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.

Schede video per il rendering
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:
- Sono in grado di elaborare un determinato modello ad alta velocità;
- Per accelerare il processo, è possibile installarne diversi nel sistema contemporaneamente.
Gli svantaggi includono:
- Ogni scheda video ha limiti di memoria video;
- I prezzi attuali per le buone carte sono proibitivi a causa dell'isteria mineraria.
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.
Schede video per editing video
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.
Separazione delle carte per tipo
Modelli Professionali
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.
Modelli di consumo
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.

Core CUDA di Nvidia
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.
Tecnologie di accelerazione professionale (QUADRO) e di gioco (GeForce) nelle schede Nvidia
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:
- Per i clienti aziendali pronti a sostenere costi elevatissimi per attrezzature professionali;
- Per coloro che necessitano di una grande quantità di memoria video, che necessitano della funzione di memoria ECC, oltre a una maggiore profondità del colore e un'elevata precisione di lavoro con virgola mobile (operazioni in virgola mobile);
- Per chi lavora solo con software esclusivi e professionali;
- Chi si avvale costantemente del supporto di uno sviluppatore software per risolvere problemi di lavoro;
- Coloro che necessitano di una garanzia di affidabilità delle soluzioni server.
La tecnologia GeForce sarà preferibile nei casi:
- Applicazione di una scheda video per le attività quotidiane (giochi e semplici lavori grafici);
- Non è necessario utilizzare la memoria ECC;
- È necessario ottenere la massima prestazione per un minimo relativo di denaro;
- Nessun supporto software del fornitore richiesto;
- Il funzionamento del chipset video è principalmente focalizzato sulla componente gaming.
Ray-tracing su schede grafiche (tecnologia RTX di Nvidia)
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.
Opzioni di selezione
Quando acquisti una scheda video, dovresti prestare attenzione ai seguenti punti tecnici:
- Tipo e quantità di memoria video: oggi una scheda con una capacità inferiore a 1 GB semplicemente non verrà quotata. Il tipo di memoria deve essere almeno GDR5 - sarà rilevante per i prossimi due o tre anni. Si tratta di attrezzature per le attività quotidiane. Se si ipotizza un'attività professionale, allora la scelta va operata a favore di un modello con una grande quantità di memoria e in cui vengono utilizzate le ultime tecnologie per velocizzare il calcolo di una scena tridimensionale;
- Il numero di core CUDA: di norma, questo parametro sarà importante per lavorare con qualsiasi grafica tridimensionale. Tuttavia, la pratica mostra che l'indicatore per questo parametro è più importante per il lavoro professionale che per i giochi. Infatti, questa tecnologia può velocizzare il calcolo di un modello tridimensionale di 10-50 volte (a seconda della complessità totale della scena, dei suoi parametri statici, o se c'è movimento nella scena, allora sarà necessario calcolare la fisica degli oggetti, che rallenterà il processo di rendering);
- Tipo di connessione e consumo energetico: non tutte le schede video possono adattarsi alla scheda madre esistente. Prima di acquistare, assicurati di verificare la compatibilità di questi due componenti del sistema informatico. Lo standard oggi è il tipo di bus sulla scheda madre PCI-E x16 versione 3.0. Vale sempre la pena ricordare che molti modelli di schede moderne sono piuttosto ingombranti e nella maggior parte dei casi occuperanno due slot contemporaneamente, il che creerà ulteriori domande per il sistema di raffreddamento di questi elementi. Di conseguenza, la carta acquistata deve essere adatta non solo in termini di parametri tecnici, ma anche in termini di dimensioni. Inoltre, vale la pena considerare che in futuro potrebbe essere necessario aumentare la potenza grafica, per la quale bisognerà installare una seconda scheda video aggiuntiva. Nvidia chiama questa opzione SLI (Scalable Interface). Da ciò risulta chiaro che la scheda madre deve nuovamente supportare non solo la capacità tecnica di lavorare con due schede video contemporaneamente, ma anche disporre del numero adeguato di connettori per la connessione (sebbene sia possibile utilizzare degli adattatori). Tuttavia, per diverse schede video, la potenza dell'alimentatore (e dei connettori per il collegamento ad esso) potrebbe non essere sufficiente;
- La necessità di espandere l'alimentazione del computer - in linea di principio, qualsiasi computer su cui dovrebbe eseguire la modellazione tridimensionale professionale dovrebbe essere alimentato in modo affidabile. Alcuni produttori di schede video si concentrano particolarmente su questa circostanza. Quindi un alimentatore da 550W è già il “secolo scorso” e difficilmente sarà adatto al lavoro in questione.Pertanto, non vale la pena risparmiare su questo parametro ed è meglio acquistare un'enorme unità di sistema con un potente alimentatore da 600 W a un prezzo decente piuttosto che cercare qualcosa di più economico con parametri simili. Va ricordato che la maggior parte dei produttori cinesi che producono unità di sistema spesso le completano con moduli di alimentazione deboli, nonostante nelle informazioni tecniche indichino un indicatore di 550W o più. In effetti, tali modelli sono piuttosto economici ed è improbabile che la potenza dei loro alimentatori superi effettivamente i 450 W;
- Tipo e numero di interfacce per l'uscita - questo parametro indica quanti monitor possono essere collegati alla scheda video e attraverso quali connettori. Ai nostri giorni, le schede che si collegano solo tramite il connettore SVGA e che hanno la possibilità di collegare un solo dispositivo per la visualizzazione sono già cadute nel dimenticatoio. Lo standard è quello di collegare almeno due monitor e lo standard per collegarli alla scheda è la tecnologia HDMI;
- Risoluzione massima: qualsiasi scheda moderna deve supportare una risoluzione minima di 4K (3840x2160 pixel). Tuttavia, per il lavoro professionale, avrai bisogno di una risoluzione 8K (7680x4320 pixel). Anche se, per i giochi, sarà sufficiente Full HD - 2K (2048 × 1024 pixel);
- Frequenza bus e larghezza di bit: questi parametri sono una "preoccupazione" solo per i professionisti, anche se va notato che maggiori sono questi indicatori, migliori saranno le prestazioni della scheda video (naturalmente, il che aumenterà contemporaneamente il suo costo).
Valutazione delle migliori schede video per la modellazione 3d e la grafica per il 2025
Modelli di consumo
3° posto: "Radeon RX 5700 1610MHz PCI-E 4.0 8192Mb 14000MHz 256 bit 3xDisplay"
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.

Radeon RX 5700 1610 MHz PCI-E 4.0 8192 Mb 14000 MHz 256 bit 3xDisplay
vantaggi:
- memoria veloce;
- Alte prestazioni;
- Un'eccellente combinazione di componenti di gioco e di elaborazione.
Screpolatura:
- Estremamente sovradimensionato;
- Difficile da trovare in vendita.
2° posto: "Quadro P2000 PCI-E 3.0 5120Mb 160bit HDCP"
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.

Quadro P2000 PCI-E 3.0 5120 Mb 160 bit HDCP
vantaggi:
- Dimensioni compatte;
- Consumo energetico moderato;
- Stabilità e prestazioni migliorate.
Screpolatura:
- Errori minori nel software di controllo (driver);
- Difficile trovare adattatori per monitor.
1° posto: "Quadro 5000 513Mhz PCI-E 2.0 2560Mb 3000Mhz 320 bit DVI"
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.

Quadro 5000 513 Mhz PCI-E 2.0 2560 Mb 3000 Mhz 320 bit DVI
vantaggi:
- Capacità di lavorare in combinazione con schede grafiche discrete;
- Affidabilità e suscettibilità speciali in relazione ad altri componenti del sistema;
- Non il massimo consumo energetico.
Screpolatura:
- Costo relativamente alto;
- Risoluzione non molto alta.
Modelli Professionali
3° posto: "FirePro S9150 PCI-E 3.0 16384Mb 512 bit"
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.

FirePro S9150 PCI-E 3.0 16384Mb 512bit
vantaggi:
- Grande potenza di calcolo;
- Affidabilità e durata;
- Prezzo relativamente basso per la sua classe.
Screpolatura:
- Forte riscaldamento grazie al sistema di raffreddamento passivo.
2° posto: "Tesla K40 745Mhz PCI-E 3.0 12288Mb 6000Mhz 384 bit Silenzioso"
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.

Tesla K40 745Mhz PCI-E 3.0 12288Mb 6000Mhz 384 bit Silenzioso
vantaggi:
- Prestazioni eccezionali per il settore professionale;
- Stabilità e affidabilità;
- Potenza eccellente.
Screpolatura:
- Assolutamente non pensato per il gioco.
1° posto: "RTX 6000 PCI-E 3.0 24576Mb 384 bit (VCQRTX6000-PB)"
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.

RTX 6000 PCI-E 3.0 24576 Mb 384 bit (VCQRTX6000-PB
vantaggi:
- Grande quantità di memoria video;
- Alta qualità costruttiva;
- Prestazioni eccellenti per qualsiasi area.
Screpolatura:
- Prezzo estremamente alto.
Invece di un epilogo
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.