Разъемы на видеокарте для чего
Разъемы видеокарты компьютера
Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня я бы хотел поговорить про способы подключения монитора к видеокарте — про разъемы видеокарт. Современные видеокарты имеют в наличии не один, а сразу несколько портов для подключения, чтобы была возможность подключить более одного монитора одновременно. Среди этих портов есть как устаревшие и ныне редко используемые, так и современные.
VGA-выход (D-Sub)
Сокращение VGA расшифровывается как video graphics array (массив из пикселей) или video graphics adapter (видеоадаптер). Появившейся в далеком 1987 году, 15-контактный и, как правило, синего цвета, предназначен для вывода строго аналогового сигнала, на качество которого, как известно, может повлиять множество различных факторов (длина провода, например), в том числе RAMDAC на самой видеокарте, поэтому качество картинки через этот порт на разных видеокартах может немного отличаться.
До повсеместного распространения LCD-мониторов этот разъем был чуть ли не единственным из возможных вариантов подключения монитора к компьютеру. Используется и по сей день, но лишь в бюджетных моделях мониторов с низким разрешением, а также в проекторах и некоторых игровых консолях, например в консолях xbox последнего поколения от Microsoft. Не рекомендуется подключать через него Full HD монитор, поскольку картинка будет смазанной и нечеткой. Максимальная длина VGA кабеля при разрешении 1600 x 1200 составляет 5 метров.
DVI (вариации: DVI-I, DVI-A и DVI-D)
Используется для передачи цифрового сигнала, пришел на смену VGA. Применяется для подключения мониторов высокого разрешения, телевизоров, а также современных цифровых проекторов и плазменных панелей. Максимальная длина кабеля — 10 метров.
Чем выше разрешение картинки, тем на меньшее расстояние ее можно передать без потери качества (без применения специального оборудования).
Существует три вида DVI-портов: DVI-D (цифровой), DVI-A (аналоговый) и DVI-I (комбинированный):
Для передачи цифровых данных используют либо формат Single-Link, либо Dual-Link. Single-Link DVI использует один TMDS-передатчик, а Dual-Link удваивает пропускную способность и позволяет получать разрешения экрана выше, чем 1920 х 1200, например 2560×1600. Поэтому для крупных мониторов с большим разрешением, либо предназначенных для вывода стереокартинки, обязательно нужен как минимум DVI Dual-Link, или HDMI версии 1.3 (об этом чуть ниже).
Также цифровой выход. Основное его отличие от DVI в том, что HDMI, кроме передачи видеосигнала, способен передавать многоканальный цифровой аудиосигнал. Звуковая и визуальная информация передается по одному кабелю одновременно. Изначально разрабатывался для телевидения и кино, а позже получил широкую популярность у пользователей ПК. Имеет обратную совместимость с DVI посредством специального переходника. Максимальная длина обычного HDMI кабеля — до 5 метров.
HDMI являет собой очередную попытку стандартизировать универсальное подключение для цифровых аудио и видео приложений, поэтому он сразу же получил мощную поддержку со стороны гигантов электроники (свой вклад в разработку внесли такие компании, как Sony, Hitachi, Panasonic, Toshiba, Thomson, Philips), и как результат — большинство современных устройств для вывода изображения высокого разрешения имеют хотя бы один HDMI выход.
Кроме всего прочего, HDMI, как впрочем и DVI, — позволяет передавать защищенные от копипастинга звук и изображение в цифровом виде по одному кабелю с помощью HDCP. Правда для реализации данной технологии понадобятся видеокарта и монитор, внимание! — поддерживающие данную технологию, о как. Опять же, на текущий момент есть несколько версий HDMI, вот коротко о них:
DisplayPort
Появился в дополнение к DVI и HDMI, так как Single-Link DVI может передать сигнал с разрешением до 1920×1080, а Dual-Link максимум до 2560×1600, то уже разрешение в 3840×2400 для DVI недоступно. Максимальные возможности по разрешению у DisplayPort особо ничем не отличаются от того же HDMI — 3840 х 2160, однако, у него все же есть неочевидные преимущества. Одним из таких является, например, то, что за использование в своих устройствах DisplayPort компаниям не придется платить налог — что, кстати, обязательно, если речь идет о HDMI.
Как вы уже поняли, основным конкурентом DisplayPort является HDMI. У DisplayPort есть альтернатива технологии защиты передаваемых данных от кражи, только называется она чуть по-другому — DPCP (DisplayPort Content Protection). В DisplayPort так же, как и у HDMI присутствует поддержка 3D изображения, передачи звукового контента. Однако, передача аудиосигнала по DisplayPort доступна только в одностороннем порядке. А передача Ethernet данных по DisplayPort вообще невозможна.
В пользу DisplayPort играет и тот факт, что с него есть переходники на все популярные выходы, такие как: DVI, HDMI, VGA (что немаловажно). К примеру, с HDMI существует только один переходник — на DVI. То есть, имея на видеокарте всего один разъем DisplayPort можно подключить старый монитор с одним лишь VGA входом.
К слову, так и происходит — сейчас все больше видеокарт выпускаются вообще без VGA выхода. Максимальная длина обычного DisplayPort кабеля может составлять до 15 метров. Но свое максимальное разрешение DisplayPort может передать на расстоянии не более 3 метров — зачастую этого хватает, чтобы соединить монитор и видеокарту.
S-Video (TV/OUT)
На старых видеокартах иногда встречается разъем S-Video, или, как его еще называют — S-VHS. Обычно его используют для вывода аналогового сигнала на устаревшие телевизоры, однако, по качеству передаваемого изображения он уступает более распространенному VGA. При использовании качественного кабеля через S-Video изображение передается без помех на дальности до 20 метров. В настоящее время крайне редко встречается (на видеокартах).
Разъемы или видео выходы у компьютерных видеокарт для подключения мониторов
Привет, друзья! Давайте представим с вами ситуацию: возвращается геймер из магазина с красивой, блестящей, новой видеокартой, коробку от которой он любовно поглаживает в предвкушении неимоверного эстетического наслаждения (от запуска первого «Кризиса» на максимальных настройках, естественно). И вот разбирает он системный блок, извлекает старую видеокарту, устанавливает новую и…
… И не может подключить монитор, так как на девайсе нет соответствующего разъема. Чтобы не оказаться в столь нелепой ситуации, следует знать какие бывают разъемы у видеокарт, а также на материнской плате с интегрированным видеочипом.
VGA, он же D-Sub
«Старичок, который использовался для вывода аналогового сигнала, почти на все старые ЭЛТ-мониторы, да и на первые серии жидкокристаллических тоже. Такие выходы имеют 15 отверстий (а штекеры, соответственно 15 ножек) и обычно маркируются синим цветом.
В новых видеокартах среднего класса (начиная от 1050 и 1060 и их аналогов от AMD) и выше, уже почти не используются, однако еще часто попадаются в бюджетных моделях.
На материнских платах с интегрированным видеочипом обычно тоже установлены такие же видео разъемы. Подключить два монитора к разным видеокартам – то есть дискретной и интегрированной, невозможно: используется только одна. Соответствующие настройки указываются в БИОСе ПК.
Вряд ли вы будете иметь дело с таким разъемом, при покупке видеокарты под современные игры, поэтому рассмотрим, с какими их видами вы, скорее всего, столкнетесь при покупке девайса.
Еще один «Старичок», который уже умеет передавать сигнал в «цифре». Штекер и гнездо обычно маркируются белым или светло-оранжевым цветом. С помощью такого интерфейса можно подключить не только монитор, но и ЖК-телевизор, проектор, плазменную панель.
Интерфейс гарантирует минимум искажений при передаче сигнала, благодаря тому, что сигнал не проходит двойное цифро-аналоговое преобразование, а передается как бы напрямую. Особенно это заметно при высоком разрешении монитора.
Существует несколько модификаций интерфейса, которые не взаимозаменяемы, из-за разного положения ключей.
Мультимедийный интерфейс, который, кроме изображения, способен передавать и звук. Длина кабеля может быть до 10 метров, но качество сигнала при этом не теряется. 
Благодаря деятельности компаний, популяризирующих этот стандарт, он обрел широкую популярность и используется сегодня почти во всех мощных видеокартах.
DisplayPort
Стандарт, принятый еще в 2006 году, до сих пор не утратил актуальности. Вывод изображения, при этом можно сделать на любое подходящее устройство – хоть домашний кинотеатр. 
Обладая высокой пропускной способностью, этот стандарт остается главным конкурентом HDMI.
Возвращаясь к вышесказанному
А теперь давайте вспомним трагичную историю, которую я в самом начале статьи рассказывал. К счастью, в подобной ситуации не придется выполнять обмен товара – все виды адаптеров совместимы по архитектуре, поэтому для подключения монитора к видеокарте, на которой нет нужного слота, достаточно купить подходящий адаптер.
Однако, чтобы не ходить дважды, уточните при покупке, с какими именно разъемами выпускается та модификация видеокарты, которую вы собираетесь приобрести. Это же касается и покупок через интернет.
А в качестве претендента на то, чтобы занять место в системном блоке продвинутого геймера, могу порекомендовать устройство INNO3D PCI-Ex GeForce GTX1060 Compact (N1060-6DDN-N5GM). Здесь присутствуют DVI, HDMI и DisplayPort, поэтому проблемы с подключением монитора, вряд ли возникнут.
Также советую почитать статьи «Графическая память в видеокарте» и «Разрядность шины или битность». Про техпроцесс видеокарты и что это такое, вы можете узнать здесь.
А на этом у меня сегодня все. Спасибо, что не теряете интереса к моему блогу и подписываетесь на новостную рассылку. Буду очень признателен, если вы поделитесь этой публикацией в социальных сетях.
С уважением к вам, автор блога Андреев Андрей.
Описание всех компонентов и разъемов видеокарты
Основные компоненты видеокарты
Вот основные компоненты, которые присутствуют во всех видеокартах.
Графический процессор
Память HBM быстрее, занимает меньше места на печатной плате и имеет меньшее энергопотребление по сравнению с памятью GDDR5. Вы можете прочитать полное сравнение всех этих видеопамяти видеокарт, перейдя по приведенной ниже ссылке.
Количество регуляторов напряжения на видеокарте варьируется от карты к карте. Некоторые видеокарты имеют большее количество VRM по сравнению с другими. VRM может быть очень горячим, а иногда даже более горячим, чем графический процессор, и им требуется хорошее охлаждение, чтобы видеокарта не выключилась.
Кулер
Каждая видеокарта поставляется с кулером, чтобы поддерживать температуру графического процессора, видеопамяти и VRM на более безопасном уровне. Кулеры видеокарты могут быть активными или пассивными. При активном охлаждении кулер имеет радиатор и вентилятор (HSF), тогда как при пассивном охлаждении кулер имеет единственный радиатор.
В большинстве видеокарт используется активное охлаждение, поскольку обычно оно требует меньше места и обеспечивает лучшее охлаждение, особенно при разгоне, тогда как пассивное охлаждение обычно используется в графических процессорах начального уровня и менее мощных и работает совершенно бесшумно. Но есть несколько хороших видеокарт среднего уровня, которые также поставляются с пассивным кулером или только с радиатором. Кроме того, не рекомендуется разгонять вашу видеокарту с помощью решения для пассивного охлаждения, поскольку оно имеет ограниченную охлаждающую способность.
Слева с активным, а справа с пассивным охлаждением
Количество вентиляторов, используемых в системе активного охлаждения, зависит от производителя видеокарты. Некоторые высокопроизводительные видеокарты также поставляются с жидкостным/водяным охлаждением или гибридным охлаждением. Вы можете узнать больше о решениях для охлаждения видеокарт, перейдя по приведенной ниже ссылке.
Печатная плата
Основные разъемы видеокарты
Вот различные разъемы, которые вы можете найти в видеокарте. Некоторые разъемы встречаются только в видеокартах среднего и высокого класса, а некоторые присутствуют во всех видеокартах.
Разъем PCI Express x16
6-контактные и 8-контактные разъемы PCI-E
Дисплейные порты/разъемы
Слот SLI и CrossFire
Что такое интерфейс DisplayPort и зачем он нужен?
Содержание
Содержание
Интерфейс HDMI широко распространен и используется от телевизоров до плееров. Однако для мониторов на рынке есть и другой стандарт подключения — DisplayPort. Давайте разберемся, в чем его преимущества по сравнению с HDMI, когда он появился, а главное — зачем.
История создания
Стандарт DisplayPort был разработан американской некоммерческой организацией VESA, первая версия появилась в 2006 году. Целью было заменить устаревший интерфейс DVI, который был частично аналоговым и существовал на рынке еще с конца 90-х годов. Как и HDMI, появившийся тремя годами ранее, он передавал на устройство не только изображение, но и звук.
DP изначально создавался как открытый стандарт, не требующий отчислений. HDMI же всегда был проприетарным: он предполагает ежегодные выплаты в 10 тысяч долларов, а также минимум 5 центов за каждое устройство с этим разъемом. У DisplayPort выплаты появились только 9 лет спустя — в 2015 году VESA установила ценник в 20 центов за конкретный девайс.
Версии DisplayPort
Актуальными можно назвать даже самые первые версии DP — в продаже до сих пор можно найти кабели ревизий 1.1 и 1.2. Последней будет вполне достаточно для подключения бюджетного геймерского монитора 1080p@144 Гц с технологией Freesync.
Для удобства сведем данные в таблицу.
Версия DP
Макс. скорость передачи данных
Максимальное доступное разрешение
Поддержка HDR
Поддержка Freesync и G-Sync
1440p при 240 Гц
4K при 120 Гц
8K при 30 Гц
4K при 240 Гц *
8K при 120 Гц *
8K при 85 Гц
* данные передаются со сжатием по технологии Display Stream Compression 1.2
Несмотря на то, что DisplayPort 2.0 был представлен еще в 2019 году, до сих пор нет ни оборудования, ни кабелей, которые бы его поддерживали. Из-за пандемии, релиз мониторов задерживается до конца 2021: новинки смогут работать в 4K при 144 Гц (и выше) и HDR без применения сжатия.
С другой стороны, даже самые современные видеокарты вроде NVIDIA GeForce RTX 3090 и AMD Radeon RX 6900 XT последнюю версию стандарта пока не поддерживают. Геймерам нужно подождать следующего поколения видеоадаптеров — тем более, из-за майнеров карточки сейчас все равно не купить. Поэтому наиболее функциональным выбором на данный момент остается кабель версии 1.4.
Виды разъемов и распиновка
Одним из конструктивных преимуществ DP по сравнению с HDMI является механизм фиксации штекера в гнезде. Без нажатия механической кнопки кабель не вытащить — это может спасти от сгоревшего порта.
Помимо основного разъема, существует также версия DisplayPort mini, которая применяется в ноутбуках и других компактных устройствах. Например, лэптопы от Apple имеют разъем Thunderbolt 2, который обратно совместим с DP mini.
Распиновка очень похожа на HDMI, только вместо 19 контактов компания VESA использовала 20.
Интерфейс включает в себя три канала передачи данных. Основной отвечает за передачу графической информации и включает 12 контактов. Дополнительный канал использует три контакта и является двунаправленным, обеспечивая связь передающего (ПК) и приемного устройства (монитор). Третий канал называется линией горячего подключения (Hot Plug Detect) и служит для определения момента включения и выключения дисплея, используя один контакт. Оставшиеся четыре контакта используются для питания (током 3,3 В при 500 мА) и заземления.
Какие бывают функции у DisplayPort
DisplayPort Dual-Mode (DP++) позволяет выдавать сигнал в режиме HDMI/DVI, используя лишь пассивный переходник. Устройство, которое поддерживает двойной режим, обнаруживает, что подключен адаптер DVI или HDMI и отправляет ему соответствующие сигналы вместо стандартных сигналов DisplayPort. На практике, этот режим поддерживают практически все современные девайсы. Однако есть ограничения по разрешению и частоте обновления экрана.
DisplayPort Alternate Mode дает возможность подключиться к устройству с разъемом USB Type-C. При использовании соответствующего кабеля можно подключить смартфон или планшет к монитору с разъемом DisplayPort.
Multi-Stream Transport (MST) позволяет последовательно подключить между собой несколько мониторов, при этом к компьютеру или ноутбуку идет только один кабель. Удобно, если вы хотите избавиться от вороха проводов на рабочем столе с двумя-тремя дисплеями.
Что лучше для геймера
Производители обычно кладут в комплект игровых мониторов именно кабель Display Port. Мы также рекомендуем этот интерфейс. У владельцев видеокарт от NVIDIA альтернативы нет — HDMI попросту не поддерживает технологию G-Sync. У геймеров AMD доступны недорогие мониторы FreeSync с HDMI. Но DP все равно является предпочтительным вариантом: легче найти дисплей, который сможет отображать 144 Гц через DisplayPort с FreeSync, тогда как многие производители обычно делают порты HDMI «для галочки» — подключенные к ним мониторы работают только с более низким разрешением или частотой обновления.
Разрешение 2560×1440 при частоте обновления 144 Гц отлично работает на DisplayPort 1.2 или выше, а также с HDMI 2.0 или выше. Все, что ниже, также будет без проблем работать с любым типом подключения. Если вы все-таки хотите подсоединить дисплей по HDMI, убедитесь, что он поддерживает необходимую вам версию.
Что нужно знать о видеокартах? Часть 2.
Что нужно знать о видеокартах?
Архитектура ПК x86 существует на рынке уже более двух десятков лет, но, наверное, не все знают, что мощные графические ускорители, отвечающие в компьютере за визуализацию 2D и 3D, появились только в середине 90-х годов.
Чтобы не терять возможность модернизации, видеокарта обычно представляет собой дополнительную плату, которая вставляется в слот материнской платы вашего ПК. Самые дешёвые графические решения, от которых требуется только 2D или работа под Windows, часто интегрированы в чипсет материнской платы. Современные видеокарты могут похвастаться впечатляющим списком возможностей и спецификаций, которые год от года всё увеличиваются. Сегодня в обзорах графических ускорителей можно встретить такие термины, как HDMI, ROP, пропускная способность, пиксельные шейдеры и т.д. Но если вы ещё не стали опытным пользователем, то вся эта терминология превращается просто в кашу в голове. И чтобы её устранить, мы решили выпустить очередное руководство для начинающих пользователей, на сей раз посвящённое видеокартам. Руководство разбито на три части.
Кроме того, мы рекомендуем ознакомиться с другими статьями THG.ru, которые будут полезны для начинающих пользователей.
Из чего состоит видеокарта?
Выходы
После установки видеокарты в ваш ПК на задней панели корпуса можно будет обнаружить соответствующие разъёмы. Именно к ним и подключается дисплей. Многие видеокарты дают несколько (два) выходов, поэтому одновременно можно пользоваться несколькими дисплеями. Существуют разные интерфейсы дисплеев, но, в целом, их подразделяют на цифровые и аналоговые.
Компьютер — это цифровая машина, работающая с нулями и единицами. Поэтому цифровой формат для компьютера является «родным», его лучше использовать и для подключения монитора к видеокарте. Современные дисплеи прошли долгий путь развития от первых электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). ЭЛТ-дисплей использует электронную пушку, которая выстреливает по трём типам мельчайших точек на поверхности экрана, которые, в свою очередь, начинают светиться красным, зелёным или синим цветом. ЭЛТ-мониторы по своей природе аналоговые, поэтому для них цифровой сигнал превращается в аналоговый с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), который размещён на видеокарте. С появлением жидкокристаллических дисплеев (ЖК) потребность в ЦАП исчезла, но этот компонент всё равно присутствует на случай подключения аналоговых ЭЛТ-мониторов.
VGA-выход (D-Sub)
Под сокращением VGA подразумевают определённое разрешение (video graphics array), то есть массив из горизонтальных и вертикальных точек (пикселей). Но в области графического «железа» VGA часто расшифровывают как графический адаптер (video graphics adapter). Соответствующий разъём называют VGA или D-Sub 15. Он предназначается для вывода аналогового сигнала, причём качество такого сигнала может отличаться от одной видеокарты к другой. Дорогие видеокарты используют качественные компоненты, поэтому дают ясную и чёткую картинку даже на высоких разрешениях.
Интерфейс VGA был стандартом до появления цифрового интерфейса DVI (Digital Visual Interface), но он популярен и до сих пор. Выходы D-Sub VGA по-прежнему используются для подключения большинства ЭЛТ-мониторов. Их также можно встретить на большинстве цифровых проекторов и даже на HDTV-телевизорах. Впрочем, для цифровых мониторов мы всё же рекомендуем использовать цифровые интерфейсы.
DVI-выход
DVI — стандартный цифровой интерфейс для вывода видео на плоские ЖК-дисплеи (за исключением самых дешёвых моделей). Если ваша видеокарта не старше 2004 года, то, скорее всего, у неё есть DVI-выход. Большинство видеокарт с DVI-выходами поставляются вместе с переходниками, преобразующими сигнал с DVI на VGA/D-Sub. Так что владельцам аналоговых ЭЛТ-мониторов расстраиваться не стоит. Все современные видеокарты дают два DVI-выхода, которые позволяют подключить два дисплея и расширить возможности рабочего стола Windows. Впрочем, два дисплея поддерживает любая комбинация выводов DVI и D-Sub/VGA. Для новых дисплеев с большой диагональю и разрешением, например, для 30″ ЖК-панелей Dell и Apple, требуется выход с двухканальным DVI (Dual-Link), который поддерживает «родное» разрешение 2560×1600.
Композитный видео-выход («тюльпан»)
Традиционный видео-выход, повсеместно встречающийся у телевизоров и других видеоустройств, например, видеомагнитофонов. Видеосигнал проходит через единственный коаксиальный кабель. В результате мы получаем аналоговый сигнал низкого разрешения, который обычно хорош только для презентаций или игр. Вряд ли стоит читать с подключённого через «тюльпан» телевизора, поскольку качество очень низкое. Впрочем, «тюльпан» подходит для видео стандартного разрешения.
S-Video (или S-VHS)
S-Video — ещё один аналоговый интерфейс видео, распространённый в телевизионной индустрии. На телевизор он даёт такой же сигнал низкого разрешения, как и «тюльпан», но цветовая информация разнесена по трём каналам, соответствующим базовым цветам. В итоге мы получаем более качественный сигнал, чем композитный по одному кабелю, но по-прежнему низкое динамическое разрешение. Хотя S-Video превосходит по качеству «тюльпан», стандарт сильно уступает компонентному выходу (Y, Pb, Pr).
Компонентный выход
Данный стандарт предусматривает три раздельных разъёма типа «тюльпан»: «Y», «Pb» и «Pr». Они обеспечивают раздельную цветовую информацию для HDTV (телевидение высокого разрешения). Подобный тип соединения также присутствует на многих цифровых проекторах. Хотя сигнал передаётся в аналоговой форме, его качество вполне можно сравнить с интерфейсом высокого разрешения VGA. Через компонентный интерфейс можно передавать видео высокого разрешения (HD).
HDMI расшифровывается как «High Definition Multimedia Interface». HDMI — стандарт будущего. Это единственный интерфейс, который обеспечивает передачу видео- и аудио-информации по одному кабелю. HDMI был разработан для телевидения и кино, но и компьютерные пользователи смогут полагаться на HDMIдля просмотра видео высокого разрешения.
Выходы HDMI на видеокартах встречаются очень редко, но в будущем они должны стать более популярными. Просмотр видео высокого разрешения через компьютер может потребовать как видеокарты с выходом HDMI, так и монитора с поддержкой HDMI.
Интерфейсы видеокарт
Своей интерфейсной частью видеокарта вставляется в материнскую плату вашего компьютера. По сути, это слот, с помощью которого компьютер и видеокарта обмениваются информацией. Так как на материнской плате обычно присутствует слот какого-либо одного типа, то важно покупать видеокарту, которая будет ему соответствовать. Например, видеокарта PCI Express не будет работать в слоте AGP. Они не только несовместимы физически, но и используют разные протоколы передачи данных.
Самым важным аспектом интерфейса видеокарты является пропускная способность (bandwidth). Термин «пропускная способность» определяет количество информации, которое может пройти через интерфейс за отведённое время. Чем больше пропускной способности даёт интерфейс, тем быстрее может работать видеокарта. По крайней мере, в теории. Но на практике интерфейс значит не так много, как можно было бы подумать.
Здесь этот интерфейс присутствует только в качестве представителя давней истории, поскольку это самый старый стандарт. Видеокарты с интерфейсом ISA устарели уже очень и очень давно. Сегодня даже материнскую плату со слотом ISA найти очень трудно.
Были 8-битные и 16-битные версии карт ISA. Только последний вариант использовал полностью все контакты (см. фотографию). Карты EISA или Extended ISA позволяли увеличить пропускную способность до ширины 32 бита, кроме того, они поддерживали управление шиной (bus mastering). Но такие карты были слишком дорогие, поэтому они уступили место другим интерфейсам.
PCI расшифровывается как Peripheral Components Interconnect. В базовом варианте это 32-битная шина, работающая на частоте 33 МГц и обеспечивающая пропускную способность 133 Мбайт/с. Интерфейс PCI заменил ISA и её расширение VL (Vesa Local Bus) в 90-х годах, обеспечив более высокую пропускную способность. PCI является современным стандартом для большинства карт расширения, но видеокарты в своё время отошли от интерфейса PCI на стандарт AGP (а позже и на PCI Express).
Некоторые компьютеры не имеют слотов AGP или PCI Express для модернизации графической подсистемы. Единственной возможностью для них остаётся интерфейс PCI, но видеокарты для него встречаются редко, стоят дорого, да и их производительность оставляет желать лучшего.
PCI-X расшифровывается как «Peripheral Component Interconnect — Extended», то есть перед нами 64-битная шина с пропускной способностью до 4266 Мбайт/с в зависимости от частоты. PCI-X (не путать с PCI Express!) — это первая скоростная модернизация шины PCI Express, но при этом она получила ряд функций, полезных в серверном пространстве. Шина PCI-X не слишком часто встречается в обычных ПК, а видеокарты PCI-X очень редки. Можно установить карту PCI-X в обычный слот PCI, если он поддерживает последнюю версию стандарта (PCI 2.2 или выше), но со стандартом PCI Express PCI-X не совместим.
AGP — интерфейс с высокой пропускной способностью, специально предназначенный для видеокарт. Он базируется на спецификации PCI версии 2.1. В отличие от PCI, которая является общей шиной для нескольких устройств, интерфейс AGP выделен только для видеокарты. В результате AGP даёт многочисленные преимущества по сравнению с шиной PCI. Например, возможность прямой записи или чтения в оперативную память, демультиплексирование, упрощение протоколов передачи данных и повышение тактовых частот.
Интерфейс AGP прошёл через несколько версий, а последней стала AGP 8x со скоростью 2,1 Гбайт/с, которая в восемь раз быстрее начального стандарта AGP со скоростью 266 Мбайт/с (32 бита, 66 МГц). AGP на новых материнских платах уступает место интерфейсу PCI Express, но AGP 8x (и даже AGP 4x) всё же дают достаточную пропускную способность для современных видеокарт. Все карты AGP 8x могут работать как в слотах AGP 4x, так и AGP 8x.
PCI Express
В отличие от ISA, PCI и AGP, стандарт PCI Express является последовательным, а не параллельным. Поэтому число контактов существенно уменьшилось. В отличие от параллельных шин, нужная пропускная способность доступна для каждого устройства. В то время как, например, для PCI пропускная способность разделяется между использующимися картами.
PCI Express позволяет сочетать несколько одиночных линий для увеличения пропускной способности. Слоты PCI Express x1 короткие и маленькие, при этом они дают суммарную скорость 250 Мбайт/с в обоих направлениях (на устройство и от него). PCI Express x16 (16 линий) даёт пропускную способность 4 Гбайт/с в одном направлении или 8 Гбайт/с в сумме. Меньшие варианты слотов PCI Express (x8, x4, x1) для графики не используются. Следует отметить, что механически слот может соответствовать x16 линиям, но логически к нему может быть подведено их меньшее количество. Существует много материнских плат, у которых два слота PCI Express x16 могут работать в режиме x8, что позволяет установить две видеокарты (SLI или CrossFire).
Хотя увеличение пропускной способности — улучшение приятное, индустрия столкнулась с другим препятствием: энергопотреблением. Интерфейс AGP 3.0 (AGP 8x) способен дать питание не больше 41,8 Вт (6 A по линии 3,3 В, 2 A по 5 В, 1 A по 12 В = 41,8 Вт и дополнительные 1,24 Вт по дополнительной линии 3,3 В на 0,375 A). Поэтому видеокарты обзавелись одним 4-контактным гнездом питания (например, ATi Radeon X850 XT PE) или даже двумя (nVidia GeForce 6800 Ultra).
Добавляя 4-контактные разъёмы, производители смогли продлить жизнь интерфейса AGP, поскольку лини дают 6,5 A или 110,5 Вт (12 В + 5 В или 17 В на 6,5 А = 110,5 Вт). В целом же, интерфейс PCI Express стал всё же более простым решением, поскольку он даёт 75 Вт через разъём x16 и дополнительные 75 Вт через 6-контактное гнездо питания, то есть 150 Вт в сумме. PCI Express позволил снять опасения по поводу будущих требований по пропускной способности и энергопотреблению.
Охлаждение
Видеокарты могут потреблять (и, соответственно, выделять) столько же энергии, сколько 150-Вт лампочка. Подобное количество тепла, выделяемое с поверхности одного кремниевого чипа, может легко сжечь кристалл. Поэтому тепло следует своевременно отводить с помощью стабильных и мощных кулеров. Без систем охлаждения графический процессор или память могут перегреться, что приведёт к «повисанию» компьютера, а в худшем случае даже к выходу видеокарты из строя.
Охлаждение может осуществляться как пассивно с помощью теплопроводящих материалов и радиаторов, так и активно, если работает вентилятор. Но в последнем случае придётся довольствоваться повышенным уровнем шума.
Радиаторы
Под словом «радиатор» (heatsink) обычно понимают пассивное охлаждение. Радиатор понижает температуру чипа, к которому он подключён, благодаря отводу тепла и повышению площади теплообмена с воздухом. Для этой цели радиаторы обычно используют рёбра. Их можно найти на графических процессорах, а также на чипах памяти.
Тепловые трубки
Чем больше поверхность радиатора, тем лучше будет отвод тепла (часто с помощью вентилятора). Но иногда непосредственно на самом чипе сложно установить большой радиатор из-за ограниченного свободного места. Некоторые чипы настолько компактны, что громоздкий вентилятор не будет правильно работать из-за слишком малой контактной площади. В таких случаях помогают тепловые трубки, поскольку они значительно увеличивают теплопередачу от нагреваемого участка к радиатору. К чипу прикладывается пластина из материала с высокой теплопроводностью. А уже к ней прикрепляется тепловая трубка, которая отводит тепло к радиатору на другом своём конце. И там уже тепло легко можно рассеять.
Тепловые трубки позволяют подсоединять к небольшим устройствам крупные системы охлаждения, обеспечивающие хороший отвод тепла даже от компактных компонентов. Включая графические процессоры (GPU) и центральные процессоры (CPU).
Сегодня на рынке можно найти немало кулеров процессоров с тепловыми трубками, но эта технология постепенно распространяется и на кулеры видеокарт.
Кулеры (радиатор + вентилятор)
В большинстве случаев кулер видеокарты представляет собой радиатор с прикреплённым вентилятором, который продувает воздух вдоль поверхности радиатора, таким образом отводя тепло. Кулеры видеокарт чаще всего охлаждают графический процессор, поскольку это самый горячий компонент видеокарты. Сегодня на рынке можно найти немало кулеров для видеокарт, которые можно установить вместо штатных вариантов. Часто кулеры видеокарты называют VGA-кулеры.
Но VGA-кулеры зачастую охлаждают не только графический процессор, но и чипы видеопамяти.
Однослотовые кулеры
Если VGA-кулер достаточно компактный и не заходит в область соседнего слота, то видеокарта не будет мешать другим картам расширения. Такие кулеры называют однослотовыми.
Двухслотовые кулеры
Если VGA-кулер большой и не позволяет установить другую карту в соседний слот, то его называют двухслотовым. Чаще всего двухслотовые кулеры выбрасывают горячий воздух через заднюю панель ПК наружу через второй слот. Такой подход не позволяет горячему воздуху накапливаться внутри корпуса ПК, повышая внутреннюю температуру. Чаще всего в подобных системах используется радиальный вентилятор, который выдувает воздух вбок, а не вниз.
Графический процессор
Графический процессор можно назвать «сердцем» видеокарты, почти так, как центральный процессор является «мозгом» компьютера. В большинстве случаев графический процессор скрыт от постороннего взгляда кулером видеокарты. Следует отметить, что графический процессор чаще всего является самым большим и горячим компонентом видеокарты.
Графический процессор — это самая важная часть видеокарты. Практически все аппаратные спецификации, будь то пиксельные конвейеры, вершинные блоки и частоты относятся к архитектуре и возможностям графического процессора. Оставшиеся же спецификации касаются видеопамяти, которая работает вместе с графическим процессором, дабы выдать максимальную производительность в таких приложениях, как игры.
Если графический процессор можно назвать «сердцем» видеокарты, то память — это источник жизненной силы. Прекрасный процессор может потерять всю свою силу из-за медленной или неэффективной памяти. И проявить себя в полной красе в паре с высокопроизводительной памятью с широкой и быстрой шиной.
Чипы памяти (обычно их бывает от двух до восьми) чаще всего располагаются на видеокарте вокруг или по одну сторону от графического процессора. Они выглядят как маленькие чёрные прямоугольники или квадраты равного размера.
Во многих случаях на чипы памяти радиаторы не устанавливаются, поэтому их легко можно заметить на видеокарте. Но иногда к чипам памяти прикрепляется радиатор, либо они закрываются общим с GPU кулером, охлаждающим как графический процессор, так и память.
Современные видеокарты, как правило, оснащаются 128, 256 или 512 Мбайт памяти, причём используется как память DDR2, так и GDDR3. Чем больше будет памяти на видеокарте, тем больше графических данных (как правило, текстур), можно сохранять локально, то есть за ними не нужно будет обращаться в память компьютера. А ведь подобные обращения — серьёзное «узкое место».
Впрочем, объём — это далеко не всё. Часто дешёвые или массовые видеокарты оснащают большим количеством памяти, чтобы они быстрее продавались. Если современные модели видеокарт используют шину памяти 128 или 256 бит шириной, то некоторые дешёвые и даже средние по цене карты оснащены всего лишь 64-битной шиной. Представьте себе две видеокарты с равными частотами, одна из которых использует 128-битную шину, а вторая — 64-битную. Первая будет передавать за единицу времени в два раза больше данных, чем карта с 64-битной шиной. Современные игры требуют, чтобы рабочие данные хранились в видеопамяти. И если они не будут своевременно поступать к графическому процессору (в случае узкой шины), то он будет простаивать, а игра — ощутимо «тормозить».
Если вам придётся выбирать между двумя видеокартами, которые различаются тактовыми частотами, объёмом памяти и шириной шины, то всегда выбирайте меньший объём с более широкой шиной. Конечно, если вы получите при этом быструю память и/или скоростной графический процессор. Это того стоит. Мы не будем вдаваться в детали, но в играх вы получите превосходные результаты.