За что отвечает ширина шины памяти (6 видео)

Что нужно знать о видеокартах? Руководство THG для начинающих пользователей, часть II

Содержание

Архитектура графического процессора: технология
Техпроцесс
Тактовая частота графического процессора
Локальная видеопамять
Объём видеопамяти
Ширина шины памяти
Типы памяти
Частота шины памяти
Интерфейс видеокарты
Решения на нескольких видеокартах
Шина памяти – оптимальное значение? Разрядность шины памяти видеокарты
🔥 Видео

Архитектура графического процессора: технология

Техпроцесс

Под этим термином понимают размер одного элемента (транзистора) чипа и точность процесса производства. Совершенствование техпроцессов позволяет получить элементы меньших размеров. Например, техпроцесс 0,18 мкм даёт элементы большего размера, чем 0,13-мкм техпроцесс, поэтому он не такой эффективный. Транзисторы меньшего размера работают от меньшего напряжения. В свою очередь, снижение напряжения приводит к уменьшению теплового сопротивления, что даёт снижение количества выделяемого тепла. Совершенствование техпроцесса позволяет уменьшить расстояние между функциональными блоками чипа, а на передачу данных требуется меньше времени. Сокращение расстояний, понижение напряжения и другие улучшения позволяют достигать более высоких тактовых частот.

Несколько усложняет понимание то, что для обозначения техпроцесса сегодня используют как микрометры (мкм), так и нанометры (нм). На самом деле всё очень просто: 1 нанометр равен 0,001 микрометру, поэтому 0,09-мкм и 90-нм техпроцессы — это одно и то же. Как уже отмечалось выше, меньший техпроцесс позволяет получить более высокие тактовые частоты. Например, если сравнивать видеокарты с чипами 0,18 мкм и 0,09 мкм (90 нм), то вполне разумно ожидать от 90-нм карты более высокой частоты.

Тактовая частота графического процессора

Тактовая частота графического процессора измеряется в мегагерцах (МГц), то есть в миллионах тактов за секунду.

Тактовая частота напрямую влияет на производительность графического процессора. Чем она выше, тем больше работы можно выполнить за секунду. Для первого примера возьмём видеокарты nVidia GeForce 6600 и 6600 GT: графический процессор 6600 GT работает на частоте 500 МГц, а у обычной карты 6600 — на 400 МГц. Поскольку процессоры технически идентичны, 20% прирост тактовой частоты 6600 GT приводит к более высокой производительности.

Но тактовая частота — это ещё далеко не всё. Следует учитывать, что на производительность очень сильно влияет архитектура. Для второго примера возьмём видеокарты GeForce 6600 GT и GeForce 6800 GT. Частота графического процессора 6600 GT составляет 500 МГц, но 6800 GT работает всего на 350 МГц. А теперь примем во внимание, что у 6800 GT используются 16 пиксельных конвейеров, а у 6600 GT — только восемь. Поэтому 6800 GT с 16 конвейерами на 350 МГц даст примерно такую же производительность, как процессор с восемью конвейерами и удвоенной тактовой частотой (700 МГц). С учётом сказанного, тактовую частоту вполне можно использовать для сравнения производительности.

Локальная видеопамять

Память видеокарты очень сильно влияет на производительность. Но разные параметры памяти влияют по-разному.

Объём видеопамяти

Видео:Виды видеопамяти и сколько её нужно? Какая нужна шина?Скачать

Объём видеопамяти, наверное, можно назвать параметром видеокарты, который больше всего переоценивают. Неопытные потребители часто используют объём видеопамяти для сравнения разных карт между собой, но в реальности объём слабо влияет на производительность по сравнению с такими параметрами, как частота шины памяти и интерфейс (ширина шины).

В большинстве случаев карта со 128 Мбайт видеопамяти будет работать почти так же, как карта с 256 Мбайт. Конечно, есть ситуации, когда больший объём памяти приводит к увеличению производительности, но следует помнить, что больший объём памяти не будет автоматически приводить к росту скорости в играх.

Где объём бывает полезен, так это в играх с текстурами высокого разрешения. Игровые разработчики прилагают к игре несколько наборов текстур. И чем больше памяти будет на видеокарте, тем более высокое разрешение могут иметь загружаемые текстуры. Текстуры высокого разрешения дают более высокую чёткость и детализацию в игре. Поэтому вполне разумно брать карту с большим объёмом памяти, если все другие критерии совпадают. Ещё раз напомним, что ширина шины памяти и её частота намного сильнее влияют на производительность, чем объём физической памяти на карте.

Ширина шины памяти

Ширина шины памяти — один из самых важных аспектов производительности памяти. Современные шины имеют ширину от 64 до 256 бит, а в некоторых случаях даже 512 бит. Чем шире шина памяти, тем больше информации она может передать за такт. А это напрямую влияет на производительность. Например, если взять две шины с равными частотами, то теоретически 128-битная шина передаст в два раза больше данных за такт, чем 64-битная. А 256-битная шина — ещё в два раза больше.

Более высокая пропускная способность шины (выражается в битах или байтах в секунду, 1 байт = 8 бит) даёт более высокую производительность памяти. Именно поэтому шина памяти намного важнее, чем её объём. При равных частотах 64-битная шина памяти работает со скоростью всего 25% от 256-битной!

Читайте также: Самые точные пистолеты для подкачки шин

Возьмём следующий пример. Видеокарта со 128 Мбайт видеопамяти, но с 256-битной шиной даёт намного более высокую производительность памяти, чем 512-Мбайт модель с 64-битной шиной. Важно отметить, что у некоторых карт из линейки ATi X1x00 производители указывают спецификации внутренней шины памяти, но нас интересуют параметры внешней шины. Например, у X1600 внутренняя кольцевая шина имеет ширину 256 бит, но внешняя — всего 128 бит. И в реальности шина памяти работает со 128-битной производительностью.

Типы памяти

Память можно разделить на две основные категории: SDR (одиночная передача данных) и DDR (удвоенная передача данных), при которой данные передаются за такт в два раза быстрее. Сегодня технология одиночной передачи SDR устарела. Поскольку у памяти DDR данные передаются в два раза быстрее, чем у SDR, важно помнить, что у видеокарт с памятью DDR чаще всего указывают удвоенную частоту, а не физическую. Например, если у памяти DDR указана частота 1000 МГц, то это эффективная частота, при которой должна работать обычная память SDR, чтобы дать такую же пропускную способность. А на самом деле физическая частота составляет 500 МГц.

Видео:Влияние шин PCI-e и внутренней шины видеокарты на производительностьСкачать

По этой причине многие удивляются, когда для памяти их видеокарты указана частота 1200 МГц DDR, а утилиты сообщают о 600 МГц. Так что придётся привыкнуть. Память DDR2 и GDDR3/GDDR4 работает по такому же принципу, то есть с удвоенной передачей данных. Различие между памятью DDR, DDR2, GDDR3 и GDDR4 кроется в технологии производства и некоторых деталях. DDR2 может работать на более высоких частотах, чем память DDR, а DDR3 — ещё на более высоких, чем DDR2.

Частота шины памяти

Подобно процессору, память (или, точнее, шина памяти) работает на определённых тактовых частотах, измеряемых в мегагерцах. Здесь повышение тактовых частот напрямую влияет на производительность памяти. И частота шины памяти является одним из параметров, которые используют для сравнения производительности видеокарт. Например, если все другие характеристики (ширина шины памяти и т.д.) будут одинаковыми, то вполне логично утверждать, что видеокарта с 700-МГц памятью работает быстрее, чем с 500-МГц.

Опять же, тактовая частота — это ещё не всё. 700-МГц память с 64-битной шиной будет работать медленнее, чем 400-МГц память со 128-битной шиной. Производительность 400-МГц памяти на 128-битной шине примерно соответствует 800-МГц памяти на 64-битной шине. Следует также помнить, что частоты графического процессора и памяти — совершенно разные параметры, и обычно они различаются.

Интерфейс видеокарты

Все данные, передаваемые между видеокартой и процессором, проходят через интерфейс видеокарты. Сегодня для видеокарт используется три типа интерфейсов: PCI, AGP и PCI Express. Они различаются пропускной способностью и другими характеристиками. Понятно, что чем выше пропускная способность, тем выше и скорость обмена. Впрочем, высокую пропускную способность могут использовать только самые современные карты, да и то лишь частично. В какой-то момент скорость интерфейса перестала быть «узким местом», её сегодня попросту достаточно.

Самая медленная шина, для которой выпускались видеокарты, это PCI (Peripheral Components Interconnect). Если не вдаваться в историю, конечно. PCI действительно ухудшала производительность видеокарт, поэтому они перешли на интерфейс AGP (Accelerated Graphics Port). Но даже спецификации AGP 1.0 и 2x ограничивали производительность. Когда стандарт увеличил скорость до уровня AGP 4x, мы начали приближаться к практическому пределу пропускной способности, которую могут задействовать видеокарты. Спецификация AGP 8x ещё раз удвоила пропускную способность по сравнению с AGP 4x (2,16 Гбайт/с), но ощутимого прироста графической производительности мы уже не получили.

Самая новая и скоростная шина — PCI Express. Новые графические карты обычно используют интерфейс PCI Express x16, который сочетает 16 линий PCI Express, дающих суммарную пропускную способность 4 Гбайт/с (в одном направлении). Это в два раза больше, чем пропускная способность AGP 8x. Шина PCI Express даёт упомянутую пропускную способность для обоих направлений (передача данных на видеокарту и с неё). Но скорости стандарта AGP 8x было уже достаточно, поэтому мы пока не встречали ситуации, когда переход на PCI Express дал прирост производительности по сравнению с AGP 8x (если другие аппаратные параметры одинаковы). Например, AGP-версия GeForce 6800 Ultra будет работать идентично 6800 Ultra для PCI Express.

Читайте также: Рено магнум давление в шинах

Сегодня лучше всего покупать карту с интерфейсом PCI Express, он продержится на рынке ещё несколько лет. Самые производительные карты уже не выпускаются с интерфейсом AGP 8x, и решения PCI Express, как правило, найти уже легче аналогов AGP, да и стоят они дешевле.

Решения на нескольких видеокартах

Видео:Всё о видеокартах за 11 минутСкачать

Использовать несколько видеокарт для увеличения графической производительности — идея не новая. В ранние дни 3D-графики копания 3dfx вышла на рынок с двумя видеокартами, работающими параллельно. Но с исчезновением 3dfx технология совместной работы нескольких потребительских видеокарт была предана забвению, хотя ATi выпускала подобные системы для профессиональных симуляторов ещё с выхода Radeon 9700. Пару лет назад технология вернулась на рынок: с появлением решений nVidia SLI и, чуть позднее, ATi Crossfire .

Совместное использование нескольких видеокарт даёт достаточную производительность, чтобы вывести игру с высокими настройками качества в высоком разрешении. Но выбирать то или иное решение не так просто.

Начнём с того, что решения на основе нескольких видеокарт требуют большое количество энергии, поэтому блок питания должен быть достаточно мощным. Всё это тепло придётся отводить от видеокарты, поэтому нужно обратить внимание на корпус ПК и охлаждение, чтобы система не перегрелась.

Кроме того, помните, что SLI/CrossFire требует соответствующей материнской платы (либо под одну технологию, либо под другую), которая обычно стоит дороже по сравнению со стандартными моделями. Конфигурация nVidia SLI будет работать только на определённых платах nForce4, а карты ATi CrossFire — только на материнских платах с чипсетом CrossFire или на некоторых моделях Intel. Ситуацию осложняет и то, что некоторые конфигурации CrossFire требуют, чтобы одна из карт была специальной: CrossFire Edition. После выхода CrossFire для некоторых моделей видеокарт ATi разрешила включать технологию совместной работы по шине PCI Express, причём с выходами новых версий драйверов число возможных комбинаций увеличивается. Но всё же аппаратный CrossFire с соответствующей картой CrossFire Edition даёт более высокую производительность. Но и карты CrossFire Edition стоят дороже обычных моделей. На данный момент вы можете включить программный режим CrossFire (без карты CrossFire Edition) на видеокартах Radeon X1300, X1600 и X1800 GTO.

Шина памяти – оптимальное значение? Разрядность шины памяти видеокарты

Характеристики видеокарт. Что такое шина памяти видеоадаптера. На что влияет ширина шины видеокарты – 128bit, 256bit, 384bit, с какой разрядностью шины памяти выбрать видеокарту. Максим: — Доброго времени суток, Denker. Интересует шина памяти видеокарты .

Почитал Вашу переписку с «нуждающимися» и позавидовал Вашему терпению и самообладанию. Надеюсь, и меня вытерпите. Моему компьютеру, как и любому смертному, пришла пора уходить на покой. Менять комплектующие всё сразу не получается, начать хочу с видеокарты, под будущую покупку материнки с процессором и памятью (если БП потребуется). Три дня лажу по Яндекс Маркету, смотрю разные видеокарты, оцениваю характеристики и чем дальше, тем голова квадратнее.

Позвонил другу, посоветоваться с ним, шарит вроде в компьютерах, но толком ничего сказать не может. У него видеокарта 9600GT 512Mb шина памяти 256bit. Залез я на сайт Nvidia, сравнил характеристики его видеоадаптера с теми, что глядел на Яндексе и ужаснулся! Разрядность шины памяти у него 256bit, а у кучи видеокарт, которые сейчас в продаже, шина памяти как и у меня – 128bit!

Видео:Отключаем поэтапно память у RTX 3090 и 3060 и измеряем разницу в производительности.Скачать

А ведь у него видеокарта тоже, мягко говоря, не новая! Я-то думал, прогресс вперед идет, а получается что разрядность шины видеопамяти у многих новых видеокарт такие же, как и у моей 4-х летней? Это производитель нас дурит немного, получается? Повышая одни параметры, другие оставляет на прежнем уровне? Понятно, что есть и с 256-битной шиной памяти видеоадаптеры и с 320-битной. Но они и стоят подороже. Вот и сломал я голову уже. Что ж выбрать — шину памяти, частоту, или объём памяти может в 2048 mb?

Вот пример — видеокарта Sparkle GeForce GTX 550 Ti 900Mhz, разрядность шины памяти 192bit, стоит примерно 4000 рублей. MSI GeForce GTS 450 783Mhz, ZOTAC GeForce GTS 450 875Mhz при 128bit стоят примерно столько же. ASUS GeForce GTS 450 594Mhz немногим дешевле и тоже шина памяти 128bit.

В чем подвох? В производителе? А есть карта Leadtek GeForce 9800 GT 550Mhz, вообще разрядность шины видеопамяти на 256bit и тоже с 1Гб памяти, так может она лучше, хоть и древняя? Вот и хочу я узнать – имеет смысл выбор видеоадаптера по шине памяти, либо какой параметр при выборе видеокарты все-таки определяющий (кроме денег конечно), и какую видеокарту лучше купить примерно за 4000 рублей.

Читайте также: Шины для внедорожников в благовещенске

Тут всех интересует, не будет ли процессор «мешать» видеокарте, а я взять в толк не могу, как в описанных мной видеокартах 128bit шина памяти уживается с частотой под 900Mhz, если у 9800 GT при частоте 550 разрядность шины памяти 256bit? Прошу прощения за длиннющее письмо. Но вот давит меня жаба 6-7 тыс. за видеокарту отдавать, да и жена не поймет.

Домашний компьютер:
Материнка: GA-M56S-S3 socket AM2
Процессор: Athlon 64 x2 5200+
Видеокарта: GeForce 8600GTS 256Mb шина 128bit
Память – 2 GB DDR2 800
Винты – 2 шт. на 250 и 320Gb

Серьезный вопрос, по этой теме, думаю, можно защищать диссертацию, НО. Назло инженерам компаний мы не будем залазить в дебри научного прогресса, а поищем ответ на поверхности. Для тех, кто использует шину как медицинский термин, поясню — что такое шина памяти видеокарты, а там уж глядишь выйдем на понимание термина разрядность шины памяти, с чем едят и сколько нужно 384bit, 256bit или 128bit хватит. Итак.

Шина памяти видеокарты – это магистраль, связывающая графический процессор и память видеокарт. Шиной памяти обеспечивается транспортировка данных (двухсторонний обмен) между GPU и памятью. Объем передаваемой информации за один такт называется пропускной способностью шины или разрядностью шины памяти видеокарты.

Видео:03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать

В общем, все предельно просто — чем шире обеспечивается канал шиной, тем больше информации для расчетов доступно графическому процессору, за единицу времени. НО. Это с одной стороны и эта информация о шинах памяти многих заводит в заблуждение, так как продавцы, пользуясь случаем продать старье, очень редко открывают вторую сторону медали.

А именно – для того чтоб полноценно использовать предоставленную разрядность шины памяти нужен достаточно мощный GPU, чтоб увеличенная шина видеокарты использовалась на полную, а не являлась ценовым довеском. Это же касается и объема видеопамяти, избыточная память важна для CrossFireX и SLI систем.

У современных видеокарт шина памяти является следствием борьбы инженеров с тремя составляющими – мощность GPU + быстродействие видеопамяти + ценовое позиционирование графического ускорителя. Другими словами — разрядность шины памяти именно такая, какая нужна для оптимальной цены и производительности видеокарт.

Используя ваш пример с видеокартами — GeForce GTS 450 шина памяти 128bit и GeForce GTX 550 Ti шина видеокарты 192bit – расширим представление, добавив количество вычислительных блоков GPU и значения номинальных частот адаптеров. GTS450 = 192/32/16 — 783/1566/3600MHz и GTX550Ti = 192/32/24 — 900/1800/4100MHz, как вы видите 550Ti чуть мощней, чуть быстрей и обеспечивается большей разрядностью канала шины памяти. Дальше больше и шире, как следствие видеокарту GeForce 450, точнее ее процессор, можно считать пороговым значением для 128bit шины памяти.

К вопросу о производителе – маркетологи внесли немалый вклад в раздутие понятия разрядности шины. И порой доходило до смешного – выставляли шину памяти чуть ли не основной характеристикой видеокарты. Я же вам говорю следующее – не обязательно что-то делать больше в два раза, чтоб оно работало эффективней – можно ведь усовершенствовать технологию. А также, говорю — нет шине памяти 256bit GeForce 9800GT – видеокарта устарела.

И мой совет потребителю — покупая видеокарту по цене ниже 100$, обязательно уточняйте разрядность шины памяти, производитель может срезать этот параметр для удешевления продукции. Покупая видеоадаптер дороже 100$, прежде всего, смотрите на тесты производительности референсного образца видеокарты (номинал от Nvidia или AMD ATI). Это важнее – сравнение видеокарт тесты 2014. Шина памяти будет равна оптимальному значению, случаи искусственного урезания сведены к нулю.

Основной упор в выборе видеокарты делайте на соотношение цены/производительности, учитывайте частоту, объем памяти по отношению к номиналу, возможность разгона либо заводской разгон. Разрядность шины памяти не оставляйте без внимания (мало ли что), но и не предавайте особого значения. И главное не забывайте покупку видео карты увязывать с покупкой процессора. Что важнее процессор или видеокарта.