Il concetto di rendering di un modello tridimensionale (3D) implica il suo calcolo e visualizzazione nello spazio virtuale. Tale calcolo è associato alla visualizzazione di ombre e colori dell'oggetto, alla trama della sua superficie, all'osservanza di forme e dimensioni. Per visualizzare il modello sullo schermo, un apposito programma deve combinare tutti i dati inseriti dall'utente, tenendo conto dell'angolazione della telecamera, e scattare una foto. La combinazione di questi processi, chiamati rendering, è estremamente impegnativa per un sistema informatico. Tradizionalmente, tutto ciò veniva eseguito tramite il processore centrale, ma oggi programmi speciali (editor grafici) "trasferiscono" parte dei calcoli sulla scheda video. Questo metodo scarica in modo significativo il sistema nel suo insieme ed è più veloce.

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Sul processore grafico di una scheda video, il calcolo è molto più veloce, perché questo è il loro scopo principale. Ad esempio, una scheda grafica da $ 400 renderà una scena più veloce di una potente CPU a 22 core da $ 3.500.
Le moderne schede grafiche di rendering presentano i seguenti vantaggi:
Gli svantaggi includono:
Se la RAM per il sistema nel suo insieme può essere aumentata a una certa dimensione, questo metodo non è adatto per una scheda grafica. Quanti chip sono saldati in fabbrica, tanta memoria video sarà sempre sulla scheda: questa memoria non può essere ridotta o aumentata. La memoria video, ovviamente, è più veloce della RAM, perché. non occupato da molti processi di terze parti. Tuttavia è impossibile gestirlo solo con una grande quantità di memoria sul carrello, la velocità di elaborazione dipenderà anche dalla potenza del processore grafico installato su di esso.
È possibile utilizzare più schede video anche senza un'interfaccia scalabile (la modalità di funzionamento di due o più schede video su un'attività). L'assenza di tale modalità ti consentirà di utilizzare il computer in modalità normale tramite una scheda video, mentre la seconda (il resto) sta lavorando al rendering della scena.
IMPORTANTE! Se la scheda madre lo consente, è possibile collegare fino a 6-7 schede video tramite adattatori.
Naturalmente, il processo di editing video è un po' meno impegnativo per la scheda video rispetto al calcolo dei modelli tridimensionali. Se hai bisogno di modificare video non molto complessi, allora è sufficiente il modello di Nvidia con supporto CUDA. Andranno bene per la maggior parte delle attività nell'editor di Premiere Pro. Va notato che l'elaborazione di foto e video non richiede un potente dispositivo video, soprattutto con tecnologia QUADRO. Per questi scopi, un campione medio con una modalità di ray tracing è abbastanza adatto. Tuttavia, se lavori con video in modalità 4K / 8K, potresti aver bisogno di una versione più costosa.
La loro principale differenza rispetto ai beni di consumo è il supporto di vari software (SW).Le schede della serie AMD FirePro o Nvidia Quadro sono progettate specificamente per aumentare le prestazioni quando si lavora con programmi speciali e hanno la massima compatibilità garantita con gli editor di profili dei principali sviluppatori di software. Tra le altre cose, i modelli professionali sono diligentemente supportati da molto tempo dagli sviluppatori di software, il che rende questa tecnica un buon investimento. Vale la pena ricordare che i campioni del segmento professionale vengono testati a fondo nel software corrispondente e le singole versioni di tale software non funzioneranno affatto se non trovano l'hardware appositamente progettato di cui hanno bisogno.
Allo stesso tempo, alcuni sviluppatori di software si rifiuteranno semplicemente di risolvere i problemi e di fornire supporto se scoprono che il loro software funziona con hardware non previsto. Questa situazione potrebbe diventare una difficoltà insormontabile se è necessario completare una grande quantità di lavoro in un certo periodo di tempo, il che comporterà una chiara perdita di reddito, ad es. profitti aziendali persi.
Tali opzioni possono manifestarsi perfettamente nella risoluzione di problemi quotidiani o nelle applicazioni di gioco. Sono abbastanza in grado di produrre buoni risultati durante l'elaborazione di foto o l'editing video e alcuni modelli (ad esempio, l'RTX 2080Ti) sono completamente sopraffatti per tale lavoro. Gli stessi modelli mostreranno buoni risultati nel rendering del gioco, ma mancano delle funzionalità necessarie per la modellazione 3D professionale. Le varianti consumer, in linea di principio, sono adatte per l'elaborazione di giochi e video o foto a buona velocità, ma mancano della quantità di memoria video necessaria per funzionare in applicazioni specializzate per la modellazione 3D.

I core CUDA sono speciali core di elaborazione che fanno parte della gamma di schede grafiche Nvidia. Questa tecnologia è esclusiva ed è presentata solo nei prodotti di questa azienda. In linea di principio, non è un elemento dedicato solo all'elaborazione grafica, ma rappresenta piuttosto una sorta di potenza universale che il chip video può utilizzare per elaborare varie attività secondo necessità. La maggior parte dei software moderni progettati per funzionare con la grafica è già stata adattata per utilizzare nel modo più efficiente questi core, quindi più ce ne sono sul chipset video, più veloce sarà il rendering dei modelli.
Ad esempio, gli algoritmi di rendering più popolari e moderni, come Redshift e GPU Octane, sono generalmente completamente orientati a CUDA, il che significa che funzioneranno solo con l'uso di schede appropriate di Nvidia. È in questi algoritmi software che si può vedere chiaramente l'aumento lineare della velocità di rendering a seconda del numero di core CUDA sulla scheda video.
IMPORTANTE! Vale la pena notare che i famosi editor Premier Pro e After Effects supportano sia le schede AMD che Nvidia, ma l'elaborazione è più veloce su quest'ultima.
Attraverso la tecnologia GeForce, puoi ottenere maggiori vantaggi in termini di prezzo e velocità, ma solo se intendi utilizzare la scheda per giochi, editing video o semplice elaborazione grafica. Da ciò risulta chiaro che questa tecnologia si rivolge al mercato dei videogiocatori e quindi queste schede video sono prive di molte delle particolarità che sono richieste per il lavoro di grafica professionale.
A sua volta, QUADRO ha un livello superiore, ma è più focalizzato sul supporto degli utenti aziendali. Se confrontiamo questa tecnologia con la precedente, la sostituzione di ogni nuova scheda video avrà un costo considerevole. QUADRO dovrebbe essere utilizzato se è necessario il 100% di memoria ECC (memoria di correzione degli errori). Vale la pena notare che queste schede avranno sempre un numero maggiore di core CUDA nella loro struttura. Di conseguenza, le carte in questione si adatteranno a:
La tecnologia GeForce sarà preferibile nei casi:
Nvidia ha introdotto una linea di nuove schede di ray tracing al momento dell'introduzione dell'architettura Turing. Queste schede, insieme ai core CUDA, hanno core RT e un core tensor che esegue il ray tracing.Nel calcolo 3D, una scheda abilitata al tracciamento può aumentare notevolmente la velocità delle operazioni, soprattutto nei programmi che supportano questa tecnologia. Ma il tracciamento non aiuterà in alcun modo il semplice montaggio video, perché in questo caso il lavoro avviene esclusivamente con un'immagine bidimensionale.
Il tensore centrale (nelle schede grafiche consumer) è responsabile di vari effetti, ad esempio per la creazione di campionamenti (campioni) basati sull'apprendimento profondo delle reti neurali, con l'aiuto del quale l'IA (intelligenza artificiale) è in grado di modificare/migliorare la qualità della foto.
Quando acquisti una scheda video, dovresti prestare attenzione ai seguenti punti tecnici:
Questo prodotto di fabbricazione taiwanese si distingue per le sue dimensioni (occupa tre slot) e per la sua imponenza. Dotato subito di due ventole, perché necessita di un raffreddamento intensivo. Inoltre, sarà necessaria ulteriore alimentazione, che verrà ricevuta dal bus PCI-E 16x 4.0. Inizialmente il modello era incentrato su calcoli professionali, ma si è dimostrato bene anche in ambito gaming. Grazie alla sua sufficiente componente informatica, ha guadagnato una certa popolarità tra i minatori di criptovaluta. Il blocco matematico è caratterizzato da 2304 processori universali, 144 unità di texture, 64 unità di rasterizzazione. Sono supportati DirectX 12 e OpenGL 4.6. Funziona ad una frequenza di 1610 MHz. Il dispositivo supporta la connessione simultanea di un massimo di 4 monitor. Può fornire una risoluzione massima di 7680×4320 grazie a 8GB di memoria video - tipo GDDR6, frequenza 1.4GHz con bus a 256 bit. Processore - AMD Radeon RX 5700. SLI/CrossFire supportato. Le interfacce di connessione attive sono tre DisplayPort 1.4, una HDMI 2.0b, è supportata HDCP. Il costo consigliato è di 53.000 rubli.

Questo modello è realizzato in Nord America ed è considerato oggettivamente il miglior modello di consumo. Il produttore non indica le sue dimensioni complessive, ma occupa solo uno slot. Ha almeno una ventola, ma è attiva, il che indica un piccolo indicatore di riscaldamento durante il funzionamento.È caratterizzato da una buona ottimizzazione di tutti i processi funzionali. Il dispositivo supporta la connessione simultanea di un massimo di 4 monitor. Interfacce consolidate: quattro DisplayPort 1.4. C'è il supporto HDCP. Il kit include adattatori per altri tipi di interfacce, ma i professionisti li criticano con sicurezza e consigliano di sostituirli con altri più aggiornati. La risoluzione massima del monitor supportata è 5120×2880. La scheda si basa sul chip grafico GP106GL, creato utilizzando la tecnologia di processo a 16 nm. Si collega alla scheda madre tramite uno slot PCI-E 16x 3.0 e non richiede alimentazione aggiuntiva. La quantità di memoria video installata è di 5 GB di tipo GDDR5 su un bus a 160 bit. Supporta le tecnologie DirectX 12, OpenGL 4.5, OpenCL 1.2, CUDA 6.1, Vulkan. I consumatori segnalano prestazioni migliorate in alcuni software (come SolidWorks). Può essere utile nelle attività di progettazione, perché visualizza perfettamente l'immagine di pre-rendering (oggetti senza texture), funziona bene con la grafica bidimensionale con risoluzione 4K. Il costo consigliato è di 63.000 rubli.

La scheda video supporta fino a due monitor. Interfacce regolari: due DisplayPort, un DVI-I e persino VESA Stereo. La risoluzione massima possibile del monitor è 2560×1600. La scheda ha 2 GB di memoria video. Tipo di memoria - GDDR5, opera a una frequenza di 3GHz. Il bus di memoria è a 320 bit. Frequenza RAMDAC - 400 MHz.Supporto completo integrato per SLI/CrossFire.
Questo modello ha 352 unità logiche aritmetiche, la quinta versione di shader, filtraggio anisotropico 16x. Grado limite FSAA - 64 volte. Come tutte le moderne schede video, la PNY Quadro 5000 ha il supporto integrato per OpenGL 4.0 e DirectX 11. Sullo sfondo dei modelli precedenti, le caratteristiche della PNY Quadro 5000 possono sembrare "scarse", ma, ancora, in combinazione con un acceleratore discreto, questo modello è capace di molto, sia in termini di creazione della grafica 3D poligonale più complessa, sia di calcoli estremamente complessi.
È costruito sulla base dell'omonimo processore grafico di nVidia, nome in codice GF100 (frequenza di clock - 513 MHz). Prodotto con tecnologia di processo a 40 nm. Si collega allo slot PCI-E 16x 2.0 della scheda madre. Sebbene il processo tecnico qui sia più vecchio di una generazione, rispetto ad alcuni modelli vicini, il chip si riscalda moderatamente, a livello di 152 watt. La scheda necessita di alimentazione aggiuntiva, per questo viene fornito un connettore a 6 pin. Il costo consigliato è di 120.000 rubli.

Sebbene questo dispositivo sia caratterizzato da un consumo energetico relativamente moderato, non ha ancora abbastanza energia che riceve dallo slot per funzionare.Pertanto, per collegare ulteriore elettricità, dispone di due prese 8 pin e 6 pin. La quantità di RAM installata è 16384 MB, il tipo di memoria è GDDR5 su un bus a 512 bit. La memoria è "veloce" - funziona a una frequenza di 5 GHz. Larghezza di banda - 320 Gb/s. Il cuore di questo acceleratore grafico è il potente processore FirePro S9150 con lo stesso nome prodotto da AMD, nome in codice Hawaii XT. Creato sulla tecnologia di processo a 28 nm. Capace di generare fino a 5,07 teraflop di potenza di elaborazione. In termini di un watt di consumo energetico, la scheda video produce 21,6 gigaflop, e questo è un valore record in questa classe. Il modulo matematico della scheda video è caratterizzato da 2816 processori universali, 176 unità di texture, 64 unità di rasterizzazione e la quinta versione di shader. Sono supportati OpenGL 4.4 e DirectX 12. Il costo consigliato è di 118.000 rubli.

Questa mappa può essere definita il centro dei calcoli matematici. Un tale dispositivo deve essere accoppiato con una scheda video (Tesla funziona meglio con le schede video professionali della famiglia Quadro), quindi il flusso grafico passerà attraverso la scheda video con tutti gli effetti sorprendenti attesi in termini di prestazioni, velocità, stabilità . Quindi puoi ottenere un "mostruoso", nel senso migliore, una potenza di calcolo di 3-3,5 teraflop a casa.
La base della scheda video è l'omonimo processore grafico Tesla K40, nome in codice GK110B prodotto da nVidia. Prodotto secondo la tecnologia di processo a 28 nm.Funziona ad una frequenza di 745 MHz. L'architettura del processore contiene 2880 moduli logici aritmetici. L'acceleratore grafico supporta la tecnologia DirectX 11.2. Dispone di 12 GB di RAM GDDR5. La memoria è "veloce": funziona a una frequenza di 6 GHz, il bus è a 384 bit. Supporto implementato per SLI/CrossFire. Naturalmente, tali soluzioni sono semplicemente blasfeme da utilizzare per i giochi per computer. Il destino di PNY Tesla K40 è l'elaborazione di materiale video di alta qualità con risoluzione 4K o anche superiore, ma in misura maggiore: i calcoli più complessi nell'ambito del deep learning. Per il rendering di grafica 3D complessa in Maya, 3ds Max e attività simili, è meglio guardare un altro modello. Il costo consigliato è di 200.000 rubli.

Il processore è costruito sull'architettura Turing, il suo nome in codice è TU102. Creato utilizzando una tecnologia di processo super sottile a 12 nm. Funziona alla frequenza di clock di serie di 1,44 GHz. La modalità di accelerazione regolare del processore è supportata nell'ambito della tecnologia Boost fino a 1,77 GHz. Ha 24 GB di RAM installati. Il tipo di memoria più avanzato oggi è GDDR6. Il bus di memoria è a 384 bit. La memoria funziona a una velocità senza precedenti di 14 GHz e offre fino a 672 GB di larghezza di banda al secondo. Tale potere esorbitante, ovviamente, richiede potenza aggiuntiva. Per questo, la scheda stessa ha due prese: una a 6 pin e una a 8 pin. Per collegare i monitor, la scheda fornisce 4 interfacce DisplayPort e in aggiunta c'è una porta USB Type-C.Traducendo tutti questi parametri in un linguaggio più applicato, possiamo dire che la scheda video, unita a tutto il resto con hardware adeguato nel computer, è in grado di fornire una velocità di texturing fino a 509,8 gigatexel al secondo. Fisicamente, la scheda video è lunga 267 mm e si collega a uno slot per scheda madre PCI-E 3.0 x16. Il costo consigliato è di 400.000 rubli.

L'analisi del mercato dei dispositivi in esame ha rilevato che il suo problema più grande sono i prezzi estremamente elevati delle apparecchiature. Questa situazione si è sviluppata sullo sfondo dell'isteria nel campo del mining di criptovalute, motivo per cui non è sempre possibile acquistare modelli anche molto costosi. Purtroppo, questa situazione tende a persistere.