artykuły

Test 65 kart graficznych AGP

Jeszcze AGP nie zginęło!

210
12 grudnia 2005, 17:26 Paweł Pilarczyk

Słowniczek pojęć

W naszym artykule stosować będziemy wiele pojęć związanych z budową kart graficznych. Większość naszych czytelników powinna być już zaznajomiona z tymi pojęciami, jednak dla pozostałych zamieszczamy poniżej skrócony słowniczek. Jeśli czujecie się specjalistami w dziedzinie kart graficznych, możecie pominąć lekturę tej strony artykułu :-).

AGP (Accelerated Graphics Port) – złącze komunikacyjne stworzone specjalnie na potrzeby kart graficznych. Jest znacznie szybsze od stosowanego w tym celu wcześniej złącza PCI. Obecnie AGP jest zastępowane przez nowsze i jeszcze szybsze złącze PCI Express.

aktywny system chłodzenia – system chłodzenia składający się z radiatora i wentylatora. Jest stosunkowo wydajny, ale wentylator mniej lub bardziej hałasuje.

artefakt – w przypadku kart graficznych pojęcia tego używa się na określenie błędu w wyświetlanym na ekranie monitora obrazie. Artefakty mogą przyjmować różne formy, losowo generowanych trójkątów, linii czy punktów, wielokątów lub rozmytych plam. Przyczyną ich powstawania mogą być błędy w sterownikach karty graficznej lub błędy w samej grze. Artefakty pojawiają się także przy podkręcaniu kart graficznych – gdy ustawimy zbyt wysokie taktowanie układu graficznego bądź pamięci.

benchmark – pojęcie stosowane najczęściej względem programu, który mierzy wydajność komputera (lub któregoś z jego komponentów). Benchmarki dzielimy na syntetyczne, których jedynym zadaniem jest mierzenie wydajności (nie służą do niczego innego) oraz benchmarki rzeczywiste (real-world), zwane też aplikacyjnymi, które przy mierzeniu wydajności wykorzystują zwykłe gry lub programy.

BGA (Ball Grid Array) – nowoczesny typ obudowy układów scalonych (kości pamięci, a także układów graficznych), gdzie styki układu umieszczone są pod spodem i mają postać malutkich, metalowych kuleczek. Kości pamięci DDR2 i GDDR3 produkowane są wyłącznie w obudowach typu BGA.

BGA
Kość pamięci typu GDDR3 w obudowie BGA

blaszka mocująca (potocznie "śledź") – metalowa blaszka przykręcona do laminatu karty graficznej. Blaszka mocująca jest jedynym elementem karty graficznej, który dostępny jest z zewnątrz obudowy komputera. Z tego też względu na blaszce mocującej umieszczone są gniazda wejściowe i wyjściowe, w tym złącza monitorowe D-Sub i DVI, a także gniazda TV Out. Blaszka styka się z obudową komputera i zalecane jest przykręcenie jej śrubką, tak by karta nie wysunęła się z gniazda AGP (lub PCI Express).

ciepłowód (ang. heatpipe) – specjalna rurka służąca do transportu ciepła. Jej wnętrze jest porowate i wypełnione specjalną cieczą, wrzącą w bardzo niskiej temperaturze (rzędu 30°C!). Gdy podgrzejemy jeden z końców rurki, ciecz przechodzi w stan gazowy. W tej postaci przemieszcza się do drugiego końca rurki, transportując jednocześnie ciepło. Na drugim, chłodniejszym końcu rurki gaz się skrapla (i oddaje ciepło) i w płynnej postaci znów wraca na początek rurki. Ciepłowody umożliwiają bardzo efektywny transport ciepła pomiędzy dwoma radiatorami, które mogą być umieszczone np. z wierzchu i od spodu karty graficznej.

CRT (Cathode Ray Tube) – lampa kineskopowa. Popularny typ wyświetlacza stosowany w telewizorach i monitorach starego typu (tzw. kineskopowych).

DirectX – interfejs programowania aplikacji (Application Programming Interface) stworzony przez Microsoft. Praktycznie wszystkie gry dla systemu Windows tworzone są obecnie z wykorzystaniem bibliotek DirectX.

DVI (Digital Video Interface) – złącze służące do przesyłania danych o obrazie. Dostępne w odmianach DVI-I (łączy w sobie cechy złącza analogowego i cyfrowego) oraz DVI-D (udostępnia jedynie cyfrowy tryb pracy). Na kartach graficznych stosuje się praktycznie wyłącznie złącze typu DVI-I. Pisząc w tekście DVI, będziemy mieć na myśli zawsze gniazdo typu DVI-I.

dekoder wideo – układ przetwarzający sygnał wideo z postaci analogowej na cyfrową. Układ dekodera wideo znajdziemy na kartach wyposażonych w wejście wideo (Video In).

filtrowanie anizotropowe (anisotropic filtering) – metoda filtrowania tekstur znacznie poprawiająca ich wyrazistość, zwłaszcza gdy są oddalone od obserwatora lub nałożone na powierzchnie, które są mocno nachylone względem płaszczyzny ekranu monitora. Filtrowanie anizotropowe pozwala znacznie poprawić jakość generowanego obrazu kosztem niedużego spadku szybkości generowania kolejnych klatek animacji. Dostępne są różne stopnie filtrowania anizotropowego, 2X, 4X, 8X czy 16X. Im wyższy stopień tym lepsza jakość obrazu. Różnica między trybami 8X a 16X jest prawie niedostrzegalna, dlatego w testach wydajności stosujemy tryb AF 8X (Anisotropic Filtering 8X).

FPS (od Frames Per Second, czyli klatki na sekundę) – w przypadku kart graficznych miara określająca szybkość generowania animacji. Im wyższa, tym lepiej. Aby animacja odbierana była jak film (a nie "pokaz slajdów") musi być tworzona z szybkością przynajmniej 30 FPS (klatek na sekundę). Jeśli wynik pomiaru wydajności to np. 40 FPS, niekoniecznie oznacza to, że animacja była płynna podczas przeprowadzania pomiaru. Benchmarki podają bowiem średnią wartość FPS, która czasem może spadać do 10 FPS, a za chwilę sięgać 100 FPS. Gra działa płynnie dopiero wtedy, gdy wartość FPS nigdy nie schodzi poniżej 25-30 FPS (inaczej mówiąc, minimalna wartość FPS przekracza 25).

GPU (Graphics Processing Unit) – wprowadzona przez firmę NVIDIA (przy okazji premiery układu GeForce 256) nazwa dla układu graficznego. ATI stosuje własną nazwę – VPU (Visual Processing Unit). Obecnie popularniejsze jest pojęcie GPU i stosuje się go względem zarówno układów graficznych NVIDIA, jak i ATI.

HDTV (High Definition Television) – telewizja wysokiej rozdzielczości. Umożliwia oglądanie programów telewizyjnych w rozdzielczości dochodzącej do 1920x1080 punktów, a więc znacznie przewyższającej typową rozdzielczość sygnału wizyjnego PAL (768x576 punktów) czy NTSC (640x480 punktów). W Polsce telewizory HDTV są jeszcze trudno dostępne, a ich ceny bardzo wysokie. W dodatku polskie stacje telewizyjne nie nadają jeszcze programów HDTV. Niemniej większość sprzedawanych obecnie kart graficznych umożliwia wyprowadzenie sygnału wideo w formacie HDTV.

laminat – płytka składająca się z wielu sklejonych warstw. W przypadku kart graficznych laminat to ich płytka drukowana.

LCD (Liquid Crystal Display) – wyświetlacz ciekłokrystaliczny.

modowanie – popularne na forach internetowych określenie na modyfikację (np. karty graficznej) na lepszy model. Modowanie polega najczęściej na programową lub sprzętową ingerencję w konstrukcję karty, której celem jest odblokowanie dodatkowych (domyślnie zablokowanych) jednostek układu graficznego. W efekcie modowania wzrasta wydajność karty graficznej. Modowanie obejmuje także procesy mające na celu zwiększenie wartości napięcia zasilającego układ graficzny czy pamięci (co w efekcie wspomaga podkręcanie).

OpenGL – interfejs programowania aplikacji stworzony przez konsorcjum kilku dużych firm, tzw. OpenGL ARB (Architecture Review Board). W skład OpenGL ARB wchodzą m.in. firmy Silicon Graphics, 3Dlabs, Intel, IBM, Microsoft, NVIDIA, Evans & Sutherland czy Hewlett-Packard. Interfejs OpenGL wykorzystywany jest głównie przy tworzeniu profesjonalnych programów 3D, znacznie rzadziej do gier. Jedną z nielicznych firm wykorzystujących interfejs OpenGL jest id Software, twórcy serii gier Quake czy Doom.

opóźnienia pamięci (ang. timing) – zestaw parametrów pamięci RAM określających liczbę cykli zegarowych, jakie muszą upłynąć od wydania polecenia do wykonania tego polecenia (np. od wydania rozkazu zaadresowania komórki do uczynienia tej komórki aktywną). Im krótsze timingi (opóźnienia), czyli im mniej cykli zegarowych musi upłynąć, tym szybciej wydobędziemy potrzebne dane z komórek pamięci. Lepsze pamięci potrafią pracować z krótszymi (ostrzejszymi) timingami, co zapewnia im wyższą wydajność. Popularną praktyką wśród producentów kart graficznych jest instalowanie 256 MB pamięci o luźniejszych (dłuższych) timingach zamiast 128 MB szybkiej pamięci o krótkich timingach. Tak powstała karta jest wolniejsza od wersji 128 MB, ale łatwiej jest ją sprzedać osobom mniej obeznanym z komputerami.

pasywny system chłodzenia – system chłodzenia składający się wyłącznie z radiatora – nie zawiera wiatraczka. Jego efektywność nie jest tak duża jak systemów z wiatraczkiem, ale zaletą jest brak jakiegokolwiek hałasu.

Piksel – pojedynczy punkt na ekranie monitora.

Pixel Shader – zaawansowana, programowalna jednostka układu graficznego odpowiadająca za wyliczanie kolorów punktów na ekranie. Na wejściu jednostka otrzymuje dane na temat koloru punktu otrzymane w wyniku próbkowania tekstury. Jednostka wykonuje specjalny program (tzw. kod Pixel Shadera), w wyniku którego otrzymuje kolor wyjściowy punktu.

podkręcanie (overclocking) – podnoszenie częstotliwości zegara taktującego układ graficzny czy pamięci na karcie graficznej. W efekcie wzrasta jej wydajność.

Potok renderingu – zestaw procesów, jakie potrzebne są na to, by wyświetlić na ekranie komputera trójwymiarową scenę. Potok renderingu obejmuje takie procesy, jak transformacje geometryczne, wycinanie, rzutowanie i rasteryzację.

Potok renderujący – zestaw jednostek układu graficznego, którego zadaniem jest wyliczenie koloru piksela na ekranie. Obejmuje m.in. jednostki Vertex Shader, Pixel Shader czy mapujące tekstury (Texture Mapping Unit). Wynikiem pracy każdego potoku renderującego jest jeden punkt o określonym kolorze i określonych współrzędnych.

radiator – metalowy element ułatwiający odprowadzanie ciepła do powietrza. Im większa powierzchnia radiatora, tym łatwiej będzie mu oddawać ciepło. W tym celu radiatory zawierają dziesiątki płaskich płytek (żeberek), które mają zwiększyć powierzchnię oddawania ciepła.

RAMDAC (Random Access Memory Digital to Analog Converter) – specjalny przetwornik pobierający dane o obrazie z pamięci lokalnej karty graficznej, konwertujący je na postać analogową i wysyłający na analogowe wyjście monitorowe (D-Sub). Niegdyś na kartach graficznych przetworniki RAMDAC miały postać oddzielnych układów, dzisiaj są zintegrowane w strukturze krzemowej wszystkich produkowanych obecnie układów graficznych. Obecnie przetworniki RAMDAC integrowane w nowoczesnych układach graficznych pracują z częstotliwością 400 MHz (rzadziej 350 MHz). Tak wysoka częstotliwość umożliwia wyświetlenie obrazu o rozdzielczości dochodzącej do 2048x1536 punktów przy odświeżaniu na poziomie 85 Hz.

rendering – pojęcie, którym określa się cały proces generowania grafiki trójwymiarowej.

system chłodzenia – zestaw elementów mający na celu obniżenie temperatury np. układu graficznego czy kości pamięci. Składa się najczęściej z radiatora, radiatora ze zintegrowanym wiatraczkiem lub (rzadziej) bloczku wodnego.

TFT (od Thin Film Transistor) – tranzystor cienkowarstwowy. Pojęcie TFT stosuje się względem wyświetlaczy wykorzystujących pojedynczą warstwę elektrod utworzonych z tranzystorów TFT. Większość sprzedawanych obecnie monitorów ciekłokrystalicznych wykorzystuje panele TFT.

TFT
Struktura panelu TFT

TSOP (Thin Standard Outline Package) – typ obudowy układów scalonych (np. pamięci DRAM na kartach graficznych). Ma postać prostokątnych układów o nóżkach przy dłuższych krawędziach chipu.

TSOP
Kość pamięci w obudowie TSOP

Vertex Shader – jednostka układu graficznego odpowiadająca za wyliczenie położenia wierzchołków wielokątów w przestrzeni. Podobnie jak Pixel Shader jest programowalna i potrafi wykonywać zaawansowane programy zwane "kodem Vertex Shadera" (Vertex Shader code). Jednostka Vertex Shader zastąpiła stosowaną wcześniej jednostkę T&L (Transformation & Lighting Engine).

wygładzanie krawędzi (ang. antialiasing) – taka metoda generowania obrazu, która – wykorzystując niedoskonałość oka ludzkiego – stara się wyeliminować charakterystyczne dla komputerów "schodki" linii ukośnych. Im wyższy stopień wygładzania krawędzi, tym lepiej (dostępne stopnie to np. 2X, 4X, 6X, 8X). Wygładzanie krawędzi znacznie spowalnia proces renderowania grafiki – przy wygładzaniu 4X średnio dwukrotnie.

2