7 лучших видеокарт для работы с графикой и вычислениями

Если где-либо заходит речь о видеокартах, у большинства обывателей возникают ассоциации либо с компьютерными играми, либо с майнингом криптовалют. Но есть ещё отдельный класс видеокарт, которые предназначены для особых и очень серьёзных целей – работе со сложнейшей графикой, предполагающей глубочайшие вычисления. Зачастую такие видеокарты не подходят ни для гейминга, ни для майнинга, а стоят при этом гораздо больше самых топовых игровых «видях».

Особенности специальных видеокарт для работы с графикой и вычислениями

В отличие от игровых, профессиональные видеокарты не находятся под столь пристальным вниманием энтузиастов и профильных изданий, и информации по ним довольно мало. Поэтому, именно таким устройствам и посвящён сегодняшний обзор от журнала Expertology составленный совместно с аналитиками сервиса RankQuality.com. Здесь, как и в случае с игровыми видеокартами, производителей самих графических процессоров в мире очень мало (например, nVidia), а производителей рабочих видеокарт достаточно много, просто они используют чипы основных производителей, делая собственные девайсы, различающиеся произвольными параметрами – памятью, набором интерфейсов, программным обеспечение и т. д.

Рейтинг лучших видеокарт для работы с графикой и вычислениями

Лучшие недорогие видеокарты для работы с графикой и вычислениями

Условно разделим наш небольшой обзор на две категории по ценовой доступности видеокарт, и начнём с относительно недорогих. Сразу предупредим, что они недорогие действительно относительно, и стоят десятки тысяч рублей. Однако, при существующей на 2020 год конъюнктуре рынка выбирать особо не приходится.

Компьютеры

12 самых мощных видеокарт

HP Quadro NVS 315 PCI-E 1024Mb 64 bit

Рейтинг: 4.9

Первой рассмотрим самую доступную по цене профессиональную видеокарту для графики и вычислений производства Hewlett-Packard. Она действительно недорогая, если сравнивать с даже средними игровыми, но во много раз дороже офисных «затычек». Сам процессор NVS 315 был впервые выпущен компанией nVidia сравнительно давно – в 2013 году, но видеокарты на его основе актуальны до сих пор и пользуются спросом. Кодовое название видеопроцессора - GF119, изготовлен по техпроцессу 40нм.

Конкретно эта модель и её «родственники» используются в основном на средних и крупных предприятиях, где производство связано с эксплуатацией сложных графических проектировочных систем.

Карта оснащена видеовыходом DVI, поддерживает технологию NVIDIA Mosaic, комплектуется специализированным программным обеспечением для манипулирования рабочими столами. Поддерживает до двух мониторов с разрешением до 2560x1600. Каждая видеокарта HP Quadro NVS 315 проходит строгий контроль качества и всесторонне тестируется на ведущих коммерческих приложениях.

Теперь проанализируем важнейшие технические характеристики видеокарты. Это низкопрофильная модель, занимает один слот, подключается к разъёму материнской платы PCI-E 16x версии 2.0. Базовая частота процессора - 550МГц. Видеопамять с частотой 875МГц типа GDDR3 установлена в объёме 1ГБ. Частота RAMDAC - 400МГц. 64-битная шина памяти.

По части прошивки и совместимости с операционными системами и приложениями эта модель поддерживает хорошо всем знакомые стандарты и технологии DirectX 11 и OpenGL 4.1.

Устройство не требует дополнительного источника питания. Собственное тепловыделение оценивается на уровне TDP 20Вт. Охлаждение активное – небольшой вентилятор на радиаторе, занимающем почти всю площадь текстолита платы.

Производственная гарантия на эту модель предоставляется на 36 месяцев.

MSI Radeon RX 5700 1610MHz PCI-E 4.0 8192Mb 14000MHz 256 bit 3xDisplay

Рейтинг: 4.8

Вторая профессиональная видеокарта в подборке сравнительно недорогих моделей – это продукт тайваньской торговой марки MSI (корпорация Micro-Star International Co., Ltd), которая известна своими качественными компьютерными комплектующими и не только.

Это уже значительно более производительная видеокарта, чем предыдущая, и в несколько раз дороже. Она больше, массивнее, требует более интенсивного активного охлаждения, поэтому оснащена сразу двумя вентиляторами на радиаторе. Кроме того, ей нужно дополнительное питание, помимо того, которое она получает из слота PCI-E 16x 4.0. Для дополнительного питания на плате предусмотрены контакты 8-пин и второй 8-пин.

Что касается сферы применения, в этой модели изначально сделан больше уклон на вычисления, но маркетологи производителя решили не терять и геймерскую аудиторию. Поэтому в описании её часто можно встретить слово «Gaming». В равной степени она в своё время пользовалась большим спросом у майнеров криптовалют благодаря своей сильной вычислительной составляющей.

Ключевые технические характеристики устройства таковы. Система построена на базе графического процессора Navi 10 XL (AMD Radeon RX 5700). Создан по новейшему техпроцессу 7нм. Работает на частоте 1610МГц.

Устройство поддерживает одновременно подключение до 4 мониторов. Может обеспечить максимальное разрешение 7680x4320 благодаря объёму видеопамяти в 8ГБ – тип GDDR6, частота 1.4ГГц при 256-разрядной шине. Поддерживается SLI/CrossFire. Математический блок характеризуется 2304 универсальными процессорами, 144 текстурными блоками, 64 блоками растеризации. Поддерживаются DirectX 12 и OpenGL 4.6.

Действующие интерфейсы подключения – три DisplayPort 1.4, один HDMI 2.0b, поддерживается HDCP. Как уже выше говорилось, карте нужно дополнительное питание. Но это ещё не всё, так как сам блок питания системного блока настольного компьютера должен быть мощным – по крайней мере 750Вт. У видеокарты высокий TDP – 225Вт, и это тоже нужно иметь в виду при обдумывании конфигурации системы охлаждения системного блока.

Наконец, стоит предупредить читателя, что устройство габаритное – 297x140x58мм в размерах и занимает целых три слота.

PNY Quadro P2000 PCI-E 3.0 5120Mb 160bit HDCP

Рейтинг: 4.7

Продолжает «бюджетную» часть обзора видеокарта с чуть иной специализацией и направленностью – меньше для игры и больше для работы, хотя объём памяти в ней всё равно приличный, и стоит она очень немало. Производитель – американская компания PNY Technologies. Половина видеокарт в нашем обзоре будут именно этой торговой марки, так как для профессиональной среды дизайнеров и проектировщиков они по состоянию на 2020 год объективно лучшие.

Точные габариты видеокарты производитель не уточняет, но это и не принципиально, так как она объективно компактная и занимает лишь один слот. Даже система охлаждения выглядит скромно со всего одним и небольшим вентилятором на радиаторе. Всё это следствие хорошей оптимизации, невысокого потребления электроэнергии и весьма низкого TDP 75Вт, который не идёт просто ни в какое сравнение с предыдущей моделью.

Карта построена на базе графического чипа GP106GL, созданного по техпроцессу 16нм. Подключается к материнской плате через гнездо PCI-E 16x 3.0 и не требует дополнительного питания. Объём установленной видеопамяти – 5Гб типа GDDR5 на 160-битной шине.

Устройство поддерживает одновременное подключение до 4-х мониторов. Штатные интерфейсы – четыре DisplayPort 1.4. Есть поддержка HDCP. В комплекте имеются переходники на другие типы интерфейсов, но профессионалы их уверенно критикуют и рекомендуют заменить на более адекватные. Максимальное поддерживаемое разрешение монитора - 5120x2880.

Теперь кратко о возможностях устройства по части математических вычислений. Универсальных процессоров в карте – 1024. 64 текстурных блока и 40 блоков растеризации. 16-кратная анизотропная фильтрация. Степень FSAA – максимум до 64.

В этой модели поддерживаются такие стандарты и технологии: DirectX 12, OpenGL 4.5, OpenCL 1.2, CUDA 6.1, Vulkan.

Подводя итог по данной модели, можно сказать, что пользователи отмечают заметное повышение производительности под Solidworks и стабильность при переходе на работу с этой видеокартой. Также пользователи, занятые в проектировочной деятельности, почти единодушны в том, что в САПР-приложениях заметно быстрее прорисовываются графические объекты и превью. Фотохудожники высоко оценят качество работы с растровой графикой в разрешении 4К.

Компьютеры

12 лучших видеокарт для игр

PNY Quadro 5000 513Mhz PCI-E 2.0 2560Mb 3000Mhz 320 bit DVI

Рейтинг: 4.7

И завершит первую часть обзора сравнительно недорогая профессиональная видеокарта, тоже производства PNY, только чуть другая и менее претенциозная.

Здесь секрет в том, что одни только возможности самой карты не обязательно должны быть чем-то ограничивающим для профессиональной деятельности. Графические карты часто используются в тандеме с отдельными ускорителями, которые сами по себе не являются видеокартами, но в сочетании с ними при работе со сложной графикой и научными вычислениями могут многократно потенцировать эффект. Пример такого дискретного ускорителя мы рассмотрим во второй части статьи.

Итак, PNY Quadro 5000 построена на базе одноимённого графического процессора от nVidia под кодовым названием GF100 (тактовая частота - 513МГц). Произведён по техпроцессу 40нм. Подключается к слоту материнской платы PCI-E 16x 2.0. Хотя техпроцесс здесь на поколение старше по сравнению с некоторыми соседними моделями, нагревается чип умеренно – на уровне TDP 152Вт. Карте нужно дополнительное питание, для этого предусмотрен разъём 6pin.

Видеокарта поддерживает до двух мониторов. Штатные интерфейсы – два DisplayPort, один DVI-I и даже VESA Stereo. Максимально возможное разрешение монитора - 2560x1600. Видеопамяти в карте установлено 2ГБ. Тип памяти - GDDR5, работает на частоте 3ГГц. Шина памяти 320-битная. Частота RAMDAC - 400МГц. Встроена полноценная поддержка SLI/CrossFire.

Пару слов о математическом блоке. В этой модели мы имеем 352 арифметическо-логических устройства, пятую версию шейдеров, 16-кратная анизотропная фильтрация. Предельная степень FSAA – 64 крат.

Как и все современные видеокарты, PNY Quadro 5000 имеет встроенную поддержку OpenGL 4.0 и DirectX 11.

Ещё раз подчеркнём, что на фоне вышеописанных моделей характеристики PNY Quadro 5000 могут выглядеть «бледновато», но, опять же, в сочетании с дискретным ускорителем эта модель способна на очень многое, как в плане создания сложнейшей полигональной 3D графики, так и для исключительно сложных вычислений.

Лучшие премиальные видеокарты для работы с графикой и вычислениями

Вторая подборка лучших видеокарт для работы с графикой и вычислениями по версии журнала Expertology представляет самые яркие модели, способные впечатлить даже непрофессионала. Здесь наши эксперты уже не делали ценовых ограничений, а рассматривали лишь топовые видеокарты, доступные на российском рынке.

Sapphire FirePro S9150 PCI-E 3.0 16384Mb 512 bit

Рейтинг: 4.9

Начнём премиальную часть обзора лучших видеокарт по версии Expertology для работы с графикой и вычислениями моделью, которую высоко ценят профессионалы. Данное устройство имеет ещё более узкую специализацию, чем все остальные – это так называемая серверная видеокарта, и у неё сделан серьёзный упор на вычислительные возможности.

В основе этого графического ускорителя лежит мощный одноимённый процессор FirePro S9150 производства AMD под кодовым названием Hawaii XT. Создан по техпроцессу 28нм. Способен генерить до 5.07 терафлоп вычислительной мощности. В пересчёте на один ватт потребляемой мощности видеокарта выдаёт 21.6 гигафлоп, а это рекордное значение в этом классе.

Рассмотрим остальные технические характеристики устройства. Установленный объём оперативной памяти - 16384МБ, тип памяти - GDDR5 на 512-битной шине. Память «быстрая» - работает на частоте 5ГГц. Пропускная способность – 320Гб/сек.

Математический модуль видеокарты характеризуется 2816 универсальными процессорами, 176 текстурными блоками, 64 блоками растеризации, пятой версией шейдеров. Поддерживаются OpenGL 4.4 и DirectX 12.

Это устройство хоть и характеризуется сравнительно умеренным энергопотреблением, но для работы ей всё-таки недостаточно того питания, которое она получает из слота. Поэтому для подключения дополнительного электричества на ней предусмотрены два гнезда 8пин и 6пин.

В работе под значительной нагрузкой видеокарта значительно нагревается. Её TDP оценивается в 235Вт. Но это по большей части вызвано пассивной системой охлаждения. Для серверного варианта разработчики решили реализовать именно такой подход, рассчитывая на то, что отвод тепла будет осуществляться уже более мощной системой охлаждения самого сервера.

Компьютеры

6 лучших видеокарт AMD

PNY Tesla K40 745Mhz PCI-E 3.0 12288Mb 6000Mhz 384 bit Silent

Рейтинг: 4.8

Следующая яркая модель в нашем обзоре – это Tesla K40 производства PNY. Её цена способна впечатлить даже искушённых геймеров, но если речь идёт о работе с по-настоящему серьёзными вычислениями, то такое вложение однозначно окупается, тем более, если речь идёт не об индивидуальном пользователе, а о компании.

И сразу скажем, что это не вполне видеокарта, а именно ускоритель, о котором шла речь выше. Проще говоря, это центр математических вычислений для видеокарты. Такое устройство нужно спаривать в работе с видеокартой (лучше всего Tesla работает с профессиональными видеокартами семейства Quadro), и тогда графический поток пойдёт через видеокарту со всем ожидаемым потрясающим эффектом в плане производительности, скорости, стабильности. Так можно получить «чудовищную», в хорошем смысле, вычислительную мощность в 3-3.5 терафлоп в домашних условиях. Подчеркнём – в домашних, а не в условиях датацентра, где мощности бывают и повыше. Конечно же, такие решения просто кощунственно использовать для компьютерных игр. Удел PNY Tesla K40 – это обработка высококачественного видеоматериала в разрешении 4К или даже выше, но в большей степени – сложнейшие вычисления в рамках deep learning. Для рендера сложной трёхмерной графики в Maya, 3ds Max и тому подобных задач лучше присмотреть другую модель.

Переходим непосредственно к техническим параметрам карты. Основой видеокарты выступает одноимённый графический процессор Tesla K40 под кодовым названием GK110B производства nVidia. Изготовлен по техпроцессу 28нм. Работает на частоте 745МГц. В архитектуре процессора содержатся 2880 арифметическо-логических юнита.

Графический ускоритель поддерживает технологию DirectX 11.2. В нём установлено 12ГБ оперативной видеопамяти типа GDDR5. Память «быстрая» - работает на частоте 6ГГц, шина – 384-битная. Реализована поддержка SLI/CrossFire.

PNY Quadro RTX 6000 PCI-E 3.0 24576Mb 384 bit (VCQRTX6000-PB)

Рейтинг: 4.8

И завершает обзор лучших, по версии журнала Expertology, профессиональных видеокарт для работы с графикой и вычислениями самая мощная и производительная модель на рынке 2020 года, которую даже кое-кому страшно брать в руки по причине безумной дороговизны. Действительно, ценник переваливает далеко за 400 тыс. рублей и доходит в некоторых точках продаж до полумиллиона. Но, такова объективная цена за высокий профессиональный уровень.

Распишем главные технические характеристики видеокарты. Процессор построен по архитектуре Turing, его кодовое название - TU102. Создан по супертонкому техпроцессу 12нм. Работает на штатной тактовой частоте 1.44ГГц. Поддерживается режим штатного ускорения процессора в рамках технологии Boost до 1.77ГГц. Оперативной памяти в ней установлено целых 24ГБ. Тип памяти самый прогрессивный на сегодняшний день - GDDR6. Шина памяти 384-битная. Память работает на беспрецедентной скорости в 14ГГц и обеспечивает пропускную способность в 672 ГБ в секунду.

Переводя все эти параметры в более прикладной язык, можно сказать, что видеокарта в сочетании со всем остальным адекватным по мощности «железом» в компьютере способна обеспечить скорость текстурирования до 509.8 гигатекселей в секунду.

Физически видеокарта имеет 267мм в длину и подключается к слоту материнской платы PCIe 3.0 x16. Такая непомерная мощь, конечно же, требует дополнительного питания. Для этого на самой карте предусмотрено два гнезда – 6-пиновое и 8-пиновое.

Для подключения мониторов на карте предусмотрены 4 интерфейса DisplayPort, а в дополнение имеется порт USB Type-C.