VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Введение.

Несколько лет назад никто не мог подумать, что компьютерная графика будет так быстро прогрессировать. На смену популярным игровым консолям Dendy пришли более мощные приставки с реалистичной 3D-графикой: SonyPlaystation, Xbox360, и это за несравнимо короткий период. В свою очередь разработчики видеоигр и компании-гиганты, как nVidia и AMD, не собираются останавливаться на достигнутом, с каждым годом они выпускают все более мощные графические адаптеры, для невероятно реалистичной виртуальной реальности и игр в разрешении 4K. Благодаря данным видеокартам возможности поражают самое богатое воображение. Виртуальная (компьютерная) графика приближается к идеалу, а именно к реалистичной.

Цель работы: ознакомление с графическими акселераторами, сравнительный анализ компаний NVIDIA и AMD.

В настоящее время графический адаптер входит в состав центрального процессора, и использует оперативную память компьютера для обмена информацией (интегрированные видеоадаптеры). Для повышения производительности и быстродействия графической системы существуют дискретные видеоадаптеры – графические акселераторы. Видеокарты отличаются по следующим параметрам:

• GPU-процессорами;

• памятью для сохранения изображения (DRAM, VRAM (DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5));

• шиной (обычно используют PCI-E);

• шириной регистров.

Благодаря шине происходит обмен данными между GPU и видеопамятью. Ширина шины может быть от 64 до 512 бит. Соответственно, видеокарта с быстрым процессором и объемом памяти в 1024 Мбайт может рассчитать 3D-графику во много раз быстрее, чем графический адаптер с таким же GPU и объемом памяти в 2048 Мбайт, но обладающим узкой шиной и низкой частотой VRAM.

Стоит рассмотреть плюсы и минусы двух ведущих компаний AMD и nVidia, а также сравнить графические адаптеры производителей.

В целом, видеокарты nVidia являются самым популярным брендом на рынках, в то время как AMD предлагает высокую производительность в часто более доступном пакете. В отличие от CPU, где Intel доминирует над AMD в большинстве областей, AMD является невероятно конкурентоспособным с nVidia на GPU рынках. Производители зачастую опережают друг друга в производительности с каждым новым выпуском продукта.

	nVidia	AMD
Компьютерные игры	GeForce	Radeon
Графические карты	Quadro	FirePro
Мобильные чипы	Tegra	Mobility Radeon
Научная сфера	Tesla	N/A

Проанализировав тесты профессиональных видеокарт Quadro и FirePro можно сделать выводы, что на данный момент лидером является компания nVidia. AMD не сертифицировали свои драйверы для большего количества приложений, в то время как nVidia продолжает работу по оптимизации и "полировке" существующих продуктов.

В 2014 году nVidia выпускает чип Tegra K1, что стало переломным моментом в производительности и графике игр на базе Android.

	Tegra K1
GPU
NVIDIA® Kepler™ Architecture	192 ядра NVIDIA CUDA®
CPU
Ядра и архитектура CPU	Четырехъядерный процессор ARM Cortex-A15 “r3” с архитектурой NVIDIA 4-Plus-1™
Максимальная тактовая частота	2,3 ГГц
Память
Тип памяти	DDR3L и LPDDR3
Максимальный объем памяти	8 ГБ (с 40-битным расширением адреса)
Дисплей
LCD	3840x2160
HDMI	4K (UltraHD, 4096x2160)

В научной сфере nVidia также обошла AMD своим творчеством Tesla – вычислительная система на основе графических процессоров CUDA. Tesla не может полностью заменить процессор, но позволяет использовать множества своих ядер для решения ресурсоёмких задач (секвенирование биополимеров, анализ финансового риска и т.д). CUDA – это архитектура параллельных вычислений, которая значительно увеличивает вычислительную производительность благодаря GPU.

Сравнение кодов стандартного и параллельного языка С

Проанализировав технические характеристики двух аналогичных графических акселераторов фирм AMD и nVidia: AMD Radeon R9 Fury X и NVIDIA GeForce GTX 980 Ti можно сделать вывод, что, при практически равных технических характеристиках, нельзя однозначно сказать, какой модуль будет лучше, так как нужно разграничивать приоритеты пользователя. Если пользователь предпочитает профессионально работать с 3D-графикой и не ограничен финансово, то его выбор должен быть NVIDIA. В свою очередь, AMD предлагает не менее хорошие игровые видеокарты по бюджетным ценам, что вполне подойдет для домашнего стационарного компьютера.

Список литературы.

1. Сайт компании nVidia, http://www.nvidia.ru/page/home.html;

2. Сайт компании AMD, http://www.amd.com/ru-ru;

3. Научная статья «Computer Graphics Hardware Overview» G. Scott Owen, Last changed June 01, 1999.

4. Отчет о результатах исследования ускорения расчетов в ANSYS 12.1 и 13.0 при использовании SSD и NVIDIA Tesla (апрель 2011 г.), Дмитрий Михалюк, http://fea.ru/news/3636;

5. Аппаратное обеспечение ЭВМ, В.Д Сидоров, Н.В Струмпэ, Academia, 2014г, 336 с.

Код для цитирования: Скопировать