Hardware | Články z Computeru

Jak funguje grafická karta v počítači: zjistěte, k čemu jsou jednotlivé části a jak se vykresluje 3D scéna

Grafická karta a její GPU je základem každého herního počítače. Bez ní bychom mohli zapomenout na pokročilou 3D grafiku. Jak taková grafická karta vlastně funguje?

Kladli jste si někdy otázku, proč je zapotřebí grafická karta, když bychom mohli při hraní her používat pro vykreslování procesor? Ve skutečnosti to není problém, rendering je možné pouštět i na procesoru. Stačí se ale podívat na oblíbený benchmark Cinebench, jak pomalu se jedna statická scéna vykresluje, přestože máte moderní mnohojádrový procesor. 

V devadesátých letech existovaly hry, jako Ultima Underworld, které běžely výhradně na procesoru (CPU). Právě Ultima Underworld měla vykreslovací engine lepší než hry, jako je Doom, s plnou podporou podívání se vzhůru a dolů a také pokročilými funkcemi, jako je mapování textur. To si ovšem vyžádalo vysokou daň – mnoho lidí nemohlo hru kvůli slabému výkonu procesoru ani spustit.

Procesory jsou zkrátka navrženy tak, aby byly univerzální, chybí jim specializovaný hardware a schopnosti čistě pro rendering. A právě to nabízejí grafické čipy (GPU). 

Moderní procesor už dnes sice hravě zvládne zobrazit hry, které při softwarovém renderování před 18 lety běžely trhaně, ale žádný procesor by nemohl snadno zvládnout moderní „AAA“ hru z dnešních dnů, kdyby byla provozována v softwarovém režimu. Alespoň ne bez drastických změn scény, snížení rozlišení a redukcí různých vizuálních efektů. Threadripper 3990X se sice chlubí, že je schopen rozjet Crysis v softwarovém režimu, ale ani to se neobejde úplně bez omezení.

3D akcelerace. O tu jde především

Hráči se tedy neobejdou bez 3D akcelerace, kterou dnes zajišťuje přímo grafická karta. Ovšem v prvopočátcích byl 3D akcelerátor zvláštní přídavnou kartou, protože samotné grafické karty uměly pouze 2D. Až později došlo ke spojení obojího do jedné karty.

Srdcem dnešní grafické karty je grafický procesor neboli GPU, což je čip se sadou specifických hardwarových schopností, které jsou určeny k tomu, aby různé 3D enginy prováděly svůj kód, a to včetně nastavení a provádění geometrie, mapování textury, přístupu do paměti a shaderům. Existuje také vztah mezi tím, jak 3D enginy fungují, a způsobem, jímž návrháři GPU tvoří hardware.

Pokračování článku patří k prémiovému obsahu

Získejte neomezený přístup a Živě bez reklam už za 41 Kč měsíčně

Témata článku: Technologie, Microsoft, Hardware, Intel, AMD, Nvidia, Články z Computeru, DirectX, Doom, Geometrie, Supersampling, GeForce, GPC, Tensor Core, Primitiv, Anti-Aliasing, Tensor Cores, GPU, SFU, Fragment, Cinebench, RGBA, Počítač, SLI, TPC