Универ

Library

Тестирование видеокарт

История Развития Компьютерной Техники Реферат , Лучшие Рефераты , Реферат На Тему Компьютер

Оглавление


Введение

. Общая часть

1.1 История видеокарт

.2 Устройство видеокарты

.3 Основные характеристики видеокарт

.4 Разъёмы для подключения устройств вывода

2. Практическая часть

2.1 Описание видеокарт

.2 Тест №1 3DMark

.3 Тест №2 Metro 2033 Benchmark

.4 Тест №3 Unigine Tropics Demo

.5 Тест №4 FurMark

.6 Тест №5 Photoshop Bench V3 в Photoshop CS4

3. Экономическая часть

3.1 Оценка конкурентоспособности исследуемых объектов

Заключение

Список используемой литературы

компьютер адаптер видеокарта вывод


Введение


Видеокарта - электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. На сегодняшний день видеокарты в настольных ПК используются для решения множества задач. Для нужд обработки графики в игровых приложениях, просмотра видео высокого качества, работы в в приложениях для проектирования и моделирования изображений.

На рынке компьютерных комплектующих представлено множество видеокарт самого разного ценового диапазона и производительности. В связи с этим нередко у пользователя встает вопрос о выборе оптимальной по стоимости и мощности видеокарты для решения собственных задач.

Исходная ситуация

Требуется выбрать из ряда представленных видеокарт оптимальную для домашнего мультимедийного ПК. Для использования в игровых приложениях, создания трехмерных графических элементов, работы с фото и видео.

Постановка задачи

Протестировать и сравнить по ряду характеристик несколько видеокарт одного уровня для выявления самой производительной и эффективной.



1. Общая часть


.1 История видеокарт


Начало истории PC-совместимых персональных компьютеров положил адаптер MDA (Monochrome Display Adapter), появившийся во всем известном IBM в 1981 году и ставший родоначальником графических карт. Этот адаптер был первым не интегрированным в материнскую плату. Он был собран на отдельной плате, и для него был создан специальной слот в универсальной шине XT-bus.


Рис. 1. MDA - дальний предок современных видеокарт - IBM Monochrome Display Adapter


В принципе, он был видеоконтроллером, функция которого заключалась в выводе содержимого видеопамяти на монитор. Сигнал, который генерировал MDA, был цифровым, что явилось причиной отсутствия обязательного для последующих адаптеров RAMDAC. Плата MDA включала в себя не только чип видеоконтроллера, но и 4 кб видеопамяти, тактовый генератор и микросхему ПЗУ, в которой содержался шрифт.

Адаптер MDA не работал в графическом режиме - он был просто текстовым. Однако, несмотря на отсутствие графики, MDA умел достаточно. Он выводил на монитор 25 строк, содержащих 80 символов каждая, и отдельный символ располагался на матрице 9*14 пикселей. Таким образом, разрешение, выдаваемое MDA, было 720*350 пикселей, что придавало тексту большую четкость, которую конкуренты не предлагали. Помимо этого, у символов было 5 атрибутов на выбор: обычный, яркий, подчеркнутый, инверсный и даже мигающий. Очевидно, что работал MDA только с черно-белыми мониторами. А также у MDA был порт для принтера, что означало, что покупатели не надо было покупать дополнительный контроллер, который стоил в то время около $100.

И все же не будь у IBM PC графики - он не был бы таким популярным. Ради "несерьезных" пользователей для IBM PC в тот же год был изготовлен еще один адаптер, который назывался CGA (Color Graphics Adapter). Он был выпущен тоже в 1981 году. Он выдавал меньшее разрешение, чем у MDA, зато у него было гораздо больше режимов. Благодаря 16 кб видеопамяти, CGA мог работать и в текстовом режиме и в режиме графики.


Рис. 2. Видеокарта IBM CGA

отображал столько же строк и символов, сколько и MDA (25 по 80 или 40 символов). Однако, у символов было 16 цветов, хоть и располагались они на матрице 8*8 пикселей.

В графическом режиме CGA выводил изображение на экран в трех вариантах: 640*200 с цветом в 1 бит (монохром); 320*200 пикселей с 2 битами (4 цвета); 160*100 пикселей уже с цветом в 4 бита (16 различных цветов). Третий вариант технически был эмуляцией графики в текстовом режиме (происходила имитация пикселей при помощи наполовину закрашенной матрицы 8*8 пикселей).

Порт, передающий видеосигнал в цифре, у CGA был девятиконтактным, также как и порт у MDA, и у него был выход для работы с цветным телевизором. CGA работал с одноцветным дисплеем для MDA. И так было до 1984 года. До появления EGA адаптера.

Увеличение качества

Развитие видеокарт пошло по принципу роста количества цветов и пикселей в разрешении. Появившийся в 1984 году Enhanced Graphics Adapter (EGA) выводил на экран 16 цветов (4 бита) при разрешении в 640*350 пикселей. Видеопамять стала сперва 64 кб, а потом доросла до 256 кб, благодаря чему EGA справлялся с несколькими страницами памяти. По этой причине процессор формировал несколько кадров изображения сразу, т.е. получилось некое ускорение графики.


Рис. 3. EGA - 16 цветов, 640х350 точек


Такие графические адаптеры не имели аналогов несколько лет, что в наши дни себе трудно вообразить. Это происходило до 1987 года, когда на ПК пользователи ставили наилучший для них адаптер - EGA. Но все же, в этом году появился другой, названный VGA (Video Graphics Array).

Этот адаптер был создан для новых ПК IBM PS/2. Проектируемое семейство должно было не использовать открытую архитектуру, и, к сожалению, оно было совершенно не успешным на рынке. Хотя и многие идеи этого семейства были приняты пользователями. Например, MCGA (Multi-ColorGraphicsArray), графический адаптер, который подключался к PS/2 компьютерам через системную плату, был изменен на плату для шины ISA. Это и есть VGA.

Разрешение у VGA было 640*480 пикселей и 16 цветами, либо 320*240 с 8-битным цветом (256 цветов). До фотореализма далековато, но все же шаг сделан. VGA получил новый интерфейс - 15-контактный D-Sub, который стал стандартом и сохранился даже до наших дней в некоторых ПК. Одной из особенностей была совместимость с приложениями для EGA, CGA и MDA, благодаря чему они работали на VGA.

Благодаря присутствию на борту адаптера 256 кб видеопамяти, VGA хранил по нескольку кадров, да еще и со шрифтом. Говорят, что когда использовался весь объем памяти, на экран можно было вывести кадр с разрешением 800*600 пикселей! Хотя это не подтверждено.


Рис. 4. IBM VGA с новым интерфейсом


Как и в случае с предыдущими адаптерами для PS/2 IBM выпустила 2 адаптера: MCGA (VGA), который был встроенным, а также продаваемый в качестве апгрейда 8514/А. Последний выводил изображение с разрешением 1024*768 точек и имел 8 бит цвета. К тому же создатели этого адаптера дополнили его еще некоторыми возможностями по ускорению графики, благодаря чему он выполнял часть функций по подготовке кадра.

/A рисовал линии, выполнял заливку части кадра, а также накладывал битовую маску и все это в своей видеопамяти. Это было существенным плюсом для приложений инженерной графике, ну а особенно это было заметно при создании диаграмм. Конечно же, нужна была помощь и от программ, которую они скоро и оказали.

Нельзя не отметить, что тогда графические станции профессионалов имели дополнительные сопроцессоры для графики, которые размещались на отдельных платах. Такие сопроцессоры были очень дорогостоящими и имели множество возможностей. Несмотря на ограниченную функциональность, 8514/A был намного дешевле, а это очень важный фактор для сферы ПК.

Наступил 1990 год и появился XGA (Extended Graphics Array). Он сменил 8514/А и имел больше возможностей. Единственным изменением стал режим с разрешением 800*600 точек и 16 битами цвета (65 536 цветов, High Color). XGA положил начало доминированию различных адаптеров SuperVGA, а объемы видеопамяти и величина разрешения увеличивались год от года. Результатом этого стало то, что удивить качеством картинки покупателя становилось все сложнее. Соответственно, чтобы продавать новые дорогостоящие адаптеры, нужно было внедрять в них новые функции.

Старт 3D

Компанией-первооткрывателем 3D для компьютеров стала S3. Ее видеокарта S3 Virge поддерживала 4 Мб памяти VRAM или DRAM и стала наследником успеха Trio 64V+. Ядро и память обладали совсем смехотворной для наших дней частотой 80 МГц.

У этого адаптера появилась функция ускорения трехмерной графики. Благодаря этому создатели игр смогли пользоваться динамическим освещением и билинейной фильтрацией текстур, хоть и прибавку в скорости игр Virge не давала.


Рис. 5. S3 Virge во всей красе


Компания быстро осознала, что ей, как первооткрывателю 3D, стоит внедрить свои платы в потребительский рынок. S3 стала заключать контракты с разработчиками Tomb Raider, Descent II, Mechwarrior 2, которые получили стандарт S3D. В S3 поняли, что необходимо распространять свой стандарт, получая тем самым, большее предпочтение покупателей, нежели другие производители. К функциям Virge можно, конечно, отнести поддержку OpenGL, однако производительность в использовании их была очень плохой. В функциях была заявлена даже поддержка Direct3D, несмотря на то, что почти все игры были для MS-DOS, и игры с Direct3D не были еще даже в планах.

Господство S3 на рынке видеоадаптеров длилось до 1996 года, когда появился ускоритель Voodoo Graphics от компании 3Dfx. И, несмотря на последующие обновления и улучшения, Virge так и остался всего лишь недорогой 2D-картой.

Монстры 3D

Сама 3Dfx появилась от понимания того, что для ПК необходима производительность в 3D, которая была хорошей в приставках того времени. Это поняли представители Silicon Graphics Гарри Таролли, Скотт Сеттерс и Росс Смит. Они и основали компанию.

Взяв кредиты, специалисты начали работу. Первые деньги и шаги в индустрии 3Dfx сделала на выпуске графических чипов для приставок того времени. А через год компания выпустила Voodoo Graphics. Новый адаптер был представлен на выставке Computex и вызвал огромный восторг. Такого плавного и красивого рендеринга 3D никто и не представлял. Качество графики было гораздо выше, нежели у Nintendo 64 и Playstation, которые только готовились выйти в свет. У Voodoo Graphics была заявлена поддержка и DirectX и OpenGL, хотя скорость была совсем небольшой. Но во время работы со своим интерфейсом, названным Glide, работало все очень хорошо. Разработчики игр тут же начали оптимизацию под Voodoo Graphics, не задумываясь о ее конкурентах. Выдаваемый адаптером режим разрешением в 640*480 точек и 16 бит цвета сейчас не удивляет совершенно, но в то время это для потребителей было даже впечатляюще.


Рис. 6. Возможности Glide


Сам адаптер устанавливался в специальный слот PCI, однако не имел функций 2D. Принцип работы состоял в перехвате управления в режиме 3D у обычного адаптера, через который он и подключался к монитору. Совмещение качественных 2D и 3D адаптеров сначала выглядело очень интересным и пользовалось популярностью пользователей. В том же году вышел 3D-ускоритель Rendition Verite V1000, у которого были функции 2D-видеокарты, однако при высоком разрешении он затуманивал изображение. Из-за этого также не пользовался популярностью Voodoo Rush, который вышел годом позже и был полноценной видеокартой с 3D-ядром Voodoo Graphics.


Рис. 7. Видеокарта Voodoo Graphics


У Voodoo Graphics было 3 Мб EDO DRAM, которая работала на частоте 50 МГц, аналогичной процессору. На исходе 1996 года произошло падение цен на EDO DRAM и 3Dfx начало продавать адаптеры относительно дешево, вызывая тем самым всплески своей популярности у потребителей. Однако собственных адаптеров 3Dfx не реализовывала. Она была поставщиком их для партнеров. Самым популярным был Diamond Monster 3D, благодаря которому товары 3Dfx стали называться "монстрами".


Рис. 8. Видеокарта Diamond Monster - на вид не такой уж и монстр


Опытные конкуренты


Рис. 9. Легендарный Quake на Riva128


Но 3Dfx не была единоличным владельцем рынка. Появившаяся еще в 1985 году компания ATI, начав с "клонирования" IBM 8514/A, имела опыт и достаточную известность к появлению первого адаптера от 3Dfx. К 1995 году у нее был уже Rage адаптер, который выдавал отличную 2D картинку, имел возможности 3D и мог обрабатывать сжатый видеопоток MPEG-1. Выпуск 3D Rage II произошел в середине 1996 года. Этот ускоритель был в 2 раза быстрее предшественника и обрабатывал уже формат MPEG-2 (DVD). У ускорителя была поддержка Direct3D и OpenGL (частично). На борту он нес 8 Мб SDRAM, а процессор и память имели частоту 60 и 83 МГц соответственно. Несмотря на заметный недостаток в производительности в 3D-рендеринге, карта имела отличное 2D-изображение и могла аппаратно ускорять видео на начальном уровне.

Появившаяся на пару лет раньше 3Dfx, компания NVIDIA в 1995 году выпустила свой первый, хоть и провальный, продукт NV1. Он совмещал 3D-ускоритель, 2D-адаптер, а также адаптер звука и порт для геймпада Sega Saturn. Он был дорогим, и архитектура была у него странная: 3D появлялось из кривых третьего порядка, а не из полигонов. Для создателей игр этот подход был слишком оригинален и сулил немало трудностей в создании движка для игры. Ну а когда появился Direct3D, NV1 окончательно канул в лету.

Несмотря на это и на потери в сотрудниках и деньгах, NVIDIA смогла выпустить совсем другой продукт, названный NVIDIA Riva 128, базировавшийся на чипе NV3 и имевший 4 Мб (а в версии 128ZX - 8мб) SDRAM, шину в 128 бит и рабочую частоту в 100 МГц. Производительность в 3D у него была на уровне Voodoo Graphics, и выпускался он в 2 вариантах: PCI и AGP, который не поддерживали продукты 3Dfx. Riva 128 помог NVIDIA не стать банкротом. Однако, ничья у 3Dfx и NVIDIA была всего лишь в непопулярном в то время Direct3D.

Эволюционный отбор

То, что на рынке появлялись все более новые и совершенные 3D-игры и видеоплаты, послужило поводом создания более совершенных и быстрых видеокарт. Вехой истории видеокарт был 1998 год, который стал годом рождения адаптера Voodoo2, обладавшего 8 или 12 Мб памяти EDO DRAM на борту и работавший на частоте в 100 МГц.


Рис. 10. Voodoo2 с первым в мире SLI

Архитектура Voodoo2 была практически такая же, как и в Voodoo за исключением нескольких особенностей. Первой особенностью являлся дополнительный текстурный блок, с помощью которого за 1 проход рендеринга можно было накладывать до двух текстур за проход, что гораздо увеличило производительность. Вторая особенность - картинка, выводимая адаптером. Разрешение картинки достигало 1024*768 пикселей при 12 Мб памяти и 800*600 в случае с 8 Мб памяти при режиме цвета в 16 бит. Но главное инновацией был режим SLI, который позволял совместно работать сразу двум Voodoo2. Эта система была очень и очень дорогостоящей, однако аналогов у фирм-конкурентов не было и в помине, а производительность была невероятной.


Рис. 11. Мощнейшая конструкция: две Voodoo2 в режиме SLI


В этом году NVIDIA не смогла нагнать 3Dfx, но появившаяся в том году Riva TNT (NV4) стала толчком к успеху компании. За 2 года специалисты NVIDIA создали новую архитектуру, которая дала RIVA TNT 2 конвейера для рендеринга, то есть она так же, как и Voodoo2 накладывала 2 текстуры за проход. RIVA TNT работала на частоте 90 МГц, а память у нее была SDRAM, объем которой был 16 Мб.


Рис. 12. RIVATNT от NVIDIA


Глубина цвета у продукта NVIDIA была 32 бита, однако производительность при этом режиме уменьшалась аж в 2 раза, что было негативно встречено покупателями. Несмотря на это RIVA TNT положила начало рендерингу в 32-битном цвете, и вскоре появились модели, которые давали приемлемую производительность в этом режиме. Еще у RIVA TNT была возможность работы с текстурами 1024*1024 пикселей, а для Voodoo2 максимумом были текстуры размером 256*256 точек.

Развитие в те годы библиотеки Glide от 3Dfx было серьезной проблемой для NVIDIA, помощь в решении которой оказывала, сама того не зная, Microsoft, активно распространявшая Direct3D.

Компания ATI пыталась не отставать от своих конкурентов и выпустила в 1998 году свою 3D RagePro, которая не имела особого успеха и преимущества перед конкурентами. Единственное, чем могла похвастаться эта видеокарта, так это производительность при обработке сжатого потока DVD. Производительность в 3D у этого продукта была не лучше видеокарт предыдущего поколения, а поддержка OpenGL была всего лишь "для галочки". По этим причинам 3D RagePro почти никак не была оценена потребителями и стала всего лишь хорошим 2D-адаптером.

К слову о 2D. В те годы было множество производителей 2D-адаптеров, лидером среди которых была фирма Matrox, которая представила в 1998 году свой адаптер, предназначенный как для 2D, так и для 3D. Этот чип полностью поддерживал 3D-рендеринг и мог держать конкуренцию с Riva TNT от NVIDIA в плане производительности.обладал великолепной производительностью в 2D, и, помимо этого, обеспечивал высокое качество рендеринга в 3D при 16 и 32 битах цвета. Рабочей частотой для G200 являлись от 84 до 90 МГц, он оснащался двумя шинами данных в 64 бита каждая. Обеспечивая такую же пропускную способность, данное решение давало меньше латентности по сравнению с обычной 128-битной шиной. К тому же, благодаря технологии DIME, адаптер мог хранить текстуры с разрешением до 2048*2048 пикселей в системной памяти, а это решение дало возможность остановиться на объеме видеопамяти в 8 Мб, что помогло продукту стать дешевле.


Рис. 13. 3D RagePro с разъемом для дополнительно подключаемой памяти


Смена лидеров

На закате 90-х лидерами производства видеокарт были 3Dfx, занимавшая прочное первое место, за ним следовала NVIDIA, ну а далее их пыталась догнать толпа других производителей (среди которых выделялись ATI, Matrox и S3), которые на то время были статистами. Определяющим стал 1999 год.

В начале года были анонсированы Voodoo3, G400, Rage 128 и Riva TNT2. Рабочая частота у детища 3Dfx была 183 МГц и этот адаптер поддерживал SLI. Однако технологические новинки обошли стороной адаптер от 3Dfx, у которого были возможности 2D-адаптеров, однако у него был всего один конвейер для рендеринга и он не поддерживал 32 бита цвета и текстуры большого разрешение.


Рис. 14. Voodoo 3 от 3Dfx


Ответом от NVIDIA стал чип NV5, устанавливавшийся в TNT2. Главным для NVIDIA было соответствие технологической новизне. Таким образом Riva TNT2 первой получила поддержку AGP 4x, обеспечивала неплохую производительность рендеринга при 32 битах цвета, а работала она на частоте до 150 МГц и 183 МГц для памяти. На то время TNT2 была полностью конкурентоспособным соперником для Voodoo3. Таким образом, безоговорочное лидерство 3Dfx на данном этапе истории видеокарт оказалось под сомнением.

Не отставать от гигантов смогла и Matrox, выпустившая G400. Технологии компании, которые были внедрены в чип G200, получили развитие. У G200 были две шины в 128 бит каждая, частотой в 125-150 МГц, и шину памяти в 128 бит с частотой 166-200 МГц. Новинкой стала технология EMBM (Environment mapped Bumpmapping), которая стала аппаратной поддержкой эффектов рельефности текстур. Благодаря ей графика вышла на принципиально новый уровень.



Рис. 15. Matrox Millenium G400MAX и ее два разъема для подключения мониторов


Ко всему прочему у G400 впервые появилась поддержка двух мониторов. Таким образом G400 смогла на время выйти на первое место среди видеокарт. К сожалению, G400 теряла производительность в работе с OpenGL играми, а большинство игр того времени не поддерживали Direct3D., все еще отстававшая от лидеров, выпустила достаточно интересный для геймеров Rage 128. Он был гораздо дешевле новинок от NVIDIA и 3Dfx, однако скорость рендеринга при 32 битах цвета была выше RivaTNT, а также чип получил поддержку OpenGL и Direct3D. Таким образом дела у ATI пошли гораздо лучше.


Рис. 16. Небольшой рывок от ATI: их Rage 128


К концу 1999 года наступил еще один этап противостояния лидеров производства видеокарт. 3Dfx запустил VSA-100, который должен был исправить отставания в технологическом плане, NVIDIA готовила NV10, обещавший стать "сюрпризом", а ATI и S3 пытались прорваться на передовые позиции своими Rage Fury MAXX и Savage 2000 соответственно.обладала технологией T-Buffer, которая обеспечивала постобработку изображения использующую кинематографические спецэффекты. Полноэкранное сглаживание (Full-sceneAnti-aliasing), размытие в движении (Motion Blur), глубина резкости (Depth Of Field) и мягкие тени (Soft Shadows) должны были улучшить качество картинки без падения производительности.

Преимуществом NVIDIA стала технология расчета трансформации и освещения (Transformand Lighting, T&L). С использованием этой технологии с центрального процессора снималась часть задач по расчету вершин треугольников, обеспечивая тем самым прирост производительности в играх.Rage Fury MAXX был по сути своей соединением двух Rage 128 Pro на одной плате, которые формировали кадры по очереди. Стоимость должна была стать огромной.


Рис. 17. Слишком дорогая ATI Rage Fury MAXX

Savage 2000 обладал T&L, как и продукт NVIDIA, у него была передовая технология сжатия текстур. Этот адаптер планировался как дешевая, более технологичная альтернатива Voodoo3, способная вытеснить NVIDIA на второй план.

На деле же все оказалось совсем не так. 3Dfx не успела выпустить свои Voodoo4, Voodoo5 и Voodoo6 до лета 2000 года. А вот NVIDIA смогла к тому времени вывести в свет свой NV15, который был гораздо мощнее Voodoo6. Voodoo 4 и Voodoo5, обладавшие одним чипом серьезно проигрывали конкурентам в плане производительности, а двух- и четырехчиповые Voodoo5 были дорогостоящими и изрядно грелись. Это явилось ударом для 3Dfx, которая не так давно была флагманом производства видеокарт. Потерю лидирующей позиции сразу заметили кредиторы.

Рис. 18. Шумный и совсем не быстрый Voodoo5 с 4 чипами


Выход Savage 2000 от S3 состоялся немного позднее. T&L и сжатие текстур на самом деле хорошо работали и давали увеличение производительности, но только при поддержке этих технологий приложениями. Таким образом при отсутствии данной поддержке Savage 2000 серьезно проигрывал конкурентам, а S3 совершенно не интересовал создателей игр. Помимо прочего, у этого продукта были большие проблемы с установкой драйверов, а также со сравнительно низкой производительностью блока T&L. Несмотря на это, технология S3TC, которая занималась сжатием текстур, заинтересовала компанию Microsoft, и они выкупили ее и лицензировали под названием DXTC. Соответственно, видеокарты всех компаний смогли получить эту технологию.

Адаптер от ATI в целом стал удачным решением, но не для своей цены. К тому же для него было очень сложно написать драйвер, который программисты ATI смогли выпустить лишь через несколько месяцев после того, как появился сам адаптер.

Лучше всех стал адаптер NVIDIA. GeForce 256 смог опередить все другие адаптеры за счет отличной функциональности. У него было четыре конвейера рендеринга, рабочая частота 120 МГц и 32 Мб памяти (с частотой 166 МГц и 128-битной шиной) SDRAM (которая с 2000 года стала DDR SDRAM). Не забыли в NVIDIDA и про T&L, который начинали поддерживать все выходящие игры.


Рис. 19. Великолепная GeForce 256


К сожалению, свой штрих в этот этап истории видеокарт не смогла вписать Matrox. Они не последовали принципу выпуска новых адаптеров каждые 6 месяцев, а G400 проигрывал GeForce из-за плохой производительности в OpenGL, а также пресловутого T&L. Так, G400 стал востребованным лишь теми, кому нужно было использовать для работы или игры 2 монитора. У Matrox просто-напросто кончились идеи.

Новейшая история

год ознаменовал новый виток развития компьютерной графики. NVIDIA выпустила свой новый чип NV20, который стал основой GeForce3. Производительность не слишком далеко ушла от GeForce2, однако вышел он в одно время с DirectX 8.0, стандартизировавший пиксельные и вершинные шейдеры 1.0. По факту, шейдерные блоки присутствовали и в GeForce2, однако им нужна была поддержка от графических библиотек в самих играх, иначе они попросту не работали. Но игры, которые получили поддержку DirectX 8.0, показывали великолепную картинку.


Рис. 20. NVIDIA GeForce2


Рис. 21. GeForce3 с чипом NV20


Ответ, последовавший от ATI, оказался очень мощным. ATI не собирались продолжать занимать второе место и попытались обогнать главного конкурента. Выпущенный компанией R200 обладал поддержкой шейдеров версии 1.4, которые были в составе DirectX 8.1. Помимо прочего, Radeon добавил аппаратную тесселяцию, которая дала чипу возможность самостоятельно делать модели объектов более сложными.


Рис. 22. Удар ATI по NVIDIA: видеокарта ATI R200


Ну а ответ NVIDIA удивил всех. Его попросту не было. Однако в компании рассуждали очень даже хитро и умно: ведь разработчики игр не будут вкладывать деньги для поддержки технологий, принадлежащих только ATI. Получается, что NVIDIA не пыталась догнать флагмана от ATI и следующим адаптером у неё стал NV25 (GeForce4Ti), не поддерживающий тесселяцию и версию шейдеров, используемую товаром ATI. Замысел NVIDIA можно сказать оправдался: разработчики игр не очень хотели внедрять в свои игры поддержку новых версий шейдеров и TruForm. Несмотря ни на что, NVIDIA не занимала четко второе место - компании делили лидерство, а NVIDIA готовила мощные ответы для ATI (ныне купленная компанией AMD).

Так и началась новейшая история видеокарт. С 2001 года история видеокарт пишется двумя компаниями: ATI и NVIDIA. За декаду появлялись и исчезали новые поколения чипов обеих компаний, а изначальные геометрические и текстурные блоки превратились в тысячи свободно программируемых ядер, а компания-лидер в этой гонке постоянно меняется.

Благодаря этой борьбе, компании разрабатывают новые решения, технологии, устанавливая все новые рекорды производительности, а также постоянно меняются цены. Обидно, конечно, что в этой борьбе третий лишний. И не факт, что он вообще сможет когда-нибудь появиться.


1.2 Устройство видеокарты


Рис. 23. Устройство видеокарты

1.TV-выход

2.Разъем DVI (можно преобразовать в аналоговый сигнал)

.Выход VGA

.Разъем питания вентилятора охлаждения

.Графический процессор с интегрированной DAC и теплоотводом/вентилятором

.Разъем AGP 8х

.Модули памяти DDR

.Микросхема регулировки напряжения


Графический процессор


Рис. 24. Графический процессор


Графический процессор (Graphics processing unit - графическое процессорное устройство) - занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур) и др.

Видеопамять


Рис. 25. Видеопамять


Видеопамять - выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP или PCIE. В случае использования архитектуры UMA в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.

Видеоконтроллер


Рис. 26. Видеоконтроллер


Видеоконтроллер - отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP), контроллер внутренней шины данных и контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие видеоконтроллеры встраивается ещё и RAMDAC. Современные графические адаптеры (ATI, nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Цифро-аналоговый преобразователь

ЦАП (RAMDAC - RandomAccessMemoryDigital-to-AnalogConverter) - служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC. Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока - три цифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный, зелёный, синий, RGB), и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал - получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме дает 16,7 млн цветов (а за счёт гамма-коррекции есть возможность отображать исходные 16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность практически не используется. Для поддержки второго монитора часто устанавливают второй ЦАП. Стоит отметить, что мониторы и видеопроекторы, подключаемые к цифровому DVI выходу видеокарты, для преобразования потока цифровых данных используют собственные цифроаналоговые преобразователи и от характеристик ЦАП видеокарты не зависят.

Видео-ПЗУ (Video ROM) - постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую - к нему обращается только центральный процессор. Хранящийся в ПЗУ видео-BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы, а также содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы (в зависимости от применяемого метода разделения ответственности между драйвером и BIOS). На многих современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM), допускающие перезапись видео-BIOS самим пользователем при помощи специальной программы.

Система охлаждения предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.


Рис. 27. Система охлаждения


.3 Основные характеристики видеокарт


Тактовая частота видеочипа

Рабочая частота GPU обычно измеряется в мегагерцах, т.?е. миллионах тактов в секунду. Эта характеристика прямо влияет на производительность видеочипа - чем она выше, тем больший объем работы GPU может выполнить в единицу времени, обработать большее количество вершин и пикселей. Пример из реальной жизни: частота видеочипа, установленного на плате Radeon HD 6670 равна 840 МГц, а точно такой же чип в модели Radeon HD 6570 работает на частоте в 650 МГц. Соответственно будут отличаться и все основные характеристики производительности. Но далеко не только рабочая частота чипа определяет производительность, на его скорость сильно влияет и сама графическая архитектура: устройство и количество исполнительных блоков, их характеристики и т.?п.

Скорость заполнения (филлрейт)

Скорость заполнения показывает, с какой скоростью видеочип способен отрисовывать пиксели. Различают два типа филлрейта: пиксельный (pixelfillrate) и текстурный (texelrate). Пиксельная скорость заполнения показывает скорость отрисовки пикселей на экране и зависит от рабочей частоты и количества блоков ROP (блоков операций растеризации и блендинга), а текстурная - это скорость выборки текстурных данных, которая зависит от частоты работы и количества текстурных блоков.

Количество вычислительных (шейдерных) блоков или процессоров

Пожалуй, сейчас эти блоки - главные части видеочипа. Они выполняют специальные программы, известные как шейдеры. Причём, если раньше пиксельные шейдеры выполняли блоки пиксельных шейдеров, а вершинные - вершинные блоки, то с некоторого времени графические архитектуры были унифицированы, и эти универсальные вычислительные блоки стали заниматься различными расчётами: вершинными, пиксельными, геометрическими и даже универсальными вычислениями.

По числу вычислительных блоков и их частоте можно сравнивать математическую производительность разных видеокарт. Большая часть игр сейчас ограничена производительностью исполнения пиксельных шейдеров, поэтому количество этих блоков весьма важно. К примеру, если одна модель видеокарты основана на GPU с 384 вычислительными процессорами в его составе, а другая из той же линейки имеет GPU с 192 вычислительными блоками, то при равной частоте вторая будет вдвое медленнее обрабатывать любой тип шейдеров, и в целом будет настолько же производительнее.

Хотя, исключительно на основании одного лишь количества вычислительных блоков делать однозначные выводы о производительности нельзя, обязательно нужно учесть и тактовую частоту и разную архитектуру блоков разных поколений и производителей чипов. Только по этим цифрам можно сравнивать чипы только в пределах одной линейки одного производителя: AMD или NVIDIA. В других же случаях нужно обращать внимание на тесты производительности в интересующих играх или приложениях.

Блоки текстурирования (TMU)

Эти блоки GPU работают совместно с вычислительными процессорами, ими осуществляется выборка и фильтрация текстурных и прочих данных, необходимых для построения сцены и универсальных вычислений. Число текстурных блоков в видеочипе определяет текстурную производительность - то есть скорость выборки текселей из текстур.

Блоки операций растеризации (ROP)

Блоки растеризации осуществляют операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их смешивания (блендинга). Как мы уже отмечали выше, производительность блоков ROP влияет на филлрейт и это - одна из основных характеристик видеокарт всех времён. И хотя в последнее время её значение также несколько снизилось, всё ещё попадаются случаи, когда производительность приложений зависит от скорости и количества блоков ROP. Чаще всего это объясняется активным использованием фильтров постобработки и включенным антиалиасингом при высоких игровых настройках.

Геометрические блоки

Вплоть до последнего времени, количество блоков обработки геометрии было не особенно важным. Одного блока на GPU хватало для большинства задач, так как геометрия в играх была довольно простой и основным упором производительности были математические вычисления. Важность параллельной обработки геометрии и количества соответствующих блоков резко выросли при появлении в DirectX 11 поддержки тесселяции геометрии. Компания NVIDIA первой распараллелила обработку геометрических данных, когда в её чипах семейства GF1xx появилось по несколько соответствующих блоков. Затем, похожее решение выпустила и AMD (только в топовых решениях линейки Radeon HD 6700 на базе чипов Cayman).

Объём видеопамяти

Собственная память используется видеочипами для хранения необходимых данных: текстур, вершин, данных буферов и т.?п. Казалось бы, что чем её больше - тем всегда лучше. Но не всё так просто, оценка мощности видеокарты по объему видеопамяти - это наиболее распространенная ошибка! Значение объёма видеопамяти неопытные пользователи переоценивают чаще всего, до сих пор используя именно его для сравнения разных моделей видеокарт. Оно и понятно - этот параметр указывается в списках характеристик готовых систем одним из первых, да и на коробках видеокарт его пишут крупным шрифтом. Поэтому неискушённому покупателю кажется, что раз памяти в два раза больше, то и скорость у такого решения должна быть в два раза выше. Реальность же от этого мифа отличается тем, что память бывает разных типов и характеристик, а рост производительности растёт лишь до определенного объёма, а после его достижения попросту останавливается.

Так, в каждой игре и при определённых настройках и игровых сценах есть некий объём видеопамяти, которого хватит для всех данных. И хоть ты 4 ГБ видеопамяти туда поставь - у неё не появится причин для ускорения рендеринга, скорость будут ограничивать исполнительные блоки, о которых речь шла выше, а памяти просто будет достаточно. Именно поэтому во многих случаях видеокарта с 1,5 ГБ видеопамяти работает с той же скоростью, что и карта с 3 ГБ (при прочих равных условиях).

Ситуации, когда больший объём памяти приводит к видимому увеличению производительности, существуют - это очень требовательные игры, особенно в сверхвысоких разрешениях и при максимальных настройках качества. Но такие случаи встречаются не всегда и объём памяти учитывать нужно, не забывая о том, что выше определённого объема производительность просто уже не вырастет. Есть у чипов памяти и более важные параметры, такие как ширина шины памяти и её рабочая частота.

Ширина шины памяти

Ширина шины памяти является важнейшей характеристикой, влияющей на пропускную способность памяти (ПСП). Большая ширина позволяет передавать большее количество информации из видеопамяти в GPU и обратно в единицу времени, что положительно влияет на производительность в большинстве случаев. Теоретически, по 256-битной шине можно передать в два раза больше данных за такт, чем по 128-битной. На практике разница в скорости рендеринга хоть и не достигает двух раз, но весьма близка к этому во многих случаях с упором в пропускную способность видеопамяти.

Современные игровые видеокарты используют разную ширину шины: от 64 до 384 бит (ранее были чипы и с 512-битной шиной), в зависимости от ценового диапазона и времени выпуска конкретной модели GPU. Для самых дешёвых видеокарт уровня low-end чаще всего используется 64 и реже 128 бит, для среднего уровня от 128 до 256 бит, ну а видеокарты из верхнего ценового диапазона используют шины от 256 до 384 бит шириной. Ширина шины уже не может расти чисто из-за физических ограничений - размер кристалла GPU недостаточен для разводки более чем 512-битной шины, и это обходится слишком дорого. Поэтому наращивание ПСП сейчас осуществляется при помощи использования новых типов памяти (см. далее).

Частота видеопамяти

Ещё одним параметром, влияющим на пропускную способность памяти, является её тактовая частота. А повышение ПСП часто напрямую влияет на производительность видеокарты в 3D-приложениях. Частота шины памяти на современных видеокартах бывает от 533(1066, с учётом удвоения) МГц до 1375(5500, с учётом учетверения) МГц, то есть, может отличаться более чем в пять раз! И так как ПСП зависит и от частоты памяти, и от ширины ее шины, то память с 256-битной шиной, работающая на частоте 800(3200) МГц, будет иметь бо?льшую пропускную способность по сравнению с памятью, работающей на 1000(4000) МГц со 128-битной шиной.

Особенное внимание на параметры ширины шины памяти, её типа и частоты работы следует уделять при покупке сравнительно недорогих видеокарт, на многие из которых ставят лишь 128-битные или даже 64-битные интерфейсы, что крайне негативно сказывается на их производительности. Вообще, покупка видеокарты с использованием 64-битной шины видеопамяти для игрового ПК нами не рекомендуется вовсе. Желательно отдать предпочтение хотя бы среднему уровню минимум со 128- или 192-битной шиной.

Типы памяти

На современные видеокарты устанавливается сразу несколько различных типов памяти. Старую SDR-память с одинарной скоростью передачи уже нигде не встретишь, но и современные типы памяти DDR и GDDR имеют значительно отличающиеся характеристики. Различные типы DDR и GDDR позволяют передавать в два или четыре раза большее количество данных на той же тактовой частоте за единицу времени, и поэтому цифру рабочей частоты зачастую указывают удвоенной или учетверённой, умножая на 2 или 4. Так, если для DDR-памяти указана частота 1400 МГц, то эта память работает на физической частоте в 700 МГц, но указывают так называемую "эффективную" частоту, то есть ту, на которой должна работать SDR-память, чтобы обеспечить такую же пропускную способность. То же самое с GDDR5, но частоту тут даже учетверяют.

Основное преимущество новых типов памяти заключается в возможности работы на больших тактовых частотах, а соответственно - в увеличении пропускной способности по сравнению с предыдущими технологиями.

Видеопамять самых современных типов - это GDDR3 и GDDR5, она отличается от DDR некоторыми деталями и также работает с удвоенной/учетверённой передачей данных. В этих типах памяти применяются некоторые специальные технологии, позволяющие поднять частоту работы. Так, память GDDR2 обычно работает на более высоких частотах по сравнению с DDR, GDDR3 - на еще более высоких, а GDDR5 обеспечивает максимальную частоту и пропускную способность на данный момент. Но на недорогие модели до сих пор ставят "неграфическую" память DDR3 со значительно меньшей частотой, поэтому нужно выбирать видеокарту внимательнее.


1.4 Разъёмы для подключения устройств вывода


Для современных LCD-мониторов с цифровыми входами очень желательно, чтобы на видеокарте был разъём DVI, HDMI или DisplayPort.

Аналоговый D-Sub разъём (также известен как VGA-выход)


Рис. 28 D-Sub


Это давно известный всем и привычный 15-контактный разъём для подключения аналоговых мониторов. Сокращение VGA расшифровывается как videographics array (массив пикселей) или videographics adapter (видеоадаптер). Разъём предназначен для вывода аналогового сигнала, на качество которого может влиять множество разных факторов, таких, как качество RAMDAC и аналоговых цепей, поэтому качество получаемой картинки может отличаться на разных видеокартах. Кроме того, в современных видеокартах качеству аналогового выхода уделяется меньше внимания, и для получения чёткой картинки на высоких разрешениях лучше использовать цифровое подключение.

Разъёмы D-Sub были фактически единственным стандартом до времени широкого распространения LCD-мониторов. Такие выходы и сейчас часто используются для подключения LCD-мониторов, но лишь бюджетных моделей, которые плохо подходят для игр. Для подключения современных мониторов и проекторов рекомендуется использовать цифровые интерфейсы, одним из наиболее распространенных является DVI.

Разъём DVI


Рис. 29 DVI


Рис. 30 Слоты D-Subи DVIна видеокарте

- это стандартный интерфейс, чаще всего использующийся для вывода цифрового видеосигнала на ЖК-мониторы, за исключением самых дешевых. На фотографии показана довольно старая видеокарта с тремя разъёмами: D-Sub, S-Video и DVI. Существует три типа DVI-разъёмов: DVI-D (цифровой), DVI-A (аналоговый) и DVI-I (integrated - комбинированный или универсальный).

Разъём HDMI


Рис. 31 HDMI


Рис. 32. HDMIслот на видеокарте


В последнее время широкое распространение получил новый бытовой интерфейс - HighDefinitionMultimediaInterface. Этот стандарт обеспечивает одновременную передачу визуальной и звуковой информации по одному кабелю, он разработан для телевидения и кино, но и пользователи ПК могут использовать его для вывода видеоданных при помощи HDMI-разъёма.

Разъём DisplayPort


Рис. 33. DisplayPort


Постепенно, в дополнение к распространенным видеоинтерфейсам DVI и HDMI, на рынке появляются решения с интерфейсом DisplayPort.Первая версия цифрового видеоинтерфейса DisplayPort была принята VESA (VideoElectronicsStandardsAssociation) весной 2006 года. Она определяет новый универсальный цифровой интерфейс, не подлежащий лицензированию и не облагаемый выплатами, предназначенный для соединения компьютеров и мониторов, а также другой мультимедийной техники.



2. Практическая часть


.1 Описание видеокарт


Тестирование проводилось на четырех видеокартах:8800 GTS 512


Рис. 34. 8800 GTS


Характеристики


ИнтерфейсPCI-E 2.0Графический процессорG92Техпроцесс65 нмЧастота графического процессора650 МГцОбъем видеопамяти512 МбТип видеопамятиGDDR3Частота видеопамяти1940 МГцРазрядность шины видеопамяти 256 битЧастота RAMDAC400 МГцПоддержка режима SLI/CrossFireестьВерсия шейдеров 4.0Поддержка стандартовDirectX10.0, OpenGL 3.2


GeForce 9600 GT


Рис. 35. 9600 GT


Характеристики


Интерфейс PCI-E 2.0Графический процессор G94Техпроцесс65 нмЧастота графического процессора650 МГцЧастота шейдерных блоков 1625 МГцОбъем видеопамяти 512 МбТип видеопамятиGDDR3Частота видеопамяти1800 МГцРазрядность шины видеопамяти256 битЧастота RAMDAC400 МГцПоддержка режима SLI/CrossFire естьПоддержка стандартовDirectX 10.0,OpenGL 2.1

Radeon HD 4650



Рис. 36. HD 4650


Характеристики


ИнтерфейсPCI-E 2.0Графический процессорRV730Техпроцесс 55 нмЧастота графического процессора600 МГцОбъем видеопамяти512 МбТип видеопамяти GDDR2Частота видеопамяти800 МГцРазрядность шины видеопамяти128 битЧастота RAMDAC400 МГцПоддержка режима SLI/CrossFireестьПоддержка CrossFireXестьВерсия шейдеров 4.1Поддержка стандартовDirectX 10.1, OpenGL 3.1 4850


Рис. 37. HD 4850


Характеристики


Интерфейс PCI-E 2.0Графический процессорRV770Техпроцесс 55 нмЧастота графического процессора 625 МГцОбъем видеопамяти 512 МбТип видеопамяти GDDR3Частота видеопамяти 1986 МГцРазрядность шины видеопамяти 256 битЧастота RAMDAC400 МГцПоддержка режима SLI/CrossFire естьВерсия шейдеров 4.1Поддержка стандартов DirectX 10.1, OpenGL 3.1

Тестирование проводилось на данном ПК:


Рис. 38. Тестовый ПК


На видеокарты nVidia были установлены последние доступные драйвера версии 314.22.

На видеокарты Radeon HD 4650 и Radeon HD 4850 AMD Catalyst 12.4.


2.2 Тест №1 3DMark


Первые тесты проводились в 3DMark 2013:


Рис. 39. Окно 3DMark


Новый 3DMark в версии для Windows 8/7 и Vista. Данный пакет представляет собой универсальный бенчмарк с сопоставимыми результатами оценки производительности.

Бенчмарк может запускаться на видеокартах с поддержкой DirectX 9, 10 и 11. 3DMark Basic Edition включает все три теста: Ice Storm, Cloud Gate и Fire Strike и предоставляет учётную запись для управления результатами.Storm

Тест "Ice Storm" в большей степени подходит для тестирования уже давно вышедшего из игрового обихода DirectX 9 оборудования. В основе теста "Ice Storm " лежит движок DirectX 11, который ограничивается функциями DirectX 9.

Данный тест проходит при разрешении 1280х720 или же 720P. Первый графический тест определяет вершинные шейдеры и тени. Вторая часть теста проверяет пиксельные шейдеры и включает фрагменты на пост обработку.


Рис. 40. Тест Ice Storm


Результаты тестов:

GeForce 8800 GTS


Рис. 41. Результат теста 8800 GTS


GeForce 9600 GT


Рис. 42. Результат теста 9600 GT


Radeon HD 4650


Рис. 43. Результат теста HD 4650


Radeon HD 4850


Рис. 44. Результат теста HD 4850


Рис. 45. Диаграмма с результатами теста Ice Storm


С минимальным превосходством лучший результат показала видеокарта Geforce 9600 GT.


Cloud Gate

Тест "Cloud Gate" подходит для тестирования производительности ноутбуков и типичных среднепроизводительных домашних ПК. Тест "Cloud Gate" использует движок DirectX 11, который так же ограничивается функциями, но в этот раз уже уровнем DirectX 10 и выше. Данный тест подходит для тестирования DirectX 10 оборудования, которое ещё находится в широком обиходе у большой массы геймеров.

Данный тест так же проходит при разрешении 1280х720 в режиме 720P. Графический тест имеет много геометрии, сложную пост обработку и эффекты частиц. Вторая часть теста проверяет функции объёмного освещения и имеет более низкий уровень геометрии и пост-обработку.


Рис. 46. Тест Cloud Gate

8800 GTS


Рис. 47. Результат теста 8800 GTS


GeForce 9600 GT


Рис. 48. Результат теста 9600 GT


Radeon HD 4650


Рис. 49. Результат теста HD 4650


Radeon HD 4850


Рис. 50. Результат теста HD 4850


Рис. 51. Диаграмма с результатами Cloud Gate


В данном, более актуальном для данных видеокарт, тесте с большим отрывом первое место занимает Radeon HD 4850, как и в тесте Ice Storm - значительно отстает Radeon HD 4650.


2.3 Тест №2 Metro 2033 Benchmark


Рис. 52. Metro 2033


Бенчмарк игре "Метро 2033" - инструмент для измерения производительности ПК.

Настройки:


Рис. 53. Настройки Metro 2033 Benchmark

Для тестов используется уровень Frontline с перестрелкой на мосту:


Рис.54. Скриншот теста 1


Рис. 55. Скриншот теста 2


Рис. 56. Скриншот теста 3


Результаты тестов сохраняются в веб-документ. Высчитывается минимальное, максимальное и среднее значение FPS(кадров в секунду):


Рис. 57. Веб-документ с результатом теста


Рис. 58. Сравнительная диаграмма


Видеокарты от nVidia в данном тесте были на голову выше AMD. Вероятно, за счет лучшей адаптации движка PhysX для карт nVidia.


.4 Тест №3 Unigine Tropics Demo

Tropics - приложение для проверки производительности видеоподсистемы, рисующее с помощью имеющихся ресурсов компьютера чарующий видеофильм - в реальном времени.


Рис. 59. Tropics Demo


Данный бенчмарк был создан для демонстрации богатых возможностей мощнейшего движка для разработки игр и трехмерных приложений Ungine. Сам движок состоит из уникального фреймворка собственной разработки, рендер-системы с широкими возможностями реализации теней, освещения, различных материалов, дыма и.т.д., набора заранее созданных объектов, системы постановки сцен, физического движка, скрипт-языка, звуковой системы, пользовательского интерфейса и набора других инструментов.


Рис. 60. Ход теста


Однако даже если вы не собираетесь разрабатывать собственную игру, данный бенчмарк будет полезен для тестирования производительности вашей видеоподсистемы, а также позволит выяснить, на что в действительности способен ваш 3D-ускоритель. И решить, не пора ли вам сделать апгрейд.Benchmark работает с видеокартами ATI Radeon HD 2xxx и старше, а также NVIDIA GeForce 7xxx и старше, но полностью его потенциал помогут раскрыть видеоплаты Geforce 8800 или Radeon 4800, а также более современные карточки.


Рис. 61. Скриншот теста


Рис. 62. Настройки бенчмарка


Рис. 63, 64, 65, 66. Результаты тестов Tropics Demo


FPS:


Рис. 67. Диаграмма с результатами по FPS


Score:



Рис. 68. Диаграмма с результатами по очкам


Видеокарты Radeon HD 4850 и GeForce 8800 GTS показали лучшую производительность, хотя высоким уровень FPS на тестах с данными видеокартами назвать нельзя.


2.5 Тест №4 FurMark


Рис. 69. Меню программы FurMark


Это небольшое приложение представляет собой ресурсоемкий бенчмарк основанный на API OpenGL. Специальная сцена, на которой изображен так называемый "волосатый бублик" позволяет хорошо нагрузить видеокарту, а также измерить ее производительность и проверить стабильность, например при разгоне. Тест включает несколько опций, среди которых пользователь может указать разрешение, активировать оконный или полноэкранный режим, а так же включить полноэкранное сглаживание из доступных режимов.

Видеокарты тестировались на стабильность в работе при нагрузках и на измерение температуры, что является показателем качества устройств охлаждения.

GeForce 8800GTS (Max. 91°C)


Рис. 70. Температурный тест 8800 GTS


GeForce 9600 GT (Max. 63°C)


Рис. 71. температурный тест 9600 GT


Radeon HD 4650 (Max. 81°C)


Рис. 72. Температурный тест HD 4650


Radeon HD 4850 (Max. 77°C)


Рис.73. Температурный тест HD 4850


Итоги по тесту:

Ни одна видеокарта не вышла из строя.

GeForce 8800 GTS(Min 81°C- Max. 91°C)9600 GT(Min 41°C - Max. 63°C)HD 4650 (Min 53°C - Max. 81°C)HD 4850 (Min 55°C - Max. 77°C) 8800 GTS оказалась самой горячей и под нагрузкой был высокий уровень шума.

GeForce 9600 GT с лучшим охлаждением, но шум от вентилятора кулера очень мешает.

Radeon HD 4850 относительно холодная, очень тихо работает.

Выделить со знаком "+" можно GeForce 9600 GT и Radeon HD 4850.


2.6 Тест №5 Photoshop Bench V3 в Photoshop CS4


Рис. 74. Adobe Photoshop


Это узкий тест, направленный на получение данных о скорости обработки изображения фильтрами в Photoshop. Это не классический бенчмарк, поскольку состоит из Photoshop скриптов, которые может написать каждый. Только у каждого будет свой набор фильтров и свое изображение, к которому они будут применяться. Следовательно, ни о какой объективности таких тестов говорить нельзя. Авторы сайта hardwareheaven.com предложили свою картинку и набор фильтров. Самое важное - у них на сайте ведется статистика по проведенным тестам. Соответственно, ваши полученные результаты будут не сферическим конем в вакууме, а вполне осмысленными результатами, по которым можно сделать какие-то выводы.


Рис. 75. Ход тестирования


Версия Photoshop CS4 впервые сможет использовать ресурсы графического процессора для решения таких задач, как масштабирование и вращение изображений, отображение трехмерных объектов и различные манипуляции с ними, а также выполнение цветокоррекции и выполнения других операций. Вычислительные мощности GPU также будут использоваться для визуализации спецэффектов, создаваемых с помощью инструментария Pixel Bender.


Рис. 76. Ход тестирования


Результатом тестов является время (отображается в левом нижнем углу окна Photoshop), за которые был обработан тот или иной фильтр. Результат заносится в сравнительную таблицу.


Таблица 1 Таблица с результатами

GeForce 8800 GTS 512GeForce 9600 GT 512Radeon HD 4850Radeon HD 4650Texturiser2.62.01.82.7CMYK1.72.222RGB1.82.21.92InkOutlines/ Обводка2324.124.124.1Dust&Stratches22.122.1Watercolor/ Акварель2322.222.322.2Texturiser1.91.91.92StainedGlass/ Витраж1414.914.114.2Lighting2.52.52.42.6Mosaic / Мозаичные фрагменты15.515.416.115.5Extrude/ Экструзия105.5105105.1105.2SmartBlur/ Фильтр "умное" размытие62.761.261.661.7Underpainting / Рисование на обороте26.326.326.526.7Palette / Шпатель20.420.220.220.3Sponge/ Губка31.331.231.231.3Итого334.2333.4333.2334.6

По сумме времени, затраченного системой на обработку сложно выявить слабую или сильную видеокарту, результаты оказались практически равными, условно можно выделить Radeon HD 4850.



3. Экономическая часть


.1 Оценка конкурентоспособности исследуемых объектов


Качество - синтетический показатель, отражающий совокупное проявление многих факторов - от динамики и уровня развития национальной экономики до умения организовать и управлять процессом формирования качества в рамках любой хозяйственной единицы.

Качество развивалось по мере того, как развивались, разнообразились и множились общественные потребности и возрастали возможности производства по их удовлетворению. Особенно динамично процесс развития и изменения сущности качества, его параметров происходил в последние десятилетия, когда быстро менялись само понятие качества, требования и подходы к нему.

К показателям качества продукции относятся следующие:

Показатели назначения товара, характеризующие его отдачу, использование по назначению на конкретном рынке.

Надежность товара - сложное свойство качества, которое зависит от безотказности, ремонтопригодности, сохраняемости свойств и долговечности товара.

Безотказность - свойство надежности товара сохранять работоспособность в течение некоторой наработки в часах без вынужденных перерывов. К показателям безотказности относится вероятность безотказной работы, средняя наработка до первого отказа, наработка на отказ, интенсивность отказов, параметр потока отказов, гарантийная наработка.

Сохраняемость (стабильность) свойств качества объекта характеризует долю снижения важнейших показателей назначения, надежности, эргономичности, экологичности, эстетичности (дизайна), патентоспособности по мере использования объекта. Каждый показатель имеет свою функцию и, соответственно, долю снижения первоначальных показателей.

Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособлении к предупреждению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. К показателям долговечности объекта относят нормативный срок службы (срок хранения), срок службы до первого капитального ремонта и др. показатели.

Экологичность и безопасность применения товара. Показатели экологичности товара - одни из важнейших свойств, определяющих уровень его качества. К ним относятся показатели, оказывающие вредное воздействие объекта на воздушный бассейн, почву, воду, природу, здоровье человека и животного мира.

Показатели эргономичности товара. Эргономические показатели качества используются при определении соответствия объекта эргономическим требованиям, предъявляемым, например, к размерам, форме, цвету изделия и элементам его конкуренции.

Показатели технологичности товара. Технологичность - свойство, показывающее насколько близко конструкция учитывает требования существующей технологии и организации освоения, производства, транспортирования и технологического обслуживания объекта. Технологичная конструкция обеспечивает минимизацию продолжительности работ и затрат ресурсов на всех стадиях жизненного цикла объекта.

Эстетичность товара. Эстетичность - комплексное свойство, оказывающее влияние на чувственное восприятие человеком всего изделия в целом с точки зрения его внешнего вида (форма, гармония, композиция, стиль и т.д.)

Показатели стандартизации и совместимости объекта. Стандартизация предусматривает рациональное сокращение количества типоразмеров составных частей в проектируемых и изготавливаемых объектах.

Показатели качества сервиса товара. Качество сервиса товара является одним из факторов конкурентного преимущества. Необходимо не только создать качественный товар с оптимальными затратами, но и обеспечить простоту, надежность и экономичность его испытаний, упаковки, транспортирования, монтажа, обслуживания и утилизации. Документы и персонал должны гарантировать достоверность информации, рекламы, маркировки товара.

Наличие сертификата соответствия и знака соответствия на товар. Мировой опыт показывает, что именно в условиях открытой рыночной экономики, немыслимой без острой конкуренции, проявляются факторы, которые делают качество условием выживания товаропроизводителей, мерилом результативности их хозяйственной деятельности, экономического благополучия страны.

Качество и конкурентоспособность.

В настоящее время качество подразумевает ориентацию на потребителя, который представляет собой арбитра продукции. В связи с этим качество должно быть соотнесено с нуждами потребителя и его ожиданиями.

Потребитель покупает продукцию для того, чтобы удовлетворить свои специфические потребности, решить свои проблемы. Перед тем как купить продукцию, потребитель делает глобальную оценку, основываясь на следующих составляющих:

·ценность, которую назначает потребитель продукции, исходя из ее способности удовлетворить свои потребности и решить его проблемы;

·стоимость,

·потребитель должен заплатить, покупая и используя продукцию.

Потребитель сравнивает альтернативные предложения, измеряя в каждом из них отношение ценности к стоимости - эквивалент его удовлетворенности, и следовательно, компании, конкурирующие на рынке, должны работать над тем, чтобы увеличить это соотношение.

Качество продукции для потребителя означает степень исполнения, степень эффективности функционирования, и цена такой продукции возрастает соразмерно с улучшением ее характеристик.

Результаты деятельности предприятия и его положение на рынке зависит, с точки зрения конкурентоспособности, от двух фундаментальных составляющих:

·качество цели - анализ и понимание потребности потребителя, определение целей качества как максимальной ценности для потребителя

·качество исполнения - снижение дефектности продукции

Качество исполнения представляет собой важный компонент качества, но только качества исполнения недостаточно для гарантии успеха компании. Качество цели характеризует новую составляющую качества, которая представляет ценность как главный конкурентоспособный фактор.

Анализ конкурентоспособности видеокарты Radeon HD 4650.

Объектом является видеокарта "Radeon HD 4650". Производим расчёты по формуле:


К = ?Рі*Lj , j=1,2…m


Где:

·Рі - весовой коэффициент;

·Lj - показатель конкурентоспособности, оцениваемый в баллах;

·m - количество показателей конкурентоспособности.

При оценке конкурентоспособности объекта в соответствии с вышеприведённой методикой учитываются следующие показатели в баллах:

·Место объекта на рынке. Продукт имеет новые характеристики, имеющие значение для большого круга потребителей (1 балла).

·Вероятность морального старения объекта. Объект будет применяться в течение достаточно долгого периода, чтобы окупить капиталовложения на организацию его производства (1 балла).

·Характеристика рынка для объекта. Рынок охватывает всю страну и имеет большое разнообразие потребителей (2 балла).

·Вероятность расширения рынка. Число потребителей объекта будет расширяться незначительно или будет стабильно (1 балла).

·Цена объекта по сравнению с ценой сходных объектов. Цена данного объекта примерно совпадает с ценой сходных объектов (3 балла).

·Степень патентной защиты. Патенты или блок патентов защищают основные узлы объекта (3 балла).

·Ожидаемая острота конкуренции. Может появиться ограниченное число конкурентов с аналогичным товаром (1 балла).

·Наличие каналов распределения. Соответствующее внешнеторговое объединение имеет опыт торговли (продажи) аналогичных товаров или товар является дополнением к тем, которые успешно продаются (3 балла).

·Влияние на существующую торговлю. Объект не имеет влияния на объём продаж других товаров (1 балла).

·Устойчивость к колебаниям объёма продаж. Товар подвержен колебаниям, но они не выходят за пределы средних колебаний основных экономических показателей (2 балла).

·Потребность в оборудовании. Объект может изготавливаться на имеющихся производственных мощностях (3 балла).

·Потребность в новом персонале или в переобучении имеющегося. Нового персонала или переобучения старого не потребуется (3 балла).

·Наличие сырья и материалов. Имеются источники сырья и материалов лучшего качества по невысокой цене (3 балла).

Весовые коэффициенты устанавливаются:

·Для показателей 1 -4 - 0,13;

·Для показателей 5-7 - 0,08;

·Для показателей 8-13 - 0,04.

Оценка конкурентоспособности:


К=0,13* (1+1+2+1) + 0,08* (3+3+1) + 0,04* (3+1+2+3+3+3) = 1,81


Поскольку К = 1,81, рассматриваемый объект недостаточно конкурентоспособен (норматив К= 2,5-3). Такой низкий показатель связан с тем, что нами рассматривалась видеокарта низкобюджетного уровня и была выпущена в продажу несколько лет назад.

Анализ конкурентоспособности видеокарты Radeon HD 4850.

Объектом является видеокарта "Radeon HD 4850". Производим расчёты по формуле:


К = ?Рі*Lj , j=1,2…m


Где:

·Рі - весовой коэффициент;

·Lj - показатель конкурентоспособности, оцениваемый в баллах;

·m - количество показателей конкурентоспособности.

При оценке конкурентоспособности объекта в соответствии с вышеприведённой методикой учитываются следующие показатели в баллах:

·Место объекта на рынке. Продукт имеет новые характеристики, имеющие значение для большого круга потребителей (2 балла).

·Вероятность морального старения объекта. Объект будет применяться в течение достаточно долгого периода, чтобы окупить капиталовложения на организацию его производства (3 балла).

·Характеристика рынка для объекта. Рынок охватывает всю страну и имеет большое разнообразие потребителей (3 балла).

·Вероятность расширения рынка. Число потребителей объекта будет расширяться незначительно или будет стабильно (2 балла).

·Цена объекта по сравнению с ценой сходных объектов. Цена данного объекта примерно совпадает с ценой сходных объектов (3 балла).

·Степень патентной защиты. Патенты или блок патентов защищают основные узлы объекта (3 балла).

·Ожидаемая острота конкуренции. Может появиться ограниченное число конкурентов с аналогичным товаром (2 балла).

·Наличие каналов распределения. Соответствующее внешнеторговое объединение имеет опыт торговли (продажи) аналогичных товаров или товар является дополнением к тем, которые успешно продаются (3 балла).

·Влияние на существующую торговлю. Объект не имеет влияния на объём продаж других товаров (2 балла).

·Устойчивость к колебаниям объёма продаж. Товар подвержен колебаниям, но они не выходят за пределы средних колебаний основных экономических показателей (2 балла).

·Потребность в оборудовании. Объект может изготавливаться на имеющихся производственных мощностях (3 балла).

·Потребность в новом персонале или в переобучении имеющегося. Нового персонала или переобучения старого не потребуется (3 балла).

·Наличие сырья и материалов. Имеются источники сырья и материалов лучшего качества по невысокой цене (3 балла).

Весовые коэффициенты устанавливаются:

·Для показателей 1 -4 - 0,13;

·Для показателей 5-7 - 0,08;

·Для показателей 8-13 - 0,04.

Оценка конкурентоспособности:


К=0,13* (2+3+3+2) + 0,08* (3+3+2) + 0,04* (3+2+2+3+3+3) = 2,58


Поскольку К = 2,58, рассматриваемый объект является конкурентоспособным (норматив К= 2,5-3).

Анализ конкурентоспособности видеокарты Geforce 9600 GT.

Объектом является видеокарта "Geforce 9600 GT". Производим расчёты по формуле:


К = ?Рі*Lj , j=1,2…m


·Рі - весовой коэффициент;

·Lj - показатель конкурентоспособности, оцениваемый в баллах;

·m - количество показателей конкурентоспособности.

При оценке конкурентоспособности объекта в соответствии с вышеприведённой методикой учитываются следующие показатели в баллах:

·Место объекта на рынке. Продукт имеет новые характеристики, имеющие значение для большого круга потребителей (2 балла).

·Вероятность морального старения объекта. Объект будет применяться в течение достаточно долгого периода, чтобы окупить капиталовложения на организацию его производства (3 балла).

·Характеристика рынка для объекта. Рынок охватывает всю страну и имеет большое разнообразие потребителей (3 балла).

·Вероятность расширения рынка. Число потребителей объекта будет расширяться незначительно или будет стабильно (3 балла).

·Цена объекта по сравнению с ценой сходных объектов. Цена данного объекта примерно совпадает с ценой сходных объектов (3 балла).

·Степень патентной защиты. Патенты или блок патентов защищают основные узлы объекта (3 балла).

·Ожидаемая острота конкуренции. Может появиться ограниченное число конкурентов с аналогичным товаром (2 балла).

·Наличие каналов распределения. Соответствующее внешнеторговое объединение имеет опыт торговли (продажи) аналогичных товаров или товар является дополнением к тем, которые успешно продаются (3 балла).

·Влияние на существующую торговлю. Объект не имеет влияния на объём продаж других товаров (2 балла).

·Устойчивость к колебаниям объёма продаж. Товар подвержен колебаниям, но они не выходят за пределы средних колебаний основных экономических показателей (2 балла).

·Потребность в оборудовании. Объект может изготавливаться на имеющихся производственных мощностях (3 балла).

·Потребность в новом персонале или в переобучении имеющегося. Нового персонала или переобучения старого не потребуется (3 балла).

·Наличие сырья и материалов. Имеются источники сырья и материалов лучшего качества по невысокой цене (3 балла).

Весовые коэффициенты устанавливаются:

·Для показателей 1 -4 - 0,13;

·Для показателей 5-7 - 0,08;

·Для показателей 8-13 - 0,04.

Оценка конкурентоспособности:


К=0,13* (2+3+3+3) + 0,08* (3+3+2) + 0,04* (3+2+2+3+3+3) = 2,71


Поскольку К = 2,71, рассматриваемый объект является конкурентоспособным (норматив К= 2,5-3).

Анализ конкурентоспособности видеокарты Geforce 8800 GTS.

Объектом является видеокарта "Geforce 8800 GTS". Производим расчёты по формуле:


К = ?Рі*Lj , j=1,2…m


·Рі - весовой коэффициент;

·Lj - показатель конкурентоспособности, оцениваемый в баллах;

·m - количество показателей конкурентоспособности.

При оценке конкурентоспособности объекта в соответствии с вышеприведённой методикой учитываются следующие показатели в баллах:

·Место объекта на рынке. Продукт имеет новые характеристики, имеющие значение для большого круга потребителей (2 балла).

·Вероятность морального старения объекта. Объект будет применяться в течение достаточно долгого периода, чтобы окупить капиталовложения на организацию его производства (3 балла).

·Характеристика рынка для объекта. Рынок охватывает всю страну и имеет большое разнообразие потребителей (3 балла).

·Вероятность расширения рынка. Число потребителей объекта будет расширяться незначительно или будет стабильно (1 балла).

·Цена объекта по сравнению с ценой сходных объектов. Цена данного объекта примерно совпадает с ценой сходных объектов (2 балла).

·Степень патентной защиты. Патенты или блок патентов защищают основные узлы объекта (3 балла).

·Ожидаемая острота конкуренции. Может появиться ограниченное число конкурентов с аналогичным товаром (1 балла).

·Наличие каналов распределения. Соответствующее внешнеторговое объединение имеет опыт торговли (продажи) аналогичных товаров или товар является дополнением к тем, которые успешно продаются (3 балла).

·Влияние на существующую торговлю. Объект не имеет влияния на объём продаж других товаров (2 балла).

·Устойчивость к колебаниям объёма продаж. Товар подвержен колебаниям, но они не выходят за пределы средних колебаний основных экономических показателей (2 балла).

·Потребность в оборудовании. Объект может изготавливаться на имеющихся производственных мощностях (3 балла).

·Потребность в новом персонале или в переобучении имеющегося. Нового персонала или переобучения старого не потребуется (3 балла).

·Наличие сырья и материалов. Имеются источники сырья и материалов лучшего качества по невысокой цене (3 балла).

Весовые коэффициенты устанавливаются:

·Для показателей 1 -4 - 0,13;

·Для показателей 5-7 - 0,08;

·Для показателей 8-13 - 0,04.

Оценка конкурентоспособности:


К=0,13* (2+3+3+1) + 0,08* (2+3+1) + 0,04* (3+2+2+3+3+3) = 2,29


Поскольку К = 2,29, рассматриваемый объект недостаточно конкурентоспособен (норматив К= 2,5-3). Такой низкий показатель связан с тем, что нами рассматривалась видеокарта бюджетного уровня и была выпущена в продажу несколько лет назад.

За лучший результат в тесте ставилось 4 балла, за 2 место - 3 балла, 3 место - 2 балла, последнее место - 1 балл


Таблица 2 Итоговые суммарные результаты по всем тестам

Тест/ВидеокартаHD 48509600 GT8800 GTSHD 46503DMark Ice Storm3 балла4 балла2 балла1 балл3DMark Cloud Gate4 балла2 балла3 балла1 баллMetro 20332 балла3 балла4 балла1 баллTropics Demo4 балла2 балла3 балла1 баллFurMark3 балла4 балла1 балл2 баллаPhotoshop Benchmark4 балла3 балла2 балла1 баллИтого20 баллов18 баллов15 баллов7 баллов

Рис.77 Гистограмма с итоговыми результатами



Заключение


По результатам тестов ряда видеокарт можно сделать следующие выводы. Модель Radeon HD 4650 оказалась самой слабой среди видеокарт бюджетного класса. Низкая производительность, средний уровень шума. Для игровых нужд не лучший вариант. Имеет низкую цену на рынке, поэтому может с успехом использоваться в офисных ПК. GeForce 8800 GTS показала неплохую производительность, особенно в бенчмарке к игре Metro 2033, вероятно, благодаря хорошей поддержке движка PhysX. Из явных минусов - плохое охлаждение. GeForce9600 GT на поколение выше, основана на более новом графическом процессоре G94, в бенчмарках оказалась немного слабее, но по итогам чуть опережает 8800 GTS. Лучшие результаты по итогам тестов показала видеокарта Radeon HD 4850. При схожей с конкурентами цене, имеет высокие результаты в игровых тестах, низкий уровень шума, при этом охлаждение на достойном уровне. Так же, если брать во внимание приложения для обработки мультимедиа, то Radeon HD 4850 оказывается немного шустрее оппонентов. Но прерогатива при работе в среде САПР (Система автоматизированного проектирования) за профессиональными видеокартами. Итак, можно утверждать, что для создания домашнего медиацентра лучшим соотношением "цена/качество" обладает модель Radeon HD 4850.



Список используемой литературы


1.В. П. Леонтьев. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. "ОЛМА-ПРЕСС, М., 2003.

.Петроченков А.В. Персональный компьютер - просто и ясно.- М:2007.- С 209 -242.

3.http://www.ixbt.com/video3/guide/ - журнал компьютерной документации.

.http://v-cardex.narod.ru/ - сайт со статьями о видеокартах.

.http://antonkozlov.ru/istoriya/ - блог о компьютерах, компьютерных программах, интернете.

.http://wikiprob.ru/hard - блог о проблемах с компьютером и их решении.

.http://www.thg.ru/graphic/ - тесты и обзоры компьютерного железа.