Svinkovod.ru

Бытовая техника
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Графическая память в видеокарте: что это такое и как использовать всю

Графическая память в видеокарте: что это такое и как использовать всю?

Привет, друзья! В публикации «Из чего состоит современная видеокарта для ПК» я вкратце упомянул о функциональном назначении всех компонентов этого девайса. Сегодня разберемся что такое графическая память видеокарты и зачем она нужна?

Память 8 GB мало?

Что такое видеопамять

Вероятно, вы знаете, что за рендеринг любого изображения в компьютере отвечает графический чип – например, он просчитывает взаимодействие объектов в игре.

Промежуточные данные, которые затем выводятся на монитор, хранятся как раз в видеопамяти. Связаны эти блоки между собой, шиной данных (подробнее о том, что это такое, ее разрядности и влиянии на работу устройства, вы можете почитать здесь).

В современных графических ускорителях сейчас используется память GDDR5 (за исключением бюджетных моделей, некоторые из которых все еще работают на DDR3). По сути, это обычная оперативная память, которая есть в любом ПК.

Но в отличие от оперативки, плата видеопамяти впаяна наглухо, поэтому заменить ее, не раскурочив видеокарту, нет совершенно никакой возможности).

Зачем реализовано такое решение? Не в целях «защиты от дурака», как, вероятно, вы могли подумать. Сделано это для того, чтобы пользователь, которому уже не хватает видеопамяти для запуска какой-нибудь новинки игропрома, не докупил по дешевке дополнительный модуль памяти, а покупал новую навороченную видеокарту.

Хотя, если вы не верите в теорию заговора, можете проигнорировать мое мнение.

Больше – лучше, или нет?

Разные объемы видео памяти

Предметом сравнительной фаллометрии рядовых юзеров часто выступает объем видеопамяти. Случилось это с подачи маркетологов – втюхивая новый продукт, они прожужжат вам все уши по этому поводу.Более продвинутые юзеры, особенно геймеры, которым приходится, жертвуя личным временем, предаваться любимому хобби, обращают внимание, в первую очередь, на частоту памяти (ну и, естественно на частоту ядра).

Почему так? Не так важно, сколько данных может запомнить видеокарта – если она работает медленно, даже разгон не всегда поможет существенно увеличить производительность в играх.

Сколько нужно видеопамяти

Не буду углубляться, как сильно изменились видеоигры за последние 5 лет – если вы «в теме», то и сами все прекрасно видите. Такое качество графики требует мощной видеокарты – если вы, конечно, хотите играть на приемлемых настройках, при этом не страдая от «слайдшоу» во время просадки FPS.

Однако качество графики – не единственная проблема, с которой сталкиваются современные геймеры. В игропроме хорошим тоном стало делать игры с открытым бесшовным миром (если жанр подразумевает такую «фичу» — например, РПГ или шутер).

Игра, в которой пользователю придется постоянно ждать загрузки локаций, имеет высокий шанс стать провальной.

Чтобы запомнить все (или хотя бы ближайшие) объекты такого игрового мира, требуется солидный объем видеопамяти. Для современных игр нормой стал показатель от 3 Гб.

Не хочу вас расстраивать, но это только сегодня пока так – уже через пару лет топовые видеокарты может и не будут тянуть новинки на ультра-настройках. А вы как думали?

Увы, большинство разработчиков нацелены на массового потребителя, поэтому акцент они делают на YOBA-играх, где в угоду «графонию» можно пожертвовать остальными составляющими – сюжетом, продуманным ЛОРом, необычными квестами, которые отличаются от привычных «убить всех».

Какие выводы мы можем сделать

Видеопамять 3GB

Чуть не забыл, не нужно размышлять, как использовать всю видеопамять – в играх она задействуется автоматически, даже если система отображает, что доступно меньше. Исходя из вышесказанного, при выборе видеокарты я советую, в первую очередь, ориентироваться на частоту памяти, игнорируя объем, если бюджет на апгрейд ограничен.

Читайте так же:
Забыл пароль разблокировки экрана на samsung

А в качестве возможной покупки, могу порекомендовать MSI GeForce GTX 1060 GAMING X 6G – доступный по цене девайс с объемом видеопямяти 6 Гб и очень неплохими прочими характеристиками. Также советую почитать статью «Выбираем процессор для игрового системного блока».

А на этом у меня все. До следующих встреч на страницах моего блога. Не забываем подписываться на новостную рассылку и делиться публикациями в социальных сетях!

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Видеопамять разбивается на две половины. Другая половина ( адреса ВАОООН — BBFFFH) отвечает за нечетные строки изображения. Сделано это, видимо, по техническим причинам. Во всяком случае, нам с Вами остается лишь смириться с такой организацией памяти. Внутри каждой из половин каждый из байтов отвечает за цвета четырех соседних точек. Например, биты В7 и В6 байта, находящегося по адресу В8000Н, определяют цвет левой верхней точки экрана. Биты В1 и ВО байта BBF3FH отвечают за цвет правой нижней точки. Заметьте, что в конце каждой половины видеопамяти опять остается несколько невидимых байтов.  [1]

Видеопамять для этих режимов устроена аналогично 256-цветным режимам SVGA — под каждый пиксел отводится целое количество байт памяти ( 2 байта для HiColor и 3 байта для TrueColor), и все они расположены подряд и сгруппированы в банки.  [2]

Поскольку видеопамять под пикселы отводится последовательно слева направо и сверху вниз, то одна строка соответствует 80 байтам адреса и каждым 8 последовательным пикселам, начинающимся с позиции, кратной 8, соответствует один байт. Тем самым адрес байта задается выражением 80 у ( х 3), а его номер внутри байта задается выражением х &7, где ( х, у) — координаты пиксела.  [3]

Поскольку видеопамять под пикселы отводится последовательно слева направо и сверху вниз, то одна строка соответствует 80 байтам адреса и каждым 8 последовательным пикселам, начинающимся с позиции, кратной 8, соответствует 1 байт. Тем самым адрес байта задается выражением 80 у ( х 3), а его номер внутри байта — выражением х &7, где ( х, у) — координаты пиксела.  [4]

Размер видеопамяти ограничивает максимальное доступное разрешение и количество цветов на экране.  [5]

Минимальный размер видеопамяти определяется количеством цветов и разрешающей способностью монитора. Так, для представления на мониторе 16 7 млн цветов ( цвет каждого пикселя задается 24-разрядным числом) с разрешающей способностью 640×480 пикселей необходимый объем видеопамяти равен 0 9 Мбайт, при разрешающей способности 800×600 пикселей — 1 4 Мбайт.  [7]

Необходимую емкость видеопамяти для работы с графикой можно приблизительно сосчитать, умножив количество байтов атрибута на количество пикселов, выводимых на экран. Например, в стандарте TrueColor при разрешающей способности монитора 1024 х 768 пикселов емкость видеопамяти должна быть не менее 2 5 Мбайт, а при разрешении 2048 х 1536 — не менее 9 5 Мбайт.  [8]

Сколько нужно оперативной видеопамяти для поддержки монохромного текстового экрана размером 25 х 80 строк.  [9]

Реальный размер используемой видеопамяти зависит от режима работы. Минимальное значение его ( при режиме 40 столбцов на 25 строк) равно 40x25x2 2000 байт. Максимальный из стандартных режимов размер для адаптера VGA в режиме 80×50 равен 8000 байт.  [10]

Видео ОЗУ или Видеопамять : быстродействующая оперативная память ЭВМ, являющаяся результатом развития динамических ОЗУ для графической подсистемы ЭВМ и ее мультимедийных приложений.  [11]

В видеобуфере ( видеопамяти ) для хранения информации о цвете пиксела отводится фиксированное количество битов памяти. Однако практически любой современный видеоадаптер способен отобразить значительно большее количество цветов, чем это определяется количеством битов, отводимых в видеобуфере для одного пиксела. Для использования этой возможности вводится понятие палитры. Палитра — это массив, в котором каждому возможному значению пиксела сопоставляется значение цвета, выводимое на экран.  [12]

Читайте так же:
Восстановление аккаунта в гугле

Для чего нужна видеопамять .  [13]

Видео ОЗУ или Видеопамять : быстродействующая оперативная память ЭВМ, являющаяся результатом развития динамических ОЗУ для графической подсистемы ЭВМ и ее мультимедийных приложений.  [14]

Скорость обмена с видеопамятью — довольно важный параметр, он влияет на удобство работы с компьютером и часто определяет круг задач, который может им выполняться. Поэтому для видеопамяти используют самые быстродействующие микросхемы. Кроме того, применяют специальные архитектурные решения, позволяющие облегчить разделение доступа к памяти со стороны процессора и видеоадаптера. Например, в случае двухпортовой памяти VRAM — Video RAM, к каждой ее ячейке одновременно могут получить доступ ( с записью или чтением) как процессор, так и сам адаптер. Все современные видеоадаптеры могут работать в двух основных режимах: текстовом ( символьном, алфавитно-цифровом) и графическом. В текстовом режиме видеопамять имеет начальный адрес В8000, а в графическом — АОООО.  [15]

Видеопамять. Сколько ее нужно и для чего (ликбез).

Для работы видеокарте требуется довольно много памяти: это пара буфе­ров экрана (во время отображения одного буфера в другом строится новый кадр), Z-буфер, a-буфер (может вписываться в видеопамять), и память для хранения текстур (да еще и во многих экземплярах для mip map). В режимах 8, 16 и 24 бит на пиксел также используется линейная органи­зация, но каждый байт (слово или три байта) отвечает уже за цвет одного пиксела. Многоплоскостная организация здесь уже была бы неэффективной. Вышеописанные варианты организации видеопамяти — и линейный, и мно­гоплоскостной — представляют собой отображение матрицы пикселов экрана на биты видеопамяти — Bit Mapping. Растровый формат хранения изображений, при котором биты так или иначе отображают пикселы, называется битовой кар­той (BitMap). С точки зрения плотности хранения графической информации этот формат не самый эффективный, но в видеопамяти растрового дисплея вследствие высокого темпа вывода информации при регенерации изображения иной формат неприемлем. Объем видеопамяти (в битах), требуемый для хранения образа экрана, оп­ределяется, как произведение количества пикселов в строке на количество строк и на количество бит на пиксел. Если физический объем видеопамяти превышает необходимый для отображения матрицы всего экрана, видеопамять можно разбить на страницы. Страница — это область видеопамяти, в которой умещается образ целого экрана. При многостраничной организации видеопамя­ти только одна из них может быть активной — отображаемой на экран.

Скорость, с которой информация поступает на экран, и количество информации, которое выходит из видеоадаптера и передается на экран — все это зависит от трех факторов:

— разрешение вашего монитора;

— количество цветов, из которых можно выбирать при создании изображения;

— частота, с которой происходит обновление экрана.

Разрешение определяется количеством пикселов на линии и количеством самих линий. Поэтому, на дисплее, например, с разрешением 1024х768, изображение формируется каждый раз при обновлении экрана из 786432 пикселов информации.

Обычно, частота обновления экрана имеет значение не менее 75Hz или циклов в секунду. Следствием мерцание экрана является зрительное напряжение и усталость глаз при длительном наблюдении за изображением. Для уменьшения усталости глаз и улучшения эргономичности изображения, значение частоты обновления экрана должно быть достаточно высоким, не менее 75 Hz.

Число допускающих воспроизведение цветов или глубина цвета это десятичный эквивалент двоичного значения количества битов на пиксел. Так, 8 бит на пиксел эквивалентно 256 цветам, 16 битный цвет, часто называемый просто high-color, отображает более 65000 цветов, а 24 битный цвет, также известный, как истинный или true color, может представить 16.7 миллионов цветов. 32 битный цвет, с целью избежать путаницы, обычно означает отображение истинного цвета с дополнительными 8 битами, которые используются для обеспечения 256 степеней прозрачности. Так, в 32 битном представлении каждый из 16.7 миллионов истинных цветов имеет дополнительные 256 степеней доступной прозрачности. Такие возможности представления цвета имеются только в системах высшего класса и графических рабочих станциях.

Читайте так же:
Восстановление удаленной переписки вайбер

Так как компьютер все больше становится средсвом визуализации, с более лучшей графикой, а графический интерфейс пользователя становится стандартом, пользователи хотят видеть больше информации на своих мониторах. Мониторы с диагональю 17 дюймов становятся стандартным оборудованием и разрешение 1024х768 пикселов адекватно заполняет экран с таким размером. Некоторые пользователи используют разрешение 1280х1024 пикселов на 17 дюймовых мониторах и более.

В обычной графической подсистеме для обеспечения разрешения 1024×768 требуется 1 Мегабайт памяти. Несмотря на то, что только три четверти этого объема памяти необходимо в действительности, графическая подсистема обычно хранит информацию о курсоре и ярлыках в буферной памяти дисплея (off-screen memory) для быстрого доступа. Пропускная способность памяти определяется соотношением того, как много мегабайт данных передаются в память и из нее за секунду времени. Типичное разрешение 1024х768, при 8 битной глубине представления цвета и частоте обновления экрана 75 Hz, требует пропускной способности памяти 1118 мегабайт в секунду. Добавление функций обработки 3D графики требует увеличения размера доступной памяти на борту видеоадаптера. Дополнительная память, сверх необходимой для создания изображения на экране, используется для z-буфера и хранения текстур.

Z-буферизация — изначально эта технология применялась в системах автоматизирован­ного проектирования. В двумерном мире объекты не могут располагаться впереди или позади друг друга, поэтому нет проблем с перекрытием. Но в трехмерном мире один объект может находиться впереди другого. Обычно световые лучи не проникают через непрозрачные объекты, поэтому мы видим все, что находится впереди, и не видим того, что позади. Когда два объекта перекрываются, нужно выяснить, какой из них находится впереди, чтобы знать, какие пиксели объекта нужно показать на дисплее. Область, в которой пересекаются две фигуры, можно описать, указав для каждого пиксела фигур величину расстояния от него до условного заднего плана. Если дополнить обычную видеопамять картой этих расстояний для каждого пикселя, то будет всегда известно, нужно ли закрашивать конкретный пиксель: если значение расстояния (или значение Z) у пикселя меньше, значит, он позади и его не нужно закрашивать.

Эту идею можно реализовать аппаратно. Решение, состоит в создании параллельно с памятью дисплея другого массива памяти, называемого Z-буфером. Каждый раз при записи пикселя вычисляется его значение Z. При этом записываются только пиксели с большими значениями Z и обновляются расстояния в Z-буфере. Все остальные пикселы игнорируются. Таким образом, в каждой ячейке Z-буфера хранится расстояние по оси Z (вглубь экрана) для рисуемого пиксела, поэтому легко проверить, затенен ли новый записываемый пиксель или нет. Z-буфер требует дополнительной памяти, и, чем большая точность нужна для значений Z, тем больше памяти нужно для запоминания значений Z. Если используется разрешающая способность 640х400 и значения Z в виде 16-разрядных (двухбайтовых) чисел, то нужно иметь 0,5 мегабайта памяти только для Z-буфера. С помощью Z-буфера можно легко решить, какие объекты расположены на переднем плане, но при этом понадобится вдвое больший объем видеопамяти. Почти все современные 3D-ускорители имеют 24-х или 32-битную Z-буферизацию, что в значительной мере повышает разрешающую способность и, как следствие, качество рендеринга.

Читайте так же:
Гальваническая развязка для видеонаблюдения

Текстуры высокого разрешения занимают ог­ромное место в памяти. Например, тек­стура размером 1024х1024 пиксела при глубине цветности 16 бит достига­ет объема 2 Мбайт. Учитывая широкое распространение игр с глубиной цвет­ности 32 бит (текстура 2048х2048, 32 бит, занимает 16 Мбайт), становится понятным, что никакой видеопамяти, при сложности сцены хотя бы в 10 000 полигонов, не хватит.

Закрашивание поверхностей производится сразу, как только получен набор двумерных многоугольников. На поверхность каждого из них накладывается теневая карта текстуры. Схемотехника быстро развивалась и сегодня обычно обес­печивается разрешение 1600х1200 точек при 32-битном цвете на частоте 75-85 Гц. При 24-битном кодировании цвета от двойного слова (32 бит), выделяемого на пиксел для упрощения адреса­ции и ускорения обмена, как раз остается 8 бит. Эти биты используются для хранения 8-битного коэффициента прозрачности для каждого пиксела, который используется для модификации цвета пиксела видеопамяти (такой формат видеопамяти на­зывают RGBA).

В общем случае существуют два значения цвета — первый для того образа, который «ближе», и второй — для того, что «дальше» (по Z-параметру). Результирующий цвет определяется обо­ими значениями и свойством «прозрачности» ближнего. Для получения нового значения цвета обычно используют так называемый альфа-блондина (Alpha-blending). Мерой прозрачности объекта является коэффициент а (0 < а < 1), еди­ница соответствует полной непрозрачности. Результирующий цвет пиксела вы­числяется по соответствующей формуле, причем за этой формулой сто­ит в три раза больше операций, поскольку цвет определяется тремя значениями базисных цветов (R, G и В). Для реализации дан­ного метода требуется и свой альфа-буфер с количеством ячеек, по меньшей мере, равным числу пикселов на экране.

В архитектуре процессоров Skylake для встроенной графики была реализована новая (128 Мбайт и 512-битной шиной), полностью когерентная структура встроенной DRAM (eDRAM), или Memory Side Cache, способная кэшировать любые данные, включая варианты «некэшируемой памяти», без необходимости очистки для поддержания когерентности, и доступной для использования устройствами ввода-вывода и формирования выходного видеосигнала. Помимо этого графическая подсистема для достижения оптимальной производительности может выбрать режим кэширования определённых данных только в eDRAM без использования кэш-памяти L3. В отличие от предыдущей архитектуры, где примерно четверть кэш-памяти L3 (1) использовалась для доступа к eDRAM, и при этом eDRAM не имела возможности прямого взаимодействия с остальной системой (на слайде ниже, в верхней части), в архитектуре Skylake контроллер eDRAM переместился в модуль системного агента, освободив таким образом порядка 512 Кбайт ёмкости кэша L3 (2) и одновременно с этим облегчив доступ другим компонентам ядра к данным в eDRAM. Отныне Memory Side Cache может взаимодействовать с основной системной памятью напрямую, обеспечивая таким образом обновление экрана без необходимости вывода остальных компонентов процессора из ждущего режима. А процессоры Kaby Lake будут иметь eDRAM 256 Мбайт.

Видеокарта: параметры и компоненты

Видеокарта – компонент архитектуры современного ПК, отвечает за преобразование графической информации в видеосигнал для монитора. Видеокарта представляет собой плату расширения, которая устанавливается в специальный слот (PCI-Express) материнской платы. Также видеокарта может быть встроенной, то есть, входить в состав северного моста чипсета материнской платы или быть интегрированной в центральный процессор.

Компоненты видеокарты

Компоненты видеокарты

Графический процессор, GPU

Является основой видеокарты, отвечает за вычислительные функции, связанные с обработкой трёхмерной графики, тем самым высвобождает ресурсы центрального процессора. Именно от графического процессора зависит производительность видеокарты.

Читайте так же:
Если забыл пароль на планшете что делать

Видеоконтроллер

Отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Современные видеокарты имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Видеопамять

Служит кадровым буфером, в который помещаются изображения, генерируемые графическим процессором перед последующим выводом на экран монитора, а также для хранения промежуточных данных связанных с 3D-вычислениями. Видеокарты комплектуются памятью типа GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры могут использовать в своей работе часть общей системной памяти компьютера.

Цифро-аналоговый преобразователь, RAMDAC

RAMDAC необходим для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Большинство цифро-аналоговых преобразователей имеют разрядность 8 бит на канал, что даёт 256 уровней яркости на каждый основной цвет — 16,7 млн. цветов.

Видео-BIOS

Постоянное запоминающее устройство, в которое записаны: экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. Видео-BIOS не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор. Информация, которая хранится в видео-BIOS применяется для инициализации и работы видеокарты до загрузки основной операционной системы, а также содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы.

Система охлаждения

Предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.

Параметры видеокарты

Частота графического процессора (МГц) — тактовая частота ядра, во многом определяет производительность видеосистемы.

Тип видеопамяти (GDDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5) — определяет частоту, разрядность шины памяти видеокарты.

Объём видеопамяти (Мб) — чем больше объём, тем большее число кадров способен сформировать графический процессор за короткий промежуток времени.

Частота видеопамяти (МГц) — чем выше частота работы видеопамяти, тем выше общая производительность видеокарты.

Ширина шины видеопамяти — указывает на количество бит (64, 128, 256) информации, передаваемой за такт.

Интерфейс — разъем, для установки видеокарты, на материнской плате (PCI-Express).

Количество поддерживаемых мониторов — одновременное подключение нескольких устройств.

Максимальное разрешение — количество точек, по горизонтали и по вертикали, при построении изображения графическим процессором видеокарты.

Число универсальных процессоров — шейдерные конвейеры, отвечающие за расчет цветов и геометрических структур.

Число текстурных блоков — выполняют выборку и фильтрацию текстур, а также наложение текстур на поверхности геометрических объектов.

Число блоков растеризации — отвечает за финальный этап обработки изображения (сглаживание, фильтрация), а также за запись обработанного изображения в буфер видеокарты.

Версия шейдеров — чем выше версия шейдеров, тем больше у видеокарты возможностей по созданию специальных эффектов.

Поддержка:

  • DirectX — чем старше версия, тем больше набор функций и шире возможности специальных эффектов;
  • OpenGL — данный параметр важен только для специализированного программного обеспечения.

Разъемы видеокарты:

  • D-Sub — 15-контактный, аналоговый, разъем VGA;
  • DVI-I — цифровой разъем с поддержкой аналоговых сигналов, позволяющий подключить монитор через переходник на разъем D-Sub;
  • DVI-D — цифровой разъем в «чистом» виде — не поддерживает аналоговые сигналы;
  • HDMI — разъем для передачи цифрового сигнала высокой четкости (HD);
  • Display Port — используется для передачи видео и аудио в цифровом виде.

Разъёмы видеокарты

Видеодрайвер

Специальное программное обеспечение, поставляемое производителем видеокарты и загружаемое в процессе запуска операционной системы. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector