Дополнительный слот для видеокарты

Видеокарта представляет собой оборудование, которое используется для преобразования изображения, находящегося в оперативной памяти компьютера, в сигнал для монитора. Проще говоря, посредством видеоадаптера можно контролировать работу ПК и выполнять различные манипуляции с ним. Исходя из этого, актуальным является вопрос "как выбрать видеокарту, чтобы получаемое на выходе изображение (картинка) было четким и насыщенным".

Виды слотов (расширений) для видеокарт

Под слотом понимается крепление видеокарты к элементам системного блока. В связи с активным выпуском различных моделей видеоадаптеров, существенно различаются и виды расширений. Выделяют несколько форм старых и новых слотов. От правильности выбора зависит скорость и качество работы карты.

В целом выбор видеокарты для ПК сводится к наличию у неё слота PCI-Express x16. Это стандартное расширение, которое обеспечивает оптимальное соотношение скорости работы и производительности системы. Такая шина подойдет как для старых моделей видеокарт, так и для новых.

Если приобретается собранный компьютер (целиком, а не по запчастям), то следует убедиться в наличии данного слота. Его отсутствие негативно скажется на функциональности системы в целом, в том числе и на производительности игр.

Стоит ли приобретать карту со слотом AGP?

Альтернативным вариантом может служить расширение AGP. Это самый первый слот, который появился в связи с активным развитием и внедрением видеоадаптеров на ПК. AGP не гарантирует высокой скорости работы системы, более того, такое расширение абсолютно несовместимо с современными видами материнских плат.

По мере выпуска новых видеоадаптеров популярность AGP-расширения практически полностью пошла на спад. Это связано также с тем, что стоимость такой карты на порядок выше, чем у модели с разъемом PCI-Express. Таким образом, при решении вопроса о том, как выбрать видеокарту, следует помнить, что расширение адаптера играет ключевую роль в функциональности системы в целом.

Как правильно подобрать видеовход адаптера?

Современные видеокарты работают по принципу преобразования информации с последующей её передачей из памяти ПК на экран. Сейчас известно две разновидности видеовхода (т. е. соединения упомянутого выше элемента и экрана компьютера) – VGA и DVI.

Самый старый – VGA. Он был создан еще в 1987 году и предназначался для обеспечения максимальной эффективности передачи цифровой информации из оперативной памяти на экран. Сейчас некоторые видеокарты все еще используют такой вход. Он, несмотря на "древность", не потерял своих положительных качеств: изображение на экране получается четким и насыщенным. Единственным минусом такого разъема считается то, что картинка может быть расплывчатой при использовании большого разрешения и частоты обновления экрана.

Это обусловлено тем, что разъем предназначался для небольших и средних размеров мониторов со средней частотой обновления картинки. В целом, отвечая на вопрос "какую видеокарту лучше выбрать", следует помнить, что при использовании версии Directx 9 и более изображение на мониторе ПК может быть нечетким. Этого можно избежать, снизив разрешение экрана и частоту смены кадров. Такой вариант не всегда подойдет, если речь идет о высокопроизводительных играх и мониторах с большой диагональю.

Особенности DVI-входа современных видеокарт

На смену аналоговому стандарту VGA приходит современный DVI-вход. Его основное преимущество – возможность передачи информации посредством цифрового перенаправления на LCD-экран (жидкокристаллический). Такие входы часто используются на высокопроизводительных и дорогостоящих игровых картах.

Однако даже сейчас можно встретить видеоадаптеры с низкокачественным каналом передачи информации VGA. Таких моделей осталось мало, и акцентировать на них внимание нет смысла. Некоторые виды адаптеров имеют двойственную функцию: стандартное оборудование и интегрированное. Исходя из этого, возникает вопрос: "Как выбрать видеокарту по умолчанию в ноутбуке?"

Ответ предельно прост. Практически все компьютеры имеют разграничения – при чрезмерной нагрузке карты включается интегрированное оборудование, остальная часть работы выполняется стандартным адаптером. Если этой функции не предусмотрено, вручную включить предпочитаемый тип карты можно в меню "Настройки видеокарты" (панель управления – параметры Nvidia или ATI, в зависимости от семейства чипа).

В связи тем что DVI-форматы появились сравнительно недавно, не все виды экранов способны поддерживать данный цифровой вход. Так, отвечая на вопрос о том, как правильно выбрать видеокарту, следует учитывать, что популярными DVI-коннекторами считаются DVI-D и DVI-I. Первый рассчитан только на передачу цифровой информации на высокой скорости, второй работает как с аналоговыми, так и с цифровыми моделями.

Что означает такая характеристика видеокарты, как многоканальность?

Немаловажное значение при выборе входа видеокарты играет количество каналов передачи цифровой (аналоговой) связи. Начиная с 2006 года все видеокарты с входом DVI имели только 1 такой канал. Это означает, что максимальное разрешение экрана с такой видеокартой не может превышать 1600×1200 пикселей. Если необходимо большее разрешение (почти все игры используют 1920×1080 и более), то следует задуматься о покупке видеоадаптера с двухканальным цифровым входом.

Как выбрать игровую видеокарту?

Все игровые видеокарты имеют одну общую особенность: за счет увеличения производительности и скорости работы системы происходит выделение огромного количества энергии. Это выражено в быстром нагревании карты и – при отсутствии нормальной системы охлаждения – выхода её из строя. Современные видеокарты позволяют объединять несколько экранов ПК, создавая тем самым подобие игровой стены.

Такое объединение позволяет сразу отслеживать большое количество информации, которая не помещается на одном мониторе. Например, в авто- или авиасимуляторах можно контролировать передвижение партнера не только сзади, но и сбоку. Однако производители видеокарт не стали развиваться в этом направлении, и на рынках преимущественно представлены видеоадаптеры с тремя входами, которые не позволяют одновременно подключить несколько мониторов в режиме игровой стены.

Однако это не касается компании ASUS. Разработчики пытаются использовать все современные наработки в сфере информационных технологий с целью повышения качества продукции и её соответствия игровым нуждам. Компания выпускает различные типы материнский карт, ноутбуков и ПК, которые предназначаются исключительно для геймеров. Не обошли стороной и видеоадаптер. На данный момент самой высокопроизводительной продукцией компании ASUS считается линейка адаптеров ARES II.

Она создана на базе нескольких графических чипов (AMD и HD 7970), позволяющих повысить эффективность работы системы до максимального значения. Карта имеет 6 ГБ свободной памяти, которых вполне хватает для поддержания всех современных видеоигрушек. Наверное, нет смысла продолжать рассуждение на тему: "Какую видеокарту выбрать для игр?" Пожалуй, лучшим вариантом будет видеоадаптер компании ASUS из линейки ARES.

Как выбрать систему охлаждения для игровой карты?

Максимальная производительность и высокое качество изображения на мониторе обеспечивается за счет огромного выделения энергии. Исходя из этого возникает вопрос: "Как выбрать видеокарту для ноутбука, которая будет функционировать достаточно долго и продуктивно?" Все производители современных видеоадаптеров стремятся создать собственную универсальную систему охлаждения, совмещающую в себе 2 основных характеристики: оперативное снижение температуры видеокарты и низкие шумовые эффекты. Чтобы было понятнее, обратимся к теории.

Различают 2 вида охлаждения: референсное – стандартный вариант, используемый производителями видеочипов, и персональное – подбирается каждым пользователем самостоятельно или приобретается вместе с видеокартой.

Существует мнение, что стандартная система абсолютно не оправдывает себя и не обеспечивает оптимального уровня защиты от температурного воздействия на элементы видеоадаптера. Однако компания ASUS полностью его опровергла. Разработчики внедрили собственную универсальную систему охлаждения, которая получила название DirectCu.

Преимущества системы охлаждения DirectCu

Такая система совмещает в себе 2 способа понижения температуры видеочипа: воздействие на поверхность видеокарты специальной охлаждающей жидкостью и комплекс вентиляторов, обеспечивающих защиту от нагревания иных элементов системного блока.

Важно отметить, что данный вид охлаждения от компании ASUS включает в себя характеристики, которых пытаются добиться современные производители адаптеров: высокая эффективность и низкие шумовые эффекты. Отвечая на вопрос о том, как выбрать видеокарту, следует учитывать, что правильный выбор охлаждающей системы позволит избежать проблем с работоспособностью и эффективностью видеоадаптера. Вывод напрашивается сам собой. Однако идем далее.

Как выбрать видеокарту для компьютера? Использование нескольких видеовходов

Некоторые модели видеоадаптеров имеют несколько слотов для соединения с монитором компьютера. Данная возможность позволяет работать сразу на нескольких экранах. Количество этих расширений варьируется от 2 до 3. Старые видеоадаптеры оснащены одним VGA-разъемом и одним DVI. Большинство современных видеокарт имеет два или три цифровых DVI-гнезда.

Проблемы с использованием слотов могут возникнуть, если устанавливается дополнительная карта на компьютер, который работает от интегрированного оборудования. Проще говоря, практически каждый ноутбук имеет стандартную и высокоэффективную графическую карту. Первая используется для работы с системой и не предназначена для игр ввиду малой производительности.

Интегрированное оборудование дает наивысший прирост эффективности и обеспечивает высокую четкость картинки. Одновременная установка оборудования, которое несовместимо со стандартной видеокартой, может привести к сбою в работе системы и выходу видеоадаптера из строя. В целом, разбираясь в вопросе "как выбрать видеокарту", следует помнить о совместимости разного типа оборудования, предназначенного для повышения четкости передаваемого изображения.

Выбор семейства видеокарт

В настоящее время на рынке электронного оборудования представлены 2 семейства видеокарт: Nvidia и ATI. Немалая доля высокоэффективной и производительной продукции приходится на компанию Intel. В любом случае при выборе графического редактора важно помнить, что его эффективность зависит не от бренда, а от внутренних характеристик и настроек. Так, ключевое значение при выборе семейства видеокарт играет показатель GPU. О чем идет речь?

Это микропроцессор, интегрированный в видеокарту и дающий возможность проецировать изображение в 2D или 3D-формате. И как выбрать видеокарту под материнскую плату? Вопрос этот не случаен. Дело в том, что для создания эффективной и стабильной системы требуется использовать компоненты различных производителей. Указанные семейства видеокарт (Nvidia, ATI) адаптированы под программные компоненты большинства производителей. Но лучший результат достигается при функционировании с оборудованием компании Intel.

В чем различия между 2D и 3D-графикой как ключевой характеристикой графических карт?

Основное предназначение 2D-графики – помощь в осуществлении работы операционной системы. Все виды деятельности, начиная от создания изображений и до наполнения экрана цветом и шрифтами, выполняются именно с её использованием. Если не планируется работа с 3D-компонентами, то любая видеокарта, даже самая старая и дешевая, с легкостью выполнит все манипуляции в плоскости 2D.

Другое дело – 3D-графика. Она используется для создания трехмерного пространства в современных компьютерных играх. На это способен не каждый видеоадаптер. Исходя из этого, вопрос: "Какую видеокарту выбрать для игр?" имеет особое значение в нынешних реалиях развития информационных технологий. Прежде всего выбор должен осуществляться с учетом поддерживаемого ПО видеокарты. Это относится к версии DirectX. Нет смысла выбирать модели, которые поддерживают версию программного обеспечения 9 (почти все 3D-игры работают исключительно на DirectX 9 и 11).

Какой объем памяти должен быть у современной игровой видеокарты?

Размер памяти видеоадаптера предопределяет её производительность. Эта характеристика очень важна для тех, кто увлекается 3D-играми. Ответ на вопрос о том, как выбрать видеокарту для компьютера, тесно связан с объем её памяти. Дело в том, что в процессе функционирования графический редактор быстрее получает информацию из собственных ресурсов, нежели из оперативной памяти материнской платы. Исходя из этого, оптимальным объемом современной игровой видеокарты можно считать 3-4 Гб.

Важно также помнить, что при увеличении этой характеристики никаких бонусов система не получит. А вот при недостатке памяти видеоадаптера могут возникнуть проблемы с четкостью картинки, скоростью работы системы (что выражается в “тормозе” смены кадров). Таким образом, решая задачу "как выбрать видеокарту для ноутбука или стационарного ПК", необходимо обращать внимание на такую характеристику, как объем внутренней памяти. С другой стороны, нет смысла переплачивать за большие объемы, так как плюсов от этого система не получит.

Заключение

В целом выбор мощной и скоростной видеокарты на компьютер – процесс трудоемкий и кропотливый. Это обусловлено многообразием видов графических редакторов на рынке электронных товаров. К тому же непосвященному человеку достаточно сложно понять, как выбрать оптимальный набор характеристик видеочипа. Ответ на этот вопрос мы попытались дать в этой статье.

При смене одной только видеокарты обязательно нужно учитывать, что новые модели могут просто не подходить к вашей материнской плате, так как существует не просто несколько разных типов слотов расширения, но несколько их версий (применительно к AGP, и в скором времени — к PCI Express). Если вы не уверены в своих знаниях по этой теме, внимательно ознакомьтесь с разделом.

Как мы уже отметили выше, видеокарта вставляется в специальный разъем расширения на системной плате компьютера, через этот слот видеочип обменивается информацией с центральным процессором системы. На системных платах чаще всего есть слоты расширения одного-двух (реже трёх) разных типов, отличающихся пропускной способностью, параметрами электропитания и другими характеристиками, и не все из них подходят для установки видеокарт. Очень важно знать имеющиеся в системе разъемы и покупать только ту видеокарту, которая им соответствует. Разные разъемы расширения несовместимы физически и логически, и видеокарта, предназначенная для одного типа, в другой не вставится и работать не будет.

Мы не будем касаться ISA и VESA Local Bus слотов расширения и соответствующих им видеокарт, так как они безнадежно устарели, и не каждый специалист ныне знает о них что-то большее, чем их названия и то, что они когда-то существовали. Обойдем вниманием и слоты PCI, так как игровых видеокарт для них давно уж нет.

Современные графические процессоры используют один из двух типов интерфейса: AGP или PCI Express. Эти интерфейсы отличаются друг от друга в основном пропускной способностью, предоставляемыми возможностями для питания видеокарты, а также другими менее важными характеристиками. Теоретически, чем выше пропускная способность интерфейса, тем лучше. Но практически, разница в пропускной способности даже в несколько раз не слишком сильно влияет на производительность, и пропускная способность интерфейса крайне редко является узким местом, ограничивающим производительность.

Лишь очень малая часть современных системных плат не имеет слотов AGP или PCI Express, единственной возможностью расширения для них является интерфейс PCI, видеокарты для которого весьма редки и попросту не подходят для домашнего компьютера. Рассмотрим два современных интерфейса подробнее, именно эти слоты вам нужно искать на своих системных платах. Смотрите фотографии и сравнивайте.

AGP (Accelerated Graphics Port или Advanced Graphics Port) — это высокоскоростной интерфейс, основанный на спецификации PCI, но созданный специально для соединения видеокарт и системных плат. Шина AGP лучше подходит для видеоадаптеров по сравнению с PCI (не Express!) потому, что она предоставляет прямую связь между центральным процессором и видеочипом, а также некоторые другие возможности, увеличивающие производительность в некоторых случаях, например, GART — возможность чтения текстур напрямую из оперативной памяти, без их копирования в видеопамять; более высокую тактовую частоту, упрощенные протоколы передачи данных и др.

В отличие от универсальной шины PCI, AGP используется только для видеокарт. Интерфейс имеет несколько версий, последняя из них — AGP 8x с пропускной способностью 2.1 Гб/с, что в 8 раз больше начального стандарта AGP с параметрами 32-бит и 66 МГц. Новых системных плат с AGP уже не выпускают, они окончательно уступили рынок решениям с интерфейсом PCI Express, но AGP до сих пор имеет широкое распространение и дает достаточную пропускную способность даже для новых видеочипов.

Спецификации AGP появились в 1997 году, тогда Intel выпустил первую версию описания, включающую две скорости: 1x и 2x. Во второй версии (2.0) появился AGP 4x, а в 3.0 — 8x. Рассмотрим все варианты подробнее:
AGP 1x — это 32-битный канал, работающий на частоте 66 МГц, с пропускной способностью 266 Мбайт/с, что в два раза выше полосы PCI (133 Мбайт/с, 33 МГц и 32-бит).
AGP 2x — 32-битный канал, работающий с удвоенной пропускной способностью 533 Мбайт/с на той же частоте 66 МГц за счет передачи данных по двум фронтам, аналогично DDR памяти (только для направления "к видеокарте").
AGP 4x — такой же 32-битный канал, работающий на 66 МГц, но в результате дальнейших ухищрений была достигнута учетверенная "эффективная" частота 266 МГц, с максимальной пропускной способностью более 1 ГБ/с.
AGP 8x — дополнительные изменения в этой модификации позволили получить пропускную способность уже до 2.1 ГБ/с.

Видеокарты с интерфейсом AGP и соответствующие слоты на системных платах совместимы в определенных пределах. Видеокарты, рассчитанные на 1.5 В, не работают в 3.3 В слотах, и наоборот. Но существуют универсальные разъемы, которые поддерживают оба типа плат. Некоторые новые видеокарты из последних AGP серий, такие как NVIDIA GeForce 6 серии и ATI X800, имеют специальные ключи, не позволяющие установить их в старые системные платы без поддержки 1.5 В, а последние AGP карты с поддержкой 3.3 В — это NVIDIA GeForce FX 5×00 и часть из ATI RADEON 9×00, кроме основанных на R360.

При апгрейде старой AGP системы обязательно нужно учитывать возможную несовместимость разных версий слотов AGP. Бывает, что никаких проблем не возникает, но перед модернизацией видеосистемы стоит ознакомиться со статьей:

Краткая выжимка из этой статьи: новые видеокарты в старые системные платы можно пробовать вставлять без особого риска, в крайнем случае, система просто не заработает, в отличие от попытки установки старых видеокарт на новую материнскую плату, что может иметь печальные последствия. Для установки новых видеоплат на устаревшую системную, имеющую разъема AGP 1.0, нужно, чтобы новая видеокарта имела универсальный разъем AGP 1.0/2.0:

Но если новая видеокарта имеет разъем AGP 2.0, то заставить ее работать на старой системе не получится.

AGP 3.0 видеокарты имеют такой же разъем, как показан выше, и их можно устанавливать на материнские платы со слотом AGP 2.0. Существуют и видеокарты AGP 3.0 с универсальным разъемом, которые можно устанавливать в том числе и на системную плату с портом AGP 1.0.

Несмотря на то, что версии AGP действительно сильно отличаются друг от друга по теоретическим показателям, таким, как пропускная способность, более старый и медленный интерфейс тормозить работу видеокарты будет не сильно, разница в производительности в играх при режимах AGP 4x и AGP 8x составляет лишь несколько процентов, а то и еще меньше:

NVIDIA GeForce4 Ti 4200 with AGP8x (NV28) и GeForce4 MX 440 with AGP8x (NV18)

Посмотрите — теоретическая разница в пропускной способности отличается в два раза, но практические результаты тестов показывают отсутствие значительного преимущества AGP 8x решений по сравнению с AGP 4x вариантами.

Нужно отметить, что в переходный период смены слотов AGP на PCI Express выходили системные платы с гибридными решениями, предоставляющими так называемые слоты AGP Express. Эти слоты зачастую размещались совместно с PCI Express x16 слотом, но они не являются полноценными AGP слотами и работают на скорости обычных PCI слотов, что дает очень низкую скорость, позволяющую разве что переждать время перехода на полноценное PCI Express решение.

Про подобный продукт можно прочитать в статье:
Тестирование AGP-Express в исполнении ECS

Вообще же, видеокарты, рассчитанные на морально и физически устаревший слот AGP, в наших статьях не рассматриваются, поэтому мы ограничимся лишь написанным выше текстом и ссылкой на последние тесты AGP видеокарт на iXBT.com.

PCI Express

PCI Express (PCIe или PCI-E, не путать с PCI-X), ранее известная как Arapaho или 3GIO, отличается от PCI и AGP тем, что это последовательный, а не параллельный интерфейс, что позволило уменьшить число контактов и увеличить пропускную способность. PCIe — это лишь один из примеров перехода от параллельных шин к последовательным, вот другие примеры этого движения: HyperTransport, Serial ATA, USB и FireWire. Важное преимущество PCI Express в том, что он позволяет складывать несколько одиночных линий в один канал для увеличения пропускной способности. Многоканальность последовательного дизайна увеличивает гибкость, медленным устройствам можно выделять меньшее количество линий с малым числом контактов, а быстрым — большее.

Интерфейс PCIe пропускает данные на скорости 250 Мбайт/с на одну линию, что почти вдвое превышает возможности обычных слотов PCI. Максимально поддерживаемое слотами PCI Express количество линий — 32, что дает пропускную способность 8 ГБ/с. А PCIe слот с восемью рабочими линиями примерно сопоставим по этому параметру с быстрейшей из версий AGP —. Что еще больше впечатляет при учете возможности одновременной передачи в обоих направлениях на высокой скорости. Наиболее распространенные слоты PCI Express x1 дают пропускную способность одной линии (250 Мбайт/с) в каждом направлении, а PCI Express x16, который применяется для видеокарт, и в котором сочетается 16 линий, обеспечивает пропускную способность до 4 ГБ/с в каждом направлении.

Несмотря на то, что соединение между двумя PCIe устройствами иногда собирается из нескольких линий, все устройства поддерживают одиночную линию, как минимум, но опционально могут работать с большим их количеством. Физически, карты расширения PCIe входят и работают нормально в любых слотах с равным или большим количеством линий, так, PCI Express x1 карта будет спокойно работать в x4 и x16 разъемах. Также, слот физически большего размера может работать с логически меньшим количеством линий (например, на вид обычный x16 разъем, но разведены лишь 8 линий). В любом из приведенных вариантов, PCIe сам выберет максимально возможный режим, и будет нормально работать.

Чаще всего для видеоадаптеров используются разъемы x16, но есть платы и с x1 разъемами. А большая часть системных плат с двумя слотами PCI Express x16, работает в режиме x8 для создания SLI и CrossFire систем. Физически другие варианты слотов, такие как x4, для видеокарт не используются. Напоминаю, что всё это относится только к физическому уровню, попадаются и системные платы с физическими PCI-E x16 разъемами, но в реальности с разведенными 8, 4 или даже 1 каналами. И любые видеокарты, рассчитанные на 16 каналов, работать в таких слотах будут, но с меньшей производительностью. Кстати, на фотографии выше показаны слоты x16, x4 и x1, а для сравнения оставлен и PCI (снизу).

Хотя разница в играх получается не такой уж и большой. Вот, например, обзор двух системных плат на нашем сайте, в котором исследуется разница в скорости трехмерных игр на двух системных платах, пара тестовых видеокарт в которых работает в режимах 8 каналов и 1 канала соответственно:
http://www.ixbt.com/mainboard/foxconn/foxconn-mcp61vm2ma-rs2h-mcp61sm2ma-ers2h.shtml

Интересующее нас сравнение — в конце статьи, обратите внимание на две последние таблицы. Как видите, разница при средних настройках весьма небольшая, но в тяжелых режимах начинает увеличиваться, причем, большая разница отмечена в случае менее мощной видеоплаты. Примите это к сведению.

PCI Express отличается не только пропускной способностью, но и новыми возможностями по энергопотреблению. Эта необходимость возникла потому, что по слоту AGP 8x (версия 3.0) можно передать не более 40 с небольшим ватт суммарно, чего уже не хватало видеокартам последних поколений, рассчитанных для AGP, на которых устанавливали по одному или двух стандартным четырехконтактным разъемам питания (NVIDIA GeForce 6800 Ultra). По разъему PCI Express можно передавать до 75 Вт, а дополнительные 75 Вт получают по стандартному шестиконтактному разъему питания (см. последний раздел этой части). В последнее время появились видеокарты с двумя такими разъемами, что в сумме дает до 225 Вт.

PCI Express 2.0

Не так давно, группой PCI-SIG, которая занимается разработкой соответствующих стандартов, были представлены основные спецификации PCI Express 2.0. Вторая версия PCIe вдвое увеличивает стандартную пропускную способность, с 2.5 Гб/с до 5 Гб/с, так что разъем x16 позволяет передавать данные на скорости до 8 ГБ/с в каждом направлении. При этом PCIe 2.0 совместим с PCIe 1.1, старые карты расширения будут нормально работать в новых системных платах, появление которых ожидается уже в 2007 году.

Спецификация PCIe 2.0 поддерживает как 2.5 Гб/с, так и 5 Гб/с скорости передачи, это сделано для обеспечения обратной совместимости с существующими PCIe 1.0 и 1.1 решениями. Обратная совместимость PCI Express 2.0 позволяет использовать прошлые решения с 2.5 Гб/с в 5.0 Гб/с слотах, которые просто будут работать на меньшей скорости. А устройство, разработанное по спецификациям версии 2.0, может поддерживать 2.5 Гб/с и/или 5 Гб/с скорости.

Основное нововведение в PCI Express 2.0 — это удвоенная до 5 Гб/с скорость, но это не единственное изменение, есть и другие нововведения для увеличения гибкости, новые механизмы для программного управления скоростью соединений и т.п. Нас больше всего интересуют изменения, связанные с электропитанием устройств, так как требования видеокарт к питанию неуклонно растут. В PCI-SIG разработали новую спецификацию для обеспечения увеличивающегося энергопотребления графических карт, она расширяет текущие возможности энергоснабжения до 225/300 Вт на видеокарту. Для поддержки этой спецификации используется новый 2×4-штырьковый разъем питания, предназначенный для обеспечения питанием будущие модели видеокарт.

PCI Express External

И уже в этом году, группа PCI-SIG, занимающаяся официальной стандартизацией решений PCI Express, объявила о принятии спецификации PCI Express External Cabling 1.0, описывающих стандарт передачи данных по внешнему интерфейсу PCI Express 1.1. Эта версия позволяет передавать данные со скоростью 2.5 Гб/с, а следующая должна увеличить пропускную способность до 5 Гб/с. В рамках стандарта представлены четыре внешних разъема: PCI Express x1, x4, x8 и x16. Старшие разъемы оснащены специальным язычком, облегчающим подключение.

Внешний вариант интерфейса PCI Express может использоваться не только для подключения внешних видеокарт, но и для внешних накопителей и других плат расширения. Максимальная рекомендованная длина кабеля при этом равна 10 метров, но её можно увеличить при помощи соединения кабелей через повторитель.

Чем это может быть полезно для видеокарт? Например, это точно может облегчить жизнь любителей ноутбуков, при работе от батарей будет использоваться маломощное встроенное видеоядро, а при подключении к настольному монитору — мощная внешняя видеокарта. Значительно облегчится апгрейд подобных видеокарт, не нужно будет вскрывать корпус ПК. Производители смогут делать совершенно новые системы охлаждения, не ограниченные особенностями карт расширения, да и с питанием должно быть меньше проблем — скорее всего, будут использоваться внешние блоки питания, рассчитанные специально на определенную видеокарту, их можно в один внешний корпус с видеокартой встроить, используя одну систему охлаждения. Должна облегчиться сборка систем на нескольких видеокартах (SLI/CrossFire). В общем, с учетом постоянного роста популярности мобильных решений, такие внешние PCI Express должны завоевать определенную популярность.

В статье мы не трогаем устаревшие интерфейсы, их характеристики действительно сильно влияли на производительность даже в старые времена. Затем производители перешли на производство видеокарт, рассчитанных на интерфейс AGP (Accelerated Graphics Port), но его первой спецификации оказалось недостаточно, AGP 1.0 в некоторых случаях мог ограничивать производительность. Поэтому в дальнейшем стандарт модифицировали, версии 2.0 (AGP 4x) и 3.0 (AGP 8x) уже достигли высоких значений пропускной способности, выше которых скорость просто не росла.

Абсолютное большинство современных видеоплат рассчитано на интерфейс PCI Express, поэтому при выборе видеокарты мы предлагаем серьезно рассматривать только его, все данные о AGP приведены для справки. Хотя производители видеокарт по своей инициативе делают карты среднего уровня для интерфейса AGP (ATI RADEON X1950 PRO, NVIDIA GeForce 7800 GS и 7600 GT) до сих пор, но все они используют специальный мост для трансляции вызовов PCI Express в AGP, а новых видеочипов с поддержкой AGP давно не существует.

Итак, новые платы используют интерфейс PCI Express x16, объединяющий скорость 16 линий PCI Express, что дает пропускную способность до 4 ГБ/с в каждом направлении, это примерно в два раза больше, по сравнению с той же характеристикой AGP 8x. Важное отличие состоит в том, что PCI Express работает с такой скоростью в каждом из направлений, поэтому в некоторых случаях PCI Express может дать преимущества по сравнению с AGP. Но чаще всего пропускной способности стандарта AGP 8x достаточно, и разницы с соответствующими картами для PCI Express просто нет, разные версии видеокарт работают примерно с одной скоростью, что на AGP, что на PCI Express. Например, RADEON 9600 XT и RADEON X600 XT, для AGP и PCI Express, соответственно.

Другое дело, что будущего у AGP давно нет, и этот интерфейс следует рассматривать только с точки зрения апгрейда, все новые системные платы поддерживают только PCI Express, наиболее производительные видеокарты с интерфейсом AGP не выпускаются, а те, что есть, труднее найти в продаже. Если речь о покупке новой платы или одновременной смене системной и видеоплаты, то просто необходимо покупать карты с интерфейсом PCI Express, он будет наиболее распространен еще несколько лет, а его следующая версия будет совместима с нынешней.

Последнее обновление от 28.09.2012

Слоты расширения

При смене одной только видеокарты обязательно нужно учитывать, что новые модели могут просто не подходить к вашей материнской плате, так как существует не просто несколько разных типов слотов расширения, но и несколько разных их версий (применительно и к AGP, и к PCI Express). Если вы не уверены в своих знаниях по этой теме, внимательно ознакомьтесь с разделом.

Как мы уже отметили выше, видеокарта вставляется в специальный разъем расширения на системной плате компьютера, через этот слот видеочип обменивается информацией с центральным процессором системы. На системных платах чаще всего есть слоты расширения одного-двух разных типов, отличающихся пропускной способностью, параметрами электропитания и другими характеристиками, и не все из них подходят для установки видеокарт. Важно знать имеющиеся в системе разъемы и покупать только ту видеокарту, которая им соответствует. Разные разъемы расширения несовместимы физически и логически, и видеокарта, предназначенная для одного типа, в другой не вставится и работать не будет.

К счастью, за прошедшее время успели кануть в лету не только слоты расширения ISA и VESA Local Bus (которые интересны лишь будущим археологам) и соответствующие им видеокарты, но практически исчезли и видеокарты для слотов PCI, а все AGP-модели безнадежно устарели. И все современные графические процессоры используют только один тип интерфейса — PCI Express. Ранее был широко распространён стандарт AGP, эти интерфейсы значительно отличаются друг от друга, в том числе пропускной способностью, предоставляемыми возможностями для питания видеокарты, а также другими менее важными характеристиками.

Лишь очень малая часть современных системных плат не имеет слотов PCI Express, и если ваша система настолько древняя, что использует AGP видеокарту, то заняться её апгрейдом не получится — нужно менять всю систему. Рассмотрим эти интерфейсы подробнее, именно эти слоты вам нужно искать на своих системных платах. Смотрите фотографии и сравнивайте.

AGP (Accelerated Graphics Port или Advanced Graphics Port) — это высокоскоростной интерфейс, основанный на спецификации PCI, но созданный специально для соединения видеокарт и системных плат. Шина AGP хотя и лучше подходит для видеоадаптеров по сравнению с PCI (не Express!), предоставляет прямую связь между центральным процессором и видеочипом, а также некоторые другие возможности, увеличивающие производительность в некоторых случаях, например, GART — возможность чтения текстур напрямую из оперативной памяти, без их копирования в видеопамять; более высокую тактовую частоту, упрощенные протоколы передачи данных и др., но этот тип слотов безнадёжно устарел и новых изделий с ним давно не выпускают.

Но всё же, для порядка упомянем и об этом типе. Спецификации AGP появились в 1997 году, тогда Intel выпустил первую версию описания, включающую две скорости: 1x и 2x. Во второй версии (2.0) появился AGP 4x, а в 3.0 — 8x. Рассмотрим все варианты подробнее:
AGP 1x — это 32-битный канал, работающий на частоте 66 МГц, с пропускной способностью 266 Мбайт/с, что в два раза выше полосы PCI (133 Мбайт/с, 33 МГц и 32 бит).
AGP 2x — 32-битный канал, работающий с удвоенной пропускной способностью 533 Мбайт/с на той же частоте 66 МГц за счет передачи данных по двум фронтам, аналогично DDR памяти (только для направления «к видеокарте»).
AGP 4x — такой же 32-битный канал, работающий на 66 МГц, но в результате дальнейших ухищрений была достигнута учетверенная «эффективная» частота 266 МГц, с максимальной пропускной способностью более 1 ГБ/с.
AGP 8x — дополнительные изменения в этой модификации позволили получить пропускную способность уже до 2,1 ГБ/с.

Видеокарты с интерфейсом AGP и соответствующие слоты на системных платах совместимы в определенных пределах. Видеокарты, рассчитанные на 1,5 В, не работают в слотах 3,3 В, и наоборот. Впрочем, существуют и универсальные разъемы, которые поддерживают оба типа плат. Видеокарты, рассчитанные на морально и физически устаревший слот AGP, давно не рассматриваются, поэтому чтобы узнать о старых AGP-системах, лучше будет ознакомиться со статьей:

PCI Express (PCIe или PCI-E, не путать с PCI-X), ранее известная как Arapahoe или 3GIO, отличается от PCI и AGP тем, что это последовательный, а не параллельный интерфейс, что позволило уменьшить число контактов и увеличить пропускную способность. PCIe — это лишь один из примеров перехода от параллельных шин к последовательным, вот другие примеры этого движения: HyperTransport, Serial ATA, USB и FireWire. Важное преимущество PCI Express в том, что он позволяет складывать несколько одиночных линий в один канал для увеличения пропускной способности. Многоканальность последовательного дизайна увеличивает гибкость, медленным устройствам можно выделять меньшее количество линий с малым числом контактов, а быстрым — большее.

Интерфейс PCIe 1.0 пропускает данные на скорости 250 Мбайт/с на одну линию, что почти вдвое превышает возможности обычных слотов PCI. Максимально поддерживаемое слотами PCI Express 1.0 количество линий — 32, что дает пропускную способность до 8 ГБ/с. А слот PCIe с восемью рабочими линиями примерно сопоставим по этому параметру с быстрейшей из версий AGP — 8x. Что еще больше впечатляет при учете возможности одновременной передачи в обоих направлениях на высокой скорости. Наиболее распространенные слоты PCI Express x1 дают пропускную способность одной линии (250 Мбайт/с) в каждом направлении, а PCI Express x16, который применяется для видеокарт и в котором сочетается 16 линий, обеспечивает пропускную способность до 4 ГБ/с в каждом направлении.

Несмотря на то, что соединение между двумя PCIe-устройствами иногда собирается из нескольких линий, все устройства поддерживают одиночную линию, как минимум, но опционально могут работать с большим их количеством. Физически, карты расширения PCIe входят и работают нормально в любых слотах с равным или большим количеством линий, так, карта PCI Express x1 будет спокойно работать в разъемах x4 и x16. Также, слот физически большего размера может работать с логически меньшим количеством линий (например, на вид обычный разъем x16, но разведены лишь 8 линий). В любом из приведенных вариантов PCIe сам выберет максимально возможный режим, и будет нормально работать.

Чаще всего для видеоадаптеров используются разъемы x16, но есть платы и с разъемами x1. А большая часть системных плат с двумя слотами PCI Express x16 работает в режиме x8 для создания SLI- и CrossFire-систем. Физически другие варианты слотов, такие как x4, для видеокарт не используются. Напоминаю, что всё это относится только к физическому уровню, попадаются и системные платы с физическими разъемами PCI-E x16, но в реальности с разведенными 8, 4 или даже 1 каналами. И любые видеокарты, рассчитанные на 16 каналов, работать в таких слотах будут, но с меньшей производительностью. Кстати, на фотографии выше показаны слоты x16, x4 и x1, а для сравнения оставлен и PCI (снизу).

Хотя разница в играх получается не такой уж и большой. Вот, например, обзор двух системных плат на нашем сайте, в котором исследуется разница в скорости трехмерных игр на двух системных платах, пара тестовых видеокарт в которых работает в режимах 8 каналов и 1 канала соответственно:
http://www.ixbt.com/mainboard/foxconn/foxconn-mcp61vm2ma-rs2h-mcp61sm2ma-ers2h.shtml

Интересующее нас сравнение — в конце статьи, обратите внимание на две последние таблицы. Как видите, разница при средних настройках весьма небольшая, но в тяжелых режимах начинает увеличиваться, причем, большая разница отмечена в случае менее мощной видеоплаты. Примите это к сведению.

PCI Express отличается не только пропускной способностью, но и новыми возможностями по энергопотреблению. Эта необходимость возникла потому, что по слоту AGP 8x (версия 3.0) можно передать лишь не более 40 с небольшим ватт суммарно, чего уже не хватало видеокартам тогдашних поколений, рассчитанных для AGP, на которых устанавливали по одному или двум стандартным четырехконтактным разъемам питания. По разъему PCI Express можно передавать до 75 Вт, а дополнительные 75 Вт получают по стандартному шестиконтактному разъему питания (см. последний раздел этой части). В последнее время появились видеокарты с двумя такими разъемами, что в сумме даёт до 225 Вт.

В дальнейшем группа PCI-SIG, которая занимается разработкой соответствующих стандартов, представила основные спецификации PCI Express 2.0. Вторая версия PCIe вдвое увеличила стандартную пропускную способность, с 2,5 Гбит/с до 5 Гбит/с, так что разъем x16 позволяет передавать данные на скорости до 8 ГБ/с в каждом направлении. При этом PCIe 2.0 совместим с PCIe 1.1, старые карты расширения обычно нормально работают в новых системных платах.

Спецификация PCIe 2.0 поддерживает скорости передачи как 2,5 Гбит/с, так и 5 Гбит/с, это сделано для обеспечения обратной совместимости с существующими решениями PCIe 1.0 и 1.1. Обратная совместимость PCI Express 2.0 позволяет использовать устаревшие решения с 2,5 Гбит/с в слотах 5,0 Гбит/с, которые просто будут в таком случае работать на меньшей скорости. А устройства, разработанные по спецификациям версии 2.0, могут поддерживать скорости 2,5 Гбит/с и/или 5 Гбит/с.

Хотя основное нововведение в PCI Express 2.0 — это удвоенная до 5 Гбит/с скорость, но это не единственное изменение, есть и другие модификации для увеличения гибкости, новые механизмы для программного управления скоростью соединений и т. п. Нас больше всего интересуют изменения, связанные с электропитанием устройств, так как требования видеокарт к питанию неуклонно растут. В PCI-SIG разработали новую спецификацию для обеспечения увеличивающегося энергопотребления графических карт, она расширяет текущие возможности энергоснабжения до 225/300 Вт на видеокарту. Для поддержки этой спецификации используется новый 2×4-штырьковый разъем питания, предназначенный для обеспечения питанием топовых моделей видеокарт.

Видеокарты и системные платы с поддержкой PCI Express 2.0 появились в широкой продаже уже в 2007 году, а теперь на рынке других и не встретить. Оба основных производителя видеочипов, AMD и NVIDIA, выпустили новые линейки GPU и видеокарт на их основе, поддерживающие увеличенную пропускную способность второй версии PCI Express и пользующиеся новыми возможностями по электрическому питанию для карт расширения. Все они обратно совместимы с системными платами, имеющими на борту слоты PCI Express 1.x, хотя в некоторых редких случаях наблюдается несовместимость, так что нужно быть осторожным.

Собственно, появление третьей версии PCIe было очевидным событием. В ноябре 2010 года спецификации третьей версии PCI Express окончательно утвердили. Хотя этот интерфейс обладает скоростью передачи 8 гигатранзакций/с вместо 5 Гт/с у версии 2.0, его пропускная способность снова возросла ровно вдвое по сравнению со стандартом PCI Express 2.0. Для этого применили иную схему кодирования пересылаемых по шине данных, но совместимость с предыдущими версиями PCI Express при этом сохранилась. Первые продукты версии PCI Express 3.0 были представлены летом 2011-го, а реальные устройства только-только начали появляться на рынке.

Среди производителей системных плат разгорелась целая война за право первым представить продукт с поддержкой PCI Express 3.0 (в основном, на базе чипсета Intel Z68), и соответствующие пресс-релизы представили сразу несколько компаний. Хотя на момент обновления путеводителя видеокарт с такой поддержкой просто нет, так что это просто неинтересно. К тому времени, когда поддержка PCIe 3.0 будет нужна, появятся совершенно иные платы. Скорее всего, это произойдёт не ранее 2012 года.

К слову, можно предполагать, что PCI Express 4.0 будет представлена в течение ещё нескольких следующих лет, и новая версия также будет иметь ещё раз удвоенную пропускную способность, востребованную к тому времени. Но это произойдёт совсем нескоро, и нам пока неинтересно.

External PCI Express

В 2007 году группа PCI-SIG, занимающаяся официальной стандартизацией решений PCI Express, объявила о принятии спецификации PCI Express External Cabling 1.0, описывающей стандарт передачи данных по внешнему интерфейсу PCI Express 1.1. Эта версия позволяет передавать данные со скоростью 2,5 Гбит/с, а следующая должна увеличить пропускную способность до 5 Гбит/с. В рамках стандарта представлены четыре внешних разъема: PCI Express x1, x4, x8 и x16. Старшие разъемы оснащены специальным язычком, облегчающим подключение.

Внешний вариант интерфейса PCI Express может использоваться не только для подключения внешних видеокарт, но и для внешних накопителей и других плат расширения. Максимальная рекомендованная длина кабеля при этом равна 10 метров, но её можно увеличить при помощи соединения кабелей через повторитель.

Теоретически, это могло облегчить жизнь любителей ноутбуков, когда при работе от батарей используется маломощное встроенное видеоядро, а при подключении к настольному монитору — мощная внешняя видеокарта. Значительно облегчается апгрейд подобных видеокарт, не нужно вскрывать корпус ПК. Производители могут делать совершенно новые системы охлаждения, не ограниченные особенностями карт расширения, да и с питанием должно быть меньше проблем — скорее всего, будут использоваться внешние блоки питания, рассчитанные специально на определенную видеокарту, их можно встроить в один внешний корпус с видеокартой, используя одну систему охлаждения. Может облегчиться сборка систем на нескольких видеокартах (SLI/CrossFire), да и с учётом постоянного роста популярности мобильных решений такие внешние PCI Express должны были завоевать определенную популярность.

Должны были, но не завоевали. По состоянию на осень 2011 года внешних вариантов видеокарт на рынке практически нет. Их круг ограничен устаревшими моделями видеочипов и узким выбором совместимых ноутбуков. К сожалению, дело внешних видеокарт дальше не пошло, и потихоньку заглохло. Не слышно уже даже победных рекламных заявлений от производителей ноутбуков… Возможно, мощностей современных мобильных видеокарт просто стало хватать даже для требовательных 3D-приложений, в т. ч. и многих игр.

Остаётся надежда на развитие внешних решений в перспективном интерфейсе для подключения периферийных устройств Thunderbolt, ранее известном как Light Peak. Его разработала корпорация Intel на базе технологии DisplayPort, и первые решения уже выпущены компанией Apple. Thunderbolt объединяет возможности DisplayPort и PCI Express и позволяет подключать внешние устройства. Впрочем, пока таковых просто не существует, хотя кабели уже есть:

В статье мы не трогаем устаревшие интерфейсы, абсолютное большинство современных видеоплат рассчитано на интерфейс PCI Express 2.0, поэтому при выборе видеокарты мы предлагаем рассматривать только его, все данные о AGP приведены лишь для справки. Новые платы используют интерфейс PCI Express 2.0, объединяющий скорость 16 линий PCI Express, что дает пропускную способность до 8 ГБ/с в каждом направлении, это в несколько раз больше по сравнению с той же характеристикой лучшего из AGP. Кроме того, PCI Express работает с такой скоростью в каждом из направлений, в отличие от AGP.

С другой стороны, продукты с поддержкой PCI-E 3.0 ещё толком не вышли, поэтому рассматривать их тоже не имеет особого смысла. Если речь идёт об апгрейде старой или покупке новой платы или одновременной смене системной и видеоплаты, то просто нужно приобретать платы с интерфейсом PCI Express 2.0, который будет вполне достаточен и наиболее распространен еще несколько лет, тем более что продукты разных версий PCI Express совместимы между собой.