Karttaki gölgelendirici işlemci sayısı. Yetkili ekran kartı seçimi
Bankacılık işlemlerinin muhasebesinin otomasyonu ve "1C Muhasebe" programında uygulanması
Şirketin tüm faaliyetleri iş süreçlerine bölünebilirse, süreçler daha küçük bileşenlere ayrılabilir. İş süreçleri oluşturma metodolojisinde buna ayrıştırma denir ...
Dahili ve çevresel PC'ler
Model Vision Studium programını kullanarak ayrı bir popülasyon modelinin incelenmesi
MVS'deki bir açıklamanın ana "yapı taşı" bir bloktur. Blok, sürekli zamanda diğer nesnelerden bağımsız ve paralel olarak çalışan bazı aktif nesnelerdir. Bir blok yönlendirilmiş bir bloktur ...
Eğitim sürecinde LMS Moodle'ı kullanma
Herhangi bir kurs için merkezi bir alan gereklidir. Bloklu sol ve sağ sütun olmayabilir. Ancak Moodle Öğrenme Yönetim Sistemini oluşturan çeşitli bloklar işlevselliği artırıyor...
Moodle uzaktan eğitim sisteminde öğretmen fırsatlarının incelenmesi
Kursunuzda yeni kaynaklar, öğeler, bloklar eklemek veya mevcut olanları düzenlemek için kontrol bloğunda bulunan Düzenle düğmesini tıklayın. Kurs penceresinin düzenleme modunda genel görünümü Şekil 2.5'te gösterilmiştir: Şekil 2 ...
Yazılım geliştirmede simülasyon
UML sözlüğü üç tür yapı taşı içerir: varlıklar; ilişki; çizelgeler. Varlıklar, modelin ana unsurları olan soyutlamalardır...
Modelleme kütüphanesi çalışması
Operatörler - bloklar modelin mantığını oluşturur. GPSS / PC'de her biri belirli bir işleve sahip yaklaşık 50 farklı blok türü vardır. Bu blokların her birinin karşılık gelen bir çevirmen alt programı vardır ...
CSS3'ün temel özellikleri
Metni, yine CSS3 teknolojileri temelinde yapılan çeşitli konuşma bloklarını kullanarak özgün bir şekilde tasarlayabilirsiniz. (Şekil 5.) Şekil 5 ...
CSS3'ün temel özellikleri
Elemanın yarı saydamlığının etkisi arka plan görüntüsünde açıkça görülmekte ve farklı şekillerde yaygınlaşmaktadır. işletim sistemleriçünkü şık ve güzel görünüyor...
Eğitim Metin belgesi STP 01-01 uyarınca
Genişletme birimleri (kartlar) veya kartlar (Kartlar), bazen adlandırıldığı gibi, IBM PC'ye bağlı aygıtlara hizmet vermek için kullanılabilir. Bağlanmak için kullanılabilirler ek cihazlar(ekran bağdaştırıcıları, disk denetleyicisi vb.) ...
Ekran kartının kırılması ve onarımı
Bu bloklar, belirtilen tüm türlerdeki gölgelendirici işlemcilerle birlikte çalışır, bir sahne oluşturmak için gereken doku verilerini seçmek ve filtrelemek için kullanılırlar ...
Elektronik endüstrisinin otomatik kurumsal yönetim sistemi için üretim süreci kayıt programı
Belirli bir üretim için belirli bir MES sisteminin yapılabileceği 11 tip blok vardır ...
Tazminatları hesaplamak için bir yazılım kompleksinin geliştirilmesi elden geçirmek
En düşük ayrıntı düzeyinde, Oracle veritabanı verileri veri bloklarında depolanır. Bir veri bloğu, belirli sayıda fiziksel disk alanına karşılık gelir ...
Simatic Step-7'de donanım ve yazılım güvenlik sistemlerinin geliştirilmesi ve taşıma platformlarının yönetimi
Sistem blokları, işletim sisteminin bileşenleridir. Koku, programlar (sistem işlevleri, SFC) veya veriler (verilerin sistem blokları, SDB) tarafından zararlı olabilir. Sistem blokları, önemli sistem işlevlerine erişim sağlar ...
Bilgisayar cihazları
Genişletme birimleri (kartlar) veya kartlar (Kartlar), bazen adlandırıldığı gibi, IBM PC'ye bağlı aygıtlara hizmet vermek için kullanılabilir. Ek aygıtları (ekran bağdaştırıcıları, disk denetleyicisi vb.) bağlamak için kullanılabilirler ...
Modern grafik işlemcileri, sayısı ve özellikleri oyunun konforunu etkileyen son oluşturma hızını belirleyen birçok işlevsel blok içerir. Farklı video çiplerindeki bu blokların karşılaştırmalı sayısıyla, bir veya diğer GPU'nun ne kadar hızlı olduğunu kabaca tahmin edebilirsiniz. Video çiplerinin birçok özelliği vardır, bu bölümde bunlardan sadece en önemlilerini ele alacağız.
Video çipi saat frekansı
Bir GPU'nun çalışma frekansı genellikle megahertz, yani saniyede milyonlarca saat döngüsü olarak ölçülür. Bu özellik, video çipinin performansını doğrudan etkiler - ne kadar yüksekse, GPU birim zaman başına o kadar fazla iş yapabilir, daha fazla köşe ve piksel işleyebilir. Gerçek hayattan bir örnek: Radeon HD 6670'e takılan video çipinin frekansı 840 MHz'dir ve Radeon HD 6570'deki aynı çip 650 MHz'de çalışır. Buna göre, tüm ana performans özellikleri farklı olacaktır. Ancak performansı yalnızca çipin çalışma frekansı belirlemez, hızı da grafik mimarisinin kendisinden güçlü bir şekilde etkilenir: cihaz ve yürütme birimlerinin sayısı, özellikleri vb.
Bazı durumlarda, ayrı GPU bloklarının saat hızı, çipin geri kalanının saat hızından farklıdır. Yani, GPU'nun farklı bölümleri farklı frekanslarda çalışır ve bu, verimliliği artırmak için yapılır, çünkü bazı birimler daha yüksek frekanslarda çalışabilirken diğerleri çalışmayabilir. Çoğu NVIDIA GeForce grafik kartı bu tür GPU'larla donatılmıştır. Son örneklerden, çoğu 772 MHz frekansında çalışan GTX 580 modelinde bir video çipi vereceğiz ve çipin evrensel bilgi işlem birimlerinin iki katı frekans - 1544 MHz.
Dolum oranı (doldurma oranı)
Dolum oranı, video çipinin pikselleri ne kadar hızlı işleyebildiğini gösterir. İki tür doldurma hızı vardır: piksel doldurma hızı ve doku hızı. Piksel doldurma hızı, piksellerin ekrana çizilme hızını gösterir ve çalışma frekansına ve ROP'lerin sayısına (rasterleştirme ve karıştırma işlemleri blokları) bağlıdır ve doku, frekansına bağlı olan doku verilerini alma hızıdır. işlem ve doku birimlerinin sayısı.
Örneğin, en yüksek piksel doldurma hızı GeForce GTX 560 Ti, 822 (yonga frekansı) × 32 (ROP birimleri) = saniyede 26304 megapiksel ve dokulu - 822 × 64 (doku birimleri) = 52608 megateksel / s. Basitleştirilmiş bir şekilde, durum şu şekildedir - ilk sayı ne kadar büyükse, video kartı bitmiş pikselleri o kadar hızlı işleyebilir ve ikincisi ne kadar büyükse, doku verileri o kadar hızlı örneklenir.
Son zamanlarda "saf" doluluk oranının önemi, hesaplamaların hızına yol açarak gözle görülür şekilde azalmasına rağmen, bu parametreler özellikle basit geometriye ve nispeten basit piksel ve köşe hesaplamalarına sahip oyunlar için hala çok önemlidir. Bu nedenle, modern oyunlar için her iki parametre de önemli olmaya devam ediyor, ancak dengelenmeleri gerekiyor. Bu nedenle, modern video çiplerindeki ROP birimlerinin sayısı genellikle doku birimlerinin sayısından daha azdır.
Hesaplamalı (gölgelendirici) birimlerin veya işlemcilerin sayısı
Belki de şimdi bu bloklar video çipinin ana parçalarıdır. Gölgelendiriciler olarak bilinen özel programlar çalıştırırlar. Ayrıca, daha önceki piksel gölgelendiriciler piksel gölgelendirici blokları ve köşe blokları - köşe blokları yürütürse, o zaman bir süredir grafik mimarileri birleştirildi ve bu evrensel hesaplama birimleri çeşitli hesaplamalarla ilgilenmeye başladı: köşe, piksel, geometrik ve hatta evrensel hesaplamalar.
İlk kez, bir video çipinde birleşik bir mimari uygulandı oyun konsolu Microsoft Xbox 360, bu GPU ATI tarafından geliştirildi (daha sonra AMD tarafından satın alındı). Ve kişisel bilgisayarlar için video çiplerinde, NVIDIA GeForce 8800 kartında birleştirilmiş gölgelendirici birimleri ortaya çıktı.Ve o zamandan beri, tüm yeni video çipleri, farklı gölgelendirici programları (tepe noktası, piksel, geometrik, vb.) ve ilgili birleşik işlemciler herhangi bir programı çalıştırabilir.
Hesaplama birimlerinin sayısı ve sıklıklarına göre, farklı video kartlarının matematiksel performansı karşılaştırılabilir. Çoğu oyun artık piksel gölgelendiricilerin performansıyla sınırlıdır, bu nedenle bu birimlerin sayısı çok önemlidir. Örneğin, bir video kartı modeli, bileşiminde 384 hesaplama işlemcisine sahip bir GPU'ya dayanıyorsa ve aynı hattan bir başkası 192 hesaplama birimine sahip bir GPU'ya sahipse, ikincisi eşit sıklıkta herhangi bir gölgelendirici türünü işleyecektir. iki kat daha yavaş ve genel olarak aynı daha üretken olacaktır.
Yalnızca bilgi işlem birimlerinin sayısına dayanarak performans hakkında kesin sonuçlar çıkarmak mümkün olmasa da, farklı nesillerin ve yonga üreticilerinin birimlerinin saat frekansını ve farklı mimarisini hesaba katmak zorunludur. Yalnızca bu rakamlar, yalnızca bir üreticinin aynı satırındaki yongaları karşılaştırmak için kullanılabilir: AMD veya NVIDIA. Diğer durumlarda, ilginizi çeken oyunlarda veya uygulamalarda performans testlerine dikkat etmeniz gerekir.
Doku eşleme birimleri (TMU)
Bu GPU birimleri, sahne yapımı ve genel amaçlı bilgi işlem için gerekli doku ve diğer verileri seçmek ve filtrelemek için hesaplama işlemcileriyle birlikte çalışır. Video çipindeki doku birimlerinin sayısı doku performansını, yani dokulardan doku alma hızını belirler.
Son zamanlarda matematiksel hesaplamalara daha fazla ağırlık verilmesine ve bazı dokuların prosedürel olanlarla değiştirilmesine rağmen, ana dokulara ek olarak normal ve deplasman haritalarından da seçimler yapılması gerektiğinden TMU'lar üzerindeki yük hala oldukça yüksektir. , ekran dışı oluşturma hedef arabelleklerinin yanı sıra.
Tekstüre birimlerinin performansı da dahil olmak üzere birçok oyunun vurgusunu dikkate alarak, TMU'ların sayısı ve buna karşılık gelen yüksek doku performansının da video çipleri için en önemli parametrelerden biri olduğunu söyleyebiliriz. Bu parametre, ek doku seçimleri gerektiren anizotropik filtrelemenin yanı sıra yumuşak gölgeler için karmaşık algoritmalar ve Screen Space Ambient Occlusion gibi yeni moda algoritmalar kullanıldığında görüntünün oluşturma hızı üzerinde özel bir etkiye sahiptir.
Rasterleştirme İşlemleri Blokları (ROP'lar)
Rasterleştirme birimleri, video kartı tarafından hesaplanan piksellerin arabelleklere kaydedilmesi ve bunların karıştırılması (harmanlanması) işlemlerini gerçekleştirir. Yukarıda belirttiğimiz gibi, ROP birimlerinin performansı doluluk oranını etkiler ve bu, tüm zamanların video kartlarının ana özelliklerinden biridir. Ve son zamanlarda değeri de biraz azalmış olsa da, uygulama performansının hıza ve ROP sayısına bağlı olduğu durumlar hala vardır. Bunun nedeni genellikle işlem sonrası filtrelerin aktif kullanımı ve yüksek oyun ayarlarında etkinleştirilmiş kenar yumuşatmadır.
Modern video çiplerinin yalnızca farklı blokların sayısı ve bunların frekansı ile değerlendirilemeyeceğini bir kez daha unutmayın. Her GPU serisi, yürütme birimlerinin eskilerinden çok farklı olduğu ve farklı birimlerin sayısının oranının farklı olabileceği yeni bir mimari kullanır. Örneğin, bazı çözümlerdeki AMD ROP birimleri, NVIDIA birimlerinden saat başına daha fazla iş yapabilir ve bunun tersi de geçerlidir. Aynısı TMU doku birimlerinin yetenekleri için de geçerlidir - bunlar farklıdır farklı nesiller GPU farklı üreticiler ve karşılaştırma yaparken bu dikkate alınmalıdır.
Geometrik Bloklar
Yakın zamana kadar, geometri işleme birimlerinin sayısı özellikle önemli değildi. Oyunlardaki geometri oldukça basit olduğundan ve performansın ana odağı matematiksel hesaplamalar olduğundan, çoğu görev için bir GPU bloğu yeterliydi. Geometrinin paralel işlenmesinin önemi ve karşılık gelen blokların sayısı, DirectX 11'de geometri mozaikleme desteğinin ortaya çıkmasıyla çarpıcı biçimde arttı. NVIDIA, GF1xx yongalarında birkaç karşılık gelen blok göründüğünde, geometrik veri işlemeyi paralelleştiren ilk kişi oldu. Ardından, AMD tarafından benzer bir çözüm yayınlandı (yalnızca Cayman çiplerine dayanan Radeon HD 6700 serisinin en iyi çözümlerinde).
Bu malzeme çerçevesinde ayrıntılara girmeyeceğiz, bunlar sitemizin DirectX 11 uyumlu grafik işlemcilere ayrılmış temel malzemelerinde okunabilir. Bu durumda bizim için önemli olan Metro 2033, HAWX 2 ve Crysis 2 (en son yamalarla) gibi mozaikleme kullanan en yeni oyunlarda geometri işleme birimlerinin sayısının genel performansı büyük ölçüde etkilemesidir. Modern bir oyun video kartı seçerken, geometrik performansa dikkat etmek çok önemlidir.
Video belleği boyutu
Video yongaları gerekli verileri depolamak için kendi belleklerini kullanır: dokular, tepe noktaları, arabellek verileri vb. Ne kadar çok varsa o kadar iyi gibi görünüyor. Ancak her şey o kadar basit değil, video kartının gücünü video belleği miktarına göre tahmin etmek en yaygın hatadır! Deneyimsiz kullanıcılar genellikle video belleğinin değerini abartır, yine de farklı video kartı modellerini karşılaştırmak için kullanmaya devam eder. Anlaşılabilir - bu parametre, hazır sistemlerin özellikleri listelerinde ilklerden biri olarak belirtilir ve video kartlarının kutularına yazılır. büyük baskı... Bu nedenle, deneyimsiz bir alıcıya, bellek iki kat daha büyük olduğu için, böyle bir çözümün hızının iki kat daha yüksek olması gerektiği anlaşılıyor. Gerçek, bu efsaneden farklıdır, çünkü hafıza farklı tür ve özelliklere sahip olabilir ve verimlilik artışı sadece belirli bir miktara kadar büyür ve ona ulaştıktan sonra basitçe durur.
Yani, her oyunda ve belirli ayarlarda ve oyun sahnelerinde, tüm veriler için yeterli olan belirli bir miktarda video belleği vardır. Ve oraya 4 GB video belleği koysanız bile, oluşturmayı hızlandırmak için hiçbir nedeni olmayacak, hız, yukarıda tartışılan yürütme birimleri tarafından sınırlandırılacak ve yeterli bellek olacaktır. Bu nedenle, çoğu durumda, 1,5 GB video belleğine sahip bir video kartı, 3 GB'lik bir kartla aynı hızda çalışır (diğer her şey eşittir).
Daha fazla belleğin performansta gözle görülür bir artışa yol açtığı durumlar vardır - bunlar özellikle ultra yüksek çözünürlüklerde ve maksimum kalite ayarlarında çok zorlu oyunlardır. Ancak bu tür durumlar her zaman gerçekleşmez ve performansın belirli bir miktarın üzerine çıkmayacağını unutmadan, bellek miktarı dikkate alınmalıdır. Bellek yongaları, bellek veriyolunun genişliği ve çalışma frekansı gibi daha önemli parametrelere de sahiptir. Bu konu o kadar kapsamlı ki, materyalimizin altıncı bölümünde video belleği seçimi üzerinde daha ayrıntılı olarak duracağız.
Bellek veriyolu genişliği
Bellek veriyolu genişliği, bellek bant genişliğini (bellek bant genişliği) etkileyen en önemli özelliktir. Daha geniş bir genişlik, çoğu durumda performans üzerinde olumlu bir etkiye sahip olan, video belleğinden GPU'ya ve birim zaman başına daha fazla bilginin aktarılmasına izin verir. Teorik olarak, 256 bit veri yolu, 128 bit veriyoluna göre saat başına iki kat daha fazla veri aktarabilir. Uygulamada, oluşturma hızındaki fark, iki katına ulaşmasa da, video belleği bant genişliğine vurgu yaparak birçok durumda buna çok yakındır.
Modern oyun grafik kartları farklı veri yolu genişlikleri kullanın: fiyat aralığına ve yayın süresine bağlı olarak 64 ila 384 bit (önceden 512 bit veriyoluna sahip yongalar vardı) belirli model GPU'su. Düşük seviyeli en ucuz video kartları için, 64 ve daha az sıklıkla 128 bit, orta seviye için 128 ila 256 bit kullanılır, ancak üst fiyat aralığındaki video kartları 256 ila 384 bit genişliğinde veri yolları kullanır. Veri yolu genişliği artık yalnızca fiziksel kısıtlamalar nedeniyle büyüyemez - GPU kalıbının boyutu 512 bitlik bir veri yolundan fazlasını yerleştirmek için yeterli değildir ve bu çok pahalıdır. Bu nedenle, bellek bant genişliği artık yeni bellek türleri kullanılarak artırılmaktadır (aşağıya bakın).
Video bellek frekansı
Bellek bant genişliğini etkileyen diğer bir parametre de saat frekansıdır. Ve bellek bant genişliğindeki bir artış, genellikle 3D uygulamalarda bir video kartının performansını doğrudan etkiler. Modern video kartlarındaki bellek veri yolu frekansı 533 (1066, iki katına) MHz ila 1375 (5500, dört katına) MHz arasında değişir, yani beş kattan fazla farklılık gösterebilir! Ve bellek bant genişliği hem bellek frekansına hem de veri yolunun genişliğine bağlı olduğundan, 800 (3200) MHz'de çalışan 256 bit veri yoluna sahip bellek, 1000 (4000) MHz'de çalışan belleğe kıyasla daha yüksek bir bant genişliğine sahip olacaktır. 128 bit veri yolu.
Birçoğu yalnızca 128-bit veya hatta 64-bit arayüzlerle donatılmış, oldukça olumsuz bir etkiye sahip olan nispeten ucuz video kartları satın alırken, bellek veriyolu genişliğinin parametrelerine, tipine ve çalışma sıklığına özellikle dikkat edilmelidir. performansları üzerine. Genel olarak, bir oyun bilgisayarı için 64-bit video bellek veri yolu kullanan bir video kartı satın almanızı kesinlikle önermiyoruz. Minimum 128- veya 192-bit veri yolu ile en azından ortalama bir seviyenin tercih edilmesi tavsiye edilir.
Bellek türleri
Modern video kartlarına birkaç farklı bellek türü yüklenmiştir. Tek aktarım hızına sahip eski SDR bellek hiçbir yerde bulunmaz, ancak modern DDR ve GDDR bellek türleri önemli ölçüde farklı özelliklere sahiptir. Farklı DDR ve GDDR türleri, birim zaman başına aynı saat frekansında iki veya dört kat daha fazla veri aktarmanıza olanak tanır ve bu nedenle çalışma frekansı genellikle 2 veya 4 ile çarpılarak iki veya dört kat ile gösterilir. frekans DDR bellek 1400 MHz için belirtilir, daha sonra bu bellek 700 MHz fiziksel frekansta çalışır, ancak sözde "etkili" frekansı, yani aynı sağlamak için SDR belleğinin çalışması gereken frekansı gösterir. Bant genişliği. Aynısı GDDR5'te de var, ancak burada frekans dört katına bile çıkıyor.
Yeni bellek türlerinin ana avantajı, yüksek saat hızlarında çalışma ve buna bağlı olarak önceki teknolojilere kıyasla bant genişliğini artırma yeteneğidir. Bu, video kartları için çok önemli olmayan artan gecikme nedeniyle elde edilir. DDR2 belleği kullanan ilk anakart NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra idi. O zamandan beri, grafik bellek teknolojileri önemli ölçüde ilerlemiş, DDR2 özelliklerine yakın olan GDDR3 standardı, özellikle video kartları için bazı değişikliklerle geliştirilmiştir.
GDDR3, DDR2 ile aynı teknolojilere sahip, ancak daha yüksek saat frekanslarında çalışan mikro devreler oluşturmayı mümkün kılan gelişmiş tüketim ve ısı dağılımı özelliklerine sahip, video kartları için özel olarak tasarlanmış bir bellektir. Standardın ATI tarafından geliştirilmiş olmasına rağmen, NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra'nın ikinci modifikasyonu, onu kullanan ilk video kartıydı ve bir sonraki GeForce 6800 Ultra idi.
GDDR4, GDDR3'ten iki kata kadar daha hızlı olan "grafik" belleğinin daha da geliştirilmiş halidir. Kullanıcılar için önemli olan GDDR4 ve GDDR3 arasındaki temel farklar, bir kez daha artan çalışma frekansları ve azaltılmış güç tüketimidir. Teknik olarak, GDDR4 belleği GDDR3 belleğinden çok farklı değildir, aynı fikirlerin daha da geliştirilmiş halidir. GDDR4 yongalı ilk ekran kartları ATI Radeon X1950 XTX iken, NVIDIA bu tür belleğe dayalı ürünler piyasaya sürmedi. Yeni bellek yongalarının GDDR3'e göre avantajları, modüllerin güç tüketiminin yaklaşık üçte bir oranında daha düşük olabilmesidir. Bu, GDDR4 için daha düşük bir voltaj derecesi pahasına elde edilir.
Ancak GDDR4, AMD çözümlerinde bile yaygın olarak kullanılmamaktadır. RV7x0 GPU ailesinden başlayarak, video kartı bellek denetleyicileri, 176 GB'a kadar bant genişliği sağlayan 5,5 GHz ve daha yüksek bir etkin dörtlü frekansta (teorik olarak 7 GHz'e kadar olası frekanslarda) çalışan yeni bir GDDR5 bellek türünü destekler. / s 256 bit arabirim kullanıyor. GDDR3 / GDDR4 bellek, bellek bant genişliğini artırmak için 512 bitlik bir veri yolu kullanmak zorundayken, GDDR5'e geçiş, daha küçük kalıp boyutları ve daha düşük güç tüketimi ile performansı iki katına çıkarmayı mümkün kıldı.
En modern video belleği türleri GDDR3 ve GDDR5'tir, bazı detaylarda DDR'den farklıdır ve ayrıca çift / dörtlü veri aktarımı ile çalışır. Bu bellek türleri, çalışma frekansını artırmak için bazı özel teknolojiler kullanır. Bu nedenle, GDDR2 belleği genellikle DDR, GDDR3'ten daha yüksek frekanslarda çalışır - daha da yüksekte ve GDDR5 şu anda maksimum frekansı ve bant genişliğini sağlar. Ancak ucuz modeller hala çok daha düşük frekanslı “grafik olmayan” DDR3 bellekle donatılmıştır, bu nedenle bir video kartını dikkatli seçmeniz gerekir.
Video kartının temel bileşenleri:
- çıktılar;
- arayüzler;
- soğutma sistemi;
- grafik işlemcisi;
- video belleği.
Grafik teknolojileri:
- sözlük;
- GPU mimarisi: işlevler
köşe / piksel birimleri, gölgelendiriciler, doluluk oranı, doku / raster birimleri, boru hatları; - GPU mimarisi: teknoloji
teknik süreç, GPU frekansı, yerel video belleği (boyut, veri yolu, tür, frekans), birkaç video kartıyla çözümler; - görsel işlevler
DirectX, yüksek dinamik aralık (HDR), tam ekran kenar yumuşatma, doku filtreleme, yüksek çözünürlüklü dokular.
Temel grafik terimleri sözlüğü
Yenileme hızı
Tıpkı bir sinemada veya TV'de olduğu gibi, bilgisayarınız bir dizi kare görüntüleyerek bir monitörde hareketi simüle eder. Monitörün yenileme hızı, görüntünün saniyede kaç kez ekranda yenileneceğini gösterir. Örneğin 75 Hz, saniyede 75 güncellemeye karşılık gelir.
Bilgisayar, kareleri monitörün görüntüleyebileceğinden daha hızlı işlerse, oyunlarda sorunlar ortaya çıkabilir. Örneğin, bilgisayar saniyede 100 kare oluşturuyorsa ve monitör yenileme hızı 75 Hz ise, bindirmeler nedeniyle monitör yenileme süresi boyunca resmin yalnızca bir kısmını görüntüleyebilir. Sonuç olarak, görsel artefaktlar ortaya çıkar.
Çözüm olarak V-Sync'i (dikey senkronizasyon) etkinleştirebilirsiniz. Bilgisayar tarafından yayılan çerçeve sayısını monitörün yenileme hızıyla sınırlayarak yapaylık oluşmasını engeller. V-Sync'i etkinleştirirseniz, oyunda oluşturulan kare sayısı hiçbir zaman yenileme hızını aşamaz. Yani 75 Hz'de bilgisayar saniyede 75 kareden fazla çıktı vermeyecektir.
piksel
"Piksel" kelimesi " resim tur el ement "bir görüntü öğesidir. Ekranda belirli bir renkte parlayabilen küçük bir noktadır (çoğu durumda bir renk tonu, üç temel rengin birleşiminden elde edilir: kırmızı, yeşil ve mavi). Ekran çözünürlüğü 1024 × 768 ise, 1024 piksel genişliğinde ve 768 piksel yüksekliğinde bir matris görebilirsiniz. Pikseller birlikte görüntüyü oluşturur. Ekrandaki resim, ekran tipine ve video kartının çıktısı tarafından üretilen verilere bağlı olarak saniyede 60 ila 120 kez güncellenir. CRT monitörler ekranı satır satır güncellerken düz panel LCD monitörler her pikseli ayrı ayrı güncelleyebilir.
tepe noktası
3B sahnedeki tüm nesneler köşelerden oluşur. Köşe, X, Y ve Z koordinatlarına sahip üç boyutlu uzayda bir noktadır. Birkaç köşe bir çokgen halinde gruplandırılabilir: çoğu zaman bir üçgendir, ancak daha karmaşık şekiller de mümkündür. Daha sonra poligona, nesnenin gerçekçi görünmesini sağlayan bir doku uygulanır. Yukarıdaki şekilde gösterilen 3B küpün sekiz köşesi vardır. Daha karmaşık nesneler, aslında çok sayıda köşeden oluşan kavisli yüzeylere sahiptir.
Doku
Bir doku, yüzeyini simüle etmek için bir 3B nesnenin üzerine bindirilen herhangi bir boyuttaki 2B bir görüntüdür. Örneğin, 3B küpümüzün sekiz köşesi vardır. Doku haritalamadan önce basit bir kutuya benziyor. Ama dokuyu uyguladığımızda kutu renkleniyor.
gölgelendirici
Piksel gölgelendirici programları, grafik kartının Elder Scrolls: Oblivion'daki su gibi etkileyici efektler üretmesini sağlar.
Bugün iki tür gölgelendirici vardır: köşe ve piksel. Vertex gölgelendiriciler, 3B nesneleri değiştirebilir veya dönüştürebilir. Piksel gölgelendiriciler, verilere dayalı olarak piksellerin renklerini değiştirmenize olanak tanır. Bir 3B sahnede, aynı anda diğer nesnelere gölge düşürürken aydınlatılan nesnelerin daha parlak olmasını sağlayan bir ışık kaynağı hayal edin. Bütün bunlar piksellerin renk bilgisi değiştirilerek gerçekleştirilir.
Piksel gölgelendiriciler, favori oyunlarınızda karmaşık efektler oluşturmak için kullanılır. Örneğin, gölgelendirici kodu, 3B kılıcı çevreleyen piksellerin daha parlak parlamasını sağlayabilir. Başka bir gölgelendirici, karmaşık bir 3B nesnenin tüm köşelerini işleyebilir ve bir patlamayı simüle edebilir. Oyun geliştiricileri, gerçekçi grafikler oluşturmak için giderek daha karmaşık gölgelendiricilere yöneliyor. Zengin grafiklere sahip hemen hemen her modern oyun gölgelendirici kullanır.
Bir sonraki Microsoft DirectX 10 Uygulama Programlama Arayüzü'nün (API) piyasaya sürülmesiyle birlikte, geometri gölgelendiriciler adı verilen üçüncü bir gölgelendirici türü piyasaya sürülecek. Onların yardımıyla, istenen sonuca bağlı olarak nesneleri kırmak, değiştirmek ve hatta yok etmek mümkün olacaktır. Üçüncü tür gölgelendirici, ilk ikisiyle aynı şekilde programlanabilir, ancak rolü farklı olacaktır.
Doldurma oranı
Çok sık bir video kartı olan kutuda, doluluk oranının değerini bulabilirsiniz. Temel olarak doluluk oranı, GPU'nun pikselleri ne kadar hızlı teslim edebileceğini gösterir. Eski video kartlarında üçgen doluluk oranını bulabilirdiniz. Ancak bugün iki tür doldurma hızı vardır: piksel (piksel doldurma hızı) ve doku (doku doldurma hızı). Belirtildiği gibi, piksel doldurma hızı, piksel çıkış hızına karşılık gelir. Raster işlemlerinin (ROP) sayısı ile saat frekansının çarpımı olarak hesaplanır.
ATi ve nVidia doku doldurma oranlarını farklı şekilde hesaplar. nVidia, hızın piksel ardışık düzenlerinin sayısını saat hızıyla çarparak elde edildiğini düşünüyor. ATi, doku birimlerinin sayısını saat hızıyla çarpar. Prensipte, her iki yöntem de doğrudur, çünkü nVidia, piksel gölgelendirici birimi başına bir doku birimi (yani, piksel ardışık düzeni başına bir tane) kullanır.
Bu tanımları göz önünde bulundurarak, devam edeyim ve en çok tartışalım. önemli işlevler GPU, ne yaptıkları ve neden önemli oldukları.
GPU mimarisi: özellikler
3D grafiklerin gerçekçiliği, büyük ölçüde video kartının performansına bağlıdır. İşlemci ne kadar çok piksel gölgelendirici bloğu içeriyorsa ve frekans ne kadar yüksekse, görsel algısını iyileştirmek için bir 3B sahneye o kadar fazla efekt uygulanabilir.
GPU birçok farklı fonksiyonel blok içerir. Bazı bileşenlerin sayısına göre GPU'nun ne kadar güçlü olduğunu tahmin edebilirsiniz. Devam etmeden önce, en önemli fonksiyonel blokları gözden geçirmeme izin verin.
Vertex işlemciler (köşe gölgelendirici birimleri)
Piksel gölgelendirici birimleri gibi, köşe işlemcileri de köşelere dokunan gölgelendirici kodunu yürütür. Daha büyük bir köşe bütçesi daha karmaşık 3B nesneler oluşturmanıza izin verdiğinden, köşe işlemcilerinin performansı, karmaşık nesneler veya çok sayıda nesne içeren 3B sahnelerde çok önemlidir. Bununla birlikte, köşe gölgelendirici birimleri, performansı piksel işlemciler kadar açık bir şekilde etkilemiyor.
Piksel İşlemciler (Piksel Gölgelendirici Birimleri)
Bir piksel işlemci, piksel gölgelendirici programlarını işlemeye ayrılmış grafik yongasının bir bileşenidir. Bu işlemciler yalnızca piksel hesaplamaları gerçekleştirir. Pikseller renk bilgisi içerdiğinden, piksel gölgelendiriciler etkileyici grafik efektler elde edebilir. Örneğin, oyunlarda gördüğünüz su efektlerinin çoğu piksel gölgelendiriciler kullanılarak oluşturulur. Tipik olarak, video kartlarının piksel performansını karşılaştırmak için piksel işlemcilerinin sayısı kullanılır. Bir kart sekiz piksel gölgelendirici birimiyle ve diğeri 16 birim ile donatılmışsa, 16 birimli bir video kartının karmaşık piksel programlarını daha hızlı işleyeceğini varsaymak oldukça mantıklıdır. Saat hızını da göz önünde bulundurmalısınız, ancak günümüzde piksel işlemcilerinin sayısını iki katına çıkarmak, grafik yongasının frekansını iki katına çıkarmaktan daha fazla enerji tasarrufu sağlıyor.
Birleşik gölgelendiriciler
Birleşik gölgelendiriciler henüz PC dünyasına gelmedi, ancak yaklaşan DirectX 10 standardı benzer bir mimariye dayanıyor. Yani, gölgelendiriciler farklı işler yapacak olsa da, köşe, geometrik ve piksel programlarının kodunun yapısı aynı olacaktır. Yeni özellik, GPU'nun ATi tarafından Microsoft için özel olarak tasarlandığı Xbox 360'ta görüntülenebilir. Yeni DirectX 10'un nasıl bir potansiyele sahip olduğunu görmek oldukça ilginç olacak.
Doku Eşleme Birimleri (TMU)
Dokular seçilmeli ve filtrelenmelidir. Bu çalışma, piksel ve köşe gölgelendirici birimleriyle birlikte çalışan doku eşleme birimleri tarafından yapılır. TMU'nun işi, piksellere doku işlemleri uygulamaktır. Bir GPU'daki doku birimlerinin sayısı, genellikle video kartlarının doku performansını karşılaştırmak için kullanılır. Daha fazla TMU'ya sahip bir ekran kartının daha yüksek doku performansı vereceğini varsaymak oldukça mantıklıdır.
Raster Operatör Birimleri (ROP'ler)
RIP'ler, piksel verilerinin belleğe yazılmasından sorumludur. Bu işlemin gerçekleştirilme hızı doluluk oranıdır. 3D hızlandırıcıların ilk günlerinde, ROP'ler ve doluluk oranları, grafik kartlarının çok önemli özellikleriydi. Bugün, ROP performansı hala önemlidir, ancak bir video kartının performansı artık eskisi gibi bu bloklarla sınırlı değildir. Bu nedenle, ROP'ların performansı (ve sayısı) zaten bir video kartının hızını tahmin etmek için nadiren kullanılmaktadır.
Konveyörler
Boru hatları, video kartlarının mimarisini tanımlamak için kullanılır ve GPU'nun performansının çok görsel bir temsilini sağlar.
Konveyör katı bir teknik terim değildir. GPU, farklı işlevleri gerçekleştiren farklı ardışık düzenleri kullanır. Tarihsel olarak, bir boru hattı, kendi doku eşleme birimine (TMU) bağlı bir piksel işlemcisi olarak anlaşıldı. Örneğin, Radeon 9700 video kartı, her biri kendi TMU'suna bağlı sekiz piksel işlemci kullanır, bu nedenle kartın sekiz ardışık düzene sahip olduğu kabul edilir.
Ancak modern işlemcileri boru hatlarının sayısına göre tanımlamak çok zordur. Önceki tasarımlarla karşılaştırıldığında, yeni işlemciler modüler, parçalı bir yapı kullanıyor. ATi, X1000 serisi video kartları ile modüler bir yapıya geçerek dahili optimizasyon yoluyla performans kazanımları elde etmeyi mümkün kılan bu alanda bir yenilikçi olarak kabul edilebilir. Bazı CPU blokları diğerlerinden daha fazla kullanılır ve GPU performansını iyileştirmek için ATi, gerekli blok sayısı ile kalıp alanını (çok büyük değil) dengelemeye çalıştı. Bu mimaride, piksel işlemcileri artık kendi TMU'larına bağlı olmadığı için "piksel ardışık düzen" terimi anlamını yitirmiştir. Örneğin, GPU ATi Radeon X1600, 12 piksel gölgelendirici birimine ve toplam dört TMU'ya sahiptir. Bu nedenle, bu işlemcinin mimarisinin 12 piksel ardışık düzene sahip olduğunu söyleyemeyiz, tıpkı sadece dört tane olduğunu söylemek gibi. Bununla birlikte, gelenek gereği, piksel boru hatlarından hala bahsedilmektedir.
Bu varsayımlar dikkate alındığında, bir GPU'daki piksel ardışık düzenlerinin sayısı genellikle video kartlarını karşılaştırmak için kullanılır (ATi X1x00 hattı hariç). Örneğin, 24 ve 16 boru hatlı ekran kartlarını alırsak, 24 boru hatlı bir kartın daha hızlı olacağını varsaymak oldukça mantıklıdır.
GPU mimarisi: teknoloji
Teknik süreç
Bu terim, çipin bir elemanının (transistör) boyutunu ve üretim sürecinin hassasiyetini ifade eder. Teknik süreçlerin iyileştirilmesi, daha küçük öğeler elde etmenizi sağlar. Örneğin, 0.18 mikronluk işlem 0.13 mikronluk işlemden daha büyük elementler üretir, bu nedenle o kadar verimli değildir. Daha küçük transistörler daha düşük voltajlarda çalışır. Buna karşılık, voltajdaki bir düşüş, termal dirençte bir azalmaya yol açar ve bu da üretilen ısı miktarında bir azalma sağlar. Teknik sürecin iyileştirilmesi, çipin işlevsel blokları arasındaki mesafenin azaltılmasına olanak tanır ve veri aktarımı daha az zaman alır. Daha kısa mesafeler, daha düşük voltajlar ve diğer iyileştirmeler, daha yüksek saat hızlarının elde edilmesini sağlar.
Anlayış, günümüzde teknik süreci belirtmek için hem mikrometre (μm) hem de nanometre (nm) kullanılması gerçeğiyle biraz karmaşıktır. Aslında her şey çok basit: 1 nanometre 0,001 mikrometreye eşittir, yani 0,09 mikron ve 90 nm teknik işlemler bir ve aynıdır. Yukarıda belirtildiği gibi, daha küçük bir işlem teknolojisi, daha yüksek saat hızları elde etmenizi sağlar. Örneğin 0,18 mikron ve 0,09 mikron (90 nm) yongalı ekran kartlarını karşılaştırırsak, 90 nm'lik bir karttan daha yüksek bir frekans beklemek oldukça mantıklıdır.
GPU saat hızı
GPU saat hızları, saniyede milyonlarca saat döngüsü olan megahertz (MHz) cinsinden ölçülür.
Saat hızı, GPU'nun performansını doğrudan etkiler. Ne kadar yüksekse, bir saniyede o kadar fazla iş yapılabilir. İlk örnek için video kartlarını ele alalım nVidia GeForce 6600 ve 6600 GT: 6600 GT GPU 500 MHz'de, normal 6600 kartı ise 400 MHz'de çalışır. İşlemciler teknik olarak aynı olduğu için 6600 GT'nin saat hızındaki %20'lik bir artış daha iyi performans anlamına geliyor.
Ancak saat hızı her şey değildir. Mimarinin performansı büyük ölçüde etkilediği unutulmamalıdır. İkinci örnek için GeForce 6600 GT ve GeForce 6800 GT ekran kartlarını ele alalım. 6600 GT'nin GPU frekansı 500 MHz'dir, ancak 6800 GT yalnızca 350 MHz'de çalışır. Şimdi 6800 GT'nin 16 piksel ardışık düzen kullandığını, 6600 GT'nin ise yalnızca sekiz piksel kullandığını hesaba katalım. Bu nedenle, 350 MHz'de 16 işlem hattına sahip bir 6800 GT, sekiz işlem hattına ve saat hızının iki katına (700 MHz) sahip bir işlemci ile yaklaşık aynı performansı verecektir. Bununla birlikte, performansı karşılaştırmak için saat hızı kullanılabilir.
Yerel video belleği
Ekran kartı belleğinin performans üzerinde büyük etkisi vardır. Ancak farklı bellek parametreleri farklı şekillerde etkiler.
Video belleği boyutu
Video belleği miktarı, muhtemelen bir video kartının en fazla abartılan parametresi olarak adlandırılabilir. Deneyimsiz tüketiciler, farklı kartları birbirleriyle karşılaştırmak için genellikle video belleği miktarını kullanır, ancak gerçekte, bellek veri yolu frekansı ve arabirim (veri yolu genişliği) gibi parametrelere kıyasla miktarın performans üzerinde çok az etkisi vardır.
Çoğu durumda, 128 MB video belleğe sahip bir kart, 256 MB'lik bir kartla hemen hemen aynı performansı gösterecektir. Elbette, daha fazla belleğin performans artışına yol açtığı durumlar vardır, ancak daha fazla belleğin oyunlarda otomatik olarak hız artışına yol açmayacağını unutmayın.
Hacmin kullanışlı olduğu yer, yüksek çözünürlüklü dokulara sahip oyunlardır. Oyun geliştiricileri, oyun için birkaç doku seti sağlar. Ve video kartında ne kadar fazla bellek varsa, yüklenen dokuların çözünürlüğü o kadar yüksek olabilir. Yüksek çözünürlüklü dokular daha fazlasını verir yüksek çözünürlük ve oyunda detaylandırma. Bu nedenle, diğer tüm kriterler aynıysa, büyük miktarda belleğe sahip bir kart almak oldukça mantıklıdır. Bellek veriyolu genişliği ve frekansının performans üzerinde karttaki fiziksel bellek miktarından çok daha güçlü bir etkiye sahip olduğunu bir kez daha hatırlatalım.
Bellek veriyolu genişliği
Bellek veri yolu genişliği, bellek performansının en önemli yönlerinden biridir. Modern veri yolları 64 ila 256 bit genişliğinde ve hatta bazı durumlarda 512 bittir. Bellek veriyolu ne kadar geniş olursa, saat döngüsü başına o kadar fazla bilgi iletebilir. Bu da performansı doğrudan etkiler. Örneğin, eşit frekanslı iki veriyolu alırsak, teorik olarak 128-bit veriyolu, 64-bit veriyoluna göre saat başına iki kat daha fazla veri aktaracaktır. Ve 256-bit veri yolu iki kat daha büyük.
Daha yüksek veri yolu bant genişliği (saniyedeki bit veya bayt olarak ifade edilir, 1 bayt = 8 bit) daha yüksek bellek performansı sağlar. Bu nedenle bellek veriyolu, boyutundan çok daha önemlidir. Eşit frekanslarda, 64-bit bellek veriyolu, 256-bit olanın sadece %25'i hızında çalışır!
Aşağıdaki örneği ele alalım. 128 MB video belleğe sahip ancak 256 bit veri yoluna sahip bir video kartı, 64 bit veri yoluna sahip 512 MB modelden çok daha yüksek bellek performansı sağlar. Bazı ATi X1x00 kartları için üreticilerin dahili bellek veri yolunun özelliklerini belirttiğine dikkat etmek önemlidir, ancak biz harici veri yolunun parametreleriyle ilgileniyoruz. Örneğin, X1600'ün dahili halka veri yolu 256 bit genişliğindedir, ancak harici olan yalnızca 128 bit genişliğindedir. Ve gerçekte, bellek veri yolu 128 bit performansta çalışır.
Bellek türleri
Bellek iki ana kategoriye ayrılabilir: verilerin saat başına iki kat daha hızlı aktarıldığı SDR (tek veri aktarımı) ve DDR (çift veri aktarımı). Bugün, SDR tekli iletim teknolojisi eskidir. DDR bellek, verileri SDR bellekten iki kat daha hızlı aktardığından, DDR belleğe sahip video kartlarının genellikle fiziksel olanın değil, iki katı frekansta gösterildiğini unutmamak önemlidir. Örneğin, DDR bellek 1000 MHz olarak listeleniyorsa, bu, aynı bant genişliğini vermek için normal SDR belleğin çalışması gereken etkin frekanstır. Aslında, fiziksel frekans 500 MHz'dir.
Bu nedenle, video kartlarının belleği için 1200 MHz DDR frekansı belirtildiğinde ve yardımcı programlar 600 MHz bildirdiğinde çoğu kişi şaşırır. Bu yüzden alışmak zorundasın. DDR2 ve GDDR3/GDDR4 bellek aynı şekilde yani iki kat veri aktarımı ile çalışır. DDR, DDR2, GDDR3 ve GDDR4 arasındaki fark, üretim teknolojisinde ve bazı ayrıntılarda yatmaktadır. DDR2, DDR bellekten daha yüksek frekanslarda çalışabilir ve DDR3, DDR2'den bile daha yüksek frekanslarda çalışabilir.
Bellek veri yolu frekansı
Bir işlemci gibi, bellek (veya daha doğrusu bir bellek veri yolu), megahertz cinsinden ölçülen belirli saat hızlarında çalışır. Burada saat hızlarının artması bellek performansını doğrudan etkiler. Ve bellek veri yolu frekansı, video kartlarının performansını karşılaştırmak için kullanılan parametrelerden biridir. Örneğin, diğer tüm özellikler (bellek veriyolu genişliği vb.) aynıysa, 700 MHz belleğe sahip bir ekran kartının 500 MHz'lik bir ekran kartından daha hızlı olduğunu söylemek oldukça mantıklıdır.
Yine, saat hızı her şey değildir. 64 bit veri yoluna sahip 700 MHz bellek, 128 bit veri yoluna sahip 400 MHz bellekten daha yavaş olacaktır. 128-bit veri yolu üzerindeki 400 MHz belleğin performansı, 64-bit veri yolu üzerindeki 800 MHz belleğin performansı ile kabaca aynıdır. GPU ve bellek frekanslarının tamamen farklı parametreler olduğu ve genellikle farklı oldukları da unutulmamalıdır.
Grafik kartı arayüzü
Video kartı ile işlemci arasında aktarılan tüm veriler video kartı arayüzünden geçer. Günümüzde video kartları için üç tip arayüz kullanılmaktadır: PCI, AGP ve PCI Express. Bant genişliği ve diğer özelliklerde farklılık gösterirler. Bant genişliği ne kadar yüksek olursa, döviz kurunun o kadar yüksek olduğu açıktır. Ancak, yalnızca en modern kartlar yüksek bant genişliği kullanabilir ve bu durumda bile yalnızca kısmen kullanılabilir. Bir noktada, arayüz hızı bir "darboğaz" olmaktan çıktı, bugün bu yeterli.
Video kartlarının üretildiği en yavaş veri yolu PCI'dir (Peripheral Components Interconnect). Tarihe geçmezseniz tabii. PCI, video kartlarının performansına gerçekten zarar verdi, bu yüzden AGP (Hızlandırılmış Grafik Bağlantı Noktası) arayüzüne geçtiler. Ancak AGP 1.0 ve 2x spesifikasyonları bile performansı sınırladı. Standart, hızı AGP 4x'e çıkardığında, video kartlarının kullanabileceği bant genişliğinin pratik sınırına yaklaşmaya başladık. AGP 8x özelliği, bant genişliğini AGP 4x'e (2.16 GB/sn) kıyasla bir kez daha ikiye katladı ancak grafik performansında gözle görülür bir artış elde edemedik.
En yeni ve en hızlı veri yolu PCI Express'tir. Daha yeni grafik kartları tipik olarak, toplam 4 GB/sn (tek yön) bant genişliği için 16 PCI Express hattını birleştiren PCI Express x16 arabirimini kullanır. Bu, AGP 8x'in bant genişliğinin iki katıdır. PCI Express veri yolu, her iki yön için de belirtilen bant genişliğini sağlar (video kartına ve video kartından veri aktarımı). Ama AGP 8x standardının hızı zaten yeterliydi yani PCI Express'e geçişin AGP 8x'e göre performans artışı verdiği bir durumla henüz karşılaşmadık (diğer donanım parametreleri aynı ise). Örneğin, GeForce 6800 Ultra'nın AGP versiyonu, PCI Express için 6800 Ultra ile aynı şekilde çalışacaktır.
Bugün bir kart satın almak en iyisidir PCI arabirimi Ekspres, birkaç yıl daha piyasada kalacak. En üretken kartlar artık AGP 8x arayüzü ile mevcut değildir ve kural olarak PCI Express çözümlerini bulmak AGP analoglarından daha kolaydır ve daha az maliyetlidir.
Çoklu GPU çözümleri
Grafik performansını artırmak için birden fazla grafik kartı kullanmak yeni bir fikir değil. 3D grafiklerin ilk günlerinde 3dfx, paralel çalışan iki grafik kartıyla pazara girdi. Ancak 3dfx'in ortadan kalkmasıyla, ATi, Radeon 9700'ün piyasaya sürülmesinden bu yana profesyonel simülatörler için benzer sistemler üretmesine rağmen, birkaç tüketici video kartının işbirliği teknolojisi unutulmaya terk edildi. Birkaç yıl önce teknoloji piyasaya geri döndü: nVidia SLI çözümlerinin ortaya çıkışı ve biraz sonra ATi Crossfire.
Birden fazla grafik kartını paylaşmak, oyunu yüksek çözünürlükte yüksek kalite ayarlarında çalıştırmak için yeterli performansı sağlar. Ancak bir çözüm veya diğerini seçmek o kadar kolay değil.
Başlangıç olarak, birden çok video kartına dayalı çözümler çok fazla güç gerektirir, bu nedenle güç kaynağı yeterince güçlü olmalıdır. Tüm bu ısının video kartından çıkarılması gerekecek, bu nedenle sistemin aşırı ısınmaması için PC kasasına ve soğutmaya dikkat etmeniz gerekiyor.
Ayrıca, SLI / CrossFire'ın genellikle standart modellerden daha pahalıya mal olan uygun bir anakart (bir teknoloji veya diğeri için) gerektirdiğini unutmayın. NVidia SLI yapılandırması yalnızca belirli nForce4 kartlarında ve ATi CrossFire kartlarında yalnızca anakartlar CrossFire yonga seti ile veya belirli Intel modellerinde. Bazı CrossFire konfigürasyonları, meseleleri karmaşık hale getirmek için kartlardan birinin özel olmasını gerektirir: CrossFire Edition. Bazı video kartı modelleri için CrossFire'ın piyasaya sürülmesinden sonra, ATi, PCI Express veri yolu aracılığıyla işbirliği teknolojisinin dahil edilmesine izin verdi ve yeni sürücü sürümlerinin piyasaya sürülmesiyle olası kombinasyonların sayısı arttı. Yine de, ilgili bir CrossFire Edition kartına sahip donanım CrossFire size daha iyi performans sağlar. Ancak CrossFire Edition kartları da normal modellerden daha pahalıdır. Şimdilik, CrossFire yazılım modunu (CrossFire Edition kartı olmadan) etkinleştirebilirsiniz. Radeon ekran kartları X1300, X1600 ve X1800 GTO.
Göz önünde bulundurulması gereken başka faktörler de var. Birlikte çalışan iki grafik kartı performans artışı sağlarken, iki katına çıkmaktan çok uzak. Ama iki kat daha fazla para vereceksin. Çoğu zaman, verimlilik kazancı %20-60'tır. Ve bazı durumlarda, uzlaşma için ek hesaplama maliyetleri nedeniyle hiçbir kazanç yoktur. Bu nedenle, daha pahalı bir video kartı genellikle her zaman birkaç daha ucuz karttan daha iyi performans göstereceğinden, çoklu kart yapılandırmalarının daha ucuz modellerle kendilerini haklı çıkarmaları pek olası değildir. Genel olarak, çoğu tüketici için bir SLI / CrossFire çözümü almanın bir anlamı yoktur. Ancak, tüm kalite geliştirme seçeneklerini açmak veya kare başına 4 milyondan fazla piksel oluşturmanız gerektiğinde, örneğin 2560 × 1600 gibi aşırı çözünürlüklerde oynatmak istiyorsanız, iki veya dört eşleştirilmiş video kartı olmadan yapamazsınız.
Görsel fonksiyonlar
Tamamen donanım özelliklerine ek olarak, farklı GPU nesilleri ve modelleri özellik setinde farklılık gösterebilir. Örneğin, ATi Radeon X800 XT neslinin kartlarının Shader Model 2.0b (SM) ile uyumlu olduğu, nVidia GeForce 6800 Ultra'nın ise donanım özellikleri birbirine yakın olmasına rağmen SM 3.0 ile uyumlu olduğu sıklıkla söylenir (16). boru hatları). Bu nedenle, birçok tüketici, bu farkın ne anlama geldiğini bile bilmeden, bir çözümden veya diğerinden yana bir seçim yapar.
Microsoft DirectX ve Shader Model sürümleri
Bu isimler çoğunlukla anlaşmazlıklarda kullanılır, ancak çok az kişi gerçekten ne anlama geldiğini bilir. Bunu anlamak için, grafik API'lerinin geçmişiyle başlayalım. DirectX ve OpenGL, herkesin kullanımına açık olan grafik API'ler veya Uygulama Programlama Arayüzleridir.
Grafik API'lerinin ortaya çıkmasından önce, her GPU üreticisi oyunlarla iletişim kurmak için kendi mekanizmasını kullanıyordu. Geliştiricilerin desteklemek istedikleri her GPU için ayrı kod yazmaları gerekiyordu. Çok pahalı ve etkisiz bir yaklaşım. Bu sorunu çözmek için, geliştiricilerin belirli bir video kartı için değil, belirli bir API için kod yazabilmeleri için 3D grafikler için API'ler geliştirildi. Bundan sonra uyumluluk sorunları, sürücülerin API ile uyumlu olmasını sağlamak zorunda olan ekran kartı üreticilerinin omuzlarına düştü.
Tek komplikasyon, bugün iki farklı API'nin, yani Microsoft DirectX ve OpenGL'nin olmasıdır; burada GL, Grafik Kitaplığı anlamına gelir. DirectX API bugün oyunlarda daha popüler olduğu için ona odaklanacağız. Ve bu standart, oyunların gelişimini daha güçlü bir şekilde etkiledi.
DirectX Microsoft'un oluşturulması... Aslında DirectX, yalnızca biri 3D grafikler için kullanılan birkaç API içerir. DirectX, ses, müzik, giriş cihazları ve daha fazlası için API'ler içerir. Direct3D API, DirectX'teki 3D grafiklerden sorumludur. Video kartları hakkında konuştuklarında, bunu kastediyorlar, bu nedenle, bu açıdan DirectX ve Direct3D kavramları birbirinin yerine geçebilir.
DirectX, grafik teknolojisi geliştikçe ve oyun geliştiricileri oyunları programlamak için yeni yollar sundukça periyodik olarak güncellenir. DirectX'in popülaritesi arttıkça, GPU üreticileri DirectX'in yeteneklerine uyacak şekilde yeni ürün sürümlerini değiştirmeye başladı. Bu nedenle, video kartları genellikle şu veya bu nesil DirectX (DirectX 8, 9.0 veya 9.0c) için donanım desteğine bağlıdır.
Sorunları karmaşık hale getirmek için, Direct3D API'sinin parçaları DirectX nesillerini değiştirmeden zaman içinde değişebilir. Örneğin, DirectX 9.0 spesifikasyonu Pixel Shader 2.0 desteğini belirtir. Ancak DirectX 9.0c güncellemesi Pixel Shader 3.0'ı içeriyor. Böylece kartlar DirectX 9 olarak sınıflandırılsa da farklı fonksiyon setlerini destekleyebilirler. Örneğin, Radeon 9700, Shader Model 2.0'ı ve Radeon X1800, Shader Model 3.0'ı destekler, ancak her iki kart da DirectX 9 nesline atfedilebilir.
Yeni oyunlar oluştururken geliştiricilerin eski makinelerin ve video kartlarının sahiplerini dikkate aldığını unutmayın, çünkü bu kullanıcı segmentini görmezden gelirseniz satış seviyesi daha düşük olacaktır. Bu nedenle, oyunlara birden çok kod yolu gömülüdür. DirectX 9 sınıfı bir oyun muhtemelen uyumluluk için bir DirectX 8 yoluna ve hatta bir DirectX 7 yoluna sahiptir.Genellikle, eski yolu seçerseniz, yeni video kartlarındaki bazı sanal efektler oyunda kaybolur. Ama en azından eski donanımda bile oynayabilirsiniz.
Birçok yeni oyun, grafik kartı önceki nesilden olsa bile, DirectX'in en son sürümünün yüklenmesini gerektirir. Yani DirectX 8 yolunu kullanacak yeni bir oyun, DirectX 8 ekran kartının yüklenmesi için hala DirectX 9'un en son sürümünü gerektirir.
arasındaki farklar nelerdir? farklı versiyonlar DirectX'te Direct3D API? Erken sürümler DirectX - 3, 5, 6 ve 7 - Direct3D API yetenekleri açısından nispeten basitti. Geliştiriciler seçebilir görsel efektler listeden ve ardından oyundaki çalışmalarını kontrol edin. Grafik programlamadaki bir sonraki önemli adım DirectX 8'di. Bir video kartını gölgelendiriciler kullanarak programlama yeteneğini getirdi, böylece geliştiriciler ilk kez efektleri istedikleri şekilde programlama özgürlüğüne kavuştu. DirectX 8, Pixel Shader 1.0 ila 1.3 ve Vertex Shader 1.0'ı destekler. DirectX 8.1 güncellendi DirectX sürümü 8, Pixel Shader 1.4 ve Vertex Shader 1.1'i aldı.
DirectX 9'da daha da karmaşık gölgelendirici programları oluşturabilirsiniz. DirectX 9, Pixel Shader 2.0 ve Vertex Shader 2.0'ı destekler. DirectX 9'un güncellenmiş bir sürümü olan DirectX 9c, Pixel Shader 3.0 spesifikasyonunu içerir.
API'nin gelecek sürümü olan DirectX 10, yeni sürüme eşlik edecek. Windows sürümü manzara. DirectX 10'u Windows XP'ye yükleyemezsiniz.
HDR aydınlatma ve OpenEXR HDR
HDR, "Yüksek Dinamik Aralık", yüksek dinamik aralık anlamına gelir. HDR aydınlatma ile oynamak, onsuz oynamaktan çok daha gerçekçi bir resim üretebilir ve tüm grafik kartları HDR aydınlatmayı desteklemez.
DirectX 9 grafik kartlarının ortaya çıkmasından önce, GPU'lar aydınlatma hesaplamalarının doğruluğu nedeniyle ciddi şekilde sınırlıydı. Şimdiye kadar aydınlatma sadece 256 (8 bit) dahili seviye ile hesaplanabiliyordu.
DirectX 9 grafik kartları piyasaya sürüldüğünde, tam 24 bit veya 16.7 milyon seviye olan yüksek kaliteli aydınlatma üretebildiler.
16.7 milyon seviye ile DirectX 9 / Shader Model 2.0 grafik performansında bir sonraki adımı atan HDR aydınlatma artık bilgisayarlarda mümkün. Bu oldukça karmaşık bir teknolojidir ve dinamik olarak izlemeniz gerekir. eğer konuşursak basit kelimelerle, ardından HDR aydınlatması kontrastı artırır (koyu gölgeler daha koyu, açık gölgeler daha parlak görünür), karanlık ve aydınlık alanlarda aydınlatma ayrıntısı miktarını artırır. HDR aydınlatma ile oynamak, onsuz olduğundan daha canlı ve gerçekçi hissettiriyor.
En yeni Pixel Shader 3.0 spesifikasyonunu karşılayan GPU'lar, daha yüksek 32 bit hassas aydınlatma ve kayan nokta karışımına izin verir. Böylece SM 3.0 sınıfı video kartları, film endüstrisi için özel olarak tasarlanmış özel OpenEXR HDR aydınlatma yöntemini destekleyebilir.
Yalnızca OpenEXR kullanarak HDR aydınlatmayı destekleyen bazı oyunlar, Shader Model 2.0 grafik kartlarında HDR aydınlatma ile çalışmayacaktır. Ancak OpenEXR yöntemine dayanmayan oyunlar herhangi bir DirectX 9 grafik kartında çalışır.Örneğin, Oblivion OpenEXR HDR yöntemini kullanır ve yalnızca Shader Model 3.0 spesifikasyonunu destekleyen en son grafik kartlarında HDR aydınlatmaya izin verir. Örneğin, nVidia GeForce 6800 veya ATi Radeon X1800. Aynı Counter-Strike: Source ve yakında çıkacak Half-Life 2: Aftermath gibi Half-Life 2 3D motorunu kullanan oyunlar, yalnızca Pixel Shader 2.0'ı destekleyen eski DirectX 9 video kartlarında HDR oluşturmayı etkinleştirmenize olanak tanır. Örnekler arasında GeForce 5 serisi veya ATi Radeon 9500 sayılabilir.
Son olarak, tüm HDR işleme biçimlerinin ciddi işlem gücü gerektirdiğini ve en güçlü GPU'ları bile dize getirebileceğini unutmayın. En yeni oyunları HDR aydınlatma ile oynamak istiyorsanız, yüksek performanslı grafikler olmadan yapamazsınız.
Tam ekran kenar yumuşatma
Tam ekran kenar yumuşatma (AA olarak kısaltılır), çokgenlerin sınırlarındaki karakteristik "merdivenleri" ortadan kaldırmanıza olanak tanır. Ancak, tam ekran kenar yumuşatma işleminin çok fazla bilgi işlem kaynağı tükettiği ve bunun da kare hızlarında düşüşe yol açtığı unutulmamalıdır.
Kenar yumuşatma, video belleğinin performansına çok bağlıdır, bu nedenle hızlı belleğe sahip yüksek hızlı bir video kartı, pahalı olmayan bir video kartına göre performansa daha az zarar vererek tam ekran kenar yumuşatma işlemini gerçekleştirebilir. Kenar yumuşatma çeşitli modlarda etkinleştirilebilir. Örneğin, 4x kenar yumuşatma, 2x kenar yumuşatmadan daha iyi bir resim kalitesi sağlar, ancak bu büyük bir performans artışı olacaktır. 2x kenar yumuşatma, yatay ve dikey çözünürlüğü ikiye katlarsa, 4x modu bunu dört katına çıkarır.
Doku filtreleme
Oyundaki tüm 3B nesnelere dokular uygulanır ve görüntülenen yüzeyin açısı ne kadar büyük olursa doku o kadar bozuk görünür. Bu etkiyi ortadan kaldırmak için GPU'lar doku filtrelemeyi kullanır.
İlk filtreleme yöntemi bilinear olarak adlandırıldı ve göze pek hoş gelmeyen karakteristik şeritler üretti. Durum, trilinear filtrelemenin tanıtılmasıyla düzeldi. Her iki seçenek de modern grafik kartlarında çok az veya hiç performans kaybı olmadan çalışır.
Bugün en en iyi yol dokuları filtrelemek, anizotropik filtrelemedir (AF). Tam ekran kenar yumuşatma gibi, anizotropik filtreleme de farklı düzeylerde etkinleştirilebilir. Örneğin, 8x AF, 4x AF'den daha kaliteli bir filtreleme sağlar. Tam ekran kenar yumuşatma gibi, anizotropik filtreleme de AF seviyesi yükseldikçe artan belirli bir miktarda işlem gücü gerektirir.
Yüksek çözünürlüklü dokular
Tüm 3D oyunlar belirli özellikler göz önünde bulundurularak oluşturulmuştur ve böyle bir gereksinim, bir oyunun ihtiyaç duyacağı doku belleğini belirler. Oyun sırasında gerekli tüm dokular ekran kartının belleğine sığmalıdır, aksi takdirde RAM'deki dokuya erişim, sabit diskteki disk belleği dosyasından bahsetmeden önemli bir gecikme sağladığından performans önemli ölçüde düşecektir. Bu nedenle, bir oyun geliştiricisi minimum gereksinim olarak 128 MB video belleğine güveniyorsa, etkin dokular kümesi hiçbir zaman 128 MB'ı geçmemelidir.
Modern oyunların birkaç doku seti vardır, bu nedenle oyun daha az video belleği olan eski video kartlarında ve daha fazla video belleği olan daha yeni kartlarda sorunsuz çalışır. Örneğin, bir oyun üç doku grubu içerebilir: 128 MB, 256 MB ve 512 MB. Bugün 512 MB video belleği destekleyen çok az oyun var, ancak yine de bu miktarda belleğe sahip bir ekran kartı satın almak için en objektif sebepler. Bellekteki artışın performans üzerinde çok az etkisi olmasına veya hiç etkisi olmamasına rağmen, oyun uygun doku setini destekliyorsa daha iyi görsel kalite elde edeceksiniz.
Grafik kartları hakkında bilmeniz gerekenler nelerdir?
Temas halinde
Grafik kartlarına başlangıç kılavuzumuzun ilk bölümünde, temel bileşenleri ele aldık: arayüzler, çıkışlar, soğutma, GPU ve video belleği. İkinci bölümde ise ekran kartlarının özellikleri ve teknolojilerinden bahsedeceğiz.
Video kartının temel bileşenleri:
- çıktılar;
- arayüzler;
- soğutma sistemi;
- grafik işlemcisi;
- video belleği.
Bölüm 2 (bu makale): grafik teknolojisi:
- sözlük;
- GPU mimarisi: işlevler
köşe / piksel birimleri, gölgelendiriciler, doluluk oranı, doku / raster birimleri, boru hatları; - GPU mimarisi: teknoloji
teknik süreç, GPU frekansı, yerel video belleği (boyut, veri yolu, tür, frekans), birkaç video kartıyla çözümler; - görsel işlevler
DirectX, yüksek dinamik aralık (HDR), tam ekran kenar yumuşatma, doku filtreleme, yüksek çözünürlüklü dokular.
Temel grafik terimleri sözlüğü
Yenileme hızı
Tıpkı bir sinemada veya TV'de olduğu gibi, bilgisayarınız bir dizi kare görüntüleyerek bir monitörde hareketi simüle eder. Monitörün yenileme hızı, görüntünün saniyede kaç kez ekranda yenileneceğini gösterir. Örneğin 75 Hz, saniyede 75 güncellemeye karşılık gelir.
Bilgisayar, kareleri monitörün görüntüleyebileceğinden daha hızlı işlerse, oyunlarda sorunlar ortaya çıkabilir. Örneğin, bilgisayar saniyede 100 kare oluşturuyorsa ve monitör yenileme hızı 75 Hz ise, bindirmeler nedeniyle monitör yenileme süresi boyunca resmin yalnızca bir kısmını görüntüleyebilir. Sonuç olarak, görsel artefaktlar ortaya çıkar.
Çözüm olarak V-Sync'i (dikey senkronizasyon) etkinleştirebilirsiniz. Bilgisayar tarafından yayılan çerçeve sayısını monitörün yenileme hızıyla sınırlayarak yapaylık oluşmasını engeller. V-Sync'i etkinleştirirseniz, oyunda oluşturulan kare sayısı hiçbir zaman yenileme hızını aşamaz. Yani 75 Hz'de bilgisayar saniyede 75 kareden fazla çıktı vermeyecektir.
"Piksel" kelimesi " resim tur el"bir görüntü öğesidir. Ekranda belirli bir renkte parlayabilen küçük bir noktadır (çoğu durumda renk tonu üç temel rengin bir kombinasyonu ile görüntülenir: kırmızı, yeşil ve mavi). Ekran çözünürlüğü 1024x768 ise, 1024 piksel genişliğinde ve 768 piksel yüksekliğinde bir matris görebilirsiniz.Birlikte alındığında, pikseller görüntüyü oluşturur. Ekrandaki resim, türüne bağlı olarak saniyede 60 ila 120 kez yenilenir. ekran ve video kartının çıktısı tarafından verilen veriler CRT monitörler ekranı satır satır günceller ve düz panel LCD monitörler her pikseli ayrı ayrı güncelleyebilir.
3B sahnedeki tüm nesneler köşelerden oluşur. Köşe, X, Y ve Z koordinatlarına sahip üç boyutlu uzayda bir noktadır. Birkaç köşe bir çokgen halinde gruplandırılabilir: çoğu zaman bir üçgendir, ancak daha karmaşık şekiller de mümkündür. Daha sonra poligona, nesnenin gerçekçi görünmesini sağlayan bir doku uygulanır. Yukarıdaki şekilde gösterilen 3B küpün sekiz köşesi vardır. Daha karmaşık nesneler, aslında çok sayıda köşeden oluşan kavisli yüzeylere sahiptir.
Bir doku, yüzeyini simüle etmek için bir 3B nesnenin üzerine bindirilen herhangi bir boyuttaki 2B bir görüntüdür. Örneğin, 3B küpümüzün sekiz köşesi vardır. Doku haritalamadan önce basit bir kutuya benziyor. Ama dokuyu uyguladığımızda kutu renkleniyor.
Piksel gölgelendirici programları, grafik kartının Elder Scrolls: Oblivion'daki su gibi etkileyici efektler üretmesini sağlar.
Bugün iki tür gölgelendirici vardır: köşe ve piksel. Vertex gölgelendiriciler, 3B nesneleri değiştirebilir veya dönüştürebilir. Piksel gölgelendiriciler, verilere dayalı olarak piksellerin renklerini değiştirmenize olanak tanır. Bir 3B sahnede, aynı anda diğer nesnelere gölge düşürürken aydınlatılan nesnelerin daha parlak olmasını sağlayan bir ışık kaynağı hayal edin. Bütün bunlar piksellerin renk bilgisi değiştirilerek gerçekleştirilir.
Piksel gölgelendiriciler, favori oyunlarınızda karmaşık efektler oluşturmak için kullanılır. Örneğin, gölgelendirici kodu, 3B kılıcı çevreleyen piksellerin daha parlak parlamasını sağlayabilir. Başka bir gölgelendirici, karmaşık bir 3B nesnenin tüm köşelerini işleyebilir ve bir patlamayı simüle edebilir. Oyun geliştiricileri, gerçekçi grafikler oluşturmak için giderek daha karmaşık gölgelendiricilere yöneliyor. Zengin grafiklere sahip hemen hemen her modern oyun gölgelendirici kullanır.
Bir sonraki Microsoft DirectX 10 Uygulama Programlama Arayüzü'nün (API) piyasaya sürülmesiyle birlikte, geometri gölgelendiriciler adı verilen üçüncü bir gölgelendirici türü piyasaya sürülecek. Onların yardımıyla, istenen sonuca bağlı olarak nesneleri kırmak, değiştirmek ve hatta yok etmek mümkün olacaktır. Üçüncü tür gölgelendirici, ilk ikisiyle aynı şekilde programlanabilir, ancak rolü farklı olacaktır.
Doldurma oranı
Çok sık bir video kartı olan kutuda, doluluk oranının değerini bulabilirsiniz. Temel olarak doluluk oranı, GPU'nun pikselleri ne kadar hızlı teslim edebileceğini gösterir. Eski video kartlarında üçgen doluluk oranını bulabilirdiniz. Ancak bugün iki tür doldurma hızı vardır: piksel (piksel doldurma hızı) ve doku (doku doldurma hızı). Belirtildiği gibi, piksel doldurma hızı, piksel çıkış hızına karşılık gelir. Raster işlemlerinin (ROP) sayısı ile saat frekansının çarpımı olarak hesaplanır.
ATi ve nVidia doku doldurma oranlarını farklı şekilde hesaplar. nVidia, hızın piksel ardışık düzenlerinin sayısını saat hızıyla çarparak elde edildiğini düşünüyor. ATi, doku birimlerinin sayısını saat hızıyla çarpar. Prensipte, her iki yöntem de doğrudur, çünkü nVidia, piksel gölgelendirici birimi başına bir doku birimi (yani, piksel ardışık düzeni başına bir tane) kullanır.
Bu tanımları göz önünde bulundurarak, bir GPU'nun en önemli işlevlerini, ne yaptıklarını ve neden bu kadar önemli olduklarını tartışmama izin verin.
GPU mimarisi: özellikler
3D grafiklerin gerçekçiliği, büyük ölçüde video kartının performansına bağlıdır. İşlemci ne kadar çok piksel gölgelendirici bloğu içeriyorsa ve frekans ne kadar yüksekse, görsel algısını iyileştirmek için bir 3B sahneye o kadar fazla efekt uygulanabilir.
GPU birçok farklı fonksiyonel blok içerir. Bazı bileşenlerin sayısına göre GPU'nun ne kadar güçlü olduğunu tahmin edebilirsiniz. Devam etmeden önce, en önemli fonksiyonel blokları gözden geçirmeme izin verin.
Vertex işlemciler (köşe gölgelendirici birimleri)
Piksel gölgelendirici birimleri gibi, köşe işlemcileri de köşelere dokunan gölgelendirici kodunu yürütür. Daha büyük bir köşe bütçesi daha karmaşık 3B nesneler oluşturmanıza izin verdiğinden, köşe işlemcilerinin performansı, karmaşık nesneler veya çok sayıda nesne içeren 3B sahnelerde çok önemlidir. Bununla birlikte, köşe gölgelendirici birimleri, performansı piksel işlemciler kadar açık bir şekilde etkilemiyor.
Piksel İşlemciler (Piksel Gölgelendirici Birimleri)
Bir piksel işlemci, piksel gölgelendirici programlarını işlemeye ayrılmış grafik yongasının bir bileşenidir. Bu işlemciler yalnızca piksel hesaplamaları gerçekleştirir. Pikseller renk bilgisi içerdiğinden, piksel gölgelendiriciler etkileyici grafik efektler elde edebilir. Örneğin, oyunlarda gördüğünüz su efektlerinin çoğu piksel gölgelendiriciler kullanılarak oluşturulur. Tipik olarak, video kartlarının piksel performansını karşılaştırmak için piksel işlemcilerinin sayısı kullanılır. Bir kart sekiz piksel gölgelendirici birimiyle ve diğeri 16 birim ile donatılmışsa, 16 birimli bir video kartının karmaşık piksel programlarını daha hızlı işleyeceğini varsaymak oldukça mantıklıdır. Saat hızını da göz önünde bulundurmalısınız, ancak günümüzde piksel işlemcilerinin sayısını iki katına çıkarmak, grafik yongasının frekansını iki katına çıkarmaktan daha fazla enerji tasarrufu sağlıyor.
Birleşik gölgelendiriciler
Birleşik gölgelendiriciler henüz PC dünyasına gelmedi, ancak yaklaşan DirectX 10 standardı benzer bir mimariye dayanıyor. Yani, gölgelendiriciler farklı işler yapacak olsa da, köşe, geometrik ve piksel programlarının kodunun yapısı aynı olacaktır. Yeni özellik, GPU'nun ATi tarafından Microsoft için özel olarak tasarlandığı Xbox 360'ta görüntülenebilir. Yeni DirectX 10'un nasıl bir potansiyele sahip olduğunu görmek oldukça ilginç olacak.
Doku Eşleme Birimleri (TMU)
Dokular seçilmeli ve filtrelenmelidir. Bu çalışma, piksel ve köşe gölgelendirici birimleriyle birlikte çalışan doku eşleme birimleri tarafından yapılır. TMU'nun işi, piksellere doku işlemleri uygulamaktır. Bir GPU'daki doku birimlerinin sayısı, genellikle video kartlarının doku performansını karşılaştırmak için kullanılır. Daha fazla TMU'ya sahip bir ekran kartının daha yüksek doku performansı vereceğini varsaymak oldukça mantıklıdır.
Raster Operatör Birimleri (ROP'ler)
RIP'ler, piksel verilerinin belleğe yazılmasından sorumludur. Bu işlemin gerçekleştirilme hızı doluluk oranıdır. 3D hızlandırıcıların ilk günlerinde, ROP'ler ve doluluk oranları, grafik kartlarının çok önemli özellikleriydi. Bugün, ROP performansı hala önemlidir, ancak bir video kartının performansı artık eskisi gibi bu bloklarla sınırlı değildir. Bu nedenle, ROP'ların performansı (ve sayısı) zaten bir video kartının hızını tahmin etmek için nadiren kullanılmaktadır.
Konveyörler
Boru hatları, video kartlarının mimarisini tanımlamak için kullanılır ve GPU'nun performansının çok görsel bir temsilini sağlar.
Konveyör katı bir teknik terim değildir. GPU, farklı işlevleri gerçekleştiren farklı ardışık düzenleri kullanır. Tarihsel olarak, bir boru hattı, kendi doku eşleme birimine (TMU) bağlı bir piksel işlemcisi olarak anlaşıldı. Örneğin, Radeon 9700 video kartı, her biri kendi TMU'suna bağlı sekiz piksel işlemci kullanır, bu nedenle kartın sekiz ardışık düzene sahip olduğu kabul edilir.
Ancak modern işlemcileri boru hatlarının sayısına göre tanımlamak çok zordur. Önceki tasarımlarla karşılaştırıldığında, yeni işlemciler modüler, parçalı bir yapı kullanıyor. ATi, X1000 serisi video kartları ile modüler bir yapıya geçerek dahili optimizasyon yoluyla performans kazanımları elde etmeyi mümkün kılan bu alanda bir yenilikçi olarak kabul edilebilir. Bazı CPU blokları diğerlerinden daha fazla kullanılır ve GPU performansını iyileştirmek için ATi, gerekli blok sayısı ile kalıp alanını (çok büyük değil) dengelemeye çalıştı. Bu mimaride, piksel işlemcileri artık kendi TMU'larına bağlı olmadığı için "piksel ardışık düzen" terimi anlamını yitirmiştir. Örneğin, ATi Radeon X1600 GPU'da 12 Piksel Gölgelendirici ve sadece dört TMU bulunur. Bu nedenle, bu işlemcinin mimarisinin 12 piksel ardışık düzene sahip olduğunu söyleyemeyiz, tıpkı sadece dört tane olduğunu söylemek gibi. Bununla birlikte, gelenek gereği, piksel boru hatlarından hala bahsedilmektedir.
Bu varsayımlar dikkate alındığında, bir GPU'daki piksel ardışık düzenlerinin sayısı genellikle video kartlarını karşılaştırmak için kullanılır (ATi X1x00 hattı hariç). Örneğin, 24 ve 16 boru hatlı ekran kartlarını alırsak, 24 boru hatlı bir kartın daha hızlı olacağını varsaymak oldukça mantıklıdır.
GPU mimarisi: teknoloji
Teknik süreç
Bu terim, çipin bir elemanının (transistör) boyutunu ve üretim sürecinin hassasiyetini ifade eder. Teknik süreçlerin iyileştirilmesi, daha küçük öğeler elde etmenizi sağlar. Örneğin, 0.18 mikronluk işlem 0.13 mikronluk işlemden daha büyük elementler üretir, bu nedenle o kadar verimli değildir. Daha küçük transistörler daha düşük voltajlarda çalışır. Buna karşılık, voltajdaki bir düşüş, termal dirençte bir azalmaya yol açar ve bu da üretilen ısı miktarında bir azalma sağlar. Teknik sürecin iyileştirilmesi, çipin işlevsel blokları arasındaki mesafenin azaltılmasına olanak tanır ve veri aktarımı daha az zaman alır. Daha kısa mesafeler, daha düşük voltajlar ve diğer iyileştirmeler, daha yüksek saat hızlarının elde edilmesini sağlar.
Anlayış, günümüzde teknik süreci belirtmek için hem mikrometre (μm) hem de nanometre (nm) kullanılması gerçeğiyle biraz karmaşıktır. Aslında her şey çok basit: 1 nanometre 0,001 mikrometreye eşittir, yani 0,09 mikron ve 90 nm üretim süreçleri bir ve aynıdır. Yukarıda belirtildiği gibi, daha küçük bir işlem teknolojisi, daha yüksek saat hızları elde etmenizi sağlar. Örneğin 0,18 mikron ve 0,09 mikron (90 nm) yongalı ekran kartlarını karşılaştırırsak, 90 nm'lik bir karttan daha yüksek bir frekans beklemek oldukça mantıklıdır.
GPU saat hızı
GPU saat hızları, saniyede milyonlarca saat döngüsü olan megahertz (MHz) cinsinden ölçülür.
Saat hızı, GPU'nun performansını doğrudan etkiler. Ne kadar yüksekse, bir saniyede o kadar fazla iş yapılabilir. İlk örnek için nVidia GeForce 6600 ve 6600 GT ekran kartlarını ele alalım: 6600 GT GPU 500 MHz'de, normal 6600 kartı ise 400 MHz'de çalışır. İşlemciler teknik olarak aynı olduğu için 6600 GT'nin saat hızındaki %20'lik bir artış daha iyi performans anlamına geliyor.
Ancak saat hızı her şey değildir. Mimarinin performansı büyük ölçüde etkilediği unutulmamalıdır. İkinci örnek için GeForce 6600 GT ve GeForce 6800 GT ekran kartlarını ele alalım. 6600 GT'nin GPU frekansı 500 MHz'dir, ancak 6800 GT yalnızca 350 MHz'de çalışır. Şimdi 6800 GT'nin 16 piksel ardışık düzen kullandığını, 6600 GT'nin ise yalnızca sekiz piksel kullandığını hesaba katalım. Bu nedenle, 350 MHz'de 16 işlem hattına sahip bir 6800 GT, sekiz işlem hattına ve saat hızının iki katına (700 MHz) sahip bir işlemci ile yaklaşık aynı performansı verecektir. Bununla birlikte, performansı karşılaştırmak için saat hızı kullanılabilir.
Yerel video belleği
Ekran kartı belleğinin performans üzerinde büyük etkisi vardır. Ancak farklı bellek parametreleri farklı şekillerde etkiler.
Video belleği boyutu
Video belleği miktarı, muhtemelen bir video kartının en fazla abartılan parametresi olarak adlandırılabilir. Deneyimsiz tüketiciler, farklı kartları birbirleriyle karşılaştırmak için genellikle video belleği miktarını kullanır, ancak gerçekte, bellek veri yolu frekansı ve arabirim (veri yolu genişliği) gibi parametrelere kıyasla miktarın performans üzerinde çok az etkisi vardır.
Çoğu durumda, 128 MB video belleğe sahip bir kart, 256 MB'lik bir kartla hemen hemen aynı performansı gösterecektir. Elbette, daha fazla belleğin performans artışına yol açtığı durumlar vardır, ancak daha fazla belleğin oyunlarda otomatik olarak hız artışına yol açmayacağını unutmayın.
Hacmin kullanışlı olduğu yer, yüksek çözünürlüklü dokulara sahip oyunlardır. Oyun geliştiricileri, oyun için birkaç doku seti sağlar. Ve video kartında ne kadar fazla bellek varsa, yüklenen dokuların çözünürlüğü o kadar yüksek olabilir. Yüksek çözünürlüklü dokular, oyunda daha yüksek tanım ve ayrıntı sağlar. Bu nedenle, diğer tüm kriterler aynıysa, büyük miktarda belleğe sahip bir kart almak oldukça mantıklıdır. Bellek veriyolu genişliği ve frekansının performans üzerinde karttaki fiziksel bellek miktarından çok daha güçlü bir etkiye sahip olduğunu bir kez daha hatırlatalım.
Bellek veriyolu genişliği
Bellek veri yolu genişliği, bellek performansının en önemli yönlerinden biridir. Modern veri yolları 64 ila 256 bit genişliğinde ve hatta bazı durumlarda 512 bittir. Bellek veriyolu ne kadar geniş olursa, saat döngüsü başına o kadar fazla bilgi iletebilir. Bu da performansı doğrudan etkiler. Örneğin, eşit frekanslı iki veriyolu alırsak, teorik olarak 128-bit veriyolu, 64-bit veriyoluna göre saat başına iki kat daha fazla veri aktaracaktır. Ve 256-bit veri yolu iki kat daha büyük.
Daha yüksek veri yolu bant genişliği (saniyedeki bit veya bayt olarak ifade edilir, 1 bayt = 8 bit) daha yüksek bellek performansı sağlar. Bu nedenle bellek veriyolu, boyutundan çok daha önemlidir. Eşit frekanslarda, 64-bit bellek veriyolu, 256-bit olanın sadece %25'i hızında çalışır!
Aşağıdaki örneği ele alalım. 128 MB video belleğe sahip ancak 256 bit veri yoluna sahip bir video kartı, 64 bit veri yoluna sahip 512 MB modelden çok daha yüksek bellek performansı sağlar. Bazı ATi X1x00 kartları için üreticilerin dahili bellek veri yolunun özelliklerini belirttiğine dikkat etmek önemlidir, ancak biz harici veri yolunun parametreleriyle ilgileniyoruz. Örneğin, X1600'ün dahili halka veri yolu 256 bit genişliğindedir, ancak harici olan yalnızca 128 bit genişliğindedir. Ve gerçekte, bellek veri yolu 128 bit performansta çalışır.
Bellek türleri
Bellek iki ana kategoriye ayrılabilir: verilerin saat başına iki kat daha hızlı aktarıldığı SDR (tek veri aktarımı) ve DDR (çift veri aktarımı). Bugün, SDR tekli iletim teknolojisi eskidir. DDR bellek, verileri SDR bellekten iki kat daha hızlı aktardığından, DDR belleğe sahip video kartlarının genellikle fiziksel olanın değil, iki katı frekansta gösterildiğini unutmamak önemlidir. Örneğin, DDR bellek 1000 MHz olarak listeleniyorsa, bu, aynı bant genişliğini vermek için normal SDR belleğin çalışması gereken etkin frekanstır. Aslında, fiziksel frekans 500 MHz'dir.
Bu nedenle, video kartlarının belleği için 1200 MHz DDR frekansı belirtildiğinde ve yardımcı programlar 600 MHz bildirdiğinde çoğu kişi şaşırır. Bu yüzden alışmak zorundasın. DDR2 ve GDDR3/GDDR4 bellek aynı şekilde yani iki kat veri aktarımı ile çalışır. DDR, DDR2, GDDR3 ve GDDR4 arasındaki fark, üretim teknolojisinde ve bazı ayrıntılarda yatmaktadır. DDR2, DDR bellekten daha yüksek frekanslarda çalışabilir ve DDR3, DDR2'den bile daha yüksek frekanslarda çalışabilir.
Bellek veri yolu frekansı
Bir işlemci gibi, bellek (veya daha doğrusu bir bellek veri yolu), megahertz cinsinden ölçülen belirli saat hızlarında çalışır. Burada saat hızlarının artması bellek performansını doğrudan etkiler. Ve bellek veri yolu frekansı, video kartlarının performansını karşılaştırmak için kullanılan parametrelerden biridir. Örneğin, diğer tüm özellikler (bellek veriyolu genişliği vb.) aynıysa, 700 MHz belleğe sahip bir ekran kartının 500 MHz'lik bir ekran kartından daha hızlı olduğunu söylemek oldukça mantıklıdır.
Yine, saat hızı her şey değildir. 64 bit veri yoluna sahip 700 MHz bellek, 128 bit veri yoluna sahip 400 MHz bellekten daha yavaş olacaktır. 128-bit veri yolu üzerindeki 400 MHz belleğin performansı, 64-bit veri yolu üzerindeki 800 MHz belleğin performansı ile kabaca aynıdır. GPU ve bellek frekanslarının tamamen farklı parametreler olduğu ve genellikle farklı oldukları da unutulmamalıdır.
Grafik kartı arayüzü
Video kartı ile işlemci arasında aktarılan tüm veriler video kartı arayüzünden geçer. Günümüzde video kartları için üç tip arayüz kullanılmaktadır: PCI, AGP ve PCI Express. Bant genişliği ve diğer özelliklerde farklılık gösterirler. Bant genişliği ne kadar yüksek olursa, döviz kurunun o kadar yüksek olduğu açıktır. Ancak, yalnızca en modern kartlar yüksek bant genişliği kullanabilir ve bu durumda bile yalnızca kısmen kullanılabilir. Bir noktada, arayüz hızı bir "darboğaz" olmaktan çıktı, bugün bu yeterli.
Video kartlarının üretildiği en yavaş veri yolu PCI'dir (Peripheral Components Interconnect). Tarihe geçmezseniz tabii. PCI, video kartlarının performansına gerçekten zarar verdi, bu yüzden AGP (Hızlandırılmış Grafik Bağlantı Noktası) arayüzüne geçtiler. Ancak AGP 1.0 ve 2x spesifikasyonları bile performansı sınırladı. Standart, hızı AGP 4x'e çıkardığında, video kartlarının kullanabileceği bant genişliğinin pratik sınırına yaklaşmaya başladık. AGP 8x özelliği, bant genişliğini AGP 4x'e (2.16 GB/sn) kıyasla bir kez daha ikiye katladı ancak grafik performansında gözle görülür bir artış elde edemedik.
En yeni ve en hızlı veri yolu PCI Express'tir. Daha yeni grafik kartları tipik olarak, toplam 4 GB/sn (tek yön) bant genişliği için 16 PCI Express hattını birleştiren PCI Express x16 arabirimini kullanır. Bu, AGP 8x'in bant genişliğinin iki katıdır. PCI Express veri yolu, her iki yön için de belirtilen bant genişliğini sağlar (video kartına ve video kartından veri aktarımı). Ama AGP 8x standardının hızı zaten yeterliydi yani PCI Express'e geçişin AGP 8x'e göre performans artışı verdiği bir durumla henüz karşılaşmadık (diğer donanım parametreleri aynı ise). Örneğin, GeForce 6800 Ultra'nın AGP versiyonu, PCI Express için 6800 Ultra ile aynı şekilde çalışacaktır.
Bugün PCI Express arayüzlü bir kart satın almak en iyisidir, piyasada birkaç yıl daha dayanacaktır. En üretken kartlar artık AGP 8x arayüzü ile mevcut değildir ve kural olarak PCI Express çözümlerini bulmak AGP analoglarından daha kolaydır ve daha az maliyetlidir.
Çoklu GPU çözümleri
Grafik performansını artırmak için birden fazla grafik kartı kullanmak yeni bir fikir değil. 3D grafiklerin ilk günlerinde 3dfx, paralel çalışan iki grafik kartıyla pazara girdi. Ancak 3dfx'in ortadan kalkmasıyla birlikte, ATi, Radeon 9700'ün piyasaya sürülmesinden bu yana profesyonel simülatörler için benzer sistemler üretmesine rağmen, birkaç tüketici video kartının işbirliği teknolojisi unutulmaya terk edildi. Birkaç yıl önce, teknoloji pazara geri döndü. : çözümlerin gelişiyle nVidia SLI ve biraz sonra, ATi Çapraz Ateş .
Birden fazla grafik kartını paylaşmak, oyunu yüksek çözünürlükte yüksek kalite ayarlarında çalıştırmak için yeterli performansı sağlar. Ancak bir çözüm veya diğerini seçmek o kadar kolay değil.
Başlangıç olarak, birden çok video kartına dayalı çözümler çok fazla güç gerektirir, bu nedenle güç kaynağı yeterince güçlü olmalıdır. Tüm bu ısının video kartından çıkarılması gerekecek, bu nedenle sistemin aşırı ısınmaması için PC kasasına ve soğutmaya dikkat etmeniz gerekiyor.
Ayrıca, SLI / CrossFire'ın genellikle standart modellerden daha pahalıya mal olan uygun bir anakart (bir teknoloji veya diğeri için) gerektirdiğini unutmayın. nVidia SLI yapılandırması yalnızca belirli nForce4 kartlarında çalışır ve ATi CrossFire kartları yalnızca CrossFire yonga setli anakartlarda veya belirli Intel modellerinde çalışır. Bazı CrossFire konfigürasyonları, meseleleri karmaşık hale getirmek için kartlardan birinin özel olmasını gerektirir: CrossFire Edition. Bazı video kartı modelleri için CrossFire'ın piyasaya sürülmesinden sonra, ATi, PCI Express veri yolu aracılığıyla işbirliği teknolojisinin dahil edilmesine izin verdi ve yeni sürücü sürümlerinin piyasaya sürülmesiyle olası kombinasyonların sayısı arttı. Yine de, ilgili bir CrossFire Edition kartına sahip donanım CrossFire size daha iyi performans sağlar. Ancak CrossFire Edition kartları da normal modellerden daha pahalıdır. Şimdilik, Radeon X1300, X1600 ve X1800 GTO grafik kartlarında CrossFire yazılım modunu (CrossFire Edition kartı olmadan) etkinleştirebilirsiniz.
Göz önünde bulundurulması gereken başka faktörler de var. Birlikte çalışan iki grafik kartı performans artışı sağlarken, iki katına çıkmaktan çok uzak. Ama iki kat daha fazla para vereceksin. Çoğu zaman, verimlilik kazancı %20-60'tır. Ve bazı durumlarda, uzlaşma için ek hesaplama maliyetleri nedeniyle hiçbir kazanç yoktur. Bu nedenle, daha pahalı bir video kartı genellikle her zaman birkaç daha ucuz karttan daha iyi performans göstereceğinden, çoklu kart yapılandırmalarının daha ucuz modellerle kendilerini haklı çıkarmaları pek olası değildir. Genel olarak, çoğu tüketici için bir SLI / CrossFire çözümü almanın bir anlamı yoktur. Ancak, tüm kalite geliştirme seçeneklerini açmak veya kare başına 4 milyondan fazla piksel oluşturmanız gerektiğinde, örneğin 2560x1600 gibi aşırı çözünürlüklerde oynatmak istiyorsanız, iki veya dört eşleştirilmiş video kartı olmadan yapamazsınız.
Görsel fonksiyonlar
Tamamen donanım özelliklerine ek olarak, farklı GPU nesilleri ve modelleri özellik setinde farklılık gösterebilir. Örneğin, ATi Radeon X800 XT neslinin kartlarının Shader Model 2.0b (SM) ile uyumlu olduğu, nVidia GeForce 6800 Ultra'nın ise donanım özellikleri birbirine yakın olmasına rağmen SM 3.0 ile uyumlu olduğu sıklıkla söylenir (16). boru hatları). Bu nedenle, birçok tüketici, bu farkın ne anlama geldiğini bile bilmeden, bir çözümden veya diğerinden yana bir seçim yapar. Peki, görsel özelliklerden ve son kullanıcı için değerlerinden bahsedeyim.
Bu isimler çoğunlukla anlaşmazlıklarda kullanılır, ancak çok az kişi gerçekten ne anlama geldiğini bilir. Bunu anlamak için, grafik API'lerinin geçmişiyle başlayalım. DirectX ve OpenGL, herkesin kullanımına açık olan grafik API'ler veya Uygulama Programlama Arayüzleridir.
Grafik API'lerinin ortaya çıkmasından önce, her GPU üreticisi oyunlarla iletişim kurmak için kendi mekanizmasını kullanıyordu. Geliştiricilerin desteklemek istedikleri her GPU için ayrı kod yazmaları gerekiyordu. Çok pahalı ve etkisiz bir yaklaşım. Bu sorunu çözmek için, geliştiricilerin belirli bir video kartı için değil, belirli bir API için kod yazabilmeleri için 3D grafikler için API'ler geliştirildi. Bundan sonra uyumluluk sorunları, sürücülerin API ile uyumlu olmasını sağlamak zorunda olan ekran kartı üreticilerinin omuzlarına düştü.
Tek komplikasyon, bugün iki farklı API'nin, yani Microsoft DirectX ve OpenGL'nin olmasıdır; burada GL, Grafik Kitaplığı anlamına gelir. DirectX API bugün oyunlarda daha popüler olduğu için ona odaklanacağız. Ve bu standart, oyunların gelişimini daha güçlü bir şekilde etkiledi.
DirectX, Microsoft'un eseridir. Aslında DirectX, yalnızca biri 3D grafikler için kullanılan birkaç API içerir. DirectX, ses, müzik, giriş cihazları ve daha fazlası için API'ler içerir. Direct3D API, DirectX'teki 3D grafiklerden sorumludur. Video kartları hakkında konuştuklarında, bunu kastediyorlar, bu nedenle, bu açıdan DirectX ve Direct3D kavramları birbirinin yerine geçebilir.
DirectX, grafik teknolojisi geliştikçe ve oyun geliştiricileri oyunları programlamak için yeni yollar sundukça periyodik olarak güncellenir. DirectX'in popülaritesi arttıkça, GPU üreticileri DirectX'in yeteneklerine uyacak şekilde yeni ürün sürümlerini değiştirmeye başladı. Bu nedenle, video kartları genellikle şu veya bu nesil DirectX (DirectX 8, 9.0 veya 9.0c) için donanım desteğine bağlıdır.
Sorunları karmaşık hale getirmek için, Direct3D API'sinin parçaları DirectX nesillerini değiştirmeden zaman içinde değişebilir. Örneğin, DirectX 9.0 spesifikasyonu Pixel Shader 2.0 desteğini belirtir. Ancak DirectX 9.0c güncellemesi Pixel Shader 3.0'ı içeriyor. Böylece kartlar DirectX 9 olarak sınıflandırılsa da farklı fonksiyon setlerini destekleyebilirler. Örneğin, Radeon 9700, Shader Model 2.0'ı ve Radeon X1800, Shader Model 3.0'ı destekler, ancak her iki kart da DirectX 9 nesline atfedilebilir.
Yeni oyunlar oluştururken geliştiricilerin eski makinelerin ve video kartlarının sahiplerini dikkate aldığını unutmayın, çünkü bu kullanıcı segmentini görmezden gelirseniz satış seviyesi daha düşük olacaktır. Bu nedenle, oyunlara birden çok kod yolu gömülüdür. DirectX 9 sınıfı bir oyun muhtemelen uyumluluk için bir DirectX 8 yoluna ve hatta bir DirectX 7 yoluna sahiptir.Genellikle, eski yolu seçerseniz, yeni video kartlarındaki bazı sanal efektler oyunda kaybolur. Ama en azından eski donanımda bile oynayabilirsiniz.
Birçok yeni oyun, grafik kartı önceki nesilden olsa bile, DirectX'in en son sürümünün yüklenmesini gerektirir. Yani DirectX 8 yolunu kullanacak yeni bir oyun, DirectX 8 ekran kartının yüklenmesi için hala DirectX 9'un en son sürümünü gerektirir.
DirectX'teki Direct3D API'sinin farklı sürümleri arasındaki farklar nelerdir? DirectX'in ilk sürümleri - 3, 5, 6 ve 7 - Direct3D API'leri açısından nispeten basitti. Geliştiriciler bir listeden görsel efektler seçip oyundaki performanslarını test edebilirler. Grafik programlamadaki bir sonraki önemli adım DirectX 8'di. Bir video kartını gölgelendiriciler kullanarak programlama yeteneğini getirdi, böylece geliştiriciler ilk kez efektleri istedikleri şekilde programlama özgürlüğüne kavuştu. DirectX 8, Pixel Shader 1.0 ila 1.3 ve Vertex Shader 1.0'ı destekler. DirectX 8'in güncellenmiş bir sürümü olan DirectX 8.1, Pixel Shader 1.4 ve Vertex Shader 1.1'i aldı.
DirectX 9'da daha da karmaşık gölgelendirici programları oluşturabilirsiniz. DirectX 9, Pixel Shader 2.0 ve Vertex Shader 2.0'ı destekler. DirectX 9'un güncellenmiş bir sürümü olan DirectX 9c, Pixel Shader 3.0 spesifikasyonunu içerir.
API'nin yeni sürümü olan DirectX 10, Windows Vista'nın yeni sürümüne eşlik edecek. DirectX 10'u Windows XP'ye yükleyemezsiniz.
HDR, "Yüksek Dinamik Aralık", yüksek dinamik aralık anlamına gelir. HDR aydınlatma ile oynamak, onsuz oynamaktan çok daha gerçekçi bir resim üretebilir ve tüm grafik kartları HDR aydınlatmayı desteklemez.
DirectX 9 grafik kartlarının ortaya çıkmasından önce, GPU'lar aydınlatma hesaplamalarının doğruluğu nedeniyle ciddi şekilde sınırlıydı. Şimdiye kadar aydınlatma sadece 256 (8 bit) dahili seviye ile hesaplanabiliyordu.
DirectX 9 grafik kartları piyasaya sürüldüğünde, tam 24 bit veya 16.7 milyon seviye olan yüksek kaliteli aydınlatma üretebildiler.
16.7 milyon seviye ile DirectX 9 / Shader Model 2.0 grafik performansında bir sonraki adımı atan HDR aydınlatma artık bilgisayarlarda mümkün. Bu oldukça karmaşık bir teknolojidir ve dinamik olarak izlemeniz gerekir. Basit bir ifadeyle, HDR aydınlatma kontrastı artırır (koyu gölgeler daha koyu, açık gölgeler daha parlak görünür), aynı zamanda karanlık ve aydınlık alanlarda aydınlatma ayrıntısı miktarını artırır. HDR aydınlatma ile oynamak, onsuz olduğundan daha canlı ve gerçekçi hissettiriyor.
En yeni Pixel Shader 3.0 spesifikasyonunu karşılayan GPU'lar, daha yüksek 32 bit hassas aydınlatma ve kayan nokta karışımına izin verir. Böylece SM 3.0 sınıfı video kartları, film endüstrisi için özel olarak tasarlanmış özel OpenEXR HDR aydınlatma yöntemini destekleyebilir.
Yalnızca OpenEXR kullanarak HDR aydınlatmayı destekleyen bazı oyunlar, Shader Model 2.0 grafik kartlarında HDR aydınlatma ile çalışmayacaktır. Ancak OpenEXR yöntemine dayanmayan oyunlar herhangi bir DirectX 9 grafik kartında çalışır.Örneğin, Oblivion OpenEXR HDR yöntemini kullanır ve yalnızca Shader Model 3.0 spesifikasyonunu destekleyen en son grafik kartlarında HDR aydınlatmaya izin verir. Örneğin, nVidia GeForce 6800 veya ATi Radeon X1800. Aynı Counter-Strike: Source ve yakında çıkacak Half-Life 2: Aftermath gibi Half-Life 2 3D motorunu kullanan oyunlar, yalnızca Pixel Shader 2.0'ı destekleyen eski DirectX 9 video kartlarında HDR oluşturmayı etkinleştirmenize olanak tanır. Örnekler arasında GeForce 5 serisi veya ATi Radeon 9500 sayılabilir.
Son olarak, tüm HDR işleme biçimlerinin ciddi işlem gücü gerektirdiğini ve en güçlü GPU'ları bile dize getirebileceğini unutmayın. En yeni oyunları HDR aydınlatma ile oynamak istiyorsanız, yüksek performanslı grafikler olmadan yapamazsınız.
Tam ekran kenar yumuşatma (AA kısaltması), çokgenlerin sınırlarındaki karakteristik "merdivenleri" ortadan kaldırmanıza olanak tanır. Ancak, tam ekran kenar yumuşatma işleminin çok fazla bilgi işlem kaynağı tükettiği ve bunun da kare hızlarında düşüşe yol açtığı unutulmamalıdır.
Kenar yumuşatma, video belleğinin performansına çok bağlıdır, bu nedenle hızlı belleğe sahip yüksek hızlı bir video kartı, pahalı olmayan bir video kartına göre performansa daha az zarar vererek tam ekran kenar yumuşatma işlemini gerçekleştirebilir. Kenar yumuşatma çeşitli modlarda etkinleştirilebilir. Örneğin, 4x kenar yumuşatma, 2x kenar yumuşatmadan daha iyi bir resim kalitesi sağlar, ancak bu büyük bir performans artışı olacaktır. 2x kenar yumuşatma, yatay ve dikey çözünürlüğü ikiye katlarsa, 4x modu bunu dört katına çıkarır.
Oyundaki tüm 3B nesnelere dokular uygulanır ve görüntülenen yüzeyin açısı ne kadar büyük olursa doku o kadar bozuk görünür. Bu etkiyi ortadan kaldırmak için GPU'lar doku filtrelemeyi kullanır.
İlk filtreleme yöntemi bilinear olarak adlandırıldı ve göze pek hoş gelmeyen karakteristik şeritler üretti. Durum, trilinear filtrelemenin tanıtılmasıyla düzeldi. Her iki seçenek de modern grafik kartlarında çok az veya hiç performans kaybı olmadan çalışır.
Günümüzde dokuları filtrelemenin en iyi yolu Anizotropik Filtrelemedir (AF). Tam ekran kenar yumuşatma gibi, anizotropik filtreleme de farklı düzeylerde etkinleştirilebilir. Örneğin, 8x AF, 4x AF'den daha kaliteli bir filtreleme sağlar. Tam ekran kenar yumuşatma gibi, anizotropik filtreleme de AF seviyesi yükseldikçe artan belirli bir miktarda işlem gücü gerektirir.
Tüm 3D oyunlar belirli özellikler göz önünde bulundurularak oluşturulmuştur ve böyle bir gereksinim, bir oyunun ihtiyaç duyacağı doku belleğini belirler. Oyun sırasında gerekli tüm dokular ekran kartının belleğine sığmalıdır, aksi takdirde RAM'deki dokuya erişim, sabit diskteki disk belleği dosyasından bahsetmeden önemli bir gecikme sağladığından performans önemli ölçüde düşecektir. Bu nedenle, bir oyun geliştiricisi minimum gereksinim olarak 128 MB video belleğine güveniyorsa, etkin dokular kümesi hiçbir zaman 128 MB'ı geçmemelidir.
Modern oyunların birkaç doku seti vardır, bu nedenle oyun daha az video belleği olan eski video kartlarında ve daha fazla video belleği olan daha yeni kartlarda sorunsuz çalışır. Örneğin, bir oyun üç doku grubu içerebilir: 128 MB, 256 MB ve 512 MB. Bugün 512 MB video belleği destekleyen çok az oyun var, ancak yine de bu miktarda belleğe sahip bir ekran kartı satın almak için en objektif sebepler. Bellekteki artışın performans üzerinde çok az etkisi olmasına veya hiç etkisi olmamasına rağmen, oyun uygun doku setini destekliyorsa daha iyi görsel kalite elde edeceksiniz.
Birleşik gölgelendirici birimleri, yukarıda listelenen iki tür birimi birleştirir, hem köşe hem de piksel programlarını (DirectX 10'da görünen geometrik olanların yanı sıra) çalıştırabilirler. Gölgelendirici birimlerinin birleştirilmesi, farklı gölgelendirici programlarının (köşe, piksel ve geometrik) kodunun evrensel olduğu ve karşılık gelen birleşik işlemcilerin yukarıda listelenen programlardan herhangi birini çalıştırabileceği anlamına gelir. Buna göre, yeni mimarilerde piksel, tepe noktası ve geometrik gölgelendirici birimlerinin sayısı tek bir sayıda birleşir - evrensel işlemci sayısı.
Tekstüre birimleri (tmu)
Bu birimler, belirtilen tüm türlerdeki gölgelendirici işlemcilerle birlikte çalışır, bir sahne oluşturmak için gereken doku verilerini seçmek ve filtrelemek için kullanılırlar. Video çipindeki doku birimlerinin sayısı doku performansını, dokulardan örnekleme hızını belirler. Ve son zamanlarda hesaplamaların çoğu gölgelendirici birimleri tarafından yapılmasına rağmen, TMU'lar üzerindeki yük hala oldukça yüksektir ve bazı uygulamaların doku birimlerinin performansına vurgusu dikkate alındığında, TMU'ların sayısı ve buna karşılık gelen yüksek olduğunu söyleyebiliriz. doku performansı en önemli parametreler arasındadır. Bu parametre, ek doku seçimleri gerektiren trilinear ve anizotropik filtreleme kullanılırken hız üzerinde özel bir etkiye sahiptir.
Rasterleştirme birimleri (rop)
Rasterleştirme birimleri, video kartı tarafından hesaplanan piksellerin arabelleklere kaydedilmesi ve bunların karıştırılması (harmanlanması) işlemlerini gerçekleştirir. Yukarıda belirtildiği gibi, ROP birimlerinin performansı doluluk oranını etkiler ve bu, video kartlarının ana özelliklerinden biridir. Son zamanlarda değeri biraz azalmış olsa da, uygulama performansının büyük ölçüde hıza ve ROP sayısına bağlı olduğu durumlar vardır. Bu genellikle, yüksek görüntü ayarlarında etkinleştirilen son işleme filtrelerinin ve kenar yumuşatmanın etkin kullanımından kaynaklanır.
Video belleği boyutu
Video çipleri, gerekli verileri depolamak için kendi belleklerini kullanır: dokular, tepe noktaları, arabellekler vb. Görünüşe göre ne kadar çok olursa o kadar iyi. Ancak her şey o kadar basit değil, video kartının gücünü video belleği miktarına göre tahmin etmek en yaygın hatadır! Deneyimsiz kullanıcılar, genellikle farklı video kartı modellerini karşılaştırmak için bellek boyutunun değerini abartır. Bu anlaşılabilir bir durumdur - tüm kaynaklarda ilklerden biri olarak belirtilen parametre iki kat daha büyük olduğundan, çözümün hızının iki kat daha yüksek olması gerektiğine inanırlar. Gerçek şu ki bu efsaneden farklıdır, çünkü verimlilik artışı belirli bir hacme ulaşır ve ona ulaştıktan sonra basitçe durur.
Her uygulamanın, tüm veriler için yeterli olan belirli bir miktarda video belleği vardır ve oraya 4 GB koysanız bile, oluşturmayı hızlandırmak için hiçbir nedeni olmayacak, yürütme birimleri tarafından hız sınırlı olacaktır. Bu nedenle, hemen hemen her durumda 320 MB video belleğe sahip bir video kartı, 640 MB'lık bir kartla aynı hızda çalışacaktır (diğer her şey eşittir). Daha fazla belleğin performansta gözle görülür bir artışa yol açtığı durumlar vardır, bunlar yüksek çözünürlüklerde ve maksimum ayarlarda çok zorlu uygulamalardır. Ancak bu tür durumlar çok nadirdir, bu nedenle, elbette, bellek miktarı dikkate alınmalıdır, ancak performansın belirli bir miktarın üzerine çıkmadığını unutmamak gerekir, bellek veriyolunun genişliği gibi daha önemli parametreler vardır. ve çalışma frekansı.