umi_umiの動画作成術!パソコン弄り日記自作PC自作PC(パーツ選定)グラフィックスカード

【グラフィックスカード(GPU)】

GPU(Graphics Processing Unit)とはレンダリング(座標や色などのデータを、計算によって画像化すること)・3Dデータ→2D画像化の座標変換・さまざまな画像効果を行うプロセッサの事
グラフィックスカードとは、カードにGPUやメモリを搭載しディスプレイへ画像を出力する拡張カードの事。

性能を見るのに単純にGPUのコアクロックだけを見ても解りません汗
搭載されているGPUのコアクロック以外でシェーダユニット数・シェーダクロック、ROPユニッ ト数、ビデオメモリ性能(動作クロック・バス幅)等が性能に大きく左右します。

GPUは、主にNVIDIA社のGeForceシリーズ・AMD社(元ATI社)のRadeonシリーズの2シリーズが有名。

【GPU】

グラフィックスカードに搭載されているコア(GPU:Graphics Processing Unit)
基本構成は、スレッド実行ユニット・SM(Streeming Multiprocessor)・キャッシュ・ROPユニットから構成され、SMは命令実行ユニット・SP(Streaming Processor)・SFU(Special Funcrion Unit)・共有メモリ・TF(Tecturt Filter)・キャッシュから構成される。

同コアが使われているなら動作クロックが高い方がより高性能と成る。
(例:GeForce 9800とGeForce GTS250は同コアが使用されている)
GeForceシリーズではGPUコアの動作クロックとシェーダユニットの動作クロックは違うので動作クロックが高い程高性能とは限らない。
GPUの性能は下記のシェーダユニット・ROPユニットでも大きく変わる事が有るので少し説明します。

また、簡単なGPU一覧表を作成しましたので、良かったらどぉ〜ぞ^ー^ → GPU一覧表

【シェーダユニット】

シェーダとは、GPU上で3Dプログラムを実行する技術
ライティング(光源計算)・シェーディング(陰影処理)とレンダリング(ピクセル化)を実行するためにグラフィック リソースに対して使用するソフトウェア命令セットでありDirectX 8対応GPUより実装されています。
SM2.0でマイクロソフトとインテルが両者の利点を生かしたスタンダードとして作られたが、SM1.X〜SM2.Xまでは、NVIDIA社・ATI社それぞれが独自拡張された機能を実装していたり、未実装な機能も有り互換性に欠く事が有る。

頂点シェーダ・ピクセルシェーダとに分かれていたシェーダユニットでしたが、最近(GeForce8000・RADEON X1000シリーズより)では両方のシェーダを実効可能な統合型シェーダー(Streaming Processor)が登場してます。
この統合型シェーダ(SP)ユニット数・シェーダ(SP)の動作クロックがグラフィックス性能に大きく関わってきます

<<参考サイト>>
GPUとシェーダ技術の基礎知識

【ROPユニット】

Rendering Output Pipeline
ピクセルシェーダから出力された陰影処理の結果を、実際にビデオメモリに書き込む処理を行う
高解像度フレームを高速に描画するためにはこのユニットが多くなけれぱならなく、どんなにビデオメモリをオーバークロックしてもROPユニットが多く無いと余り意味が無い。
つまり、シェーダユニットと同様にROPユニット数がグラフィック性能に大きく関わってきます

<<参考サイト>>
頂点/ピクセル/ジオメトリシェーダ/ROPユニットの役割

【製造プロセス・TDP】

CPUと同様な為説明を割愛させて貰います。
コチラの”製造プロセス・TDP”部分を参照下さい → CPU

【DirectX Graphics】

マイクロソフト社が開発したビデオ・カードをコントロールし、グラフィックスの描画や表示処理用のAPIの集合体
(DirectXは総合APIの集合体でDirectX Graphicsはその一部でコアにより対応バージョンが違う)
DirectXにより、ハードウェアの違いを意識する必要なくアプリケーション開発が可能。
ビットマップのような2次元画像の処理と、3次元のポリゴンなどで記述されたモデルの処理を2つの機能を有する。
また、Windowsに最初からインストールされているが最新版をウェブからダウンロードする事が出来る可能だが、対応するOS・GPUでないと使用出来ない。
(最新版[2009/12]のDirectX 11は、Windows7とWindows Vista SP2とRadeon5000シリーズでしか利用出来ない)

また、同様なOpenGLなども存在する。



【メモリ】

ビデオメモリに搭載されているビデオメモリの多くはGDDR(Graphics Double Data Rate)である。
通常のメモリをデータ転送技術の改良された技術。
データ伝送スピードは、DDR2×9 = GDDR3×5 = GDDR5の関係です。
より新しい規格のメモリが搭載されているカードが良いでしょう。

また、メモリの動作クロックが速くてもビット幅が大きく無いと1度に送れるデータ転送量が少なくなってしまいます。
グラフィックカード搭載メモリの性能は、メモリクロック・規格・バス幅・容量の4点をチェックしましょう。


【GPGPU】

GPGPU(General Purpose computing on GPU)とは、GPUの演算能力を画像処理以外に応用する技術
GPUは、単純な演算能力においてはCPUを凌ぐ処理能力をが持つ為今後の開発に期待される。
(逆に分岐処理など複雑な処理は苦手)
現在は、エンコード処理・デジタル画像処理・ゲーム等の物理シュミレーション等に利用されCPUのみで行うよりも快適に成ります。
実際にumi_umiの環境下でCyberlink社のPowerDirector8でエンコードする場合には3倍程度の処理速度アップを実現出来ています。
GPGPU専用の開発環境(NVIDIA社のCUDA[Compute Unified Device Architecture]/AMD社のATI Stream)も整えられてGPGPU対ソフトが増えてきている。
実際にはATI Stream対応ソフトよりもUDA対応ソフトの方が多く1歩リード?

GPGPUを活用するには、対応ソフトも去る事ながら対応GPUが必要に成ります。






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