Что значит texture fillrate

ВИДЕОКАРТЫ

Что нужно знать о видеокартах? Руководство THG для начинающих пользователей, часть II

Технологии видеокарт

В первой части нашего руководства по видеокартам для начинающих пользователей мы рассмотрели ключевые компоненты: интерфейсы, выходы, систему охлаждения, графический процессор и видеопамять. Во второй части мы поговорим о функциях и технологиях видеокарт.

Базовые компоненты видеокарты:

• выходы;
• интерфейсы;
• система охлаждения;
• графический процессор;
• видеопамять.

Часть 2 (эта статья): графические технологии :

• словарик;
• архитектура графического процессора: функции
  вершинные/пиксельные блоки, шейдеры, скорость заполнения, текстурные/растровые блоки, конвейеры;
• архитектура графического процессора: технология
  техпроцесс, частота графического процессора, локальная видеопамять (объём, шина, тип, частота), решения с несколькими видеокартами;
• визуальные функции
  DirectX, высокий динамический диапазон (HDR), полноэкранное сглаживание, текстурная фильтрация, текстуры высокого разрешения.

Словарик базовых графических терминов

Частота обновления (Refresh Rate)

Как в кинотеатре или на телевизоре, ваш компьютер симулирует движение на мониторе, выводя последовательность кадров. Частота обновления монитора указывает на то, сколько раз в секунду на экране будет обновляться картинка. Например, частота 75 Гц соответствует 75 обновлениям в секунду.

Если компьютер обрабатывает кадры быстрее, чем может выводить монитор, то в играх могут появиться проблемы. Например, если компьютер просчитывает 100 кадров в секунду, а частота обновления монитора составляет 75 Гц, то из-за накладок монитор может выводить только часть картинки за период своего обновления. В итоге появляются визуальные артефакты.

В качестве решения можно включить V-Sync (вертикальную синхронизацию). Она ограничивает число выдаваемых компьютером кадров до частоты обновления монитора, предотвращая появление артефактов. Если включить V-Sync, то число просчитываемых в игре кадров никогда не превысит частоту обновления. То есть при 75 Гц компьютер будет выводить не более 75 кадров в секунду.

Пиксель (Pixel)

Слово «Pixel» расшифровывается как » pic ture el ement» — элемент изображения. Он представляет собой крошечную точку на дисплее, которая может светиться определённых цветом (в большинстве случаев оттенок выводится сочетанием трёх базовых цветов: красного, зелёного и синего). Если разрешение экрана составляет 1024×768, то на нём можно заметить матрицу из 1024 пикселей по ширине и 768 пикселей по высоте. Все вместе пиксели и составляют изображение. Картинка на экране обновляется от 60 до 120 раз в секунду, в зависимости от типа дисплея и данных, выдаваемых выходом видеокарты. ЭЛТ-мониторы обновляют дисплей строчка за строчкой, а плоские ЖК-мониторы могут обновлять каждый пиксель по отдельности.

Вершина (Vertex)

Все объекты на 3D-сцене состоят из вершин. Вершина — точка в трёхмерном пространстве с координатами X, Y и Z. Несколько вершин можно сгруппировать в полигон: чаще всего это треугольник, но возможны и более сложные формы. Затем на полигон накладывается текстура, что позволяет объекту выглядеть реалистично. 3D-куб, показанный на иллюстрации выше, состоит из восьми вершин. Более сложные объекты имеют кривые поверхности, которые на самом деле состоят из очень большого числа вершин.

Текстура (Texture)

Текстура — это просто 2D-картинка произвольного размера, которая накладывается на 3D-объект, чтобы симулировать его поверхность. Например, наш 3D-куб состоит из восьми вершин. До наложения текстуры он выглядит как простая коробка. Но когда мы нанесём текстуру, то коробка становится окрашенной.

Шейдер (Shader)

Сегодня существует два вида шейдеров: вершинные и пиксельные. Вершинные программы-шейдеры могут изменять или трансформировать 3D-объекты. Пиксельные программы-шейдеры позволяют менять цвета пикселей на основе каких-либо данных. Представьте себе источник света на 3D-сцене, который заставляет светиться освещаемые объекты ярче, и в то же время, приводит к отбрасыванию тени на другие объекты. Всё это реализуется с помощью изменения цветовой информации пикселей.

Пиксельные шейдеры используются для создания сложных эффектов в ваших любимых играх. Например, код шейдера может заставить пиксели, окружающие 3D-меч, ярче светиться. Ещё один шейдер может обработать все вершины сложного 3D-объекта и симулировать взрыв. Разработчики игр всё чаще прибегают к помощи сложных программ-шейдеров для создания реалистичной графики. Практически любая современная игра с богатой графикой использует шейдеры.

С выпуском следующего интерфейса прикладного программирования (API, Application Programming Interface) Microsoft DirectX 10 на свет выйдет третий тип шейдеров под названием геометрические шейдеры. С их помощью можно будет ломать объекты, модифицировать и даже уничтожать их в зависимости от требуемого результата. Третий тип шейдеров можно будет точно так же программировать, как и первые два, но роль его уже будет другой.

Скорость заполнения (Fill Rate)

Очень часто на коробке с видеокартой можно встретить значение скорости заполнения. В принципе, скорость заполнения указывает на то, с какой скорость графический процессор может выдавать пиксели. У старых видеокарт можно было встретить скорость заполнения треугольников (triangle fill rate). Но сегодня выделяют два типа скорости заполнения: пиксельную (pixel fill rate) и текстурную (texture fill rate). Как уже говорилось, пиксельная скорость заполнения соответствует скорости выдачи пикселей. Она рассчитывается как число растровых операций (ROP), помноженное на тактовую частоту.

Текстурную скорость заполнения ATi и nVidia считают по-разному. nVidia считает, что скорость получается умножением числа пиксельных конвейеров на тактовую частоту. А ATi умножает число текстурных блоков на тактовую частоту. В принципе, оба способа корректны, поскольку nVidia использует по одному текстурному блоку на блок пиксельных шейдеров (то есть по одному на пиксельный конвейер).

Источник

Видеокарты и их характеристики — базовые термины и понятия

Видеокарты и их характеристики — базовые термины и понятия. Этот словарь GPU изложен таким образом, что он сохранит актуальность с течением времени, поэтому — по большей части — вам не придется беспокоиться о повторном изучении чего-либо. За исключением новинок разумеется. Но их мы сюда добавим ).

Популярное в этой тематике:

Видеокарты и их характеристики — общие термины видеокарт

Этот раздел посвящен спецификациям, которые вы найдете на розничных сайтах , что дает вам возможность взглянуть на основы терминологии видеокарт на высшем уровне.

Интерфейс: «интерфейс» в значительной степени определяет, совместима ли карта с материнской платой или нет. Нужно интерфейс видеокарты совпадал с интерфейсом слотов расширения материнской платы, хотя в наше время все будет совпадать.

Вот список современных интерфейсов (мы пренебрегли устаревшей технологией, поскольку она, кроме как для исторических целей, больше не актуальна):

— PCI Express 2.0: PCI Express (см. также: PCI-e) взял мир силой почти десять лет назад, вымести AGP из рынка за счет своей расширенной полосой пропускания. PCI Express 2.0 по-прежнему служит стандартом, хотя новые интерфейсы будут заменять его в ближайшее время. Видеокарты, работающие по интерфейсу PCI-e 2.0, совместимы со слотами PCI-e 2.1 и PCI-e 3.0 (2.1 и 3.0 имеют обратную Совместимость). Число » x » в первую очередь символизирует количество доступных полос (фактически ограничитель полосы пропускания); x4-4 полосы, x8-8 полос, x16-16 полос и так далее. Количество полос действует как модификатор пропускной способности передачи, мы сделали простой график, чтобы объяснить это:

— PCI Express 2.1: 2.1 не быстрее PCI-e 2.0; разница между PCI Express 2.0 и 2.1 практически отсутствует, кроме дополнительных наборов инструкций и поддержки отладки/устранения неполадок, которые доступны на 2.1. Это было в основном в рамках подготовки к миграции на 3.0 и не оказывает никакого влияния на игры.

— PCI Express 3.0: с релизом 7970-х появляется первая официально поддерживаемая Видеокарта PCI-e 3.0, и с этим приходит много шумихи. Как отмечалось в картинке выше, PCI-E 3.0 x16 слотов позволяют получить массивное увеличение пропускной способности по сравнению с PCI-e 2.x (впечатляющее увеличение на 100%). Поскольку большинство современных карт даже не приближаются к использованию полной полосы пропускания PCI-e 2.0 x16 при играх (возможно, при вычислениях), это новшество технологий в настоящее время имеет ограниченное преимущество для геймеров.

Короче говоря: не уходите с дороги для PCI-E 3.0, пока графические процессоры не дойдут до момента использования полной пропускной способности для игр (это также зависит от программирования видеоигр). Предсказанное Nvidia увеличение вычислительной мощности на 1000% позволит добиться многих достижений в игровой графике, хотя, например, трассировка лучей, улучшение HDR, цветение, дым и атмосферные эффекты, которые будут эффективно отображаться в режиме реального времени, и именно тогда мы начнем видеть, что пропускная способность используется более эффективно.

— GPU: сам ГПУ, несмотря на то что этим словом часто называют саму видеокарту, но этот термин обозначает нечто иное. Термины Видеокарта и Графическая карта относятся ко всему устройству, в то время как GPU (Графический процессор) относится конкретно к процессору, который находится под массивным радиатором видеокарты. Графические процессоры-это невероятно мощные микропроцессоры, оптимизированные для графических вычислений и рендеринга.

— Revision: вы можете увидеть это в GPU-Z или других программах для чтения спецификаций. Вероятно, вы уже знаете, что это такое: итерация GPU, на которой вы работаете. При разработке оборудования существует два типа «revs» (или ревизий): X-revisionи A-revision. X-revs-это итерации разработки или прототипа, а a-rev — «производимые» версии. Большее число означает более позднюю итерацию. Большинство карт будет rev A1.

Видеокарты и их характеристики — продвинутые термины характеристик видеокарт

Die: в компьютерной тематике,»кристалл» использовано для того описать мельчайший кусочек кремния, из которого состоит устройство обработки данных (GPU или C. P. U.). Die часто называют по другому «чип.»Вот схема матрицы для архитектуры Fermi от nVidia:

Die Size: Вы увидите, что это число появляется в таких программах, как GPU-Z. это Физический размер кристалла (как описано выше). Например, Размер кристалла моего GTX 580 составляет 520 мм 2.

Architecture: Архитектура GPU описывает платформу или технологию, на которой установлен Графический процессор. Новая архитектура внедряется относительно редко-в среднем каждые два года или около того — и оказывает широкое влияние на возможности и производительность графических процессоров. Архитектурные достижения в области вычислительной невероятно важны: они позволяют уменьшить Общий размер технологии, которая, в свою очередь, переполняет больше возможностей и транзисторов на одном кристалле (повышение производительности).

Memory Bandwidth: Это один из самых важных аспектов графических процессоров. Пропускная способность памяти определяет способность карты эффективно использовать встроенную Видеопамять в режиме максимальной нагрузки. Подумайте об этом, как о полосах на шоссе: если у вас есть шоссе с 3 полосами движения, которые постоянно перегружены, то вы добавляете к нему еще 3 полосы в выходные дни, вы увидите значительное снижение трафика (если не прямое устранение заторов). То же самое верно и для графических процессоров: наличие тонны памяти GDDR5+ не принесет никакой пользы, если труба слишком мала, во время пиковой нагрузки.

Пропускная способность памяти рассчитывается по типу памяти (т. е. памяти GDDR5, с gddr4 и т. д.), Частота памяти и фактическая Емкость памяти. Вычислите максимальную пропускную способность памяти, умножив частоту памяти на емкость памяти и transfers-per-clock — количество передач за такт.

Core Clock: Частота, с которой работает Графический процессор. Это можно сравнить с рабочей частотой процессора. «Скорость» зависит от множества факторов, одним из которых является архитектура. Это не обязательно сравнение яблок с яблоками, чтобы посмотреть на тактовую частоту ядра более старого GPU и более нового (или кросс-брендовые различия) и сравнить их, но ради простоты большие частоты ядра приравниваются к более быстрым вычислениям. Хотя будьте осторожны, вычисление скорости в играх никогда не бывает настолько линейным.

Memory Clock: Проще говоря, это скорость встроенной памяти видеокарты. Как указано выше, частоты памяти помогают рассчитать пропускную способность памяти; более высокая пропускная способность памяти приравнивает лучшую производительность для сглаживания и других задач с интенсивным использованием памяти.

Memory Interface: Это фактическая Ширина шины памяти, обычно в виде 128-разрядной, 256-разрядной или 384-разрядной. Интерфейс памяти используется для вычисления общей пропускной способности. Больший интерфейс означает большую трубу. Меньший интерфейс может быть компенсирован более быстрыми тактовыми частотами памяти или различными типами памяти.

3D API: Для интерпретации игровой графики используются DirectX и OpenGL. На момент написания этой статьи DirectX 11 является самым последним вариантом наследия DirectX, обеспечивая лучшую окклюзию окружающей среды и динамическое освещение, чем его предшественник Dx10. При покупке GPU, все обычно смотрят какую версию DirectX он потянет. Проверьте, какие новейшие дополнения к этой версии Dx, чтобы понять какие она дает плюсы и вообще стоит ли ее ставить.

RAMDAC: Цифро-аналоговый преобразователь памяти произвольного доступа — но что это значит? Как следует из названия, RAMDAC отвечает за преобразование цифровых сигналов в аналоговые. Скорость передачи RAMDAC помогает определить максимальную поддерживаемую частоту обновления видеокарты; тем не менее, неаналоговые выходы (DVI, HDMI) не обязательно требуют RAMDAC, в то время как VGA и SCART эта технология просто необходима. Поскольку аналоговые выходы устаревают все менее используются, RAMDAC стал стандартизированным, неинтересным компонентом современных графических процессоров. Короче говоря он сейчас мало кому нужен.

ROPs: Единицы вывода рендеринга или конвейер растровых операций. ROP обрабатывает пиксельный вывод и упорядочивает пиксели на экране, а также основные задачи рендеринга. ROP берет на себя основную нагрузку и выполняет множественное сглаживание манипулируя цветом пикселя таким образом, что усиливает геометрию, чтобы она выглядела значительно лучше.

Shaders: Количество унифицированных шейдеров влияет на вашу способность обрабатывать различные методы затенения и образования теней при игре или бенчмаркинге.

Они используется в трехмерной компьютерной графике шейдер-это небольшая программа или набор алгоритмов, которые определяют, как визуализируются трехмерные свойства поверхности объектов и как свет взаимодействует с объектом в трехмерной компьютерной программе. Новые графические процессоры вычисляют шейдеры, хотя ранее это был алгоритм, вычисляемый ЦП (центральным процессором). Существует три основных типа шейдеров:

— Pixel Shaders: Они более примитивны и поддерживаются почти всеми графическими процессорами, даже встроенными в материнскую плату. Пиксельные шейдеры обрабатывают простой цвет, зеркальное выделение и отображение рельефа, а также обработку глубины. Пиксельный шейдер не «знает», что происходит вокруг него; он знает только то, что должен делать этот единственный пиксель, с которым он работает. Это ограничивает его возможности, чтобы быть довольно упрощенным с точки зрения того, к чему мы уже привыкли.

— Vertex Shaders: Вершинные шейдеры вычисляют 3D-местоположения вершин, а затем соотносят их с относительными координатами отрисовки 2D-экрана.

— Geometry Shaders: Они намного сложнее и могут обрабатывать расширенные графические вычисления, которые обычно связаны с играми. Шейдеры геометрии выполняются последними в конвейере шейдеров (после шейдеров пикселей и вершин), но обрабатывают более сложные этапы графики, такие как тесселяция, вытягивание теней и задачи отрисовки фигур в реальном времени.

Texture Fillrate: Используя GPU-Z для анализа моих характеристик GTX 580, я вижу, что у карты скорость заполнения пикселей 37,1 GPixel/s и скорость заполнения текстуры 49,4 GTexel/s- но что это значит для конечного пользователя?

Скорость заполнения текстур -это, проще говоря, количество пикселей (в данном случае 49,4 Гигатекселей), которые текстурируются и визуализируются на экране вывода за одну секунду. Процесс «рисования» пикселей на экране и применения к ним соответствующих текстур называется сопоставлением текстур и обрабатывается единицами отображения текстур (вы наверное заметили, что ваша Спецификация карты указывает сколько «TMUs» у нее есть — вот для чего они нужны).

Pixel Fillrate: Как и выше, это просто Количество пикселей в секунду, которое Графический процессор может нарисовать на экране. Скорость заполнения пикселей — это устаревающая Спецификация, которая почти не влияет на покупку современных графических адаптеров.

Дайте мне знать, если пропущен какой либо из параметров! Я постоянно работаю над расширением этих «словарных» статей и могу использовать Ваши вопросы, чтобы добавить к ним больше определений.

Источник