El concepto de renderizar un modelo tridimensional (3D) implica su cálculo y visualización en el espacio virtual. Tal cálculo está asociado con la visualización de sombras y colores del objeto, la textura de su superficie, la observación de formas y dimensiones. Para mostrar el modelo en la pantalla, un programa especial debe combinar todos los datos ingresados ​​por el usuario, teniendo en cuenta el ángulo de la cámara, y tomar una foto. La combinación de estos procesos, llamada renderización, es extremadamente exigente para un sistema informático. Tradicionalmente, todo esto se hacía a través del procesador central, pero hoy programas especiales (editores gráficos) "transfieren" parte de los cálculos a la tarjeta de video. Este método descarga significativamente el sistema en su conjunto y es más rápido.

Tarjetas de video para renderizar

En el procesador de gráficos de una tarjeta de video, el cálculo es mucho más rápido, porque este es su objetivo principal. Por ejemplo, una tarjeta gráfica de $400 renderizará una escena más rápido que una potente CPU de 22 núcleos de $3500.

Las tarjetas gráficas de renderizado modernas tienen las siguientes ventajas:

  1. Son capaces de procesar un modelo dado a alta velocidad;
  2. Para acelerar el proceso, es posible instalar varios de ellos en el sistema a la vez.

Las desventajas incluyen:

  1. Cada tarjeta de video tiene límites de memoria de video;
  2. Los precios actuales de las buenas tarjetas son prohibitivos debido a la histeria minera.

Si la memoria RAM para el sistema en su conjunto se puede aumentar hasta cierto tamaño, entonces este método no es adecuado para una tarjeta gráfica. Cuántos chips están soldados en la fábrica, siempre habrá tanta memoria de video en la tarjeta; esta memoria no se puede reducir ni aumentar. La memoria de video, por supuesto, es más rápida que la RAM, porque. no ocupado por muchos procesos de terceros. Sin embargo, es imposible administrar solo con una gran cantidad de memoria en el carro, la velocidad de procesamiento también dependerá de la potencia del procesador de gráficos instalado en él.

También se pueden usar varias tarjetas de video sin una interfaz escalable (el modo de operación de dos o más tarjetas de video en una tarea). La ausencia de dicho modo le permitirá usar la computadora en modo normal a través de una tarjeta de video, mientras que la segunda (el resto) está trabajando en la representación de la escena.

¡IMPORTANTE! Si la placa base lo permite, entonces es posible conectarle hasta 6-7 tarjetas de video a través de adaptadores.

Tarjetas de video para edición de video.

Naturalmente, el proceso de edición de video es algo menos exigente para la tarjeta de video que el cálculo de modelos tridimensionales. Si necesita editar videos no muy complejos, entonces el modelo de Nvidia con soporte CUDA es suficiente. Funcionarán bien para la mayoría de las tareas en el editor de Premiere Pro. Cabe señalar que el procesamiento de fotos y videos no requiere un dispositivo de video potente, especialmente con la tecnología QUADRO. Para estos fines, una muestra promedio con un modo de trazado de rayos es bastante adecuada. Sin embargo, si trabaja con video en modos 4K/8K, es posible que necesite una versión más costosa.

Separación de tarjetas por tipos

Modelos Profesionales

Su principal diferencia con los bienes de consumo es el soporte de varios software (SW).Las tarjetas de la serie AMD FirePro o Nvidia Quadro están diseñadas específicamente para un mayor rendimiento cuando se trabaja con programas especiales y tienen la más alta compatibilidad garantizada con los editores de perfiles de los principales desarrolladores de software. Entre otras cosas, los desarrolladores de software respaldan diligentemente a los modelos profesionales durante mucho tiempo, lo que hace que esta técnica sea una buena inversión. Vale la pena mencionar que las muestras del segmento profesional se prueban exhaustivamente en el software correspondiente, y las versiones individuales de dicho software no funcionarán en absoluto si no encuentran el hardware especialmente diseñado que necesitan.

Al mismo tiempo, algunos desarrolladores de software simplemente se negarán a resolver problemas y soporte si descubren que su software funcionó con hardware que no estaba diseñado para él. Esta situación bien puede convertirse en una dificultad insalvable si se requiere realizar una gran cantidad de trabajo en un determinado período de tiempo, lo que supondrá una clara pérdida de ingresos, es decir, pérdida de beneficios empresariales.

Modelos de consumo

Tales opciones pueden manifestarse perfectamente en la resolución de problemas cotidianos o en aplicaciones de juegos. Son bastante capaces de producir buenos resultados al procesar fotos o editar videos, y algunos modelos (por ejemplo, el RTX 2080Ti) están completamente sobrecargados para ese trabajo. Los mismos modelos mostrarán buenos resultados en el renderizado de juegos, pero carecen de las funciones necesarias para el modelado 3D profesional. Las variaciones de consumo, en principio, son adecuadas para juegos y procesamiento de videos o fotografías a buena velocidad, pero carecen de la cantidad de memoria de video necesaria para trabajar en aplicaciones especializadas para el modelado 3D.

Núcleos CUDA de Nvidia

Los núcleos CUDA son núcleos informáticos especiales que forman parte de la línea de tarjetas gráficas Nvidia. Esta tecnología es exclusiva y se presenta únicamente en los productos de esta empresa. En principio, no es un elemento dedicado solo para el procesamiento de gráficos, sino que representa una especie de poder universal que el chip de video puede usar para procesar varias tareas según sea necesario. La mayoría del software moderno diseñado para trabajar con gráficos ya ha sido adaptado para hacer el uso más eficiente de estos núcleos, por lo que cuantos más haya en el conjunto de chips de video, más rápido se renderizarán los modelos.

Por ejemplo, los algoritmos de renderizado más populares y modernos, como Redshift y GPU Octane, por lo general están completamente orientados a CUDA, lo que significa que solo funcionarán con el uso de las tarjetas adecuadas de Nvidia. Es en estos algoritmos de software donde se puede ver claramente el aumento lineal en la velocidad de renderizado según la cantidad de núcleos CUDA en la tarjeta de video.

¡IMPORTANTE! Vale la pena señalar que los editores populares Premier Pro y After Effects son compatibles con las tarjetas AMD y Nvidia, pero el procesamiento es más rápido en este último.

Tecnologías de aceleración profesional (QUADRO) y gaming (GeForce) en tarjetas Nvidia

A través de la tecnología GeForce, puede obtener más beneficios en términos de precio y velocidad, pero solo si tiene la intención de usar la tarjeta para juegos, edición de video o procesamiento de gráficos simples. De esto queda claro que esta tecnología está dirigida al mercado de los jugadores y, por lo tanto, estas tarjetas de video carecen de muchas de las características especiales que se requieren para el trabajo gráfico profesional.

A su vez, QUADRO tiene un nivel superior, pero está más enfocado a dar soporte a los usuarios corporativos. Si comparamos esta tecnología con la anterior, el reemplazo de cada nueva tarjeta de video costará una cantidad considerable. QUADRO debe usarse si hay una necesidad del 100% de memoria ECC (memoria de corrección de errores). Vale la pena señalar que estas tarjetas siempre tendrán una mayor cantidad de núcleos CUDA en su estructura. Como resultado, las tarjetas en cuestión encajarán:

  • Para clientes corporativos que están dispuestos a asumir costos muy altos por equipos profesionales;
  • Para aquellos que necesitan una gran cantidad de memoria de video, que necesitan la función de memoria ECC, así como una mayor profundidad de color y una alta precisión de trabajo con punto flotante (operaciones de punto flotante);
  • Para los que trabajan solo con software exclusivo y profesional;
  • Que recurre constantemente al apoyo de un desarrollador de software para solucionar problemas de trabajo;
  • Aquellos que necesitan confiabilidad garantizada de soluciones de servidor.

La tecnología GeForce será preferible en los casos:

  • Aplicación de una tarjeta de video para tareas cotidianas (juegos y trabajos gráficos simples);
  • No es necesario utilizar la memoria ECC;
  • Se requiere obtener el máximo rendimiento por un mínimo relativo de dinero;
  • No se requiere soporte de software del proveedor;
  • El funcionamiento del chipset de video se centra principalmente en el componente de juegos.

Trazado de rayos en tarjetas gráficas (tecnología RTX de Nvidia)

Nvidia introdujo una línea de nuevas tarjetas de trazado de rayos en el momento de la introducción de la arquitectura Turing. Estas tarjetas, junto con los núcleos CUDA, tienen núcleos RT y un núcleo tensor que realiza el trazado de rayos.En el cálculo 3D, una tarjeta habilitada para rastreo puede aumentar significativamente la velocidad de las operaciones, especialmente en programas que admiten esta tecnología. Pero el rastreo no ayudará de ninguna manera a la edición de video simple, porque en este caso el trabajo ocurre exclusivamente con una imagen bidimensional.

El tensor central (en las tarjetas gráficas de consumo) es responsable de varios efectos, por ejemplo, para crear muestreo (muestras) basado en el aprendizaje profundo de las redes neuronales, con la ayuda de la IA (inteligencia artificial) es capaz de cambiar/mejorar la calidad de la imagen

Opciones de selección

Al comprar una tarjeta de video, debe prestar atención a los siguientes puntos técnicos:

  • Tipo y cantidad de memoria de video: hoy en día, una tarjeta con una capacidad de menos de 1 GB simplemente no se cotizará. El tipo de memoria debe ser al menos GDR5; será relevante durante los próximos dos o tres años. Se trata de equipos para las tareas cotidianas. Si se supone actividad profesional, entonces la elección debe hacerse a favor de un modelo con una gran cantidad de memoria y en el que se utilizan las últimas tecnologías para acelerar el cálculo de una escena tridimensional;
  • La cantidad de núcleos CUDA: por regla general, este parámetro será importante para trabajar con gráficos tridimensionales. Aunque, la práctica muestra que el indicador de este parámetro es más importante para el trabajo profesional que para los juegos. De hecho, esta tecnología puede acelerar el cálculo de un modelo tridimensional entre 10 y 50 veces (dependiendo de la complejidad total de la escena, sus parámetros estáticos o si hay movimiento en la escena, será necesario calcular la física de los objetos, que ralentizará el proceso de renderizado);
  • Tipo de conexión y consumo de energía: no todas las tarjetas de video pueden adaptarse a la placa base existente. Antes de comprar, asegúrese de verificar la compatibilidad de estos dos componentes del sistema informático. El estándar hoy en día es el tipo de bus en la placa base PCI-E x16 versión 3.0. Siempre vale la pena recordar que muchos modelos de tarjetas modernas son bastante voluminosos y, en la mayoría de los casos, ocuparán dos ranuras a la vez, lo que creará preguntas adicionales para el sistema de enfriamiento de estos elementos. En consecuencia, la tarjeta comprada debe ser adecuada no solo en términos de parámetros técnicos, sino también en términos de sus dimensiones. Además, vale la pena considerar que en el futuro puede ser necesario aumentar la potencia gráfica, para lo cual deberá instalar una segunda tarjeta de video adicional. Nvidia llama a esta opción SLI (Interfaz Escalable). A partir de esto, está claro que la placa base debe admitir nuevamente no solo la capacidad técnica de trabajar con dos tarjetas de video a la vez, sino también tener la cantidad adecuada de conectores para la conexión (aunque es posible usar adaptadores). Sin embargo, para varias tarjetas de video, la potencia de la fuente de alimentación (y los conectores para conectarla) puede no ser suficiente;
  • La necesidad de ampliar la fuente de alimentación de la computadora: en principio, cualquier computadora en la que se suponga que debe realizar un modelado tridimensional profesional debe recibir energía de manera confiable. Algunos fabricantes de tarjetas de video se enfocan especialmente en esta circunstancia. Entonces, una fuente de alimentación de 550W ya es el "siglo pasado" y difícilmente será adecuada para el trabajo en cuestión.Por lo tanto, no vale la pena ahorrar en este parámetro y es mejor comprar una unidad de sistema masiva con una fuente de alimentación potente de 600 W por un precio decente que intentar encontrar algo más barato con parámetros similares. Cabe recordar que la mayoría de los fabricantes chinos que producen unidades de sistema a menudo las completan con módulos de fuente de alimentación débiles, a pesar de que indican un indicador de 550 W o más en la información técnica. De hecho, estos modelos son bastante baratos y es poco probable que la potencia de sus fuentes de alimentación supere los 450 W;
  • Tipo y número de interfaces para salida: este parámetro significa cuántos monitores se pueden conectar a la tarjeta de video y a través de qué conectores. En nuestro tiempo, las tarjetas que se conectan solo a través del conector SVGA y que tienen la capacidad de conectar solo un dispositivo para la visualización ya se han hundido en el olvido. El estándar es conectar al menos dos monitores, y el estándar para conectarlos a la tarjeta es la tecnología HDMI;
  • Resolución máxima: cualquier tarjeta moderna debe admitir una resolución mínima de 4K (3840x2160 píxeles). Sin embargo, para trabajos profesionales necesitarás una resolución de 8K (7680x4320 píxeles). Aunque, para juegos, Full HD - 2K (2048 × 1024 píxeles) será suficiente;
  • Frecuencia de bus y ancho de bits: estos parámetros son una "preocupación" solo para profesionales, aunque debe tenerse en cuenta que cuanto más altos sean estos indicadores, mejor será el rendimiento de la tarjeta de video (naturalmente, lo que aumentará simultáneamente su costo).

Calificación de las mejores tarjetas de video para modelado y gráficos 3D para 2022

Modelos de consumo

3er lugar: "Radeon RX 5700 1610MHz PCI-E 4.0 8192Mb 14000MHz 256 bit 3xDisplay"

Este producto de fabricación taiwanesa se destaca por su tamaño (ocupa tres ranuras) y masividad. Equipado inmediatamente con dos ventiladores, porque requiere un enfriamiento intensivo. Además, se requerirá energía adicional, que se recibirá del bus PCI-E 16x 4.0. Inicialmente, el modelo se centró en los cálculos profesionales, pero también se mostró bien en el campo de los juegos. Debido a su componente informático suficiente, ha ganado cierta popularidad entre los mineros de criptomonedas. El bloque matemático se caracteriza por 2304 procesadores universales, 144 unidades de textura, 64 unidades de rasterización. Se admiten DirectX 12 y OpenGL 4.6. Opera a una frecuencia de 1610 MHz. El dispositivo admite la conexión simultánea de hasta 4 monitores. Puede proporcionar una resolución máxima de 7680×4320 gracias a 8GB de memoria de video - tipo GDDR6, frecuencia 1.4GHz con bus de 256 bits. Procesador: AMD Radeon RX 5700. Compatible con SLI/CrossFire. Las interfaces de conexión activas son tres DisplayPort 1.4, una HDMI 2.0b, se admite HDCP. El costo recomendado es de 53,000 rublos.

Radeon RX 5700 1610MHz PCI-E 4.0 8192Mb 14000MHz 256bit 3xPantalla
ventajas:
  • memoria rápida;
  • Alto rendimiento;
  • Una excelente combinación de juego y componente informático.
Defectos:
  • Extremadamente sobredimensionado;
  • Difícil de encontrar a la venta.

2do lugar: "Quadro P2000 PCI-E 3.0 5120Mb 160bit HDCP"

Este modelo está fabricado en América del Norte y se considera objetivamente el mejor modelo de consumo. El fabricante no indica sus dimensiones totales, pero ocupa solo una ranura. Ella tiene al menos un ventilador, pero está activo, lo que indica un pequeño indicador de calentamiento durante el funcionamiento.Se caracteriza por una buena optimización de todos los procesos funcionales. El dispositivo admite la conexión simultánea de hasta 4 monitores. Interfaces establecidas: cuatro DisplayPort 1.4. Hay soporte HDCP. El kit incluye adaptadores para otros tipos de interfaces, pero los profesionales los critican con confianza y recomiendan reemplazarlos por otros más actualizados. La resolución de monitor máxima admitida es 5120 × 2880. La tarjeta se basa en el chip gráfico GP106GL, creado con la tecnología de proceso de 16nm. Se conecta a la placa base a través de una ranura PCI-E 16x 3.0 y no requiere alimentación adicional. La cantidad de memoria de video instalada es de 5 GB de tipo GDDR5 en un bus de 160 bits. Admite DirectX 12, OpenGL 4.5, OpenCL 1.2, CUDA 6.1, tecnologías Vulkan. Los consumidores informan un rendimiento mejorado en algunos programas (como SolidWorks). Puede ser útil en actividades de diseño, porque muestra perfectamente la imagen previa al renderizado (objetos sin texturas), funciona bien con gráficos bidimensionales en resolución 4K. El costo recomendado es de 63,000 rublos.

Quadro P2000 PCI-E 3.0 5120Mb 160bit HDCP
ventajas:
  • Dimensiones compactas;
  • Consumo de energía moderado;
  • Estabilidad y rendimiento mejorados.
Defectos:
  • Fallas menores en el software de control (drivers);
  • Difícil encontrar adaptadores para monitores.

1er lugar: "Quadro 5000 513Mhz PCI-E 2.0 2560Mb 3000Mhz 320 bit DVI"

La tarjeta de video admite hasta dos monitores. Interfaces normales: dos DisplayPort, una DVI-I e incluso VESA Stereo. La resolución máxima posible del monitor es 2560×1600. La tarjeta tiene 2GB de memoria de video. Tipo de memoria: GDDR5, funciona a una frecuencia de 3 GHz. El bus de memoria es de 320 bits. Frecuencia RAMDAC - 400 MHz.Soporte completo integrado para SLI/CrossFire.

Este modelo tiene 352 unidades aritméticas lógicas, la quinta versión de shaders, filtrado anisotrópico 16x. Grado límite FSAA - 64 veces. Como todas las tarjetas de video modernas, la PNY Quadro 5000 tiene soporte integrado para OpenGL 4.0 y DirectX 11. En el contexto de los modelos anteriores, las características de la PNY Quadro 5000 pueden parecer "pobres", pero, nuevamente, en combinación con un acelerador discreto, este modelo es capaz de mucho, como en términos de crear los gráficos 3D poligonales más complejos y para cálculos extremadamente complejos.
Está construido sobre la base del procesador de gráficos del mismo nombre de nVidia, cuyo nombre en código es GF100 (frecuencia de reloj: 513 MHz). Fabricado en tecnología de proceso de 40nm. Se conecta a la ranura PCI-E 16x 2.0 de la placa base. Aunque el proceso técnico aquí es una generación anterior, en comparación con algunos modelos vecinos, el chip se calienta moderadamente, al nivel de 152 vatios. La tarjeta necesita alimentación adicional, para ello se proporciona un conector de 6 pines. El costo recomendado es de 120,000 rublos.

Quadro 5000 513Mhz PCI-E 2.0 2560Mb 3000Mhz 320 bits DVI
ventajas:
  • Capacidad para trabajar en conjunto con tarjetas gráficas discretas;
  • Especial fiabilidad y susceptibilidad en relación con otros componentes del sistema;
  • No es el mayor consumo de energía.
Defectos:
  • Costo relativamente alto;
  • No muy alta resolución.

Modelos Profesionales

3er lugar: "FirePro S9150 PCI-E 3.0 16384Mb 512 bit"

Aunque este dispositivo se caracteriza por un consumo de energía relativamente moderado, todavía no tiene suficiente energía que recibe de la ranura para funcionar.Por lo tanto, para conectar electricidad adicional, tiene dos enchufes de 8 pines y 6 pines. La cantidad instalada de RAM es 16384 MB, el tipo de memoria es GDDR5 en un bus de 512 bits. La memoria es "rápida": funciona a una frecuencia de 5 GHz. Ancho de banda - 320 Gb / s. En el corazón de este acelerador de gráficos se encuentra el potente procesador FirePro S9150 del mismo nombre fabricado por AMD, cuyo nombre en código es Hawaii XT. Creado en la tecnología de proceso de 28nm. Capaz de generar hasta 5,07 teraflops de potencia de procesamiento. En términos de un vatio de consumo de energía, la tarjeta de video produce 21,6 gigaflops, y este es un valor récord en esta clase. El módulo matemático de la tarjeta de video se caracteriza por 2816 procesadores universales, 176 unidades de textura, 64 unidades de rasterización y la quinta versión de sombreadores. Se admiten OpenGL 4.4 y DirectX 12. El costo recomendado es de 118,000 rublos.

FirePro S9150 PCI-E 3.0 16384Mb 512bit
ventajas:
  • Gran poder de cómputo;
  • Confiabilidad y durabilidad;
  • Precio relativamente bajo para su clase.
Defectos:
  • Calentamiento fuerte debido al sistema de enfriamiento pasivo.

2do lugar: "Tesla K40 745Mhz PCI-E 3.0 12288Mb 6000Mhz 384 bit Silencioso"

Este mapa se puede llamar el centro de los cálculos matemáticos. Dicho dispositivo debe vincularse con una tarjeta de video (Tesla funciona mejor con tarjetas de video profesionales de la familia Quadro), y luego la transmisión de gráficos pasará a través de la tarjeta de video con todo el sorprendente efecto esperado en términos de rendimiento, velocidad y estabilidad. . Por lo tanto, puede obtener una potencia informática "monstruosa", en el mejor sentido, de 3-3,5 teraflops en casa.

La base de la tarjeta de video es el procesador de gráficos Tesla K40 del mismo nombre, con nombre en código GK110B fabricado por nVidia. Fabricado según la tecnología de proceso de 28 nm.Opera a una frecuencia de 745 MHz. La arquitectura del procesador contiene 2880 módulos de lógica aritmética. El acelerador de gráficos es compatible con la tecnología DirectX 11.2. Tiene 12 GB de RAM GDDR5. La memoria es "rápida": funciona a una frecuencia de 6 GHz, el bus es de 384 bits. Soporte implementado para SLI/CrossFire. Por supuesto, tales soluciones son simplemente blasfemas de usar para juegos de computadora. El destino de PNY Tesla K40 es el procesamiento de material de video de alta calidad en resolución 4K o incluso superior, pero en mayor medida, los cálculos más complejos en el marco del aprendizaje profundo. Para renderizar gráficos 3D complejos en Maya, 3ds Max y tareas similares, es mejor buscar otro modelo. El costo recomendado es de 200,000 rublos.

Tesla K40 745Mhz PCI-E 3.0 12288Mb 6000Mhz 384 bits Silencioso
ventajas:
  • Desempeño excepcional para el campo profesional;
  • Estabilidad y fiabilidad;
  • Excelente poder
Defectos:
  • Absolutamente no está diseñado para juegos.

1er lugar: "RTX 6000 PCI-E 3.0 24576Mb 384 bits (VCQRTX6000-PB)"

El procesador se basa en la arquitectura de Turing, su nombre en clave es TU102. Creado utilizando una tecnología de proceso superfino de 12 nm. Funciona a la frecuencia de reloj estándar de 1,44 GHz. El modo de aceleración regular del procesador se admite en el marco de la tecnología Boost hasta 1,77 GHz. Tiene 24 GB de RAM instalados. El tipo de memoria más avanzado hoy en día es GDDR6. El bus de memoria es de 384 bits. La memoria funciona a una velocidad sin precedentes de 14 GHz y ofrece hasta 672 GB de ancho de banda por segundo. Tal poder exorbitante, por supuesto, requiere poder adicional. Para esto, la tarjeta en sí tiene dos enchufes: uno de 6 pines y otro de 8 pines. Para conectar monitores, la tarjeta proporciona 4 interfaces DisplayPort y, además, hay un puerto USB Tipo-C.Traduciendo todos estos parámetros a un lenguaje más aplicado, podemos decir que la tarjeta de video, combinada con todo lo demás con el hardware adecuado en la computadora, es capaz de brindar una velocidad de texturizado de hasta 509.8 gigatexels por segundo. Físicamente, la tarjeta de video mide 267 mm de largo y se conecta a una ranura de placa base PCI-E 3.0 x16. El costo recomendado es de 400,000 rublos.

RTX 6000 PCI-E 3.0 24576Mb 384 bits (VCQRTX6000-PB
ventajas:
  • Gran cantidad de memoria de video;
  • Alta calidad de construcción;
  • Excelente rendimiento para cualquier área.
Defectos:
  • Precio extremadamente alto.

En lugar de un epílogo

El análisis del mercado de los dispositivos en consideración encontró que su mayor problema son los precios extremadamente altos de los equipos. Esta situación se ha desarrollado en el contexto de la histeria en el campo de la minería de criptomonedas, por lo que no siempre es posible comprar incluso modelos muy caros. Lamentablemente, esta situación tiende a persistir.

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