想去2018纽约马拉松？纽约路跑协会发福利了

Grafická karta S3 Trio64 z 90. let 20. století

NVIDIA RTX 5090

百度 三节结束时，勇士以79-74领先。

Grafická karta je v informatice sou?ást po?íta?e, jejím? úkolem je vytvá?et graficky vystup na monitoru. Hlavní sou?ástí grafické karty je graficky procesor (GPU), ktery slou?í pro rychlé a efektivní změny obsahu grafické paměti (viz framebuffer) a tím i změny obrazu viditelného na monitoru. Grafická karta m??e byt integrovaná (tj. pou?ívá opera?ní pamě? po?íta?e, je vyrobci prezentována jako levněj?í) nebo dedikovaná (má vlastní videopamě? a je typicky inzerována jako vykonněj?í), p?i?em? nezále?í na tom, zda je grafická karta na vlastní samostatné desce (a vlo?ena do slotu sběrnice). Specificky p?ípad je pak integrace do mikroprocesoru (tzv. APU).

Stavba karty

Popis karty

Grafická karta se stará o graficky vystup na monitor, TV obrazovku ?i jinou zobrazovací jednotku. V p?ípadě, ?e grafická karta obsahuje tzv. VIVO (video-in a video-out), umo?ňuje naopak i analogovy vstup videosignálu nap?. p?i ukládání videosoubor? z videokamery, videop?ehráva?? apod.

Sou?ástky v grafické kartě

• GPU – graficky procesor. Obsahuje ?adi? paměti, unifikované shadery, TMU jednotky, ROP jednotky a dal?í. Zpracovává 3D geometrii na 2D obraz, zobrazitelny na zobrazovacím za?ízení.
  • Unifikované shadery – moderní náhrada za pixelové jednotky. Jsou programovatelné a díky tomu nemusí po?ítat pouze zobrazovaná data, ale i vypo?ty pro vědu a dal?í (GPGPU, viz nap?íklad OpenCL, DirectCompute, CUDA). V sou?asné době (2014) jde v podstatě o RISC procesory. Shadery AMD (architektura GCN) se dále dělí na skalární (celo?íselnou) a vektorovou ?ást (pohyblivou ?ádovou ?árku).
  • ?adi? pamětí – stará se o komunikaci mezi grafickou pamětí a GPU. NVIDIA i AMD podporují a? GDDR6.
  • TMU jednotky (Texture mapping unit) – mapuje textury na objekty.
  • ROP jednotky (Render Output unit) – zabezpe?uje vystup dat z grafické karty.
• Video RAM – po?íta?ová pamě?, kde jsou ukládány obrazové informace

Typ	DDR	DDR2	DDR3	GDDR2	GDDR3	GDDR4	GDDR5
Efektivní frekvence paměti (MHz)	166–950	533–1000	700–2200	700–1000	700–2400	2000–3600	3400–10000
Propustnost (GB/s)	5,3–30,4	12,8–32	22,4–70,4	22,4–32	22,4–76,8	63–115,2	108,8–179,2

Propustnost je p?i 256bitové sběrnici. Brát pouze orienta?ně. Zále?í na daném modelu grafické karty.

• Firmware (=BIOS) – základní programové vybavení grafické karty, které je na vlastním pamě?ovém ?ipu. Jsou v něm ulo?eny informace o modelu grafické karty, GPU, taktovací frekvenci GPU a grafické paměti, napětí GPU a dal?í informace.
• RAMDAC – p?evodník digitálního signálu, se kterym pracuje grafická karta, na analogovy, kterému rozumí zobrazovací za?ízení (monitor).
• Vystupy:
  • VGA – analogovy graficky vystup (pou?íván starymi monitory CRT a kompatibilními za?ízeními). Mo?no p?evést redukcí z digitálního vystupu DVI.
  • DVI – digitální graficky vystup (pou?ívany vět?inou LCD panel?, projektory a nověj?ími zobrazovacími za?ízeními).
  • S-Video
  • Component video – analogovy vystup, pou?ívá 3 RCA konektory (Y, C_B, C_R), konektory jsou na některych projektorech, TV, DVD p?ehráva?ích a dal?ích.
  • Composite Video – analogovy vystup s malym rozli?ením, pou?ívá RCA konektor
  • HDMI – vystup na zobrazovací za?ízení (nej?astěji televizor) s vysokym rozli?ením.
  • DisplayPort – digitální graficky vystup ve vysokém nekomprimovaném rozli?ení. S konektory DVI ani HDMI není kompatibilní.
  • DB13W3 – analogovy vystup pou?ívany v systémech Sun Microsystems, SGI a IBM.

Vyrobci grafickych ?ip?

• NVIDIA – Vyvoj grafickych ?ip?, ?ipset? a dal?ích integrovanych obvod? (?ip? pro p?enosná za?ízení).
• AMD – Vyvoj graficky ?ip?, ?ipset? a dal?ích integrovanych obvod?.
• Intel – Grafické ?ipy od Intelu jsou na základních deskách v podobě IGP provedení, jako sou?ást procesor?, ale od 30.3.2022 se také vyrábí dedikované grafické karty modelové ?ady Intel Arc.
• VIA Technologies – Vyvíjí levné grafické ?ipy hlavně pro svoji platformu, ale grafické ?ipy jsou kompatibilní, tak?e je mo?né je pou?ít i u jinych platforem.
• Matrox – Vyvíjí drahé, profesionální grafické karty pro práci s grafikou a úlohami CAD/CAM ve vysokém rozli?ení.
• Existují dal?í specificky zamě?ení vyrobci.

Vystupy z grafické karty

K zobrazení na monitor, projektor atd. je pot?eba pat?i?ny konektor, kterym disponuje jak zobrazovací za?ízení, tak i grafická karta. P?enos dat m??e byt analogovy nebo digitální:

Analogovy p?enos

VGA

VGA je nejstar?ím a stále pou?ívanym konektorem. Jedná se o konektor analogovy a hodil se tedy spí?e ke star?ím CRT monitor?m, které zpracovávaly signál analogově. Grafická karta musela p?vodní digitální signál nejprve p?evést na analogovy a ten dále pokra?oval do zobrazovacího za?ízení (kde je v moderněj?ích monitorech znovu digitalizován). VGA konektor je ji? v dne?ní době zastaraly a vyrobci jej nakonec úplně odstranili z novych grafickych karet. Slabinou tohoto konektoru bylo maximální rozli?ení 2048×1536 pixel?, které bylo na vět?ině monitor? dále omezeno na 1600×1200 pixel? a nemo?nost sou?asného p?enosu obrazu a zvuku.

Digitální p?enos

DVI

Digital Video Interface (DVI) konektor vznikl kv?li pot?ebě p?ená?et do monitoru digitální signál, aby nověj?í monitory typu LCD, nemusely p?evádět analogovy signál zpět na digitální (co? je problém VGA konektoru).

Bě?ně se m??eme setkat s dvěma typy konektoru DVI. Prvním je DVI-D, ktery je ?istě digitální a druhym pak DVI-I, ktery disponuje jak digitálním, tak i analogovym signálem, ktery m??e byt pomocí jednoduché redukce vyveden do monitoru s klasickym VGA konektorem. Zvlá?tností je DVI-A, ktery je pouze analogovy. V?echny t?i typy se rovně? vyskytují jako single a dual link. Single link je vět?inou omezeny na maximální rozli?ení 1920×1200 pixel?, dual pak na 2560×1600 pixel?, av?ak pot?ebuje speciální typ kabelu.

HDMI

HDMI konektor je pou?íván zejména pro multimediální za?ízení, jako je televizor, DVD a Blu-ray p?ehráva?e, herní konzole apod. Konektor HDMI byl p?edstaven v roce 2002 a pro?el několika změnami. Sou?asná verze je HDMI 2.1. Vyhodou oproti DVI je mo?nost p?enosu a? osmi zvukovych kanál? spolu s obrazem. HDMI 2.1 podporuje rozli?ení a? 8K p?i 60 Hz nebo 4K p?i 120 Hz, ?ím? je ideální pro moderní konzole jako PlayStation 5 a Xbox Series X, jako? i pro domácí kina. Díky ?í?ce pásma 48 Gbps v HDMI 2.1 lze p?ená?et obraz a zvuk ve vysokych detailech bez komprese.

Display port

Nejnověj?ím konektorem je takzvany DisplayPort, ktery byl p?edstaven roku 2009. Je navr?en tak, aby nahradil digitální (DVI) i analogové (VGA) konektory v monitorech po?íta?? stejně jako v grafickych kartách. Má v?echny funkce HDMI, ale nep?edpokládá se, ?e by měl HDMI nahradit v oblasti domácí spot?ební elektroniky, proto?e je ur?en spí?e pro kancelá?ské a IT vyu?ití. Moderní verze, jako DisplayPort 1.4 a 2.0, poskytují vy??í ?í?ku pásma v porovnání s HDMI, co? umo?ňuje rozli?ení a? 8K p?i 60 Hz a 4K p?i 240 Hz.

Chlazení grafické karty

Nvidia Geforce 6600 GT

Vzduchové chlazení

Na vzduchové chlazení grafické karty se pou?ívá bu? pasivní kovovy chladi?, nebo se p?idává ventilátor. P?ípadně se pou?ívá v kombinaci s heatpipes ke zvy?ení chladicí ú?innosti.

Vodní chlazení

Vodní chlazení se vět?inou pou?ívá pouze u nejvykonněj?ích grafickych karet, které produkují největ?í odpadní teplo a to jenom jako TOP edice. Slou?í ke sní?ení teploty a hlu?nosti a pou?ívá se zejména, pokud je cely po?íta? chlazen vodním chlazením.

Problémy s chlazením

Referen?ní chladi?e jsou v 95 % dostate?né na uchlazení grafické karty (GPU). Problém vzniká p?i kombinaci pasivního chlazení a nedostate?ného větrání sk?íně nebo prachu na pasivních ?ástech a znemo?nění proudění vzduchu (?áste?né nebo úplné).

Problémy ale vznikají také p?i vyměně chlazení a nesprávném odhadu teploty GPU, pamě?ovych ?ip?, napájecích obvod?, p?ípadně je?tě jiné sou?ástky na grafické kartě (tzv. poddimenzované chlazení). K tomu vět?inou dojde p?i vyměně aktivního chlazení za pasivní, vět?inou za ú?elem sní?ení hlu?nosti. Proto je dobré se informovat (vyrobce, prodejce, internet,...), o mno?ství ztrátového tepla, kartou vyzá?eném a podle toho zvolit adekvátní zp?sob chlazení.

Omezení grafické karty

Grafická karta je limitována:

• Návrh grafické karty – Grafické karty jsou rozt?íděny do ?ad (ni??í, st?ední, vy??í, HIGH-END) a na tom závisí jejich vykon.
  • PCB – Stabilitu ovlivňují pou?ité sou?ástky a chladi?.
• Vykonem CPU – Podle vykonu grafiky je pot?eba vykonné CPU, aby byla schopna dodat pot?ebná data.
  • Vykonné grafické karty postavené na 2 a více GPU pot?ebují pro plny vykon bu?to vysoko taktovany dvoujádrovy CPU (2,8 GHz a vy?) nebo vysoko taktovany ?ty?jádrovy CPU (2,5 GHz a vy?), t?eba u Radeon HD4870 X2 se projeví vykon ?ty?jádrového CPU a? na 3 GHz.
• Velikostí a frekvenci opera?ní paměti – Na?íst data z paměti trvá podstatně krat?í dobu ne? z HDD.
  • A sou?asně si m??e do ní p?istupovat pro data, ale naopak to nejde.
• Rychlostí slotu – To se projevuje hlavně p?i CF nebo SLI u PCI-Express slotu 1.1, kde p?i zapojení 16 × 16 linek nesta?í p?enosová rychlost.
• Ovlada?e – starají se o to, aby grafická karta pracovala na plny vykon. byvají ?asto nedoladěné, problémy ?e?í a? nověj?í verze.
• Zdroj – Pokud máte slaby zdroj, nemusí dodat dostatek elektrické energie po?íta?i a díky tomu se PC chová nestabilně a nepodává maximální mo?ny vykon.
• Nedostate?né chlazení – Pokud máte na grafické kartě nedostate?né chlazení, m??e dojít k p?eh?átí pamětí, napájecích obvod? nebo dal?ích sou?ástí. Moderní graficky ?ip má ochranu proti p?eh?átí, jako CPU, která p?i dosa?ení ur?ité teploty p?epne kartu do 2D re?imu.
• Software – V sou?asné době je nejlep?ím p?íkladem software Mantle (oproti OpenGL a zejména DirectX), p?i jeho? pou?ití dochází k odleh?ení CPU a/nebo ?ádovému zvy?ení vykonu.

Historie

První grafická karta byla vyvinuta firmou IBM pro IBM PC v roce 1981. Jednalo se o MDA (Monochrome Display Adapter), ktery uměl pracovat pouze v textovém re?imu.

P?vodní 3D akcelerátor byl vyráběn na desce, která byla spojena s normální grafickou kartou.

Jedním z největ?ích p?edstavitel? grafickych karet byla karta Hercules Graphics Adapter (HGC). Ta s sebou p?inesla i dal?í mo?nosti v rozli?ení, kdy se v jednobarevnych obrázcích hodnota rozli?ení zvedla z doposud maximálních 80 × 25 znak? na vysoce kvalitních 720×348 pixel?.

Pravou revoluci mezi 3D akcelerátory zp?sobila spole?nost 3dfx v roce 1996 vydáním karty Voodoo. Zprvu spole?nost nebyla schopna najít někoho, kdo by podporoval její API Glide nebo vyrobil karty. Karta v?ak neměla podporu 2D grafiky a byla zapojována pouze jako p?ídavny 3D akcelerátor. Následovníkem byla karta Voodoo Rush, která ji? 2D grafiku podporovala stejně jako v?echny následující karty. Dal?ím revolu?ním po?inem byla karta Voodoo2, první karta podporující zapojení SLI, tedy propojení více stejnych karet pro zvy?ení vykonu, které se stále vyu?ívá. Velmi úspě?ná byla karta Voodoo Banshee a Voodoo 3, díky své nízké ceně a ?plné samostatnosti”. Finan?ní tíseň donutila 3DFX p?ed?asně vydat více?ipovou kartu Voodoo 5 se dvěma a ?ty?mi ?ipy VSA-100, která v?ak byla velmi drahá kv?li rychlym SDR pamětem a později levněj?í jedno?ipovou variantu Voodoo 4. Nakonec ale spole?nost 3DFX pohltily její finan?ní problémy a fakt ?e její karty nedisponovaly podporou T&L co? bylo ve své době naprosto bezvyznamné, dokud nevy?el 3D mark 2000, ktery kartám s podporou T&L uděloval velmi vysoké hodnocení a tak mnohem hor?í karty s touto témě? nevyu?ívanou funkcí měly ve vysledku mnohem lep?í vysledky ne? karty bez ní. To ji? bylo na 3DFX p?íli? a tak byla v roce 2000 odkoupena spole?ností NVIDIA.

O pár let později jsou na trhu ji? velice vykonné grafické adaptéry, které bez problému zvládají i rozli?ení 3200×2400 pixel? p?i barevné hloubce 32 bit? (tak vysoké hodnoty v?ak je?tě nedoká?e zobrazit jeden monitor). Hlavní vyrobci těchto grafickych karet jsou firmy ATI (koupena spole?ností AMD v roce 2006) a nVidia a v oblasti integrovanych grafickych karet p?edev?ím Intel. Firma ATI svou ?adu grafickych karet pojmenovala Radeon, firma nVidia GeForce. V polovině roku 2006 byly na světovém trhu vládci v oboru grafickych karet grafické ?ipy nVidia 7900 GTX (která ji? podporovala SLI) od firmy nVidia a graficky ?ip Radeon X1900 XTX od firmy ATI. V roce 2007 má obrovsky náskok nVidia, díky svojí sérii GeForce8, podporující DirectX 10, kdy první dvě karty 8800GTX/GTS vy?ly u? na podzim 2006. Během května 2007 se na trhu objevila nová vlajková lo? nVidie – 8800 Ultra, nejvykonněj?í karta ze série GeForce8. AMD vdala Radeon HD 2900 XT. Dle o?ekávání není verze 2900 XT vykonněj?í ne? star?í 8800GTX od nVidie. Dal?í vyrobci, jako je nap?. Matrox, Kyro, S3/Via, Rendition, SIS, Trident, XGI zaujímají pouze minoritní ?ást trhu, nebo se soust?edí na specifické grafické po?adavky. Zamě?ují se (nap?. Matrox) na profesionální oblast trhu (zpracování videa a CAD programy). Jedním z d?vod?, pro? se mezi velkymi vyrobci grafickych karet nemohou objevit nové spole?nosti a ani není mo?ny návrat v minulosti velkych vyrobc?, jsou ovlada?e grafickych karet, které musí ?e?it ve?keré chyby se kterymi jsou vydávány nové hry, a nově vstoupiv?í spole?nost nem??e mít dostatek lidskych zdroj? a financí na to, aby tyto chyby ve hrách v ovlada?ích svych grafickych karet ?e?ila.

Po vydání ?ady HD3000 od AMD dorovnala poměr vykon/cena s NVIDIí, ale u? nikdy nevydala HIGH-END jádro. Pou?ívá 2 GPU na 1 PCB pro dosa?ení vy??ího vykonu (vyu?ití CF technologie). NVIDIA p?i vydání 8800GT ohro?uje trh, je velmi prodávaná a má v tu dobu jeden z nejlep?ích poměr? vykon/cena. Dokonce ohrozí i HIGH-END, p?i pou?ití SLI má vy??í vykon ne? nejvykonněj?í grafiky. Následuje vydání ?ady HD4000 od AMD. Díky zvy?ení vykonu se m??e s NVIDIí mě?it ve v?ech segmentech. NVIDIA odpoví vydáním ?ady GTX 200, která má vysoky vykon, ale p?esto model GTX280 neporazí 9800GX2, p?esto?e cenou se mu vyrovná. V Q3 2008 vydává NVIDIA grafiky na 55 nm a ohro?uje AMD, díky vy??ím frekvencím a men?í spot?ebě. V roce 2009 ohlásila AMD vydání RV740 (HD47x0) na 40 nm a RV790 (vykonněj?í RV770) stále na 55 nm. NVIDIA p?ejmenovává 9800GTX+ na GTS250 se změnou PCB karty a ohla?uje vydání GTX275.

V roce 2012 AMD vydalo grafiky s jádrem GCN (Graphics Core Next) v sérii HD7000. Nejvy??í model z této série, HD7790 ale pou?íval u? jádro GCN2. HD7970 je dodnes známá jako velmi dobrá grafika i po témě? deseti letech.

Mezi lety 2013 a? 2016 Nvidia má lep?í vykon ne? AMD u high-end grafik. V roce 2017 ale vychází RX580 - tato grafická karta má v dne?ní době skvěly poměr cena-vykon. Tato karta se (spolu s procesory AMD Ryzen) symbolem návratu AMD

V roce 2016 vychází GeForce série 10 "Pascal" - GTX 1060 z této série je dodnes jednou z nejvíce pou?ívanych grafik.

Nvidia si v roce 2021 stále dr?í high-end segment se svojí ?adou 30 "Ampere" , ale AMD za?íná opět konkurovat s RDNA2. I kdy? tyto grafické karty mají velmi lákavou doporu?enou cenu, tak kv?li globálnímu nedostatku polovodi?ovych komponent? a zvy?ené ceně kryptoměn se prodávají za 150-200 % své doporu?ené ceny

Nvidia zna?í vy??í modely stejného typu koncovkou "Ti" za ?íselnym ozna?ením, AMD pou?ívá koncovku "XT"

Grafické procesory dostupné/oznámené v sou?asnosti (?erven 2021) + neoficiálně odhalené/uniklé informace

Vykonnostní t?ída	GeForce ?ada 30 "Ampere"	Radeon ?ada 6000 (RDNA2)
Nejvy??í t?ída	RTX 3090	RX 6900XT
Nejvy??í t?ída	RTX 3080Ti	RX 6800XT
High-End	RTX 3080	RX 6800
Vy??í t?ída	RTX 3070Ti
Vy??í st?ední t?ída	RTX3070	RX 6700XT
St?ední t?ída	RTX3060Ti	RX6700 (spekulace + uniklé informace)
St?ední t?ída	RTX3060	RX6600XT (spekulace + uniklé informace)
Ni??í st?ední t?ída	RTX3050Ti (spekulace o desktopové verzi, mobilní verze je ji? dostupná)	RX6600 (spekulace + uniklé informace)

Sběrnice IBM PC

• PC-BUS
• ISA – univerzální 16bitová sběrnice
• ISA, AT-BUS – tak?ka stejná specifikace univerzální 16bitové sběrnice 4,77 MHz (max. 9,6 MB/s), 8 MHz (max. 16 MB/s), 10 MHz (max. 20 MB/s), 12 MHz (max. 24 MB/s) a 16 MHz (max. 32 MB/s)
• MCA – proprietární 16bitová nebo 32bitová sběrnice
• EISA – 32bitová sběrnice zpětně kompatibilní se sběrnicí ISA
• VESA
• VLB – 32bitové roz?í?ení ke sběrnici ISA, p?edev?ím pro videokarty
• PCI – univerzální 32bitová sběrnice, 33 MHz (max. 132 MB/s), 66 MHz (max. 264 MB/s), 133 MHz (max. 532 MB/s)
• PCI64 – univerzální 64bitová sběrnice, 33 MHz (max. 264 MB/s), 66 MHz (max. 532 MB/s), 133 MHz (max. 1066 MB/s)
• AGP – pouze na videokarty
• PCI-Express – dnes nejpou?ívaněj?í, univerzální sběrnice, ve verzi 16x se pou?ívají vět?inou pouze pro grafiky, ostatním kartám (zvukové, sí?ové a dal?í) sta?í ni??í 8×, 4×, 1× provedení slotu.

Grafické módy (PC)

Star?í

	Rok	Text mód	Graficky mód	Barev	Pamě?
MDA	1981	80*25	-	2	4 KB
CGA	1981	80*25	640*200	4	16 KB
HGC (Hercules)	1982	80*25	720*348	2	64 KB
EGA	1984	80*25	640*350	16	256 KB
EGC	1984	80*25	640*400	16
IBM 8514	1987	80*25	1024*768	256
MCGA	1987	80*25	320*200	256
VGA	1987	80*25	640*480	256	256 KB
SVGA	1989	80*25	800*600	256	512 KB
XGA	1990	80*25	1024*768	65,536	2 MB

Nověj?í

Poměr stran 4 : 3

• XGA 1024 × 768
• SXGA? 1280 × 960
• SXGA+ 1400 × 1050
• UXGA 1600 × 1200
• QXGA 2048 × 1536
• QSXGA+ 2800 × 2100
• QUXGA 3200 × 2400

Poměr stran 5 : 4

• SXGA 1280 × 1024
• QSXGA 2560 × 2048
• SINS 3200 × 2560

Poměr stran 8 : 5 (16 : 10)

• WXGA 1280 × 800
• WXGA+ 1440 × 900
• WSXGA+ 1680 × 1050
• WUXGA 1920 × 1200
• WQXGA 2560 × 1600

Poměr stran 16 : 9

• WVGA 854 × 480
• HD 720 1280 × 720
• WXGA 1366 × 768
• WXGA++ 1600 × 900
• HD 1080 1920 × 1080 (full HD)
• QFHD 3840 × 2160 (4K ultra HD)
• QFHD 3840 × 1382 (4k Ultra HD, 25:9)
• QUHD 7680 × 4320 (8K ultra HD)

Související ?lánky

• Rozli?ení

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky ?i videa k tématu grafická karta na Wikimedia Commons
• Galerie grafická karta na Wikimedia Commons
• Seriál Grafické karty a grafické akcelerátory
• Jak pracují ?pi?kové grafické karty Archivováno 13. 5. 2021 na Wayback Machine.

Autoritní data	GND: 4128528-1