GRAFICKÉ KARTY

Ročníková práce

Školní rok 2020/2021

Autor: Samuel Šmída, IX.B

Konzultant: Mgr. Petr Hrazdíra

2

Prohlášení

Prohlašuji, že ročníková práce byla vypracována samostatně a nedošlo k porušení

autorských práv. Veškeré ocitované zdroje jsou v seznamu odborné literatury.

Ve Vysočanech dne 22.5. 2021 Samuel Šmída

3

Obsah

1. Úvod .................................................................................................................... 4

2. Účel grafické karty ............................................................................................... 5

3. Historie ................................................................................................................ 6

3.1 Počátky grafických karet ............................................................................... 6

3.2 Rozvoj firem NVIDIA a ATI (AMD) ................................................................ 6

4. Části grafické karty .............................................................................................. 7

5. NVIDIA ................................................................................................................. 9

5.1 Nejnovější herní grafiky GeForce RTX řady 30 ............................................. 9

6. Advanced Micro Devices (AMD) ........................................................................ 10

6.1 Nejnovější herní grafiky řady AMD Radeon RX 6000 ................................. 10

7. Grafická karta, kterou bych chtěl jednou vlastnit ............................................... 11

8. Dnešní problém ................................................................................................. 13

9. Závěr ................................................................................................................. 14

Resumé .................................................................................................................... 15

Seznam použité literatury ......................................................................................... 16

4

1. Úvod

Herní technologie a věci s ní spojené mě zajímají už asi od mých 9 let. A konkrétně

o grafické karty se zajímám asi necelý rok a půl, takže od doby, co jsem si začal

stavět svůj vlastní počítač. Vždy mě fascinovalo, jak taková „malá krabička“ může

nabídnout tolik výkonu a funkcí.

Tato ročníková práce bude zaměřena především na herní grafické karty.

Obr. 1: Grafická karta GeForce RTX 3090

5

2. Účel grafické karty

Grafická karta obstarává tvorbu obrazu, který potom vidíme na monitoru.

Společně s monitorem vytváří zobrazovací soustavu počítače. Bez grafické karty

bychom nemohli počítač jakkoli používat. Proto je grafická karta nutnou výbavou

každého počítače a jen těžko se bez ní v dnešní době obejdete.

A pokud děláte nějaké grafické úpravy anebo jste hráč, jako třeba já, tak už vůbec

ne. Pokud budete mít nějakou starou, nebo slabou grafickou kartu, tak se vám jistě

stane, že nějakou hru nebo grafický program nebudete schopni zprovoznit.

A právě pro tyto případy je grafická karta nesmírně důležitá.

Obr. 2: AMD Radeon HD7470 1 GB DDR3 (stará grafická karta)

Obr. 3: MSI GeForce RTX 3090 GAMING X TRIO 24G, 24 GB GDDR6X (moderní grafická karta)

6

3. Historie 3.1 Počátky grafických karet Úplně první grafická karta byla vyvinuta firmou IBM pro IBM PC v roce 1981.

Šlo o MDA (Monochrome Display Adapter), který uměl pracovat pouze v textovém

režimu. Průlom v rozlišení grafických karet přinesla karta Hercules Graphics Adapter

(HGC).

Obr. 4: Hercules Graphics Adapter (HGC)

Tato grafická karta zvedla hodnotu rozlišení z původního maxima 85 x 25 znaků

na vysoce kvalitních 720 x 348 pixelů. S revoluční novinkou přišla v roce 1996

společnost 3dfx, která vydala kartu Voodoo. Tato karta nepodporovala 2D grafiku

a používala se jen jako přídavný 3D akcelerátor. Následovala karta Voodoo Rush

a s ní začala 2D grafiky, všechny následující karty ji již podporovaly. Revolucí byla

následně karta Voodoo 2, která umožňovala propojení více stejných karet

pro zvýšení výkonu (zapojení SLI) používané dodnes. Následovaly další karty

např. Voodoo Banshee a Voodoo 3, Voodoo 4, Voodoo 5. Společnost 3dfx se ale

dostala do finančních problému a byla odkoupena společností NVIDIA.

3.2 Rozvoj firem NVIDIA a ATI (AMD) Hlavními výrobci se staly firmy ATI (v roce 2006 odkoupena společností AMD)

a NVIDIA. Firma pojmenovala svoje grafické karty Radeon a Firma NVIDIA GeForce.

Firmy se ve svých novinkách předháněli a předhání do teď.

Další malí výrobci zaujímali pouze malé části trhu, například na zpracování videa.

Důvodem je to, že mezi velkými výrobci grafických karet se nemohou objevit nové

společnosti, protože ovladače grafických karet musí řešit chyby nových her a nové

7

společnosti na to nemají dostatek financí, aby tyto chyby ve hrách v ovladačích

svých grafických karet řešila.

4. Části grafické karty

Grafická karta je velické komplexní zařízení, skládá se z několika částí.

Obr. 5: MSI RTX 2080 Ti Gaming X TRIO

Napájecí konektor – silnější grafické karty mají větší spotřebu

Systém chlazení a ventilátory – slouží k ochlazování systému

Výstupy

• HDMI – výstup s vysokým rozlišením

• DisplayPort – digitální grafický výstup

• USB (c,b)

• DVI – digitální grafický výstup

• S-Video – analogový výstup

• VGA – analogový výstup

8

GPU

• Unifikované shadery

o Náhrada za pixelové jednotky

o Programovatelné

• Řadič paměti – komunikace mezi grafickou pamětí a GPU

• TMU jednotky – mapuje textury na objekty

• ROP jednoty – zabezpečuje výstup dat z grafické karty

Paměť – místo pro ukládáni dat

Firmware – základní programové vybavení grafické karty, kde jsou uloženy

informace o modelu

RAMDAC – převodník digitálního signálu

SLI konektor – slouží k propojení více grafických karet

9

5. NVIDIA

NVIDIA je americká společnost zaměřující se na výrobu grafických procesorů pro

herní i profesionální trh. Společnost sídlí ve městě Santa Clara v Silicon Valley státu

Kalifornie. Název NVIDIA pochází ze španělského slova envidia, což znamená

závist. Společnost byla založena v roce 1993. Zakládajícími členy byli Curtis Preim,

Chris Malachowsky a Jen-Hsun Huang, který řídí firmu v současnosti.

5.1 Nejnovější herní grafiky GeForce RTX řady 30 Grafické karty GeForce RTX řady 30 mají vynikající výkon pro hráče i tvůrce. Pohání

je architektura Ampere – 2. generace architektury NVIDIA RTX – s novými jádry RT,

jádry Tensor a multiprocesory pro streamování, která nabízí nejrealističtější ray-

tracovanou grafiku a špičkové funkce umělé inteligence.

Obr. 6: Gainward GeForce RTX 3090 Phoenix GS, 24 Gb GDDR6X

10

6. Advanced Micro Devices (AMD)

Advanced Micro Deviced je americká hardwarová společnost působící na

celosvětovém trhu, založena 1. května 1969 jako start-up v Sillicon Valley, Kalifornie

s aktuálním sídlem v Santa Clara, Kalifornie. Zaměřuje se na vývoj procesorů, APU,

GPU a čipsetů.

6.1 Nejnovější herní grafiky řady AMD Radeon RX 6000 Grafické karty AMD Radeon RX 6000 Series představují přední linii moderního

inženýrství a designu, které zajišťují ultravysokou obnovovací frekvenci. Nové

výkonné výpočetní jednotky, zcela nová mezipaměť AMD Infinity Cache a velké

množství paměti GDDR6 umožňují dokonalý herní zážitek.

Obr. 7: Sapphire Radeon NITRO ŖX 6800 XT SE, 16 Gb GDDR6

11

7. Grafická karta, kterou bych chtěl jednou vlastnit

Grafická karta GeForce RTX 3080 je jedna z nejnovější řady karet od společnosti

NVIDIA. Tato grafická karta se na trh uvedla za 18 999 Kč, což je velmi pokroková

cena, protože její předchůdce RTX 2080Ti začínal na 32 000 Kč. Ale bohužel kvůli

aktuální situaci se prodává klidně za 60 000 kč (o tomto problému jednám v další

kapitole).

Obr. 8: GeForce RTX 3080

12

GeForce RTX 3080 přináší extrémní výkon, který každý hráč chce, díky architektuře

Ampere – 2. generaci architektury NVIDIA RTX. Je navržena s vylepšenými jádry RT

a jádry Tensor, novými multiprocesory pro streamování a superrychlou pamětí G6X

pro skvělý zážitek z hraní.

Obr. 9: Rozdíly v FPS mezi RTX 2080 Super, RTX 2080Ti a RTX 3080

13

8. Dnešní problém

Dnešní problém je ten, vůbec grafickou kartu koupit. Grafická karta, kterou jste asi

před necelým rokem koupili za 4500 Kč, dnes koupíte asi za téměř 8000 Kč a

grafickou kartu, kterou byste za normálních okolností koupili za 18 000 Kč nyní

koupíte pouze z druhé ruky a to za 40 000 až 50 000 Kč. Ptáte se proč?

Největším problémem je zvýšení ceny Bitcoinu, a to znamená zvýšené nakupování

grafických karet na jeho následné těžení. A dalším problémem je nedostatek

komponentů kvůli koronavirové krizi.

Za poslední půl rok je Bitcoin dvakrát dražší, ale v aktuální chvíli už se opět vrací

zpět.

Obr. 11: Kurz bitcoinu

14

9. Závěr

Pro svou ročníkovou práci jsem si vybral téma grafické karty, jelikož jsem fanouškem

moderních technologií. Musím říct, že mě práce bavila, dozvěděl jsem spoustu

nových a cenných informací. Hlavním motivem bylo seznámit se s obecnou

charakteristikou tohoto nesmírně důležitého komponentu většiny počítačů. Určitě

bych se rád věnoval tomuto tématu nadále, ať už na amatérské úrovni či na úrovni

profesní.

15

Resumé

The work deals with game graphics cards for computers. It describes the history and

development of major companies engaged in the development of graphics cards.

Next I describe what a graphics card is, what is its purpose and what parts it has. I

describe the current cards on the market that have fascinated me. Finally, I focus on

current trends in this area and the problems facing the market.

16

Seznam použité literatury

Z knihy, encyklopedie, časopisu: PRELL, Matěj. Techbox. Score. 2020, č. 319, s. 110-117. Z internetu: „GEFORCE RTX 3090“ NVIDIA, (online). (cit. 15. 4. 2021) Dostupné z: https://www.nvidia.com/cs-cz/geforce/graphics-cards/30-series/rtx-3090/ „popis grafické karty“ Pedagogická fakulta Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, (online). (cit. 15. 4. 2021) Dostupné z: http://www.pf.jcu.cz/stru/katedry/fyzika/prof/Tesar/diplomky/pruvodce_hw/komponenty/zakladni/grafika/popis.htm „Grafická karta“ Wikipedie, (online). (cit. 16.4.2021) Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Grafick%C3%A1_karta „K čemu slouží grafické karty“ DiGiHit, (online). (cit. 16.4.2021) Dostupné z: https://www.digihit.cz/pocitace/k-cemu-slouzi-graficke-karty „AMD Radeon HD7470 1GB DDR3“ incomputer, (online). (cit. 16.5.2021) Dostupné z: https://www.incomputer.cz/amd-radeon-hd7470-1gb-ddr3?gclid=Cj0KCQjw38-DBhDpARIsADJ3kjmCBuWXkm1hHSqtT-QAJ72zZ9_wjJgHSgLV2-f05ogF_G3eL9zpLzYaAjg4EALw_wcB „MSI GeForce RTX 3090 GAMING X TRIO 24G, 24GB GDDR6X“ CZC.CZ, (online). (cit. 17.5.2021) Dostupné z: https://www.czc.cz/msi-geforce-rtx-3090-gaming-x-trio-24g-24gb-gddr6x/297402/produkt „Grafika na počítačích IBM PC a řadič MC6845“ ROOT.CZ_, (online). (cit. 17.5.2021) Dostupné z: https://www.root.cz/clanky/grafika-na-pocitacich-ibm-pc-a-radic-mc6845/ „MSI RTX 2080 Ti Gaming X TRIO“ GPUReport, (online). (cit. 17.5.2021) Dostupné z: https://www.gpureport.cz/recenze/174-msi-rtx-2080-ti-gaming-x-trio/msi-rtx-2080-ti-gaming-x-trio-recenze-testy.aspx?article=174&page=1 „NVIDIA“ Wikipedie, (online). (cit. 17.5.2021) Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/NVIDIA „NVIDIA LOGOS“ NVIDIA, (online). (cit. 18.5.2021) Dostupné z: https://nvidianews.nvidia.com/multimedia/corporate/corporate-nvidia-logos-legal-filings „GEFORCE RTX ŘADY 30“ NVIDIA, (online). (cit. 18.5.2021) Dostupné z: https://www.nvidia.com/cs-cz/geforce/graphics-cards/30-series/

17

„AMD Radeon RX 6000 Series Graphics Cards“ AMD, (online). (cit. 18.5.2021) Dostupné z: https://www.amd.com/en/graphics/amd-radeon-rx-6000-series „Gainward GeForce RTX 3090 Phoenix "GS", 24GB GDDR6X“ CZC.CZ, (online). (cit. 18.5.2021) Dostupné z: https://www.czc.cz/gainward-geforce-rtx-3090-phoenix-gs-24gb-gddr6x/297093/produkt „Sapphire Radeon NITRO+ RX 6800 XT SE, 16GB GDDR6“ CZC.CZ, (online). (cit. 18.5.2021) Dostupné z: https://www.czc.cz/sapphire-radeon-nitro-rx-6800-xt-se-16gb-gddr6/306773/produkt