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

Так як в останньому порівнянні зібрані виключно потужні рішення, які просто зобов'язані порівнюватися в найвищому дозволі, використовуваному в наших тестах i3D-Speed, саме його ми і взяли. Природно, що всі тести проводяться разом з включеними згладжуванням і анізотропної фільтрацією, а додаткову складність додає включення в огляд максимально вимогливих ігор.

Що стосується вибору серед представлених відеосистем, то розглянемо спочатку одночіповие рішення топового сегмента. Хоча вони мають далеко не найнижчу ціну, але меншу, ніж вартість двухчіпових плат минулих поколінь. А адже рішення на базі одного GPU завжди дасть очікувано високий результат, не має проблем багаточіпових рішень і в багатьох випадках цілком виправдано. Швидкість рендеринга вона забезпечує цілком достатню у всіх умовах, навіть в Надвимогливість Metro: LastLight середня частота наближається до 30 FPS.

Вибір серед GeForce GTX 780 Ti і Radeon R9 290X зробити і просто і непросто.Хоча однозначний переможець є, Radeon R9 290X явно виступив сильніше GeForce GTX 780 Ti в двох з трьох ігор - йому явно допоміг збільшений об'єм відеопам'яті, а ось платі NVIDIA трьох гігабайт вже не вистачає.І так як рішення AMD ще й продається трохи дешевше, то в цій парі ми вибираємо топову одночіпову плату Radeon в якості переможця.А NVIDIA треба подумати і про ціну топової плати і про те, щоб встановити на цю модель більше 3 ГБ відеопам'яті.

А якщо користувача цікавить виключно високий FPS, то буде краще придбати дві топові плати Radeon або GeForce. Подивимося на ефективність багаточіпових AFR-рендеринга у рішень AMD і NVIDIA.Половина представлених в даному діапазоні відеосистем засновані на двох GPU, і вони непогано справляються зі збільшенням частоти кадрів, порівняно зі своїми одночіповими аналогами.В найвищій роздільній здатності, де різниця максимальна, виходить дуже близько до подвоєння частоти кадрів, що вельми непогано. Двухчіповая система від AMD має деяку перевагу по ефективності в Crysis 2 В цілому, висновки не відрізняються від того, що було написано вище - ви найвищих дозволах пара Radeon буде ефективніше через 4 ГБ пам'яті на GPU.

В даному випадку не проявилися основні проблеми багаточіпових систем, але інші недоліки мультичіпів, хоча і не завжди помітні неозброєним поглядом, але вони є. Часом, при начебто зростанні FPS в порівнянні з одночіповою відеокартою, важливі для людини затримки знижуються не так значно, в порівнянні з частотою кадрів, та й ефективність двохчіпових систем в деяких іграх не завжди ідеальна і сильно залежить від якості оптимізації ігор і драйверів.Це вже ми не говоримо пронерівномірності частоти кадрів на деяких системах і в певних умовах <#"786501.files/image007.jpg">

Рис. 2.1. Зовнішній вигляд пробників

Розглянемо конструкцію логічного пробника, що дозволяє реєструвати логічні ТТЛ і КМОП рівні (високий, низький, або високоімпедансного стану) у восми контрольних точках одночасно. Пристрій виготовляється на основі мікроконтролера, містить мінімальну кількість компонентів і доступний для повторення починаючим радіоаматором. Схема пробника зображена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Принципова схема восьми канального логічного пробника

Її можна умовно розділити на декілька функціональних частин:

мікроконтролер DD1, тактований від ланцюжка R9C1;

стабілізатор напруги живлення DA1 з блокувальними конденсаторами C2...C5;

ЖКІ HG1 з дільниками напруги R10...R15;

набір "підтягаючих" резисторів R1...R8.

При включенні живлення на выв.1 DD1 встановлюється високий логічний рівень, що підтягає лінії RB0...RB7 до напруги живлення після чого проводиться прочитування логічних рівнів на них і запис одержаних даних в ОЗУ мікроконтролера. Потім на лінії RA2 DD1 встановлюється низький логічний рівень і проводиться аналогічна вище описаній процедура. У результаті після цього в ОЗУ знаходяться два байти: один предсталяєт собою лічені логічні рівні з ліній RB0...RB7 мікроконтролера, підтягнутих до напруги живлення (назвемо його INH), і другий, аналогічний першому, з підтяжкою до "землі" (назвемо його INL). Якщо жодна ніжка вхідного раз’єму XS2 не знаходиться у високоімпедансному стані, то байти INL і INH рівні, інакше біти що відповідають за ніжку, що знаходиться в Z-стані, будуть розрізняться. Програма мікроконтролера проводить необхідні логічні операції з описаними двома байтами, і передає получений результат на ЖКІ HG1:

–       низький логічний рівень відображається символом "0",

–       високий - символом "1",

–       високо імпедансний стан - символом "F".

Рис. 2.3. Ескіз друкарської плати

Рис. 2.4. Розміщення радіоелементів на друкарській платі

В описаному логічному пробнику можна використовувати наступні деталі: DA1- LM7805,КР142ЕН5А; R1...R8 - матриця, резистора НР1-4-9 або лінійка звичайних резисторів; у якості R9...R15 можна використовувати будь-які вітчизняні або зарубіжні резистори, потужністю розсіювання 0,125Вт; HG1- ЖКІ Holtek HT1611 (такі індикатори застосовуються в китайських телефонах); DD1-микроконтроллер PIC16C54 або PIC16F84A. Живити пробник можна від будь-якого джерела постійної напруги від 6 до 22 В, що забезпечує вихідний струм біля 100мА. Пристрій наладки не вимагає і починає працювати відразу після збірки за умови, що програма правильно вшита в мікроконтролер і в монтажі немає помилок.

При налагодженні цифрових пристроїв, зібраних на інтегральних мікросхемах КМОП, нерідко виникає необхідність оперативної перевірки логічних рівнів в різних точках схеми. Для цього потрібен спеціальний пристрій - пробник. Контроль, як правило здійснюється за принципом “більше - менше”, “є - ні”. Звичайно логічні пробники мають світлову індикацію, зручну для зорового сприйняття. Проте при цьому потрібна постійна зорова увага на індикатор пробника. Логічний пробник із звуковою індикацією зручніший для роботи і полегшує ремонтні операції.

На рис. 2.5 приведена електрична схема логічного пробника із звуковою індикацією. Цей пробник дозволяє визначати рівень напруги (логічний 0 або логічна 1) в точках тестуючої схеми на цифрових мікросхемах КМОП. За наявності на вході пробника високого рівня напруги (логічна 1) світлової індикатор - світлодіод - світиться червоним свіченням. Звуковий індикатор видає звук низкою частоти. Якщо на вхід пробника поступає низький рівень напруги, то світлодіод світиться зеленим світлом. Частота звуку при цьому вища. Коли пробник підключений до контрольної точки з імпульсним сигналом, то видається звук середньої частоти, а на світловому індикаторі з'являється жовтий колір.

Рис. 2.5. Електрична схема логічного пробника із звуковою індикацією

Схема пробника побудована на основі мікросхеми КР1436АП1, яка містить вихідний підсилювач і два генератори, сполучені послідовно, причому перший управляє другим.

Експериментально встановлено, що генератори повинні бути виконані на основі трігерів Шмітта. Функціональна схема мікросхеми КР1436АП1 показана на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Функціональна схема мікросхеми КР1436АП1

При непідключених ланцюгах трігери мають стійкий стан виходів: 4 - логічна 1, 6 - логічна 1 (~ 7 В). Взаємодія елементів схеми пробника відбувається наступним чином. Вхід пробника під’єднується до тестую чого ланцюга. Сигнал, що перевіряється, поступає через схему захисту (елементи VD1, VD2, VD3 і R1) на вхід першого тригера Шмітта і встановлює його у логічну 1 (при логічному 0 на вході) або в логічний 0 (при логічній 1 на вході). Оскільки цей трігер управляє другим тригером Шмітта, на якому зібраний генератор, то, у відповідності з логікою роботи, на виході генератора буде висока або низька частота імпульсів. Це буде залежати від рівня сигналу на вході пробника або в тестуючій точці. Як показано на схемі, світловій індикатор виконаний на двобарвному світло діоді. Цей вихід малопотужний, і транзистори повинні мати значне підсилення. При бажанні пробник може бути доповнений точкою SB для подачі живлення тільки під час вимірювання.

2.2 Перевірка параметрів напівпродникових пристроїв

Ось найбільш важливі параметри (характеристики) напівпровідникових пристроїв: напруга стабілізації Uст, струм стабілізації Iст, мінімальний струм стабілізації Iст.мині максимальний струм стабілізації Iст.макс.

Параметр Uст - це падіння напруги, яка створюється між виводами пристрою в робочому режимі.

Мінімальний струм стабілізації Iст.мин- це - найменший струм через прилад, при якому починається стійка робота в режимі «пробою».

Максимально допустимий струм стабілізації Iст.макс- це найбільший струм через прилад, при якому температура його р-n переходу не перевищує допустимою. Перевищення струму Iст.максведе до теплового пробою р-n переходу і, природно, до виходу приладу з ладу.

Важливим параметром є температурний коефіцієнт напруги стабілізації Ткн=(DUст./ DT) • 100%, який показує, на скільки відсотків зміниться напруга стабілізації при зміні температури приладу на 10С. Для вимірювання параметрів напівпровідникових пристроїв використовуються різні електровимірювальні прилади. Розглянемо детальніше, як можна виміряти номінальну напругу, струм та допустиму температуру на таких пристроях.

2.2.1 Вимірювання номінальної напруги

Основним приладом для вимірювання напруги є вольтметр. Вольтметр- це прилад для вимірювання ЕРС чи напруги в електричних колах. Для того щоб виміряти напругу вольтметр потрібно підключити паралельно досліджуваному елементу так як це зображено на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Схема підключення вольтметра

Ввімкнення вольтметра неповинне впливати на вимірювальну напругу, тому опір вольтметра повинен бути більшим за опір приймача, паралельно якому він приєднаний. При великому опорі вольтметра Rв сила струму Iв в ньому мала і споживана ним потужність Pв=Iв2Rв теж невелика.

Для вимірювання напруги, які перевищують верхню межу вимірювального приладу, застосовують при постійному струмі додаткові опори, а при змінному - вимірювальні трансформатори сили струму і напруги.

У тих випадках, коли вольтметром потрібно виміряти напругу, яка перевищує межі шкали, то послідовно з вольтметром приєднують додатковий опір (резистор) опором Rд. Якщо в додатковому резисторі опір Rдбуде в 9 разів більший від опору обмотки вольтметра, то 0,9 загальної напруги припадатиме на додатковий резистор Rді лише 0,1- на опір обмотки вольтметра Rв. При цьому межі вимірювання приладу розширяться в 10 разів. Опір додаткового резистора розраховують за формулою Rд= Rв(n-1), де n- число, яке показує, у скільки разів розширюються межі вимірювання приладу. Після приєднання додаткового опору, потрібно виготовити нову шкалу або на тій шкалі, яку має прилад поставити відповідний множник.

Мілівольтметри (рис. 2.8) виконують за найпростішими схемами і частіше за все з однією границею вимірювань напруги. Створюють їх на основі магнітоелектричних вимірювальних механізмів для вимірів на постійному струмі. Мілівольтметри змінного струму виконують як електроні прилади.

Рис. 2.8. Зовнішній вигляд мілівольтметра

Переносні вольтметри у більшості випадків виготовляють на декілька границь вимірювання напруги. У цих вольтметрів є декілька внутрішніх додаткових опорів, що послідовно з’єднані між собою, так і з обмоткою вимірювального механізму. Вольтметр перемикають для вимірювань при різних напругах шляхом приєднання одного провідника, що підводить напругу від місця вимірювання до відповідного затискача вольтметра.

Звичайно, для безпеки на час перемикання границь вимірів напруги контрольоване цим вольтметром електричне коло необхідно вимкнути з мережі. Щоб кожного разу цього не робити, у багатьох випадках вольтметри виконують з важільними чи кнопковими перемикачами границі вимірювання.

2.2.2 Вимірювання номінального струму

У повсякденній практиці для технічних вимірів електричних струмів застосовують найчастіше аналогові прилади магнітоелектричної й електромагнітної систем - амперметри або тестери (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Зовнішній вигляд тестера

Для визначення сили струму на будь-якій ділянці кола потрібно, щоб увесь струм цієї ділянки проходив через вимірювальний механізм амперметра. Це значить, що прилад повинен бути ввімкнений в розсічення цієї ділянки кола, тобто послідовно з навантаженням (рис. 2.10, а).

Щоб вмикання амперметра не впливало помітно на загальний опір кола й не змінювало істотно струм у ньому, струмоведучі частини приладу повинні мати дуже малий опір. Для вимірювання постійного струму придатні амперметри магнітоелектричної, електромагнітної та електродинамічної систем, а змінного струму - електромагнітної, електродинамічної та індукційної систем.

Рис. 2.10. Вимірювання струму амперметром у колі з навантаженням

З розглянутих вище приладів тільки амперметри електромагнітної системи можуть вимірювати струм до 300 А. У приладів інших систем струмоведучі частини розраховано на проходження дуже малих струмів. Особливо це стосується амперметрів магнітоелектричної системи, де допускається струм не більше 10 мА. Зрозуміло, що такі прилади великого практичного застосування мати не можуть.

Для збільшення меж вимірюваного постійного струму застосовуються шунти, а змінного - вимірювальні трансформатори струму.

Розглянемо спосіб розширення меж вимірюваного постійного струму за допомогою шунта (рис. 2.10. б). Шунт - це дуже малий опір, який вмикається в коло послідовно з навантаженням. Амперметр приєднується до шунта паралельно. В точці А струм І розгалужується на струм шунта Іш і струм амперметра Іа.

Шунт розраховується на струм, який становить близько 99 % струму І. Через амперметр проходить тільки близько 1 % струну І. Оскільки при змінах струму в колі це співвідношення залишається незмінним, шкалу амперметра можна градуювати на весь струм кола. Градуювання провадиться за допомогою еталонного амперметра.

Шунти виготовляються з манганіну, який має цінну властивість сталості опору при змінах температури.

Шунти на малі струми монтуються всередині амперметра; при великих струмах використовуються виносні шунти. На змінному струмі через великі спотворення показів приладу шунти не застосовуються.

2.2.3 Вимірювання температури

Найчастіше для вимірювання температури застосовують контактні методи, що передбачають використання як чутливих елементів перетворювачів електричного опору (далі "термоперетворювачі опору") чи термопар (рис. 2.11).

Дія термоперетворювачів опору основана на зміні електричного опору металів, чи напівпровідників, при зміні температури. Найбільш поширені у промисловості платинові та мідні термоперетворювачі опору. Платинові термоперетворювачі здатні вимірювати температуру від - 260 до 750 °С; мідні - від -200 до 200 °С.

Рис. 2.11. Загальний вигляд термопари

Найпростішим вторинним приладом, тобто приладом, що показує величину температури згідно зі зміною величини опору термоперетворювача опору, є логометр магнітоелектричної системи. Шкала логометра градуйована в градусах. Розрахований він на використання з термоперетворювачем опору саме того типу, що вказано на шкалі приладу.

Принципова електрична схема логометра з термоперетворювачем опору зображена на рис. 2.12. Завдяки нерівномірному повітряному проміжку у вимірювальному механізмі постійний магніт М створює нерівномірне магнітне поле, у якому є дві перехрещені рамки Р, і Р2. Послідовно з першою рамою увімкнено перетворювач опору, а послідовно з другою - резистор, виконаний з манганіну. При температурі, що відповідає початку шкали логометра, величина опору перетворювача буде найменшою, а струм у рамці, яка ввімкнена послідовно з цим опором, найбільшим. Завдяки цьому рамка створюватиме найбільший обертовий момент, що буде врівноважений найбільшим моментом, створюваним другою рамкою, яка перебуває у положенні, де щілина між полюсами магніта М і центральним осердям буде близькою до мінімальної. При збільшенні величини контрольованої температури величина опору перетворювача R, збільшуватиметься, струм у ньому і у рамці, що ввімкнена послідовно з ним, а також і обертовий момент, створюваний цією рамкою, зменшуватимуться.