Тестовый стенд

В данной статье будут протестированы или упомянуты следующие модели видеокарт:

  • GeForce 6200 AGP. Использует GPU NV44 – видеоядро нижнего ценового диапазона 2004 года выпуска. Поддерживает технологию DirectX 9.0c и ускорение обработки видео PureVideo. Данный графический процессор примечателен тем, что выпускался в версиях с родной поддержкой AGP и PCI-E без использования дополнительных адаптеров.
  • GeForce 7600 GT. Графический процессор G73, 2006 года выпуска, средний ценовой диапазон, поддержка DirectX 9.0c и PureVideo. Напомню, это последнее поколение Nvidia с поддержкой Accelerated Graphics Port.
  • GeForce 8500 GT. Бюджетное графическое ядро G86, поддержка DirectX10 и PureVideo второго поколения. Такие видеокарты выпускали только под PCI Express.
  • Radeon HD 3650. DirectX 10 и технология ускорения видеопотока UVD первой версии. Предпоследнее поколение графических ускорителей AMD с поддержкой AGP.
  • GeForce GT 710 2 Гбайт DDR3. Самый бюджетный вариант Kepler, поддержка DirectX 12 и ускорения видеотока VP5.
  • Radeon R7 240 2 Гбайт DDR3. Одна из самых доступных видеокарт AMD с архитектурой GCN, поддержка DirectX 12 и UVD 3.1. В свое время я уже рассказывал о ней в статье «Разгоняем Radeon R7 240: теория и практика».

реклама

Для исследований были собраны три конфигурации, основанные на платформах Intel разных лет.

Интерфейсы видеокарт

Вопрос: Какие типы интерфейсов существуют для видеокарт?
Ответ: Стандартным интерфейсом для подключения видеокарт в настоящее время является шина PCI-Express 1.1 (PCIe или PCI-E). Последовательная передача данных в режиме «точка-точка», примененная в PCI-E, обеспечивает возможность ее масштабирования (в спецификациях описываются реализации PCI-Express 1x, 2x, 4x, 8x, 16x и 32x). Как правило, в качестве видеоинтерфейса используется вариант PCI-E 16x, обеспечивающий пропускную способность 4 Гб/с в каждом направлении, хотя изредка встречаются реализации PCI-E 8x (в основном в усеченных SLI- или CrossFire-решениях) и даже PCI-E 4x (в частности, так называемый PCI-Express Lite, реализованный на некоторых материнских платах ECS). При этом следует отметить, что во всех случаях, для установки видеокарт используется единый слот PCI-E 16x, а в усеченных версиях к нему подводится меньшее количество линий PCI-E.

В ближайшей перспективе ожидается массовое внедрение новой спецификации PCI-Express 2.0 с увеличенной вдвое пропускной способностью (что в случае PCI-E 16x дает 8 Гб/с в каждом направлении). При этом PCIe 2.0 совместим с PCIe 1.1, то есть старые видеокарты будут нормально работать в новых системных платах, появление которых ожидается уже в 2007 году. Кроме того, спецификация PCI-Express 2.0 расширяет возможности энергоснабжения до 300 Вт на видеокарту, для чего на видеокартах вводится новый 2 x 4-штырьковый разъем питания.

Устаревший, но еще широко используемый видеоинтерфейс AGP (Accelerated Graphics Port — видео порт с повышенной скоростью передачи данных), основан на параллельной 32-битной шине PCI. В отличие от прототипа, она предоставляет прямую связь между центральным процессором и видеочипом, а также более высокую тактовую частоту (66 МГц вместо 32 МГц), упрощенные протоколы передачи данных и другие.

Существует несколько вариантов шины AGP, отличающихся по пропускной способности:

  • AGP 1х — 266 Мб/с;
  • AGP 2х — 533 Мб/с;
  • AGP 4х -1,07 Гб/с;
  • AGP 8х — 2,1 Гб/с.

Понятно, что чем выше пропускная способность графического интерфейса, тем лучше. Но в настоящее время разница в пропускной способности интерфейсов AGP и PCI-E 1.1 (не говоря о PCI-E 2.0) если и влияет на производительность видеосистемы, то не слишком, так что главное преимущество PCI-Express не в его высокой производительности, а в возможности масштабирования, позволяющей устанавливать в компьютер две, три и даже четыре видеокарты.

Читать еще:  3d тест видеокарты онлайн

Вопрос: Какое питание видеокарты получают по видеоинтерфейсу?
Ответ: По стандарту AGP, потребляемый ток видеосистемы может достигать до 6 А по напряжению 3,3 В, до 2 А по 5 В и до 1 А по напряжению 12 В. Несложно подсчитать, что в итоге мы имеем до 42 Вт отдаваемой мощности. Более современный стандарт PCI-Express обеспечивает гораздо большую мощность питания: по шине питания 3,3 В потребляемый ток видеосистемы может достигать 3 А и до 5,5 А по 12 В, то есть всего до 76 Вт отдаваемой видеокарте мощности. Однако некоторым современным видеокартам и этого мало, поэтому на них могут устанавливаться один или два дополнительных 6-контактных разъема PCI-Express, каждый из которых способен обеспечить ток до 6 А по шине 12 В — всего до 72 или 144 Вт дополнительной мощности. Таким образом, интерфейс PCI-Express 1.1 способен обеспечить питание видеокарт, потребляющих до 220 Вт электроэнергии.

Вопрос: Что такое SLI?
Ответ: SLI (Scalable Link Interface — масштабируемый объединительный интерфейс) — программно-аппаратная технология NVIDIA, обеспечивающая установку и совместную работу двух видеокарт в режиме Multi-GPU Rendering. Нагрузка между ними распределяется динамически, что позволяет значительно увеличить производительность видеосистемы и получить высокое качество отображения трехмерной графики.

Для нормальной работы видеокарт в SLI-режиме, необходима материнская плата (пока только на чипсетах NVIDIA) с двумя графическими слотами, допускающими установку видеокарт с интерфейсом PCI-Express (NVIDIA GeForce 6×00 и более новых, причем обе видеокарты должны быть построены на одинаковых GPU). Для обмена информацией между ними, чаще всего используется специальный SLI- коннектор, хотя в отдельных случаях возможна связь через интерфейс PCI-E.

Во многих случаях использование SLI дает увеличение производительности 3D-приложений, хотя радикальное увеличение наблюдается в основном в играх, специально оптимизированных под эту технологию.

Вопрос: Что такое CrossFire?
Ответ: CrossFire является ответом компании ATI на инновацию NVIDIA SLI и также позволяет использовать две видеокарты для увеличения производительности видеосистемы.

Подробнее о технологии CrossFire можно прочитать в статье «ATI CrossFire: «перекрестный огонь» с двух платформ».

Вопрос: Какие внешние разъемы бывают на видеокартах?
Ответ: Для подключения внешних видеоустройств на видеокартах, могут использоваться аналоговые интерфейсы VGA, RCA, S-Video и цифровые — DVI и HDMI:

  • до последнего времени основным интерфейсом для вывода изображения на ЭЛТ и ЖК-мониторы являлся аналоговый VGA-выход (15-контактный разъем D-Sub);
  • аналоговый разъем S-Video (или S-VHS) применяется в основном для вывода компьютерного изображения на бытовые телевизоры и другую домашнюю видеотехнику. Существенным недостатком этого интерфейса является то, что в современных видеокартах могут использоваться несколько вариантов разъема S-Video, с разным количеством контактов и не всегда совместимых друг с другом;
  • современные ЖК-мониторы, проекторы, телевизоры и плазменные панели могут подключаться к видеокартам по цифровому видеоинтерфейсу DVI (Digital Visual Interface). За счет того, что видеосигнал передается напрямую с видеокарты без двойного цифро/аналогового преобразования, DVI обеспечивает неискаженную передачу изображения, особенно заметную в высоких разрешениях. Интерфейс DVI может быть как исключительно цифровой DVI-D, так и комбинированный DVI-I, в котором наряду с цифровыми линиями имеются и аналоговые (VGA). Монитор с аналоговым VGA-разъемом подключается к DVI-I через специальный переходник;
  • разновидностью DVI является интерфейс Dual-Link DVI, обеспечивающий поддержку высокого разрешения (выше 1920 х 1200) по цифровому выходу DVI. Физически Dual-Link DVI является объединением двух отдельных каналов DVI в одном кабеле, что удваивает его пропускную способность;
  • мультимедийный интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface) присутствует в некоторых новых видеокартах, телевизорах и других домашних мультимедийных устройствах. Главная особенность HDMI — возможность передавать по одному кабелю на расстояние до 10 м наряду с цифровым видеосигналом еще и аудио без потери качества. Благодаря этому количество соединительных проводов (настоящий бич современных мультимедийных систем) существенно уменьшается.

Тестируем интерфейсы видеокарт: PCI против PCI Express

Страницы материала

Оглавление

Вступление

реклама

реклама

Интерфейсы видеокарт: история развития

Если говорить об интерфейсах для графических ускорителей, то за последние двадцать пять лет произошло три глобальных смены: PCI, AGP и PCI Express.

Шина PCI была разработана компанией Intel в 1991 году и выдержала несколько обновлений. Самый распространенный 32 bit вариант работал на скорости от 133 до 266 Мбайт/с. Причем указанные скорости между собой делили все устройства, подключенные к общей шине.

Очень скоро, уже в 1996 году, Intel представила новый системный интерфейс специально для видеокарт – Accelerated Graphics Port (AGP). Данный стандарт пережил несколько обновлений. В 2003 году вышли чипсеты Intel серии 865 с поддержкой AGP 8X, которые обеспечивали скорость обмена данных до 2 Гбайт/с. Материнские платы с аналогичными возможностями существовали и для процессоров AMD, активно выпускаясь в 2003 и 2004 годах. Например, модели на чипсете nforce3 и Socket 939 поддерживали AGP 8X и двухъядерные ЦП Athlon.

Стандарт PCI Express был принят в 2002 году, шестнадцать линий первой версии обеспечивали скорость передачи 4 Гбайт/с в каждом направлении. Уже в 2004 активно продавались системные платы, в которых AGP 8X был заменен на новый интерфейс. Как следствие, AGP 8x почти сразу после выхода был вынужден соперничать с прогрессивным PCI-E. Ведь тот получил полную поддержку со стороны производителей, а совместимость со старым интерфейсом обеспечивалась посредством специальных мостов, распаянных на видеокартах.

Компания Nvidia обеспечила поддержку AGP в графических ускорителях линеек GeForce 6 и GeForce 7, но после выхода G80 в 2006 году она отказалась от него. Ее оппонент поступил несколько иначе – видеокарты ATI/AMD серий HD 3000 и HD 4000, рассчитанные на разъем AGP, выпускались до 2008 года.

Переходник «PCI to PCI-e»

Но удалось ли производителям графических решений «выжать» весь потенциал из предыдущих платформ? Попробуем ответить на данный вопрос. Для этого необходимо всего лишь установить современную видеокарту в устаревший ПК и оценить его возможности.

Задача не из простых – переходники, позволяющие установить модель PCI-E в разъем AGP, найти в продаже невозможно, и не факт, что они вообще существуют. Однако есть варианты, позволяющие установить устройство PCI-E в разъем PCI, таким мы и воспользуемся. Все верно, тестируемые видеокарты будут установлены в разъем платы, двадцать лет назад признанный устаревшим для данной цели!

Используемый переходник основан на микросхеме PLX PEX8112. Несмотря на полноразмерный распаянный разъем 16x, PEX8112 поддерживает лишь режим PCI-express x1. Стоит учесть, что данный переходник не оснащен дополнительным питанием и не предназначен для установки видеокарт. Дело в том, что разъем PCI по спецификации в состоянии обеспечить до 500 мА тока при напряжении 12 В, то есть всего 6 Вт мощности.

А значит, установка видеокарты в переходник напрямую может привести к выходу компьютера из строя! Чтобы обойти это ограничение, видеокарты подключались через райзер с дополнительным питанием.

Переходник корректно определился системой и не требовал установки драйверов и дополнительной настройки на всех протестированных системах.

Тестовый стенд

В данной статье будут протестированы или упомянуты следующие модели видеокарт:

  • GeForce 6200 AGP. Использует GPU NV44 – видеоядро нижнего ценового диапазона 2004 года выпуска. Поддерживает технологию DirectX 9.0c и ускорение обработки видео PureVideo. Данный графический процессор примечателен тем, что выпускался в версиях с родной поддержкой AGP и PCI-E без использования дополнительных адаптеров.
  • GeForce 7600 GT. Графический процессор G73, 2006 года выпуска, средний ценовой диапазон, поддержка DirectX 9.0c и PureVideo. Напомню, это последнее поколение Nvidia с поддержкой Accelerated Graphics Port.
  • GeForce 8500 GT. Бюджетное графическое ядро G86, поддержка DirectX10 и PureVideo второго поколения. Такие видеокарты выпускали только под PCI Express.
  • Radeon HD 3650. DirectX 10 и технология ускорения видеопотока UVD первой версии. Предпоследнее поколение графических ускорителей AMD с поддержкой AGP.
  • GeForce GT 710 2 Гбайт DDR3. Самый бюджетный вариант Kepler, поддержка DirectX 12 и ускорения видеотока VP5.
  • Radeon R7 240 2 Гбайт DDR3. Одна из самых доступных видеокарт AMD с архитектурой GCN, поддержка DirectX 12 и UVD 3.1. В свое время я уже рассказывал о ней в статье «Разгоняем Radeon R7 240: теория и практика».
Читать еще:  Что делать если видеокарта не отвечает

реклама

Для исследований были собраны три конфигурации, основанные на платформах Intel разных лет.

Интерфейсы и разъемы видеокарт

. Стандартным интерфейсом для подключения видеокарт в настоящее время является шина PCI-Express 1.1 (PCIe или PCI-E). Последовательная передача данных в режиме «точка-точка», примененная в PCI-E, обеспечивает возможность ее масштабирования (в спецификациях описываются реализации PCI-Express 1x, 2x, 4x, 8x, 16x и 32x). Как правило, в качестве видеоинтерфейса используется вариант PCI-E 16x, обеспечивающий пропускную способность 4 Гб/с в каждом направлении, хотя изредка встречаются реализации PCI-E 8x (в основном в усеченных SLI- или CrossFire-решениях) и даже PCI-E 4x (в частности, так называемый PCI-Express Lite, реализованный на некоторых материнских платах ECS). При этом следует отметить, что во всех случаях, для установки видеокарт используется единый слот PCI-E 16x, а в усеченных версиях к нему подводится меньшее количество линий PCI-E. В ближайшей перспективе ожидается массовое внедрение новой спецификации PCI-Express 2.0 с увеличенной вдвое пропускной способностью (что в случае PCI-E 16x дает 8 Гб/с в каждом направлении). При этом PCIe 2.0 совместим с PCIe 1.1, то есть старые видеокарты будут нормально работать в новых системных платах, появление которых ожидается уже в 2007 году. Кроме того, спецификация PCI-Express 2.0 расширяет возможности энергоснабжения до 300 Вт на видеокарту, для чего на видеокартах вводится новый 2 x 4-штырьковый разъем питания.

Устаревший, но еще широко используемый видеоинтерфейс AGP (Accelerated Graphics Port — видео порт с повышенной скоростью передачи данных), основан на параллельной 32-битной шине PCI. В отличие от прототипа, она предоставляет прямую связь между центральным процессором и видеочипом, а также более высокую тактовую частоту (66 МГц вместо 32 МГц), упрощенные протоколы передачи данных и другие.

Существует несколько вариантов шины AGP, отличающихся по пропускной способности:

  • AGP 1х — 266 Мб/с;
  • AGP 2х — 533 Мб/с;
  • AGP 4х -1,07 Гб/с;
  • AGP 8х — 2,1 Гб/с.

Понятно, что чем выше пропускная способность графического интерфейса, тем лучше. Но в настоящее время разница в пропускной способности интерфейсов AGP и PCI-E 1.1 (не говоря о PCI-E 2.0) если и влияет на производительность видеосистемы, то не слишком, так что главное преимущество PCI-Express не в его высокой производительности, а в возможности масштабирования, позволяющей устанавливать в компьютер две, три и даже четыре видеокарты.

  • Для подключения внешних видеоустройств на видеокартах, могут использоваться аналоговые интерфейсы VGA, RCA, S-Video и цифровые — DVI и HDMI: до последнего времени основным интерфейсом для вывода изображения на ЭЛТ и ЖК-мониторы являлся аналоговый VGA-выход (15-контактный разъем D-Sub);
  • аналоговый разъем S-Video (или S-VHS) применяется в основном для вывода компьютерного изображения на бытовые телевизоры и другую домашнюю видеотехнику. Существенным недостатком этого интерфейса является то, что в современных видеокартах могут использоваться несколько вариантов разъема S-Video, с разным количеством контактов и не всегда совместимых друг с другом;
  • современные ЖК-мониторы, проекторы, телевизоры и плазменные панели могут подключаться к видеокартам по цифровому видеоинтерфейсу DVI (Digital Visual Interface). За счет того, что видеосигнал передается напрямую с видеокарты без двойного цифро/аналогового преобразования, DVI обеспечивает неискаженную передачу изображения, особенно заметную в высоких разрешениях. Интерфейс DVI может быть как исключительно цифровой DVI-D, так и комбинированный DVI-I, в котором наряду с цифровыми линиями имеются и аналоговые (VGA). Монитор с аналоговым VGA-разъемом подключается к DVI-I через специальный переходник;
  • разновидностью DVI является интерфейс Dual-Link DVI, обеспечивающий поддержку высокого разрешения (выше 1920 х 1200) по цифровому выходу DVI. Физически Dual-Link DVI является объединением двух отдельных каналов DVI в одном кабеле, что удваивает его пропускную способность;
  • мультимедийный интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface) присутствует в некоторых новых видеокартах, телевизорах и других домашних мультимедийных устройствах. Главная особенность HDMI — возможность передавать по одному кабелю на расстояние до 10 м наряду с цифровым видеосигналом еще и аудио без потери качества. Благодаря этому количество соединительных проводов (настоящий бич современных мультимедийных систем) существенно уменьшается.

Архитектура звуковой карты

(звуковая плата, аудиокарта; англ. sound card) — дополнительное оборудование персонального компьютера, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты расширения, устанавливаемые в соответствующий слот. В современных материнских платах представлены в виде интегрированного в материнскую плату аппаратного кодека (согласно спецификации Intel AC’97 или Intel HD Audio).

Аудио кодек преобразует данные цифрового звука в аналоговые звуковые сигналы для воспроизведения через динамики и выполняет обратную операцию для записи через микрофон. Другие обычные звуковые входы и выходы, которые взаимодействуют с кодеком, включают гарнитуры, наушники, телефоны, громкую связь, линейный вход и линейный выход. Кодек также предлагает функциональностьмикшера, который подключён к комбинации этих аудио входов и выходов, а также управляет уровнем громкости соответствующих звуковых сигналов.

Это определение микшера с точки зрения программного обеспечения. Микширование звука или микширование данных относится к способности некоторых кодеков смешивать несколько звуковых потоков и создавать единый поток. Это необходимо, например, если вы хотите наложить объявление во время ведения голосового общения по IP телефону. Библиотека alsa-lib, которая обсуждается в последней части этой главы, поддерживает подключаемый модуль, называющийся dmix, который выполняет микширование данных программным образом, если кодек не способен выполнять эту операцию на аппаратном уровне.

Цифровые аудио данные получаются путём измерения аналоговых звуковых сигналов с определёнными частотами, с использованием техники, названной импульсно-кодовой модуляцией, pulse code modulation (PCM). Качеством компакт диска, например, является звук с частотой дискретизации 44.1 кГц, использующий 16 бит для каждого отсчёта. Кодек отвечает за записи звука путём дискретизации на поддерживаемых PCM скоростях передачи и воспроизведение звука, изначально дискретизированного с различными скоростями PCM.

Звуковая карта может поддерживать один или несколько кодеков. Каждый кодек, в свою очередь, поддерживает один или более аудио подпотоков в моно или стерео.

Примерами стандартных интерфейсов подключения звуковых контроллеров являются кодеки Audio Codec’97 (AC’97) и шина Inter-IC Sound (I2S):

•Спецификация Intel AC’97, доступная на http://download.intel.com/, определяет семантику и адреса аудио-регистров. Регистры конфигурации являются частью звукового контроллера, а пространство регистров ввода/вывода находится внутри этого кодека. Запросы для работы с регистрами ввода/вывода пересылаются аудио контроллером кодеку через соединение АС’97. Например, регистр, который управляет громкостью входной линии, находится в пространстве ввода/вывода AC’97 по смещению 0x10. Система ПК на Рисунке 13.1 для связи с внешним кодеком использует AC’97.
•Спецификация I2S, доступная на www.nxp.com/acrobat_download/various/I2SBUS.pdf, является стандартным интерфейсом кодека, разработанным Philips. Встроенное устройство, показанное на Рисунке 13.2, для передачи аудио данных в кодек использует I2S. Программирование регистров ввода/вывода кодека осуществляется через шину I2C.

AC’97 имеет ограничения, касающиеся количества поддерживаемых каналов и скоростей передачи. Последние наборы микросхем Южного моста от Intel поддерживают новую технологию под названием High Definition (HD) Audio (Звук высокого качества), которая предлагает высококачественный, объёмный звук и возможности многопоточности.

Технология генерации звука

Генерация звуков в компьютере PC выполняется с помощью программируемого таймера 8253, который применяется для управления колебаниями динамика. Управление колебаниями динамика определяется частотой, которая, в свою очередь, определяется содержимым различных внутренних регистров. Значения этих регистров устанавливаются при записи в определенные порты. Порт 66 используется для спецификации счетчика, который использует таймер при определении интервала колебаний динамика. Таймер работает в строгом соответствии с частотой системного таймера и специфицированным значением счетчика, определяющим колебания динамика. Затем, после обнуления счетчика происходит установка нового значения счетчика, и весь цикл функционирования программируемого таймера повторяется сначала.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×