Сравнение MSI GeForce RTX 3070 Ti GAMING X TRIO 8G vs Gigabyte GeForce GTX 1050 Ti D5 4G

Интерфейс, с помощью которого видеокарта подключается к материнской плате компьютера.

Фактически штатным интерфейсом для современных видеокарт является PCI-E (PCI-Express различных версий: PCI-E v2.0, PCI-E v3.0, PCI-E v4.0); в наше время он почти полностью вытеснил устаревшие AGP и «обычный» PCI. В современных комплектующих могут предусматриваться разные версии и разное число линий PCI-E; для видеокарт правила совместимости с материнскими платами таковы:
1. Число линий PCI-E в слоте «материнки» должно быть не меньше числа линий видеокарты. То есть, к примеру, видеоадаптер с PCI-E х8 можно подключить в слот PCI-E x16, но не наоборот. Вообще же разумнее всего при подборе комплектующих исходить из того, что для подключения понадобится слот х16: это максимальное число линий, встречающееся в слотах материнских плат, и именно такое количество предусматривается в большинстве современных видеокарт, иначе невозможно было бы добиться нужной пропускной способности.
2. Видеокарту более ранней версии PCI-E можно подключить в слот более поздней версии, однако противоположный вариант чаще всего невозможен (за редкими исключениями — видеоадаптеры PCI-E v2.1 могут работать на некоторых картах со слотами v2.0, однако эту возможность стоит уточнять отдельно).

Что касается конкретных версий PCI-E, то здесь варианты могут быть такими:

— PCI-E v2.0. Наиболее ранн...яя из актуальных на сегодня версий PCI-Express. Пропускная способность одной линии данного интерфейса составляет 5 ГТ/с (гигатранзакций в секунду), что на практике дает 500 МБ/с на линию. Соответственно, максимальная скорость передачи данных (при 16 линиях) достигает 8 ГБ/с в каждую сторону.

— PCI-E v2.1. Усовершенствованный вариант версии 2.0, отличающийся некоторыми программными улучшениями; по аппаратной части и пропускной способности полностью идентичен предшественнику.

— PCI-E v3.0. Принципиальное обновление стандарта PCI-E, в котором была представлена более совершенная схема кодирования данных — 128b/130b, то есть 2 «лишних» бита на каждые 128 бит полезной информации (тогда как в более ранних стандартах использовалась 8b/10b, то есть 2 служебных бита на 8 основных). Благодаря этому по сравнению с предшественнику скорость передачи данных удалось повысить почти вдвое (до 985 МБ/с на линию), тогда как число транзакций выросло всего с 5 до 8 ГТ/с.

— PCI-E v4.0. Дальнейшее развитие описанного выше стандарта PCI-E, выпущенное на рынок в 2019 году. Пропускная способность по сравнению с предшествующей версией 3.0 была увеличена еще в 2 раза — до 16 гигатранзакций в секунду (1969 МБ/с на одну линию, 31,5 ГБ/с на х16).

Видеокарты, аппаратно защищённые от майнинга. Термин Low Hash Rate был введён в обиход компанией NVIDIA, чтобы отвадить от видеокарт майнеров криптовалют и вернуть расположение аудитории компьютерных геймеров. Встречаются LHR-версии видеокарт лишь среди поколения NVIDIA GeForce RTX 3000-й серии. Ранние графические ускорители GeForce не имеют заводских ограничений по майнингу, равно как все старые и новые видеокарты AMD Radeon. Впрочем и среди GeForce RTX 3000-й серии есть видеокарты без LHR.

GPU — это разновидность процессора, предназначенная для обработки графики, который и определяет фундаментальные рабочие характеристики видеоадаптера. На сегодня существуют два основных производителя — AMD и NVIDIA. Также в гонку лидеров ворвалась компания Intel с линейкой дискретной графики Intel Arc.

NVIDIA: GeForce GT 1030, GeForce GTX 1050 Ti, GeForce GTX 1060, GeForce GTX 1070 и др. (все относяткся к GeForce 10 series), GeForce 16 series в виде GeForce GTX 1630, GeForce GTX 1650 (SUPER), GeForce GTX 1660 (SUPER, Ti) , GeForce RTX 20 series, а именно GeForce RTX 2060 (SUPER), GeForce RTX 2070 (SUPER), GeForce RTX 2080 (SUPER, Ti), GeForce RTX 3050, GeForce RTX 3060, GeForce RTX 3060 Ti, GeForce RTX 3070, GeForce RTX 3070 Ti, GeForce RTX 3080, GeForce RTX 3080 Ti, GeForce RTX 3090, GeForce RTX 3090 Ti, GeForce RTX 4060, GeForce RTX 4060 Ti, GeForce RTX 4070, GeForce RTX 4070 SUPER, GeForce RTX 4070 Ti, GeForce RTX 4070 Ti SUPER, GeForce RTX 4080, GeForce RTX 4080 SUPER, GeForce RTX 4090, а также профессиональные Quadro.

AMD: Radeon RX 400 series, Radeon RX 500 series в виде Radeon RX 550, Radeon RX 560, Radeon RX 570, Radeon RX 580, Radeon RX 590, Radeon RX 5500 XT, Radeon RX 5600 XT, Radeon RX 5700, Radeon RX 5700 XT, Radeon RX 6400, Radeon RX 6500 XT, Radeon RX 6600, Radeon RX 6600 XT, Radeon RX 6650 XT, Radeon RX 6700 XT, Radeon RX 6750 XT, Radeon RX 6800, Radeon RX 6800 XT, Radeon RX 6900 XT, Radeon RX 6950 XT, Radeon RX 7600, Radeon RX 7600 XT, Radeon RX 7700 XT, Radeon RX 7800 XT, Radeon RX 7900 XT, Radeon RX 7900 XTX, Radeon RX 7900 GRE, Radeon RX Vega 56, Radeon RX Vega 64, AMD Radeon VII и профессиональные FirePro.

Зная модель GPU, можно найти подробные данные по нему (специальные характеристики, отзывы, обзоры и т. п.) и оценить, насколько данная плата подойдет для ваших целей. При этом стоит отметить, что в видеокартах сторонних брендов характеристики графического процессора могут несколько отличаться от стандартных (причем нередко — в сторону ускорения и улучшения).

Набор свойств и качеств, присущих целому семейству видеокарт. Архитектура GPU рассчитана на массовые параллельные вычисления, чтобы эффективно справляться с обработкой компьютерной графики.

Современные видеокарты строятся по одной из нескольких распространенных архитектур:

Turing. Архитектура NVIDIA Turing дебютировала под занавес 2018 года. Названа она в честь английского математика Алана Тьюринга. В Turing впервые применили RT-ядра для трассировки лучей, которые ускоряют расчеты движения света и звука в 3D-среде до 10 млрд лучей в секунду. Также архитектура оснащена тензорными ядрами, новым мультипотоковым процессором и унифицированной архитектурой кеша с удвоенной полосой пропускания (сравнительно с предыдущими поколениями). Применяется Turing в видеокартах GeForce RTX, Quadro RTX и Tesla T4.

Ampere. Архитектура RTX второго поколения, пришедшая на смену Turing’у в 2020 году. Именуется она в честь французского физика и математика Андре-Мари Ампера. Архитектура ознаменовала становление игровых видеокарт NVIDIA GeForce RTX 3000-й серии. В Ampere ввели новые потоковые мультипроцессоры, RT-ядра второй редакции и тензорные ядра третьего поколения. Ключевым моментом этих улучшений является не только увеличение растровой производительности, но и снижение нагрузки при расчёте лучей. Встречается архитектура Ampere в семействе графических процессоров...GeForce 30 от компании NVIDIA.

Ada Lovelace. В семействе графических процессоров на архитектуре Ada Lovelace, которую выпустили в 2021 году, новшества коснулись применения RT-ядер третьего поколения, обеспечивающих двукратный прирост производительности с трассировкой лучей. Также в архитектуре используются тензорные ядра четвёртого поколения, которые до двух раз быстрее в операциях ИИ-обучения, и ядра CUDA, вдвое производительнее в операциях одинарной точности по сравнению с решениями предыдущего поколения. Архитектура реализована в видеокартах NVIDIA GeForce 4000-й и 6000-й серий.

Navi (RDNA). Первые графические решения от AMD на базе архитектуры Navi RDNA увидели свет летом 2019 года. Имея в два раза меньше площадь кристалла, на нем удалось разместить те же 12.5 млрд транзисторов, что и в предыдущем поколении чипов на Vega 10. Видеокарты на архитектуре Navi (RDNA) видеокарты обладают повышенной энергоэффективностью и быстродействием, особенно в играх. Дебют архитектуры состоялся в графических адаптерах линейки Radeon RX 5700.

Big Navi (RDNA 2). Архитектура Big Navi (RDNA 2) начала шествие с 2020 года. Она заполучила улучшенные вычислительные блоки, усовершенствованный графический конвейер и новую высокоскоростную кэш-память AMD Infinity Cache. Архитектура демонстрирует высокие показатели энергоэффективности и производительности. В частности, сравнительно с первой редакцией RDNA прирост производительности на ватт составил до 54 %. Также Big Navi обладает усовершенствованными аппаратными устройствами для трассировки лучей (Ray Accelerator), что обеспечивает более реалистичную прорисовку графики в требовательных играх. Применяется архитектура в видеокартах серии AMD Radeon RX 6000 и топовых геймерских консолях (Sony PlayStation 5, Xbox S/X).

Navi 3X (RDNA 3). Изменения в третьей редакции архитектуры RDNA направлены на комплексное улучшение игровой производительности в высоких разрешениях 4К и 8К. Графические процессоры на базе RDNA 3 стали первыми GPU от компании AMD, состоящими из нескольких кристаллов (чиплетов). Перепроектированные вычислительные блоки и технология AMD Infinity Cache второго поколения обеспечивают прирост производительности до 54 % в разрезе сравнения Navi 3X с предыдущим поколением Big Navi. Также улучшения коснулись производительности трассировки лучей — соответствующие блоки могут рассчитывать на 50 % больше лучей за такт. Архитектура нашла применение в игровых видеокартах семейства AMD Radeon RX 7000.

Объём собственной памяти графического процессора; именно этот параметр иногда называют объёмом памяти видеокарты. Чем больше объём памяти графического процессора — тем более сложную и детализированную картинку он способен обработать за промежуток времени, а следовательно, тем выше его производительность и быстродействие (что особенно важно для ресурсоёмких задач вроде высококлассных игр, видеомонтажа, 3D-рендеринга и т.п.).

При выборе стоит учитывать, что на производительность видеокарты влияет не только объём памяти, но и её тип, частота работы (см. ниже) и другие особенности. Поэтому вполне возможны ситуации, когда модель с меньшим количеством памяти будет более продвинутой и дорогой, чем более объёмная. А однозначно сравнивать между собой можно лишь варианты, схожие по другим характеристикам памяти.

На современном рынке встречаются в основном видеокарты с объемами памяти в 2 ГБ, 4 ГБ, 6 ГБ, 8 ГБ, 10 ГБ, 11 ГБ, 12 ГБ, а в самых продвинутых моделях может устанавливаться 16 ГБ и даже больше.

Тип используемой в видеокарте графической памяти (см. Объём памяти графического процессора). На сегодняшний день используются такие типы памяти:

— DDR3. Оперативная память общего назначения, не имеющая специализации под обработку графики и изначально созданная для использования в общей системной RAM. Впрочем, благодаря неплохой производительности и сравнительно невысокой стоимости с недавних пор применяется и в видеокартах (правда, в основном бюджетного уровня).

— DDR4. Дальнейшее, после DDR3, развитие оперативной памяти общего назначения. Конкретно в видеокартах встречается крайне редко, в связи с распространенностью более продвинутых специализированных стандартов.

— GDDR2. Второе поколение памяти, построенной по технологии Double Data-Rate («удвоенная скорость передачи данных»). Фактически является модификацией оперативной памяти типа DDR2, оптимизированной под использование в видеокартах; так же, как и оригинальная DDR2, обеспечивает 4 операции по передаче данных за один такт (оригинальная DDR — 2 операции). Широкого распространения не получила из-за склонности к сильному нагреванию при работе.

— GDDR3. Улучшенная версия GDDR2 (см. выше). Имеет более высокую эффективную частоту (как следствие — производительность), отличаясь при этом более низким тепловыделением. Некоторое время назад пользовалась значительной популярностью, сейчас постепенно выходит из употреб...ления, уступая позиции более продвинутым стандартам.

— GDDR5. Довольно продвинутый формат видеопамяти; в отличие от более ранних версий GDDR (см. выше), построен на основе оперативной памяти DDR3.

— GDDR5X. Дальнейшее усовершенствование памяти типа GDDR5, призванное повысить пропускную способность (и, соответственно, общую скорость и производительность работы графики). Различные конструктивные улучшения позволили добиться роста максимальной скорости в 2 раза — до 12 Гбит/с против 6 Гбит/с у оригинальной GDDR5. При этом GDDR5X хотя и уступает по характеристикам HBM (см. ниже), однако и стоит значительно дешевле.

— GDDR6. Дальнейшее, после GDDR5X, развитие графической памяти типа GDDR. Позволяет добиться скоростей обмена данными до 16 Гбит/с на один контакт, что почти вдвое выше, чем в GDDR5, при более низком рабочем напряжении. Подобные характеристики позволяют применять GDDR6 для работы с разрешениями 4K и выше, а также системами виртуальной реальности; видеокарты с такой памятью относятся преимущественно к топовым решениям.

— GDDR6X. Усовершенствованная версия GDDR6, выпущенная осенью 2020 года. По заявлению создателей, является наиболее быстрой графической памятью на момент выхода. Одним из ключевых обновлений является использование так называемой многоуровневой модуляции PAM4, позволяющей передавать 2 бита данных за цикл (против 1 бита у предшественников). За счет этого пропускная способность GDDR6X может достигать 21 Гбит/с на 1 контакт и 1 ТБ/с для всего блока памяти (против 16 Гбит/с и 700 ГБ/с соответственно в предыдущей версии). Данный тип памяти отлично подходит даже для наиболее мощных современных видеокарт, однако и стоит он соответственно.

— HBM. Тип памяти, разработанный в расчёте на максимальное повышение пропускной способности. Принципиально отличается от различных версий GDDR тем, что модуль HBM построен по принципу «бутерброда» — чипы памяти в нём размещены слоями и допускают одновременный доступ; а для связи с процессором используется специальный кремниевый слой, т.н. «interposer», обеспечивающий эффективную передачу больших объёмов данных. За счёт этого HBM значительно (в разы) превосходит по скорости работы даже самые продвинутые версии GDDR, а тактовая частота таких модулей памяти получается невысокой, что даёт ещё одно преимущество — чрезвычайно низкое энергопотребление и тепловыделение. Главный недостаток данной технологии — высокая стоимость.

— HBM2. Второе поколение высокоскоростной памяти типа HBM, представленное в 2016 году. Подробнее об общих особенностях HBM см. выше, а в HBM2 пропускная способность была увеличена вдвое по сравнению с первой версией этой технологии. Благодаря этому подобная память отлично подходит для ресурсоемких задач вроде работы с виртуальной реальностью.

Количество данных (бит), которое может быть передано по шине памяти видеокарты за один цикл. От разрядности шины напрямую зависит производительность видеокарты: чем выше разрядность — тем больше данных шина передаёт за единицу времени и тем, соответственно, быстрее работает видеопамять.

Минимальной разрядностью для современных видеокарт фактически является 128 бит, этот показатель характерен в основном для бюджетных моделей. В решениях среднего уровня встречаются показатели в 192 бит и 256 бит, а в продвинутых моделях — 352 бит, 384 бит и более, вплоть до 2048 бит.

Частота работы графического процессора видеокарты. По общему правилу, чем больше частота работы GPU — тем выше производительность видеокарты, однако этот параметр является не единственным — многое также зависит и от конструктивных особенностей видеокарты, в частности типа и объёма видеопамяти (см. соответствующие пункты глоссария). Вследствие этого не является необычной ситуация, когда из двух видеокарт более производительной может оказаться модель с низшей частотой процессора. Кроме этого стоит отметить, что высокочастотные процессоры имеют также высокое тепловыделение, что требует применения мощных систем охлаждения.

Скорость, с которой видеокарта может обрабатывать данные, хранящиеся в ее видеопамяти. Фактически показатель определяет максимальное количество операций по приему или передаче данных модулем памяти за единицу времени. Выражается такая частота в мегагерцах (МГц) — миллионах операций за секунду. Высокая частота работы видеопамяти способствует улучшению производительности при выполнении ресурсоемких задач на манер обработки текстур, рендеринга графики и других графических операций. Однако параметр является отнюдь не единственным фактором, оказывающим влияние на общую производительность видеокарты — важно учитывать архитектуру GPU, количество ядер, частоту ядер и прочие характеристики.