Виды видеокарт

Видеокарты — это графические процессоры, которые берут на себя рендеринг изображения, декодирование видео, 3D-графику и (всё чаще) вычислительные задачи: машинное обучение, физические симуляции, рендеринг сцен. Если раньше GPU интересовали только геймеров и дизайнеров, то сейчас без них не обходятся серверы с GPU для ИИ, системы видеоаналитики и научные кластеры. О том, как выбрать и собрать сервер для ИИ под конкретные задачи, мы подробно рассказывали в отдельном материале. Ниже — разбор типов, характеристик и нюансов выбора.

Четыре основных вида:

1. Интегрированная (iGPU). Встроена в процессор (Intel UHD/Iris, AMD Radeon Graphics). Хватает для офисных задач, браузера и воспроизведения 4K-видео. Игры и рендеринг — не её история.
2. Дискретная. Отдельная плата со своим GPU и видеопамятью, устанавливается в слот PCIe x16. Собственная система питания, собственное охлаждение. Подходит для игр, монтажа, 3D-моделирования.
3. Игровая. Подкласс дискретных карт, заточенный под высокий FPS: аппаратная трассировка лучей, генерация кадров (DLSS / FSR), поддержка 4K и 144+ Гц.
4. Профессиональная (Workstation). NVIDIA RTX серии Ada / AMD Radeon PRO — сертифицированные драйверы под CAD, DCC, медицинский софт. Упор на стабильность, точность цветопередачи и ECC-память.

Что такое интегрированная видеокарта

Интегрированный GPU — графическое ядро, встроенное прямо в процессор. У Intel это серия UHD и Iris Xe, у AMD — Radeon Graphics (RDNA-архитектура в APU серий Ryzen 7000G/8000G). Выбор между этими платформами — отдельная тема: подробное сравнение Intel и AMD для бизнеса поможет определиться с процессорной экосистемой.

Плюсы: нулевая стоимость «отдельной карты», минимальное энергопотребление, компактность. AMD Ryzen 7 8700G с интегрированной Radeon 780M тянет e-sports тайтлы в 1080p на средних настройках — лет пять назад это звучало бы фантастикой для iGPU.

Ограничения — собственной видеопамяти нет (используется часть оперативки), пропускная способность ниже, чем у выделенной GDDR6. Под тяжёлый рендеринг, ML-задачи или 4K-гейминг iGPU не годится.

Что такое дискретная видеокарта, и зачем она нужна

Дискретная видеокарта — отдельная плата с собственным GPU, VRAM и системой охлаждения. Устанавливается в слот PCIe x16 и забирает питание от БП через дополнительные коннекторы. Зачем она, если есть встроенная? Потому что разница в производительности — не проценты, а разы. Дискретная RTX 4060 в 5–7 раз быстрее лучших iGPU в рендеринге, а RTX 4090 — быстрее в 25–30 раз. Для геймеров это FPS и визуальное качество. Для монтажёров и 3D-художников — часы, сэкономленные на рендере. Для дата-инженеров — возможность крутить inference прямо на рабочей станции, без ожидания очереди к серверному кластеру.

Как выбрать видеокарту

1. Задача определяет карту. Офис и 1С — хватит iGPU. Игры в 1440p — нужна карта уровня RTX 4070 / RX 7800 XT и выше. AI-инференс — серверные ускорители с большим объёмом VRAM (24+ ГБ).
2. Бюджет. Смотрите на производительность-за-рубль, а не на бренд. Бенчмарки 3DMark и реальные тесты в нужных приложениях скажут больше, чем маркетинговые слайды.
3. Совместимость. Длина карты vs. корпус, требования по питанию (разъём 12VHPWR или 8-pin), слот PCIe — всё это стоит проверить до покупки, а не после.
4. API и фичи. Поддержка DirectX 12 Ultimate, Vulkan 1.3, аппаратного кодирования (NVENC / VCN) — зависит от ваших рабочих нагрузок. Для VR нужен DisplayPort 1.4+.

Размеры видеокарты

1. Длина. Компактные модели — от 17 см (ITX-формат). Топовые карты вроде RTX 4090 — до 34 см. Перед покупкой сверяйте длину карты с допуском корпуса (GPU clearance в спецификациях шасси).
2. Высота. Стандарт — около 11 см. Модели с массивным кулером вырастают до 14–15 см, что критично для узких серверных и десктопных корпусов.
3. Толщина (слоты). Двухслотовые карты — 4 см, трёхслотовые — 6 см, а некоторые флагманы занимают 3,5 слота. Учитывайте это при планировании соседних PCIe-устройств.

Производительность

1. Частота ядра (Base / Boost clock). Измеряется в МГц. У GeForce RTX 4080 SUPER boost-частота — 2550 МГц, у Radeon RX 7900 XTX — до 2500 МГц. Но сама по себе частота мало о чём говорит без учёта архитектуры.
2. Вычислительные блоки. CUDA-ядра у NVIDIA, Stream Processors у AMD, Xe-ядра у Intel Arc. RTX 4090 несёт 16384 CUDA-ядер, RX 7900 XTX — 6144 потоковых процессора. Сравнивать «ядро к ядру» между вендорами бессмысленно — архитектуры слишком разные.
3. Пропускная способность памяти. RTX 4090 — 1008 ГБ/с (GDDR6X, 384-бит шина). RX 7900 XTX — 960 ГБ/с (GDDR6, 384-бит). Именно этот параметр часто становится «бутылочным горлышком» в высоких разрешениях.

Видеопамять

Видеопамять (VRAM) хранит текстуры, буферы кадров и промежуточные данные вычислений. Два ключевых параметра:

1. Объём. 8 ГБ — минимум для игр в 1440p. Для 4K-гейминга и работы с нейросетями нужны 12–24 ГБ. Профессиональные карты (NVIDIA RTX 6000 Ada) предлагают 48 ГБ. Если память кончается — FPS проваливается резко, без плавной деградации.
2. Тип. GDDR6 — массовый стандарт. GDDR6X (на картах NVIDIA) — быстрее, но горячее. HBM2e/HBM3 — применяется в серверных ускорителях (A100, H100) и даёт рекордную пропускную способность при компактной разводке.

Разрядность шины памяти

Шина памяти — это «труба» между GPU и VRAM. Чем шире, тем больше данных проходит за такт.

• 64–128 бит — бюджетные и мобильные решения. Подходит для офисных задач, лёгких игр.
• 192–256 бит — средний сегмент. RTX 4070 работает на 192-бит шине, но компенсирует это быстрой GDDR6X и крупным L2-кэшем.
• 384 бит и шире — флагманы. RTX 4090, RX 7900 XTX. Для 4K без компромиссов этот запас пропускной способности критичен.

Ширина шины сама по себе не приговор и не благословение: итоговая пропускная способность = ширина × частота памяти × количество бит на такт. Карта с узкой шиной, но быстрой памятью и большим кэшем может обойти «широкую» модель предыдущего поколения.

Питание

• TDP / TBP. Total Board Power — сколько ватт потребляет карта под нагрузкой. RTX 4090 — 450 Вт, RX 7900 XTX — 355 Вт, RTX 4060 — скромные 115 Вт. От этого числа пляшет весь тепловой бюджет системы.
• Мощность БП. Берите запас 20–30% сверх суммарного потребления системы. Для связки с флагманской картой — PSU от 850 Вт, желательно 80+ Gold или выше.
• Разъёмы. Новый стандарт — 12V-2x6 (он же 12VHPWR): один коннектор вместо нескольких 8-pin. Старые карты используют 6-pin, 8-pin и их комбинации. Проверьте, что ваш БП совместим — или понадобится переходник.
• Энергоэффективность. Замеряется как «перф-на-ватт» в конкретных бенчмарках, а не в абстрактных МГц/Вт. Архитектуры Ada Lovelace (NVIDIA) и RDNA 3 (AMD) заметно эффективнее предшественников.

Охлаждение

Охлаждение напрямую определяет, сможет ли карта держать boost-частоты или начнёт троттлить. Компоненты системы охлаждения::

1. Вентиляторы. Некоторые модели имеют два или три вентилятора для более эффективного охлаждения.
2. Радиаторы. Алюминиевые рёбра + медное основание (или vapor chamber у топовых моделей). Площадь рассеивания определяет потолок охлаждения при прочих равных.
3. Тепловые трубки. Некоторые видеокарты оснащены тепловыми трубками, которые помогают распределить и отвести тепло от графического процессора к радиаторам. Обычно изготавливаются из меди и содержат теплоноситель.
4. Термопаста. Применяется для улучшения теплопередачи между графическим процессором и радиаторами.

Профессиональные видеокарты

Профессиональные GPU (NVIDIA RTX A-серия / RTX 6000, AMD Radeon PRO W7900) — это не просто «дорогие игровые карты». Отличия принципиальны:

1. Сертифицированные драйверы (ISV). Протестированы с AutoCAD, SolidWorks, DaVinci Resolve, Houdini и десятками других пакетов. Это гарантия, что при рендере сложной сборки драйвер не уронит приложение.
2. Большой VRAM с ECC. 24–48 ГБ с коррекцией ошибок — критично для медицинского визуализирования и серверов для научных вычислений (HPC), где битая память означает битый результат.
3. Multi-display без костылей. 4 × DisplayPort 1.4a — стандартная конфигурация. Каждый выход способен тянуть 5K-панель.

Продвинутые видеокарты

Зачем переплачивать за флагман, если «средний» сегмент закрывает 90% задач? Три сценария, где разница ощутима:

1. Игры в 4K / VR. Трассировка лучей, генерация кадров через DLSS 4 или FSR 3+, высокая частота обновления — всё это требует запаса по VRAM и вычислительной мощности. В 1080p разницу между RTX 4070 и RTX 4090 сложно заметить, в 4K — она двукратная.
2. Профессиональный контент. Таймлайн в 8K RAW, рендер анимации, симуляция частиц — чем быстрее GPU, тем короче итерационный цикл. Время дизайнера стоит дороже видеокарты.
3. AI / ML на локальной машине. Fine-tuning модели на карте с 24 ГБ VRAM проходит без выгрузки в системную память, что кратно ускоряет обучение.

Пассивное охлаждение

Пассивное охлаждение — отвод тепла без вентиляторов, за счёт конвекции и массивных радиаторов. Абсолютный ноль децибел, нулевой износ подшипников.

Где это работает: карты с TDP до 75 Вт (GT 1030, некоторые версии RX 6400), а также режим «0 dB» на игровых картах — вентиляторы стоят до определённого порога температуры. Для нагруженных GPU (200+ Вт) чистый пассив нереализуем — тепловой пакет просто не рассеется конвекцией в стандартном корпусе.

Активное охлаждение

Это метод охлаждения компонентов, включая видеокарту, с использованием вентиляторов или насосов для активного отвода тепла.

Преимущества активного охлаждения включают высокую производительность охлаждения и возможность поддержания низких температур при высоких нагрузках. Вентиляторы обеспечивают интенсивную циркуляцию воздуха и активное удаление тепла, что позволяет видеокарте работать стабильно при высокой производительности.

Однако активное охлаждение может создавать дополнительный шум от вентиляторов, особенно при высоких оборотах. Это может быть учтено при выборе видеокарты, особенно если вам требуется более тихая система.

Жидкостное (водяное) активное охлаждение

Жидкостное или водяное активное охлаждение – это метод охлаждения с использованием специальной системы, основанной на циркуляции жидкости. Основные компоненты:

1. Блок CPU/GPU. Он имеет встроенные каналы или трубки, через которые циркулирует охлаждающая жидкость.
2. Радиаторы. Представляют собой компоненты, обеспечивающие отвод тепла от охлаждаемых компонентов. Радиаторы жидкостной системы охлаждения видеокарты обычно оснащены вентиляторами для усиления эффективности процесса.
3. Насос. Он подает холодную жидкость к блоку CPU/GPU, а затем отводит нагретую к радиаторам для охлаждения.
4. Охлаждающая жидкость. Дистиллированная вода с антикоррозийной присадкой и биоцидом. Готовые СЖО (AIO) поставляются уже заправленными. Кастомные контуры заправляют вручную — там выбор жидкостей шире, включая непроводящие.

Основные типы видеовыходов

Видеокарты обычно оснащены различными выходами, которые позволяют подключать мониторы и другие устройства вывода видео. Основных типы:

1. HDMI 2.1a. До 4K@120 Гц / 8K@60 Гц с VRR. Универсальный вариант для телевизоров и мониторов.
2. DisplayPort 2.1. До 16K при сниженной частоте или 4K@240 Гц. Стандарт для игровых мониторов и профессиональных панелей. Поддерживает DSC (Display Stream Compression).
3. USB-C / Thunderbolt (Alt-Mode DP). Один кабель — видео, данные, зарядка. Распространён на мобильных рабочих станциях и ноутбуках, реже — на десктопных картах.
4. DVI / VGA. Легаси-интерфейсы. На новых картах их уже нет, но переходники с DP/HDMI доступны.

Тактовые частоты

Тактовая частота измеряется в герцах (Гц) и обозначает количество операций, которые видеокарта может выполнить за секунду. Обычно указывается две тактовые частоты: для ядра GPU и для видеопамяти. Чем выше этот показатель, тем быстрее видеокарта может обрабатывать данные и выполнять графические вычисления.

Частоты ядра GPU (boost clock):

• Игровые карты: 2300–2900 МГц (RTX 40-серия — до 2520 МГц, RX 7900 XTX — до 2500 МГц).
• Профессиональные: 1500–2500 МГц. Частоты ниже, зато стабильнее — приоритет на предсказуемость, а не пиковый результат.

Эффективная частота памяти:

• GDDR6: до 20 Гбит/с на контакт (например, RX 7900 XTX).
• GDDR6X: до 23 Гбит/с на контакт (RTX 4090).
• Разгон памяти даёт заметный прирост FPS в 4K — иногда +5–8% «бесплатно».

Технологический процесс и графический чип

Техпроцесс определяет плотность транзисторов и энергоэффективность чипа. NVIDIA Ada Lovelace (RTX 40-серия) выпускается на TSMC N4 (4 нм), AMD RDNA 3 (RX 7000) — на TSMC N5/N6 (чиплетная архитектура). Intel Arc Battlemage — TSMC N4.

Меньше нанометров — больше транзисторов на том же кристалле, ниже энергопотребление на такт. Но маркетинговые «нанометры» разных фабрик не сопоставимы напрямую: 4 нм у TSMC и 4 нм у Samsung — это два разных техпроцесса с разной плотностью.