Видеокарта для компьютера — как правильно выбрать

Производительная видеокарта — это возможность не только запускать современные игры на максимальных настройках, но и использовать различные графические редакторы для создания собственных проектов. Выбор адаптера (GPU) сопряжен со множеством факторов. Некоторые пользователи обращают внимание только на новинки, совершенно забывая, что комплектующие, установленные на компьютере могут быть просто несовместимы с ускорителем. Далее будет подробно рассмотрено, как выбрать видеокарту для апгрейда или сборки ПК.

Выбор видеокарты — ответственное дело

Видеокарта в компьютере — что это за устройство

Видеокарта — это аппаратный компонент десктопного или портативного компьютера. Используется для преобразования и вывода графического изображения на экран монитора.

Также носит названия: графический процессор (от англ. Graphics Processing Unit, GPU), видеопроцессор, видеоплата, графический ускоритель.

Чем сложнее или красивее изображение, тем мощнее должна быть видеоплата, чтобы без проблем обрабатывать данные. Именно поэтому для самых современных компьютерных игр нужны дорогие и быстродействующие GPU.

Главным элементом графического ускорителя является полупроводниковый триод (транзистор). Он используется для преобразования, усиления, генерирования, коммутации электрического тока.

Чем больше полупроводников используется в микропроцессоре видеокарты, тем выше ее мощность. Также, чем транзисторы меньше по размеру, тем больше их можно уместить на видеочипе. Это ведет к уменьшению потребления энергии, требованиям к теплоотводу и увеличению производительности.

Печатная плата ускорителя, где в центре расположен процессор

До 2015 года основу составляли полупроводники 28 нм (нанометров). Начиная с 2015 года появились видеочипы с техпроцессом 14, 10 и 7 нм. Кроме того, ведущие фирмы уже сейчас анонсировали графические ускорители на базе 5 нм.

Какие бывают типы, в чем отличие дискретной от интегрированной, сфера применения

Сегодня рынок графических ускорителей пестрит разнообразием моделей. Есть дискретные видеокарты, представляющие собой отдельный компонент персонального компьютера. Кроме того, присутствуют и встроенные GPU.

Так в чем же их отличие:

• Дискретные адаптеры оснащены микропроцессором, который производит дополнительную визуализацию (рендеринг) 2D и 3D объектов, снимая указанную задачу с центрального процессора (CPU).
• Встроенные или интегрированные в чипсет графические платы зависимы от процессора и оперативной памяти и задействуют именно их для визуализации, что сокращает производительность.

Дискретная карта, установленная на материнской плате

Дискретные карты независимы от CPU и RAM. Они имеют собственный микропроцессор для рендеринга, оперативную память, видеоконтроллер, отвечающий за формирование изображения, цифро-аналоговый преобразователь, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), программный интерфейс, разъемы и систему охлаждения.

Таким образом, сфера применения таких адаптеров охватывает не только игры, но и обработку высокодетализированных 3D-сцен в графических редакторах.

Центральный процессор и оперативная память, к которым привязан встроенный ускоритель, используются для обработки массива информации от операционной системы. Сфера применения таких решений ограничена, и в основном ими оснащаются компьютеры для учебы и офиса, где предполагается просмотр видео в разрешении до 720p и работа с текстом.

Материнская плата с интегрированным видеочипом

Чем отличаются видеокарты разного класса

Подразделяются видеокарты на несколько классов. Каждая группа имеет совокупность свойств, позволяющих определить, для каких целей и задач можно использовать видеочип:

• Начальный. Адаптеры указанной группы — эта младшая линейка чипов той или иной фирмы производителя. Видеочип подойдет для запуска игр на низких настройках графики и просмотра видео в разрешении 720 или 1080p. Стоимость таких видеокарт в районе 50 долларов.
• Средний (бюджетные). Как и предыдущий класс — они являются начальной линейкой и подойдут для запуска нетребовательных игр на средних настройках графики. Как правило, для обеспечения производительности лучше не использовать такие эффекты, как тесселяция, сглаживание и фильтрация текстур. Цена на подобные графические ускорители варьируется от 50 до 300 долларов.
• Высокий (высокобюджетные и премиальные). Подходят для запуска любых требовательных игр и обработки 3D-сцен в графических редакторах. Кроме того, имеют запас мощности на 2-3 года, что позволяет забыть на это время об апгрейде компьютера. Стоимость здесь начинается от 300 долларов, причем у премиальных моделей может доходить до 3000 долларов и даже выше.

Пользователи, обладающие видеокартами последней группы могут без каких-либо проблем подключать широкоформатные мониторы 4К.

Топовый ускоритель nVidia GeForce RTX 2080Ti

На какие характеристики обращать внимание и какие особенности учитывать

Выбор графического ускорителя не должен превращаться в лотерею. Необходимо заранее знать характеристики и учитывать особенности того или иного адаптера.

Видеочип, тип и частота

Видеочип имеет определенное число универсальных шейдерных блоков (процессоров), а также тактовую частоту. Именно от этого будет зависеть конечная производительность устройства.

Типы следующие:

• Частота шейдерных блоков от 800 до 1000 МГц. Это самые слабые видеокарты в линейке Nvidia и AMD. Они подходят для запуска нетребовательных игр, выпущенных до 2015 года. Если запустить один из недавно вышедших проектов, то здесь можно столкнутся с серьезными просадками FPS (количество кадров в секунду).
• Частота шейдерных блоков от 1100 до 1300 МГц. Такие видеокарты уже позволяют запускать требовательные игры на средних настройках графики. Кроме того, чип отлично подойдет для обработки небольших статичных 3D сцен в редакторах.
• Частота шейдерных блоков от 1400 до 1800 МГц. Подобные адаптеры запустят любую игру на высоких и ультра настройках. Кроме того, запас мощности присутствует на 2-3 года.

Плата Radeon HD 7770 1100 МГц с 640 шейдерными процессорами

Объем видеопамяти

Адаптеры в большинстве своем оснащаются памятью стандарта GDDR5 и GDDR6. Более слабые модели имеют спецификацию GDDR3 или GDDR4. Частота ОЗУ варьируется от 5000 до 14000 МГц.

Для визуализации на максимальных настройках и рендеринга 3D сцен в графических редакторах потребуется не менее 8 Гб. Если графика не в приоритете, то можно ограничиться чипом с 6 Гб памяти. Этого будет достаточно для запуска современных игр, работы программных пакетов для создания трехмерной графики и анимации.

Если бюджета не хватает, то крайним вариантом будет приобрести видеокарту с 4 Гб. Но здесь пользователь может столкнуться с низкой производительностью в сверхтяжелых играх.

Плата Radeon RX 470 c темными планками памяти 4 Гб GDDR5

Трассировка и сглаживание

Если карта поддерживает данную технологию, то на экране компьютера можно наблюдать естественное преломление света от различных объектов окружения. Кроме того, предметы будут взаимодействовать с источниками освещения в режиме реального времени.

Важно понимать, что на практике трассировка значительно снижает производительность, даже у топовых чипов. Сохранить стабильные 60 FPS для комфортной игры сложно без снижения настроек, особенно, если другие компоненты ПК слабые.

Поддержку Ray Tracing Nvidia сделала в серии ускорителей GeForce 20 Series RTX. Компания AMD внедрила трассировку в серии чипов RX 5000.

Изображение без трассировки и с активированной опцией

Anti-aliasing (сглаживание) — это технология, предназначенная для устранения эффекта «лесенка». Ранее применялись такие типы сглаживания:

• избыточная выборка;
• множественная выборка;
• адаптивная выборка;
• временное сглаживание.

Перечисленные типы снижали производительность в 2 раза. Поэтому были внедрены иные технологии: DLSS (Nvidia) и FidelityFX Super Resolution (AMD). Они дают прирост производительности до 30 %. Таким образом, вместо 60 FPS можно получить 70-78 кадров в секунду.

Изображение со сглаживанием и без него

Способ подключения к монитору

Видеокарта совместима с разными форматами мониторов. Кроме того, от используемого устройства будет зависеть максимальная частота кадров в секунду.

Для наглядности лучше рассмотреть конкретный пример (AMD Radeon PRO WX 3200). Указанный чип поддерживает максимальное разрешение 7680×4320 (8К), а количество мониторов, которые можно подключить 4. Присутствует DisplayPort версии 1.4, что позволяет использовать монитор с 4К разрешением. Есть порт HDMI 2.0b с поддержкой частоты обновления экрана до 240 Гц.

Таким образом, чтобы понять, какие разъемы понадобятся, требуется изучить спецификацию монитора и сравнить ее с характеристиками карты. Обращать внимание нужно на максимальное разрешение, версию DisplayPort и HDMI.

Разъемы DP (DisplayPort), HDMI и DVI на GTX 1050Ti

Система охлаждения

Современные чипы оснащаются активной системой охлаждения. Старые модели имели пассивное охлаждение. Отличительная черта первого варианта — наличие вентиляторов (от 1 до 3 штук), турбины (некоторые производительные модели) и теплоотводящих трубок.

Пассивное охлаждение, где главный модуль радиатор

Некоторые топовые модели оснащаются турбиной, которая прогоняет мощный поток воздуха через радиатор, а отведенное тепло высвобождается за пределами корпуса системного блока. Единственный недостаток таких систем — шумность при высоких нагрузках.

Рекомендуется выбирать ускорители именно с активной системой, где есть хотя бы 2 вентилятора и пара массивных теплоотводящих трубок.

Активное охлаждение с теплоотводящими трубками

Энергопотребление, количество и тип разъемов

Чем больше энергии потребляет ускоритель, тем выше его производительность. При этом усиливается нагревание корпуса карты. Поэтому пользователю нужно подобрать достаточно мощный блок питания и установить активную систему охлаждения с высоким отводом тепла.

• Бюджетные видеочипы имеют энергопотребление от 100 Ватт.
• Модели из средней ценовой категории потребляют порядка 120-165 Ватт.
• Карты высокого класса потребляют уже 185-215 Ватт.
• Топовые решения имеют величину тепловой мощности (TDP) 250-280 Ватт.

Помимо энергопотребления важным фактором являются разъемы. Так на ускорителях монтируется два типа разъемов, а их количество зависит от модели устройства:

• VGA. На современных картах он может и отсутствовать, так как создан для подключения старых ЭЛТ-мониторов (электронно-лучевых) и проекторов. ЭЛТ-мониторы подключаются к карте только через VGA Adapter.
• DVI-D (цифровой). Предназначен для подключения современных ЖК-мониторов. На некоторых видеокартах есть разъем DVI-I, по которому передается цифровой и аналоговый сигнал.
• DisplayPort. Необходим для подключения широкоформатных мониторов с частотой обновления до 240 Гц.
• HDMI. Можно подключить не только широкоформатный монитор, но и телевизор. Помимо изображения через разъем передается звуковой сигнал.

Адаптер с несколькими разъемами HDMI для подключения широкоформатных мониторов и телевизоров

К внутренним разъемам относится коннектор дополнительного питания PCI-E. Разъемы могут быть 6 или 8-контактные.

Разъем предназначен для топовых решений, если не хватает базовой шины подключения. Коннектор 6-pin обеспечивает дополнительные 75 Ватт мощности, а 8-pin выдает 150 Ватт.

Внутренний разъем PCI-E на GTX 680

Габаритные размеры

По габаритам видеокарты значительно различаются. Адаптеры начального уровня имеют один слот и небольшую длину. Для них не нужно покупать большой системный блок.

Устройства среднего класса более массивные, но также подойдут для недорогих и компактных корпусов. Топовые решения достаточно громоздкие, так как имеют более продвинутую систему охлаждения и занимают два слота.

Необходимо учитывать размеры чипа и корпуса ПК. Большой ускоритель может перегородить слоты для звуковой карты и оперативной памяти, а также мешать установке нового накопителя.

Из наиболее габаритных устройств можно выделить следующие: ASUS DUAL, Sinotex Ninja, MSI SUPER VENTUS, ASUS Cerberus, Palit DUAL, ASUS ROG Strix.

Видеокарта MSI SUPER VETUS RTX 2060 с габаритами 34.94×26.42×8.04 см и весом 1.2 кг

Что такое PCI-Express, версии и характеристики

PCI Express — это высокопроизводительная шина, использующая соединение «точка-точка» и последовательную передачу данных.

Устройства, подключенные к PCI Express взаимодействуют через программную среду. Разъем предназначен для соединения графического ускорителя с материнской платой.

Сегодня используется сразу несколько версий шины:

• 1.0. Пропускная способность находится в диапазоне 2,5 Гбит/сек. Применяется на адаптерах, выпущенных до 2007 года.
• 2.0. Следующий этап развития протокола. Здесь пропускная способность увеличилась до 5 Гбит/сек. Значительного прироста в производительности не произошло, но исчезли торможения при обмене данными.
• 3.0. Протокол представлен в 2010 году и имеет пропускную способность 8 Гбит/сек.
• 4.0. Разработан в 2017 году и имеет скорость передачи данных 16 Гбит/сек.
• 5.0. Интерфейс появился 2019 году и устанавливается на карты высокого класса, чтобы увеличить производительность. Скорость передачи по одной линии составляет 32 Гбит/сек.
• 6.0. Выпущен в 2021 году и устанавливается только на топовые видеокарты. Скорость передачи по одной линии выросла до 64 Гбит/сек. Кроме того, присутствует технология модуляции PAM-4.

Разъем PCI Express версии 4.0

Установка в ПК нескольких видеокарт одновременно

Большинство материнских плат оснащены сразу несколькими разъемами PCI-E, что позволяет установить дополнительные графические адаптеры. Есть один нюанс, видеокарты должны иметь коннекторы для соединения в один элемент.

Кроме того, нужно учитывать количество разъемов. Если присутствует только один, то подключить допускается 2 чипа. Если разъема 2 и более, то возможно соединить сразу 4 карты.

При этом, нельзя использовать чипы разных производителей, так как в них отсутствует обратная совместимость. Допускается применять только такую последовательность nVidia-nVidia или AMD-AMD. У производителя nVidia подобная технология носит название SLI, а у AMD — CrossFireX.

Преимущества и недостатки такого решения

Метод связки нескольких адаптеров в единое целое не лишен недостатков. Так при использовании могут наблюдаться следующие проблемы:

• ухудшения надежности зависимых компонентов ПК (материнской платы и БП);
• некоторые современные игры не поддерживают технологии SLI и CrossFireX;
• нужно устанавливать более мощную активную систему охлаждения;
• необходим блок питания высокой мощности;
• возрастает энергопотребление и уровень шума.

Связка видеоадаптеров nVidia GTX 980 SLI

Преимущество установки связки устройств будет только в том случае, если владелец собирает мощный компьютер для сверхпроизводительных игр и рендеринга глобальных 3D сцен в трехмерных редакторах. Это позволит увеличить производительность компьютера в среднем на 50 %.

Выбор видеокарты для игрового компьютера или работы

При выборе видеокарты нужно определиться, для каких целей будет использоваться устройство:

• Для работы в офисных программах и интернете. Если бюджет небольшой, то подойдет и встроенная графика, например, серия гибридных процессоров AMD A10 c графикой Radeon R5 или AMD Ryzen 3 с GPU Vega 3. Перечисленные адаптеры имеют хорошие характеристики по энергосбережению и производительности. Кроме того, можно обратить внимание на Intel UHD 600, 605, 730. Из дискретных GPU отлично подойдет GeForce GTX 750.
• Для игрового компьютера потребуется максимальная производительность. Здесь рекомендуется обращать внимание на высокий и премиальный сегмент в зависимости от потребностей. В сравнении цена/производительность подойдут GTX 950, 980, Titan X, 1060, 1080, 1650, 1660, RTX 2060.

Вообще, на рынке представлено огромное количество видеокарт, стоимостью от 50 до 4000 долларов. Их невозможно однозначно разделить на «офисные» и «игровые».

Встроенной графики хватит для условной офисной работы: Word, Excel, серфинг в интернете через браузеры. При этом возможны редкие, некритичные падения FPS при запуске сразу нескольких программ.

Дешевые видеокарты нужны, чтобы спокойно пользоваться браузерами, открывая по несколько вкладок. При их наличии можно смотреть фильмы в стандартном качестве 720p, запускать игры, выпущенные примерно 5 лет назад.

Дальше градация размывается еще сильнее. Графические ускорители среднего сегмента позволят запускать практически любые игры. При этом, чем дороже и мощнее плата, тем лучшие настройки графики можно будет применять.

Ну и наконец, мощные и премиальные видеокарты нужны истинным поклонникам самых современных игр, тем, кто профессионально работает с 3D-графикой. Кроме того, их применяют для добычи криптовалют.

Игровая карта GeForce Titan c 6 Гб GDDR5

Какие параметры являются первостепенными

Также есть несколько важных параметров, на которые нужно обращать внимание при выборе:

• Количество и тип памяти. От количества и типа видеопамяти будет напрямую зависеть производительность ПК. Рекомендуется отдать предпочтение последнему поколению GDDR5 и GDDR6. Тактовая частота и пропускная способность у них больше. Оптимальный объем ОЗУ для работы 2 Гб, а для игр 6 Гб.
• Интерфейс. Лучше выбирать карту с интерфейсом PCI Express x16 версии 3.0 или 4.0. Скорость передачи данных значительно лучше, чем у 2.0. Присутствует обратная совместимость, поэтому, если материнская плата старая и имеет поддержку интерфейса 2.0, то чип на 3.0 будет приемлемо работать.
• Разрядность шины. Влияет на пропускную способность. Чем больше разрядность, тем выше производительность. Рекомендуемая разрядность шины памяти для игрового ПК 256-385 Бит. Для рабочего компьютера оптимальным вариантом будет 128-192 Бит.
• Охлаждение. Компьютер, который используется для работы не требует сильного охлаждения, поэтому подойдет карта с одним вентилятором и без других теплоотводящих элементов. Устройство для игр должно быть оснащено мощной системой охлаждения и теплоотводящими трубками.

При выборе видеокарты важно обращать внимание на многие параметры

Gigabyte, Asus или MSI, в чём различия между производителями видеокарт

Такие вендоры, как nVidia и AMD производят и продают свои графические чипы другим производителям. В свою очередь, партнеры на основании лицензии могут вносить изменения как в конструкцию, так и в аппаратные характеристики. Например, увеличивать тактовую частоту путем разгона или обновлять систему охлаждения. Запрещается вносить изменения в сам микропроцессор.

На деле, кастомные видеокарты не сильно отличаются от референсных (от прямого разработчика) по производительности, несмотря на разгон по тактовым частотам. Наиболее известные партнеры ведущих вендоров Gigabyte, MSI и ASUS. Отличия между производителями в основном на субъективном уровне, но можно выделить несколько:

• ASUS.

Кастомные карты тайваньского производителя держатся на среднем уровне в ценовом сегменте. Поэтому сверхпроизводительности от них ждать не нужно. Тем не менее, устройства прекрасно справляются с возложенными задачами.

Топовые решения от указанного производителя оснащены сверхмощной системой охлаждения, дополненной не только трубками, но и теплоотводящими пластинами.

Кастомный чип из серии ASUS ROG Stix

• Gigabyte.

Компания имеет сразу несколько линеек видеокарт. Особенно выделяется бюджетная ниша компактных и производительных устройств Mini ITX. Благодаря использованию продвинутой системы охлаждения, адаптеры данного производителя признаются самыми холодными и бесшумными.

Для сборки игрового ПК, устройства от Gigabyte будут лучшими. У фирмы есть линейка Extreme Gaming. Они имеют уникальный дизайн и разгон в 15 % от референсных значений.

Серия Extreme Gaming AORUS от Gigabyte

• MSI.

Крупнейший поставщик и производитель комплектующих. Видеокарты имеют завышенную цену в сравнении с конкурентами. Проблемы в основном связаны с недостаточным охлаждением и небольшой производительностью.

Есть линейка Super Gaming, где компания убрала недостатки. Однако выйти на лидирующие позиции производителю пока не удается.

Кастомная RTX 2080 Trio Super Gaming от MSI

Модели видеокарт по компаниям AMD и nVidia

Для выбора оптимальной видеокарты нужно знать модель, характеристики, и к какому классу ускоритель относится.

AMD

Бюджетный класс (для работы и нетребовательных игр):

• HD 7730 (800 МГц, 2 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 128 Бит);
• R7 250 (1050 МГц, 2 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 128 Бит);
• RX 460 (1090 МГц, 4 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 128 Бит).

Средний класс (нетребовательные игры и просмотр видео 720 или 1080p):

• HD 7970 (950 МГц, 3 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 256 Бит);
• R7 450 (1050 МГц, 4 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 256 Бит);
• RX 480 (1120 МГц, 8 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 256 Бит).

Высокий/премиальный класс (требовательные игры):

• RX 590 (1465 МГц, 8 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 256 Бит);
• RX 5700 XT (1905 МГц, 8 Гб GDDR6, PCI-E 4.0, разрядность 256 Бит);
• RX 6800 XT (2250 МГц, 16 Гб GDDR6, PCI-E 4.0, разрядность 256 Бит).

nVidia

Бюджетный класс (для работы и учебы):

• GTX 750Ti (1020 МГц, 2 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 128 Бит);
• GTX 760 (1033 МГц, 2 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 128 Бит);
• GTX 770 (1046 МГц, 2 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 256 Бит).

Средний класс (нетребовательные игры, просмотр видео HD+):

• GTX 780 (928 МГц, 3 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 256 Бит);
• GTX 970 (1051 МГц, 3,5 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 256 Бит);
• GTX 1070 (1506 МГц, 8 Гб GDDR5, PCI-E 3.0, разрядность 256 Бит).

Высокий (премиальный) класс:

• GTX 1080Ti (1582 МГц, 11 Гб GDDR5X, PCI-E 3.0, разрядность 352 Бит);
• RTX 2080 (1710 МГц, 8/11 Гб GDDR6, PCI-E 3.0, разрядность 352 Бит);
• RTX 3080 Ti (1665 МГц, 12 Гб GDDR6X, PCI-E 4.0, разрядность 384 Бит).

Выбор видеокарты процесс несложный, нужно брать во внимание не только собственные потребности, но и технические особенности компьютера, если производится апгрейд комплектующих. Слишком мощный ускоритель требует достаточную систему охлаждения и соответствующий блок питания, иначе он просто выйдет из строя, а деньги будут потрачены впустую.