Современные информационные технологии/Компьютерная  инженерия

д.т.н. Романюк О. Н., Поліщук О. В., Романюк С. О.

Вінницький національний технічний університет

АНАЛІЗ ВИСОКОПРОДУКТИВНИХ ВІДЕОКАРТ

В останні роки істотно розширилося застосування засобів комп'ютерної графіки в найрізноманітніших галузях діяльності людини. У сучасному світі, де роль інформації стає все більш важливою, цілком природно, що просторові зображення, що мають високий ступінь інформативності й реалістичності, перетворюються в її основний носій. При формуванні таких зображень необхідно відображати графічні сцени великого обсягу та детальності, що обумовлює необхідність використання апаратних засобів для генерації зображень, зокрема, відеокарт.

Основними виробниками графічних відеокарт є Nvidia (представлені брендом GeForce), AMD (відомі під назвою Radeon) і ATI Technologies. Кожен з них намагається раз у кілька місяців випустити «флагман», який буде мати велику потужність і перевершить конкурентів.

У даній статті проаналізовано найпотужніші відеокарти станом на 2013 рік.

На сьогоднішній день компанія AMD випустила в продаж графічний адаптер Radeon HD 7990. Вона містить в собі два створених по 28-нм проектним нормам чіпа Tahiti XT по архітектурі Graphics Core Next (GCN), кожен з яких має 2048 потокових процесорів, 128 текстурних модулів (TMU) і 32 блоки растеризації (ROP), 6144 Мбайт пам'яті GDDR5 з 384-бітним інтерфейсом і частотою 6000 МГц, а частота графічних ядер дорівнює 1000 МГц [1].

Компанія AMD офіційно представила мобільну відеокарту Radeon HD 8970M, яка також відома під назвою Neptune, і відноситься до сімейства Solar System. Radeon HD 8970M є найшвидшою у світі мобільною відеокартою для потужних ігрових ноутбуків. В основі новинки лежить GPU Pitcairn с 1280 поточними процесорами микроархітектури Graphics Core Next (GCN). Базова рабоча частота графічного ядра становить 850 МГц, але технологія динамічного розгону дозволяє підняти робочу частоту до 900 МГц. Відеокарта має пам’ять типу GDDR5, об’єм якої становить 2–4 Гбайта.

З’єднання з GPU здійснюється за допомогою 256-бітного інтерфейсу, який працює на частоті 1200 МГц (эффективна частота – 4800 МГц). Продуктивність GPU — 2304 GFLOPS (операції з одинарною точністю) і 144 GFLOPS (операції з подвійною точністю). Відеокарта Radeon HD 8970M підтримує стандарт DirectX 11.1 і ряд фірмових технологій, серед яких можна відзначити AMD Enduro (управління живленням), AMD Eyefinity (вивід зображення на декількох моніторах одночасно) і AMD App Acceleration (розподіл обчислювального навантаження між CPU і GPU) [2].

Сучасні смартфони будуються за схемою звичайного комп'ютера, тільки дуже маленьких розмірів. У нього є центральний процесор, оперативна пам'ять, довготривалий енергонезалежний накопичувач і, звичайно ж, відеоприскорювач. Переважна більшість смартфонів мають відеоприскорювачі одного з трьох типів: Mali, Adreno, PowerVR SGX і GeForce Ultra-Low Power (ULP) [3].

Розробкою графічної архітектури Mali займається британська компанія ARM. Ці чіпи є складовою частиною різних систем на чіпі (SoC). Mali використовують у своїх продуктах Samsung, Gigabyte, Rockchip та інші. Наприклад, Mali-400 MP входить до складу SoC Samsung Exynos 421x. Вона використовується, наприклад, у Samsung Galaxy SII і SIII.

PowerVR - це розробка компанії Imagination Technologies, яка раніше займалася розробкою відеоприскорювачів для настільних ПК. Чіпи PowerVR використовуються в продуктах Samsung, Apple, Motorola і інших. Так, різні покоління відеоприскорювачів від PowerVR встановлені у всіх Apple iPhone.

GeForce ULP - це мобільна версія відеоприскорювача NVIDIA, яка входить до складу системи на чіпі Tegra всіх поколінь. Головна перевага Tegra перед конкурентами - спеціалізований контент, який призначений тільки для пристроїв на базі цієї SoC.

Британська компанія ARM, яка займається розробкою однойменної архітектури та її ліцензуванням, представила майбутнє покоління відеоприскорювача для смартфонів і планшетів - Mali-T658. Він замінить в майбутньому Mali-T604, виробництво якого ще тільки починається. Представники ARM стверджують, що T658 принесе на мобільні пристрої графіку рівня кращих і найбільш сучасних ігор для PlayStation 3.

За даними ARM новий чіп в 4 рази швидший Mali-T604 і в 10 разів потужніший Mali-T400, який використовується в Samsung Exynos. Останній застосовується в поточному флагмані корейської компанії, Galaxy S II, який по тестах GPU залишає позаду поточних конкурентів (у тому числі і GPU Adreno 220, який застосовується в HTC Sensation). Правда, варто враховувати, що коли Mali-T658 з'явиться в користувальницьких продуктах, NVidia і Qualcomm уже випустять свої прискорювачі наступного покоління, адже встановлюватися він буде в чіпи з ядрами Cortex-A15. Поява чіпів з такими ядрами очікується лише в 2014 році [4].

Наведений аналіз показав, що на сучасному етапі розвитку комп’ютерної графіки для формування динамічних і високореалістичних зображень використовуються потужні відеокарти, ринок яких з кожним роком збільшується.

Література

1. Цап Р. AMD RADEON HD 7990: уточняем характеристик [Електронный ресурс] / Цап Р // 3D News, 2013. Режим доступу: http://www.3dnews.ru/news/644459.

2. Скрипин В. AMD RADEON HD 8970M: самая быстрая мобильная видеокарта в мире [Електронный ресурс] / Скрипин В // Hi-Tech News, 2013. Режим доступу: http://hi-news.ru/hardware/amd-radeon-hd-8970m-samaya-bystraya-mobilnaya-videokarta-v-mire.html.

3. Видеоускорители в телефонах: то, что нужно знать о мобильной графике [Електронный ресурс] / MTS Today, 2013. Режим доступу: http://today.mts.com.ua/posts/videouskoriteli-v-telefonax-to-chto-nuzhno-znat-o-mobilnoj-grafike.

4. ARM анонсировали видеоускоритель Mali-T658 [Електронный ресурс] / You HTC, 2012. Режим доступу: http://www.youhtc.ru/2011/11/arm-anonsirovali-videouskoritel-mali-t658/.