Графи́ческая пла́та

Оглавление

Введение 2

1. История 3

2. Видеопамять 6

3. Для чего используется видеопамять 9

4. Из чего состоит видеокарта 11

5. Основные характеристики видеокарт 14

Заключение 21

Список литературы 22

Введение

Видеоада́птер (известна также как графи́ческая пла́та, видеока́рта, графи́ческая ка́рта, графический ада́птер) (англ. videocard) — устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера или самого адаптера, в иную форму, предназначенную для дальнейшего вывода на экран монитора. В настоящее время эта функция утратила 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).

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом  изображения, они имеют встроенный графический процессор, который  может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все  современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет  место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.

1. История

Одним из первых графических  адаптеров для IBM PC стал MDA (Monochrome Display Adapter) в 1981 году. Он работал только в  текстовом режиме с разрешением 80×25 символов (физически 720×350 точек) и  поддерживал пять атрибутов текста: обычный, яркий, инверсный, подчёркнутый и мигающий. Никакой цветовой или  графической информации он передавать не мог, и то, какого цвета будут  буквы, определялось моделью использовавшегося  монитора. Обычно они были чёрно-белыми, янтарными или изумрудными. Фирма Hercules в 1982 году выпустила дальнейшее развитие адаптера MDA, видеоадаптер HGC (Hercules Graphics Controller — графический адаптер  Геркулес), который имел графическое  разрешение 720×348 точек и поддерживал  две графические страницы. Но он всё ещё не позволял работать с  цветом.

Первой цветной видеокартой  стала CGA (Color Graphics Adapter), выпущенная IBM и  ставшая основой для последующих  стандартов видеокарт. Она могла  работать либо в текстовом режиме с разрешениями 40×25 и 80×25 (матрица  символа — 8×8), либо в графическом  с разрешениями 320×200 или 640×200. В текстовых  режимах доступно 256 атрибутов символа  — 16 цветов символа и 16 цветов фона (либо 8 цветов фона и атрибут мигания), в графическом режиме 320×200 было доступно четыре палитры по четыре цвета каждая, режим высокого разрешения 640×200 был  монохромным. В развитие этой карты  появился EGA (Enhanced Graphics Adapter) — улучшенный графический адаптер, с расширенной  до 64 цветов палитрой, и промежуточным  буфером. Было улучшено разрешение до 640×350, в результате добавился текстовый  режим 80×43 при матрице символа 8×8. Для режима 80×25 использовалась большая  матрица — 8×14, одновременно можно  было использовать 16 цветов, цветовая палитра была расширена до 64 цветов. Графический режим также позволял использовать при разрешении 640×350 16 цветов из палитры в 64 цвета. Был  совместим с CGA и MDA.

Стоит заметить, что интерфейсы с монитором всех этих типов видеоадаптеров были цифровые, MDA и HGC передавали только светится или не светится точка и  дополнительный сигнал яркости для  атрибута текста «яркий», аналогично CGA по трём каналам (красный, зелёный, синий) передавал основной видеосигнал, и  мог дополнительно передавать сигнал яркости (всего получалось 16 цветов), EGA имел по две линии передачи на каждый из основных цветов, то есть каждый основной цвет мог отображаться с полной яркостью, 2/3 или 1/3 от полной яркости, что и давало в сумме максимум 64 цвета.

В ранних моделях компьютеров  от IBM PS/2, появляется новый графический  адаптер MCGA (Multicolor Graphics Adapter — многоцветный графический адаптер). Текстовое  разрешение было поднято до 640x400, что  позволило использовать режим 80x50 при  матрице 8x8, а для режима 80x25 использовать матрицу 8x16. Количество цветов увеличено  до 262144 (64 уровня яркости по каждому  цвету), для совместимости с EGA в  текстовых режимах была введена  таблица цветов, через которую  выполнялось преобразование 64-цветного пространства EGA в цветовое пространство MCGA. Появился режим 320x200x256, где каждый пиксел на экране кодировался соответствующим  байтом в видеопамяти, никаких битовых  плоскостей не было, соответственно с EGA осталась совместимость только по текстовым режимам, совместимость  с CGA была полная. Из-за огромного количества яркостей основных цветов возникла необходимость  использования уже аналогового  цветового сигнала, частота строчной развертки составляла уже 31,5 KГц.

Потом IBM пошла ещё дальше и сделала VGA (Video Graphics Array — графический  видео массив), это расширение MCGA, совместимое с EGA и введённое в  средних моделях PS/2. Это фактический  стандарт видеоадаптера с конца 80-х годов. Добавлены текстовое  разрешение 720x400 для эмуляции MDA и  графический режим 640x480, с доступом через битовые плоскости. Режим 640x480 замечателен тем, что в нём  используется квадратный пиксел, то есть соотношение числа пикселов по горизонтали  и вертикали совпадает со стандартным  соотношением сторон экрана — 4:3. Дальше появился IBM 8514/a с разрешениями 640x480x256 и 1024x768x256, и IBM XGA с текстовым режимом 132x25 (1056x400) и увеличенной глубиной цвета (640x480x65K).

С 1991 года появилось понятие SVGA (Super VGA — «сверх» VGA) — расширение VGA с добавлением более высоких  режимов и дополнительного сервиса, например возможности поставить  произвольную частоту кадров. Число  одновременно отображаемых цветов увеличивается  до 65 536 (High Color, 16 бит) и 16 777 216 (True Color, 24 бита), появляются дополнительные текстовые  режимы. Из сервисных функций появляется поддержка VBE (VESA BIOS Extention — расширение BIOS стандарта VESA). SVGA воспринимается как  фактический стандарт видеоадаптера  где-то с середины 1992 года, после  принятия ассоциацией VESA стандарта VBE версии 1.0. До того момента практически все видеоадаптеры SVGA были несовместимы между собой.

Графический пользовательский интерфейс, появившийся во многих операционных системах, стимулировал новый этап развития видеоадаптеров. Появляется понятие «графический ускоритель» (graphics accelerator). Это видеоадаптеры, которые  производят выполнение некоторых графических  функций на аппаратном уровне. К  числу этих функций относятся, перемещение  больших блоков изображения из одного участка экрана в другой (например при перемещении окна), заливка  участков изображения, рисование линий, дуг, шрифтов, поддержка аппаратного  курсора и т. п. Прямым толчком  к развитию столь специализированного  устройства явилось то, что графический  пользовательский интерфейс несомненно удобен, но его использование требует  от центрального процессора немалых  вычислительных ресурсов, и современный  графический ускоритель как раз  и призван снять с него львиную  долю вычислений по окончательному выводу изображения на экран.

2. Видеопамять

Для хранения графической  информации используется видеопамять. Видеопамять (VRAM) – разновидность  оперативного запоминающего устройства, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу  двум устройствам - процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных  в памяти.

Видеопамять выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно  изменяемое графическим процессором  и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти  хранятся также промежуточные невидимые  на экране элементы изображения и  другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются  памятью типа DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5.

 Следует также иметь  в виду, что помимо видеопамяти,  находящейся на видеокарте, современные  графические процессоры обычно  используют в своей работе  часть общей системной памяти  компьютера, прямой доступ к которой  организуется драйвером видеоадаптера  через шину AGP или PCIE. В случае  использования архитектуры UMA в  качестве видеопамяти используется  часть системной памяти компьютера.

Видеоадаптер, установленный  в компьютер, использует часть нижней памяти для вывода графики или  текстовой информации на дисплей. Правда, обычно это происходит только в основном режиме VGA.

Видеоадаптер может иметь  память емкостью свыше 64 Мбайт, но эта  память используется графическим процессором  видеоадаптера или же центральным  процессором с помощью апертуры памяти, расположенной в верхнем  адресном пространстве памяти емкостью 4 Гбайт.

Только в основном режиме VGA, например, при подсказках DOS или  при работе Windows в безопасном режиме, процессор может непосредственно  обращаться к видеопамяти емкостью до 128 Кбайт в диапазоне адресов AOOOO-BFFFFh. Все современные видеоадаптеры  также имеют расположенную на плате BIOS, обычно в пределах адресов  от С0000 до C7FFFh; эта часть пространства памяти зарезервирована для базовой  системы ввода-вывода видеоадаптера. Вообще, чем выше разрешающая способность и глубина цвета видеоадаптера, тем большее количество системной памяти использует видеоадаптер, но эта дополнительная память (свыше 128 Кбайт) обычно недоступна процессору.

Для увеличения производительности графической подсистемы настолько, насколько это, возможно, приходится снижать до минимума все препятствия  на этом пути. Графический контроллер производит обработку графических  функций, требующих интенсивных  вычислений, в результате разгружается центральный процессор системы. Отсюда следует, что графический  контроллер должен оперировать своей  собственной, можно даже сказать  частной, местной памятью. Тип памяти, в которой хранятся графические  данные, называется буфер кадра (frame buffer). В системах, ориентированных  на обработку 3D-приложений, требуется  еще и наличие специальной  памяти, называемой z-буфер (z-buffer), в  котором хранится информация о глубине  изображаемой сцены. Также, в некоторых  системах может иметься собственная  память текстур (texture memory), т.е. память для  хранения элементов, из которых формируются  поверхности объекта. Наличие текстурных карт ключевым образом влияет на реалистичность изображения трехмерных сцен.

Появление насыщенных мультимедиа  и видеорядом приложений, так же, как и увеличение тактовой частоты  современных центральных процессоров, сделало невозможным и дальше использовать стандартную динамическую память со случайным доступом (DRAM). Современные  мультимедиа контроллеры требуют  от основной системной памяти большей  пропускной способности и меньшего времени доступа, чем когда-либо ранее до этого. Идя навстречу  новым требованиям, производители  предлагают новые типы памяти, разработанные  с помощью обычных и революционных  методов. Впечатляющие усовершенствования делают проблему правильного выбора типа памяти для приложения особенно актуальной и сложной.

Производители улучшили технологии и создали новые архитектуры  в ответ на требования более высоких  скоростей работы памяти. Широкий  выбор новых типов памяти ставит перед производителем видеоадаптеров проблему, для какого сегмента рынка  или каких приложений выбрать  тот или иной тип.

Под воздействием требований перемен полупроводниковая индустрия  предлагает множество новых интерфейсов. Некоторые объединили в себе свойства существующих интерфейсов с ограниченным набором изменений, другие имеют  совершенно новый дизайн и оригинальную архитектуру.

3. Для чего используется видеопамять

Скорость, с которой информация поступает на экран, и количество информации, которое выходит из видеоадаптера  и передается на экран - все зависит  от трех факторов:

разрешение вашего монитора

количество цветов, из которых  можно выбирать при создании изображения

частота, с которой происходит обновление экрана

Разрешение определяется количеством пикселов на линии и  количеством самих линий. Поэтому  на дисплее с разрешением 1024х768, типичном для систем, использующих ОС Windows, изображение  формируется каждый раз при обновлении экрана из 786,432 пикселов информации.

Обычно частота обновления экрана имеет значение не менее 75Hz, или циклов в секунду. Следствием мерцания экрана является зрительное напряжение и усталость глаз при  длительном наблюдении за изображением. Для уменьшения усталости глаз и  улучшения эргономичности изображения  значение частоты обновления экрана должно быть достаточно высоким, не менее 75 Hz.

Число допускающих воспроизведение  цветов, или глубина цвета - это  десятичный эквивалент двоичного значения количества битов на пиксел. Так, 8 бит  на пиксел эквивалентно 28 или 256 цветам, 16-битный цвет, часто называемый просто high-color, отображает более 65,000 цветов, а 24-битный цвет, также известный, как  истинный или true color, может представить 16.7 миллионов цветов. 32-битный цвет с целью избежания путаницы обычно означает отображение истинного  цвета с дополнительными 8 битами, которые используются для обеспечения 256 степеней прозрачности. Так, в 32-битном представлении каждый из 16.7 миллионов  истинных цветов имеет дополнительные 256 степеней доступной прозрачности. Такие возможности представления  цвета имеются только в системах высшего класса и графических  рабочих станциях.

Ранее настольные компьютеры были оснащены в основном мониторами с диагональю экрана 14 дюймов. VGA разрешение 640х480 пикселов вполне и хорошо покрывало  этот размер экрана. Как только размер среднего монитора увеличился до 15 дюймов, разрешение увеличилось до значения 800х600 пикселов. Так как компьютер  все больше становится средством  визуализации с постоянно улучшающейся графикой, а графический интерфейс пользователя (GUI) становится стандартом, пользователи хотят видеть больше информации на своих мониторах. Мониторы с диагональю 17 дюймов становятся стандартным оборудованием для систем на базе ОС Windows, и разрешение 1024х768 пикселов адекватно заполняет экран с таким размером. Некоторые пользователи используют разрешение 1280х1024 пикселов на 17 дюймовых мониторах.

Современной графической  подсистеме для обеспечения разрешения 1024x768 требуется 1 Мегабайт памяти. Несмотря на то, что только три четверти этого  объема памяти необходимо в действительности, графическая подсистема обычно хранит информацию о курсоре и ярлыках  в буферной памяти дисплея (off-screen memory) для быстрого доступа. Пропускная способность  памяти определяется соотношением того, как много мегабайт данных передаются в память и из нее за секунду  времени. Типичное разрешение 1024х768, при 8-битной глубине представления цвета  и частоте обновления экрана 75 Hz, требует пропускной способности  памяти 1118 мегабайт в секунду. Добавление функций обработки 3D графики требует  увеличения размера доступной памяти на борту видеоадаптера. В современных  видеоакселераторах для систем на базе Windows типичен размер установленной  памяти в 4 Мб. Дополнительная память сверх  необходимой для создания изображения  на экране используется для z-буфера и  хранения текстур. [6], [7].

4. Из чего состоит видеокарта

Современная видеокарта состоит  из следующих частей:

Графический процессор (Graphics processing unit — графическое процессорное устройство) — занимается расчётами  выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки  команд трёхмерной графики. Является основой  графической платы, именно от него зависят  быстродействие и возможности всего  устройства. Современные графические  процессоры по сложности мало чем  уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как  по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря  большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие  нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур) и др.

Видеоконтроллер — отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP), (ускоренный графический порт (AGP) -- это расширение шины PCI, чье назначение - обработка больших массивов данных 3D графики) контроллер внутренней шины данных и контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие видеоконтроллеры встраивается ещё и RAMDAC. Современные графические адаптеры (ATI, nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Видеопамять — выполняет  роль кадрового буфера, в котором  хранится изображение, генерируемое и  постоянно изменяемое графическим  процессором и выводимое на экран  монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также  промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа  и рабочей частоте. Современные  видеокарты комплектуются памятью  типа DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также  иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP или PCIE. В случае использования архитектуры UMA в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, RAMDAC — Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) — служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в  уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC. Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока —  три цифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный, зелёный, синий, RGB), и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство  ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал — получается по 256 уровней  яркости на каждый основной цвет, что  в сумме дает 16,7 млн цветов (а  за счёт гамма-коррекции есть возможность  отображать исходные 16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют разрядность  по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность  практически не используется. Для  поддержки второго монитора часто  устанавливают второй ЦАП. Стоит  отметить, что мониторы и видеопроекторы, подключаемые к цифровому DVI выходу видеокарты, для преобразования потока цифровых данных используют собственные  цифроаналоговые преобразователи  и от характеристик ЦАП видеокарты не зависят.

Видео-ПЗУ (Video ROM) — постоянное запоминающее устройство, в которое  записаны видео-BIOS, экранные шрифты, служебные  таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую — к  нему обращается только центральный  процессор. Хранящийся в ПЗУ видео-BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы, а также содержит системные  данные, которые могут читаться и  интерпретироваться видеодрайвером в  процессе работы (в зависимости от применяемого метода разделения ответственности  между драйвером и BIOS). На многих современных картах устанавливаются  электрически перепрограммируемые  ПЗУ (EEPROM, Flash ROM), допускающие перезапись видео-BIOS самим пользователем при  помощи специальной программы.

Система охлаждения — предназначена  для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти  в допустимых пределах.

Правильная и полнофункциональная  работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера  — специального программного обеспечения, поставляемого производителем видеокарты и загружаемого в процессе запуска  операционной системы. Видеодрайвер выполняет  функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Так же как и  видео-BIOS, видеодрайвер организует и  программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные  регистры управления, доступ к которым  происходит через соответствующую  шину.

5. Основные характеристики видеокарт

Современные графические  процессоры содержат множество функциональных блоков, от количества и характеристик  которых зависит и итоговая скорость рендеринга, влияющая на комфортность игры. По сравнительному количеству этих блоков в разных видеочипах можно  примерно оценить, насколько быстр  тот или иной GPU. Характеристик  у видеочипов довольно много, в этом разделе мы рассмотрим самые важные из них.

Тактовая частота видеочипа

Рабочая частота GPU измеряется в мегагерцах, в миллионах тактов в секунду. Эта характеристика прямо  влияет на производительность видеочипа, чем она выше, тем больший объем  работы чип может выполнить в  единицу времени, обработать большее  количество вершин и пикселей. Пример из реальной жизни: частота видеочипа, установленного на плате RADEON HD 4870 равна 750 МГц, а точно такой же чип  на RADEON HD 4850 работает на частоте в 625 МГц. Соответственно будут отличаться и все основные характеристики производительности. Но далеко не только рабочая частота  чипа однозначно определяет производительность, на его скорость сильно влияет и  архитектура: количество исполнительных блоков, их характеристики и т.п.

В некоторых случаях тактовая частота отдельных блоков GPU отличается от частоты работы остального чипа. То есть, разные части GPU работают на разных частотах, и сделано это для  увеличения эффективности, ведь некоторые  блоки способны работать на повышенных частотах, а другие — нет. Из свежих примеров можно назвать семейства GeForce GTX от NVIDIA, видеочип модели GTX 285 работает на частоте 648 МГц, но универсальные  шейдерные блоки тактуются на значительно более высокой частоте  — 1476 МГц.

Скорость заполнения (филлрейт)

Скорость заполнения показывает, с какой скоростью видеочип способен отрисовывать пиксели. Различают два  типа филлрейта: пиксельный (pixel fill rate) и текстурный (texel rate). Пиксельная скорость заполнения показывает скорость отрисовки  пикселей на экране и зависит от рабочей частоты и количества блоков ROP (блоков операций растеризации и блендинга), а текстурная — это скорость выборки текстурных данных, которая зависит от частоты работы и количества текстурных блоков.

Например, пиксельный филлрейт у GeForce GTX 275 равен 633 (частота чипа) * 28 (количество блоков ROP) = 17724 мегапикселей в секунду, а текстурный — 633 * 80 (кол-во блоков текстурирования) = 50640 мегатекселей/с. Чем больше первое число — тем  быстрее видеокарта может отрисовывать готовые пиксели, а чем больше второе — тем быстрее производится выборка текстурных данных. Оба параметра  важны для современных игр, но они должны быть сбалансированы. Именно поэтому количество блоков ROP в современных  чипах обычно меньше количества текстурных блоков.

Количество блоков пиксельных шейдеров (или пиксельных процессоров)

Пиксельные процессоры —  это одни из главных блоков видеочипа, которые выполняют специальные  программы, известные также как  пиксельные шейдеры. По числу блоков пиксельных шейдеров и их частоте  можно сравнивать шейдерную производительность разных видеокарт. Так как большая  часть игр сейчас ограничена производительностью  исполнения пиксельных шейдеров (см. технологические  обзоры игр), то количество этих блоков очень важно! Если одна модель видеокарты основана на GPU с 8 блоками пиксельных шейдеров, а другая из той же линейки  — 16 блоками, то при прочих равных вторая будет вдвое быстрее обрабатывать пиксельные программы, и в целом  будет производительнее. Но на основании  одного лишь количества блоков делать однозначные выводы нельзя, обязательно  нужно учесть и тактовую частоту  и разную архитектуру блоков разных поколений и производителей чипов. Чисто по этим цифрам прямо можно  сравнивать чипы только в пределах одной линейки одного производителя: AMD(ATI) или NVIDIA. В других же случаях  нужно обращать внимание на тесты  производительности в интересующих играх.

Количество блоков вершинных  шейдеров (или вершинных процессоров)

Аналогично предыдущему  пункту, эти блоки выполняют программы  шейдеров, но уже вершинных. Данная характеристика важна для некоторых  игр, но не так явно, как предыдущая, так как даже современными играми блоки вершинных шейдеров почти  никогда не бывают загружены даже наполовину. И, так как производители  балансируют количество разных блоков, не позволяя возникнуть большому перекосу в распределении сил, количеством вершинных процессоров при выборе видеокарты вполне можно пренебречь, учитывая их только при прочих равных характеристиках.

Количество унифицированных  шейдерных блоков (или универсальных  процессоров)

Унифицированные шейдерные  блоки объединяют два типа перечисленных  выше блоков, они могут исполнять  вершинные, пиксельные, геометрические программы (также и другие типы, которые  появятся в DirectX 11). Впервые унифицированная  архитектура была применена в  видеочипе игровой консоли Microsoft Xbox 360, этот графический процессор  был разработан компанией ATI. А в  видеочипах для персональных компьютеров  унифицированные шейдерные блоки  появились в плате NVIDIA GeForce 8800. Все DirectX 10 совместимые видеочипы основаны на подобной унифицированной архитектуре. Унификация блоков шейдеров значит, что  код разных шейдерных программ (вершинных, пиксельных и геометрических) универсален, и соответствующие унифицированные  процессоры могут выполнить любые  программы из вышеперечисленных. Соответственно, в новых архитектурах число пиксельных, вершинных и геометрических шейдерных  блоков как бы сливается в одно число — количество универсальных  процессоров.

Блоки текстурирования (TMU)

Эти блоки работают совместно  с шейдерными процессорами всех указанных  типов, ими осуществляется выборка  и фильтрация текстурных данных, необходимых  для построения сцены. Число текстурных блоков в видеочипе определяет текстурную производительность, скорость выборки  из текстур. И хотя в последнее  время большая часть расчетов осуществляется блоками шейдеров, нагрузка на блоки TMU до сих пор довольно велика, и с учетом упора некоторых  игр в производительность блоков текстурирования, можно сказать, что  количество блоков TMU и соответствующая  высокая текстурная производительность являются одними из важнейших параметров видеочипов. Особое влияние этот параметр оказывает на скорость при использовании  трилинейной и анизотропной фильтраций, требующих дополнительных текстурных выборок.

Блоки операций растеризации (ROP)

Блоки растеризации осуществляют операции записи рассчитанных видеокартой  пикселей в буферы и операции их смешивания (блендинга). Как мы уже отмечали выше, производительность блоков ROP влияет на филлрейт и это — одна из основных характеристик видеокарт всех времен. И хотя в последнее время её значение несколько снизилось, еще попадаются случаи, когда производительность приложений сильно зависит от скорости и количества блоков ROP (см. технологические обзоры игр). Чаще всего это объясняется активным использованием фильтров постобработки и включенным антиалиасингом при высоких игровых настройках.

Нужно еще раз отметить, что современные видеочипы нельзя оценивать только числом разнообразных  блоков и их частотой. Каждая серия GPU использует новую архитектуру, в  которой исполнительные блоки сильно отличаются от старых, да и соотношение  количества разных блоков может отличаться. Компания ATI первой применила архитектуру, в которой количество блоков пиксельных шейдеров было в разы больше числа  блоков текстурирования. В некоторых  архитектурах нет отдельных пиксельных конвейеров, пиксельные процессоры не «привязаны» к блокам TMU.

Объем видеопамяти

Собственная память используется видеочипами для хранения необходимых  данных: текстур, вершин, буферов и  т.п. Казалось бы, что чем её больше — тем лучше. Но не всё так просто, оценка мощности видеокарты по объему видеопамяти — это наиболее распространенная ошибка! Значение объема памяти неопытные  пользователи переоценивают чаще всего, используя его для сравнения  разных моделей видеокарт. Оно и  понятно — раз параметр, указываемый  во всех источниках одним из первых, в два раза больше, то и скорость у решения должна быть в два  раза выше, считают они. Реальность же от этого мифа отличается тем, что  рост производительности растет до определенного  объема и после его достижения попросту останавливается.