O conceito de renderização de um modelo tridimensional (3D) implica seu cálculo e visualização no espaço virtual. Tal cálculo está associado à exibição de sombras e cores do objeto, à textura de sua superfície, à observância de formas e dimensões. Para exibir o modelo na tela, um programa especial deve combinar todos os dados inseridos pelo usuário, levando em consideração o ângulo da câmera, e tirar uma foto. A combinação desses processos, chamada de renderização, é extremamente exigente em um sistema de computador. Tradicionalmente, tudo isso era feito através do processador central, mas hoje programas especiais (editores gráficos) “transferem” parte dos cálculos para a placa de vídeo. Este método descarrega significativamente o sistema como um todo e é mais rápido.

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No processador gráfico de uma placa de vídeo, o cálculo é muito mais rápido, pois esse é seu principal objetivo. Por exemplo, uma placa gráfica de US$ 400 renderizará uma cena mais rapidamente do que uma poderosa CPU de 22 núcleos de US$ 3.500.
As placas gráficas de renderização modernas têm as seguintes vantagens:
As desvantagens incluem:
Se a RAM do sistema como um todo puder ser aumentada para um determinado tamanho, esse método não será adequado para uma placa gráfica. Quantos chips são soldados na fábrica, tanta memória de vídeo sempre estará no cartão - essa memória não pode ser reduzida ou aumentada. A memória de vídeo, é claro, é mais rápida que a RAM, porque. não ocupado por muitos processos de terceiros. No entanto, é impossível gerenciar apenas com uma grande quantidade de memória no carro, a velocidade de processamento também dependerá da potência do processador gráfico instalado nele.
Várias placas de vídeo também podem ser usadas sem uma interface escalável (o modo de operação de duas ou mais placas de vídeo em uma tarefa). A ausência de tal modo permitirá que você use o computador no modo normal através de uma placa de vídeo, enquanto a segunda (as demais) está trabalhando na renderização da cena.
IMPORTANTE! Se a placa-mãe permitir, é possível conectar até 6-7 placas de vídeo a ela por meio de adaptadores.
Naturalmente, o processo de edição de vídeo é um pouco menos exigente na placa de vídeo do que o cálculo de modelos tridimensionais. Se você precisa editar vídeos não muito complexos, o modelo da Nvidia com suporte CUDA é suficiente. Eles funcionarão bem para a maioria das tarefas no editor Premiere Pro. Deve-se notar que o processamento de fotos e vídeos não requer um dispositivo de vídeo poderoso, especialmente com a tecnologia QUADRO. Para esses propósitos, uma amostra média com um modo de rastreamento de raios é bastante adequada. No entanto, se você trabalha com vídeo nos modos 4K/8K, pode precisar de uma versão mais cara.
Sua principal diferença em relação aos bens de consumo é o suporte de vários softwares (SW).As placas da série AMD FirePro ou Nvidia Quadro são projetadas especificamente para aumentar o desempenho ao trabalhar com programas especiais e têm a mais alta compatibilidade garantida com editores de perfil dos principais desenvolvedores de software. Entre outras coisas, os modelos profissionais são diligentemente apoiados por desenvolvedores de software por um longo tempo, o que torna essa técnica um bom investimento. Vale ressaltar que amostras do segmento profissional são exaustivamente testadas no software correspondente, e as versões individuais desse software não funcionarão se não encontrarem o hardware especialmente projetado de que precisam.
Ao mesmo tempo, alguns desenvolvedores de software simplesmente se recusam a resolver problemas e suporte se descobrirem que seu software funcionou com hardware que não foi projetado para isso. Esta situação pode tornar-se uma dificuldade intransponível se for necessário realizar uma grande quantidade de trabalho em um determinado período de tempo, o que significará uma clara perda de renda, ou seja, lucros empresariais perdidos.
Tais opções podem se manifestar perfeitamente na solução de problemas cotidianos ou em aplicativos de jogos. Eles são bastante capazes de produzir bons resultados no processamento de fotos ou edição de vídeo, e alguns modelos (por exemplo, o RTX 2080Ti) são completamente sobrecarregados para esse trabalho. Os mesmos modelos apresentarão bons resultados na renderização de jogos, mas carecem dos recursos necessários para a modelagem 3D profissional. As variações do consumidor, em princípio, são adequadas para jogos e processamento de vídeo ou foto em boa velocidade, mas não possuem a quantidade necessária de memória de vídeo para trabalhar em aplicativos especializados para modelagem 3D.

Os núcleos CUDA são núcleos de computação especiais que fazem parte da linha de placas gráficas Nvidia. Esta tecnologia é exclusiva e está presente apenas nos produtos desta empresa. Em princípio, não é um elemento dedicado apenas ao processamento gráfico, mas sim representa uma espécie de poder universal que o chip de vídeo pode usar para processar várias tarefas conforme necessário. A maioria dos softwares modernos projetados para trabalhar com gráficos já foram adaptados para fazer o uso mais eficiente desses núcleos, então quanto mais deles houver no chipset de vídeo, mais rápido os modelos serão renderizados.
Por exemplo, os algoritmos de renderização mais populares e modernos, como Redshift e GPU Octane, geralmente são totalmente orientados a CUDA, o que significa que só funcionarão com o uso de placas apropriadas da Nvidia. É nesses algoritmos de software que se pode ver claramente o aumento linear na velocidade de renderização dependendo do número de núcleos CUDA na placa de vídeo.
IMPORTANTE! Vale a pena notar que os editores populares Premier Pro e After Effects suportam placas AMD e Nvidia, mas o processamento é mais rápido no último.
Por meio da tecnologia GeForce, você pode obter mais benefícios em termos de preço e velocidade, mas apenas se pretende usar a placa para jogos, edição de vídeo ou processamento gráfico simples. A partir disso, fica claro que essa tecnologia é voltada para o mercado gamer e, portanto, essas placas de vídeo não possuem muitos dos recursos especiais necessários para o trabalho gráfico profissional.
Por sua vez, o QUADRO tem um nível superior, mas está mais focado no suporte aos usuários corporativos. Se compararmos essa tecnologia com a anterior, a substituição de cada nova placa de vídeo custará uma quantia considerável. O QUADRO deve ser usado se houver 100% de necessidade de memória ECC (memória de correção de erros). Vale ressaltar que essas placas sempre terão um número maior de núcleos CUDA em sua estrutura. Como resultado, as cartas em questão caberão:
A tecnologia GeForce será preferível nos casos:
A Nvidia introduziu uma linha de novas placas de rastreamento de raios no momento da introdução da arquitetura Turing. Essas placas, juntamente com os núcleos CUDA, possuem núcleos RT e um núcleo tensor que faz o ray tracing.No cálculo 3D, um cartão habilitado para rastreamento pode aumentar significativamente a velocidade das operações, especialmente em programas que suportam essa tecnologia. Mas o rastreamento não ajudará de forma alguma a edição de vídeo simples, porque nesse caso o trabalho ocorre exclusivamente com uma imagem bidimensional.
O tensor do núcleo (em placas gráficas de consumo) é responsável por vários efeitos, por exemplo, para criar amostragem (amostras) com base no aprendizado profundo de redes neurais, com a ajuda da qual a IA (inteligência artificial) é capaz de alterar/melhorar a qualidade da imagem.
Ao adquirir uma placa de vídeo, você deve ficar atento aos seguintes pontos técnicos:
Este produto de fabricação taiwanesa é notável por seu tamanho (ocupa três slots) e solidez. Equipado imediatamente com dois ventiladores, pois requer refrigeração intensiva. Além disso, será necessária energia adicional, que será recebida do barramento PCI-E 16x 4.0. Inicialmente, o modelo era focado em cálculos profissionais, mas também se mostrou bem no campo dos jogos. Devido ao seu componente de computação suficiente, ganhou uma certa popularidade entre os mineradores de criptomoedas. O bloco matemático é caracterizado por 2304 processadores universais, 144 unidades de textura, 64 unidades de rasterização. DirectX 12 e OpenGL 4.6 são suportados. Opera a uma frequência de 1610 MHz. O dispositivo suporta conexão simultânea de até 4 monitores. Pode fornecer uma resolução máxima de 7680×4320 graças a 8 GB de memória de vídeo - tipo GDDR6, frequência de 1,4 GHz com barramento de 256 bits. Processador - AMD Radeon RX 5700. Suporta SLI/CrossFire. As interfaces de conexão ativas são três DisplayPort 1.4, uma HDMI 2.0b, HDCP é compatível. O custo recomendado é de 53.000 rublos.

Este modelo é feito na América do Norte e é considerado objetivamente o melhor modelo de consumo. O fabricante não indica suas dimensões gerais, mas ocupa apenas um slot. Ela possui pelo menos um ventilador, mas está ativo, o que indica um pequeno indicador de aquecimento durante a operação.Caracteriza-se pela boa otimização de todos os processos funcionais. O dispositivo suporta conexão simultânea de até 4 monitores. Interfaces estabelecidas - quatro DisplayPort 1.4. Há suporte para HDCP. O kit inclui adaptadores para outros tipos de interfaces, mas os profissionais os criticam com segurança e recomendam a substituição por outros mais atualizados. A resolução máxima do monitor suportada é 5120×2880. A placa é baseada no chip gráfico GP106GL, criado usando a tecnologia de processo de 16nm. Conecta-se à placa-mãe através de um slot PCI-E 16x 3.0 e não requer energia adicional. A quantidade de memória de vídeo instalada é de 5 GB do tipo GDDR5 em um barramento de 160 bits. Suporta DirectX 12, OpenGL 4.5, OpenCL 1.2, CUDA 6.1, tecnologias Vulkan. Os consumidores relatam desempenho aprimorado em alguns softwares (como o SolidWorks). Pode ser útil em atividades de design, pois exibe perfeitamente a imagem de pré-renderização (objetos sem texturas), funciona bem com gráficos bidimensionais em resolução 4K. O custo recomendado é de 63.000 rublos.

A placa de vídeo suporta até dois monitores. Interfaces regulares - duas DisplayPort, uma DVI-I e até VESA Stereo. A resolução máxima possível do monitor é 2560×1600. O cartão tem 2 GB de memória de vídeo. Tipo de memória - GDDR5, opera na frequência de 3GHz. O barramento de memória é de 320 bits. Frequência RAMDAC - 400 MHz.Suporte completo integrado para SLI/CrossFire.
Este modelo possui 352 unidades lógicas aritméticas, a quinta versão de shaders, filtragem anisotrópica de 16x. Grau limitante FSAA - 64 vezes. Como todas as placas de vídeo modernas, a PNY Quadro 5000 possui suporte embutido para OpenGL 4.0 e DirectX 11. No contexto dos modelos acima, as características da PNY Quadro 5000 podem parecer “ruins”, mas, novamente, em combinação com um acelerador discreto, este modelo é capaz de muito, como em termos de criar os gráficos 3D poligonais mais complexos e para cálculos extremamente complexos.
Ele é construído com base no processador gráfico de mesmo nome da nVidia, codinome GF100 (frequência de clock - 513 MHz). Fabricado em tecnologia de processo de 40nm. Conecta-se ao slot PCI-E 16x 2.0 da placa-mãe. Embora o processo técnico aqui seja uma geração mais antigo, comparado a alguns modelos vizinhos, o chip aquece moderadamente - no nível de 152 watts. A placa precisa de energia adicional, para isso é fornecido um conector de 6 pinos. O custo recomendado é de 120.000 rublos.

Embora este dispositivo seja caracterizado por um consumo de energia relativamente moderado, ele ainda não possui energia suficiente para receber do slot para funcionar.Portanto, para conectar eletricidade adicional, ele possui dois soquetes de 8 pinos e 6 pinos. A quantidade instalada de RAM é de 16384 MB, o tipo de memória é GDDR5 em um barramento de 512 bits. A memória é "rápida" - opera a uma frequência de 5 GHz. Largura de banda - 320 Gb / s. No coração deste acelerador gráfico está o poderoso processador FirePro S9150 de mesmo nome fabricado pela AMD, codinome Hawaii XT. Criado na tecnologia de processo de 28nm. Capaz de gerar até 5,07 teraflops de poder de processamento. Em termos de consumo de energia de um watt, a placa de vídeo produz 21,6 gigaflops, e este é um valor recorde nesta classe. O módulo matemático da placa de vídeo é caracterizado por 2816 processadores universais, 176 unidades de textura, 64 unidades de rasterização e a quinta versão de shaders. Suporta OpenGL 4.4 e DirectX 12. O custo recomendado é de 118.000 rublos.

Este mapa pode ser chamado de centro de cálculos matemáticos. Tal dispositivo precisa ser emparelhado com uma placa de vídeo (Tesla funciona melhor com placas de vídeo profissionais da família Quadro) e, em seguida, o fluxo gráfico passará pela placa de vídeo com todo o efeito surpreendente esperado em termos de desempenho, velocidade, estabilidade . Assim, você pode obter um poder de computação "monstruoso", no melhor sentido, de 3-3,5 teraflops em casa.
A base da placa de vídeo é o processador gráfico Tesla K40 de mesmo nome, codinome GK110B fabricado pela nVidia. Fabricado de acordo com a tecnologia de processo de 28 nm.Opera a uma frequência de 745 MHz. A arquitetura do processador contém 2880 módulos de lógica aritmética. O acelerador gráfico suporta a tecnologia DirectX 11.2. Possui 12 GB de RAM GDDR5. A memória é "rápida" - opera em uma frequência de 6 GHz, o barramento é de 384 bits. Implementado suporte para SLI/CrossFire. Claro, essas soluções são simplesmente blasfemas para usar em jogos de computador. O destino do PNY Tesla K40 é o processamento de material de vídeo de alta qualidade em resolução 4K ou até superior, mas em maior medida - os cálculos mais complexos no âmbito do aprendizado profundo. Para renderizar gráficos 3D complexos no Maya, 3ds Max e tarefas semelhantes, é melhor olhar para outro modelo. O custo recomendado é de 200.000 rublos.

O processador é construído na arquitetura Turing, seu codinome é TU102. Criado usando uma tecnologia de processo superfina de 12 nm. Opera na frequência de clock padrão de 1,44 GHz. O modo de aceleração regular do processador é suportado no âmbito da tecnologia Boost até 1,77 GHz. Possui 24 GB de RAM instalados. O tipo de memória mais avançado hoje é GDDR6. O barramento de memória é de 384 bits. A memória funciona a uma velocidade sem precedentes de 14 GHz e oferece até 672 GB de largura de banda por segundo. Tal poder exorbitante, é claro, requer poder adicional. Para isso, a própria placa possui dois soquetes - um de 6 pinos e um de 8 pinos. Para conectar monitores, a placa oferece 4 interfaces DisplayPort e, além disso, há uma porta USB Type-C.Traduzindo todos esses parâmetros para uma linguagem mais aplicada, podemos dizer que a placa de vídeo, aliada a tudo o mais com hardware adequado no computador, é capaz de fornecer uma velocidade de texturização de até 509,8 gigaxels por segundo. Fisicamente, a placa de vídeo tem 267 mm de comprimento e se conecta a um slot PCI-E 3.0 x16 da placa-mãe. O custo recomendado é de 400.000 rublos.

A análise do mercado dos dispositivos em questão constatou que o seu maior problema são os preços extremamente elevados dos equipamentos. Essa situação se desenvolveu no contexto da histeria no campo da mineração de criptomoedas, razão pela qual nem sempre é possível comprar modelos muito caros. Lamentavelmente, esta situação tende a persistir.