Зачем нужна видеокарта

Большинство операций на наших ПК выполняет центральный процессор. Если смотреть через призму программ для 3D-моделирования, то именно он делает всю работу. Однако полноценная рабочая станция всегда включает в себя и графический ускоритель.

 

Дело в том, что центральный процессор умеет выполнять большинство задач. Он позволяет нам делать самые разные вещи — от просмотра видеороликов на YouTube до рисования кистями в Photoshop. Графические процессоры же созданы для другой цели: их специализация — обработка компьютерной графики. При этом они не сумеют справиться с другими задачами так же хорошо, как центральный процессор. 

 

Разберемся в терминологии — это также поможет лучше ориентироваться в англоязычных источниках:

  • CPU — Central Processing Unit, он же — центральный процессор, который подключается к материнской плате компьютера и позволяет работать с программами. Но иногда не может раскрывать весь потенциал софта.
  • GPU — Graphics Processing Unit. Специалист по графическим вычислениям. С его помощью открывается доступ к новым возможностям и ускоряется работа в некоторых сценариях.
  • Интегрированная графика (она же «встроенная графика», «integrated graphics») — некоторые CPU имеют «на борту» встроенные видеоядра, которые заменяют видеокарту. Но они не могут быть столь мощными, как современные видеокарты.
  • Видеокарта по своей сути — дополнительный компьютер с установленным GPU, который присоединяется к материнской плате и помогает основному компьютеру с выполнением задач. Дополнительные цепи питания, чипы памяти, мощное охлаждение позволяют добиться очень высокой производительности, однако энергопотребление ПК может вырасти в 1,5-2 , а иногда и в 3 раза!

 

Софт, в котором будет полезна видеокарта

Каждый 3D-художник при создании PBR-материалов проверяет их взаимодействие с окружением и источниками света. Если процессор слабый, эта обычная рутина может превратиться в ад, потому что при каждом движении камеры, при каждом изменении координат источника освещения сцена начинает рендериться заново. Даже одна из самых бюджетных видеокарт позволяет ускорить этот процесс в 3-5 раз.

 

Marmoset Toolbag, Mixer, Substance Painter используют GPU для запекания текстур, и для среднестатистического ассета это занимает от нескольких секунд до пары минут. Для сравнения, центральный процессор (CPU) делает те же операции за 10-15-20 минут.

 

Скриншот из Substance Painter. Источник: 3Darchitettura.com
Скриншот из Substance Painter. Источник: 3Darchitettura.com

 

Maya, Blender, 3ds Max, Cinema 4D имеют лишь некоторые функции, в которых GPU может быть полезна. Важно помнить, что она не сможет помочь с расчетом физических симуляций, перемещением вершин, а значит и с анимацией. Зато значительно может вырасти скорость визуализации и запекания текстур. 

 

Скриншот из Blender. Источник: Nvidia
Скриншот из Blender. Источник: Nvidia

 

Blender Eevee, Octane Render. Работа в Eevee без GPU — очень неприятное событие, которого нужно избегать. Octane рассчитывает рендер быстрее с видеокартой.

 

Unreal Engine, Unity — работа в этих игровых движках без графического ускорителя невозможна. Как известно, для создания игр необходимо иметь несколько более мощный ПК, чем для того, чтобы в них играть. Поэтому для сцен с современными, реалистичными PBR-ассетами рекомендуется иметь видеокарту минимум с 4+ Гб памяти.

 

3D-Coat использует GPU для создания процедурных текстур, ускорения некоторых вычислительных процессов, в том числе и для визуализации.

 

Скриншот из 3D-Coat. Источник: Anthony Jones
Скриншот из 3D-Coat. Источник: Anthony Jones

 

Photoshop использует графический процессор для расчета фильтров. Пусть разработчики и пытались внедрить опции GPU-ускорения для работы с кистями, у них это плохо получилось; так что по-прежнему главным звеном в этой программе является быстрый CPU.

 

Keyshot получил долгожданную поддержку гибридного (GPU + CPU) рендеринга не так давно, и нужно отметить, что это сильно снизило время для любых визуализаций.

 

Важная ремарка: видеокарта, а тем более встроенная графика отлично подойдут для работы в 3D-редакторах, когда есть один, либо несколько объектов в сцене. Но если есть задача визуализировать огромные сцены с volumetric и HDRi, то лучший и самый стабильный вариант — многоядерный CPU и большое количество оперативной памяти.

 

Почему мы рассматриваем встроенную графику всерьез?

Уже несколько лет существует майнинг криптовалют. Спрос же на видеокарты, которые приносят майнерам прибыль, вырос в несколько раз в сравнении с началом прошлого десятилетия. С ростом спроса выросли и цены. А потом мир подвергся дефициту полупроводников.

 

В итоге приобрести новую видеокарту можно только с большой переплатой. Но можно и сэкономить, если вложиться в интегрированную графику, которая умеет всё то же, что и видеокарта, пусть она и не выдает большой мощности. 

 

Для чего подойдет такая опция? В первую очередь для создания не слишком высокополигональных моделей и для визуализации не слишком тяжёлых сцен. Неплохо для старта, ведь можно сделать работы для портфолио, а позже заработать на видеокарту.

 

Среди доступных процессоров со встроенной графикой можно выделить несколько хороших примеров:

  • Intel Core i5-11600 ≈ $300
  • Intel Core i5-11400 ≈ $260
  • AMD Ryzen 5 PRO 2400GE ≈ $213
  • AMD Ryzen 5 5600G ≈ $340

 

Если судить по тестам, то встроенная графика от AMD в среднем показывает ощутимое преимущество над графикой от Intel. Важно отметить два нюанса: такой процессор можно поставить только в том случае, если у тебя настольный ПК (не ноутбук). Также убедись, что твоя материнская плата его поддерживает.

 

Видеокарты

Сейчас на рынке есть выбор среди производителей AMD, Nvidia, но вскоре появятся и конкурентоспособные видеокарты от Intel.

 

Некоторое время Nvidia были монополистами в своей области, поэтому большинство программ, которые мы используем, оптимизированы именно под графику этой компании. Для достижения наибольшей совместимости и производительности выбираем этот лагерь. Но если бюджет поджимает, можно выбрать и хороший вариант от AMD.

 

Вот список хороших вариантов бюджетных экземпляров и их стоимость: 

 

Цены на видеокарты согласно ресурсу e-catalog. Источник: Artcraft Media
Цены на видеокарты согласно ресурсу e-catalog. Источник: Artcraft Media

 

Какую выбрать?

Представленная выше RX560 — уже хороший старт. С ней будет комфортно просматривать вьюпорт Blender Eevee в реальном времени со сценами в районе одного миллиона полигонов. Запекать текстуры в 4k? С этим она тоже справится. 1050 Ti способна делать то же самое, но немного быстрее.

 

С возрастанием количества памяти в видеокарте, увеличиваются и возможности. Но, увы, они не безграничны — для того, чтобы визуализировать большую сцену «весом» в 7-8 гигабайт и более, нужна гораздо более дорогая видеокарта. Как, например, GeForce RTX 3060.

 

Palit GeForce RTX 3060 12Gb. Источник: palit.com
Palit GeForce RTX 3060 12Gb. Источник: palit.com

 

Может, купить б\у?

Приобретая видеокарту «с рук», можно сэкономить более половины стоимости. Но можно и обрести проблемы. Чтобы их избежать, нужно запросить у продавца видео стресс-тестов конкретно этой карты.

 

Например, в программах FurMark или 3DMark. Важно убедиться, что продавец предоставляет одну и ту же видеокарту в тестах, на фото, а затем (возможно) в твоем почтовом отделении.

 

Надежнее всего проверить видеокарту дома у продавца, либо на почте, что крайне неудобно. Если нужно больше подробностей, можно посмотреть видеоролик. Частые симптомы у видеокарт:

  • чрезмерно высокие температуры (более ≈ 80 градусов)
  • очень шумные кулера (вентиляторы)
  • не запускается
  • перезапускает систему при нагрузке

 

На б\у рынке можно посмотреть экземпляры Nvidia GeForce 9 и 10 серии (GTX 970, GTX 1060), среди AMD — RX570, RX580. Такие видеокарты часто «работали» в майнинге, но это не критично. Самое главное — убедиться в том, что с ней всё в порядке.

 

Ноутбуки

В последние годы рынок ноутбуков пользуется особой популярностью, ведь цены в сравнении с настольными ПК могут быть более заманчивыми. Упадок производительности в сравнении с аналогичными комплектующими не так существенен, чтобы перекрыть все плюсы. Стоит ли задуматься о такой покупке?

 

Преимущества в сравнении с настольными ПК:

  • Портативность и габариты;
  • Цена за высокую производительность;
  • Меньше энергопотребление.

 

Недостатки:

  • Комплектующие не могут выдавать 100% мощности постоянно (защита от перегрева);
  • Почти нет возможности улучшения (апгрейда);
  • Нагрев клавиатуры и шум от вентиляторов;
  • Характеристики немного занижены для энергосбережения.

 

Самый простой способ получить сейчас ПК с RTX-видеоадаптером, который способен рендерить гораздо быстрее более старых видеокарт — купить ноутбук. Цены стартуют с $1250, подробнее можно посмотреть здесь

 

Делаем выводы

Если упадет капитализация криптовалют, будут построены новые заводы по изготовлению видеокарт, и исчезнет дефицит полупроводников, то нам повезло!

И у нас появится возможность приобрести новое железо. Но ситуация нестабильная, и никто не знает какой она будет даже к концу года.

 

Если ты начинающий художник и ты чувствуешь, что можешь себе позволить роскошь покупки видеокарты, то можно смело тратиться сейчас, потому что есть большая вероятность, что цены вырастут вновь. А для опытного и эффективного 3D-художника такая покупка становится необходимостью, ведь это может сильно ускорить процессы и увеличить возможности.