Co to jest karta graficzna i jak to działa?

Twój komputer zawiera wiele elementów wewnątrz obudowy, z których każdy odpowiada za inną funkcję. Jeśli otworzysz teraz obudowę komputera, prawdopodobnie znajdziesz płytę główną, procesor, trochę pamięci RAM i dysk pamięci. W niektórych komputerach można również znaleźć kartę graficzną, sprzęt odpowiedzialny za tworzenie obrazów na ekranie.

Procesor graficzny (GPU) to kluczowy element sprzętu. Bez tego nie mógłbyś grać w gry, oglądać filmów, a nawet przeglądać prezentacje Powerpoint. Czym więc jest karta graficzna i czy faktycznie działa?

Co to jest karta graficzna?

Tak więc, gdy ktoś mówi „karta graficzna”, ma na myśli procesor graficzny — procesor graficzny. Podobnie jak płyta główna w twoim komputerze, karta graficzna jest również płytką drukowaną. Zawiera określony zestaw instrukcji, których należy przestrzegać, a jeśli chodzi o samodzielną wersję (znaną jako dyskretne) GPU, będzie również wyposażony w wentylatory, wbudowaną pamięć RAM, własny kontroler pamięci, BIOS i inne funkcje.

Chociaż karty graficzne mogą mieć różne kształty i rozmiary, istnieją dwa główne typy:

• Zintegrowany: Zintegrowany procesor graficzny jest wbudowany bezpośrednio w tę samą obudowę co procesor lub SoC. Zdecydowana większość procesorów Intela jest wyposażona w zintegrowaną grafikę, choć w przypadku AMD jest to trochę chybione Procesory. Zintegrowana grafika jest przydatna w przypadku niektórych skromnych gier, przeglądania stron internetowych, poczty e-mail i potencjalnie oglądania filmy. Są też mniej energochłonne niż dyskretny procesor graficzny.
• Dyskretny: Dyskretny procesor graficzny jest oddzielny od procesora, dodany do gniazda rozszerzeń znajdującego się na płycie głównej. Dyskretny procesor graficzny zapewni większą moc niż zintegrowany procesor graficzny i może być używany do gier na wysokim poziomie, edycji wideo, renderowania modeli 3D i innych zadań wymagających dużej mocy obliczeniowej. Niektóre nowoczesne procesory graficzne wymagają do działania setek watów.

Nowoczesny, dyskretny procesor graficzny zazwyczaj przewyższa zintegrowany procesor graficzny, ale musisz wziąć pod uwagę generację procesora i procesora graficznego. Jeśli porównujesz sprzęt wyprodukowany w tej samej epoce, dyskretny procesor graficzny wygra. Po prostu ma większą moc obliczeniową i więcej dostępnego chłodzenia do przetwarzania złożonych zadań.

Jakie komponenty ma karta graficzna?

Konkretny sprzęt różni się w zależności od modelu karty graficznej, ale większość nowoczesnych, dyskretnych procesorów graficznych ma następujące elementy:

• GPU: GPU jest rzeczywistym komponentem sprzętowym, podobnym do procesora
• Pamięć: Znany również jako VRAM, karta graficzna jest wyposażona w dedykowaną pamięć wspomagającą operacje
• Berło: Większość procesorów graficznych korzysta z PCI Express, znajdującego się na spodzie karty
• Wyjścia: Znajdziesz różne wyjścia wideo, często zawierające HDMI, DisplayPort, DVI lub VGA
• Wentylatory/radiator: Wszystkie procesory graficzne są wyposażone w wentylatory i radiator, które pomagają rozpraszać nagromadzone ciepło podczas użytkowania
• Złącza zasilania: Nowoczesne procesory graficzne wymagają sześcio- lub ośmiopinowego złącza zasilania, czasami nawet dwóch lub trzech
• BIOS: BIOS GPU przechowuje informacje o początkowej konfiguracji i programie, zachowując dane dotyczące napięć, pamięci i innych informacji po wyłączeniu komputera

Jak działa karta graficzna?

Karta graficzna jest przede wszystkim odpowiedzialna za renderowanie obrazów na wyświetlaczu, czy to zdjęć, filmów, gier, dokumentów, zwykłego środowiska graficznego, folderu plików i wszystkiego innego. Wszystkie te rzeczy, od zadań wymagających ogromnej mocy obliczeniowej, takich jak gra wideo, po coś, co uważamy za „proste”, jak otwieranie nowego dokumentu tekstowego, wymagają użycia karty graficznej.

Rozwijając się nieco, twoja karta graficzna odwzorowuje instrukcje wydawane przez inne programy na twoim komputerze w wizualizację na ekranie. Ale nowoczesna karta graficzna jest w stanie przetwarzać jednocześnie fenomenalną liczbę instrukcji, rysować i przerysowywać obrazy dziesiątki, a nawet setki razy na sekundę, aby upewnić się, na co patrzysz, niezależnie od zadań, które próbujesz wykonać, pozostaje gładki.

Tak więc procesor wysyła do karty graficznej informacje dotyczące tego, co musi pojawić się na ekranie. Z kolei karta graficzna pobiera te instrukcje i przetwarza je przez własną jednostkę przetwarzającą, szybko aktualizuje swoją wbudowaną pamięć (znaną jako VRAM), które piksele na ekranie wymagają zmiany i w jaki sposób. Te informacje są następnie przesyłane z karty graficznej do monitora (oczywiście przez kabel), gdzie zmieniają się obrazy, linie, tekstury, oświetlenie, cieniowanie i wszystko inne.

Jeśli zrobione dobrze, a karta graficzna i inne komponenty komputera nie są zmuszane do wykonywania działań wykraczających poza ich możliwości, wygląda to jak magia. Powyższy opis jest bardzo, bardzo prosty. Pod powierzchnią dzieje się o wiele więcej, ale to zgrubny przegląd działania karty graficznej.

Kto produkuje karty graficzne?

Jeśli chodzi o karty graficzne, są dwa wielkie nazwiska: AMD i Nvidia. Te dwie potęgi GPU zdominowały rynek od dziesięcioleci i chociaż Intel, gigant CPU, wkracza na arenę ze swoim Karty graficzne Arc Alchemist, wybrzmiewają nazwy AMD i Nvidia. Z technicznego punktu widzenia AMD i Nvidia nie „robią” kart graficznych. Projektują je, a następnie wysyłają do odlewni chipów do produkcji lub licencjonują swoje projekty innym markom, takim jak MSI, ASUS, Zotac, Palit i tak dalej, które robią to samo.

Ale nie chcemy się spierać, więc porozmawiajmy o AMD i Nvidii. Jeśli dziś otworzysz stronę internetową i spróbujesz kupić nową kartę graficzną, otrzymasz projekt jednego z tych dwóch. To nasuwa pytanie, czy to naprawdę ma znaczenie, jaki układ GPU kupisz?

Jak wybrać kartę graficzną

W chwili pisania tego tekstu świat wciąż wyłania się z globalnego niedoboru chipów, który przyczynił się do gwałtownego wzrostu cen GPU (i innego sprzętu komputerowego). Ale ponieważ ceny powoli zaczynają spadać do przyzwoitych poziomów (nie wstrzymuj oddechu!), możesz się zastanawiać, jak wybrać kartę graficzną do swojego komputera.

Są kilka rzeczy do wzięcia pod uwagę:

• Cena £: Koszt nowej karty graficznej zawsze będzie najważniejszy. Jaki jest Twój budżet na nowy procesor graficzny? Ignorując zawyżone ceny, nadal patrzysz na 500 USD za Nvidia RTX 3070 lub 580 USD za AMD RX 6800 XT. Są to średniej i wysokiej klasy procesory graficzne najnowszej generacji.
• Dostępność: Dostępność preferowanego procesora graficznego również będzie miała wpływ na decyzję o zakupie.
• Okular: Zastanów się, czy musisz wydać kupę gotówki na wysokiej klasy procesor graficzny, czy też model klasy podstawowej, bardziej przystępny cenowo, wykona zadanie. Ujmijmy to w ten sposób — jeśli planujesz sprawdzać pocztę e-mail, odwiedzać media społecznościowe i oglądać YouTube, prawdopodobnie nie musisz wydawać tysiąca dolarów na model z wyższej półki. Ale jeśli chcesz grać w gry w 1440p lub nawet 4K, zdecydowanie powinieneś rozważyć model z najwyższej półki.
• Zgodność: Upewnij się, że każdy potencjalny procesor graficzny jest zgodny z Twoim sprzętem. Czy pasuje do twojej płyty głównej z innymi komponentami? Czy masz wystarczającą ilość złączy zasilania? Czy masz zamiar? wprowadzić ogromne wąskie gardło do twojego systemu?

Każdy potrzebuje karty graficznej

Pamiętaj, że karty graficzne i procesory graficzne nie ograniczają się do komputerów stacjonarnych. Można je znaleźć w smartfonie, tablecie, smartwatchu, PS5, Xbox Series X i wszystkim innym, co wyświetla interfejs wizualny. Technologia nie zawsze jest tak zaawansowana, ale wszystko, co ma ekran, wymaga sposobu na pokazanie informacji. Teraz wiesz, skąd pochodzi.

Najlepsze karty graficzne na każdą kieszeń

Znalezienie wydajnego i niedrogiego procesora graficznego może być trudne. Zebraliśmy niektóre z najlepszych kart graficznych na każdą kieszeń.

Czytaj dalej

O autorze