Техническое обслуживание видеокарты AMD Radeon HD 6990

Содержание Введение

1 Назначение устройства

2 История развития

3 Характеристики устройства

4 Описание характеристик

5 Состав видеокарты

6 Принцип работы

7 Режимы работы

8 Сравнительная характеристика

9 Интерфейсы подключения

10 Тестирование устройства

11 Техническое обслуживание устройства

12 Настройка и подключение Заключение Список литературы ПРИЛОЖЕНИЕ, А ПРИЛОЖЕНИЕ Б Введение На сегодняшний день видеокарта является основным элементом видеоподсистемы любого более или менее производительного компьютера, хотя что интересно — видеокарта не является обязательным устройством компьютера. Сервера, например, вообще могут не иметь ее. Просто также как все уже привыкли к мыши и клавиатуре, также привыкли и к видеокарте, равно как и к ее продолжению — монитору.

На протяжении длительного времени считалось, что видеокарты Radeon обеспечивают наиболее красивую картинку на мониторе, а решения от NVIDIA обеспечивают максимальную производительность. Последние поколения видеокарт начали опровергать данную аксиому, так как видеокарты от AMD серии Radeon стали гораздо более производительными, а решения от NVIDIA начали обеспечивать достаточно высокое качество конечного изображения. Компания AMD продолжила усовершенствовать свои решения серии Radeon не только в плане повышения производительности, но и в плане улучшения качества итогового изображения.

Фраза требуется производительность означает, что некоторые вещи происходят настолько быстро, насколько это обеспечивается пропускной способностью. Пропускная способность обычно измеряется в мегабайтах в секунду и показывает скорость, с которой происходит обмен данными между видеопамятью и графическим контроллером.

На производительность графической подсистемы влияют несколько факторов:

· скорость центрального процессора (CPU)

· скорость интерфейсной шины (PCI или AGP)

· скорость видеопамяти

· скорость графического контроллера

1 НАЗНАЧЕНИЕ Главная функция, реализуемая видеоадаптером, — преобразование полученной от центрального процессора информации и команд в формат, который воспринимается электроникой монитора.

Видеоадаптер — устройство преобразования данных в растровые графические изображения для представления их на экране, также определяет разрешающую способность дисплея и количество отображаемых цветов.

Сигналы, которые получает дисплей (числа, символы, изображения и сигналы синхронизации) формируются именно видеокартой.

Возможности ПК по отображению информации определяются совокупностью (и совместимостью) технических характеристик дисплея и его видеокарты, то есть видеосистемы в целом.

В настоящее время основное значение, и в первую очередь под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором — графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа.

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, универсальный (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) или специализированный (AGP), но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ). В этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой.

Практически все современные видеокарты принадлежат к комбинированным устройствам и помимо главной своей функции — формирования видеосигналов — осуществляют ускорение выполнения графических операций. Для этого на видеокарте устанавливаются специальные процессоры, позволяющие выполнять многие операции с графическими данными без использования центрального процессора. Такие устройства называются видеоадаптерами или видеоакселераторами. Они значительно ускоряют вывод информации на экран дисплея при работе с графическими программными оболочками, трёхмерной графикой и при воспроизведении динамических изображений.

В настоящее время синонимами считаются термины видеоплата, видеокарта, видеоускоритель, графический ускоритель, 3Dускоритель.

2 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ

1985 год, Канада

Три китайских эмигранта с большими амбициями — Квок Йен Хо, Бенни Лау и Ли Лау — сложили свои сбережения и настроились на создание собственного бизнеса. К 20 августа на свет появилась маленькая графическая компания с именем Array Technology Industry (ATI). На момент создания фирмы общая сумма основателей ATI составляла всего $ 300 тыс. Для того чтобы основать крупную компьютерную компанию, требовалось значительно больше денег, а кредит взять было негде. Весь стартовый капитал был израсходован всего за четыре месяца (реклама и налаживание производства требуют колоссальных затрат). К счастью, на выручку пришел Overseas Union Bank of Singapore. Банк предоставил ATI кредит в размере $ 300 тыс., а через некоторое время увеличил его до $ 1,5 млн. ATI не хватало престижа, но это с лихвой восполнялось мастерством руководителя компании (им, кстати, стал Квок Йен Хо) и здравым, взвешенным подходом к вложению капитала. Почти через год после рождения ATI получила первый большой заказ — компания Commodore заключила с канадцами договор на поставку 7000 графических чипов в неделю. По итогам первых 12 месяцев работы доход ATI составил $ 10 млн.

Первые шаги

Среди первых продуктов ATI были и аудиокарты, но под прессингом Creative производителям альтернативных моделей приходилось тяжко. Квок Йен Хо вовремя смекнул, что не сможет составить достойную конкуренцию сингапурской компании, и закрыл это направление, сконцентрировав все внимание на видеокартах. К началу 90-х ATI обзавелась собственной клиентской базой и наладила выпуск нескольких интересных продуктов. Игры и Windows со временем становились все красивее, а вместе с тем требовательнее — возникла необходимость в мощных графических ускорителях.

В 1991 году канадская компания представила первый видеоускоритель семейства Mach — ATI Mach 8, а год спустя в поход за головой популярной тогда S3 Trio 32 был отправлен Mach 32 A. Обе новинки обеспечивали 2D-графику достойного качества, благодаря чему получили широкое распространение среди любителей игр.

1994 год ознаменовался двойной задержкой с выпуском ATI Mach 64. В 1996 году ATI представила линейку видеокомбайнов AllInWonder. Главными особенностями новых плат стали встроенный ТВ-тюнер и возможность MPEG2-сжатия на лету преимущественно собственными средствами. Комплектный набор программного обеспечения позволял редактировать видеозаписи на компьютере, а также просматривать ТВ-передачи и записывать их на жесткий диск.

Курс на 3D

Подготовку к эпохе трехмерных игр ATI начала в середине 1996 года. Чуть позднее канадская компания приобрела графическую ветвь Tseng Labs и вплотную принялась за создание видеочипа нового поколения. Опыт 40 талантливых инженеров Tseng помог выявить и исправить все ошибки при обработке 2D-графики, а уже в конце 1998 года был готов Rage 128. Для достижения высокой скорости как в 3D-, так и в 2D-графике в новой видеокарте использовали технологию SuperScalar Rendering. Архитектура чипа объединяла кэш текстур и кэш пикселей, используемых для увеличения эффективной полосы пропускания памяти и повышения производительности при работе с большим количеством текстур. Rage 128 позволяла играть при 32-битной глубине цвета с минимальными потерями в скорости, а вот при 16-битной цветности производительность не впечатляла. Кроме того, покупателей отпугивала чудовищная реализация драйверов.

На новой видеокарте ATI свет клином не сошелся, тем более что к моменту начала продаж Rage 128 молодая калифорнийская NVIDIA уже бросила в бой Riva TNT, а 3 dfx представила грозную Voodoo 2.

Весной 1999 года вышла NVIDIA Riva TNT 2 — и о Rage 128 забыли. Спустя какое-то время ATI выпустила Pro-версию с поддержкой анизотропной фильтрации, более высокой частотой ядра и лучшим механизмом установки вершин полигонов в пространстве (Triangle Setup Engine). Но сырые драйвера снова преградили видеокарте путь к успеху.

1999 год стал для ATI провальным. Из-за серьезных ошибок с Rage 128 канадцы потеряли авторитет и покатились в пропасть убытков. Покупатели в тот период условно разделились на три группы: с одной стороны были сторонники шустрого 3D, с другой — любителей качественной 2D-картинки, а где-то посередине — те, кто при покупке компьютера на видеокарте хотел сэкономить. Первые выбирали NVIDIA и 3dfx, вторые останавливались на продукции Matrox, а третьи брали карточки S3. Об ATI никто не вспоминал.

Нагнать конкурентов ATI попыталась с помощью Rage Fury Maxx. Эта видеокарта была оснащена двумя чипами Rage 128 Pro и 32 Мбайт памяти; для подключения к компьютеру использовался интерфейс AGP 2x/4x. К великому разочарованию канадской компании, Maxx не будоражила умы и не вызывала восторг в сердцах, хотя работала неплохо.

В компьютерных играх при 32-битной цветности и разрешении от 1280×1024 Rage Fury Maxx не было равных, но при глубине цвета 16 бит карточка по всем статьям уступала значительно более дешевой GeForce 256 SDR. При этом из-за того, что чередование вывода буферов двух процессоров на экран жестко регулировалось драйвером, частенько возникали резкие скачки производительности в играх — картинка дергалась, уровень fps оставлял желать лучшего. Наиболее сильно это выражалось в динамичных играх вроде Quake III Arena и Unreal Tournament — при среднем значении fps 45 в некоторые моменты скорость падала до 10 fps!

1999 год для ATI выдался сложным: основные конкуренты вывели на рынок видеокарты нового поколения, а канадцы, кроме того запоздалого Rage 128 и анонса улучшенной версии чипа, ничего стоящего не предложили. Но инженеры ATI, как оказалось, не сидели без дела. Они денно и нощно работали над технологией с кодовым именем Aurora, впоследствии получившей имя MAXX (Multiple ASIC Technology). Новейшая разработка была призвана воплотить в жизнь идею параллельной обработки данных — на одной плате располагалось два графических процессора Rage 128 Pro, каждый из которых формировал собственный кадровый буфер, готовые кадры выводились на монитор поочередно. Увы, ничего хорошего из этого не получилось…

В конце 1999;го NVIDIA заявила о своем намерении использовать API, где в качестве элемента разбиения сцены должен был использоваться не треугольник, а четырехугольник. Но Билл Гейтс идею калифорнийской компании не поддержал и продолжил использовать «треугольники». В итоге NVIDIA серьезно прогорела со своим графическим чипом NV1. То-то порадовались ребята из ATI, получив возможность снова встать на ноги!

Начало новой вехи в развитии ATI ознаменовал выход первого графического ускорителя Radeon. Чип был далеко не идеальным — реализация драйверов все также оставляла желать лучшего, да и в целом видеокарта в играх не блистала. Но ATI наконец-то начала выбираться из ямы, в которую попала в конце 90-х. После выхода сверхдешевых RADEON LE компания неплохо заработала, и, вероятно, именно в это время руководство компании осознало, что без сотрудничества с разработчиками игр ничего не получится.

Дальше был 2001 год и выпуск Radeon 7500 и Radeon 8500. ATI наладила сотрудничество с рядом разработчиков игр и заметно улучшила драйвера. Канадцы вновь ворвались на рынок графических карт и постепенно начали возвращать былой авторитет.

Как бы то ни было, выход Radeon 8500 стал знаковым событием в истории ATI. Канадцы выпустили драйвера Catalyst, позволившие поднять производительность и стабильность Radeon 8500 в Direct3D-играх до уровня GeForce 4.

Первой видеокартой с полной поддержкой DirectX 9.0 стала Radeon 9700 Pro. Она была оснащена 8-пиксельными конвейерами и 256-битной шиной памяти (для основных конкурентов в лице GeForce FX этот показатель составлял 128 бит). Вдобавок ко всему, Radeon 9700 Pro отличался стабильностью и его быстро взяли на вооружение разработчики игр.

Окрыленная успехом Radeon 9700 Pro, ATI начала штамповать одну за другой видеокарты на чипах R200/R300, что повлекло за собой путаницу с именами старых и новых плат. Сначала появились Radeon 9000, потом 8500 переименовывали в 9100, так как 9000 оказалась медленней, затем карточки снабдили поддержкой интерфейса AGP 8x и присвоили им индекс 9200. После этого канадцы начали повышать частоты чипа R300, что привело к рождению продуктов под номерами 9800, 9800 Pro, 9800 XT. При этом менялись только рабочие частоты, рекламисты же представляли каждое изделие как принципиально новое. В общем, запутали всех.

В 2004 году на прилавках магазинов можно было найти десяток вариантов видеокарт на основе чипов серии R300. Много шума тогда наделали смелые эксперименты российских оверклокеров: путем несложных манипуляций паяльником они превращали Radeon 9500 с 128 мегабайтами в натуральный Radeon 9700 (разблокировали конвейеры). Разница в стоимости между двумя этими карточками составляла без малого $ 200.

До определенного момента ATI выпускала видеокарты на основе собственных видеочипов монопольно, однако с ростом популярности продукции появилась реальная необходимость в услугах сторонних производителей, и канадцы начали сотрудничать с Sapphire Technology, PowerColor и другими компаниями. Видеокарты производства самой ATI появлялись на рынке раньше остальных и отличались чуть более высокой ценой, а также строгим соответствием эталонному дизайну.

В самом конце 2003 года руководство ATI приняло решение выпускать исключительно платы серий Radeon Mac Edition, AllInWonder и Fire GL. И то ограниченными партиями и по сравнительно высокой цене. Карточки всех остальных семейств стали производить партнеры. Для конечных потребителей данное новшество обернулось более демократичными ценами.

С ростом производительности видеокарт шина AGP 8x все хуже справлялась с нагрузкой и возникла необходимость в новом графическом разъеме. Им стал PCIE x16. Этот универсальный и гибкий интерфейс был призван объединить настольную, серверную и мобильную платформы. Для прототипа PCIE x16 ATI использовала плату Radeon 9700 Pro.

Летом 2004 года компания представила семейство видеокарт под новый разъем. Изначально в серию вошли Radeon X800, X600 и X300, каждая из которых имела несколько модификаций.

Видеокарты серии Radeon X800 использовали ядро с кодовым именем R423. Платы оснащались 16 или 12 пиксельными конвейерами и 256-битной шиной памяти. В серию Radeon X600 входили более дешевые платы: архитектурно они представляли собой аналог Radeon 9600 XT, но производились по 0,13-мкм техпроцессу. Пиксельных конвейеров было четыре, ширина шины памяти — 128 бит.

Radeon X300 были нацелены на бюджетный рынок. Для производства ядра RV370 использовался перспективный техпроцесс 0,11 мкм, что позволило снизить себестоимость конечных продуктов. Частотный потенциал 300-й серии был невелик: скорость видеокарт X300 и X300 SE была установлена на уровне 300/400 МГц. Обычные X300 использовали 128-битную шину памяти, в то время как в SE-версии она была урезана до 64 бит.

В 2004 году серьезно разрослась линейка видеокомбайнов серии AllInWonder. Семейство, обновленное моделями AIW Radeon 9600 XT ($ 299), Radeon 9600 ($ 199) и Radeon 9200 ($ 149), покрывало потребности всех категорий пользователей, и здесь ATI чувствовала себя очень уверенно. При этом уже к концу года графический гигант расширил количество мультимедиа-комбайнов за счет плат на базе чипов Radeon X800, X600 и X300.

Лицом серии стала X800 All-In-Wonder с текстолитом фиолетового цвета, позолоченными разъемами и новым пультом дистанционного управления Remote Wonder II RF с расширенными функциями управления мышью. Карточка была оснащена новым ТВ-тюнером от ATI, который легко справлялся не только с приемом телепередач, но и приемом радиоволн.

All-In-Wonder X800 c позолоченными разъемами долгое время была лицом серии мультимедиа-комбайнов ATI.

В августе 2004 года NVIDIA представила SLI. Канадцы поначалу взяли выжидательную позицию. Еще бы, ведь идея объединения двух видеокарт была очень рискованной. Кроме того, все компоненты для построения системы с поддержкой SLI приходилось тщательно проверять на совместимость. О возможности поэтапной модернизации системы тогда можно было забыть.

Как бы то ни было, технология SLI доказала свою состоятельность. Энтузиасты с радостью выкладывали деньги за то, чтобы получить высочайший уровень производительности. ATI внимательно следила за развитием ситуации и затем стала напоминать пользователям, что ее видеочипы давно умеют работать в паре, и робко указывала на старую добрую Rage Fury Maxx (соответствующий опыт, мол, есть и у нас).

На рубеже 2004 и 2005 годов ATI почти открыто заговорила о возможности появления на рынке технологии, похожей по принципу действия на SLI. Концепция получила кодовое имя MultiRendering. Планировалось, что она позволит объединять две разные видеокарты без помощи внутреннего соединительного моста вне зависимости от используемого чипсета. Но правда жизни оказалась иной.

Канадское ноу-хау получило имя CrossFire и было представлено общественности 31 мая 2005 года. Для построения системы с тандемом из двух видеокарт пользователям требовалось три основных компонента: материнская плата на базе чипсета серии Radeon Xpress 200 CrossFire Edition, обычная видеокарта серии Radeon X850 или Radeon X800, а также мастер-карта.

В самом конце 2004 года ATI всерьез задумалась над возможностью выпуска видеокарт с 512 Мб памяти на борту. Изначально считалось, что такие карточки в обязательном порядке нужно использовать для утоления аппетита игр уровня DOOM 3. Позже было заявлено, что выпуск карт со столь внушительным объемом видеопамяти неоправданно дорог, да и потребности игр можно удовлетворить с помощью технологий компрессии текстур.

Тогда же впервые заговорили о технологии HyperMemory. Суть ее довольно проста: скоростная двунаправленная шина PCIE x16 задействуется для хранения определенной части текстур в системной памяти компьютера. В результате исчезает необходимость использования больших объемов памяти в видеокартах среднего и начального уровня (правда, за счет падения скорости).

К началу 2005 года ATI вплотную подошла к возможности массового выпуска видеокарт с использованием норм техпроцесса 90 нм. Первый такой чип (R520) увидел свет во втором квартале и был полностью совместим с Pixel Shader 3.0. Уже осенью ATI представила сравнительно недорогие чипы поколения R5xx.

Октябрь ознаменовался выпуском технологии Avivo. Последняя объединила в себе целый комплекс, в рамках которого реализованы функции по оптимизации захвата и декодирования видеосигнала, фильтры обработки видео, аппаратное ускорение некоторых кодеков, а также возможность тонкой настройки изображения. Технология Avivo впервые обеспечила поддержку двух портов DVI с функцией Dual Link, что позволило выводить картинку на два большущих дисплея одновременно.

Летом 2006 года ATI впервые заговорила о возможности обработки физических эффектов средствами видеокарт. Идея заключалась в использовании ассиметричной обработки данных средствами графической подсистемы (Asymmetric Processing). Одна из карточек должна отвечать за расчет физики, пока вторая концентрируется на обработке графики. Еще один вариант: использование трех видеокарт, две из которых работают с графикой, а третья занимается расчетом физики. При помощи Havok FX компания ATI собирается имитировать физику твердых тел при столкновениях, отображении дыма, ткани и взаимодействии с водой.

Объединение

После объединения AMD и ATI фанатов продукции ATI очень волновала судьба ее торговых марок. По официальным сведениям, абсолютно все видеокарты будут выпускаться под именем ATI. То же самое произойдет и с наборами системной логики для процессоров Intel. Изменения коснутся лишь чипсетов для платформы AMD — отныне они станут продаваться под маркой AMD, при этом наборы системной логики с интегрированным графическим ядром будут иметь пометку Graphics by ATI.

Технология CrossFire теперь будет развиваться как комплексная платформа, включающая связку из GPU, один или несколько центральных процессоров и чипсет. Не исключено, что CrossFire под тем или иным именем станет отраслевым стандартом для систем с внушительным набором графических ускорителей.

Quad Crossfire не появится еще долго — AMD не думает вносить серьезные изменения в стратегию развития платформы 4×4 и давать нам возможность установки четырех видеокарт в один компьютер ради поддержания принципа «всего по четыре».

В ушедшем году ATI была куплена компанией AMD. Рекламисты американского процессорного гиганта использовали щадящую формулировку «объединение сил», но на деле произошло самое обычное поглощение одной компании другой. Торговые марки ATI и Radeon будут жить, однако марка ATI Technologies канула в Лету. Сайт ati.com — и тот трансформировался в ati.amd.com.

Сегодня известно, что AMD будет использовать разработки канадской компании для создания разномастных мультимедиа-систем, портативных компьютеров и полноценных платформ для различных секторов рынка. Главный козырь AMD — возможность создания качественных чипсетов для своих процессоров (мобильных и настольных). Но все это уже новейшая компьютерная история.

3 ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИДЕОКАРТЫ Производитель: ASUS

Модель: EAH6990/3DI4S/4GD5

Техпроцесс: 40 нм Поддержка API: DirectX 11 и OpenGL 4. x

Длина: 305 мм

RAMDAC: 400 МГц — 2 шт., 10 бит на канал.

Максимальное разрешение 2D/3D: 2560×1600 при подключении к разъему DVI-I или DisplayPort, 2048×1536 (при подключении аналогового монитора), 1920×1200 при подключении к разъему HDMI или DVI-D.

Поддержка CrossFire: Возможно объединение карт при помощи CrossfireX GPU: Radeon HD 6990

Частота GPU: 830 МГц Кол-во шейдерных процессоров: 1536 x2

Видеопамять: 4 Гб всего (2 Гб x2)

Тип видеопамяти: GDDR5

Разрядность шины видеопамяти: 256 бит x2

Частота видеопамяти: 1250 МГц (5 ГГц QDR)

Кол-во пиксельных конвейеров: 96, 32 блоков выборки текстур x2

Охлаждение видеокарты: Активное (радиатор с вентилятором на лицевой стороне платы) Управление скоростью вентилятора видеокарты: Автоматическое Конструкция системы охлаждения: Двухслотовая система охлаждения Интерфейс: PCI Express 2.1 16x (совместим с PCI Express 1. х) с возможностью объединения карт при помощи CrossfireX

Поддержка HDCP: Есть (1080p)

Порты: 4 выхода mini-DisplayPort, DVI-I, 2 переходника mini-DisplayPort->DVI-D в комплекте, переходник mini-DisplayPort->HDMI в комплекте Требования к системе: Блок питания мощностью 750 Вт Разъем питания: 8+8 pin

Низкопрофильная плата: Нет Поддержка ОС: Windows XP x64, Windows XP, Windows MCE 2005, Windows Vista, Windows 7

Поддержка вычислений общего назначения на GPU: ATI Stream, OpenCL 1.1, DirectCompute1

Потребление энергии: До 375 Вт Прочее: Две микросхемы BIOS (основная и резервная с повышенными частотами), выбор активной микросхемы осуществляется переключателем) Размеры упаковки: 40.7×23.5×9 см Вес брутто: 1.715 кг

4 ОПИСАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

4.1 Техпроцесс — размер минимального элемента кристалла видеопроцессора. Этот размер определяется технологическим процессом изготовления микросхем. Чем меньше эта величина, тем меньше общая площадь кристалла, слабее тепловыделение и больше максимальная тактовая частота видеопроцессора. В настоящее время высокопроизводительные видеопроцессоры изготавливаются по техпроцессу 55 нм или 40 нм.

4.2 Поддержка API

4.2.1 Direct3D 11 (D3D11) — компонент интерфейса программирования приложений (англ. API) DirectX 11, 11-я версия Direct3D, преемник Direct3D 10/10.1. Direct3D 11 обеспечивает функции для взаимодействия операционной системы и приложений с драйверами видеокарты. Эти функции не привязаны к следующей операционной системе в линейке Windows (Windows 7) и доступны в Windows Vista. Частично D3D11 работает на видеокартах уровня Direct3D 9−10.

4.2.2 OpenGL (Open Graphics Library — открытая графическая библиотека, графическое API) — спецификация, определяющая независимый от языка программирования кроссплатформенный программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трёхмерную компьютерную графику.

4.3 Длина — физическая величина, числовая характеристика протяжённости линий. В узком смысле под длиной понимают линейный размер предмета в продольном направлении (обычно это направление наибольшего размера), то есть расстояние между его двумя наиболее удалёнными точками, измеренное горизонтально.

4.4 RAMDAC — это часть графического контроллера ответственного за преобразование пиксельных значений из цифровой в аналоговую форму. Аппаратная структура RAMDAC содержит два компонента: RAM и DAC. RAM расшифровывается как Random Access Memory (Память Произвольного Доступа). DAC — Digital to Analog Converter — Цифрово-Аналоговый Преобразователь. RAM-часть RAMDAC это небольшая, быстрая статическая память, хранящая значения Красного, Зеленого и Синего в цифровой форме. DAC это структура (на самом деле три независимых DACа), которая конвертирует бинарные слова представляющие интенсивность красного, зеленого и голубого в уровни напряжения на соответствующих сигнальных линиях.

4.5 Разрешемние — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме, хотя его можно применить, например, для описания уровня грануляции фотопленки, фотобумаги или иного физического носителя. Более высокое разрешение (больше элементов) типично обеспечивает более точные представления оригинала.

4.5.1 Максимальное разрешение изображения, которое способна формировать видеокарта. Чем выше разрешение, тем более детальной и информативной получается картинка на мониторе. Высокое разрешение может понадобиться для подключения монитора с большой диагональю или для профессиональной работы с графикой. Современные профессиональные видеокарты обеспечивают максимальное разрешение — до 3840×2400.

Нужно отметить, что максимальное разрешение для разных видеовыходов может отличаться. Например, многие современные видеоадаптеры на выходе DVI могут формировать изображение с наибольшим разрешением 2560×1600, а по D-Sub — 2048×1536.

4.5.2 Трёхмерная графика (3D Graphics, три измерения изображения, 3 Dimensions, рус. 3 измерения) — раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов. Больше всего применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке и промышленности.

4.6 AMD (ATI) CrossFireX — технология, позволяющая одновременно использовать мощности двух и более (до четырех графических процессоров одновременно) видеокарт Radeon для построения трёхмерного изображения.

Каждая из видеокарт, используя определённый алгоритм, формирует свою часть изображения, которое передаётся в чип Composing Engine мастер-карты, имеющий собственную буферную память. Этот чип объединяет изображения каждой видеокарты и выводит финальный кадр.

В прошлом система CrossFire формировалась путем соединения видеокарт Y-образным кабелем с задней стороны карт. В настоящее время система уже использует специальные гибкие мостики (наподобие SLI, но имеющие свой собственный алгоритм и логику и официально называется CrossFireX (не стоит приравнивать понятия CrossFire и CrossFireX. Смысл их действия одинаков, но способ построения в корне иной).

В будущем видеокарты на основе CrossFire облегчат работу процессора с графикой. Одна видеокарта будет обрабатывать графику, а вторая — физику.

Технология была анонсирована на международной выставке Computex 2005 в Тайване.

Стоит заметить, что комбинации некоторых видеокарт могут оказаться гораздо более эффективными, производительными и выгодными финансово, чем одна более мощная и, соответственно, значительно более дорогая карта. Но, как и в случае с NVIDIA SLI, прирост производительности от использования двух видеокарт в системе будет наблюдаться только в приложениях, умеющих использовать 2 и более GPU. В старых играх, не умеющих работать с Multi-GPU системами, общая производительность графической составляющей останется прежней, в некоторых случаях может вообще даже снизиться; так что для любителей старых, но прожорливых игр, самым верным решением будет покупка одной очень мощной видеокарты, чем покупка второй такой же и последующее объединение в CrossFireX-систему.

Принципы построения:

Для построения на компьютере CrossFireX-системы, необходимо иметь:

— материнскую плату с двумя и более разъёмами PCI Expres x16 с чипсетом AMD или Intel определённой модели, поддерживающей CrossFireX;

— мощный блок питания, как правило мощностью от 700Вт;

— видеокарты с поддержкой CrossFireX.

— специальный гибкий мостик CrossFireX для соединения видеокарт.

Видеокарты должны быть одной серии, но необязательно одной модели. При этом быстродействие и частота CrossFire-системы определяется характеристиками чипа наименее производительной видеокарты.

CrossFireX-систему можно организовать двумя способами:

Внутреннее соединение — видеокарты объединяются с помощью специального гибкого мостика CrossFireX, при этом, для соединения более, чем двух видеокарт, не нужно использовать специализированные многоразъемные мостики (типа NVIDIA 3-way SLI или 4-way SLI), видеокарты соединяются последовательно простыми CrossFireX мостиками. Соединение ведется примерно так: от первой ко второй — от второй к третьей — от третьей к четвертой (для соединения 4 видеокарт); от первой ко второй — от второй к третьей (для 3 карт); от первой ко второй (для 2 карт). Следует заметить, что на однопроцессорных видеокартах по 2 разъема CrossFireX, поэтому в случае с системой из двух видеокарт, объединять их можно как одним, так и двумя мостиками (от первой ко второй — от первой ко второй), разницы в производительности не будет.

Программный метод — видеокарты не соединяются, обмен данными идёт по шине PCI Express x16, при этом их взаимодействие реализуется с помощью драйверов. Недостатком данного способа являются потери в производительности на 10−15% по сравнению с вышеназванным способом. На данный момент практически полностью утерял актуальность, оставшись способом соединения низкопроизводительных видеокарт, для которых отсутствие соединительного мостика не является значимой потерей. Высокопроизводительные видеокарты можно объединить только используя мостики, т.к. без них драйвер не поймет, что карты можно объединить.

Алгоритмы построения изображения

SuperTiling — картинка разбивается на квадраты 32×32 пикселя и принимает вид шахматной доски. Каждый квадрат обрабатывается одной видеокартой.

Scissor — изображение разбивается на несколько частей, количество которых соответствует количествувидеокарт в связке. Каждая часть изображения обрабатывается одной видеокартой полностью, включая геометрическую и пиксельную составляющие.

Аналог в nVidia SLI — алгоритм Split Frame Rendering

Alternate Frame Rendering — обработка кадров происходит поочередно: одна видеокарта обрабатывает только чётные кадры, а вторая — только нечётные. Однако, у этого алгорима есть недостаток. Дело в том, что один кадр может быть простым, а другой сложным для обработки.

SuperAA — данный алгоритм нацелен на повышение качества изображения. Одна и та же картинка генерируется на всех видеокартах с разными шаблонами сглаживания. Видеокарта производит сглаживание кадра с некоторым шагом относительно изображения другой видеокарты. Затем полученные изображения смешиваются и выводятся. Таким образом достигается максимальные чёткость и детализованность изображения. Доступны следующие режимы сглаживания: 8x, 10x, 12x и 14x. Аналог в nVidia SLI — SLI AA.

4.7 Графический процессор (англ. graphics processing unit, GPU) — отдельное устройство персонального компьютера или игровой приставки, выполняющее графический рендеринг. Современные графические процессоры очень эффективно обрабатывают и отображают компьютерную графику, благодаря специализированной конвейерной архитектуре они намного эффективнее в обработке графической информации, чем типичный центральный процессор.

Графический процессор в современных видеоадаптерах применяется в качестве ускорителя трёхмерной графики, однако его можно использовать в некоторых случаях и для вычислений (GPGPU).

Отличительными особенностями по сравнению с ЦП являются:

§ архитектура, максимально нацеленная на увеличение скорости расчёта текстур и сложных графических объектов;

§ ограниченный набор команд.

4.8 Частота графического процессора — oдна из важных характеристик видеокарты, влияющая на производительность графического процессора. При повышении этого значения, увеличивается и обработка данных графическим чипом. И соответственно увеличивается FPS в играх.

Рабочая частота графического процессора измеряется в мегагерцах (Мгц). Производитель ATI выпускает графические чипы с частотой — от 600 Мгц до 850 Мгц.

На частоту графического процессора влияет технологический процесс. Чем меньше техпроцесс, тем больше транзисторов будет расположено на видеочипе.

4.9 Шейдер (shader) — это программа для одной из ступеней графического конвейера, используемая в трёхмерной графике для определения окончательных параметров объекта или изображения. Она может включать в себя произвольной сложности описание поглощения и рассеяния света, наложения текстуры, отражение и преломление, затенение, смещение поверхности и эффекты пост-обработки.

Шейдерный конвейер (процессор) — это устройство для обработки одного элемента данных одной командой (типичными элементами данных могут быть целые или числа с плавающей запятой).

4.10 Видеопамять — часть оперативной памяти, отведённая для хранения данных, которые используются для формирования изображения на экране монитора.

При этом в видеопамяти может содержаться как непосредственно растровый образ изображения (экранный кадр), так и отдельные фрагменты как в растровой (текстуры), так и в векторной (многоугольники, в частности треугольники) формах.

4.11 Тип видеопамяти, используемой в видеокарте. В современных видеоадаптерах используются следующие типы видеопамяти: GDDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4,GDDR5.

GDDR — память, построенная на технологии Double Data-Rate (удвоенная частота обмена по шине данных). Используется в бюджетных моделях современных видеокарт. GDDR2 может работать на более высокой частоте, чем предшествующее поколение. Не получила широкого применения из-за сильного тепловыделения. GDDR3 базируется на той же технологии, что и GDDR2. Некоторые улучшения позволяют ей работать на большей частоте, но при этом с меньшим тепловыделением. Используется во многих современных высокопроизводительных моделях видеокарт.

Память стандарта GDDR4 обладает более высокой производительностью по сравнению с GDDR3. Она может работать с временем доступа до 0.6 нс, что соответствует частоте 3330 МГц. Другое преимущество GDDR4 перед предыдущим поколением видеопамяти заключается в меньшем потреблении энергии. GDDR5 характеризуется более высокой, по сравнению с предшественниками, скоростью обмена данными. Это позволяет заметно повысить производительность видеокарты, особенно в сложных режимах со сглаживанием.

4.12 Разрядность шины — это число бит данных, которое может быть передано за один цикл. Производительность памяти можно характеризовать как объем данных, переданных за единицу времени. Она напрямую зависит от частоты работы памяти и от разрядности шины. Во всех топовых видеокартах для обмена данными с видеопамятью используется шина в 256 бит. В моделях бюджетного и среднего сегмента используется шина в 128 бит. Шина в 64 бит может использоваться в самых дешевых «урезанных» моделях.

4.13 Частота памяти (от 250 до 5700 МГц). Частота видеопамяти, установленной на видеокарте. При повышении частоты работы видеопамяти повышается общая производительность видеокарты. Для видеопамяти типа GDDR-GDDR4 указывается удвоенная частота, для GDDR5 — учетверенная.

4.14 Пиксельные шейдеры (Pixel Shader). Фрагментный шейдер работает с фрагментами изображения. Под фрагментом изображения в данном случае понимается пиксель, которому поставлен в соответствие некоторый набор атрибутов, таких как цвет, глубина, текстурные координаты. Фрагментный шейдер используется на последней стадии графического конвейера для формирования фрагмента изображения.

Пиксельные конвейеры. При построении 3D-модели каждый конвейер рассчитывает цвет одной точки изображения. Наличие нескольких конвейеров позволяет совершать вычисления сразу для нескольких точек параллельно. Это увеличивает скорость заполнения изображения пикселями и, следовательно, производительность видеокарты в компьютерных играх.

4.15 Активное охлаждение видеокарты. Само определение «активное охлаждение» подразумевает, что система охлаждения состоит из движущихся частей. Чаще всего такое охлаждение представляет из себя комбинацию радиатора с охлаждающим его кулером. Кулер обдувает ребра радиатором и таким нехитрым образом отводит тепло.

В продаже кулеры для охлаждения графического процессора часто называют VGA-кулеры. Имеет смысл приобрести новый кулер на замену стандартному если старый сильно шумит или слабо охлаждает.

В основном кулеры охлаждают только видеочипы, но можно встретить модели, где еще охлаждаются и чипы видеопамяти.

4.16 Интерфейс

PCI-E (PCI Express) — новый стандарт шины для персональных компьютеров, который сейчас приходит на замену PCI и AGP. Ширину пропускания канала PCI Express можно масштабировать за счет добавления каналов с данными, при этом получаются соответствующие модификации шины (PCI-E x1, x4, x8, x16). Современные модели видеокарт используют стандарт PCI-E 16x, который обеспечивает скорость до 8 Гб/с. Некоторые модели материнских плат позволяют устанавливать сразу несколько видеокарт PCI-E, при этом мощность графической системы значительно увеличивается. Такая технология получила название SLI (в реализации компании NVIDIA) и CrossFire (от производителя ATI), см. «Поддержка SLI/CrossFire» .

4.17 Поддержка HDCP

HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) — технология защиты цифрового контента, которая основывается на проверке специальных цифровых ключей у источника цифрового сигнала (цифровой плеер, компьютер, игровая приставка) и у получателя (HDTV-телевизор или плазменная панель). Если с ключами все в порядке, то разрешается передача аудиои видеоданных с высоким разрешением. Если цифровой интерфейс в телевизоре не поддерживает технологию HDCP, на экран будет выводиться видео с низким разрешением.

При помощи видеокарты с поддержкой HDCP и оптического привода стандарта Blu-Ray или HD-DVD вы сможете воспроизводить на компьютере фильмы высокого разрешения или просматривать их на телевизорах стандарта HDTV. Поддержка HDCP используется в интерфейсах DVI и HDMI.

4.18 Порты

4.18.1Выход Mini HDMI

Наличие в видеокарте выхода Mini HDMI. Интерфейс используется для передачи видеосигнала и многоканального аудио в цифровом виде. Mini HDMI от HDMI отличается уменьшенным коннектором.

4.18.2 Количество выходов DVI-I (от 0 до 4)

Интерфейс DVI-I (Digital Visual Interface) позволяет передавать как цифровой, так и аналоговый видеосигналы. Через цифровой интерфейс можно подключать такие устройства, как ЖК-монитор, плазменную панель, проектор. Также через интерфейс DVI-I с помощью специального кабеля-переходника можно подключить аналоговый ЭЛТ-монитор со стандартным VGA-интерфейсом (разъем HD D-Sub 15). Если на видеокарте установлено больше одного разъема DVI-I, то к ней можно подключить сразу несколько мониторов (в большинстве случаев — два).

Digital Visual Interface, сокр. DVI (англ. цифровой видеоинтерфейс) — стандарт на интерфейс и соответствующий разъём, предназначенный для передачи видеоизображения на цифровые устройства отображения, такие как жидкокристаллические мониторы и проекторы.

4.18.3 Выход HDMI

Интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface) используется для передачи видеосигнала и многоканального аудио в цифровом виде. В этом интерфейсе предусмотрена поддержка защиты от нелегального копирования HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection, см. «Поддержка HDCP»). HDMI был создан специально для нового стандарта цифрового телевидения высокой четкости — HDTV. С помощью HDMI вы сможете подключить к видеокарте цифровые телевизоры и плазменные панели, которые поддерживают новый стандарт цифрового телевидения. Интерфейс HDMI обратно совместим с DVI. Это означает, что с помощью специального переходника к разъему HDMI можно подключить монитор с DVI.

4.19 Необходимость дополнительного питания Необходимость дополнительного питания видеокарты непосредственно зависит от блока питания компьютера.

При работе современные высокопроизводительные видеоадаптеры потребляют значительное количество электроэнергии. Питания через слот материнской платы для них недостаточно. Поэтому в их конструкции предусмотрено подключение напрямую к блоку питания через дополнительные разъемы. Перед покупкой высокопроизводительной видеокарты, требующей дополнительного питания, необходимо убедиться, что блок питания вашего компьютера имеет достаточную мощность (не менее 400 Вт).

4.20 Низкопрофильная карта (Low Profile)

Существует разновидность компактных компьютерных корпусов (Slim-Desktop, Small Form Factor), в которые, из-за их малой высоты можно устанавливать только низкопрофильные карты расширения. Если видеокарта приобретается для такого корпуса, то необходимо ориентироваться на карты формата Low Profile. Высота низкопрофильной карты не превышает 50—-60 мм. Карта обычно снабжается двумя сменными планками, что позволяет использовать ее как в обычном, так и в низкопрофильном корпусе.

4.21 Поддержка AMD APP (ATI Stream)

4.21.1 Технология APP (Accelerated Parallel Processing), ранее называвшаяся ATI Stream, позволяет использовать ресурсы видеокарты для произвольных вычислений. Программы, оптимизированные для работы с APP, могут получить многократный прирост в производительности при работе на системе с подходящей видеокартой, особенно в области параллельных вычислений.

4.21.2 Версия OpenGL

OpenGL (Open Graphic Library/Открытая графическая библиотека) — это стандарт для создания компьютерной графики, который часто используется при написании профессионального графического программного обеспечения. В настоящее время последняя версия OpenGL — 4.1. Нужно отметить, что современные игры больше ориентированы на использование DirectX (см. «Версия DirectX»), поэтому данный параметр может быть важен только для специализированного программного обеспечения.

4.22 Мощность — это основная характеристика на которую стоит обращать внимание при выборе блока питания для своего компьютера. Некоторые вообще не обращают внимание на блок питания, а ведь от него подпитываются все остальные комплектующие компьютера и от нехватки мощности блока питания некоторое оборудование вообще может выйти из строя.

5 СОСТАВ ВИДЕОКАРТЫ Видеоплата «Antilles» основана на двух GPU семейства «Cayman». Задачей инженеров AMD было создание эффективной графической и вычислительной архитектуры с улучшенными GPGPU возможностями, а также внедрение распараллеленной работы геометрических блоков и улучшения в текстурной фильтрации и полноэкранном сглаживании.

Архитектура Cayman стала промежуточным решением между предыдущей архитектурой Cypress и не рождённой 32 нм архитектурой, которой не суждено выйти на рынок. Но в состав нового GPU всё же вошли некоторые возможности из неё. Дополнительные транзисторы, по сравнению с Cypress, были потрачены на новые вычислительные и графические возможности. Часть из которых видна на схеме чипа (Приложение А) Самое важное на схеме два блока graphics engine, включающие растеризатор, тесселятор и другие блоки по обработке геометрии, а также сдвоенный диспетчер. Двойной блок геометрии в топовом GPU компании AMD теперь умеет обрабатывать по два примитива за такт, то есть, скорость трансформации и отбрасывания задних граней выросла вдвое, а вместе с улучшением буферизации до трёх раз в некоторых случаях, по сравнению с решениями на основе Cypress.

Ещё одним важнейшим архитектурным изменением стала суперскалярная VLIW4 архитектура вычислительных процессоров, в отличие от VLIW5 в предыдущей. Каждый потоковый процессор имеет 4 блока ALU, а не 5, как это было ранее. Такое решение увеличило эффективность использования потоковых процессоров, хотя и снизило при этом потенциальную пиковую производительность.

Охлаждение

При проектировании видеокарт с двумя мощнейшими GPU на одной плате и их серьёзными требованиями по питанию, к соответствующей системе должно быть приковано максимальное внимание. Поэтому в схеме питания Radeon HD 6990 применяются цифровые программируемые регуляторы напряжения производства Volterra нового поколения, а также мощные четырёхфазные силовые индукторы производства Cooper Bussmann серии CL1108.

Кроме того, в деле увеличения эффективности сработала и симметричная схема расположения регуляторов в центре печатной платы.

Эффективное охлаждение столь горячего двухчипового решения пожалуй, ещё более важная и сложная задача. В кулере Radeon HD 6990 применён новый предустановленный термоинтерфейс с изменяемым фазовым состоянием. Компанией AMD он признан на 8% более эффективным, по сравнению с предыдущими используемыми для этой задачи материалами. Цифра может показаться небольшой, но в деле охлаждения таких экстремальных устройств каждая мелочь на счёту.

Сам же новый кулер использует две испарительные камеры (по одной на каждый GPU) и единственный вентилятор, расположенный между ними по центру платы. Он вполне справляется с приёмом и отведением до 450 Вт тепла, и хотя новая плата размером точно такая же, что и Radeon HD 5970, все вышеперечисленные улучшения привели к тому, что новый кулер обладает заметно лучшей эффективностью, по сравнению с системой охлаждения предыдущего решения.

Из-за центрального расположения вентилятора половина тепла выходит через панель ввода/вывода и это хорошая новость. Плохая новость в том, что другая половина тепла выходит вовнутрь корпуса (учитывая, что это самая горячая карта из когда-либо производимых). В зависимости от вашего корпуса, вентилятор в центре может всё испортить, а конфигурация с двумя картами, почти наверняка, вызовет осложнения. Но AMD не указывает рекомендуемые корпуса для этой видеокарты.

Технология AMD PowerTune

Именно в случае таких требовательных к питанию плат обязательно нужно проконтролировать энергопотребление и ограничить его в случае чего.

GPU серии Cayman имеют специальные датчики в исполнительных блоках, которые отслеживают параметры загрузки, а графический процессор постоянно контролирует нагрузку и энергопотребление, и не позволяет последнему выйти за определённый порог, автоматически изменяя частоту и напряжение так, чтобы эти параметры оставались в рамках определённого теплопакета. Технология помогает устанавливать сравнительно высокие частоты GPU и при этом не бояться выхода из строя видеокарты по причине превышения безопасных пределов энергопотребления.

Технология полезна по нескольким причинам. Она предохраняет видеокарты от выхода из строя в случае неадекватных экспериментов с разгоном, а также позволяет выжать максимальную производительность из GPU. Кроме того, PowerTune позволяет пользователю самому изменять ограничение потребления при помощи средств AMD OverDrive в определённых рамках (плюс-минус 20%). Естественно, регулирование параметра максимального потребления лишает пользователя каких-либо гарантий.

Переключатель BIOS (Dual-BIOS)

Переключатель между двумя версиями BIOS в новом решении даже в референсном варианте позволяет включить суперрежим (uber mode) с увеличенными тактовыми частотами GPU с 830 МГц до 880 МГц и напряжением с номинальных 1.12 В до 1.175 В. Естественно, одновременно значительно возрастает и количество потребляемой энергии, и скорее всего именно для этого режима на плату установили два 8-штырьковых разъёма дополнительного питания.

Позиция переключателя «2» это номинальный режим с частотой 830 МГц, в таком положении видеокарта поставляется. Режим «1» переключателя BIOS включает фабричный разгон и предназначен для любителей разгона и энтузиастов, понимающих, что в таком режиме потребуется значительно более мощный блок питания и улучшенное охлаждение в корпусе.

Для автоматического разгона теперь нужно всего лишь переместить рычажок переключателя, а всё остальное уже сделано.

Питание Система питания построена по схеме 4+2, каждому GPU предполагается использовать 4х фазный преобразователь питания, плюс по 2 фазы на память. На HD 6990 установлено шестнадцать микросхем, плотностью в 2 Гбит. Производитель Hynix, маркировка T2C, что соответствует эффективной максимальной частоте 5 ГГц. PWM контроллера два, производства Volterra.

Впервые на видеокартах такого уровня AMD решила использовать весь список последних разработок, включая специальную высокоэффективную термопасту. Два радиатора, в основе которых применена испарительная камера. Пиковая производительность комбинации «вентилятор-радиаторы» до 450 ватт.

Со стороны Crossfire разъема установлен переключатель режимов, в первом варианте, стандартные частоты GPU 830 МГц, во втором, повышенные до 880 МГц.