그래픽 카드에 대한 초보자 가이드의 첫 번째 부분에서는 인터페이스, 출력, 냉각, GPU 및 비디오 메모리와 같은 주요 구성 요소를 다루었습니다. 두 번째 부분에서는 비디오 카드의 기능과 기술에 대해 설명합니다.

비디오 카드의 기본 구성 요소:

• 출력;
• 인터페이스;
• 냉각 시스템;
• 그래픽 프로세서;
• 비디오 메모리.

2부(이 기사): 그래픽 기술:

• 사전;
• GPU 아키텍처: 기능
  정점/픽셀 단위, 셰이더, 채우기 속도, 텍스처/래스터 단위, 파이프라인;
• GPU 아키텍처: 기술
  기술 프로세스, GPU 주파수, 로컬 비디오 메모리(크기, 버스, 유형, 주파수), 여러 비디오 카드가 있는 솔루션;
• 시각 기능
  DirectX, HDR(High Dynamic Range), 전체 화면 앤티앨리어싱, 텍스처 필터링, 고화질 텍스처.

기본 그래픽 용어집

새로 고침 빈도

영화관이나 TV에서처럼 컴퓨터는 일련의 프레임을 표시하여 모니터에서 움직임을 시뮬레이션합니다. 모니터의 새로 고침 빈도는 화면에서 사진이 초당 몇 번 새로 고쳐지는지를 나타냅니다. 예를 들어 75Hz는 초당 75회 업데이트에 해당합니다.

컴퓨터가 모니터가 표시할 수 있는 것보다 빠르게 프레임을 처리하는 경우 게임에 문제가 나타날 수 있습니다. 예를 들어, 컴퓨터가 초당 100프레임을 렌더링하고 모니터 새로 고침 빈도가 75Hz인 경우 오버레이로 인해 모니터는 새로 고침 기간 동안 그림의 일부만 표시할 수 있습니다. 결과적으로 시각적 아티팩트가 나타납니다.

솔루션으로 V-Sync(수직 동기화)를 활성화할 수 있습니다. 컴퓨터에서 내보내는 프레임 수를 모니터의 재생 빈도로 제한하여 아티팩트가 발생하지 않도록 합니다. V-Sync를 활성화하면 게임에서 렌더링되는 프레임 수가 재생 빈도를 초과하지 않습니다. 즉, 75Hz에서 컴퓨터는 초당 75프레임 이하로 출력합니다.

"픽셀"이라는 단어는 " 사진사실 엘자 ement "는 이미지 요소입니다. 특정 색상으로 빛날 수 있는 디스플레이의 작은 점입니다(대부분의 경우 색조는 빨강, 녹색 및 파랑의 세 가지 기본 색상 조합으로 표시됨). 화면 해상도가 가 1024x768이면 너비가 1024픽셀이고 높이가 768픽셀인 매트릭스를 볼 수 있습니다. 픽셀이 함께 모여 이미지를 구성합니다. 화면의 그림은 유형에 따라 초당 60에서 120회로 업데이트됩니다. 디스플레이 및 비디오 카드의 출력에 의해 발행된 데이터 CRT 모니터는 디스플레이를 라인별로 업데이트하고 평판 LCD는 각 픽셀을 개별적으로 업데이트할 수 있습니다.

3D 장면의 모든 객체는 정점으로 구성됩니다. 꼭짓점은 좌표 X, Y 및 Z가 있는 3차원 공간의 한 점입니다. 여러 꼭짓점을 다각형으로 그룹화할 수 있습니다. 대부분 삼각형이지만 더 복잡한 모양도 가능합니다. 그런 다음 텍스처가 다각형에 적용되어 개체가 사실적으로 보입니다. 위 그림에 표시된 3D 큐브에는 8개의 정점이 있습니다. 더 복잡한 개체에는 실제로 매우 많은 수의 정점으로 구성된 곡면이 있습니다.

텍스처는 표면을 시뮬레이션하기 위해 3D 개체에 겹쳐지는 모든 크기의 2D 이미지입니다. 예를 들어, 3D 큐브에는 8개의 정점이 있습니다. 텍스처 매핑 전에는 단순한 상자처럼 보입니다. 그러나 텍스처를 적용하면 상자에 색상이 지정됩니다.

픽셀 셰이더 소프트웨어를 사용하면 그래픽 카드가 Elder Scrolls: Oblivion의 물과 같은 인상적인 효과를 생성할 수 있습니다.

오늘날 셰이더에는 정점과 픽셀의 두 가지 유형이 있습니다. 정점 셰이더는 3D 개체를 수정하거나 변형할 수 있습니다. 픽셀 셰이더를 사용하면 데이터를 기반으로 픽셀의 색상을 변경할 수 있습니다. 3D 장면에서 광원이 조명된 개체를 더 밝게 만드는 동시에 다른 개체에 그림자를 드리우는 것을 상상해 보십시오. 이 모든 것은 픽셀의 색상 정보를 변경하여 실현됩니다.

픽셀 셰이더는 좋아하는 게임에서 복잡한 효과를 만드는 데 사용됩니다. 예를 들어 셰이더 코드는 3D 검을 둘러싼 픽셀을 더 밝게 만들 수 있습니다. 다른 셰이더는 복잡한 3D 개체의 모든 정점을 처리하고 폭발을 시뮬레이션할 수 있습니다. 게임 개발자들은 사실적인 그래픽을 만들기 위해 점점 더 정교한 셰이더 프로그램으로 눈을 돌리고 있습니다. 풍부한 그래픽이 포함된 거의 모든 최신 게임은 셰이더를 사용합니다.

다음 Microsoft DirectX 10 API(응용 프로그래밍 인터페이스) 릴리스와 함께 지오메트리 셰이더라고 하는 세 번째 유형의 셰이더가 있습니다. 도움을 받으면 원하는 결과에 따라 개체를 부수고 수정하고 심지어 파괴할 수도 있습니다. 세 번째 유형의 셰이더는 처음 두 가지와 같은 방식으로 프로그래밍할 수 있지만 그 역할은 다릅니다.

유효노출률

비디오 카드가 있는 상자에서 매우 자주 유효노출률의 값을 찾을 수 있습니다. 기본적으로 채우기 속도는 GPU가 픽셀을 제공할 수 있는 속도를 나타냅니다. 구형 비디오 카드에서는 삼각형 채우기 비율을 볼 수 있습니다. 그러나 오늘날에는 두 가지 유형의 채우기 비율이 있습니다. 픽셀 채우기 비율과 텍스처 채우기 비율입니다. 앞서 언급했듯이 픽셀 채우기 비율은 픽셀 출력 비율에 해당합니다. ROP(래스터 연산) 수에 클럭 속도를 곱한 값으로 계산됩니다.

ATi와 nVidia는 텍스처 채우기 비율을 다르게 계산합니다. nVidia는 픽셀 파이프라인 수에 클럭 속도를 곱하면 속도가 나온다고 생각합니다. ATi는 텍스처 단위 수에 클럭 속도를 곱합니다. 원칙적으로 nVidia는 픽셀 셰이더 단위당 하나의 텍스처 단위(즉, 픽셀 파이프라인당 하나)를 사용하기 때문에 두 방법 모두 정확합니다.

이러한 정의를 염두에 두고 GPU의 가장 중요한 기능, 그 기능 및 중요한 이유에 대해 논의하겠습니다.

GPU 아키텍처: 기능

3D 그래픽의 현실감은 비디오 카드의 성능에 크게 좌우됩니다. 프로세서에 포함된 픽셀 셰이더 블록이 많을수록 빈도가 높을수록 시각적 인식을 향상시키기 위해 3D 장면에 더 많은 효과를 적용할 수 있습니다.

GPU에는 다양한 기능 블록이 포함되어 있습니다. 일부 구성 요소의 수로 GPU의 성능을 추정할 수 있습니다. 계속 진행하기 전에 가장 중요한 기능 블록을 살펴보겠습니다.

정점 프로세서(정점 셰이더 단위)

픽셀 셰이더 장치와 마찬가지로 정점 프로세서는 정점에 닿는 셰이더 코드를 실행합니다. 정점 예산이 높으면 더 복잡한 3D 개체를 만들 수 있으므로 정점 프로세서의 성능은 복잡한 개체 또는 많은 수의 개체가 있는 3D 장면에서 매우 중요합니다. 그러나 정점 셰이더 단위는 여전히 픽셀 프로세서만큼 성능에 분명히 영향을 미치지 않습니다.

픽셀 프로세서(픽셀 셰이더 장치)

픽셀 프로세서는 픽셀 셰이더 프로그램 처리 전용 그래픽 칩의 구성 요소입니다. 이러한 프로세서는 픽셀별 계산만 수행합니다. 픽셀에는 색상 정보가 포함되어 있으므로 픽셀 셰이더는 인상적인 그래픽 효과를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 게임에서 본 대부분의 물 효과는 픽셀 셰이더를 사용하여 생성됩니다. 일반적으로 픽셀 프로세서의 수는 비디오 카드의 픽셀 성능을 비교하는 데 사용됩니다. 한 카드에 8개의 픽셀 셰이더 장치가 있고 다른 카드에 16개의 장치가 있는 경우 16개 장치가 있는 비디오 카드가 복잡한 픽셀 프로그램을 더 빠르게 처리할 것이라고 가정하는 것이 매우 논리적입니다. 클럭 속도도 고려해야 하지만 오늘날에는 픽셀 프로세서 수를 두 배로 늘리는 것이 그래픽 칩의 주파수를 두 배로 늘리는 것보다 에너지 효율적입니다.

통합 셰이더

통합(균일한) 셰이더는 아직 PC 세계에 도착하지 않았지만 곧 출시될 DirectX 10 표준은 유사한 아키텍처에 의존합니다. 즉, 셰이더가 다른 작업을 수행하더라도 정점, 기하학적 및 픽셀 프로그램의 코드 구조는 동일합니다. 새로운 사양은 Xbox 360에서 볼 수 있으며, GPU는 ATi에서 Microsoft용으로 특별히 설계되었습니다. 새로운 DirectX 10이 어떤 잠재력을 가지고 있는지 보는 것은 매우 흥미로울 것입니다.

텍스처 매핑 단위(TMU)

텍스처를 선택하고 필터링해야 합니다. 이 작업은 픽셀 및 정점 셰이더와 함께 작동하는 텍스처 매핑 단위에 의해 수행됩니다. TMU의 역할은 픽셀에 텍스처 작업을 적용하는 것입니다. GPU의 텍스처 단위 수는 비디오 카드의 텍스처 성능을 비교하는 데 자주 사용됩니다. 더 많은 수의 TMU가 있는 비디오 카드가 더 높은 텍스처 성능을 제공할 것이라고 가정하는 것이 매우 합리적입니다.

ROP(래스터 연산자 단위)

RIP는 픽셀 데이터를 메모리에 쓰는 역할을 합니다. 이 작업이 수행되는 비율이 채우기 비율입니다. 3D 가속기의 초기에는 ROP와 필레이트가 그래픽 카드의 매우 중요한 특성이었습니다. 오늘날 ROP 성능은 여전히 ​​중요하지만 비디오 카드의 성능은 예전처럼 더 이상 이러한 블록에 의해 제한되지 않습니다. 따라서 ROP의 성능(및 수)은 이미 비디오 카드의 속도를 추정하는 데 거의 사용되지 않습니다.

컨베이어

파이프라인은 비디오 카드의 아키텍처를 설명하고 GPU의 성능을 매우 시각적으로 표현하는 데 사용됩니다.

컨베이어는 엄격한 기술 용어가 아닙니다. GPU는 다양한 기능을 수행하는 다양한 파이프라인을 사용합니다. 역사적으로 파이프라인은 자체 텍스처 매핑 장치(TMU)에 연결된 픽셀 프로세서로 이해되었습니다. 예를 들어, Radeon 9700 비디오 카드는 8개의 픽셀 프로세서를 사용하며 각 프로세서는 자체 TMU에 연결되어 있으므로 카드에는 8개의 파이프라인이 있는 것으로 간주됩니다.

그러나 파이프라인의 수로 최신 프로세서를 설명하는 것은 매우 어렵습니다. 이전 설계와 비교하여 새 프로세서는 모듈식의 단편화된 구조를 사용합니다. ATi는 X1000 비디오 카드 라인과 함께 내부 최적화를 통해 성능 향상을 달성할 수 있는 모듈식 구조로 전환된 이 영역에서 혁신자로 간주될 수 있습니다. 일부 CPU 블록은 다른 블록보다 더 많이 사용되며, GPU 성능을 개선하기 위해 ATi는 필요한 블록 수와 다이 영역의 균형을 맞추려고 했습니다(크기를 초과할 수 없음). 이 아키텍처에서 "픽셀 파이프라인"이라는 용어는 의미를 잃었습니다. 픽셀 프로세서가 더 이상 자체 TMU에 연결되어 있지 않기 때문입니다. 예를 들어 ATi Radeon X1600 GPU에는 12개의 픽셀 셰이더와 4개의 TMU가 있습니다. 따라서 이 프로세서의 아키텍처에는 4개의 픽셀 파이프라인만 있는 것처럼 12개의 픽셀 파이프라인이 있다고 할 수 없습니다. 그러나 전통적으로 픽셀 파이프라인이 여전히 언급됩니다.

이러한 가정을 고려하여 GPU의 픽셀 파이프라인 수는 종종 비디오 카드를 비교하는 데 사용됩니다(ATi X1x00 라인 제외). 예를 들어, 24개 및 16개 파이프라인이 있는 비디오 카드를 사용하는 경우 24개 파이프라인이 있는 카드가 더 빠를 것이라고 가정하는 것이 매우 합리적입니다.

GPU 아키텍처: 기술

기술 프로세스

이 용어는 칩의 한 소자(트랜지스터)의 크기와 제조 공정의 정밀도를 나타냅니다. 기술 프로세스를 개선하면 더 작은 크기의 요소를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 0.18미크론 공정은 0.13미크론 공정보다 더 큰 요소를 생성하므로 효율적이지 않습니다. 더 작은 트랜지스터는 더 낮은 전압에서 작동합니다. 차례로, 전압이 감소하면 열 저항이 감소하여 발생하는 열량이 감소합니다. 기술 프로세스를 개선하면 칩의 기능 블록 사이의 거리를 줄일 수 있고 데이터 전송에 걸리는 시간이 줄어듭니다. 더 짧은 거리, 더 낮은 전압 및 기타 개선 사항을 통해 더 높은 클럭 속도를 달성할 수 있습니다.

오늘날 기술 프로세스를 나타내는 데 마이크로미터(μm)와 나노미터(nm)가 모두 사용된다는 사실 때문에 이해가 다소 복잡합니다. 사실 모든 것이 매우 간단합니다. 1나노미터는 0.001마이크로미터이므로 0.09마이크론과 90나노미터의 기술 공정은 동일합니다. 위에서 언급했듯이 더 작은 프로세스 기술을 사용하면 더 높은 클럭 속도를 얻을 수 있습니다. 예를 들어 비디오 카드를 0.18미크론 및 0.09미크론(90nm) 칩과 비교하면 90nm 카드에서 더 높은 주파수를 기대하는 것이 매우 합리적입니다.

GPU 클럭 속도

GPU 클록 속도는 초당 수백만 클록 사이클인 메가헤르츠(MHz)로 측정됩니다.

클럭 속도는 GPU 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 높을수록 1초에 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 첫 번째 예에서 nVidia GeForce 6600 및 6600 GT 그래픽 카드를 살펴보겠습니다. 6600 GT GPU는 500MHz에서 실행되고 일반 6600 카드는 400MHz에서 실행됩니다. 프로세서가 기술적으로 동일하기 때문에 6600 GT의 클럭 속도가 20% 증가하면 성능이 향상됩니다.

그러나 클럭 속도가 전부는 아닙니다. 아키텍처는 성능에 큰 영향을 미친다는 점을 염두에 두어야 합니다. 두 번째 예에서는 GeForce 6600 GT 및 GeForce 6800 GT 비디오 카드를 살펴보겠습니다. 6600 GT의 GPU는 500MHz로 클럭되지만 6800 GT는 350MHz에서만 클럭합니다. 이제 6800 GT는 16픽셀 파이프라인을 사용하는 반면 6600 GT는 8픽셀 파이프라인을 사용한다는 점을 고려해 보겠습니다. 따라서 350MHz에서 16개의 파이프라인이 있는 6800 GT는 8개의 파이프라인과 두 배의 클록 속도(700MHz)가 있는 프로세서와 거의 동일한 성능을 제공합니다. 즉, 클럭 속도를 사용하여 성능을 비교할 수 있습니다.

로컬 비디오 메모리

비디오 카드 메모리는 성능에 큰 영향을 미칩니다. 그러나 다른 메모리 매개변수는 다른 방식으로 영향을 미칩니다.

비디오 메모리 크기

비디오 메모리의 양은 아마도 비디오 카드의 가장 과대평가된 매개변수라고 할 수 있습니다. 경험이 없는 소비자는 종종 비디오 메모리의 양을 사용하여 서로 다른 카드를 서로 비교하지만 실제로 메모리 버스 주파수 및 인터페이스(버스 너비)와 같은 매개변수에 비해 성능에 거의 영향을 미치지 않습니다.

대부분의 경우 비디오 메모리가 128MB인 카드는 256MB인 카드와 거의 동일한 성능을 보입니다. 물론 더 많은 메모리가 성능을 향상시키는 상황이 있지만 더 많은 메모리가 자동으로 게임 속도의 증가로 이어지지는 않는다는 점을 기억하십시오.

볼륨이 유용한 곳은 고해상도 텍스처가 있는 게임에서입니다. 게임 개발자는 게임에 여러 텍스처 세트를 제공합니다. 그리고 비디오 카드에 더 많은 메모리가 있을수록 로드된 텍스처가 더 높은 해상도를 가질 수 있습니다. 고해상도 텍스처는 게임에서 더 높은 정의와 디테일을 제공합니다. 따라서 다른 모든 기준이 동일하다면 메모리가 많은 카드를 사용하는 것이 합리적입니다. 메모리 버스 폭과 주파수가 카드의 실제 메모리 양보다 성능에 훨씬 더 큰 영향을 미친다는 것을 다시 한 번 상기시켜 드리겠습니다.

메모리 버스 폭

메모리 버스 너비는 메모리 성능의 가장 중요한 측면 중 하나입니다. 최신 버스의 너비는 64~256비트이며 경우에 따라 512비트입니다. 메모리 버스가 넓을수록 클록 사이클당 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 그리고 이것은 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 예를 들어 주파수가 동일한 두 개의 버스를 사용하는 경우 이론적으로 128비트 버스는 64비트 버스보다 클록당 두 배 많은 데이터를 전송합니다. 그리고 256비트 버스는 두 배 더 큽니다.

버스 대역폭이 높을수록(초당 비트 또는 바이트로 표시, 1바이트 = 8비트) 메모리 성능이 향상됩니다. 이것이 메모리 버스가 크기보다 훨씬 더 중요한 이유입니다. 동일한 주파수에서 64비트 메모리 버스는 256비트 메모리 버스의 25% 속도로 작동합니다!

다음 예를 들어보겠습니다. 128MB의 비디오 메모리가 있지만 256비트 버스가 있는 비디오 카드는 64비트 버스가 있는 512MB 모델보다 훨씬 더 높은 메모리 성능을 제공합니다. 일부 ATi X1x00 카드의 경우 제조업체가 내부 메모리 버스의 사양을 나타내지만 우리는 외부 버스의 매개변수에 관심이 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 예를 들어, X1600의 내부 링 버스의 너비는 256비트이지만 외부 링 버스의 너비는 128비트에 불과합니다. 그리고 실제로 메모리 버스는 128비트 성능으로 작동합니다.

메모리 유형

메모리는 SDR(단일 데이터 전송)과 DDR(이중 데이터 전송)의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있으며, 클럭당 데이터가 두 배 빠르게 전송됩니다. 오늘날 SDR 단일 전송 기술은 구식입니다. DDR 메모리는 SDR 메모리보다 두 배 빠른 속도로 데이터를 전송하기 때문에 DDR 메모리가 있는 비디오 카드는 물리적인 주파수가 아닌 두 배의 주파수로 표시되는 경우가 많다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 예를 들어, DDR 메모리가 1000MHz로 나열되면 이는 일반 SDR 메모리가 동일한 대역폭을 제공하기 위해 작동해야 하는 유효 주파수입니다. 실제로 물리적 주파수는 500MHz입니다.

이러한 이유로 비디오 카드의 메모리에 1200MHz DDR의 주파수가 표시되고 유틸리티에서 600MHz를 보고하면 많은 사람들이 놀라고 있습니다. 그래서 익숙해져야 합니다. DDR2 및 GDDR3 / GDDR4 메모리는 동일한 방식으로 작동합니다. 즉, 데이터 전송이 두 배입니다. DDR, DDR2, GDDR3 및 GDDR4의 차이점은 제조 기술과 일부 세부 사항에 있습니다. DDR2는 DDR 메모리보다 더 높은 주파수에서 실행될 수 있고 DDR3은 DDR2보다 더 높은 주파수에서 실행될 수 있습니다.

메모리 버스 주파수

프로세서와 마찬가지로 메모리(또는 더 정확하게는 메모리 버스)는 메가헤르츠로 측정되는 특정 클록 속도로 작동합니다. 여기서 클럭 속도를 높이면 메모리 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 그리고 메모리 버스 주파수는 비디오 카드의 성능을 비교하는 데 사용되는 매개변수 중 하나입니다. 예를 들어, 다른 모든 특성(메모리 버스 폭 등)이 동일하다면 700MHz 메모리가 있는 비디오 카드가 500MHz보다 빠르다고 말하는 것이 매우 논리적입니다.

다시 말하지만, 클럭 속도가 전부는 아닙니다. 64비트 버스가 있는 700MHz 메모리는 128비트 버스가 있는 400MHz 메모리보다 느립니다. 128비트 버스에서 400MHz 메모리의 성능은 64비트 버스에서 800MHz 메모리와 거의 동일합니다. 또한 GPU와 메모리의 주파수는 완전히 다른 매개변수이며 일반적으로 다릅니다.

그래픽 카드 인터페이스

비디오 카드와 프로세서 간에 전송되는 모든 데이터는 비디오 카드 인터페이스를 거칩니다. 오늘날 PCI, AGP 및 PCI Express의 세 가지 유형의 인터페이스가 비디오 카드에 사용됩니다. 대역폭 및 기타 특성이 다릅니다. 대역폭이 높을수록 환율이 높아집니다. 그러나 가장 현대적인 카드만 고대역폭을 사용할 수 있으며 그 경우에도 부분적으로만 사용할 수 있습니다. 어느 시점에서 인터페이스 속도는 "병목 현상"을 멈추었지만 오늘날에는 충분합니다.

비디오 카드가 생산된 가장 느린 버스는 PCI(Peripheral Components Interconnect)입니다. 물론 역사 속으로 들어가지 않는다면 말이다. PCI는 비디오 카드의 성능을 크게 떨어뜨리므로 AGP(Accelerated Graphics Port) 인터페이스로 전환했습니다. 그러나 AGP 1.0 및 2x 사양에서도 성능이 제한되었습니다. 표준이 속도를 AGP 4x로 높였을 때 우리는 비디오 카드가 사용할 수 있는 대역폭의 실질적인 한계에 접근하기 시작했습니다. AGP 8x 사양은 AGP 4x(2.16GB/s)에 비해 대역폭을 다시 한 번 두 배로 늘렸지만 그래픽 성능은 눈에 띄게 향상되지 않았습니다.

가장 최신의 가장 빠른 버스는 PCI Express입니다. 최신 그래픽 카드는 일반적으로 16개의 PCI Express 레인을 결합하여 총 4GB/s(한 방향) 대역폭을 제공하는 PCI Express x16을 사용합니다. 이는 AGP 8x 대역폭의 두 배입니다. PCI Express 버스는 양방향(비디오 카드와의 데이터 전송)에 대해 언급된 대역폭을 제공합니다. 그러나 AGP 8x 표준의 속도는 이미 충분했기 때문에 PCI Express로의 전환이 AGP 8x에 비해 성능이 향상되는 상황은 아직 발생하지 않았습니다(다른 하드웨어 매개변수가 동일한 경우). 예를 들어, GeForce 6800 Ultra의 AGP 버전은 PCI Express용 6800 Ultra와 동일하게 작동합니다.

오늘날 PCI Express 인터페이스가 있는 카드를 구입하는 것이 가장 좋습니다. 시장에서 몇 년 더 버틸 것입니다. 가장 생산적인 카드는 더 이상 AGP 8x 인터페이스와 함께 사용할 수 없으며 PCI Express 솔루션은 일반적으로 AGP 아날로그보다 찾기 쉽고 비용도 저렴합니다.

다중 GPU 솔루션

여러 그래픽 카드를 사용하여 그래픽 성능을 높이는 것은 새로운 아이디어가 아닙니다. 3D 그래픽 초기에 3dfx는 두 개의 그래픽 카드를 병렬로 실행하여 시장에 진입했습니다. 그러나 3dfx가 사라지면서 ATi가 Radeon 9700 출시 이후 전문 시뮬레이터용으로 유사한 시스템을 출시했지만 여러 소비자 비디오 카드의 협업 기술은 망각되었습니다. 몇 년 전 이 기술은 다시 시장: 솔루션의 출현으로 엔비디아 SLI그리고 잠시 후, ATI 크로스파이어 .

여러 그래픽 카드를 공유하면 고화질의 고품질 설정에서 게임을 실행하기에 충분한 성능을 제공합니다. 그러나 하나 또는 다른 솔루션을 선택하는 것은 그렇게 쉬운 일이 아닙니다.

먼저 여러 비디오 카드를 기반으로 하는 솔루션에는 많은 에너지가 필요하므로 전원 공급 장치가 충분히 강력해야 합니다. 이 모든 열은 비디오 카드에서 제거되어야 하므로 시스템이 과열되지 않도록 PC 케이스와 냉각에 주의해야 합니다.

또한 SLI/CrossFire에는 일반적으로 표준 모델보다 비용이 많이 드는 적절한 마더보드(한 기술 또는 다른 기술에 대해)가 필요하다는 점을 기억하십시오. nVidia SLI 구성은 특정 nForce4 마더보드에서만 작동하고 ATi CrossFire 카드는 CrossFire 칩셋이 있는 마더보드 또는 일부 Intel 모델에서만 작동합니다. 문제를 복잡하게 하자면 일부 CrossFire 구성에는 특별한 카드 중 하나인 CrossFire Edition이 필요합니다. 일부 비디오 카드 모델에 대해 CrossFire가 출시된 후 ATi는 PCI Express 버스를 통한 협업 기술의 포함을 허용했으며 새 드라이버 버전이 출시됨에 따라 가능한 조합의 수가 증가했습니다. 그러나 해당 CrossFire Edition 카드가 있는 하드웨어 CrossFire는 더 높은 성능을 제공합니다. 그러나 CrossFire Edition 카드는 또한 일반 모델보다 더 비쌉니다. 지금은 Radeon X1300, X1600 및 X1800 GTO 그래픽 카드에서 CrossFire 소프트웨어 모드(CrossFire Edition 카드 없음)를 활성화할 수 있습니다.

고려해야 할 다른 요소가 있습니다. 두 개의 그래픽 카드가 함께 작동하면 성능이 향상되지만 두 배로 증가하지는 않습니다. 그러나 당신은 두 배의 돈을 줄 것입니다. 대부분의 경우 생산성 향상은 20-60%입니다. 그리고 어떤 경우에는 조정을 위한 추가 계산 비용으로 인해 전혀 이득이 없습니다. 이러한 이유로 더 비싼 비디오 카드는 일반적으로 항상 두 개의 더 싼 카드보다 성능이 좋기 때문에 다중 카드 구성은 더 저렴한 모델로 정당화될 가능성이 낮습니다. 일반적으로 대부분의 소비자에게 SLI/CrossFire 솔루션을 사용하는 것은 의미가 없습니다. 그러나 모든 품질 향상 옵션을 켜거나 극단적인 해상도(예: 2560x1600)로 재생하려면 프레임당 400만 픽셀 이상을 렌더링해야 할 때 2개 또는 4개의 쌍을 이루는 비디오 카드 없이는 할 수 없습니다.

시각 기능

순수한 하드웨어 사양 외에도 GPU의 세대와 모델에 따라 기능 집합이 다를 수 있습니다. 예를 들어 ATi Radeon X800 XT 세대의 카드는 Shader Model 2.0b(SM)와 호환되는 반면 nVidia GeForce 6800 Ultra는 하드웨어 사양이 서로 비슷하지만 SM 3.0과 호환된다고 합니다(16 파이프라인). 따라서 많은 소비자는 이러한 차이점이 무엇을 의미하는지 조차 알지 못한 채 한 솔루션 또는 다른 솔루션을 선택합니다. 음, 시각적 기능과 최종 사용자와의 관련성에 대해 이야기해 보겠습니다.

이 이름은 분쟁에서 가장 자주 사용되지만 실제로 의미하는 바를 아는 사람은 거의 없습니다. 이해를 돕기 위해 그래픽스 API의 역사부터 시작하겠습니다. DirectX와 OpenGL은 모두 그래픽 API 또는 모든 사람이 사용할 수 있는 개방형 코드 표준인 응용 프로그래밍 인터페이스입니다.

그래픽 API가 등장하기 전에는 각 GPU 제조업체가 게임과 통신하기 위해 고유한 메커니즘을 사용했습니다. 개발자는 지원하려는 각 GPU에 대해 별도의 코드를 작성해야 했습니다. 매우 비싸고 비효율적인 접근 방식입니다. 이 문제를 해결하기 위해 개발자가 특정 비디오 카드가 아닌 특정 API에 대한 코드를 작성할 수 있도록 3D 그래픽용 API가 개발되었습니다. 그 후 호환성 문제는 드라이버가 API와 호환되는지 확인해야 하는 비디오 카드 제조업체의 몫이었습니다.

유일한 문제는 오늘날 두 가지 다른 API, 즉 Microsoft DirectX와 OpenGL이 있다는 것입니다. 여기서 GL은 Graphics Library를 의미합니다. DirectX API는 오늘날 게임에서 더 대중적이기 때문에 우리는 그것에 집중할 것입니다. 그리고 이 기준은 게임 개발에 더 큰 영향을 미쳤습니다.

DirectX는 Microsoft에서 만든 것입니다. 실제로 DirectX에는 여러 API가 포함되어 있으며 그 중 하나만 3D 그래픽에 사용됩니다. DirectX에는 사운드, 음악, 입력 장치 등에 대한 API가 포함되어 있습니다. Direct3D API는 DirectX의 3D 그래픽을 담당합니다. 그들이 비디오 카드에 대해 이야기할 때 그것은 그것을 의미하므로 이 점에서 DirectX와 Direct3D라는 용어는 서로 바꿔 사용할 수 있습니다.

DirectX는 그래픽 기술이 발전하고 게임 개발자가 게임을 프로그래밍하는 새로운 방법을 도입함에 따라 주기적으로 업데이트됩니다. DirectX의 인기가 치솟자 GPU 제조업체는 DirectX의 기능에 맞게 신제품 릴리스를 조정하기 시작했습니다. 이러한 이유로 비디오 카드는 종종 하나 또는 다른 세대의 DirectX(DirectX 8, 9.0 또는 9.0c)에 대한 하드웨어 지원에 연결됩니다.

설상가상으로 Direct3D API의 일부는 DirectX 세대를 변경하지 않고 시간이 지남에 따라 변경될 수 있습니다. 예를 들어, DirectX 9.0 사양은 Pixel Shader 2.0 지원을 지정합니다. 그러나 DirectX 9.0c 업데이트에는 Pixel Shader 3.0이 포함되어 있습니다. 따라서 카드는 DirectX 9로 분류되지만 다양한 기능 세트를 지원할 수 있습니다. 예를 들어 Radeon 9700은 Shader Model 2.0을 지원하고 Radeon X1800은 Shader Model 3.0을 지원하지만 두 카드 모두 DirectX 9 세대에 기인할 수 있습니다.

새 게임을 만들 때 개발자는 오래된 컴퓨터와 비디오 카드의 소유자를 고려한다는 점을 기억하십시오. 이 사용자 세그먼트를 무시하면 판매 수준이 낮아질 것이기 때문입니다. 이러한 이유로 게임에는 여러 코드 경로가 포함됩니다. DirectX 9 클래스 게임에는 호환성을 위한 DirectX 8 경로와 심지어 DirectX 7 경로가 있을 수 있습니다. 일반적으로 이전 경로를 선택하면 새 비디오 카드에 있는 일부 가상 효과가 게임에서 사라집니다. 그러나 적어도 오래된 하드웨어에서도 재생할 수 있습니다.

많은 새 게임은 그래픽 카드가 이전 세대의 것이더라도 최신 버전의 DirectX를 설치해야 합니다. 즉, DirectX 8 경로를 사용하는 새 게임은 여전히 ​​DirectX 8 비디오 카드용 최신 버전의 DirectX 9를 설치해야 합니다.

DirectX에서 Direct3D API의 다른 버전 간의 차이점은 무엇입니까? DirectX의 초기 버전(3, 5, 6, 7)은 Direct3D API 측면에서 비교적 간단했습니다. 개발자는 목록에서 시각 효과를 선택한 다음 게임에서 성능을 테스트할 수 있습니다. 그래픽 프로그래밍에서 다음으로 중요한 단계는 DirectX 8이었습니다. 셰이더를 사용하여 비디오 카드를 프로그래밍할 수 있는 기능이 도입되어 처음으로 개발자가 원하는 방식으로 효과를 프로그래밍할 수 있는 자유를 얻었습니다. DirectX 8은 Pixel Shader 1.0 ~ 1.3 및 Vertex Shader 1.0을 지원합니다. DirectX 8의 업데이트 버전인 DirectX 8.1은 Pixel Shader 1.4 및 Vertex Shader 1.1을 받았습니다.

DirectX 9에서는 훨씬 더 복잡한 셰이더 프로그램을 만들 수 있습니다. DirectX 9는 픽셀 셰이더 2.0 및 버텍스 셰이더 2.0을 지원합니다. DirectX 9의 업데이트 버전인 DirectX 9c에는 Pixel Shader 3.0 사양이 포함되어 있습니다.

API의 차기 버전인 DirectX 10은 새 버전의 Windows Vista와 함께 제공됩니다. Windows XP에는 DirectX 10을 설치할 수 없습니다.

HDR은 "하이 다이내믹 레인지", 즉 하이 다이내믹 레인지를 나타냅니다. HDR 조명을 사용하여 재생하면 HDR 조명 없이 재생하는 것보다 훨씬 더 사실적인 그림을 생성할 수 있으며 모든 그래픽 카드가 HDR 조명을 지원하는 것은 아닙니다.

DirectX 9 그래픽 카드가 등장하기 전에 GPU는 조명 계산의 정확도로 인해 심각한 제한을 받았습니다. 지금까지 조명은 256(8비트) 내부 레벨로만 계산할 수 있었습니다.

DirectX 9 그래픽 카드가 도입되었을 때 전체 24비트 또는 1,670만 레벨의 고화질 조명을 생성할 수 있었습니다.

1,670만 레벨과 DirectX 9/Shader Model 2.0 그래픽 성능의 다음 단계로 HDR 조명이 이제 컴퓨터에서 가능합니다. 이것은 다소 복잡한 기술이며 역학적으로 관찰해야 합니다. 간단히 말해서 HDR 조명은 대비를 높이는 동시에(어두운 음영은 더 어둡게, 밝은 음영은 더 밝게) 어둡고 밝은 영역의 조명 세부 사항을 증가시킵니다. HDR 조명을 사용하면 그렇지 않을 때보다 더 생생하고 사실적으로 느껴집니다.

최신 Pixel Shader 3.0 사양을 충족하는 GPU는 더 높은 32비트 정밀 조명 및 부동 소수점 혼합을 허용합니다. 따라서 SM 3.0 클래스의 비디오 카드는 영화 산업을 위해 특별히 설계된 특별한 OpenEXR HDR 조명 방식을 지원할 수 있습니다.

OpenEXR을 사용하여 HDR 조명만 지원하는 일부 게임은 Shader Model 2.0 그래픽 카드의 HDR 조명과 작동하지 않습니다. 그러나 OpenEXR 방식에 의존하지 않는 게임은 모든 DirectX 9 그래픽 카드에서 실행됩니다.예를 들어 Oblivion은 OpenEXR HDR 방식을 사용하고 Shader Model 3.0 사양을 지원하는 최신 그래픽 카드에서만 HDR 조명을 허용합니다. 예를 들어, nVidia GeForce 6800 또는 ATi Radeon X1800. Half-Life 2 3D 엔진, 동일한 Counter-Strike: Source 및 곧 출시될 Half-Life 2: Aftermath를 사용하는 게임을 사용하면 Pixel Shader 2.0만 지원하는 기존 DirectX 9 비디오 카드에서 HDR 렌더링을 활성화할 수 있습니다. 예를 들면 GeForce 5 라인 또는 ATi Radeon 9500이 있습니다.

마지막으로 모든 형태의 HDR 렌더링에는 심각한 처리 능력이 필요하며 가장 강력한 GPU도 무릎을 꿇을 수 있습니다. HDR 조명으로 최신 게임을 플레이하려면 고성능 그래픽이 필수입니다.

전체 화면 앤티 앨리어싱(AA로 약칭)을 사용하면 다각형 경계에서 특징적인 "사다리"를 제거할 수 있습니다. 그러나 전체 화면 앤티 앨리어싱은 많은 컴퓨팅 리소스를 소비하므로 프레임 속도가 저하된다는 점을 염두에 두어야 합니다.

앤티 앨리어싱은 비디오 메모리의 성능에 크게 의존하므로 빠른 메모리를 갖춘 고속 비디오 카드는 저렴한 비디오 카드보다 성능 손상이 적은 전체 화면 앤티 앨리어싱을 렌더링할 수 있습니다. 다양한 모드에서 앤티앨리어싱을 활성화할 수 있습니다. 예를 들어, 4x 앤티 앨리어싱은 2x 앤티 앨리어싱보다 더 나은 화질을 제공하지만 성능이 크게 저하됩니다. 2x 앤티 앨리어싱이 수평 및 수직 해상도를 두 배로 늘리면 4x 모드는 해상도를 네 배로 늘립니다.

텍스처는 게임의 모든 3D 개체에 적용되며 표시되는 표면의 각도가 클수록 텍스처가 더 왜곡되어 보입니다. 이 효과를 제거하기 위해 GPU는 텍스처 필터링을 사용합니다.

첫 번째 여과 방법은 쌍선형(bilinear)이라고 하며 눈에 그다지 유쾌하지 않은 특징적인 줄무늬를 생성했습니다. 삼선형 필터링의 도입으로 상황이 개선되었습니다. 두 옵션 모두 성능 손실이 거의 또는 전혀 없이 최신 비디오 카드에서 작동합니다.

이방성 필터링(AF)은 오늘날 텍스처를 필터링하는 가장 좋은 방법입니다. 전체 화면 앤티 앨리어싱과 마찬가지로 이방성 필터링은 다양한 수준에서 활성화할 수 있습니다. 예를 들어, 8x AF는 4x AF보다 더 높은 품질의 필터링을 제공합니다. 전체 화면 앤티 앨리어싱과 마찬가지로 이방성 필터링은 AF 레벨이 증가함에 따라 증가하는 일정량의 처리 능력을 필요로 합니다.

모든 3D 게임은 특정 사양을 염두에 두고 제작되었으며 이러한 요구 사항 중 하나가 게임에 필요한 텍스처 메모리를 결정합니다. 모든 필요한 텍스처는 게임 중에 비디오 카드의 메모리에 맞아야 합니다. 그렇지 않으면 RAM의 텍스처에 액세스하면 하드 디스크의 페이징 파일은 말할 것도 없고 상당한 지연이 발생하기 때문에 성능이 크게 떨어집니다. 따라서 게임 개발자가 최소 요구 사항으로 128MB의 비디오 메모리를 고려한다면 활성 텍스처 세트는 언제든지 128MB를 초과해서는 안 됩니다.

최신 게임에는 여러 텍스처 세트가 있으므로 비디오 메모리가 적은 구형 비디오 카드와 비디오 메모리가 더 많은 최신 카드에서 게임이 원활하게 실행됩니다. 예를 들어, 게임에는 128MB, 256MB 및 512MB의 세 가지 텍스처 세트가 포함될 수 있습니다. 오늘날 512MB의 비디오 메모리를 지원하는 게임은 거의 없지만 여전히 이 정도의 메모리가 있는 비디오 카드를 구입하는 가장 객관적인 이유입니다. 메모리 증가는 성능에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않지만 게임이 적절한 텍스처 세트를 지원하면 더 나은 시각적 품질을 얻을 수 있습니다.

우리 포럼에서는 매일 수십 명의 사람들이 자신들의 현대화에 대한 조언을 요청하며, 우리는 기꺼이 그들을 도와줍니다. 매일 "어셈블리를 평가"하고 고객이 선택한 구성 요소의 호환성을 확인하면서 사용자가 의심할 여지 없이 중요한 다른 구성 요소에 주로 관심을 기울이고 있음을 알아차리기 시작했습니다. 그리고 컴퓨터를 업그레이드할 때 똑같이 중요한 세부 정보를 업데이트하는 것이 필수적이라는 사실을 기억하는 사람은 거의 없습니다. 그리고 오늘 우리는 당신이 그것을 잊지 말아야 하는 이유를 말하고 보여줄 것입니다.

우리는 이미 전원 공급 장치의 중요성에 대해 두 번 이상 글을 썼지만, 아마도 충분히 명확하지 않았을 것입니다. 따라서 오늘 우리는 스스로 수정하고 PC를 업그레이드 할 때 잊어 버린 경우 어떻게되는지에 대한 사진과 자세한 설명과 함께 메모를 준비했습니다.

그래서 우리는 구성을 업데이트하기로 결정했습니다 ...

전원 공급 장치: ATX 12V 400W

게임의 경우 이러한 구성은 가볍게 말해서 다소 약한 것이 분명합니다. 그래서 뭔가를 바꿀 때입니다! 우리는 "업그레이드"를 열망하는 대부분의 사람들이 -p로 시작하는 것과 동일한 것으로 시작할 것입니다. 우리는 마더보드를 바꾸지 않을 것입니다 - 우리가 그것에 만족하는 한.

마더보드를 만지지 않기로 결정했으므로 호환되는 FM2 소켓을 선택합니다(다행히도 이를 위해 마더보드 설명 페이지의 NIKS 웹사이트에 특수 버튼이 있습니다). 욕심부리지 말자. 4.1GHz(터보 코어 모드에서 최대 4.4GHz)의 주파수와 잠금 해제된 승수가 있는 저렴하지만 빠르고 강력한 프로세서를 사용합시다. 우리는 또한 "오버클럭"하는 것을 좋아합니다. 인간은 우리에게 외계인이 아닙니다. 선택한 프로세서의 사양은 다음과 같습니다.

하나의 4GB 브래킷은 우리의 선택이 아닙니다. 첫째, 우리는 16GB를 원하고 두 번째로 2채널 작동 모드를 사용해야 합니다. 이를 위해 컴퓨터에 각각 8GB 용량의 메모리 모듈 2개를 설치합니다. 높은 처리량, 라디에이터 없음 및 적절한 가격으로 인해 우리에게 가장 "맛있는" 선택이 되었습니다. 또한 AMD 웹 사이트에서 Radeon RAMDisk 프로그램을 다운로드할 수 있습니다. 이 프로그램을 사용하면 최대 6GB의 초고속 가상 드라이브를 완전 무료로 만들 수 있습니다. 모든 사람이 무료로 유용한 것을 좋아합니다.

내장된 영상을 "sapper"로만 편안하게 재생할 수 있습니다. 따라서 컴퓨터를 게임 수준으로 업그레이드하기 위해 현대적이고 강력하지만 가장 비싼 것은 선택하지 않았습니다.

예상치 못한 어려움

이제 컴퓨터를 업그레이드하는 데 필요한 모든 것이 준비되었습니다. 기존 케이스에 새 구성 요소를 설치합니다.

그러나 이것은 그렇게 나쁘지 않습니다. 전원 커넥터가 없다고 생각하십시오! 테스트 랩에서 6핀에서 8핀으로, 몰렉스에서 6핀으로 매우 희귀한 어댑터를 발견했습니다. 다음과 같이:

언뜻 보기에 모든 것이 정상이며 약간의 조정을 통해 시스템 장치를 "게임" 구성으로 업데이트할 수 있었습니다. 이제 새로운 게임 머신에서 Xtreme Burning에서 Furmark와 7Zip을 동시에 실행하여 로드를 시뮬레이션해 보겠습니다. 컴퓨터를 시작할 수 있습니다. 좋습니다. 이 시스템은 Furmark 출시에서도 살아남았습니다. 우리는 아카이버를 시작합니다. 그리고 그것은 무엇입니까?! 컴퓨터가 꺼지고 팬의 굉음이 최대로 바뀌면서 우리를 기쁘게했습니다. "보통" 표준 400W는 아무리 노력해도 비디오 카드와 강력한 프로세서에 전원을 공급하는 데 실패했습니다. 그리고 평범한 냉각 시스템으로 인해 우리 시스템은 매우 뜨거워졌고 최대 팬 속도조차도 선언된 400W 이상을 제공하지 못했습니다.

출구가 있습니다!

그들은 항해했다. 우리는 게임용 컴퓨터를 조립하기 위해 값비싼 부품을 샀지만 그것을 가지고 놀 수 없다는 것이 밝혀졌습니다. 부끄럽다. 결론은 모든 사람에게 분명합니다. 이전 컴퓨터는 게임용 컴퓨터에 적합하지 않으며 긴급히 새 컴퓨터로 교체해야 합니다. 하지만 어느 것?

업그레이드된 컴퓨터의 경우 네 가지 주요 기준에 따라 선택했습니다.

첫 번째는 물론 권력입니다.우리는 여유를 가지고 선택하는 것을 선호했습니다. 또한 프로세서를 오버클럭하고 합성 테스트에서 점수를 얻고 싶습니다. 미래에 필요할 수 있는 모든 것을 고려하여 최소 800W의 전력을 선택하기로 결정했습니다.

두 번째 기준은 신뢰성입니다.... 우리는 차세대 비디오 카드 및 프로세서에서 살아남기 위해 "여유를 가지고" 찍은 것이 자체적으로 타지 않고 동시에 값 비싼 구성 요소를 (테스트 사이트와 함께) 태우지 않기를 정말로 원합니다. 따라서 우리가 선택한 것은 일본 커패시터뿐이며 모든 출력에 대한 단락 보호 및 안정적인 과부하 보호입니다.

세 번째 요구 사항은 편의성과 기능성입니다.... 우선 컴퓨터가 자주 작동하고 비디오 카드 및 프로세서 쿨러와 결합된 시끄러운 전원 공급 장치가 모든 사용자를 미치게 할 필요가 있습니다. 또한 우리는 미적 감각에 낯설지 않기 때문에 게임용 컴퓨터의 새로운 전원 공급 장치는 모듈식이어야 하며 케이블과 커넥터가 분리 가능해야 합니다. 불필요한 것이 없도록.

그리고 마지막으로 가장 중요한 기준은 에너지 효율... 예, 우리는 환경과 전기 요금에 관심이 있습니다. 따라서 우리가 선택한 전원 공급 장치는 최소한 80+ Bronze 에너지 효율 표준을 충족해야 합니다.

모든 요구 사항을 비교하고 분석한 후 모든 요구 사항을 완전히 충족하는 소수의 지원자 중에서 선택했습니다. 850W의 파워가 되었습니다. 많은 매개변수에서 우리의 요구 사항을 능가했습니다. 사양을 살펴보겠습니다.

GPU 아키텍처: 기능

3D 그래픽의 현실감은 비디오 카드의 성능에 크게 좌우됩니다. 프로세서에 포함된 픽셀 셰이더 블록이 많을수록 빈도가 높을수록 시각적 인식을 향상시키기 위해 3D 장면에 더 많은 효과를 적용할 수 있습니다.

GPU에는 다양한 기능 블록이 포함되어 있습니다. 일부 구성 요소의 수로 GPU의 성능을 추정할 수 있습니다. 계속 진행하기 전에 가장 중요한 기능 블록을 살펴보겠습니다.

정점 프로세서(정점 셰이더 단위)

픽셀 셰이더 장치와 마찬가지로 정점 프로세서는 정점에 닿는 셰이더 코드를 실행합니다. 정점 예산이 높으면 더 복잡한 3D 개체를 만들 수 있으므로 정점 프로세서의 성능은 복잡한 개체 또는 많은 수의 개체가 있는 3D 장면에서 매우 중요합니다. 그러나 정점 셰이더 단위는 여전히 픽셀 프로세서만큼 성능에 분명히 영향을 미치지 않습니다.

픽셀 프로세서(픽셀 셰이더 장치)

픽셀 프로세서는 픽셀 셰이더 프로그램 처리 전용 그래픽 칩의 구성 요소입니다. 이러한 프로세서는 픽셀별 계산만 수행합니다. 픽셀에는 색상 정보가 포함되어 있으므로 픽셀 셰이더는 인상적인 그래픽 효과를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 게임에서 본 대부분의 물 효과는 픽셀 셰이더를 사용하여 생성됩니다. 일반적으로 픽셀 프로세서의 수는 비디오 카드의 픽셀 성능을 비교하는 데 사용됩니다. 한 카드에 8개의 픽셀 셰이더 장치가 있고 다른 카드에 16개의 장치가 있는 경우 16개 장치가 있는 비디오 카드가 복잡한 픽셀 프로그램을 더 빠르게 처리할 것이라고 가정하는 것이 매우 논리적입니다. 클럭 속도도 고려해야 하지만 오늘날에는 픽셀 프로세서 수를 두 배로 늘리는 것이 그래픽 칩의 주파수를 두 배로 늘리는 것보다 에너지 효율적입니다.

통합 셰이더

통합(균일한) 셰이더는 아직 PC 세계에 도착하지 않았지만 곧 출시될 DirectX 10 표준은 유사한 아키텍처에 의존합니다. 즉, 셰이더가 다른 작업을 수행하더라도 정점, 기하학적 및 픽셀 프로그램의 코드 구조는 동일합니다. 새로운 사양은 Xbox 360에서 볼 수 있으며, GPU는 ATi에서 Microsoft용으로 특별히 설계되었습니다. 새로운 DirectX 10이 어떤 잠재력을 가지고 있는지 보는 것은 매우 흥미로울 것입니다.

텍스처 매핑 단위(TMU)

텍스처를 선택하고 필터링해야 합니다. 이 작업은 픽셀 및 정점 셰이더와 함께 작동하는 텍스처 매핑 단위에 의해 수행됩니다. TMU의 역할은 픽셀에 텍스처 작업을 적용하는 것입니다. GPU의 텍스처 단위 수는 비디오 카드의 텍스처 성능을 비교하는 데 자주 사용됩니다. 더 많은 수의 TMU가 있는 비디오 카드가 더 높은 텍스처 성능을 제공할 것이라고 가정하는 것이 매우 합리적입니다.

ROP(래스터 연산자 단위)

RIP는 픽셀 데이터를 메모리에 쓰는 역할을 합니다. 이 작업이 수행되는 비율이 채우기 비율입니다. 3D 가속기의 초기에는 ROP와 필레이트가 그래픽 카드의 매우 중요한 특성이었습니다. 오늘날 ROP 성능은 여전히 ​​중요하지만 비디오 카드의 성능은 예전처럼 더 이상 이러한 블록에 의해 제한되지 않습니다. 따라서 ROP의 성능(및 수)은 이미 비디오 카드의 속도를 추정하는 데 거의 사용되지 않습니다.

컨베이어

파이프라인은 비디오 카드의 아키텍처를 설명하고 GPU의 성능을 매우 시각적으로 표현하는 데 사용됩니다.

컨베이어는 엄격한 기술 용어가 아닙니다. GPU는 다양한 기능을 수행하는 다양한 파이프라인을 사용합니다. 역사적으로 파이프라인은 자체 텍스처 매핑 장치(TMU)에 연결된 픽셀 프로세서로 이해되었습니다. 예를 들어, Radeon 9700 비디오 카드는 8개의 픽셀 프로세서를 사용하며 각 프로세서는 자체 TMU에 연결되어 있으므로 카드에는 8개의 파이프라인이 있는 것으로 간주됩니다.

그러나 파이프라인의 수로 최신 프로세서를 설명하는 것은 매우 어렵습니다. 이전 설계와 비교하여 새 프로세서는 모듈식의 단편화된 구조를 사용합니다. ATi는 X1000 비디오 카드 라인과 함께 내부 최적화를 통해 성능 향상을 달성할 수 있는 모듈식 구조로 전환된 이 영역에서 혁신자로 간주될 수 있습니다. 일부 CPU 블록은 다른 블록보다 더 많이 사용되며, GPU 성능을 개선하기 위해 ATi는 필요한 블록 수와 다이 영역의 균형을 맞추려고 했습니다(크기를 초과할 수 없음). 이 아키텍처에서 "픽셀 파이프라인"이라는 용어는 의미를 잃었습니다. 픽셀 프로세서가 더 이상 자체 TMU에 연결되어 있지 않기 때문입니다. 예를 들어 ATi Radeon X1600 GPU에는 12개의 픽셀 셰이더와 4개의 TMU가 있습니다. 따라서 이 프로세서의 아키텍처에는 4개의 픽셀 파이프라인만 있는 것처럼 12개의 픽셀 파이프라인이 있다고 할 수 없습니다. 그러나 전통적으로 픽셀 파이프라인이 여전히 언급됩니다.

이러한 가정을 고려하여 GPU의 픽셀 파이프라인 수는 종종 비디오 카드를 비교하는 데 사용됩니다(ATi X1x00 라인 제외). 예를 들어, 24개 및 16개 파이프라인이 있는 비디오 카드를 사용하는 경우 24개 파이프라인이 있는 카드가 더 빠를 것이라고 가정하는 것이 매우 합리적입니다.

아마도 이제 이러한 블록이 비디오 칩의 주요 부분일 것입니다. 그들은 셰이더로 알려진 특수 프로그램을 실행합니다. 또한 이전 픽셀 셰이더가 픽셀 셰이더 블록과 정점 블록(정점 블록)을 실행했다면 한동안 그래픽 아키텍처가 통합되었으며 이러한 범용 컴퓨팅 장치는 정점, 픽셀, 기하학적 및 범용 계산과 같은 다양한 계산을 처리하기 시작했습니다.

통합 아키텍처는 Microsoft Xbox 360 게임 콘솔의 비디오 칩에 처음 사용되었으며 이 GPU는 ATI(나중에 AMD에 인수됨)에서 개발했습니다. 그리고 개인용 컴퓨터용 비디오 칩의 경우 NVIDIA GeForce 8800 보드에 통합 셰이더 장치가 등장했으며 그 이후로 모든 새로운 비디오 칩은 다양한 셰이더 프로그램(정점, 픽셀, 기하학적, 등) 및 해당 통합 프로세서는 모든 프로그램을 실행할 수 있습니다.

컴퓨팅 장치의 수와 주파수로 여러 비디오 카드의 수학적 성능을 비교할 수 있습니다. 대부분의 게임은 이제 픽셀 셰이더의 성능에 의해 제한되므로 이러한 단위의 수가 매우 중요합니다. 예를 들어, 비디오 카드의 한 모델이 구성에 384개의 계산 프로세서가 있는 GPU를 기반으로 하고 동일한 라인의 다른 모델에 192개의 계산 단위가 있는 GPU가 있는 경우 두 번째 모델은 동일한 빈도로 모든 유형의 셰이더를 처리합니다. 2배 느리고 일반적으로 동일하게 더 생산적입니다.

컴퓨팅 장치의 수만을 기준으로 성능에 대한 명확한 결론을 내리는 것은 불가능하지만 클록 주파수와 세대 및 칩 제조업체가 다른 장치의 아키텍처를 고려해야 합니다. 이 수치만 AMD 또는 NVIDIA와 같은 한 제조업체의 동일한 라인 내에서만 칩을 비교하는 데 사용할 수 있습니다. 다른 경우에는 관심 있는 게임이나 응용 프로그램의 성능 테스트에 주의를 기울여야 합니다.

텍스처 매핑 단위(TMU)

이러한 GPU 장치는 계산 프로세서와 함께 작동하며 장면 및 일반 컴퓨팅을 구축하는 데 필요한 텍스처 및 기타 데이터를 선택하고 필터링하는 데 사용됩니다. 비디오 칩의 텍스처 단위 수는 텍스처 성능, 즉 텍스처에서 텍셀을 가져오는 속도를 결정합니다.

최근에 수학적 계산이 더 강조되고 일부 텍스처가 절차적 계산으로 대체되고 있지만 TMU에 대한 로드는 여전히 상당히 높습니다. 기본 텍스처 외에도 노멀 및 변위 맵에서 선택해야 하기 때문입니다. 뿐만 아니라 오프 스크린 렌더 타겟 버퍼.

텍스처링 장치의 성능을 포함하여 많은 게임이 강조하는 점을 고려하면 TMU의 수와 이에 상응하는 높은 텍스처 성능도 비디오 칩의 가장 중요한 매개변수 중 하나라고 말할 수 있습니다. 이 매개변수는 추가 텍스처 선택이 필요한 이방성 필터링을 사용할 때 이미지의 렌더링 속도에 특별한 영향을 미치며, 부드러운 그림자를 위한 복잡한 알고리즘과 Screen Space Ambient Occlusion과 같은 새로운 알고리즘을 사용합니다.

ROP(래스터화 작업 블록)

래스터화 장치는 비디오 카드에서 계산된 픽셀을 버퍼에 기록하는 작업과 혼합(블렌딩) 작업을 수행합니다. 위에서 언급했듯이 ROP 장치의 성능은 필 레이트에 영향을 미치며 이것이 모든 비디오 카드의 주요 특성 중 하나입니다. 그리고 최근에는 그 값도 약간 떨어졌지만 여전히 속도와 ROP의 수에 따라 애플리케이션 성능이 좌우되는 경우가 있습니다. 이는 사후 처리 필터를 적극적으로 사용하고 높은 게임 설정에서 앤티 앨리어싱을 활성화했기 때문인 경우가 가장 많습니다.

명제

ROP(래스터화 작업 블록)

래스터화 장치는 비디오 카드에서 계산된 픽셀을 버퍼에 기록하는 작업과 혼합(블렌딩) 작업을 수행합니다. 위에서 언급했듯이 ROP 장치의 성능은 필레이트에 영향을 미치며 이것이 비디오 카드의 주요 특성 중 하나입니다. 그리고 최근에는 그 가치가 약간 떨어졌지만 여전히 속도와 ROP의 수에 따라 애플리케이션 성능이 크게 좌우되는 경우가 있습니다. 이는 높은 이미지 설정에서 활성화된 후처리 필터 및 앤티앨리어싱을 적극적으로 사용하기 때문인 경우가 가장 많습니다.

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