Card đồ họa là gì ? Card đồ họa ảnh hưởng thế nào đến hiệu năng máy tính?

Card đồ họa là gì ? Card đồ họa ảnh hưởng thế nào đến hiệu năng máy tính? VGA (Video Graphics Array) – còn gọi là “card màn hình” hay “card đồ họa” là một thiết bị hỗ trợ xử lý dữ liệu hình ảnh và xuất tín hiệu video ra thiết bị hiên thị (màn hình, máy chiếu, kính VR). Một dàn máy tính thì không nhất thiết phải có VGA mới chạy được, nhưng với những tác vụ yêu cầu hiệu năng xử lý hình ảnh như chơi game cấu hình cao hay thiết kế đồ họa thì VGA là một linh kiện không thể thiếu. Và sau đây là những điều cơ bản nhất về VGA mà người mới bắt đầu nên biết.

Lưu ý: vì đây là bài viết cung cấp những kiên thức cơ bản về VGA nên người viết sẽ xét chủ yếu về những VGA phổ thông, tránh những dòng VGA chuyên dụng.

Xu hướng sản xuất card đồ họa hiện nay của các nhà cung  cấp

Hiện nay, có 2 nhà phát triển VGA là nVIDIA và AMD. Tương tự như câu chuyện về chipset và mainboard, khi ra mắt một dòng VGA mới, các nhà phát triển sẽ phát hành một một bản Founder Edition (bản gốc) trước, sau đó giao GPU (nhân xử lý đồ họa) cho các bên khác như Asus, Gigabyte, MSI, Galax… để họ phát triển những phiên bản VGA custom với những GPU đó, dựa trên phiên bản gốc của nhà sản xuất. Các bản custom này thường có hiệu năng nhỉnh hơn bản gốc một chút.

Mỗi nhà sản xuất VGA đều có những phiên bản custom với mức giá và chất lượng khác nhau trên một dòng VGA.

Chỉ với 1 mẫu GPU duy nhất là 1660Ti, các nhà sản xuất khác nhau có thể cho ra hàng tá các mẫu VGA custom.
Hiện nay có rất nhiều mẫu VGA khác nhau và phân biệt chúng không phải là chuyện dễ đối với người mới, lựa chọn như thế nào lại càng khó hơn. Sau đây, người viết sẽ cố gắng cung cấp những kiến thức nền căn bản nhất cho bạn đọc về VGA.

Phân khúc, thế hệ

GTX 1060 – từng được xem là ông vua hiệu năng của phân khúc tầm trung cho đến khi các mẫu VGA/GPU kiến trúc Turing xuất hiện (Chiếc VGA trên ảnh là phiên bản Founder Edition của GTX 1060).
Phân biệt phân khúc và thế hệ của 1 dòng VGA sẽ khá dễ dàng dựa trên tên gọi của nó, ví dụ: GTX 1060. Chúng ta có thể chia cái tên này thành 3 phần là “GTX“, “10” và “60“.

Trong đó:

“GTX” hay “GeForce GTX” là dòng VGA/GPU của nVIDIA hướng đến đối tượng người dùng phổ thông.

Số “10” trong GTX 1060 thể hiện thế hệ của nó, những chiếc VGA/GPU có cấu trúc tên gọi là “GTX 10XX” được hiểu là những chiếc VGA nằm trong thế hệ kiến trúc Pascal.

Số “60” trong GTX 1060 có thể hiểu là phân khúc của nó, những chiếc VGA/GPU có 2 số đuôi này càng lớn sẽ có hiệu năng càng mạnh trong thế hệ của nó. Ví dụ:GTX 1060 sẽ yếu hơn GTX 1070, GTX 1080 và mạnh hơn GTX 1050.

Một số VGA/GPU của nVIDIA có chữ “Ti” đằng sau, ví dụ GTX 1050 Ti. “Ti” (có thể) là viết tắt của “Titan“. Những dòng VGA có chữ “Ti” đằng sau sẽ mạnh hơn những dòng có cùng số hiệu nhưng không có chữ “Ti”. Ví dụ “GTX 1050 Ti” mạnh hơn và có VRAM lớn hơn “GTX 1050“.

MSI GTX 1660 Ti GAMING X 6G GDDR6 – Một phiên bản custom của dòng VGA GTX 1660 Ti đến từ MSI.

Tương tự, với các dòng VGA của nVIDIA, các dòng VGA của AMD cũng có cách phân biệt dựa trên tên gọi tương tự. Ví dụ RX580 sẽ mạnh hơn RX560 và mới hơn RX490.

Những khái niệm cơ bản về một VGA

Một dòng VGA thường sẽ có rất nhiều phiên bản custom từ các nhà sản xuất khác nhau cho nên các thông số kĩ thuật của phiên bản Founder Edition do nhà sản xuất tự phát triển sẽ được xem là thông số gốc của một dòng VGA.

Một dòng VGA sẽ có rất nhiều khái niệm và thông số. Tuy nhiên, dưới góc độ là của những người mới bắt đầu tìm hiểu về PC thì chúng ta nên nắm trước những điều cơ bản nhất của GPU và VRAM.

đây là phần bảng mạch của 1 chiếc VGA, Phần được khoanh vùng màu xanh lá là GPU, Phần được gạch đỏ là các chip nhớ của VRAM.

GPU (bộ xử lý hình ảnh)

Định nghĩa: GPU (Graphics Processing Unit) – bộ xử lý hình ảnh là một con chip với các vi mạch bán dẫn cực kì tinh vi và phức tạp bên trong, nằm ở vị trí trung tâm của VGA, làm nhiệm vụ xử lý toàn bộ dữ liệu hình ảnh. Không như CPU, một GPU có thể có tới hàng ngàn nhân đồ họa đơn lẻ. Ví dụ như GTX 1660Ti có tới 1536 nhân CUDA .

Kiến trúc (Architecture): Những GPU qua từng thế hệ sẽ được chế tạo dựa trên những kiến trúc khác nhau, ví dụ như GPU của các mẫu VGA từ GT 1030 đến GTX 1080Ti đều được chế tạo dựa trên nền kiến trúc Pascal.

Tiến trình (Process Size): Tương tự như CPU, GPU về bản chất cũng là một bộ xử lý với hàng tỉ bóng bán dẫn bên trong. “Triến trình” hay process size ở đây có thể hiểu là kích thước của các bóng bán dẫn, các bóng bán dẫn càng nhỏ thì sẽ càng có nhiều bóng bán dẫn được đặt trên cùng 1 không gian hơn. Càng ngày, các GPU sẽ càng được chế tạo dưới tiến trình nhỏ hơn, nâng cao hiệu năng, giảm giá thành và năng lượng hao phí.

Xung nhịp (Clock): Là tần số các chu kì đóng mở của các bóng bán dẫn trong GPU. người ta có thể đẩy số xung nhịp GPU lên cao hơn mức xung nhịp được gốc được nhà sản xuất công bố nhằm tăng hiệu năng của VGA.

Bộ nhớ (VRAM)

Định nghĩa: VRAM là dạng bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên được sử dụng trên VGA, lưu trữ dữ liệu hình ảnh, có thể truy xuất ngẫu nhiên với tốc độ cao để làm việc với GPU.

Dung lượng VRAM: Chính là dung lượng bộ nhớ của VGA. Khi chơi game, các vật thể trong game càng nhiều chi tiết, độ phân giải màn hình càng lớn thì sẽ càng thâm dụng nhiều VRAM do toàn bộ dữ liệu hình ảnh đều phải được lưu trữ trong VRAM.
Thế hệ VRAM: Giống như các thế hệ RAM của máy tính, các thế hệ VRAM được phát triển sau sẽ ngày càng có băng thông lớn hơn, dữ liệu trao đổi giữa VRAM và GPU sẽ ngày càng nhanh hơn, cho hiệu năng mạnh mẽ hơn. hiện nay, VRAM của những sản phẩm VGA trên thị trường đã phát triển đến chuẩn GDDR6.

Xung bộ nhớ (Memory Clock): Là tần số truy xuất dữ liệu của VRAM, có thể hiểu dưới dạng xung nhịp.
Chiều rộng bộ nhớ (Memory bus width): có thể hiểu là lượng dữ liệu được truyền đi qua mỗi lượt truyền của bộ nhớ VRAM, được tính bằng bit.

Băng thông (Bandwidth): là tốc độ truyền tải, trao đổi dữ liệu giữa VRAM và GPU, thường tính bằng đơn vị GB/s. Băng thông bộ nhớ phụ thuộc vào Memory bus width và xung nhịp.
TDP công suất tỏa nhiệt trên thiết kế

TDP (thermal design power) – công suất tỏa nhiệt trên thiết kế, có thể hiểu là công suất tỏa nhiệt tối trung bình đối với điều kiện sử dụng bình thường.

Thông số này mang tính chất tham khảo, được nhà sản xuất công bố để người dùng xác định phương pháp tản nhiệt và một bộ nguồn hợp lý.

Dàn VRM và hệ thống tản nhiệt.

VRM (Voltage Regulator Module) mô đun điều chỉnh điện áp là một hệ thống các IC, đèn mosfet, tụ điện … làm nhiệm vụ chuyển đổi, kiểm soát dòng điện trong bảng mạch của VGA. Vì VGA là một module độc lập và có cấu tạo cực kì tinh vi cho nên nó cần một dàn VRM nội bộ để tinh chỉnh dòng điện nhằm duy trì và phân phối dòng điện cho các linh kiện của VGA hoạt động.

Một dàn VRM tốt có thể đảm bảo hỗ trợ tốt cho GPU và các chip nhớ hoạt động hết công suất hoặc thậm chí vượt công suất trong thời gian dài. Một dàn VRM kém dễ dẫn tới việc không thể hỗ trợ GPU đạt sức mạnh xử lý tối đa của nó. Những chiếc VGA cao cấp, đắt tiền hơn thường sẽ có dàn VRM tốt hơn.

Tương tự, hệ thống tản nhiệt cũng vậy, những chiếc VGA có hệ thống tản nhiệt tốt hơn sẽ có nhiệt độ mát hơn khi vận hành, từ đó thì các linh kiện cũng sẽ bền hơn.

ROG Strix GeForce® RTX 2060 OC edition 6GB GDDR6 – Một phiên bản GTX 2060, với hệ thống tản nhiệt được mang xuống từ dòng VGA Flagship ROG Strix 1080, nó được xem là một trong những phiên bản RTX 2060 có hệ thống tản nhiệt tốt nhất.
Điều cuối cùng: kích thước

Những chiếc VGA có nhiều kích thước khác nhau, và bạn nên cân nhắc xem chiếc nào có thể vừa với thùng case của mình.

Một chiếc VGA to đùng có 3 quạt sẽ cho khả năng tản nhiệt rất tốt, hiệu năng mạnh mẽ và hoạt động ổn định nhưng lại không dễ nhét vừa vào những thùng case khiêm tốn. Một chiếc VGA 1 quạt với kích thước chỉ bằng bàn tay lại có thể dùng để hoàn thiện những bộ case mini-ITX nhỏ nhắn gọn gàng. Có những chiếc VGA thì lại được thiết kế phần tản nhiệt dạng lồng sóc khá mỏng để có thể chạy nhiều chiếc VGA cùng lúc trong 1 case …

Và với trường hợp là nó đã vừa thì bạn vẫn nên xem xét thêm 1 lần nữa là độ dày của chiếc VGA đó có cấn vào các thiết bị khác hay không… Tóm lại bạn nên xem xét kĩ một chiếc VGA kích thước của nó có vừa với thùng case của mình hay không chứ không phải chỉ cần đẹp và mạnh là được.

Trên đây là kiến thức cơ bản về VGA mà bạn đọc có thể tham khảo để hiểu hơn về VGA. Người viết hy vọng có thể cung cấp được một số thông tin hữu ích cho các bạn.

Nguồn: GEARVN (Axium Fox)