Оптимизация видеосистемы компьютера
Зачем это нужно
о
времена, когда видеоадаптер предназначался лишь для передачи сигнала монитору,
все было просто и понятно: есть адаптер, а к нему драйвер — как говорится, включил
и работай. Пользователь мог лишь варьировать рабочее разрешение экрана с целью
подбора оптимального. Но все изменилось, когда пришли они — ускорители трехмерной
графики. В современном компьютере, даже в самом дешевом, архитектура видеосистемы
предполагает наличие специального блока, осуществляющего значительное количество
математических расчетов и таким образом обеспечивающего высокое качество графики.
Большинству пользователей нравятся зрелищные трехмерные игры, и сейчас уже мало
кто помнит, что совсем недавно и качество графики, и скорость отображения обеспечивались
лишь силами центрального процессора. В настоящее время благодаря открытой архитектуре
IBM PC, компьютер имеет модульное строение и обладает весьма мощным центральным
процессором. Между тем остальные подсистемы компьютера за годы существования
тоже прошли значительный путь в своем развитии, но если бы сегодня вдруг пришлось
переложить все их функции на ЦП, это вряд ли пришлось бы по вкусу пользователю,
поскольку работать за таким компьютером не очень комфортно. Обработка звука
и графики, скоростные коммуникации — все это требует значительных ресурсов,
и именно поэтому современный компьютер оснащен значительным количеством специализированных
процессоров и контроллеров, повышающих быстродействие системы.
Конечно же, компоненты, из которых, как из кирпичиков, складывается компьютер,
в настоящее время обладают не только высоким быстродействием, но и расширенной
функциональностью. Если говорить о видеокартах, то они способны выводить сигнал
более чем на один монитор, поддерживают ввод и вывод видеосигналов всех распространенных
стандартов. А сложная архитектура графического процессора, отвечающего за ускорение
трехмерной графики, позволяет выбирать разумное, с точки зрения пользователя,
сочетание производительности и качества картинки. 
 |
|
С чего начнем
огда
говорят об оптимизации видеосистемы, то имеют в виду оптимизацию режимов работы
видеокарты. Но ведь видеосистема компьютера — это не только видеокарта. Изображение
на экране монитора зависит от многих факторов, и наиболее значимыми из них являются
следующие: платформа, на которой построен компьютер, операционная система, ЦП
и видеокарта, устройство отображения, условия внешнего освещения. Поэтому настройка
видеосистемы в идеальном случае начинается с выбора конфигурации.
Компьютер — вещь универсальная, а значит, и применений у него много. Следовательно, говоря о настройке видеосистемы, нужно иметь в виду и все приложения, которые будут использоваться. Если компьютер предназначен в основном для работы с применением традиционного набора офисных программ (текстовых редакторов, электронных таблиц и т.д.), то требования к конфигурации системы, в том числе видео, будут значительно менее жесткими, а настройка будет достаточно простой (или даже вовсе не понадобится). Если же рабочая станция будет использоваться для обработки трехмерной графики, игровой или профессиональной, а также для работы с профессиональными редакторами типа Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, CorelDRAW — потребуются более мощная конфигурация и тщательная настройка видеосистемы.
Случаев со встроенным в чипсет видео мы касаться не будем, поскольку такие решения, как правило, являются офисными и поддаются настройке в минимальной степени. Их можно рассматривать как недорогой вариант из ниши low-end.
|
|
Баланс
ак
и в любых других системах, для достижения оптимальной производительности требуется,
чтобы отдельные компоненты были сбалансированы. Никому ведь не придет в голову
оснащать легковой автомобиль авиационным двигателем или ставить на самолет слабенький
движок от авто… Но, несмотря на различное техническое оснащение, эти транспортные
средства пусть и разными способами, но решают одну и ту же задачу — перевозку
людей и грузов. С компьютерами все обстоит примерно так же: разные конфигурации
обычно предназначаются для решения различных задач, хотя есть у них и общая
цель — удовлетворение потребностей пользователя.
Строго говоря, не существует четкой градации, определяющей, какие связки CPU и GPU являются «правильными». Однако с некоторой долей условности такое разделение произвести можно, но для этого нужно оценить существующие предложения на рынках компьютерных платформ и видеокарт. В настоящее время выбор платформы не является сложной задачей — разнообразие чипсетов обусловливает десятки вариантов. Понятно, что чем быстрее будет работать платформа в связке с центральным процессором, тем выше будет быстродействие видеокарты. Несмотря на то что массовыми являются платформы, предназначенные для установки Socket-462-процессоров AMD и Socket-478-процессоров от Intel, количество чипсетов под эти процессоры действительно велико. Стандартом де-факто для производительных решений сегодня стала двухканальная организация памяти (в то время как менее дорогие имеют одноканальную память). Если отбросить в сторону субъективные предпочтения, зачастую обоснованные спорной аргументацией, можно считать, что напрямую конкурируют между собой решения на основе Intel Pentium 4 и AMD Athlon XP в среднем и старших сегментах, а в младшем — Intel Celeron и AMD Duron.
С учетом того, что рынок видеокарт обоими ведущими производителями — ATI и
NVIDIA — четко разделяется на три специализированные ниши (мы рассматриваем
массовый рынок, не включающий профессиональные и иные специализированные решения),
можно построить следующие сбалансированные связки «чипсет—процессор—видеокарта».
Для решений начального уровня подойдет любая платформа AMD или Intel с одноканальным чипсетом, процессор AMD Duron или Intel Celeron. Видеокарту для такой связки можно выбрать из соответствующих решений low-end: ATI Radeon 9100 или 9200, NVIDIA GeForce MX480 или FX5200. В среднем диапазоне сочетания одно- или двухканальных чипсетов и процессоров Athlon XP или Pentium 4 (пусть и не самых дорогих и производительных) целесообразно дополнить видеокартами того же уровня: ATI Radeon 9600 (также Pro или XT), NVIDIA GeForce FX5600 (также Ultra). Для достижения максимума производительности придется подобрать все самое лучшее. Чипсет — однозначно двухканальный, с поддержкой памяти DDR400, а также с максимальной официально поддерживаемой частотой FSB. Процессоры — только старшие модели Athlon XP или Pentium 4, тоже рассчитанные на более высокую частоту FSB. Видеокарты, естественно, самые-самые — к их числу можно отнести ATI Radeon 9800 (также Pro или XT), NVIDIA GeForce FX5800 или 5900 (также Ultra-модификации).
К вопросу покупки видеокарты следует отнестись очень тщательно. Независимо от того, собираетесь ли вы заняться разгоном или нет, следует иметь в виду, что микросхемы памяти, установленные на видеокарте, должны обладать минимальным временем доступа. В связи с этим тип установленной памяти на стадии покупки желательно уточнить. Тем более что в случае покупки недорогих решений существует риск нарваться на продукцию недобросовестного производителя, вводящего в заблуждение невнятной маркировкой товара, рассчитанной на неискушенных потребителей, — особенно это касается разного рода LE-продукции от китайских производителей.
|
|
Настраиваем видеокарту
астройка
видеокарты включает оптимизацию режимов работы драйвера, разгон аппаратной части
и связанную с ним оптимизацию системы охлаждения. Начнем с драйвера видеокарты.
Первое правило, справедливое не только для видеокарт, — стараться использовать последние версии драйверов. Конечно, следует помнить о принципе «не навреди». Если система работает стабильно и обеспечивает достаточную производительность, нет необходимости пытаться что-либо улучшить, тем более что зачастую новые версии драйверов таят в себе неожиданности в виде частичной или полной несовместимости с программным обеспечением, а иногда и падением быстродействия. Баги, или грубые ошибки, в драйверах все-таки являются исключением, а не правилом, и обновленные версии обычно обеспечивают лучшую производительность. Если не превращать это занятие в спорт, то периодическая установка официальных драйверов с сайта производителя (в данном случае — с сайта ATI или NVIDIA) должна повышать быстродействие видеокарты.
Чем настраивать? В большинстве случаев для настройки режимов работы подойдет штатный драйвер видеокарты. Надо лишь полюбопытствовать и изучить предоставляемые им возможности. Независимо от производителя, современные драйверы обеспечивают пользователю гибкое управление возможностями видеокарты.
В выпускаемых сегодня ускорителях используются две ключевые технологии улучшения изображения, настройки которых непосредственно влияют на скорость обсчета и качество отображения сцены. Первая из них — сглаживание, или антиалиасинг (antialiasing), — устраняет пикселизацию изображения, избавляя его от ступенчатости, возникающей на краях объектов в связи с резкими переходами цвета. Самый радикальный метод борьбы с этим явлением — полноэкранное сглаживание, при котором производится обработка всего кадра, а не только краев объектов. Однако этот метод оказывается весьма ресурсоемким — так, в режиме FSAA (Full Scene Antialiasing) обсчет сцены ведется с разрешением заведомо большим, чем экранное, после чего полученную картинку приводят к экранному разрешению путем усреднения цвета точек, попадающих на выводимый пиксел. Качество изображения при этом значительно повышается, «лесенки» и прочие неровности становятся практически незаметными. Но если обсчет идет с четырехкратным превышением рабочего разрешения (либо даже с двукратным), то и падение производительности будет весьма значительным — как видим, результат достигается ценой немалых потерь. В общем случае можно сказать следующее: если видеокарта обеспечивает достаточно высокий показатель FPS, то включать сглаживание нужно. Разные варианты сглаживания дают различные результаты — можно поэкспериментировать и подобрать оптимальный. Весьма вероятно, что во многих случаях сглаженная картинка в меньшем экранном разрешении покажется вам более приятной на вид, чем та же картинка в большем разрешении, но без сглаживания (средний показатель FPS при этом может быть примерно одинаков).
Вторая технология, очень важная для улучшения 3D-изображений, — фильтрация
текстур. Необходимость ее вызвана искажениями картинки, возникающими за счет
протяженности объекта в глубь сцены (от переднего плана к заднему). В настоящее
время придумано несколько основных способов: билинейная (самая примитивная),
трилинейная, анизотропная (наиболее качественная) фильтрация. Как и в случае
со сглаживанием, применение анизотропной фильтрации может вызвать значительное
падение производительности, а потому требует подбора оптимальных настроек в
конкретной конфигурации.
К примеру, одновременное применение полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации в режимах максимального качества при разрешении 1024Ѕ768Ѕ32 на современной платформе (Intel Pentium 4 3200 МГц) далеко не со всеми видеокартами обеспечивает комфортный уровень производительности. Так, видеокарты ATI Radeon 9200 и NVIDIA GeForce FX5200, являющиеся типичными решениями low-end, не способны обеспечить в играх Unreal Tournament 2003 и Return to Castle Wolfenstein даже минимально приемлемый показатель FPS — при скорости около 20 кадров в секунду и ниже эти шедевры от игровой индустрии становятся совершенно «неиграбельными». Видеокарты класса ATI Radeon 9600 и NVIDIA GeForce FX5600 в той же конфигурации обеспечивают минимально приемлемый уровень производительности (30-40 FPS), однако имеют провалы, вследствие чего наиболее динамичные сцены превращаются в «слайд-шоу». Зато флагманы класса ATI Radeon 9800 или NVIDIA GeForce FX5900 блещут во всей красе, демонстрируя превосходную картинку со скоростью около 80-90 FPS.
Безболезненно добавить немного скорости (несколько процентов) можно путем отключения в драйвере вертикальной синхронизации — простой и практически безболезненной процедуры, обычно не вызывающей артефактов изображения, хотя это и не исключено.
|
|
Разгон
ообще,
любой разгон — тема интересная, а для некоторых людей ставшая даже чуть ли не
жизненным принципом. Действительно, если можно совершенно бесплатно получить
весомый прирост производительности, почему бы этого не сделать? Однако не вредно
ли это? Хочется ответить, как в одном известном анекдоте: не только вредно,
но и полезно.
Но шутки в сторону. Разгон возможен, и объясняется это существующей технологией производства. Ни для кого не секрет, что видеокарты разных производителей, построенные на одном и том же графическом процессоре, различаются по частотам (памяти в том числе). Если производитель проводит сегментацию рынка по вполне понятным маркетинговым соображениям (наиболее разгоняемые чипы устанавливаются на более дорогие решения), то пользователь по не менее понятным соображениям может попытаться выжать из купленного продукта максимум.
Опасен ли разгон? Да, опасен. Всегда существует вероятность, что следствием разгона станет выход из строя аппаратной части с последующим отказом в гарантийном обслуживании и т.д. Насколько же рискованна эта процедура? Практически безопасна, если принять необходимые меры предосторожности. Итак, обо всем по порядку.
Разгон видеосистемы ничем не отличается от разгона платформы, на которой построен компьютер. И в том и в другом случае повышение производительности достигается за счет увеличения рабочих тактовых частот процессора и памяти. Просто в первом случае мы имеем графический процессор и видеопамять, а во втором — центральный процессор и системную оперативную память.
Для осуществления разгона видеопроцессора и памяти в принципе можно воспользоваться и возможностями драйвера. Но, во-первых, не все версии драйверов позволяют это сделать, поскольку соответствующая закладка просто-напросто скрыта от пользователя, а во-вторых, это менее удобно, чем в специальных утилитах. Несмотря на то что все «приличные» производители поставляют такие утилиты собственного производства в комплекте с видеокартой, сегодня одной из наиболее продвинутых и распространенных является отечественная разработка RivaTuner (умеющая работать и с последними картами от ATI). Отметим также неизменно популярный PowerStrip. Эти программы предоставляют пользователю превосходные инструменты для полноценного управления возможностями видеокарты, обеспечивая при этом безопасный разгон, сохранение пользовательских настроек и легкий откат к заводским установкам, в том числе после сбоев системы. Вообще, тема разгона для программистов — во всех отношениях приятная и близкая, а потому программ такого рода достаточно много и подобрать вариант по вкусу труда не составит.
Прирост производительности при этом может варьироваться в зависимости от используемых приложений. Любой разгон сопровождается повышением энергопотребления и увеличением тепловыделения. Поэтому первым делом нужно удостовериться, что используемый блок питания имеет запас по мощности. Штатные блоки питания, установленные в дешевые корпуса, зачастую не обеспечивают нормальной работы даже в обычных режимах, а потому вряд ли подходят для разгоняемых систем, но это главным образом касается случаев с использованием наиболее производительных видеокарт, нуждающихся в подаче дополнительного электропитания.
Кроме того, повышенная теплоотдача требует использования дополнительного охлаждения — иначе велик риск перегрева, влекущего за собой повреждение GPU. Но для начала неплохо снять радиатор с графического процессора и обработать поверхность кристалла термопастой, предварительно удалив остатки старой. Термопаста (КПТ-8, АлСил 3) устраняет воздушную прослойку, служащую термоизолятором, и обеспечивает высокие характеристики теплоотвода. В случае если микросхемы памяти на видеокарте не оснащены радиаторами, неплохо и их застраховать от перегрева — с этой целью можно приобрести специальный набор, а кроме того, термоклей (например, АлСил 5 — отечественный продукт, как и вышеупомянутые термопасты), если радиаторы не оборудованы специальной клеевой прокладкой. Для дополнительного обдува выпускается значительное количество вентиляторов, устанавливаемых в PCI-слот напротив видеокарты. Заметим, что разгон достигается значительно проще, если вы изначально выбрали решение, подходящее для этих целей. К примеру, современные видеокарты от ABIT, обладающие высоким разгонным потенциалом, оснащены полезной системой отвода тепла наружу (малошумной, в отличие от ранних версий).
|
|
Шум
сожалению, бесплатно ничего не дается. Платой за дополнительные 10-20% производительности
становится повышенный шум, исходящий от компьютера. Каждый дополнительный вентилятор,
установленный в системе, вызывает усиление раздражающего шума. А ведь в мощных
системах количество установленных вентиляторов может запросто достигать 8-10
штук. Что здесь делать? Существует несколько вариантов. Радикальный вариант
для экстремальных оверклокеров: ничего не предпринимать — смириться и не обращать
внимания. К сожалению, такое решение подходит не всем. Если серьезно, то есть
два выхода. Первый — бороться с повысившимся уровнем шума путем установки шумоизоляции.
Это решение для тех, кому требуется бескомпромиссная производительность (любимый
штамп писателей пресс-релизов). Виброизолирующие резиновые прокладки на крепление
жестких дисков и приводов компакт-дисков, на большинство элементов крепления
корпуса, тщательная обшивка изнутри и снаружи шумопоглощающими материалами,
максимальная герметичность и продуманная система воздуховодов, вентиляторы с
низкими оборотами — вот далеко не полный перечень слагаемых, ведущих к поставленной
цели.
Другой вариант — сразу собирать нешумную систему. Например, компания Sapphire поставляет видеокарты Ultimate-серии, оснащенные безвентиляторной системой охлаждения Zalman ZM80A-HP на основе тепловой трубки. При этом речь идет о наиболее производительных решениях на основе Radeon 9700/9800 Pro! Измерения, произведенные в нашей тестовой лаборатории, подтвердили высокую эффективность такого решения. Естественно, ничто не мешает установить эту систему охлаждения на имеющуюся видеокарту самостоятельно. К тому же корейский производитель выпустил новую версию данной системы — ZM80C-HP, допускающей установку вентилятора с малым числом оборотов (и следовательно, малошумного) Zalman ZM-OP1.
|
|
Что мы видим
роизводительность
и качество воспроизводимых в играх эффектов — это еще далеко не все. Частью
видеосистемы компьютера является монитор, который должен гарантировать отображение
точных, согласованных цветов — ведь именно он позволяет увидеть и оценить все
оттенки изображения, что может оказаться важным для работы. Лучший способ быть
спокойным за достоверность цветопередачи монитора — использовать профессиональный
калибратор. Такая возможность имеется далеко не у всех пользователей, а потому
один из простых и доступных вариантов — использование программы Adobe Gamma.
Так ли уж необходимо настраивать монитор? Настройки яркости и контрастности напрямую влияют на воспроизводимый динамический диапазон. При неправильных настройках избыток яркости, условно говоря, «съест» часть темных тонов, а недостаток — часть светлых. Золотая середина требуется и при установке контрастности, поскольку ее неверная установка искажает диапазон воспроизводимых тонов. В общем, если хотите от монитора правды цвета — надо его настроить.
Напоследок следует сказать несколько слов о выборе освещения для рабочего места. Для того чтобы пользователь мог успешно работать, не испытывая дискомфорта и переутомления зрения, необходимо обеспечить постоянное равномерное рассеянное освещение. Позаботьтесь в первую очередь о качестве своего рабочего места, и, возможно, вам станет не важно, какая видеокарта установлена в компьютере…
