Konceptet att rendera en tredimensionell (3D) modell innebär dess beräkning och visualisering i virtuella rymden. En sådan beräkning är förknippad med visningen av objektets skuggor och färger, strukturen på dess yta, iakttagandet av former och dimensioner. För att visa modellen på skärmen måste ett speciellt program kombinera all data som användaren har angett, med hänsyn till kameravinkeln, och ta en bild. Kombinationen av dessa processer, kallad rendering, är extremt krävande på ett datorsystem. Traditionellt gjordes allt detta genom den centrala processorn, men idag "överför" speciella program (grafiska redaktörer) en del av beräkningarna till grafikkortet. Denna metod avlastar systemet som helhet avsevärt och är snabbare.

Innehåll
På grafikprocessorn på ett grafikkort är beräkningen mycket snabbare, eftersom detta är deras huvudsakliga syfte. Till exempel kommer ett grafikkort på $400 att göra en scen snabbare än en kraftfull $3 500 22-kärnig CPU.
Moderna renderande grafikkort har följande fördelar:
Nackdelarna inkluderar:
Om RAM-minnet för systemet som helhet kan ökas till en viss storlek, är denna metod inte lämplig för ett grafikkort. Hur många chips är lödda på fabriken, så mycket videominne kommer alltid att finnas på kortet - detta minne kan inte minskas eller ökas. Videominne är naturligtvis snabbare än RAM, eftersom. inte upptas av många tredjepartsprocesser. Det är dock omöjligt att hantera endast med en stor mängd minne på vagnen, bearbetningshastigheten kommer också att bero på kraften hos den grafikprocessor som är installerad på den.
Flera grafikkort kan också användas utan ett skalbart gränssnitt (driftssättet för två eller flera grafikkort på en uppgift). Frånvaron av ett sådant läge gör att du kan använda datorn i normalt läge genom ett grafikkort, medan det andra (resten) arbetar med att rendera scenen.
VIKTIG! Om moderkortet tillåter är det möjligt att ansluta upp till 6-7 grafikkort till det via adaptrar.
Naturligtvis är videoredigeringsprocessen något mindre krävande på grafikkortet än beräkningen av tredimensionella modeller. Om du behöver redigera inte särskilt komplexa videor räcker modellen från Nvidia med CUDA-stöd. De kommer att klara sig bra för de flesta uppgifter i Premiere Pro-redigeraren. Det bör noteras att foto- och videobehandling inte kräver en kraftfull videoenhet, särskilt med QUADRO-teknik. För dessa ändamål är ett medelprov med ett strålspårningsläge ganska lämpligt. Men om du arbetar med video i 4K / 8K-lägen kan du behöva en dyrare version.
Deras huvudsakliga skillnad från konsumentvaror är stödet för olika programvaror (SW).AMD FirePro- eller Nvidia Quadro-seriekort är speciellt designade för ökad prestanda vid arbete med specialprogram och har högsta garanterade kompatibilitet med profilredigerare från ledande mjukvaruutvecklare. Bland annat stöds professionella modeller flitigt av mjukvaruutvecklare under lång tid, vilket gör denna teknik till en bra investering. Det är värt att nämna att prover av det professionella segmentet testas noggrant i motsvarande programvara, och individuella versioner av sådan programvara fungerar inte alls om de inte hittar den specialdesignade hårdvaran de behöver.
Samtidigt kommer vissa mjukvaruutvecklare helt enkelt vägra att lösa problem och support om de får reda på att deras mjukvara fungerade med hårdvara som inte var avsedd för det. Denna situation kan mycket väl bli en oöverstiglig svårighet om det krävs ett stort arbete som ska utföras under en viss tid, vilket kommer att innebära ett klart inkomstbortfall, d.v.s. förlorade affärsvinster.
Sådana alternativ kan perfekt manifestera sig i att lösa vardagliga problem eller i spelapplikationer. De är ganska kapabla att producera bra resultat vid bearbetning av foton eller videoredigering, och vissa modeller (till exempel RTX 2080Ti) är helt överväldigade för sådant arbete. Samma modeller kommer att visa bra resultat i spelrendering, men de saknar de funktioner som är nödvändiga för professionell 3D-modellering. Konsumentvariationer är i princip lämpliga för spel och video- eller fotobehandling med bra hastighet, men de saknar den nödvändiga mängden videominne för att fungera i specialiserade applikationer för 3D-modellering.

CUDA-kärnor är speciella datorkärnor som ingår i Nvidias grafikkortssortiment. Denna teknik är exklusiv och presenteras endast i produkterna från detta företag. I princip är det inte ett dedikerat element enbart för grafikbearbetning, utan representerar snarare en slags universell kraft som videochippet kan använda för att bearbeta olika uppgifter efter behov. De flesta moderna program som utformats för att fungera med grafik har redan anpassats för att göra den mest effektiva användningen av dessa kärnor, så ju fler av dem det finns på videochipset, desto snabbare kommer modellerna att renderas.
Till exempel är de mest populära och moderna renderingsalgoritmerna, som Redshift och GPU Octane, generellt helt CUDA-orienterade, vilket innebär att de bara kommer att fungera med användning av lämpliga kort från Nvidia. Det är i dessa mjukvarualgoritmer som man tydligt kan se den linjära ökningen av renderingshastigheten beroende på antalet CUDA-kärnor på grafikkortet.
VIKTIG! Det är värt att notera att de populära redaktörerna Premier Pro och After Effects stödjer både AMD- och Nvidia-kort, men bearbetningen är snabbare på de senare.
Genom GeForce-tekniken kan du få fler fördelar vad gäller pris och hastighet, men bara om du tänker använda kortet för spel, videoredigering eller enkel grafikbearbetning. Av detta framgår att denna teknik är riktad mot gamermarknaden och därför saknar dessa grafikkort många av de specialfunktioner som krävs för professionellt grafikarbete.
I sin tur har QUADRO en högre nivå, men den är mer fokuserad på att stödja företagsanvändare. Om vi jämför den här tekniken med den tidigare, kommer utbytet av varje nytt grafikkort att kosta en avsevärd summa. QUADRO ska användas om det finns ett 100 % behov av ECC-minne (felkorrigerande minne). Det är värt att notera att dessa kort alltid kommer att ha ett större antal CUDA-kärnor i sin struktur. Som ett resultat kommer korten i fråga att passa:
GeForce-teknik är att föredra i följande fall:
Nvidia introducerade en rad nya ray tracing-kort vid introduktionen av Turing-arkitekturen. Dessa kort, tillsammans med CUDA-kärnor, har RT-kärnor och en tensorkärna som gör strålspårning.Vid 3D-beräkning kan ett spårningsaktiverat kort öka hastigheten avsevärt, särskilt i program som stöder denna teknik. Men spårning kommer inte att hjälpa enkel videoredigering på något sätt, för i det här fallet sker arbete uteslutande med en tvådimensionell bild.
Kärntensorn (i konsumentgrafikkort) ansvarar för olika effekter, till exempel för att skapa sampling (sampel) baserad på djupinlärning av neurala nätverk, med hjälp av vilken AI (artificiell intelligens) kan förändra/förbättra kvaliteten av bilden.
När du köper ett grafikkort bör du vara uppmärksam på följande tekniska punkter:
Denna taiwanesisktillverkade produkt är känd för sin storlek (upptar tre platser) och massivitet. Utrustas direkt med två fläktar, eftersom den kräver intensiv kylning. Dessutom kommer ytterligare ström att krävas, som kommer att tas emot från PCI-E 16x 4.0-bussen. Till en början var modellen inriktad på professionella beräkningar, men den visade sig också väl på spelområdet. På grund av dess tillräckliga datorkomponent har den vunnit en viss popularitet bland gruvarbetare i kryptovaluta. Matematikblocket kännetecknas av 2304 universella processorer, 144 texturenheter, 64 rastreringsenheter. DirectX 12 och OpenGL 4.6 stöds. Fungerar med en frekvens på 1610 MHz. Enheten stöder samtidig anslutning av upp till 4 monitorer. Kan ge en maximal upplösning på 7680×4320 tack vare 8GB videominne – typ GDDR6, frekvens 1,4GHz med 256-bitars buss. Processor - AMD Radeon RX 5700. SLI/CrossFire stöds. De aktiva anslutningsgränssnitten är tre DisplayPort 1.4, en HDMI 2.0b, HDCP stöds. Den rekommenderade kostnaden är 53 000 rubel.

Denna modell är gjord i Nordamerika och anses objektivt sett vara den bästa konsumentmodellen. Tillverkaren anger inte dess övergripande dimensioner, men den upptar bara en plats. Hon har minst en fläkt, men den är aktiv, vilket indikerar en liten indikator på uppvärmning under drift.Det kännetecknas av god optimering av alla funktionella processer. Enheten stöder samtidig anslutning av upp till 4 monitorer. Etablerade gränssnitt - fyra DisplayPort 1.4. Det finns HDCP-stöd. Satsen innehåller adaptrar för andra typer av gränssnitt, men proffs kritiserar dem med tillförsikt och rekommenderar att ersätta dem med mer uppdaterade. Den maximala skärmupplösningen som stöds är 5120×2880. Kortet är baserat på grafikkretsen GP106GL, skapad med 16nm processteknik. Ansluts till moderkortet via en PCI-E 16x 3.0-plats och kräver ingen extra ström. Mängden installerat videominne är 5 GB av GDDR5-typ på en 160-bitars buss. Stöder DirectX 12, OpenGL 4.5, OpenCL 1.2, CUDA 6.1, Vulkan-teknologier. Konsumenter rapporterar förbättrad prestanda i vissa program (som SolidWorks). Det kan vara användbart i designaktiviteter, eftersom det perfekt visar förrenderingsbilden (objekt utan texturer), fungerar bra med tvådimensionell grafik i 4K-upplösning. Den rekommenderade kostnaden är 63 000 rubel.

Grafikkortet stöder upp till två bildskärmar. Vanliga gränssnitt - två DisplayPort, en DVI-I och till och med VESA Stereo. Högsta möjliga bildskärmsupplösning är 2560×1600. Kortet har 2 GB videominne. Minnestyp - GDDR5, fungerar med en frekvens på 3GHz. Minnesbussen är 320-bitars. RAMDAC-frekvens - 400 MHz.Inbyggt fullt stöd för SLI/CrossFire.
Denna modell har 352 aritmetiska logiska enheter, den femte versionen av shaders, 16x anisotropisk filtrering. Begränsande grad FSAA - 64 gånger. Precis som alla moderna grafikkort har PNY Quadro 5000 inbyggt stöd för OpenGL 4.0 och DirectX 11. Mot bakgrund av ovanstående modeller kan egenskaperna hos PNY Quadro 5000 se "dåliga" ut, men återigen, i kombination med en diskret accelerator, denna modell är kapabel till mycket, som när det gäller att skapa den mest komplexa polygonala 3D-grafiken, och för extremt komplexa beräkningar.
Den är byggd på grundval av den självbetitlade grafikprocessorn från nVidia, kodnamnet GF100 (klockfrekvens - 513 MHz). Tillverkad i 40nm processteknik. Ansluts till moderkort PCI-E 16x 2.0 kortplats. Även om den tekniska processen här är en generation äldre, jämfört med vissa närliggande modeller, värms chipet upp måttligt - på nivån 152 watt. Kortet behöver extra ström, för detta tillhandahålls en 6-stiftskontakt. Den rekommenderade kostnaden är 120 000 rubel.

Även om den här enheten kännetecknas av relativt måttlig strömförbrukning, har den fortfarande inte tillräckligt med ström som den får från kortplatsen för att fungera.Därför, för att ansluta ytterligare el, har den två uttag 8-stift och 6-stift. Den installerade mängden RAM är 16384 MB, minnestypen är GDDR5 på en 512-bitars buss. Minnet är "snabbt" - arbetar med en frekvens på 5 GHz. Bandbredd - 320 Gb/s. I hjärtat av denna grafikaccelerator är den kraftfulla FirePro S9150-processorn med samma namn tillverkad av AMD, kodnamnet Hawaii XT. Skapad på 28nm processteknologi. Kan generera upp till 5,07 teraflops processorkraft. Sett till en watts strömförbrukning producerar grafikkortet 21,6 gigaflops, och det är ett rekordvärde i den här klassen. Den matematiska modulen på grafikkortet kännetecknas av 2816 universella processorer, 176 texturenheter, 64 rasteriseringsenheter och den femte versionen av shaders. OpenGL 4.4 och DirectX 12 stöds. Den rekommenderade kostnaden är 118 000 rubel.

Denna karta kan kallas centrum för matematiska beräkningar. En sådan enhet måste paras ihop med ett grafikkort (Tesla fungerar bäst med professionella grafikkort från Quadro-familjen), och sedan kommer grafikströmmen att gå genom grafikkortet med all förväntad fantastisk effekt när det gäller prestanda, hastighet, stabilitet . Så du kan få en "monstruös", i bästa mening, beräkningskraft på 3-3,5 teraflops hemma.
Grunden för grafikkortet är Tesla K40-grafikprocessorn med samma namn, kodnamnet GK110B tillverkad av nVidia. Tillverkad enligt 28 nm processteknik.Fungerar med en frekvens på 745 MHz. Processorarkitekturen innehåller 2880 aritmetiska logikmoduler. Grafikacceleratorn stöder DirectX 11.2-teknik. Den har 12 GB GDDR5 RAM. Minnet är "snabbt" - det arbetar med en frekvens på 6 GHz, bussen är 384-bitars. Implementerat stöd för SLI/CrossFire. Naturligtvis är sådana lösningar helt enkelt hädiska att använda för dataspel. Ödet för PNY Tesla K40 är bearbetningen av högkvalitativt videomaterial i 4K-upplösning eller till och med högre, men i större utsträckning - de mest komplexa beräkningarna inom ramen för djupinlärning. För att rendera komplex 3D-grafik i Maya, 3ds Max och liknande uppgifter är det bättre att titta på en annan modell. Den rekommenderade kostnaden är 200 000 rubel.

Processorn är byggd på Turing-arkitekturen, dess kodnamn är TU102. Skapad med en supertunn 12 nm processteknik. Fungerar med standardklockfrekvensen på 1,44 GHz. Läget för regelbunden acceleration av processorn stöds inom ramen för Boost-tekniken upp till 1,77 GHz. Den har 24 GB RAM installerat. Den mest avancerade minnestypen idag är GDDR6. Minnesbussen är 384-bitars. Minnet körs med en oöverträffad hastighet på 14GHz och levererar upp till 672GB bandbredd per sekund. Sådan orimlig kraft kräver naturligtvis ytterligare kraft. För detta har själva kortet två uttag - en 6-stift och en 8-stift. För att ansluta bildskärmar har kortet 4 DisplayPort-gränssnitt, och dessutom finns det en USB Type-C-port.Om vi översätter alla dessa parametrar till ett mer tillämpat språk kan vi säga att grafikkortet, i kombination med allt annat med tillräcklig hårdvara i datorn, kan ge en textureringshastighet på upp till 509,8 gigatexels per sekund. Rent fysiskt är grafikkortet 267 mm långt och ansluts till en PCI-E 3.0 x16 moderkortplats. Den rekommenderade kostnaden är 400 000 rubel.

Analysen av marknaden för de berörda enheterna visade att dess största problem är de extremt höga priserna på utrustning. Denna situation har utvecklats mot bakgrund av hysteri inom området cryptocurrency mining, varför det inte alltid är möjligt att köpa ens mycket dyra modeller. Tyvärr tenderar denna situation att bestå.