Trīsdimensiju (3D) modeļa renderēšanas koncepcija ietver tā aprēķinus un vizualizāciju virtuālajā telpā. Šāds aprēķins ir saistīts ar objekta ēnu un krāsu attēlošanu, tā virsmas faktūru, formu un izmēru ievērošanu. Lai modeli parādītu ekrānā, īpašai programmai jāapvieno visi lietotāja ievadītie dati, ņemot vērā kameras leņķi, un jāuzņem attēls. Šo procesu kombinācija, ko sauc par renderēšanu, datorsistēmā ir ļoti prasīga. Tradicionāli tas viss tika darīts caur centrālo procesoru, taču mūsdienās speciālās programmas (grafiskie redaktori) daļu aprēķinu “pārsūta” uz videokarti. Šī metode ievērojami noslogo sistēmu kopumā un ir ātrāka.

Saturs
Videokartes grafiskajā procesorā aprēķins ir daudz ātrāks, jo tas ir viņu galvenais mērķis. Piemēram, grafiskā karte 400 USD vērtībā atveidos ainu ātrāk nekā jaudīgs USD 3500 22 kodolu centrālais procesors.
Mūsdienu renderēšanas grafikas kartēm ir šādas priekšrocības:
Trūkumi ietver:
Ja visas sistēmas operatīvo atmiņu var palielināt līdz noteiktam izmēram, tad šī metode nav piemērota grafikas kartei. Cik mikroshēmu ir pielodēts rūpnīcā, tik daudz video atmiņas vienmēr būs kartē - šo atmiņu nevar samazināt vai palielināt. Video atmiņa, protams, ir ātrāka par operatīvo atmiņu, jo. to neaizņem daudzi trešo pušu procesi. Tomēr nav iespējams pārvaldīt tikai ar lielu atmiņas apjomu karietē, apstrādes ātrums būs atkarīgs arī no tajā instalētā grafikas procesora jaudas.
Vairākas videokartes var izmantot arī bez mērogojama interfeisa (divu vai vairāku video karšu darbības režīms vienā uzdevumā). Šāda režīma neesamība ļaus jums izmantot datoru normālā režīmā, izmantojot vienu videokarti, bet otrā (pārējā) strādā pie ainas renderēšanas.
SVARĪGS! Ja mātesplate atļauj, tad caur adapteriem tai iespējams pievienot līdz 6-7 videokartēm.
Protams, video rediģēšanas process videokartei ir nedaudz mazāk prasīgs nekā trīsdimensiju modeļu aprēķins. Ja nepieciešams rediģēt ne pārāk sarežģītus video, tad pietiek ar Nvidia modeli ar CUDA atbalstu. Viņi lieliski tiks galā ar lielāko daļu Premiere Pro redaktora uzdevumu. Jāpiebilst, ka fotogrāfiju un video apstrādei nav nepieciešama jaudīga video iekārta, īpaši ar QUADRO tehnoloģiju. Šiem nolūkiem ir diezgan piemērots vidējais paraugs ar staru izsekošanas režīmu. Tomēr, ja strādājat ar video 4K / 8K režīmos, jums var būt nepieciešama dārgāka versija.
To galvenā atšķirība no patēriņa precēm ir dažādu programmatūras (SW) atbalsts.AMD FirePro vai Nvidia Quadro sērijas kartes ir īpaši izstrādātas, lai palielinātu veiktspēju, strādājot ar īpašām programmām, un tām ir visaugstākā garantētā saderība ar vadošo programmatūras izstrādātāju profilu redaktoriem. Cita starpā programmatūras izstrādātāji ilgstoši cītīgi atbalsta profesionālos modeļus, kas padara šo tehniku par labu ieguldījumu. Vērts pieminēt, ka profesionālā segmenta paraugi tiek rūpīgi pārbaudīti attiecīgajā programmatūrā, un atsevišķas šādas programmatūras versijas vispār nedarbosies, ja neatradīs sev nepieciešamo īpaši izstrādāto aparatūru.
Tajā pašā laikā daži programmatūras izstrādātāji vienkārši atsakās atrisināt problēmas un atbalstu, ja uzzinās, ka viņu programmatūra strādāja ar aparatūru, kas tai nebija paredzēta. Šī situācija var kļūt par nepārvaramu grūtību, ja noteiktā laika periodā jāpaveic liels darba apjoms, kas nozīmēs nepārprotamu ienākumu zudumu, t.i. zaudētā biznesa peļņa.
Šādas iespējas var lieliski izpausties ikdienas problēmu risināšanā vai spēļu lietojumprogrammās. Tie ir diezgan spējīgi dot labus rezultātus, apstrādājot fotoattēlus vai video rediģēšanu, un daži modeļi (piemēram, RTX 2080Ti) ir pilnībā pārspēti šādam darbam. Tie paši modeļi uzrādīs labus rezultātus spēļu renderēšanā, taču tiem trūkst funkciju, kas nepieciešamas profesionālai 3D modelēšanai. Patērētāju variācijas principā ir piemērotas spēlēm un video vai fotoattēlu apstrādei labā ātrumā, taču tiem trūkst nepieciešamā video atmiņas apjoma, lai strādātu specializētās 3D modelēšanas lietojumprogrammās.

CUDA kodoli ir īpaši skaitļošanas kodoli, kas ir daļa no Nvidia grafisko karšu klāsta. Šī tehnoloģija ir ekskluzīva un tiek piedāvāta tikai šī uzņēmuma produktos. Principā tas nav paredzēts tikai grafikas apstrādei, bet drīzāk atspoguļo sava veida universālu jaudu, ko video mikroshēma var izmantot dažādu uzdevumu apstrādei pēc vajadzības. Lielākā daļa mūsdienu programmatūras, kas paredzēta darbam ar grafiku, jau ir pielāgota, lai pēc iespējas efektīvāk izmantotu šos kodolus, tāpēc, jo vairāk to ir video mikroshēmojumā, jo ātrāk tiks renderēti modeļi.
Piemēram, populārākie un modernākie renderēšanas algoritmi, piemēram, Redshift un GPU Octane, parasti ir pilnībā orientēti uz CUDA, kas nozīmē, ka tie darbosies tikai tad, ja tiek izmantotas atbilstošas kartes no Nvidia. Tieši šajos programmatūras algoritmos var skaidri redzēt renderēšanas ātruma lineāro pieaugumu atkarībā no CUDA kodolu skaita videokartē.
SVARĪGS! Ir vērts atzīmēt, ka populārie redaktori Premier Pro un After Effects atbalsta gan AMD, gan Nvidia kartes, taču pēdējā apstrāde notiek ātrāk.
Izmantojot GeForce tehnoloģiju, jūs varat iegūt vairāk priekšrocību cenas un ātruma ziņā, taču tikai tad, ja plānojat karti izmantot spēlēm, video rediģēšanai vai vienkāršai grafikas apstrādei. No tā ir skaidrs, ka šī tehnoloģija ir paredzēta spēlētāju tirgum, un tāpēc šīm videokartēm trūkst daudzu īpašo funkciju, kas nepieciešamas profesionālam grafikas darbam.
Savukārt QUADRO ir augstāks līmenis, taču tas ir vairāk orientēts uz korporatīvo lietotāju atbalstu. Ja salīdzinām šo tehnoloģiju ar iepriekšējo, tad katras jaunas videokartes nomaiņa izmaksās ievērojamu summu. QUADRO jāizmanto, ja ir 100% nepieciešamība pēc ECC atmiņas (kļūdu labošanas atmiņa). Ir vērts atzīmēt, ka šo karšu struktūrā vienmēr būs lielāks CUDA kodolu skaits. Rezultātā attiecīgās kartes būs piemērotas:
GeForce tehnoloģija būs vēlama šādos gadījumos:
Tjūringa arhitektūras ieviešanas laikā Nvidia ieviesa jaunu staru izsekošanas karšu līniju. Šīm kartēm kopā ar CUDA kodoliem ir RT kodoli un tenzora kodols, kas veic staru izsekošanu.3D aprēķinos karte ar iespējotu izsekošanu var ievērojami palielināt darbību ātrumu, īpaši programmās, kas atbalsta šo tehnoloģiju. Bet izsekošana nekādā veidā nepalīdzēs vienkāršai video rediģēšanai, jo šajā gadījumā darbs notiek tikai ar divdimensiju attēlu.
Pamattensors (patērētāju grafiskajās kartēs) ir atbildīgs par dažādiem efektiem, piemēram, par iztveršanas (izlases) izveidi, pamatojoties uz dziļu neironu tīklu apguvi, ar kuras palīdzību AI (mākslīgais intelekts) spēj mainīt/uzlabot kvalitāti. no attēla.
Iegādājoties videokarti, jāpievērš uzmanība šādiem tehniskajiem punktiem:
Šis Taivānā ražotais produkts ir ievērojams ar savu izmēru (aizņem trīs slotus) un masivitāti. Aprīkots uzreiz ar diviem ventilatoriem, jo prasa intensīvu dzesēšanu. Tāpat būs nepieciešama papildu jauda, kas tiks saņemta no PCI-E 16x 4.0 kopnes. Sākotnēji modelis bija vērsts uz profesionāliem aprēķiniem, taču tas labi parādīja sevi arī spēļu jomā. Pateicoties pietiekamajam skaitļošanas komponentam, tas ir ieguvis zināmu popularitāti kriptovalūtu ieguvēju vidū. Matemātikas bloku raksturo 2304 universālie procesori, 144 tekstūras vienības, 64 rastrizācijas vienības. Tiek atbalstīts DirectX 12 un OpenGL 4.6. Darbojas ar frekvenci 1610 MHz. Ierīce atbalsta līdz pat 4 monitoru vienlaicīgu pievienošanu. Var nodrošināt maksimālo izšķirtspēju 7680 × 4320, pateicoties 8GB video atmiņai - tips GDDR6, frekvence 1,4 GHz ar 256 bitu kopni. Procesors - AMD Radeon RX 5700. Atbalstīts SLI/CrossFire. Aktīvās savienojuma saskarnes ir trīs DisplayPort 1.4, viens HDMI 2.0b, tiek atbalstīts HDCP. Ieteicamās izmaksas ir 53 000 rubļu.

Šis modelis ir ražots Ziemeļamerikā un objektīvi tiek uzskatīts par labāko patērētāju modeli. Ražotājs nenorāda tā kopējos izmērus, bet tas aizņem tikai vienu slotu. Viņai ir vismaz viens ventilators, taču tas ir aktīvs, kas norāda uz nelielu apkures indikatoru darbības laikā.To raksturo laba visu funkcionālo procesu optimizācija. Ierīce atbalsta līdz pat 4 monitoru vienlaicīgu pievienošanu. Izveidotās saskarnes - četras DisplayPort 1.4. Ir HDCP atbalsts. Komplektā ir iekļauti adapteri cita veida saskarnēm, taču profesionāļi tos pārliecinoši kritizē un iesaka aizstāt ar jaunākiem. Maksimālā atbalstītā monitora izšķirtspēja ir 5120 × 2880. Kartes pamatā ir GP106GL grafikas mikroshēma, kas izveidota, izmantojot 16nm procesa tehnoloģiju. Savieno ar mātesplati caur PCI-E 16x 3.0 slotu un neprasa papildu jaudu. Uzstādītās video atmiņas apjoms ir 5 GB GDDR5 tipa 160 bitu kopnē. Atbalsta DirectX 12, OpenGL 4.5, OpenCL 1.2, CUDA 6.1, Vulkan tehnoloģijas. Patērētāji ziņo par dažu programmatūras (piemēram, SolidWorks) veiktspējas uzlabošanos. Tas var noderēt dizaina aktivitātēs, jo lieliski parāda pirmsrenderēšanas attēlu (objektus bez faktūrām), labi darbojas ar divdimensiju grafiku 4K izšķirtspējā. Ieteicamās izmaksas ir 63 000 rubļu.

Videokarte atbalsta līdz diviem monitoriem. Parastās saskarnes - divi DisplayPort, viens DVI-I un pat VESA Stereo. Maksimālā iespējamā monitora izšķirtspēja ir 2560 × 1600. Kartei ir 2GB video atmiņa. Atmiņas tips - GDDR5, darbojas ar frekvenci 3GHz. Atmiņas kopne ir 320 bitu. RAMDAC frekvence - 400 MHz.Iebūvēts pilnīgs SLI/CrossFire atbalsts.
Šim modelim ir 352 aritmētiskās loģiskās vienības, piektā ēnotāju versija, 16x anizotropā filtrēšana. Ierobežotais grāds FSAA - 64 reizes. Tāpat kā visām mūsdienu videokartēm, arī PNY Quadro 5000 ir iebūvēts OpenGL 4.0 un DirectX 11 atbalsts. Uz iepriekš minēto modeļu fona PNY Quadro 5000 raksturlielumi var izskatīties “slikti”, taču, atkal, kombinācijā ar diskrēts paātrinātājs, šis modelis spēj daudz, piemēram, izveidot vissarežģītākās daudzstūra 3D grafikas un veikt ārkārtīgi sarežģītus aprēķinus.
Tas ir veidots, pamatojoties uz tāda paša nosaukuma grafikas procesoru no nVidia ar koda nosaukumu GF100 (takts frekvence - 513 MHz). Ražots 40nm tehnoloģiskajā tehnoloģijā. Savieno ar mātesplates PCI-E 16x 2.0 slotu. Lai gan tehniskais process šeit ir par paaudzi vecāks, salīdzinot ar dažiem kaimiņu modeļiem, mikroshēma uzsilst mēreni – 152 vatu līmenī. Kartei nepieciešama papildu jauda, šim nolūkam tiek nodrošināts 6 kontaktu savienotājs. Ieteicamās izmaksas ir 120 000 rubļu.

Lai gan šai ierīcei raksturīgs salīdzinoši mērens enerģijas patēriņš, tai joprojām nav pietiekami daudz jaudas, ko tā saņem no slota, lai strādātu.Tāpēc, lai pievienotu papildu elektrību, tai ir divas 8 kontaktu un 6 kontaktu ligzdas. Instalētais RAM apjoms ir 16384 MB, atmiņas veids ir GDDR5 512 bitu kopnē. Atmiņa ir "ātra" - darbojas ar frekvenci 5 GHz. Joslas platums - 320 Gb / s. Šī grafikas paātrinātāja centrā ir jaudīgais FirePro S9150 procesors ar tādu pašu nosaukumu, ko ražo AMD ar koda nosaukumu Hawaii XT. Radīts, izmantojot 28nm procesa tehnoloģiju. Spēj ģenerēt līdz 5,07 teraflopiem apstrādes jaudu. Viena vata enerģijas patēriņa izteiksmē videokarte saražo 21,6 gigaflopus, un tā ir rekordliela vērtība šajā klasē. Videokartes matemātisko moduli raksturo 2816 universālie procesori, 176 tekstūras vienības, 64 rasterizācijas vienības un piektā ēnotāju versija. Tiek atbalstītas OpenGL 4.4 un DirectX 12. Ieteicamās izmaksas ir 118 000 rubļu.

Šo karti var saukt par matemātisko aprēķinu centru. Šāda ierīce ir jāsavieno pārī ar videokarti (Tesla vislabāk darbojas ar profesionālajām Quadro saimes videokartēm), un tad grafikas straume iet cauri videokartei ar visu sagaidāmo pārsteidzošo efektu veiktspējas, ātruma, stabilitātes ziņā. . Tātad mājās var iegūt "briesmīgu", labākajā nozīmē, skaitļošanas jaudu 3-3,5 teraflopi.
Videokartes pamatā ir tāda paša nosaukuma Tesla K40 grafikas procesors ar koda nosaukumu GK110B, ko ražo nVidia. Ražots pēc 28 nm procesa tehnoloģijas.Darbojas ar frekvenci 745 MHz. Procesora arhitektūra satur 2880 aritmētiskās loģikas moduļus. Grafikas paātrinātājs atbalsta DirectX 11.2 tehnoloģiju. Tam ir 12 GB GDDR5 RAM. Atmiņa ir "ātra" - tā darbojas ar 6 GHz frekvenci, kopne ir 384 bitu. Ieviests SLI/CrossFire atbalsts. Protams, šādus risinājumus ir vienkārši zaimojoši izmantot datorspēlēm. PNY Tesla K40 liktenis ir kvalitatīva video materiāla apstrāde 4K izšķirtspējā vai pat augstākā, bet lielākā mērā - sarežģītākie aprēķini dziļās mācīšanās ietvaros. Sarežģītas 3D grafikas renderēšanai programmā Maya, 3ds Max un līdzīgiem uzdevumiem labāk apskatīt citu modeli. Ieteicamās izmaksas ir 200 000 rubļu.

Procesors ir veidots uz Tjūringa arhitektūras, tā koda nosaukums ir TU102. Izveidots, izmantojot īpaši plānu 12 nm procesa tehnoloģiju. Darbojas ar 1,44 GHz pulksteņa frekvenci. Procesora regulārā paātrinājuma režīms tiek atbalstīts Boost tehnoloģijas ietvaros līdz 1,77 GHz. Tajā ir instalēta 24 GB RAM. Mūsdienās vismodernākais atmiņas veids ir GDDR6. Atmiņas kopne ir 384 bitu. Atmiņa darbojas ar vēl nebijušu ātrumu 14 GHz un nodrošina līdz 672 GB joslas platumu sekundē. Šāda pārmērīga jauda, protams, prasa papildu jaudu. Šim nolūkam pašai kartei ir divas ligzdas - 6 kontaktu un 8 kontaktu. Monitoru pievienošanai karte nodrošina 4 DisplayPort interfeisus, un papildus tam ir arī USB Type-C ports.Pārtulkojot visus šos parametrus lietišķākā valodā, varam teikt, ka videokarte kopā ar visu pārējo ar atbilstošu aparatūru datorā spēj nodrošināt teksturēšanas ātrumu līdz 509,8 gigatekseļiem sekundē. Fiziski videokarte ir 267 mm gara un pievienojama PCI-E 3.0 x16 mātesplates slotam. Ieteicamās izmaksas ir 400 000 rubļu.

Aplūkojamo ierīču tirgus analīze atklāja, ka tā lielākā problēma ir ārkārtīgi augstās aprīkojuma cenas. Šī situācija ir izveidojusies uz histērijas fona kriptovalūtas ieguves jomā, tāpēc ne vienmēr ir iespējams iegādāties pat ļoti dārgus modeļus. Diemžēl šai situācijai ir tendence saglabāties.