グラフィックス カード知識事典

一般家庭、オフィス、オーディオビジュアルエンターテインメント、オンライン授業、株取引、オンラインストア開設などの用途では、基本的にグラフィックスカードの性能要件はそれほど高くありません。しかし、3D ゲームや 3D デザインなどのニーズが含まれる場合、当然、グラフィックス カードの性能にも一定の要件があり、グラフィックス カードの選択は間違いなく最優先事項になります。ゲームを例に挙げると、3D ゲームをプレイしていて FPS が低い場合、フレーム数が 60 未満であることがよくあり、画面が PPT のままになります。この状況は主にグラフィックス カードの性能不足が原因です。消費者がグラフィックス カードを購入する際、多くの初心者はグラフィックス カードを理解しておらず、メモリ サイズだけを見てグラフィックス カードを購入するため、誤解に陥ることがよくありますが、これがグラフィックス カードのパラメータを理解していない主な理由です。この記事では、インストール ホームはグラフィックス カードの知識の包括的なコレクションを共有し、グラフィックス カードの知識を普及し、グラフィックス カードのモデル パラメーターの詳細な説明を分かりやすく説明します。

グラフィックス カードの役割：

まず、グラフィックス カードの役割を理解しましょう。では、グラフィックス カードはコンピューターにおいてどのような役割を果たしているのでしょうか?

ディスプレイ カードとも呼ばれるグラフィックス カードはコンピュータの重要な部分であり、主にグラフィックスの出力と表示のタスクを担当します。グラフィックス カードの主な機能は、CPU によって提供される命令とデータを適切に処理し、それらをモニターが受け入れられるテキストまたは画像に変換して表示することです。このプロセスには通常、次の 4 つのステップが含まれます。

1.

CPU がバスを介してグラフィックス カードのディスプレイ チップにデータを送信します。

2.

ディスプレイチップはデータを処理し、処理されたデータをビデオメモリに一時的に保存します。

3.

ビデオ メモリはデータを RAMDAC (ランダム デジタル/アナログ変換メモリ) に送信し、デジタル/アナログ変換を実行します。

4.

RAMDAC は、ディスプレイ インターフェイスを介して画像処理のためにアナログ高周波信号をディスプレイに出力します。

たとえば、CPU が人間の脳に相当すると仮定して、ここでグラフィック カードを画家に例えると、CPU (脳のアイデアに相当) はまずグラフィック カードに何を描画する必要があるかを伝える必要があり、グラフィック カードはCPU の要求に応じて 1 枚ずつ描画されます。画像、各画像はフレーム数に相当します。このとき、モニターはこれらの画像をコヒーレントかつ高速に再生し、モニター上でコヒーレントな画像を見ることができます。画面。より優れた性能のグラフィックス カード (有名な画家) は、より多くの見栄えの良い絵を描くことができ、モニターを通して見る絵がより滑らかで鮮明になります。

内蔵と外付けグラフィックカード

デスクトップでもノートでも、グラフィックス カードは主に内蔵グラフィックス カードと外付けグラフィックス カードの 2 種類に分けられ、コア グラフィックス カードは一体型グラフィックス カードとも呼ばれますが、初期の一体型グラフィックス カードはマザーボードに統合されており、そして現在、統合グラフィックス カードはすべて CPU に組み込まれており、CPU にディスプレイ チップが装備されていることを意味します。CPUモデルには G という接尾辞が付いている場合、すべてのモデルにグラフィックス カードが内蔵されています。ただし、CPU の消費電力制御や発熱の問題により、CPU に内蔵されているグラフィックス カードの性能は比較的ローエンドであり、現在最も最強な内蔵グラフィックス カードであっても、エントリーレベルのローエンドと同等の性能しかありません。

外付けグラフィックスカードについては、その名前からもわかるように、ディスプレイチップを搭載した独立したハードウェアであり、内蔵グラフィックスカードのようにメモリからビデオメモリに容量を割り当てる必要はなく、代わりにグラフィックスカードの代わりにビデオメモリに容量を割り当てる必要があります。 外付けグラフィックス カードには、独立したハードウェアであるため、すでに独自のビデオ メモリ パーティクルが装備されており、独自の専用グラフィックス カード ラジエーターも備えています。一般的に、独立したグラフィックス カードのパフォーマンスが強いほど、ラジエーターの構成が優れています。

外付けグラフィックカードの 2 つの陣営

外付けグラフィックス カードは現在、NVIDIA と AMD の2つの陣営に分かれています。N カードと A カードと呼ばれるグラフィックス カード チップのメーカーです。現在、N カードは、最大の市場シェアを持っています。製品ラインが豊富で、ハイエンド グラフィックス カード市場ではるかに先を行っており、技術的には比較的優れており、A カードよりも消費電力が低く、最適化にも優れています。 A カードの製品ラインは特に包括的ではないため、ユーザーの選択肢は少なくなりますが、A カードは比較的コスト効率が高く、同じレベルのグラフィックス カードの価格よりも安く、より手頃な価格です。

公式バージョンと非公式バージョン

NVIDIA および AMD 独自で生産されたグラフィックス カードを公式バージョンです。公式バージョンは、新製品リリースの開始時に NVIDIA または AMD によって設計された (または設計が許可された) PCB バージョンを指します。インターフェース、材質、放熱性などの統一規格があり、グラフィックスカードのコア周波数も統一されており、指定されたOEMメーカーが生産するグラフィックスカードです。

市場で購入されるグラフィックス カードのほとんどは非公式バージョンであり、ASUS、MSI、Gigabyte、GALAXY、Colorful、Gengsheng、Zotac、Inzon、Maxxuan、Sapphire、Dilan などのブランドはすべて OEM メーカーです。 NVIDIA と AMD が提供する GPU チップを使用して設計、製造したカードは、非公式バージョンです。同じ GPU チップ グラフィックス カードの場合、これらの OEM メーカーは異なるグラフィックス カードの外観、製造材料、インターフェイス、照明効果、放熱を設計します。はローエンド、ミッドレンジ、ハイエンドのバージョンに分かれており、より高いコア周波数プリセットを備えた一部のモデルのグラフィックス カードを含む、異なる価格で販売されています。もちろん、パフォーマンスの違いはそれほど大きくありません。

外付けグラフィックス カードのモデルの命名規則に関する知識

N カードのチップモデルの意味

N カードのモデルは主にプレフィックス + 数字で構成されており、現在 N カード モデルのプレフィックスは GT、GTX、RTX の 3 つの形式で始まり、その後の数字モデルが大きいほど性能が高くなります。

GTはGT1030など、ローエンドのエントリーモデルという位置づけです。

GTX は当初、GTX1650、GTX1660Super、GTX1660Ti など、ローエンドまたはミッドレンジのメインストリームとして位置付けられています。

RTXの始まりはミッドレンジ以上のモデルに位置し、RTXの始まりはRTX3060、RTX3060Ti、RTX3090などのレイトレーシング技術をサポートしていることを示します。

Tiエンディング：

増強版。

Sエンディング:

スーパーエンディングは。Ti に似ており、スーパー バージョンと考えることができます。

A カードのチップモデルの意味

A カード モデルは主にプレフィックス + 番号で構成されており、現在の A カード モデルのプレフィックスは RX で始まり、その後のデジタル モデルが高いほどパフォーマンスが高くなります。

XTエンディング：

増強版。

グラフィックス カードのコア パラメータに関する一般的な知識

1.グラフィックス カードのアーキテクチャ

グラフィックス カードのアーキテクチャとは、同じシリーズに属するグラフィックス カード製品に対してグラフィックス カード メーカーが定めた仕様のことで、一般にブランド (NVIDIA と AMD) や世代によって製品のアーキテクチャが異なります。NVIDIA と AMD は今後も新世代のグラフィックス チップを発売し続け、それに応じてアーキテクチャも改善およびアップグレードされます。一般に、グラフィックス カード アーキテクチャが新しいほど、パフォーマンスは向上します。グラフィックスカードのアーキテクチャは、新しい自動車のエンジンとして理解できますが、古い自動車のエンジンをベースに改良・アップグレードされ、より優れた性能と燃費を実現した新しいエンジンです。アーキテクチャの改善とアップグレードはグラフィックス カードのパフォーマンスに大きな影響を及ぼします。

2. プロセス技術

プロセス技術とは、グラフィックス カード チップを製造する際の集積回路の精度を指します。プロセスが高度になればなるほど、トランジスタのサイズが小さくなります。ウェーハの同じ面積により多くのトランジスタを集積できるため、パフォーマンスが向上し、プロセッサの消費電力が効果的に削減されます。 . と発熱を抑え、アーキテクチャもさらにグレードアップしました。例：22nm、12nm、7nm（ナノメートル） 一般的に数値が小さいほど製造精度が良くなります。

3. ストリームプロセッサ

パラメーターに表示される CUDA コアは、いわゆるストリーム・プロセッサー (レンダリング チューブ)、または略して SP です。理論的には、ストリーム プロセッサーの数が多いほど、パフォーマンスが向上し、グラフィックス カードの描画能力が強化され、高速になります。それはそうです。2 つのグラフィックス カードのストリーム プロセッサの数を比較する場合、その比較は同じアーキテクチャを持っている場合にのみ意味があり、異なるアーキテクチャのストリーム プロセッサを比較することはまったく参考値になりません。

4. コア周波数

グラフィックス カードのコア周波数は、ディスプレイ コアの動作周波数を指します。その動作周波数は、ディスプレイ コアのパフォーマンスをある程度反映します。コア周波数が高いほど、グラフィックス カードのパフォーマンスは強力になります。当然、グラフィックス カードの消費電力が高くなります。グラフィックカードのオーバークロックとは、コア周波数やビデオメモリの周波数を上げることでパフォーマンスを向上させることですが、オーバークロックしすぎると画面がぼやけるなど不安定な問題が発生しますので注意してください。

5. ビデオメモリの種類

ビデオ メモリはフレーム バッファとも呼ばれます。その機能は、グラフィック カード チップによって処理された、または抽出されようとしているレンダリング データを保存することです。ビデオ メモリは、グラフィック カードのパフォーマンスを決定する重要な要素ではありませんが、間違いなく重要なボーナスです。グラフィックス カードのビデオ メモリの一般的なタイプには、主に GDDR6X、GDDR6、GDDR5X、GDDR5、HBM、HBM2 が含まれます。優れたビデオ メモリを搭載した優れたグラフィックス カードは、メモリ帯域幅、等価周波数、エネルギー効率の点で優れています。グラフィックス カードのパフォーマンスの向上にさらに役立ちます。

6. ビデオメモリ帯域幅

ビデオ メモリ帯域幅は、ディスプレイ チップとビデオ メモリ間のデータ転送速度を指します。バイト/秒で測定されます。ビデオ メモリ帯域幅は、ビデオ カードのパフォーマンスと速度を決定する最も重要な要素の 1 つです。計算式は次のとおりです。ビデオ カードの帯域幅は、ビデオ メモリのビット幅 × ビデオメモリ周波数 = メモリ帯域幅です。ビデオメモリのビット幅を道路に例えると、道路が広いほど多くの車が通行できます ビデオメモリの周波数は車の速度に相当します ビデオメモリの周波数が速いほどデータ転送速度も速くなりますしたがって、グラフィックス カードのビデオ メモリ ビット幅とメモリ周波数は、パフォーマンスに大きな影響を与えます。

7.ビデオメモリ容量:

ビデオ メモリはフレーム キャッシュであり、主にグラフィックス処理レンダリング データをグラフィックス カードに一時的に保存するために使用され、ビデオ メモリの容量が大きいほど、キャッシュされるデータの量が多くなり、グラフィックスのレンダリング能力が強化されます。3D ゲームをプレイするとき、最初にマップ全体とさまざまな要素がビデオ メモリに移動されますが、画質を最高レベルに調整すると、マップ上の草、木、家、乗り物がより詳細に表示されます。もちろん、データの量は大きくなり、より大きなビデオ メモリのサポートが必要になります。

もちろん、グラフィックス カードのメモリ容量は、グラフィックス カードのパフォーマンスを完全に決定することではありません。ビデオ メモリは、アーキテクチャ、ストリーム プロセッサ、コア周波数、およびビデオ メモリの帯域幅ほど重要ではありません。これはグラフィックス カードを購入する際の重要ポイントです。誤解の 1 つは、RTX3060 12G と RTX3060Ti 8G を例にとると、RTX3060Ti 8G のパフォーマンスが間違いなく高いということです。ビデオ メモリはグラフィック カードのパフォーマンスを表すものではありません。ビデオ メモリの容量を駐車場に例えると、駐車場の道路が十分に広くなく (ビット幅)、車の速度が十分に速くない (ビデオ メモリ周波数) と仮定すると、駐車場のスループットは次のようになります。駐車場がいくら広くても（ビデオメモリ）全くの無駄で、エントリーレベルのGT710に8Gビデオメモリを搭載したとしても、エントリーレベルの性能を維持できるようなものです。 GT710なのでRTX3060Tiにはなれません。

8. インターフェースの知識を表示する

一般的なグラフィックス カードのディスプレイ インターフェイスには、VGA、DVI、HDMI、DP があり、画質の高い順で DP>HDMI>DVI>VGA です。

このうち、VGA (D-Sub) インターフェースはアナログ信号、DP、HDMI、DVI はデジタル信号ですが、このうち DVI は最もスペックが低く、DVI デュアル チャネルは最大 1080P 120Hz および 2560 x 1600/をサポートします。 60Hz。また、HDMI と DP はオーディオ信号の送信をサポートしませんが、HDMI と DP はオーディオ信号の送信をサポートします。ただし、HDMI と DP にはバージョンが異なります。HDMI と DP インターフェイスのバージョンが異なると、次のように、異なる解像度で異なるリフレッシュ レートがサポートされます。

HDMI1.4 バージョンの最大帯域幅は 10.2Gdps で、理論的には 1080P 144hz (ほとんどのディスプレイは最大 120Hz)、2K 75hz、3840 x 2160/30hz、および 4096 x 2160/24hz をサポートします。

HDMI2.0バージョンの最大帯域幅は18Gbpsで、理論上は1080P 240hz、2K 144hz、4K 60hz、5K 30hzをサポートします。

HDMI2.1バージョンの最大帯域幅は48Gbpsで、理論上は2K 240hz、4K 144hz、5K 60hz、8K 30hzをサポートします。

DP1.2 バージョンの帯域幅は最大 21.6Gbit/s で、理論的には 1080P 240Hz、2K 144hz、4K 60hz、および 8K 30hz をサポートします。

DP1.4 バージョンの帯域幅も 32.4Gbps に達し、DSC ディスプレイ圧縮ストリーム技術が追加され、理論的には 1080P 240Hz、2K 240Hz、4K 240Hz、および 8K 60Hz をサポートします。

多くのユーザーは HDMI を使用していますが、モニターは 1080P で 120Hz の最大リフレッシュ レートしかサポートしていません。つまり、HDMI 1.4 バージョンです。HDMI 2.1 を実装したい場合は、ケーブルを変更するだけでは済みません。モニターとHDMI 2.1 を同時にサポートするグラフィックス カード。たとえば、現在の RTX30 シリーズ グラフィックス カードは HDMI2.1 をサポートします。高リフレッシュ レートの eスポーツモニターの場合、DP ケーブルで十分です。

9. レイ トレーシングと DLSS テクノロジー

NVIDIA グラフィックス カード (N カード) が RTX で始まるモデルである限り、リアルタイム レイ トレーシング テクノロジと DLSS をサポートしていることを意味します。リアルタイム レイ トレーシング テクノロジは、ゲーマーによりリアルなゲーム グラフィックスをもたらし、ゲームにムービーを与えることができます。レベルの画質。実際、いわゆる「レイ トレーシング」テクノロジーは、現実世界の光の物理的特性をシミュレートするアルゴリズムを使用します。物理的に正確な影、反射と屈折、およびグローバル イルミネーションを実現できます。仮想ゲーム シーンでは、ゲーム内のオブジェクトをよりリアルにすることができます。

グラフィック カードのパフォーマンスが高解像度のスムーズな動作をサポートするのに十分でない場合は、DLSS テクノロジーを使用してそれを実現し、低解像度のハードウェア要件を使用して同等の動作を実現できることを理解しています。高解像度ディスプレイの場合は まで。AMDも同様の技術を持っており、これは「スーパーサンプリング技術」と呼ばれるFidelityFX Super Resolution（FSR）技術です。

たとえば、RTX3060 グラフィックス カードと 2K モニターを備えたコンソールがある場合、大規模なゲームで 2K 解像度で 60 フレームを実現できますが、4K モニターを使用していて、ネイティブ 4K 解像度のニーズを満たす必要がある場合は、滑らかさを維持するために設定で中画質を下げるか、2k 解像度 (または 4k 解像度) を使用する場合があります。

グラフィックス カードのパフォーマンスが高解像度のスムーズな動作をサポートするのに十分でない場合、DLSS テクノロジを使用してそれを実現できます。DLSS の意味または実際の使用シナリオは次のとおりです。

1. 2K 解像度または (4K 解像度 x 66% 解像度) を使用した場合のハードウェア消費量。

2. ネイティブ 4K 解像度に近い表示効果を実現します。(例: 表示効果は 4k*66% 解像度から 4k*80% 解像度に向上します)

つまり、低解像度のハードウェア要件を使用しても、高解像度に近い表示効果が得られますが、ここで言う「近似」とは、同等または同等の効果を意味するものではありません。

10. マルチカード相互接続

いわゆるマルチカード相互接続は、実際には 2 つ以上の独立したグラフィックス カードを同時に使用して GPU の計算能力を向上させるテクノロジーです。簡単に言うと、コンピューターで 2 枚のグラフィックス カードを同時に使用すると、1 枚のグラフィックス カードに比べて間違いなくグラフィックス パフォーマンスが向上します。現在、外付けグラフィックス カードは主に NVIDIA と AMD の 2つの陣営に分かれています。NVIDIA と AMD のどちらを選択しても、それぞれ独自のマルチカード相互接続テクノロジを持っています。NVIDIA グラフィックス カードは SLI テクノロジを使用し、AMD グラフィックス カードは CrossFire テクノロジを使用します。

一般に、現在のグラフィックス カードの性能はますます高くなっているため、マルチカードの相互接続を検討するユーザーは少なく、現在の最も強力なグラフィックス カードでは性能を満たせない場合にのみマルチカードの相互接続を検討することになります。たとえば、デュアル グラフィックス カードの相互接続は 2 倍の向上ではなく、理論的には約1.5倍のパフォーマンス向上が期待できます。半分のグラフィックス カードでは、明らかにコストパフォーマンスが良くありません。

11.グラフィックスカードのブランド

ASUS、MSI、Gigabyte、Colorful、GALAXY、Gengsheng、Zotac、Inzo/AX、Onda、Maxxuan、Yeston など。同じチップを搭載したグラフィックスカードでも、製造、材質、放熱などに違いがあり、各ブランドに低バージョンから高バージョンまであるため、どのブランドのグラフィックカードが最適であるとは言えません。

12. NvidiaカードのLHR (Lite Hash Rate)版

NvidiaカードのLHR版は、多数のGPUを使用する仮想通貨マイニングの旺盛な需要によって、表ではPC向けビデオカード本来のターゲット層であるゲーマーやクリエイターが新世代GPUを入手できないことへの対策のひとつです。仮想通貨マイニング向けGPUの提供と組み合わせることで、NVIDIAは用途に応じた棲み分けをしています。

基本的に、仮想通貨マイニング以外では、通常版とLHR版のパフォーマンスは同等であるとされています。ゲームやクリエイティブアプリでの利用をお考えであれば、LHR版であるか否かは重要ではありません。

マイニングカードとは何ですか?

いわゆるマイニング カードはマイニング用のグラフィック カードです。ユーザーはコンピュータを使用してマイニング ソフトウェアをダウンロードし、特定のアルゴリズムを実行します。サーバーと通信した後、対応する仮想コインを取得できます。これらの仮想コインは株式市場のようなものです。毎日価格が上がったり下がったりするので、その日の通貨価格に合わせて売って利益を得ることができます！マイニングは主にグラフィックス カードを書き込むことによって行われます。つまり、1 日 7*24 時間フル負荷で実行されます。一般に、マイニング マシンには 6、8 枚以上のミッドレンジまたはハイエンドのグラフィックス カードが装備されているため、大量のグラフィックス カードを消費します。

マイニングは 24 時間フル負荷で長時間稼働するため、GPU チップに問題がなくても、PCB や電子部品の劣化が加速し、長期にわたる全負荷時の温度が寿命に影響を与えます。

一般的な家庭、オフィスでは、ハイエンドのグラフィックス カードを選択する必要がありますか? 

一般家庭、ビジネスオフィス、オーディオビジュアルエンターテインメント、オンライン授業、株式取引、オンラインストアの開設など、高いグラフィックス性能を必要としない用途であれば、別途グラフィックスカードを購入する必要はなく、結局のところ、DIYコンピューターはオンデマンドでハードウェアを組み合わせてコストパフォーマンスを向上させることができます。たとえば、外付けグラフィックス カードは、中規模/大規模な3Dゲーミング、モデリング デザイン、GPU レンダリングなどのために購入されます。外付けグラフィックカードはさまざまなモデルとレベルに分かれており、ニーズに応じて組み合わせる必要があります。

古いゲーム機のグラフィックス カードのみをアップグレードすることはできますか?

CPUの性能が弱くなければ十分可能ですが、CPUの性能が低すぎてグラフィックスカードの性能をフルに発揮できない可能性も否定できません。ゲームでは、グラフィックス カードのパフォーマンスが十分に発揮されていることは明らかですが、それでもフリーズしたり、ゲームのフレーム レートが非常に不安定になったり、フレーム レートがグラフィックス カードの基準を満たしていないことがあります。CPU パフォーマンスの低下による問題です。

予算が限られている場合、グラフィックカードの選択

予算が十分にある場合には、バランスのとれた組み合わせが最適なソリューションであることは間違いありません。

高額なハイレンージ(ハイエンド)のグラフィックカードを選択する必要がありません。ほとんどのゲームは最先端なグラフィックカードを要しません。グラフィックの制作や、AI、マイニングではないなら、ミドルレンージのグラフィックカード十分です。場合よっては、ローレンージのグラフィックカードでも十分です。