渲染三维(3D)模型的概念意味着它在虚拟空间中的计算和可视化。这种计算与对象的阴影和颜色的显示、其表面的纹理、形状和尺寸的观察有关。为了在屏幕上显示模型,一个特殊的程序必须结合用户输入的所有数据,考虑到相机的角度,然后拍照。这些过程的组合,称为渲染,对计算机系统的要求极高。传统上,所有这些都是通过中央处理器完成的,但今天特殊的程序(图形编辑器)将部分计算“传输”到视频卡。这种方法显着减轻了整个系统的负担并且速度更快。
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在显卡的图形处理器上,计算要快得多,因为这是它们的主要目的。例如,400 美元的显卡渲染场景的速度比功能强大的 3,500 美元的 22 核 CPU 更快。
现代渲染显卡具有以下优点:
缺点包括:
如果整个系统的 RAM 可以增加到一定的大小,那么这种方法不适用于显卡。工厂焊接了多少芯片,卡上总会有那么多显存——这个显存不能减少或增加。当然,视频内存比 RAM 快,因为。未被许多第三方进程占用。但是,仅凭车架上的大量内存是无法管理的,处理速度还取决于其上安装的图形处理器的功率。
多个视频卡也可以在没有可扩展接口的情况下使用(两个或多个视频卡在一项任务上的操作模式)。缺少这种模式将允许您通过一个视频卡以正常模式使用计算机,而第二个(其余)正在渲染场景。
重要的!如果主板允许,则可以通过适配器最多连接 6-7 个视频卡。
自然,视频编辑过程对显卡的要求比计算三维模型要低一些。如果您需要编辑不是很复杂的视频,那么支持 CUDA 的 Nvidia 模型就足够了。它们可以很好地完成 Premiere Pro 编辑器中的大多数任务。应该注意的是,照片和视频处理不需要强大的视频设备,尤其是使用 QUADRO 技术。对于这些目的,具有光线追踪模式的平均样本非常合适。但是,如果您使用 4K / 8K 模式的视频,您可能需要更昂贵的版本。
它们与消费品的主要区别在于对各种软件(SW)的支持。AMD FirePro 或 Nvidia Quadro 系列卡专为在处理特殊程序时提高性能而设计,并且与领先软件开发商的配置文件编辑器具有最高保证的兼容性。除其他外,软件开发人员长期努力支持专业模型,这使得这项技术成为一项不错的投资。值得一提的是,专业段的样品在相应的软件中经过了彻底的测试,如果没有找到他们需要的专门设计的硬件,这些软件的个别版本根本无法使用。
同时,如果一些软件开发人员发现他们的软件与不适合它的硬件一起工作,他们会简单地拒绝解决问题和支持。如果需要在一定时期内完成大量工作,这种情况很可能会成为一个无法克服的困难,这将意味着明显的收入损失,即失去商业利润。
这些选项可以完美地体现在解决日常问题或游戏应用程序中。在处理照片或视频编辑时,它们非常有能力产生良好的效果,而某些型号(例如 RTX 2080Ti)完全无法胜任此类工作。相同的模型将在游戏渲染中显示出良好的效果,但它们缺乏专业 3D 建模所需的功能。原则上,消费者变体适用于高速游戏和视频或照片处理,但它们缺乏必要的视频内存量,无法在专门的 3D 建模应用程序中工作。
CUDA 核心是特殊的计算核心,是 Nvidia 显卡系列的一部分。该技术是专有的,仅在该公司的产品中出现。原则上,它不是一个只用于图形处理的专用元件,而是代表了一种通用的电源,视频芯片可以根据需要使用它来处理各种任务。大多数设计用于图形处理的现代软件已经适应了最有效地利用这些内核,因此视频芯片组上的内核越多,模型渲染的速度就越快。
例如,最流行和最现代的渲染算法,如 Redshift 和 GPU Octane,通常完全面向 CUDA,这意味着它们只能在使用 Nvidia 的适当显卡的情况下工作。正是在这些软件算法中,我们可以清楚地看到渲染速度的线性增长取决于显卡上 CUDA 内核的数量。
重要的!值得注意的是,流行的编辑器 Premier Pro 和 After Effects 同时支持 AMD 和 Nvidia 卡,但后者的处理速度更快。
通过 GeForce 技术,您可以在价格和速度方面获得更多优势,但前提是您打算将该卡用于游戏、视频编辑或简单的图形处理。由此可见,这项技术是针对游戏玩家市场的,因此这些视频卡缺乏专业图形工作所需的许多特殊功能。
反过来,QUADRO 的层次更高,但更侧重于支持企业用户。如果我们将此技术与之前的技术进行比较,那么每更换一张新显卡的成本都会相当可观。如果 100% 需要 ECC 内存(纠错内存),则应使用 QUADRO。值得注意的是,这些卡的结构中总会有更多的 CUDA 内核。因此,有问题的卡片将适合:
在以下情况下,GeForce 技术将更可取:
Nvidia 在推出 Turing 架构时推出了一系列新的光线追踪卡。这些卡与 CUDA 核心相结合,具有 RT 核心和执行光线追踪的张量核心。在 3D 计算中,支持跟踪的卡可以显着提高运算速度,尤其是在支持该技术的程序中。但是追踪对简单的视频编辑没有任何帮助,因为在这种情况下,工作只发生在二维图像上。
核心张量(在消费类显卡中)负责各种效果,例如,基于神经网络的深度学习创建采样(样本),借助人工智能(人工智能)能够改变/提高质量图片的。
选购显卡时,应注意以下技术要点:
这款台湾制造的产品以其尺寸(占据三个插槽)和厚重而著称。立即配备两个风扇,因为它需要强化冷却。此外,还需要额外的电源,这些电源将从 PCI-E 16x 4.0 总线接收。最初,该模型专注于专业计算,但它在游戏领域也表现出色。由于其足够的计算组件,它在加密货币矿工中获得了一定的普及。数学块的特点是 2304 个通用处理器、144 个纹理单元、64 个光栅化单元。支持 DirectX 12 和 OpenGL 4.6。工作频率为 1610 MHz。该设备支持同时连接多达 4 台显示器。 8GB显存-GDDR6型,频率1.4GHz,256位总线,最大分辨率7680×4320。处理器 - AMD Radeon RX 5700。支持 SLI/CrossFire。主动连接接口为三个DisplayPort 1.4,一个HDMI 2.0b,支持HDCP。建议费用为 53,000 卢布。
该模型在北美制造,客观上被认为是最佳的消费模型。制造商没有说明它的整体尺寸,但它只占用一个插槽。她至少有一个风扇,但它处于活动状态,这表明在运行期间有一个小的加热指示。它的特点是对所有功能流程进行了良好的优化。该设备支持同时连接多达 4 台显示器。已建立的接口 - 四个 DisplayPort 1.4。有 HDCP 支持。该套件包括用于其他类型接口的适配器,但专业人士自信地批评它们并建议用更新的接口替换它们。支持的最大显示器分辨率为 5120×2880。该卡基于 GP106GL 图形芯片,采用 16nm 工艺技术创建。通过 PCI-E 16x 3.0 插槽连接到主板,不需要额外的电源。安装的显存数量为 160 位总线上的 5 GB GDDR5 类型。支持 DirectX 12、OpenGL 4.5、OpenCL 1.2、CUDA 6.1、Vulkan 技术。消费者报告某些软件(例如 SolidWorks)的性能有所提高。它在设计活动中很有用,因为它完美地显示了预渲染图像(没有纹理的对象),适用于 4K 分辨率的二维图形。建议费用为 63,000 卢布。
显卡最多支持两台显示器。常规接口 - 两个 DisplayPort、一个 DVI-I 甚至 VESA Stereo。最大可能的显示器分辨率为 2560×1600。该卡有 2GB 的显存。内存类型 - GDDR5,运行频率为 3GHz。内存总线为 320 位。 RAMDAC 频率 - 400 MHz。内置对 SLI/CrossFire 的全面支持。
该模型有 352 个算术逻辑单元,第五版着色器,16x 各向异性过滤。极限程度 FSAA - 64 次。与所有现代显卡一样,PNY Quadro 5000 内置了对 OpenGL 4.0 和 DirectX 11 的支持。在上述型号的背景下,PNY Quadro 5000 的特性可能看起来“很差”,但同样,结合一个离散的加速器,这个模型有很多能力,比如在创建最复杂的多边形 3D 图形和极其复杂的计算方面。
它建立在 nVidia 的同名图形处理器的基础上,代号为 GF100(时钟频率 - 513 MHz)。采用 40nm 工艺技术制造。连接到主板 PCI-E 16x 2.0 插槽。尽管这里的技术过程比一些相邻型号老一代,但芯片的温度适中 - 在 152 瓦的水平上。该卡需要额外的电源,为此提供了一个 6 针连接器。建议费用为 120,000 卢布。
尽管该设备的特点是功耗相对适中,但它仍然没有足够的电源从插槽接收到工作。因此,为了连接额外的电力,它有两个插座 8 针和 6 针。 RAM 安装量为 16384 MB,内存类型为 GDDR5,512 位总线。内存是“快速”的 - 以 5 GHz 的频率运行。带宽 - 320 Gb / s。该图形加速器的核心是由 AMD 制造的功能强大的 FirePro S9150 处理器,代号为 Hawaii XT。基于 28nm 工艺技术创建。能够产生高达 5.07 teraflops 的处理能力。就一瓦的功耗而言,显卡产生了21.6 gigaflops,这是该级别的记录值。显卡的数学模块的特点是2816个通用处理器,176个纹理单元,64个光栅化单元,第五版着色器。支持 OpenGL 4.4 和 DirectX 12。建议费用为 118,000 卢布。
这张地图可以称为数学计算的中心。这样的设备需要搭配显卡(Tesla最适合Quadro家族的专业显卡),然后图形流将通过显卡,在性能、速度、稳定性方面达到所有预期的惊人效果.因此,您可以在家中获得 3-3.5 teraflops 的“怪物”计算能力。
显卡的基础是英伟达制造的同名Tesla K40图形处理器,代号GK110B。根据 28 nm 工艺技术制造。工作频率为 745 MHz。处理器架构包含 2880 个算术逻辑模块。图形加速器支持 DirectX 11.2 技术。它有 12GB 的 GDDR5 内存。内存“快”——它以 6 GHz 的频率运行,总线为 384 位。实现了对 SLI/CrossFire 的支持。当然,这样的解决方案对于电脑游戏来说简直是亵渎神明。 PNY Tesla K40 的命运是处理 4K 甚至更高分辨率的高质量视频素材,但在更大程度上——深度学习框架内最复杂的计算。对于在 Maya、3ds Max 和类似任务中渲染复杂的 3D 图形,最好看另一个模型。建议费用为 200,000 卢布。
该处理器建立在图灵架构之上,其代号为TU102。使用超薄 12 nm 工艺技术创建。以 1.44 GHz 的标准时钟频率运行。在高达 1.77 GHz 的 Boost 技术框架内支持处理器的常规加速模式。它安装了 24 GB 的 RAM。当今最先进的内存类型是 GDDR6。内存总线是 384 位的。内存以前所未有的 14GHz 速度运行,每秒提供高达 672GB 的带宽。当然,如此过分的权力需要额外的权力。为此,卡本身有两个插座 - 一个 6 针和一个 8 针。为了连接显示器,该卡提供了 4 个 DisplayPort 接口,此外还有一个 USB Type-C 端口。将所有这些参数转换为更实用的语言,我们可以说显卡与计算机中具有足够硬件的所有其他东西相结合,能够提供高达每秒 509.8 千兆像素的纹理速度。物理上,视频卡长 267 毫米,插入 PCI-E 3.0 x16 主板插槽。建议费用为 400,000 卢布。
对所考虑设备的市场分析发现,其最大的问题是设备价格极高。这种情况是在加密货币挖掘领域歇斯底里的背景下发展起来的,这就是为什么即使是非常昂贵的模型也不总是可以购买的原因。遗憾的是,这种情况往往会持续下去。