Меню

Форм фактор видеокарты ноутбука



Обзор внешних видеокарт для ноутбуков

Введение

Мобильные компьютеры с начала своего существования всегда были ограничены в возможностях аппаратного апгрейда в отличии от персональных компьютеров. Только в позднее время стандартными компонентами стали люки, открывающие простой доступ к накопителям и оперативной памяти. Графическая же составляющая ноутбуков до сих пор чаще всего остаётся неизменной.

Компания NVIDIA пыталась эту досадную несправдливость, предложив стандарт MXM — Mobile PCI Express Module, Мобильный модуль на шине PCI Express. Инженеры компании отмечали тот, что на материнской плате ноутбука достаточно легко можно разместить горизонтально расположенный к плате слот PCI Express x16 для подключения видеокарт. Компактность решения заключалась в том, что плата MXM-видеокарты ограничивалась линейными размерами слота PCI-E и не превышала в последних версиях размеры 82х100 мм.
Увы, сейчас на рынке есть весьма небольшое количество ноутбуков с видеокартой реализованной в MXM-формате и производители, которые первыми начали его использовать, как например Fujitsu-Siemens, уже начали от него отказываться. Большую роль также играет завышенная цена и редкость MXM-видеокарт.

Но прогресс не стоит на месте. Неспешно, но уверенно на рынке появляются и иногда даже остаются на продолжительное время проекты внешних видеокарт от различных производителей. О них этот обзор.

ASUS XG Station

В январе 2007 года на выставке «Consumer Electronics Show» в Лас-Вегасе компания ASUS представила свой новый продукт XG Station.

Это устройство было разработано для обеспечения ноутбуков вычислительной мощью внешних видеокарт. К ноутбуку внешняя видеокарта подключалась посредством специального ExpressSlot-адаптера. Также имелся экран, на котором отображались частоты ядра и видеопамяти, скорость вращения системы охлаждения, температура, уровень звука и частота кадров.
В принципе, разобрав «станцию» можно было бы самостоятельно установить однослотовую видеокарту по своему желанию. Только вот, из-за шины ExpressSlot пропускная способность была ограничена на уровне PCI-E x1 версии 1.1.

Начать поставки устройства планировалось во втором квартале 2007 года. В базовую поставку планировалось включать видеокарту EN7900GS, а также различные аксессуары и ПО от компании ASUS. Увы, только на бумаге. В январе 2008 года, появилось сообщение, что выпуск продукта отодвигается на май того же года. Реально же, небольшая партия ASUS XG Station появилась в первой половине 2008 года и только в Австралии. На борту имелась видеокарта NVIDIA GeForce 8600GT с 256 мегабайтами DDR3-памяти и стоило это удовольствие 375 австралийских долларов. В середине 2009 «станцию» сняли с продаж.

ATI XGP

4 июня 2008 года на выставке Computex в Тайбэе, представляя мобильную платформу «Puma», основой которой являлся чипсет RS780, компания AMD представила аппаратный эксперимент — технологию ATI eXternal Graphics Platform.

Слухи о проекте «Lasso», так на этапе разработки называлась ATI XGP, курсировали достаточно давно, как минимум, за год до выставки. Сайт HEXUS.net писал, что проект появился как сопутствующая разработка видеокарт семейства R600 и подразумевает соединение ноутбука с настольной дискретной видеокартой двумя кабелями, в соответствии со спецификацией внешней кабельной системы PCI-E 1.0.

В итоге, ATI XGP представил собой внешний интерфейс PCI Express, позволяющий объединить ноутбук (а в перспективе и компактный ПК) с мощной дискретной видеокартой по технологии переключаемой графики ATI PowerXPress. На тот момент флагманской была видеокарта Radeon HD 3870 — вот именно с ней и предлагалось соединять ноутбук.

Увы, возможно, из-за недостаточного продвижения продукта или из-за сырой поддержки в драйверах и ПО продуктов с этой технологией на рынке появилось крайне мало:

Fujitsu-Siemens AMILO Notebook Sa 3650 и AMILO GraphicBooster

Первый ноутбук, штатно комплектующийся портом XGP. Чипсет M780G, Процессор AMD Turion X2 Ultra Mobile ZM-86 2,4 Гигагерца — в общем, платформа Puma как она и была представлена.

В комплекте поставки помимо самого ноутбука поставлялась и внешнее устройство AMILO Graphics Booster, с ATI Mobility Radeon HD 3870 внутри. Видеокарта несла на борту 512 Мегабайт видеопамяти GDDR3. Замена видеокарты не подразумевалась.

Acer Ferrari One 200 и DynaVivid

В начале 2009 года компания Acer, к тому времени уже наладившая производство нетбуков весьма успешной серии Aspire One, выпустила свой вариант ноутбука на немного обновлённой платформе «Puma» (использовался 1,2 гигагерцовый процессор AMD Athlon X2 L310) с штатным портом XGP. Увы, в отличии от «коллеги» ноутбук поставлялся без внешней видеокарты.

Что характерно, ноутбук был брендирован маркой Ferrari и внешне весьма убедительно выполнен под спортивную машину соответствующей марки, даже резиновые ножки были выполнены в виде покрышек.

Увы, внешний графический док от Acer появился чуть более чем через год после выпуска Ferrari One. Acer DynaVivid Graphics Dock нёс на борту мобильное графическое ядро Radeon HD 4670, HDMI и VGA и 6 USB-портов. В Европе устройство предлагалось по цене в 199 евро. Также планировался выпуск DynaVivid c Radeon HD 5830, но этого, к сожалению, не случилось.

Shuttle I-Power GXT Mini

В марте 2010 года на выставке CeBIT в саксонском Ганновере всемирно известный производитель компактных ПК, компания Shuttle представила свою новую разработку.

Устройство с мудрённым названием Shuttle I-Power GXT Mini представляло собой небольшую коробочку с обычной однослотовой видеокартой Radeon HD 4650. Подключаемая через USB-порт к нетбуку компании Shuttle, внешняя видеокарта должна была поднять производительность неспешного атома в 3DMark06 с 500 до 5000 «попугаев», то есть в 10 раз. Новинка комплектовалась блоком питания на 90 ватт, что, в принципе, позволило бы установить и более мощную видеокарту, например, Radeon HD 5750. Также, по словам производителя, в I-Power GXT Mini можно было установить не только видеокарту, но и, например, ТВ-тюнер.

Читайте также:  Как запретить виндовс обновлять драйверы видеокарты

Увы, на следующей выставке CeBIT, уже в этом году компания объявила о прекращении работ над проектом. Основной причиной представители Shuttle называют необходимость снижения расходов, а не отсутствие спроса у потенциальной аудитории и сложности технической реализации, как можно было бы подумать.

MSI Graphics Upgrade Solution

В том же 2010 году на выставке Computex в Тайбэе, компания MSI представила свой вариант внешней видеокарты. Этот GUS представляет собой довольно объёмную коробку с хорошей вентиляцией, способную вместить двухслотовую видеокарту.

Вроде бы, отличное решение, но есть и минусы. Во-первых, используется достаточно медленный интерфейс ExpressCard для подключения к ноутбуку. В будущем MSI обещает сделать версию, поддерживающую подключение через USB3.

Во-вторых, GUS не имеет дополнительного питания для видеокарт и производитель не рекомендует установку видеокарт с TDP более 84 ватт, то есть Radeon HD 5670 пока что его теоретический потолок.
К счастью, в отличии от прошлых устройств, GUS всё ещё продаётся по цене 229 долларов в комплектации с Radeon HD 5670 (1 гигабайт видеопамяти) и 100 долларов без онной.

Village Instruments ViDock

Наиболее закрепившееся на рынке решение. Устройство поддерживает установку двухслотовых видеокарт, но при этом предоставляется дополнительное питание (6+2 и 6). Увы интерфейс подключения к ноутбук — ExpressCard, со всеми вытекающими отсюда проблемами.

Первая версия устройства появилась ещё в 2008 году и компания продолжает его постоянно дорабатывать, выпуская обновлённые версии. Последний на данный момент ViDock носит гордую версию четыре с плюсом (4+) и поддерживает видеокарты мощностью до 225 ватт.

Купить коробку можно по цене от 200 долларов за третью версию до 280 за 4+.

DIY — Do It Yourself — Сделай сам

При наличии головы на плечах и прямых рук док для внешней видеокарты сейчас возможно собрать и самостоятельно. Процесс уже был в описан в соответствующей статье на хабре — habrahabr.ru/blogs/DIY/110726.

Благодарности и источники

Спасибо человеку, который прислал мне инвайт.
Спасибо ресурсам 3DNews, iXBT Labs, Anandtech и BIT-Tech за использование соттветсвующих фотографий для обзора.
При написании статьи косвенно использовались материалы с вышеозначенных сайтов, а также английская и русская версии википедии.

Источник

Видеокарты в ноутбуках: справочная информация

Современный мобильный компьютер практически ни в чем не уступает классическому настольному ПК. Разве что вопрос производительности до конца решить пока не получается, поскольку энергопотребление, а точнее тепловыделение самых мощных процессоров превосходит возможности компактных систем охлаждения, устанавливаемых в тонких корпусах ноутбуков. И тем не менее для большинства задач, выполняемых на офисном и домашнем компьютере, быстродействия даже экономичных мобильных процессоров и платформ оказывается более чем достаточно.

Мобильный компьютер подходит в том числе и для игр. Более того, существуют специальные геймерские ноутбуки, оптимизированные именно для игровых задач. Сегодня не существует технических проблем с установкой внутрь компактного корпуса достаточно мощного видеоадаптера, благо с развитием полупроводниковых технологий их производительность (при сохранении прежнего уровня тепловыделения) неуклонно возрастает.

Вместе с тем видеокарта в ноутбуке — это всегда компромисс. Понятно, что энергопотребление графического чипа и видеопамяти вносит весомый вклад в общее энергопотребление системы и присутствие в ноутбуке видеокарты негативно отражается как на времени автономной работы, так и на результатах работы системы охлаждения: либо вентилятор сильно шумит, либо корпус сильно нагревается, либо ноутбук оказывается слишком тяжелым и громоздким.

Конечно, современные графические чипы поддерживают динамическое управление энергопотреблением, могут понижать и свою тактовую частоту, и частоту видеопамяти, но эффект от этого оставляет желать лучшего. Поэтому производители ноутбуков стараются устанавливать в свои модели видеокарты с минимально приемлемой для пользователя производительностью либо не устанавливать их вообще, обходясь только маломощной встроенной графикой.

В последнее время начинает активно использоваться другой подход — применяется переключаемая (гибридная) графика. По сути это использование двух видеокарт — встроенной в чипсет (процессор) и дискретной, состоящей из отдельного графического процессора и микросхем памяти.

Как правило, видеокарты используются не совместно (хотя и такая технология существует), а по очереди: когда возникает необходимость запуска 3D-игр или видео высокой четкости, включается дискретная видеокарта, а когда в этом необходимости нет, за обработку графики отвечает более экономичная встроенная видеокарта. Преимущества очевидны: пусть не одновременно, но мы имеем и производительность, и экономию энергии.

(Справедливости ради следует заметить, что попеременное использование двух видеокарт практикуется уже достаточно давно. Но раньше это решение было технически сложным (дискретную видеокарту требовалось физически обесточивать) и неудобным для пользователя (требовалась перезагрузка). Сегодня переключение производится программным способом, без перезагрузки операционной системы, а в некоторых случаях — даже без вмешательства пользователя).

Читайте также:  Stubbs the zombie видеокарта intel

Еще одним радикальным решением проблемы размещения видеокарты в ноутбуке является внешняя видеокарта, располагающаяся в подключаемом модуле. В этом случае снимаются все ограничения по энергопотреблению (внешний модуль может иметь отдельное питание) и тепловыделению (можно установить качественную систему охлаждения), а также появляется возможность простой модернизации графики. Причем, во-первых, видеокарту (и ее систему охлаждения) не нужно постоянно носить с собой, а во-вторых, она позволяет запускать требовательные 3D-игры даже на самых компактных и легких ноутбуках.

Проблема с внешними видеокартами только одна — их подключение. К счастью, уже разработан внешний разъем для интерфейса PCI Express, и производители видеокарт могут в ближайшее время начать поставки внешних моделей. Но по какой-то причине рынок пока не готов к таким продуктам: внешние решения уже существуют, но спросом не пользуются.

В нашей статье мы рассмотрим предложения ведущих производителей графических чипов по видеокартам для ноутбуков. Стремясь занять как можно бóльшую нишу на рынке, они выпустили огромное количество мало чем отличающихся моделей, и этот процесс ускоряется с пугающей быстротой.

Существует также проблема «перемаркировки», когда в новые линейки включаются старые модели. Со сменой модельного номера «новая» видеокарта в лучшем случае получает новую технологию производства, а зачастую — не получает ничего. В современных ноутбуках можно встретить видеокарты сразу трех, а то и четырех поколений, причем новые модели необязательно будут более производительными (и необязательно будут реально новыми). Попробуем разобраться.

Немного теории

Многие знают, что видеокарты делятся на два больших класса — встроенные (интегрированные) и дискретные (отдельные). Дискретная видеокарта чаще всего имеет вид именно карты — отдельной платы, подключенной к разъемам внутреннего и внешнего интерфейсов. В состав дискретной видеокарты входит графический контроллер (отдельная микросхема), оперативная (локальная) память, схемы стабилизации питания. Все эти компоненты могут быть размещены и на общей системной плате ноутбука, что не меняет сути.

Встроенная видеокарта не существует в виде отдельного устройства. Графический контроллер является частью либо самого процессора, либо чипсета, локальная память присутствует достаточно редко (например, у чипсетов AMD последнего поколения) — обычно для работы графического процессора отводится часть общей оперативной памяти.

По поводу этой памяти следует заметить, что небольшой объем (8—64 МБ) системной оперативной памяти выделяется видеокарте на постоянной основе (dedicated memory), она не доступна процессору и вычитается из общего объема памяти. В режиме 3D встроенной видеокарте выделяется дополнительный, значительно больший объем памяти для хранения текстур и т. п. (shared memory). Объем этот регулируется динамически, а его предел определяется объемом установленной в ноутбуке в данный момент оперативной памяти (чем ее больше, тем большую часть можно отдать видеокарте).

И у встроенной, и у дискретной видеокарты есть свои преимущества и недостатки. Преимущество и одновременно недостаток встроенной — ее сравнительно небольшая производительность: это дает существенную экономию энергии, но не позволяет играть в игры с хорошим качеством изображения. К сожалению, выпустить и скоростную, и экономичную встроенную графику пока не позволяют полупроводниковые технологии.

Дискретная видеокарта обладает более высоким (порой на порядок) быстродействием при обсчете 3D-графики. Но даже с применением технологий динамического управления питанием не удается создать дискретную видеокарту с достаточно низким уровнем энергопотребления. Поэтому сегодня все чаще применяют метод переключения между видеокартами.

Разработкой дискретных видеокарт занимаются две компании — AMD (ее подразделение ATI, бывшее некогда отдельной компанией) и NVIDIA. На базе их микросхем (чипсетов) компании-партнеры производят мобильные видеокарты, но пользователь ноутбука не может, как в случае с видеокартой для настольного ПК, выбрать конкретную модель — он получает устройство с видеокартой внутри, не зная ее точных параметров. Встроенная графика у этих компаний тоже есть — в составе их чипсетов для ноутбуков. Встроенную графику предлагает также корпорация Intel, известный производитель платформ для ноутбуков, ПК и серверов.

Производительность видеокарты зависит от производительности двух ее основных компонентов — графического процессора (GPU) и видеопамяти (локальной памяти). Не вдаваясь в подробности, отметим, что графический процессор выполняет рендеринг (прорисовку) трехмерной сцены, получая от системы как данные о вершинах треугольников и текстурах (содержимом треугольников), так и программный код — так называемые шейдеры.

Современные 3D-игры насыщены сложными шейдерами, поэтому общая производительность GPU зависит не только от возможностей обработки текстур, но и от возможностей потоковых (шейдерных) процессоров — встроенных вычислительных узлов. Чем больше потоковых процессоров содержит GPU, тем выше будет его производительность.

Можно грубо сравнивать видеокарты по потоковым процессорам, но есть одна проблема: GPU разных серий существенно отличаются по микроархитектуре. Сравнивать GPU двух видеокарт напрямую можно только в том случае, если они принадлежат к одному поколению. Таким образом, грубо оценить производительность GPU можно путем перемножения количества потоковых процессоров на тактовую частоту.

Что касается видеопамяти, то ее быстродействие тоже характеризуется двумя показателями — тактовой частотой и шириной шины подключения к GPU. Производители мобильных видеокарт всегда снабжают свои модели наиболее подходящей видеопамятью, не предоставляя пользователю выбора, как в случае с видеокартами для настольных ПК.

Читайте также:  Почему на видеокарте не крутит вентилятор

В соответствии с производительностью все существующие видеокарты можно разделить на четыре больших класса. Видеокарты двух соседних классов обычно различаются по производительности в 2—3 раза:

1) встроенная графика;
2) дискретные видеокарты начального класса (обычно устанавливаются в бизнес-ноутбуки, а также в мультимедийные ноутбуки начального уровня);
3) дискретные видеокарты среднего класса (используются в домашних ноутбуках среднего и верхнего уровня);
4) дискретные видеокарты топового, или игрового, класса.

Параметры видеокарт

Сводная таблица параметров всех видеокарт последнего поколения (начало осени 2010 года) представлена ниже. Модели отсортированы по возрастанию производительности (отдельно для каждого производителя). К сожалению, мы пока не можем представить собственные данные по тестированию производительности, поскольку сбор соответствующей статистики начался совсем недавно.

Дадим некоторые пояснения. Видеокарты NVIDIA носят торговое название GeForce, после которого приводится буквенный код, означающий класс видеокарты (по отношению к производительности в 3D), и цифровой код модели. Первая цифра в коде означает серию (поколение) видеокарт; нынешняя серия — третья, постепенно будут появляться видеокарты четвертой серии.

Буквенный код у видеокарт NVIDIA очень прост:

• нет букв или G — видеокарты начального уровня, с минимально-достаточной производительностью, устанавливаются в недорогие универсальные ноутбуки;
• GT — видеокарты среднего класса, способные поддерживать любые современные игры, но не всегда в хорошем качестве, устанавливаются в мультимедийные ноутбуки;
• GTS — видеокарты верхнего уровня, рассчитанные на требовательные игры, для геймерских ноутбуков среднего класса;
• GTX — топовые модели, для геймерских ноутбуков премиум-класса.

Наиболее популярны видеокарты GeForce 310M, GeForce GT 320M и GeForce GT 330M.

Встроенные видеокарты NVIDIA все еще встречаются, но в очень ограниченном наборе моделей ноутбуков. Это нетбуки на платформе Ion, ноутбуки Apple MacBook и некоторые бюджетные модели ASUS и MSI.

В 2010 году мобильные видеокарты AMD, носящие торговое название ATI Mobility Radeon, пользуются значительно большей популярностью, нежели видеокарты NVIDIA. (Впрочем, это общая тенденция рынка дискретной графики). Справедливости ради отметим, что модельный ряд Radeon гораздо более строен и понятен покупателям, в нем множество моделей различного класса и нет таких явных пробелов, как в модельном ряду GeForce. Правда, в последнее время AMD тоже начала грешить переименованиями и запутыванием, причем делает это с пугающей быстротой.

Текущая серия видеокарт AMD — Radeon HD 5000. Она включает полный набор моделей от начального до верхнего уровня. Наиболее популярные модели — Radeon HD 5470 и HD 5650. До сих пор активно используются переименованные модели предыдущего поколения (Radeon HD 4000), которые по нестандартному номеру можно легко отличить от современной серии.

Встроенные видеокарты AMD семейства Radeon HD 4200 имеются во всех ноутбуках на новой платформе AMD. Достаточно часто они идут в качестве второй видеокарты в дополнение к дискретной, серии Radeon HD 5000.

Корпорация Intel когда-то пыталась продавать видеокарты собственной разработки, но быстро разочаровалась в этом бизнесе и сосредоточилась на встроенных моделях, входящих в состав платформы. Подавляющее большинство ноутбуков без дискретной видеокарты оснащаются встроенной графикой Intel. Последнее поколение таких видеокарт предлагает функцию переключаемой графики, а значит, в скором времени во всех ноутбуках на платформе Intel будет присутствовать видеокарта этого производителя, пусть и не в качестве основной.

Главным минусом встроенных видеокарт Intel традиционно считалась низкая производительность в 3D. Связано это было с тем, что данная компания не специализируется на видеокартах и не стремится конкурировать с ведущими производителями в этом сегменте. Однако с расширением аудитории покупателей ноутбуков возросли и требования к встроенной графике. Сегодня встроенная графика Intel (серия HD Graphics / GMA 5000) вполне может конкурировать с графикой AMD, хотя до уровня NVIDIA пока не дотягивает.

Рекомендации

В настоящий момент на рынке видеокарт сложилась вполне однозначная ситуация: в секторе встроенной графики выбора особо нет, поскольку видеокарта определяется выбранной платформой (Intel или AMD); в секторе дискретной графики, причем во всех сегментах, лидирует AMD.

Видеокарта Radeon HD 5470 выигрывает у GeForce 310M и по производительности, и по энергопотреблению, и по функциональности, хотя устанавливаются они в ноутбуки одного и того же класса. На стороне NVIDIA только более качественная поддержка переключаемой графики и более функциональные (и то это спорный вопрос) драйверы.

Видеокарта Radeon HD 5650 легко обходит все видеокарты NVIDIA среднего класса и отличается поддержкой DirectX 11, которой нет у моделей NVIDIA серии 300. Единственная надежда этого производителя — новая серия GeForce GT 400, которая состоит из нескольких современных моделей с поддержкой DirectX 11.

В старшем сегменте до последнего времени фаворитами были видеокарты Radeon HD 5800, однако новые видеокарты GeForce GTX 400 могут легко их подвинуть. Впрочем, AMD наверняка уже готовит свой ответ NVIDIA.

В сегменте нетбуков отлично выступает NVIDIA со своей платформой Ion, однако большинство моделей с 10-дюймовым экраном довольствуются встроенной графикой Intel устаревшей архитектуры. Существуют модели на платформе AMD, но их крайне мало.

Надеемся, что наша справочная информация поможет вам при выборе ноутбука и даст некоторое представление о том, чего ожидать от той или иной видеокарты.

Источник