Видеокарта, GPU («видюха», графический адаптер, graphics card, graphics adapter, display card, video card — eng.) — устройство компьютера, предназначенное для обработки и вывода видео (иногда и аудио) сигнала на устройство отображения информации (монитор, ТВ). Имеет необходимые порты для вывода изображения. К примеру VGA, DVI, DisplayPort, HDMI.
Подготовленные данные (OpenGL, DirectX) от центрального процессора, которые нужно обработать, попадают в видео (или оперативную) память и видеопроцессор начинает обрабатывать их определённым образом, для преобразования в понятный для монитора сигнал. Видеопамять (или ОЗУ) является также и буфером кадров, для более плавной картинки.
Встроенная видеокарта (встроенная графика, integrated videocard) — видеопроцессор встроенный в чипсет (набор логики) материнской платы либо в центральный процессор.
Является ограниченной в плане максимального тепловыделения, потому мощные видеочипы для встроенных видеокарт не используются. В современных встроенных видеочипах вполне хватает производительности для 2D и простеньких 3D игр. Также они умеют неплохо кодировать и воспроизводить HD видео благодаря встроенным декодерам.
К примеру, технология QuickSync от Intel, использует встроенное в процессор видеоядро для быстрейшего декодирования видео. По скорости, данное решение обгоняет даже многие видеокарты основанные на декодировании с помощью технологий параллельного вычисления CUDA и OpenCL.
Встроенные видеокарты, в качестве буфера используют оперативную память (ОЗУ).
Это отрицательным образом сказывается на производительности, особенно если память работает в узком, одноканальном режиме. Пропускной способности оперативной памяти недостаточно для обработки каких либо ёмких видеоданных. На некоторых материнских платах, бывает распаяна более быстрая память (к примеру GDDR 3) для нужд встроенного видеоадаптера. Это примерно в 1.5 разаповышает скорость текстуризации, сглаживания и других характеристик. У компании AMD, данная технология получила название HyperMemory.
Выходы встроенных видеокарт распаяны непосредственно на материнской плате. Обычно это VGA, DVIили DP.
Встроенные видеокарты подойдут для ниши офисного оборудования, либо для компьютера, на котором не будут использоваться современные громоздкие игры. Также, благодаря низкому энергопотреблению, основное их применение — портативные устройства, такие как ноутбуки, нэтбуки, планшетные компьютеры и так далее.
Самыми распространёнными встроенными видеокартами являются видеочипы Intel (GMA Series, HDGraphics). Во многих процессорах и материнских платах является установлен принудительно, но цена по этому поводу повышается незначительно (в сумме максимум +15$).
Дискретная видеокарта (внешняя, отдельная) — второй по распространённости тип.
Дискретная видеокарта вставляется в специальный слот (pci-express, agp, pci) на материнской плате компьютера или другого устройства. Имеет собственную систему питания и охлаждения. Отличается от встроенной значительно большими производительностью и тепловыделением. Зачастую, топовые видеокарты потребляют более 300W энергии при полной нагрузке. Стоит заметить, что для дискретной видеокарты требуется удовлетворяющий её потребности блок питания. К этому стоит отнестись очень серьёзно во избежании выхода из строя блока питания, видеокарты, материнской платы или жёсткого диска. На коробке с видеокартой всегда указано какой мощности блок питания вам потребуется. Если вы имеете качественный блок питания известной марки, то можно использовать блок питания на 50-100W меньшей мощности, чем рекомендовано.
Основными производителями дискретных видеокарт являются компании NVidia и AMD. У данных производителей есть видеокарты для многих ценовых ниш начиная от 40$ и заканчивая 1000$.
Дискретные видеокарты подойдут для всех, но если в планах есть современные трёхмерные игры, то «настоящая» видеокарта, хотя бы среднего класса просто жизненно необходима. К тому же, дискретная видеокарта значительно плавнее ускоряет видео, да и большинство видео плееров умеют работать со всей вычислительной мощностью современных видеочипов. Есть возможность реализовать двойную частоту кадров и другие полезные фильтры практически без ущерба для производительности.
APU (Accelerated Processing Unit) — система, содержащая процессор и аналог дискретной видеокарты в одном чипе.
APU является более предпочтительным, нежели встроенная графика. Видеокарта в APU обычно имеет достаточную производительность и универсальность для современных игр, декодирования видео и других вычислений. При этом обладает не высоким энергопотреблением и тепловыделением.
Самое главное, что может подтолкнуть на покупку APU — низкая цена такого решения. Имея на борту процессор среднего класса, видеокарту с неплохой мощностью и архитектурой как на дискретных видеокартах, вы сможете приобрести всё это по цене одного процессора средне-высокого класса. Такое возможно благодаря интеграции процессора, контроллёра памяти, контроллёра шины pci-express и видеоядра на одном кристалле, который стоит значительно дешевле чем два или три чипа.
APU — подойдёт для экономных, но тем не менее требовательных пользователей. Является значительно более выгодным вариантом чем встроенная графика, хотя отчасти APU тоже является процессором со встроенным видеоядром и для её нужд тоже используется оперативная память.
Главным игроком на рынке APU является компания AMD (серии A4, A8 и другие). Хотя с другой стороны, процессоры от Intel тоже в какой то степени можно назвать APU, так как они заключены на одном кристалле с видео ядром.
Недостаток вычислительной способности видеокарты получается из-за недостаточного количества исполнительных блоков видеокарты, которые обрабатывают графику. К примеру вы нагружаете карту большим количеством данных, но она может обработать лишь какое то количество в определённое время. Исполнительные блоки работают на пределе своих возможностей, но плавную картинку выдать не могут из-за сложности данных. Если же в видеокарте большое количество исполнительных блоков, то она может заранее подготовить большое количество кадров в секунду (иногда даже избыточное). Каждый класс видеокарт от бюджетных до топовых, рассчитан под определённую нагрузку, при которой видеокарта может выдать комфортную частоту кадров в секунду. Стоит учитывать, что современная видеокарта тоже самое специализированное вычислительное устройство (наподобие CPU), но для определённой цели и определённого типа данных.
В отличии от встроенных видеокарт, дискретные потребляют значительное количество электроэнергиии выделяют значительное количество тепла. Недостаток питания для видеокарты очень распространённый симптом различного рода неисправностей компьютера.
Симптомы, присущие недостатку питания для дискретной видеокарты:
Перегрев видеокарты довольно частая неисправность в компьютере. Естественно перегрев может быть только у дискретных видео адаптеров, так как они обладают высоким уровнем тепловыделения.
Допускать долговременного перегрева ни в коем случае нельзя, так как видео адаптер может выйти из строя. Например может быть отвал видео чипа, деградация системы питания и видеопамяти видеокарты.
Если система охлаждения бловерного типа (турбина), нужно снять весь верхний чехол видеокарты, так как по другому вам её прочистить не удастся. Пыль забивается толстым слоем на радиаторе, который ближе к вентилятору. Заодно, лучше прочистить радиатор центрального процессора.