Курсовая работа (т): Тестування відеоадаптерів фірм Nvidia GeForce та AMD Radeon

Тестування відеоадаптерів фірм Nvidia GeForce та AMD Radeon

ЗМІСТ

ВСТУП

.        ПОРІВНЯЛЬНЕ ТЕСТУВАННЯ ВІДЕОАДАПТЕРІВ ФІРМ NVidia GeForce ТА AMD Radeon

.1 Призначення та основні типи відеоадаптерів

.2 Будова та принцип роботи відеокарти

.3 Порівняння відеокарт NVidia GeForce та AMD Radeon

. ПРИЛАДИ ДЛЯ ПЕРЕВІРКИ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ЕЛЕМЕНТІВ ПК

.1 Використання логічних пробників

.2 Перевірка параметрів напівпродникових пристроїв

.2.1 Вимірювання номінальної напруги

.2.2 Вимірювання номінального струму

.2.3 Вимірювання температури

. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА ГІГІЄНА КОРИСТУВАЧА ЕОМ

.1 Вимоги до організації робочих місць

.2 Вимоги до обладнання

.3 Вимоги електробезпеки

.4 Основні вимоги безпеки під час експлуатації ЕОМ

ВИСНОВОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Теорія говорить, що конкуренція - благо для споживача, механізм, який змушує виробників підвищувати якість і знижувати вартість своєї продукції. На практиці, як відомо, не існує такого злочину, на який не піде капіталіст заради хоча б ста відсотків прибутку. І жертвою цього злочину найчастіше виявляється сам споживач, не здатний розібратися в усіх тонкощах роботи товару, який він купує.

Не є винятком з правила і відеокарти. З десятка з зайвим компаній, присутніх на ринку п'ятнадцять років тому, залишилися лише одиниці, а розробників високопродуктивних рішень тільки два. І боротьба за гаманець споживача між NVіdia і AMD (в дівоцтві ATI) триває всі ці роки. У хід йдуть як об'єктивні технічні переваги і досягнення, так і маркетинг. Для того, щоб оцінити продуктивність відеокарти, існує безліч інструментів, але не завжди кількість означає якість.

1.      порівняльне тестування відеоадаптерів фірм Nvidia GeForce та AMD Radeon

.1 Призначення та основні типи відеоадаптерів

Відеокарта - пристрій, призначений для обробки, генерації зображень з подальшим їх виведенням на екран периферійного пристрою.

Рис.1.1. Відеокарта

Відеокарта зазвичай є платою розширення (дискретна відеокарта) і вставляється у слот розширення, універсальний (PCI-Express,PCI,ISA,VLB,EISA,MCA) або спеціалізований (AGP), проте відеокарта може бути вбудованою (інтегрованою) у материнську плату (як у вигляді окремого елементу, так і в якості складової частини північного мосту чіпсету або центрального процесора).

Сучасні відеокарти не обмежуються лише звичайним виведенням зображень, вони мають вбудований графічний мікропроцесор, котрий може проводити додаткову обробку, звільняючи від цих задач центральний процесор. Наприклад, усі сучасні відео карти NVIDIA і AMD(ATІ) підтримують Open GL на апаратному рівні. Останнім часом, разом зі зростанням обчислювальних потужностей графічних процесорів має місце тенденція використовувати обчислювальні можливості графічного процесору для вирішення не графічних задач.

1.2 Будова та принцип роботи відеокарти

Відеокарта складається з чотирьох основних пристроїв: пам'яті, контролера, цифро-аналогового перетворювача (ЦАП, DAC) і відео - ПЗП.

Відеопам'ять - потрібна для зберігання зображення. Від її об'єму залежить максимально можлива роздільна здатність відеокарти. Повну роздільну здатність відеокарти можна обчислити за формулою:

Г х В х К,

де Г - кількість точок по горизонталі, В - по вертикалі, К - кількість можливих кольорів кожної точки.

Наприклад, для роздільної здатності 640x480x16 досить 256 КБ, для 800x600x256 - 512 КБ, для 1024x768x65536 -2 МБ.

Для зберігання кольорів виділяється певне ціле число двійкових розрядів, тому кількість кольорів завжди є ступенем двійки: 4 розряди - 16 кольорів, 8 розрядів - 256 кольорів, 16 розрядів - 65 536 кольорів (так званий режим HighColor - високоякісне відтворення кольорів), 24 розряди - 16 777 216 кольорів (TrueColor - реалістичне відтворення кольорів).

Відеоконтролер - відповідає за виведення зображення з відеопам’яті, відновлення її вмісту, формування сигналів для монітора (горизонтальної й вертикальної розгортки) і обробку запитів центрального процесора, що задає необхідний потік інформації для виведення. Деякі відеоконтролери є потоковими - їхня робота ґрунтується на створенні й змішуванні воєдино декількох потоків графічної інформації. Зазвичай це основне зображення, на яке накладається зображення апаратного курсору миші й окреме зображення у вікні операційної системи. Відеоконтролер із потоковою обробкою, а також з апаратною підтримкою деяких типових функцій, називається акселератором, або прискорювачем, і служить для розвантаження ЦП від рутинних операцій формування зображення.

ЦАП - служить для перетворення потоку даних, формованих відеоконтролером, у рівні інтенсивності кольору, що подаються на монітор. Монітори використовують аналоговий відеосигнал, тому можливий діапазон кольоровості зображення визначається тільки параметрами ЦАП. Більшість ЦАП мають розрядність 8x3 - три канали основних кольорів (червоний, синій, зелений, RGB) по 256 рівнів яскравості на кожен колір, що в сумі дає 16,7 млн кольорів. Зазвичай ЦАП виконаний на одному кристалі з відеоконтролером.

Відео-ПЗП - постійний запам'ятовуючий пристрій, у який записані відео-BIOS, екранні шрифти, службові таблиці та ін. ПЗП не використовується відеоконтролером прямо - до нього звертається тільки центральний процесор, і в результаті виконання ним програм із ПЗП здійснюються звертання до відеоконтролера і відеопам'яті.

ПЗП необхідний тільки для первісного запуску адаптера і роботи в режимі MS DOS; операційні системи з графічним інтерфейсом, наприклад Windows, не використовують ПЗП для управління адаптером.

Принцип роботи

Комп'ютер формує цифрові дані про зображення, які з оперативної пам'яті поступають в спеціалізований процесор відеоплати, де обробляються і зберігаються у відеопам'яті. Паралельно з накопиченням у відеопам'яті повного цифрового «зліпка» зображення на екрані дані прочитуються цифро-аналоговим перетворювачем (Digital Analog Converter, DAC). Оскільки DAC звичайно (хоч і не завжди) включає власну пам'ять довільного доступу (Random Access Memory, RAM) для зберігання палітри кольорів в 8-розрядних режимах, його ще називають RAMDAC. На останньому етапі DAC перетворює цифрові дані в аналогові і посилає їх на монітор. Ця операція виконується DAC декілька десятків разів за одну секунду; дана характеристика називається частотою оновлення (або регенерації) екрану.

Згідно сучасним ергономічним стандартам, частота оновлення екрану повинна складати не менше 85 Гц, інакше людське око помічає мерехтіння, що негативно впливає на зір. Навіть подібна спрощена схема, що описує механізм роботи універсального відеоадаптера, дозволяє зрозуміти, чим керуються розробники графічних прискорювачів і плат, коли приймають ті чи інші технологічні рішення. Очевидно, що тут, як і в будь-якій обчислювальній системі, є вузькі місця, що обмежують загальну продуктивність. Де вони і як їх намагаються усунути?

По-перше, продуктивність тракту передачі даних між пам'яттю на системній платі і графічним прискорювачем. Ця характеристика залежить в основному від розрядності, тактової частоти і організації роботи шини даних, що використовується для обміну між центральним процесором, розташованим на системній платі комп'ютера, і графічним прискорювачем, встановленим на платі відеоадаптера (втім, іноді графічний процесор інтегрується в системну плату). В даний час шина (а точніше, порт, оскільки до нього можна підключити тільки один пристрій) AGP забезпечує цілком достатню і навіть надмірну для більшості додатків продуктивність.

По-друге, обробка даних, що надходять, графічним прискорювачем. Підвищити швидкість цієї операції можна, вдосконалюючи архітектуру графічного процесора, наприклад, упровадивши конвеєрну обробку, коли нова команда починає виконуватися ще до завершення виконання попередньої. Виробники збільшують розрядність процесорів і розширюють перелік функцій, підтримуваних на апаратному рівні; підвищують тактові частоти. Всі ці вдосконалення дозволяють значно прискорити заповнення відеопам'яті графічними даними, готовими для відображення на екрані.

І, по-третє, обмін даними в підсистемі «графічний процесор; відеопам'ять; RAMDAC». Тут також існує декілька шляхів розвитку.

Один з них - використання спеціальної двохпортової пам'яті, VRAM, до якої можна одночасно звертатися з двох пристроїв: записувати дані з графічного процесора і читати з RAMDAC. Пам'ять VRAM досить складна у виготовленні і, отже, дорожча за інші типи. (Є ще один варіант двохпортової пам'яті, вперше застосований компанією Matrox; Window RAM, WRAM, що забезпечує дещо більш високу продуктивність при собівартості на 20% нижче.) Оскільки використання двохпортової пам'яті дає відчутний приріст продуктивності лише в режимах з високими дозволами (1600Ч1200 і вище), цей шлях можна вважати перспективним лише для відеоприскорювачів вищого класу.

Ще один спосіб - збільшити розрядність шини даних. У більшості виробників розрядність шини даних досягла 128 біт, тобто за один раз по такій шині можна передати 16 байт даних. Ще одне, досить очевидне рішення - підвищити частоту звернення до відеопам'яті. Стандартна для сучасних відеоадаптерів пам'ять SGRAM працює на тактовій частоті 100 Мгц, а у деяких виробників вже використовуються частоти 125 і навіть 133 Мгц. Для чого все це потрібно? Чим швидше підготовлені графічним процесором дані поступають в RAMDAC і перетворяться в аналоговий сигнал, тим більший їх об'єм за одиницю часу буде «конвертований» в зображення, що дозволяє підвищити його реалістичність і деталізацію.

Продуктивність відеоадаптера характеризується багатьма показниками, серед яких можна виділити декілька груп:реrformance; продуктивність виведення символів або пікселів. Використання локальних шин VLB, PCI і AGP, застосування спеціальної відеопам'яті великої розрядності, тіньової відеопам'яті і BIOS при високопродуктивному CPU забезпечують істотне підвищення продуктивності відеосистеми;(Graphic User Interface) реrformance (2D або Windows реrformance); продуктивність при виведенні примітивів Windows GUI. Окрім вищенаведених чинників, залежить і від ефективності акселератора (Videochipset);

D реrfomance; продуктивність тривимірних побудов (швидкість обробки полігонів, з яких збираються тривимірні поверхні).Display реrformance; продуктивність виведення «живого» відео, підвищується застосуванням апаратних кодеків (MPEG та ін.). Підвищення продуктивності виражається в підвищенні якості декодування, зменшенні числа пропущених кадрів і зниженні завантаження процесора (актуально для багатозадачних ОС).

Продуктивність конкретного адаптера залежить від вибраного розширення, кількості кольорів, частоти і режиму розгортки. Вплив параметрів розгортки на продуктивність може й не очевидний, але пригадаємо, що відеопам'ять сильно завантажена постійним зчитуванням даних для регенерації зображення. Доступ до неї для побудови зображень відбувається у вільний від регенерації час, і чим вище частота сканування, тим менше у відеопам'яті цього вільного часу і тим нижча продуктивність. Сучасні графічні чіпсети в поєднанні із застосуванням спеціалізованої відеопам'яті дозволяють зменшити цей вплив на продуктивність комп'ютера.

1.3    Порівняння відеокарт NVidia GeForce та AMD Radeon Low-End (<$100)

Нішу нижче цієї планки давно зайняли сучасні системи з інтегрованим відеоядром, а останнім часом їх продуктивність значно виросла і тепер вони дозволяють не просто комфортно грати в більшість 3D-ігор, але і тиснуть на дешеві рішення з розглянутого цінового діапазону. Придбання окремих відеокарт має сенс лише з цін від $60 і вище, а все інше давно перейшло в сферу інтегрованих відеорішень. Від відеоядер початкового рівня не вимагається надвисока 3D-продуктивність, адже для найвимогливіших сучасних ігор при максимальних налаштуваннях не годяться ні інтегровані GPU, ні бюджетні.

Та й окремі рішення з ціною від $60 і до $100 мають якийсь сенс лише для надбюджетних домашніх варіантів, а для ігор їх можна порадити тільки в разі жорстокої економії. Адже для запуску сучасних 3D-ігор, навіть поширених останнім часом мультиплатформових, які не надто вимогливі, вельми рекомендується накопичити грошей хоча б на наступний ціновий діапазон - нижній mid-end. Ну або хоча б придбати трохи потужніші плати.

Представлені в таблиці відеокарти, обрані для порівняння, володіють різним об'ємом відеопам'яті. На обох рішеннях з чіпами AMD встановлено по 1 ГБ пам'яті, а плати NVIDIA мають різний об'єм пам'яті.Менший ніж 1 ГБ об'єм пам'яті ставити давно безглуздо, і виробники віддають перевагу саме його.Єдиним рішенням з 2 ГБ стала GeForce GT 630, що досить багато для відеокарти з найнижчою ціною, але це пояснюється тим, що вона має DDR3 пам'ять, яка дуже дешева.Найчастіше навіть в недорогі плати ставлять більш швидку GDDR5.Тому й відмінності за типом, робочій частоті пам'яті і її пропускної здатності в цьому ціновому діапазоні можуть бути вельми значні. У разі GeForce GTX 650 швидка GDDR5-пам'ять працює на ефективній частоті в 5000 МГц, а в разі GT 630 використовується вкрай повільна DDR3 з 1333 МГц частотою.

Отже, давайте розглянемо, що зараз найвигідніше в секторі low-end:

Відповідно, найслабшими з розглянутих моделей є GeForce GT 630 і Radeon HD 6570, так як і пам'ять у них нешвидка (а отже і пропускна здатність) і графічні процесори самі малопотужні. Втім, судячи з наших попередніх досліджень, Radeon HD 6570 може показати результати трохи вище.А ось за лідерство в розглянутому ціновому діапазоні боротимуться GeForce GTX 650 і Radeon HD 7750, також володіють близькою (але не рівної, плата від NVIDIA трохи дорожче) вартістю і порівнянними характеристиками, за винятком частоти відеопам'яті, яка дає деяку перевагу GeForce.

Для цієї цінової категорії вибрано тестоверозширення 1280×1024, без використання згладжування і анізотропної текстурной фільтрації, так як в більш важких режимах цими відеокартами вельми рідко забезпечується комфортна частота зміни кадрів. Менші розширення брати немає сенсу через те, що рідні розширення сучасних моніторів і телевізорів рідко бувають нижче обраного.І хоча розширення сучасних пристроїв все частіше не 1280×1024, а має інше співвідношення сторін, оцінити швидкість цілком можна і так. Тим більше, що навіть в таких нескладних умов рівень продуктивності у слабких карт буває занадто низьким:

За вибраними для цього цінового діапазону іграм в цілому видно деяку різницю в продуктивності між порівнюваними відеокартами. У більшості випадків вони вишикувалися відповідно до цін, хоча не обійшлося і без деяких винятків.Як і передбачалося, виходячи з ціни, найслабішою парою серед відеокарт цього діапазону стали Radeon HD 6570 і GT 630 з однаковою ціною.З них непросто вибрати переможця, так як при рівній ціні рішення NVIDIA виявилося на третину швидші в грі SniperElite V2, яка раніше прихильніше ставилася до рішень AMD, а Radeon, в свою чергу, був на 15% швидше її в грі HardReset, яка найчастіше краще працює на NVIDIA, і на 20% - в BioshockInifinite.

Так що в приблизно рівному ціновому суперництві GeForce GT 630 і Radeon HD 6570 і продуктивність у рішень близька, хоча рішення AMD має невелику перевагу за рахунок більшої кількості ігор, де воно швидше.Зате в третій грі Radeon поступається дуже сильно. Загалом, в такому випадку потрібно робити вибір, виходячи з інших особливостей відеокарт або більш широкого набору бажаних ігор, подивившись всі діаграми і підсумковий рейтинг нашого i3D-Speed, так як за трьома іграм судити можна лише приблизно.