渲染三維(3D)模型的概念意味著它在虛擬空間中的計算和可視化。這種計算與對象的陰影和顏色的顯示、其表面的紋理、形狀和尺寸的觀察有關。為了在屏幕上顯示模型,一個特殊的程序必須結合用戶輸入的所有數據,考慮到相機的角度,然後拍照。這些過程的組合,稱為渲染,對計算機系統的要求極高。傳統上,所有這些都是通過中央處理器完成的,但今天特殊的程序(圖形編輯器)將部分計算“傳輸”到視頻卡。這種方法顯著減輕了整個系統的負擔並且速度更快。
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在顯卡的圖形處理器上,計算要快得多,因為這是它們的主要目的。例如,400 美元的顯卡渲染場景的速度比功能強大的 3,500 美元的 22 核 CPU 更快。
現代渲染顯卡具有以下優點:
缺點包括:
如果整個系統的 RAM 可以增加到一定的大小,那麼這種方法不適用於顯卡。工廠焊接了多少芯片,卡上總會有那麼多顯存——這個顯存不能減少或增加。當然,視頻內存比 RAM 快,因為。未被許多第三方進程佔用。但是,僅憑車架上的大量內存是無法管理的,處理速度還取決於其上安裝的圖形處理器的功率。
多個視頻卡也可以在沒有可擴展接口的情況下使用(兩個或多個視頻卡在一項任務上的操作模式)。缺少這種模式將允許您通過一個視頻卡以正常模式使用計算機,而第二個(其餘)正在渲染場景。
重要的!如果主板允許,則可以通過適配器最多連接 6-7 個視頻卡。
自然,視頻編輯過程對顯卡的要求比計算三維模型要低一些。如果您需要編輯不是很複雜的視頻,那麼支持 CUDA 的 Nvidia 模型就足夠了。它們可以很好地完成 Premiere Pro 編輯器中的大多數任務。應該注意的是,照片和視頻處理不需要強大的視頻設備,尤其是使用 QUADRO 技術。對於這些目的,具有光線追踪模式的平均樣本非常合適。但是,如果您使用 4K / 8K 模式的視頻,您可能需要更昂貴的版本。
它們與消費品的主要區別在於對各種軟件(SW)的支持。AMD FirePro 或 Nvidia Quadro 系列卡專為在處理特殊程序時提高性能而設計,並且與領先軟件開發商的配置文件編輯器具有最高保證的兼容性。除其他外,軟件開發人員長期努力支持專業模型,這使得這項技術成為一項不錯的投資。值得一提的是,專業段的樣品在相應的軟件中經過了徹底的測試,如果沒有找到他們需要的專門設計的硬件,這些軟件的個別版本根本無法使用。
同時,如果一些軟件開發人員發現他們的軟件與不適合它的硬件一起工作,他們會簡單地拒絕解決問題和支持。如果需要在一定時期內完成大量工作,這種情況很可能會成為一個無法克服的困難,這將意味著明顯的收入損失,即失去商業利潤。
這些選項可以完美地體現在解決日常問題或遊戲應用程序中。在處理照片或視頻編輯時,它們非常有能力產生良好的效果,而某些型號(例如 RTX 2080Ti)完全無法勝任此類工作。相同的模型將在遊戲渲染中顯示出良好的效果,但它們缺乏專業 3D 建模所需的功能。原則上,消費者變體適用於高速遊戲和視頻或照片處理,但它們缺乏必要的視頻內存量,無法在專門的 3D 建模應用程序中工作。
CUDA 內核是特殊的計算內核,屬於 Nvidia 顯卡系列的一部分。該技術是專有的,僅在該公司的產品中出現。原則上,它不是一個只用於圖形處理的專用元件,而是代表了一種通用的電源,視頻芯片可以根據需要使用它來處理各種任務。大多數設計用於圖形處理的現代軟件已經適應了最有效地利用這些內核,因此視頻芯片組上的內核越多,模型渲染的速度就越快。
例如,最流行和最現代的渲染算法,如 Redshift 和 GPU Octane,通常完全面向 CUDA,這意味著它們只能在使用 Nvidia 的適當顯卡的情況下工作。正是在這些軟件算法中,我們可以清楚地看到渲染速度的線性增長取決於顯卡上 CUDA 內核的數量。
重要的!值得注意的是,流行的編輯器 Premier Pro 和 After Effects 同時支持 AMD 和 Nvidia 卡,但後者的處理速度更快。
通過 GeForce 技術,您可以在價格和速度方面獲得更多優勢,但前提是您打算將該卡用於遊戲、視頻編輯或簡單的圖形處理。由此可見,這項技術是針對遊戲玩家市場的,因此這些視頻卡缺乏專業圖形工作所需的許多特殊功能。
反過來,QUADRO 的層次更高,但更側重於支持企業用戶。如果我們將此技術與之前的技術進行比較,那麼每更換一張新顯卡的成本都會相當可觀。如果 100% 需要 ECC 內存(糾錯內存),則應使用 QUADRO。值得注意的是,這些卡的結構中總會有更多的 CUDA 內核。因此,有問題的卡片將適合:
在以下情況下,GeForce 技術將更可取:
Nvidia 在推出 Turing 架構時推出了一系列新的光線追踪卡。這些卡與 CUDA 核心相結合,具有 RT 核心和執行光線追踪的張量核心。在 3D 計算中,支持跟踪的卡可以顯著提高運算速度,尤其是在支持該技術的程序中。但是追踪對簡單的視頻編輯沒有任何幫助,因為在這種情況下,工作只發生在二維圖像上。
核心張量(在消費類顯卡中)負責各種效果,例如,基於神經網絡的深度學習創建採樣(樣本),借助人工智能(人工智能)能夠改變/提高質量圖片的。
選購顯卡時,應注意以下技術要點:
這款台灣製造的產品以其尺寸(佔據三個插槽)和厚重而著稱。立即配備兩個風扇,因為它需要強化冷卻。此外,還需要額外的電源,這些電源將從 PCI-E 16x 4.0 總線接收。最初,該模型專注於專業計算,但它在遊戲領域也表現出色。由於其足夠的計算組件,它在加密貨幣礦工中獲得了一定的普及。數學塊的特點是 2304 個通用處理器、144 個紋理單元、64 個光柵化單元。支持 DirectX 12 和 OpenGL 4.6。工作頻率為 1610 MHz。該設備支持同時連接多達 4 台顯示器。 8GB顯存-GDDR6型,頻率1.4GHz,256位總線,最大分辨率7680×4320。處理器 - AMD Radeon RX 5700。支持 SLI/CrossFire。主動連接接口為三個DisplayPort 1.4,一個HDMI 2.0b,支持HDCP。建議費用為 53,000 盧布。
該模型在北美製造,客觀上被認為是最佳的消費模型。製造商沒有說明它的整體尺寸,但它只佔用一個插槽。她至少有一個風扇,但它處於活動狀態,這表明在運行期間有一個小的加熱指示。它的特點是對所有功能流程進行了良好的優化。該設備支持同時連接多達 4 台顯示器。已建立的接口 - 四個 DisplayPort 1.4。有 HDCP 支持。該套件包括用於其他類型接口的適配器,但專業人士自信地批評它們並建議用更新的接口替換它們。支持的最大顯示器分辨率為 5120×2880。該卡基於 GP106GL 圖形芯片,採用 16nm 工藝技術創建。通過 PCI-E 16x 3.0 插槽連接到主板,不需要額外的電源。安裝的顯存數量為 160 位總線上的 5 GB GDDR5 類型。支持 DirectX 12、OpenGL 4.5、OpenCL 1.2、CUDA 6.1、Vulkan 技術。消費者報告某些軟件(例如 SolidWorks)的性能有所提高。它在設計活動中很有用,因為它完美地顯示了預渲染圖像(沒有紋理的對象),適用於 4K 分辨率的二維圖形。建議費用為 63,000 盧布。
顯卡最多支持兩台顯示器。常規接口 - 兩個 DisplayPort、一個 DVI-I 甚至 VESA Stereo。最大可能的顯示器分辨率為 2560×1600。該卡有 2GB 的顯存。內存類型 - GDDR5,運行頻率為 3GHz。內存總線為 320 位。 RAMDAC 頻率 - 400 MHz。內置對 SLI/CrossFire 的全面支持。
該模型有 352 個算術邏輯單元,第五版著色器,16x 各向異性過濾。極限程度 FSAA - 64 次。與所有現代顯卡一樣,PNY Quadro 5000 內置了對 OpenGL 4.0 和 DirectX 11 的支持。在上述型號的背景下,PNY Quadro 5000 的特性可能看起來“很差”,但同樣,結合一個離散的加速器,這個模型有很多能力,比如在創建最複雜的多邊形 3D 圖形和極其複雜的計算方面。
它建立在 nVidia 的同名圖形處理器的基礎上,代號為 GF100(時鐘頻率 - 513 MHz)。採用 40nm 工藝技術製造。連接到主板 PCI-E 16x 2.0 插槽。儘管這裡的技術過程比一些相鄰型號老一代,但芯片的溫度適中 - 在 152 瓦的水平上。該卡需要額外的電源,為此提供了一個 6 針連接器。建議費用為 120,000 盧布。
儘管該設備的特點是功耗相對適中,但它仍然沒有足夠的電源從插槽接收到工作。因此,為了連接額外的電力,它有兩個插座 8 針和 6 針。 RAM 安裝量為 16384 MB,內存類型為 GDDR5,512 位總線。內存是“快速”的 - 以 5 GHz 的頻率運行。帶寬 - 320 Gb / s。該圖形加速器的核心是由 AMD 製造的功能強大的 FirePro S9150 處理器,代號為 Hawaii XT。基於 28nm 工藝技術創建。能夠產生高達 5.07 teraflops 的計算能力。就一瓦的功耗而言,顯卡產生了21.6 gigaflops,這是該級別的記錄值。顯卡的數學模塊的特點是2816個通用處理器,176個紋理單元,64個光柵化單元,第五版著色器。支持 OpenGL 4.4 和 DirectX 12。建議費用為 118,000 盧布。
這張地圖可以稱為數學計算的中心。這樣的設備需要搭配顯卡(Tesla最適合Quadro家族的專業顯卡),然後圖形流將通過顯卡,在性能、速度、穩定性方面達到所有預期的驚人效果.因此,您可以在家中獲得 3-3.5 teraflops 的“巨大”計算能力。
顯卡的基礎是英偉達生產的同名Tesla K40圖形處理器,代號GK110B。根據 28 nm 工藝技術製造。工作頻率為 745 MHz。處理器架構包含 2880 個算術邏輯模塊。圖形加速器支持 DirectX 11.2 技術。它有 12GB 的 GDDR5 內存。內存“快”——它以 6 GHz 的頻率運行,總線為 384 位。實現了對 SLI/CrossFire 的支持。當然,這樣的解決方案對於電腦遊戲來說簡直是褻瀆神明。 PNY Tesla K40 的命運是處理 4K 甚至更高分辨率的高質量視頻素材,但在更大程度上——深度學習框架內最複雜的計算。對於在 Maya、3ds Max 和類似任務中渲染複雜的 3D 圖形,最好看另一個模型。建議費用為 200,000 盧布。
該處理器建立在圖靈架構之上,其代號為TU102。使用超薄 12 nm 工藝技術創建。以 1.44 GHz 的標準時鐘頻率運行。在高達 1.77 GHz 的 Boost 技術框架內支持處理器的常規加速模式。它安裝了 24 GB 的 RAM。當今最先進的內存類型是 GDDR6。內存總線是 384 位的。內存以前所未有的 14GHz 速度運行,每秒提供高達 672GB 的帶寬。當然,如此過分的權力需要額外的權力。為此,卡本身有兩個插座 - 一個 6 針和一個 8 針。為了連接顯示器,該卡提供了 4 個 DisplayPort 接口,此外還有一個 USB Type-C 端口。將所有這些參數轉換為更實用的語言,我們可以說顯卡與計算機中具有足夠硬件的所有其他東西相結合,能夠提供高達每秒 509.8 千兆像素的紋理速度。物理上,視頻卡長 267 毫米,插入 PCI-E 3.0 x16 主板插槽。建議費用為 400,000 盧布。
對所考慮設備的市場分析發現,其最大的問題是設備價格極高。這種情況是在加密貨幣挖掘領域歇斯底里的背景下發展起來的,這就是為什麼即使是非常昂貴的模型也不總是可以購買的原因。遺憾的是,這種情況往往會持續下去。