Grafik Kartları Nasıl Çalışır? . comExtremeTech

Grafik Kartları Nasıl Çalışır? . comExtremeTech

Grafik Kartları Nasıl Çalışır? . comExtremeTech
Grafik Kartları Nasıl Çalışır? . comExtremeTech

3dfx orijinal Voodoo hızlandırıcısını piyasaya sürdüğünden beri, bilgisayardaki hiçbir ekipmanın, makinenizin mütevazı bir grafik kartı kadar oyun oynayıp oynayamayacağı üzerinde etkisi olmadı. Diğer bileşenler kesinlikle önemli olsa da, 32 GB RAM, 4.000 $ CPU ve PCIe tabanlı depolamaya sahip üst düzey bir bilgisayar, on yıllık bir kartta modern çözünürlüklerde ve ayrıntı düzeylerinde modern AAA başlıkları çalıştırması istendiğinde boğulacak ve ölecektir. . Grafik kartları, diğer adıyla GPU’lar (Grafik İşleme Birimleri) oyun performansı için kritik öneme sahiptir ve bunları kapsamlı bir şekilde ele alıyoruz. Ancak bir GPU’yu neyin tetiklediğine ve kartların nasıl çalıştığına sık sık dalmıyoruz.

Gereklilik gereği bu, GPU işlevselliğine üst düzey bir genel bakış olacak ve AMD, Nvidia ve Intel’in entegre GPU’larının yanı sıra Intel’in gelecekte Xe mimarisine dayalı olarak oluşturabileceği tüm ayrık kartlar. Apple, Imagination Technologies, Quaw w w m, ARM ve diğer satıcılar tarafından oluşturulan mobil GPU’larda da ortak olmalıdır.

Neden CPU’larla Rendering Çalıştırmıyoruz?

İlki Bahsetmek istediğim nokta, ilk etapta oyunlarda iş yüklerini işlemek için neden CPU kullanmadığımızdır. Bu sorunun dürüst cevabı, işleme iş yüklerini doğrudan bir CPU üzerinde çalıştırabilmenizdir.

UU, birçok nedenden dolayı yararlı bir referans durumudur . comDoom gibi oyunlardan daha gelişmiş bir işleme motoruna sahipti, yukarı ve aşağı bakma için tam destek ve doku eşleme gibi o zamanlar gelişmiş özellikler. Ancak bu tür bir destek ağır bir fiyata geldi . combirçok kişi oyunu gerçekten çalıştırabilecek bir bilgisayardan yoksundu. UU

Ultima Underworld. Görüntü GOG

3D oyunun ilk günlerinde, Half-Life ve Quake II gibi birçok oyun, 3D hızlandırıcıları olmayan oyuncuların oyunu oynamasına olanak tanıyan bir yazılım oluşturucuya sahipti. Ancak bu seçeneği modern oyunlardan çıkarmamızın nedeni basit CPU’lar genel amaçlı mikroişlemciler olacak şekilde tasarlanmıştır; bu da GPU’ların sunduğu özel donanım ve yeteneklerden yoksun olduklarını söylemenin başka bir yoludur. Modern bir CPU, 18 yıl önce yazılımda çalışırken takılma eğilimi gösteren oyunları kolayca idare edebilirdi, ancak Dünyadaki hiçbir CPU, bu modda çalıştırılırsa bugünden itibaren modern bir AAA oyununu kolayca kaldıramaz. En azından sahne, çözünürlük ve çeşitli görsel efektlerde bazı ciddi değişiklikler olmadan.

Bunun eğlenceli bir örneği Threadripper 3990X, hepsi olmasa da Crysis’i yazılım modunda çalıştırabilir. iyi.

GPU nedir?

GPU, çeşitli 3B motorların kodlarını yürütme biçimini iyi bir şekilde eşleştirmeyi amaçlayan bir dizi belirli donanım özelliklerine sahip bir cihazdır. geometri kurulumu ve uygulaması, doku haritalama, bellek erişimi ve gölgelendiriciler.

Bazılarınız AMD ’nin HD 5000 ailesinin bir VLIW5 mimarisi kullanırken, HD 6000 ailesindeki bazı üst düzey GPU ’ların bir VLIW4 mimarisi kullandığını hatırlayabilir. AMD, GCN ile saat döngüsü başına daha yararlı performans elde etmek adına paralellik yaklaşımını değiştirdi.

GPU-Evolution

AMD’nin GCN, RDNA için takip mimarisi ikiye katlandı her saat döngüsünde gönderilen talimatlarla IPC’yi artırma fikri üzerine. Bu, IPC’yi yüzde 25 iyileştirdi. RDNA2 bu kazanımlar üzerine inşa etti ve performansı daha da artırmak için devasa bir L3 önbellek gibi özellikler ekledi.

Nvidia,” GPU “terimini ilk olarak orijinalin piyasaya sürülmesiyle birlikte buldu GeForce 256 ve GPU’da donanım dönüşümü ve aydınlatma hesaplamaları gerçekleştirme desteği (bu, kabaca Microsoft DirectX 7’nin piyasaya sürülmesine karşılık geliyordu). Özel yetenekleri doğrudan donanıma entegre etmek, erken dönem GPU teknolojisinin ayırt edici özelliğiydi. Bu özelleşmiş teknolojilerin çoğu hala kullanılmaktadır (çok farklı biçimlerde).

CPU’lar tipik olarak tek iş parçacıklı kodu olabildiğince hızlı ve verimli bir şekilde yürütmek için tasarlanmıştır. SMT / Hyper-Threading gibi özellikler bunu geliştirir, ancak daha yüksek verimli tek iş parçacıklı çekirdekleri yan yana istifleyerek çok iş parçacıklı performansı ölçeklendiriyoruz. AMD ’nin 64 çekirdekli / 128 iş parçacıklı Epyc CPU ’ları bugün satın alabileceğiniz en büyük işlemcilerdir. Bunu bir perspektiften ifade etmek gerekirse, Nvidia’nın en alt uç Pascal GPU’su 384 çekirdeğe sahipken, piyasadaki en yüksek çekirdek sayısı x86 CPU 64’ün üstündedir. GPU dilinde “çekirdek” çok daha küçük bir işlemcidir.

Not AMD, Nvidia ve Intel arasındaki göreli oyun performansını yalnızca GPU çekirdek sayısını karşılaştırarak karşılaştıramaz veya tahmin edemezsiniz. Aynı GPU ailesi içinde (örneğin, Nvidia ’nın GeForce GTX 10 serisi veya AMD ’nin RX 4xx veya 5xx ailesi), daha yüksek bir GPU çekirdek sayısı, GPU ’nun düşük uçlu bir karttan daha güçlü olduğu anlamına gelir. FLOPS’a dayalı karşılaştırmalar, burada tartışılan nedenlerden ötürü şüphelidir.

Yalnızca çekirdek sayılarına dayalı olarak üreticiler veya çekirdek aileler arasında GPU performansı hakkında hemen sonuçlara varamamanızın nedeni, farklı mimarilerin giderek daha az verimli olmasıdır. CPU’lardan farklı olarak, GPU’lar paralel olarak çalışmak üzere tasarlanmıştır.

Nvidia bu blokları bir SM (Streaming Multiprocessor) olarak adlandırırken, AMD bunlardanw w w pute Unit olarak bahsediyor. PascalSM

Bir Pascal Streaming Multiprocessor (SM).

Tamam

Her biri blok bir grup çekirdek, bir zamanlayıcı, bir kayıt dosyası, talimat önbelleği, doku ve L1 önbelleği ve doku haritalama birimleri içerir. SM / CU, GPU’nun en küçük işlevsel bloğu olarak düşünülebilir. Kelimenin tam anlamıyla her şeyi içermez . comvideo kod çözme motorları, ekranda bir görüntü çizmek için gereken render çıktıları ve yerleşik VRAM ile iletişim kurmak için kullanılan bellek arayüzlerinin tümü kendi kapsamının dışındadır . comancak AMD bir APU’dan 8’e sahip olarak bahsettiğinde veya 11 Vega Hesaplama Birimi, bu bahsettikleri (eşdeğer) silikon bloğudur. Ve bir GPU’nun, herhangi bir GPU’nun blok diyagramına bakarsanız, görüntüde bir düzine veya daha fazla kez çoğaltılanın SM / CU olduğunu fark edeceksiniz.

Ve işte Pascal, tam yağlı sürüm .

Bir GPU’daki SM / CU birimlerinin sayısı ne kadar fazlaysa, saat döngüsü başına paralel olarak o kadar fazla iş yapabilir.

GPU çekirdek sayısı ilk sayıdır. Aynı aile içinde karşılaştırmamız şartıyla (GTX 970’e karşı GTX 980’e karşı, GTX 980 Ti’ye karşı, RX 560’a RX 580’e karşı vb.), GPU ne kadar büyükse o kadar hızlıdır.

Doku Eşleme ve Çıktıları Oluşturma

Bir GPU’nun iki ana bileşeni daha vardır doku eşleme birimleri ve oluşturma çıktıları. Bir tasarımdaki doku eşleme birimlerinin sayısı, maksimum texel çıktısını ve dokuları nesnelere ne kadar hızlı adresleyip eşleyebileceğini belirler. İlk 3B oyunlar çok az doku kullandı çünkü 3B poligonal şekiller çizme işi yeterince zordu. Modern çağda onları kullanmayan oyunların listesi son derece küçük olsa da, dokular aslında 3D oyunlar için gerekli değildir.

Bir GPU’daki doku eşleme birimlerinin sayısı saniye ile belirtilir. 4096 160 64 ölçüsündeki rakam. AMD, Nvidia ve Intel, bir GPU ailesini yukarı ve aşağı ölçeklendirirken genellikle bu sayıları eşit olarak kaydırır. Başka bir deyişle, bir GPU’nun 4096 160 64 yapılandırmasına sahip olduğu ve yığında üstündeki veya altındaki bir GPU’nun 4096 320 64 yapılandırması olduğu bir senaryo bulamazsınız. Doku eşleme oyunlarda kesinlikle bir darboğaz olabilir, ancak ürün yığınındaki bir sonraki en yüksek GPU, genellikle en az daha fazla GPU çekirdeği ve doku eşleme birimi sunacaktır (daha yüksek uç kartların daha fazla ROP’ye sahip olup olmadığı GPU ailesine ve kart yapılandırmasına bağlıdır.

İşleme çıktıları (bazen tarama işlemleri ardışık düzenleri olarak da adlandırılır), GPU çıktısının bir monitör veya televizyonda görüntülenmek üzere bir görüntüye birleştirildiği yerdir.

Daha yüksek ROP sayısı, aynı anda daha fazla pikselin çıkabileceği anlamına gelir. ROP’lar aynı zamanda kenar yumuşatmayı da idare eder ve AA’yı (özellikle süper örneklenmiş AA’yı) etkinleştirmek, doluluk oranı sınırlı bir oyunla sonuçlanabilir.

Bellek Bant Genişliği, Bellek Kapasitesi

Tartışacağımız son bileşenler hafıza bant genişliği ve hafıza kapasitesidir. Bellek bant genişliği, GPU ’nun ayrılmış VRAM arabelleğinden saniyede ne kadar veri kopyalanabileceğini ifade eder. Birçok gelişmiş görsel efekt (ve daha genel olarak daha yüksek çözünürlükler), GPU çekirdeğine ve çekirdeğinden kopyalanan toplam veri miktarını artırdığı için makul kare hızlarında çalışmak için daha fazla bellek bant genişliği gerektirir.

Bazı durumlarda, bellek bant genişliği eksikliği bir GPU için önemli bir darboğaz olabilir. AMD ’nin Ryzen 5 3400G gibi APU ’ları bant genişliği sınırlıdır, bu da DDR4 saat hızınızı artırmanın genel performans üzerinde önemli bir etkisi olabileceği anlamına gelir. Oyun motoru seçimi, bir oyunun hedef çözünürlüğünde olduğu gibi, bir GPU’nun bu sorunu önlemek için ne kadar bellek bant genişliğine ihtiyaç duyduğu üzerinde de önemli bir etkiye sahip olabilir.

Toplam yerleşik bellek miktarı, diğer bir kritik faktördür. GPU’larda. Belirli bir ayrıntı düzeyinde veya çözünürlükte çalışması için gereken VRAM miktarı mevcut kaynakları aşarsa, oyun genellikle çalışmaya devam eder, ancak ek doku verilerini depolamak için CPU’nun ana belleğini kullanmak zorunda kalır ve GPU çok daha uzun sürer yerleşik özel VRAM havuzunun aksine verileri DRAM’den çıkarmak için.

Bunun GPU’yu daha çekici kılıp kılmadığına dair kesin bir tahmin yapamayız çünkü dürüst olmak gerekirse, sonuçlar söz konusu GPU’ya göre değişir. Size söyleyebileceğimiz şey, çoğu durumda, tek fark daha büyük bir RAM tamponu ise, bir kart için daha fazla ödemeye değmeyeceğidir. Genel bir kural olarak, düşük uç GPU’lar, sınırlı kullanılabilir bellek tarafından tıkanmadan önce diğer darboğazlarla karşılaşma eğilimindedir. Şüpheye düştüğünüzde, kartın incelemelerini kontrol edin ve 2GB sürümünün 4GB çeşidinden daha iyi performans gösterip göstermediği veya ilgili RAM miktarı ne olursa olsun karşılaştırmaları arayın. Çoğu zaman, iki çözüm arasında diğer her şeyin eşit olduğunu varsayarsak, daha yüksek RAM yükünü ödemeye değmez bulacaksınız.

Günümüzün en ateşli içeriklerini daha derinlemesine incelemek için ExtremeTech Explains serimize göz atın teknoloji konuları.

Şimdi Okuyun

Eski Grafik Kartınızın Performansını Nasıl ArtırabilirsinizNvidia Kontrol Panelini Microsoft Mağazası Olmadan Nasıl İndirebilirsiniz Nvidia Yeni Işın İzlemeli Minecraft Ekran Görüntülerini Gösteriyor , Modlama Kaynakları. Sizlere Bildirisw w w Yer Alan Tüm İçerikler Okurları Bilgilendirmek Amacıyla Başka Sitelerden Alınmış veya Derlenmiş Toparlanmıştır ve Bilgilerin Doğruluğu Garanti Edilememektedir. Telif hakkı ya Da Öneri / Şikayet İçin lütfen Mail Atınız Ve Anında İlgilenelim

Next Post

w w w fort woman' calls for case to be brought to international court

Sal Şub 16 , 2021
w w w fort woman’ calls for case to be brought to international court U.S. Capitol Police officers issued an overwhelming vote of no confidence in their leadership concerning last […]
w w w fort woman' calls for case to be brought to international court

Benzer Bilgiler

Son Yazılar