Рейтинг лучших видеокарт для 3d моделирования и графики на 2022 год

Концепция рендеринга объемной модели (3D) предполагает ее расчет и визуализацию в виртуальном пространстве. Этот расчет связан с визуализацией теней и цветов объекта, с фактурой его поверхности, с учетом формы и размеров. Для просмотра модели на экране специальная программа должна объединить все введенные пользователем данные с учетом угла обзора камеры и сделать снимок. Сбор этих процессов, называемый рендерингом, чрезвычайно требователен к компьютерной системе. Традиционно это делалось через центральный процессор, но сегодня специальные программы (графические редакторы) «переносят» часть вычислений на видеокарту. Этот метод значительно разгрузит систему в целом и работает быстрее.

Видеокарты для рендеринга

На графическом процессоре видеокарты расчет происходит намного быстрее, потому что это их основное предназначение. Например, видеокарта за 400 долларов сделает сцену быстрее, чем мощный 22-ядерный процессор, который стоит 3500 долларов.

Современные видеокарты для рендеринга имеют следующие преимущества:

1. Я умею обрабатывать данную модель на высокой скорости;
2. Чтобы ускорить процесс, вы можете установить несколько из них одновременно.

К недостаткам можно отнести:

1. Каждая видеокарта имеет ограничения видеопамяти;
2. Текущие цены на хорошие карты непомерно высоки из-за истерии майнинга.

Если оперативную память для всей системы можно увеличить до определенного размера, этот метод не подходит для видеокарты. Сколько микросхем распаяно на заводе, столько видеопамяти всегда будет на плате — эту память нельзя уменьшить или увеличить. Видеопамять, конечно, работает быстрее ОЗУ, т.к не занята многими сторонними процессами. Однако управлять только большим объемом памяти на тележке невозможно, скорость обработки также будет зависеть от мощности установленного на ней графического процессора.

вы можете использовать несколько видеокарт без масштабируемого интерфейса (две и более видеокарт работают над одной задачей). Отсутствие такого режима позволит вам использовать компьютер в штатном режиме через одну видеокарту, а вторая (другие) работает над расчетом сцены.

ВАЖНЫЙ! Если материнская плата позволяет, через переходники можно подключить до 6-7 видеокарт.

Видеокарты для видеомонтажа

Конечно, процесс редактирования видео немного менее требователен к видеокарте, чем расчет 3D-моделей. Если вам нужно отредактировать несложные видеоролики, достаточно модели от Nvidia с поддержкой CUDA. Они подходят для большинства задач в редакторе Premiere Pro.Следует отметить, что для обработки фото и видео не требуется мощное видеоустройство, особенно с технологией QUADRO. Для этих целей подойдет средний образец с режимом трассировки лучей. Однако, если вы работаете с видео в режиме 4K / 8K, вам может потребоваться более дорогая версия.

Разделение карт по типам

Профессиональные модели

Их главное отличие от товаров народного потребления — это поддержка различного программного обеспечения (ПО). Карты серии AMD FirePro или Nvidia Quadro специально разработаны для повышения производительности при работе с конкретными программами и имеют максимальную совместимость, гарантированную с редакторами профилей ведущих разработчиков программного обеспечения. Помимо прочего, профессиональные модели долгое время прилежно поддерживаются разработчиками программного обеспечения, что делает эту технику хорошей инвестицией. Стоит помнить, что чемпионы профессионального сегмента проходят тщательную проверку в соответствующем программном обеспечении, и некоторые версии этого программного обеспечения вообще не будут работать, если они не найдут специально разработанное оборудование, в котором они нуждаются».

В то же время некоторые разработчики программного обеспечения просто откажутся от устранения неполадок и поддержки, если обнаружат, что их программное обеспечение работает на неожиданном оборудовании. Эта ситуация может стать непреодолимой трудностью, если в течение определенного периода времени необходимо выполнить большой объем работы, что будет означать явную потерю дохода, то есть потерю выгод для бизнеса.

Потребительские модели

Эти варианты отлично подходят для повседневных задач или для игровых приложений. Они вполне способны давать хорошие результаты при обработке фотографий или редактировании видео, а некоторые модели (например, RTX 2080Ti) совершенно невероятно мощны для такой работы. Те же модели будут показывать хорошие результаты при рендеринге игр, но им не хватает навыков, необходимых для профессионального 3D-моделирования. Потребительские варианты, в принципе, подходят для игр и обработки видео или фотографий с хорошей скоростью, но им не хватает видеопамяти, необходимой для работы в специализированных приложениях для 3D-моделирования.

CUDA-ядра от компании Nvidia

Ядра CUDA — это специальные ядра обработки, которые входят в состав линейки видеокарт Nvidia. Данная технология является эксклюзивной и представлена ​​только в продукции этой компании. В принципе, это не элемент, предназначенный только для обработки графики, а скорее представляет собой своего рода универсальную мощность, которую видеочип может использовать для обработки различных задач по мере необходимости. Наиболее современное программное обеспечение, предназначенное для обработки графики, уже адаптировано для максимально эффективного использования этих ядер, поэтому чем больше их в видеочипсете, тем быстрее будут вычисляться шаблоны.

Например, самые популярные и современные вычислительные алгоритмы, такие как графические процессоры Redshift и Octane, как правило, полностью ориентированы на технологию CUDA, что означает, что они будут работать только с использованием соответствующих карт от Nvidia. Именно в этих программных алгоритмах можно четко отобразить линейный рост скорости рендеринга в зависимости от количества ядер CUDA, присутствующих на видеокарте.

ВАЖНЫЙ! Стоит отметить, что популярные редакторы Premier Pro и After Effects поддерживают карты как AMD, так и Nvidia, но последняя обработка выполняется быстрее.

Профессиональные (QUADRO) и игровые (GeForce) технологии ускорения в картах Nvidia

С технологией GeForce вы можете получить больше преимуществ с точки зрения цены и скорости работы, но только если вы собираетесь использовать карту для игр, редактирования видео или простой обработки графики. Следовательно, очевидно, что эта технология нацелена на рынок геймеров, и, следовательно, этим видеокартам не хватает многих специальных функций, необходимых для профессиональной работы с графикой.

В свою очередь, QUADRO имеет более высокий уровень, но больше ориентирована на поддержку бизнес-пользователей. Если сравнивать эту технологию с предыдущей, то замена каждой новой видеокарты будет стоить немалых денег. QUADRO следует использовать, если требуется 100% память с коррекцией ошибок (ECC). Следует отметить, что эти карты всегда будут иметь в своей структуре большее количество ядер CUDA. Следовательно, рассматриваемые карты адаптируются:

• Для корпоративных клиентов, готовых нести очень большие затраты на профессиональное оборудование;
• Для тех, кому нужен большой объем видеопамяти, нужна функция памяти ECC, а также большая глубина цвета и высокая точность работы с плавающей запятой (операции с плавающей запятой);
• Для тех, кто работает только с эксклюзивным и профессиональным программным обеспечением;
• Кто постоянно пользуется поддержкой разработчика ПО для решения рабочих задач;
• Для тех, кому нужна гарантированная надежность серверных решений.

Технология GeForce будет предпочтительнее в случаях:

• Использование видеокарты для повседневной деятельности (игры и более простая работа с графикой);
• Необязательно использовать память ECC;
• максимальная производительность должна быть достигнута при относительно минимальных затратах;
• Для работающего программного обеспечения поддержка со стороны производителя не требуется;
• Работа видеочипсета в основном ориентирована на игровую составляющую.

Трассировка лучей на видеокартах (технология RTX от Nvidia)

Nvidia представила линейку новых карт с поддержкой трассировки лучей во времена архитектуры Тьюринга. Эти карты в паре с ядрами CUDA имеют ядра RT и тензор ядра, которые выполняют трассировку лучей. В 3D-рендеринге карта с поддержкой трассировки может значительно увеличить скорость операций, особенно в программах, поддерживающих эту технологию. Но трассировка никак не поможет простому редактированию видео, ведь работа в этом случае ведется исключительно с двухмерным изображением.

Основной тензор (в потребительских видеокартах) отвечает за различные эффекты, например, за создание образцов (образцов) на основе глубокого обучения нейронных сетей, с помощью которых искусственный интеллект (искусственный интеллект) может изменять / улучшать качество изображения.

Параметры  выбора

При покупке видеокарты следует обратить внимание на следующие технические моменты:

• Тип и объем видеопамяти: Сегодня карты объемом менее 1 ГБ просто не будут в списке. Тип памяти должен быть не ниже GDR5 — он будет актуален в ближайшие два-три года. Это оборудование для повседневной деятельности. Если предполагается профессиональная деятельность, то выбор следует сделать в пользу модели с большим объемом памяти и в которой применены новейшие технологии для ускорения расчета трехмерной сцены;
• Количество ядер CUDA — как правило, этот параметр будет важен для работы с любой 3D-графикой. Однако практика показывает, что показатель этого параметра важнее для профессиональной работы, чем для игр. Эта технология, по сути, может ускорить расчет трехмерной модели в 10-50 раз (в зависимости от общей сложности сцены, ее статических параметров или наличия движения в сцене, необходимо будет рассчитывать физику объектов, что приводит к замедлению процесса рендеринга);
• Тип подключения и энергопотребление: не все видеокарты подходят к существующей материнской плате. Перед покупкой обязательно проверьте совместимость этих двух компонентов компьютерной системы. На сегодняшний день стандартом является тип шины на материнской плате PCI-E x16 версии 3.0. Всегда стоит помнить, что многие современные модели карт довольно громоздки и в подавляющем большинстве случаев занимают сразу два слота, что создает дополнительные требования к системе охлаждения этих элементов. Следовательно, покупаемая бумага должна подходить не только по техническим параметрам, но и по размеру. Кроме того, стоит учесть, что в будущем может возникнуть необходимость увеличения графических возможностей, для чего потребуется установка второй дополнительной видеокарты. Nvidia называет этот вариант SLI-режима (масштабируемый интерфейс). Таким образом, понятно, что материнская плата снова должна поддерживать не только техническую возможность работы с двумя видеокартами одновременно, но и иметь соответствующее количество разъемов для подключения (хотя можно использовать переходники). Однако для нескольких видеокарт мощности блока питания (и разъемов для подключения к нему) может не хватить);
• Необходимость расширения мощности блока питания компьютера — в принципе, любой компьютер, на котором следует заниматься профессиональным трехмерным моделированием, должен иметь надежное питание. Некоторые производители видеокарт уделяют этому обстоятельству особое внимание. Следовательно, блок питания мощностью 550 Вт уже «прошлого века» и вряд ли подойдет для рассматриваемой работы. Поэтому на этом параметре экономить не стоит и лучше купить огромный системный блок с мощным блоком питания 600 Вт по приличной цене, чем пытаться найти что-то подешевле с аналогичными параметрами. Следует помнить, что большинство китайских производителей, выпускающих системные блоки, часто оснащают их слабыми модулями питания, несмотря на то, что в технической информации они указывают показатель 550 Вт и более. Действительно, такие модели довольно недорогие, а мощность их блоков питания вряд ли действительно превысит 450 Вт;
• Тип и количество интерфейсов для вывода — этот параметр указывает, сколько мониторов можно подключить к видеокарте и через какие разъемы. В настоящее время карты, которые подключаются только через разъем SVGA и имеют возможность подключать только одно устройство для отображения, уже преданы забвению. Стандарт — это подключение как минимум двух мониторов, а эталоном для их подключения к карте — технология HDMI;
• Максимальное разрешение: любая современная карта должна поддерживать минимальное разрешение 4K (3840×2160 пикселей). Однако для профессиональных задач вам понадобится разрешение 8K (7680×4320 пикселей). Хотя для игр вполне хватит Full HD — 2K (2048х1024 пикселей);
• Частота и ширина шины — эти параметры «беспокоят» только профессионалов, хотя следует отметить, что чем выше эти показатели, тем лучше производительность видеокарты (конечно, это также увеличит ее стоимость).

Рейтинг лучших видеокарт для 3d моделирования и графики на 2021 год

Потребительские модели

3-ье место: «Radeon RX 5700 1610MHz PCI-E 4.0 8192Mb 14000MHz 256 bit 3xDisplay»

Этот тайваньский продукт выделяется своими размерами (занимает три слота) и громоздкостью. Оснащен двумя вентиляторами одновременно, так как требует интенсивного охлаждения. Кроме того, потребуется дополнительное питание, которое он будет получать от шины PCI-E 16x 4.0. Изначально модель была ориентирована на профессиональные расчеты, но хорошо зарекомендовала себя в области игр. Благодаря достаточной вычислительной составляющей он завоевал определенную долю популярности среди майнеров криптовалюты. Математический блок имеет 2304 универсальных процессора, 144 текстурных блока, 64 блока растеризации. Поддерживаются DirectX 12 и OpenGL 4.6. Он работает на частоте 1610 МГц, поддерживает одновременное подключение до 4-х мониторов. Он может обеспечить максимальное разрешение 7680 × 4320 благодаря видеопамяти 8 ГБ — типа GDDR6, частоте 1,4 ГГц с 256-битной шиной. Процессор — AMD Radeon RX 5700. Поддерживает SLI / CrossFire. Текущие интерфейсы подключения — три DisplayPort 1.4, один HDMI 2.0b, поддерживается HDCP. Рекомендуемая стоимость 53000 руб.

Преимущества:

• Быстрая память;
• Высокая производительность;
• Отличное сочетание игры и компьютера.

Недостатки:

• Чрезвычайно большой размер;
• Трудно найти в продаже.

2-ое место: «Quadro P2000 PCI-E 3.0 5120Mb 160bit HDCP»

Эта модель производится в Северной Америке и объективно считается лучшей потребительской моделью. Производитель не указывает его габаритные размеры, а занимает только один слот. Хотя у него всего один вентилятор, он активен, что указывает на небольшой индикатор нагрева во время работы. Для него характерна хорошая оптимизация всех функциональных процессов. Устройство поддерживает одновременное подключение до 4-х мониторов. Стандартные интерфейсы: четыре DisplayPort 1.4. Есть поддержка HDCP. В комплект входят переходники для других типов интерфейсов, но профессионалы их уверенно критикуют и рекомендуют заменить на более актуальные. Максимально поддерживаемое разрешение монитора — 5120 × 2880. Карта основана на графическом чипе GP106GL, созданном по техпроцессу 16 нм. Он подключается к материнской плате через слот PCI-E 16x 3.0 и не требует дополнительного питания. Объем установленной видеопамяти составляет 5 ГБ типа GDDR5 на 160-битной шине. Он поддерживает технологии DirectX 12, OpenGL 4.5, OpenCL 1.2, CUDA 6.1, Vulkan. Потребители сообщают об улучшении производительности некоторых программ (например, SolidWorks). Может быть полезен в задачах дизайна, поскольку отлично отображает предварительно отрендеренное изображение (объекты без текстур), хорошо работает с 2D-графикой в ​​разрешении 4K. Рекомендуемая стоимость 63000 руб.

Преимущества:

• Компактный размер;
• Умеренное потребление энергии;
• Повышена стабильность и производительность.

Недостатки:

• Мелкие ошибки в управляющем ПО (драйвере);
• Трудно найти переходники для мониторов.

1-ое место: «Quadro 5000 513Mhz PCI-E 2.0 2560Mb 3000Mhz 320 bit DVI»

Видеокарта поддерживает до двух мониторов. Стандартные интерфейсы: два DisplayPort, один DVI-I и даже VESA Stereo. Максимально возможное разрешение монитора — 2560 × 1600. Объем видеопамяти на карте составляет 2 ГБ. Тип памяти — GDDR5, работает на частоте 3 ГГц. Шина памяти 320-битная. Частота RAMDAC — 400 МГц, полная интегрированная поддержка SLI / CrossFire.

Эта модель имеет 352 арифметико-логических устройства, пятую версию шейдера, 16-кратный анизотропный фильтр. Предельная степень FSAA — 64 раза. Как и все современные видеокарты, PNY Quadro 5000 имеет встроенную поддержку OpenGL 4.0 и DirectX 11. На фоне описанных выше моделей возможности PNY Quadro 5000 могут показаться «плохими», но опять же в сочетании с На дискретном ускорителе эта модель способна на многое, как в плане создания самой сложной полигональной 3D-графики, так и для чрезвычайно сложных вычислений.
Он основан на одноименном графическом процессоре nVidia с кодовым названием GF100 (тактовая частота — 513 МГц). Изготовлен по техпроцессу 40 нм. Он подключается к разъему материнской платы PCI-E 16x 2.0. Хотя техпроцесс здесь от поколения более старшего, по сравнению с некоторыми соседними моделями, чип нагревается умеренно — до 152 Вт. Плате требуется дополнительное питание, для этого предусмотрен 6-контактный разъем. Рекомендуемая стоимость 120 000 руб.

Преимущества:

• Возможность работы совместно с дискретными видеокартами;
• Особо надежный и отзывчивый на другие компоненты системы;
• Не самый высокий расход энергии.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость;
• Не очень высокое разрешение.

Профессиональные модели

3-ье место: «FirePro S9150 PCI-E 3.0 16384Mb 512 bit»

Несмотря на то, что это устройство отличается относительно умеренным энергопотреблением, ему все же не хватает мощности из слота для работы. Поэтому для подключения дополнительного электричества в нем есть две 8-контактные и 6-контактные розетки. Объем установленной оперативной памяти — 16384 МБ, тип памяти — GDDR5 на 512-битной шине. Память «быстрая» — работает на частоте 5 ГГц, пропускная способность — 320 ГБ / сек. Сердцем этого графического ускорителя является мощный одноименный с AMD процессор FirePro S9150 под кодовым названием Hawaii XT. Создан по техпроцессу 28 нм. Способен генерировать до 5,07 терафлопс вычислительной мощности. По потребляемой мощности на один ватт видеокарта выдает 21,6 гигафлопс, что является рекордным показателем в этом классе. Математический модуль видеокарты включает 2816 универсальных процессоров, 176 текстурных блоков, 64 блока растеризации и пятую версию шейдеров. Поддерживаются OpenGL 4.4 и DirectX 12. Рекомендуемая цена 118 000 рублей.

Преимущества:

• Большая вычислительная мощность;
• Надежность и долговечность;
• Сравнительно невысокая цена для своего класса.

Недостатки:

• Сильный нагрев благодаря пассивной системе охлаждения.

2-ое место: «Tesla K40 745Mhz PCI-E 3.0 12288Mb 6000Mhz 384 bit Silent»

Эту карту можно назвать центром математических расчетов. Такое устройство должно быть сопряжено с видеокартой (Tesla лучше всего работает с профессиональными видеокартами семейства Quadro), тогда поток графики будет проходить через видеокарту со всеми ожидаемыми неожиданными эффектами с точки зрения производительности, скорости, стабильности. Так что дома можно получить «чудовищную» в лучшем смысле слова вычислительную мощность 3–3,5 терафлопс.

В основе видеокарты лежит одноименный графический процессор Tesla K40 под кодовым названием GK110B от nVidia. Изготовлен по техпроцессу 28 нм. Он работает на частоте 745 МГц, архитектура процессора содержит 2880 арифметико-логических модулей. Графический ускоритель поддерживает технологию DirectX 11.2. Он имеет 12 ГБ видеопамяти GDDR5. Память «быстрая»: работает на частоте 6 ГГц, шина — 384 бита. Реализована поддержка SLI / CrossFire. Конечно, использовать такие решения для компьютерных игр просто кощунственно. Пакетная обработка PNY Tesla K40 занимается обработкой качественного видеоматериала с разрешением 4K и даже выше, но в большей степени — сложнейшими вычислениями в глубоком обучении. Для рендеринга сложной 3D-графики в Maya, 3ds Max и подобных задачах лучше всего смотреть на другую модель. Рекомендуемая стоимость 200000 руб.

Преимущества:

• Отличная производительность для профессионального мира;
• Стабильность и надежность;
• Большая сила.

Недостатки:

• Совершенно не предназначен для игр.

1-ое место: «RTX 6000 PCI-E 3.0 24576Mb 384 bit (VCQRTX6000-PB)»

Процессор построен на архитектуре Тьюринга, кодовое имя — TU102. Создан с использованием сверхтонкого техпроцесса 12 нм. Он работает с номинальной тактовой частотой 1,44 ГГц. Номинальный режим ускорения процессора в рамках технологии Boost поддерживается до 1,77 ГГц. Он имеет колоссальные 24 ГБ оперативной памяти. Самым продвинутым типом памяти на сегодняшний день является GDDR6. Шина памяти 384-битная. Память работает с беспрецедентной скоростью 14 ГГц и обеспечивает пропускную способность 672 ГБ в секунду. Такая запредельная мощность, конечно, требует дополнительной мощности. Для этого на самой плате есть два разъема: 6-контактный и 8-контактный. Для подключения мониторов на карте предусмотрено 4 интерфейса DisplayPort, а также порт USB Type-C. Переводя все эти параметры на более прикладной язык, можно сказать, что видеокарта в совокупности со всем остальным, адекватным по мощности, аппаратному обеспечению компьютера, способна обеспечить скорость текстурирования до 509,8 гигатекселей в секунду. Физически видеокарта имеет длину 267 мм и подключается к разъему материнской платы PCI-E 3.0 x16. Рекомендуемая стоимость 400 000 руб.

Преимущества:

• Большой объем видеопамяти;
• Высокое качество сборки;
• Отличная производительность для любой области.

Недостатки:

• Чрезвычайно высокая цена.

Вместо эпилога

Анализ рынка рассматриваемых устройств показал, что его самая большая проблема — это чрезвычайно высокие цены на оборудование. Такая ситуация сложилась на фоне истерии в сфере майнинга криптовалют, из-за чего не всегда можно купить очень дорогие модели. К сожалению, такая ситуация имеет тенденцию сохраняться до сих пор.