เจาะลึกเรื่องการ์ดจอที่คุณไม่เคยรู้

มาถึงหัวใจการทำงานของตัวการ์ดแสดงผลกันล่ะครับ งานนี้เราจะพาไปเจาะลึกว่า รายละเอียดต่างที่ไม่ได้เขียนบอกไว้ข้างกล่อง และไอ้คนขายมันก็ขายอย่างเดียวพอถามลึกๆมันก็ตอบข้างๆคูๆและเชื่อว่าหลายๆท่านที่เคยอ่านบทความหรือเวปบอร์ดต่างๆที่ได้มีการพรีวิวการทดสอบตัวการ์ดจอเองเคยอ่านเจอหรือผ่านตามาแต่ไม่เข้าใจ ถามใครก็ไม่มีใครตอบ วันนี้เราจะมาเจาะลึกกับมัน และจะรวมไปถึงบางเรื่องที่เกี่ยวข้องกันด้วยครับ

****Pixel (Picture Element)Pixel(พิกเซล) คือจุดเล็กๆบนหน้าจอที่ประกอบกันออกมาเป็นรูปร่างบนจอแสดงผลให้เราเห็นหากเราตั้งค่าการแสดงผลไว้ที่ 1280 x 1024 แสดงว่ามีการแบ่งตารางพิกเซลในด้านกว้าง1280 พิกเซล และ 1024พิกเซล ในแนวตั้ง ยิ่งตั้งค่าละเอียดเท่าไรภาพยิ่งมีคุณภาพที่ดีขึ้นแต่อย่าลืมว่าคอมพ์คุณสามารถรองรับความละเอียดระดับนั่นได้ด้วยนะ


****Refresh Rate (รีเฟรช เรท)การแสดงผลบนหน้าจอที่เรามองเห็นอยู่นั้น มันคือการนำภาพมาเลื่อนขึ้นลงอย่างต่อเนื่องอย่างรวดเร็วเพื่อให้เรามองเห็นการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องและสวยงาม ค่ารีเฟรชเรทปกตินั้น จะอยู่ที่ 75-80 Hz จะเป็นช่วงที่ดูแล้วสบายตาที่สุด แต่บางคนตั้งไว้ที่ 60 Hz ก็มีนะผมมองดู60 Hzมันก็ O.K นะใช้ได้เลยล่ะ ค่าของรีเฟรชเรทนั้นมีหน่วยเป็น Hz (เฮิร์ท)ค่าของ 75 Hz ก็คือการนำภาพมาเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วบนหน้าจอ 75 ภาพต่อหนึ่งวินาทีและถ้าตั้งค่ารีเฟรชเรทต่ำๆ จะทำให้เราเห็นเป็นภาพซ้อน หรือเงาของภาพ บางครั้งจะทำให้ภาพบนจอเราสั่นหรือกระพริบ จะเห็นได้ในคอมพ์ ตามสถานที่ราชการจอสีนมๆ อ้วนๆ แล้วภาพมันจะกระพริบเป็นคลื่น555+ ไม่เชื่อลองไปที่ว่าการอำเภอดูก้อได้ ข้อนี้ผมคอนเฟิร์ม ! หมอลักษณ์ ฟันธง!

****V-syncเมื่อกี้พูดถึง Refresh Rate จะไม่พูดถึง V-sync เลยก็คงไม่ได้ในการเล่นเกมส์จะมีการตั้งค่า V-sync (Vertical synchronization)มันคือการกำหนดความถี่สูงสุดของจอภาพ เช่นหากคุณเปิดระบบ V-sync ไว้แลตั้งค่าRefresh Rate ไว้ที่ 75 Hz ตัวการ์ดแสดงผลจำจำกัดการแสดงผลที่ 75ภาพต่อวินาทีเท่านั้นแต่หากเราปิดระบบ V-sync ตัวการ์ดจอจะสามารถคำนวณได้มากกว่า 75ภาพต่อวินาทีดังนั้นนักเล่นเกมส์ตัวยงควรปิดไปซะเพราะยิ่ง อัตราการ Refresh Rate มากเท่าไรยิ่งดีมันจะทำให้ภาพไหลลื่นมากขึ้น


****Texture(เท็กซ์เจอร์)มันคือรูปภาพ 2 มิติที่ถูกใส่ลงไปบนพื้นผิวของรูปทรงสามมิติโดยถือเป็นการทำงานร่วมกันของการประมวลผลภาพแบบ 2 มิติ และ 3มิติ ขั้นพื้นฐาน

****Vertex(เวอร์เท็กซ์)จุดในรูปทรงสามมิติประกอบขึ้นมาจากแกน X , Y , Z โดยการรวมกันของจุดอย่างน้อย 3 จุดจะสร้างให้เกิด โพลิกอนรูปทรงสามเหลี่ยม ทรงลูกบาศก์ และรูปทรงทับซ้อนได้มากมาย


****Fill Rates(ฟิลเรท)คือความเร็วของการ์ดจอที่สามารถวาดภาพที่ประกอบด้วยพิกเซลจำนวนมากขึ้นมาได้ดังนั้นหาก Fill Rates ยิ่งสูงยิ่งดีเพราะจะทำให้การวาดภาพประกอบพิกเซลนั้นรวดเร็วขึ้น

****ROPs(Raster Operator Units)ทำหน้าที่รับผิดชอบการเขียนข้อมมูลลงพิกเซลลงบนหน่วยความจำหลัก(RAM)โดยความเร็วในการทำงานเรียกว่า Fill Rate


****Shaderปัจจุบัน Shaderมีอยู่ 2 แบบ คือ Pixel Shaders และ Vertex ShadersVertex Shaders นั้นจะทำหน้าที่เปลี่ยนรูปทรงสามมิติให้เป็นรูปแบบต่างๆตามที่หน่วยประมวลผลสั่งมา ส่วนของ Pixel Shaders นั้นทำหน้าที่คำนวณเพื่อเปลี่ยนแปลงสีและสร้างแสงทำที่ซับซ้อนในส่วนต่างๆของวัตถุสามมิติให้ดูมีมิติมากขึ้น

****Pixel Processor(พิกเซลโปรเซสเซอร์)Pixel Processor หรือ Pixel Shadr Units ทำหน้าที่ประมวลผลแสงและเงาและเปลี่ยนสีของวัตถุเช่นน้ำที่กำลังสั่นไหวทั้งเงาน้ำแสงตกกระทบต่างๆ Pixel Processorเป็นตัวจัดการทั้งหมดดังนั้นเนี่ยยิ่ง Pixel Processor มีมากเท่าไรยิ่งทำให้การประมวลผลดีขึ้นเท่านั้นจะกล่าวได้ว่าPixel Processor ใช้วัดคุณภาพความแรงของตัวการ์ดเลยก็ว่าได้สรุปก็คือถ้า Pixel Processor ใช้ประมวลผลการทำ Pixel Shader


****Vertex Processor(เวอร์เท็กซ์โปรเซสเซอร์)Vertex Processo หรือ Vertex Shader Units ทำหน้าที่ประมลผลการทำ Vertex Shaders ให้กับวัตถุสามมิติหลายๆอันพร้อมกัน


****Unifield Shaders/Stream Processorถือว่าเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่เข้ามาแทนการประมวลผลแบบเดิมเลยก็ว่าได้โดยแต่เดิมการประมวลผล Pixel Processor และ Vertex Processorนั้นจะทำงานแยกกัน แต่รูปแบบของ Stream Processor(สตรีม โปรเซสเซอร์)นั้นจะรวมเอา Pixel Processor และVertex Processor เข้ามาไว้ด้วยกันทำให้การทำงานยืดหยุ่นตามความต้งการของการประมวลผลการออกแบบStream Processorของ ค่ายNvidia และค่าย ATI ก็ยังมีความแตกต่างกันอยู่ทางยักษ์เขียว Nvidia Stream Processor1ตัวจะคำนวณชุดคำสั่ง1ตัวคิดเป็นอัตราส่วน 1:1 แต่ทางค่ายATI Stream Processorจะจับกลุ่มการทำงาน กลุ่มละ 5ตัวและใน5ตัวจะมี Stream Processor แท้ๆเพียงแค่ตัวเดียวดังนั้นถ้าอยากรู้ว่า การ์ดจอของค่ายATIมีStream Processorจริงๆกี่ตัวก็เอาจำนวนStream Processorทั้งหมด หารด้วย 5นะประสิทธิ์ภาพการทำงานการ์ดของทั้ง2ค่ายนั้น ทางNvidia ก็ยังดีกว่าอย่างชัดเจนแทบทุกด้านและยิ่งการออกแบบStream Processorด้วยแล้ว ทางNvidiaดูได้เปรียบค่อนข้างมากเพราะผู้พัฒนาซอฟต์แวร์โดยเฉพาะเกมส์เขียนShaderที่เข้ากันกับทาง Nvidia เพราะเขียนง่ายประสิทธิ์ภาพก็สูงแต่โปรแกรมการเขียนเกมส์ที่เรียกกันว่า Complex Texture นั้นจะเหมาะกับการ์ดของ ATIมากกว่าเพราะการเขียน Shaderแบบนี้จะเขียนยากซับซ้อน และเขียนนานแต่ประสิทธิ์ภาพที่ได้กลับดีกว่าแบบแรกไม่มากนักจึงไม่คุ้มที่นักเขียนเกมส์และซอฟต์แวร์ต่างๆจะหันมาลงทุนกับ Complex Texture

*****
*****
*****ต้องขออภัยนิดนึงที่อธิบายรายละเอียดของ
Unifield Shaders/StreamProcessor ของทั้ง 2 ค่ายไว้ไม่ชัดเจนนัก เดี๋ยวจะหาโอกาศเอามาเล่าให้ฟังโอกาศหน้าครับแต่อยากบอกนิดนึงว่าไอ้ Stream Processorยิ่งเยอะยิ่งดีเพราะมันก้อเหมือนหัวใจของการ์ดจอเลยล่ะ ถ้าเปรียบว่า GPU คือสมองStream Processorก็คือเซลล์สมองนั่นเอง การที่เราจะซื้อการ์ดจอสักตัวต้องเปรียบเทียบรายละเอียดพวกนี้หลายๆรุ่นครับ


****HDR Lighting / OpenEXR HDRHDR ย่อมาจากคำว่า High Dynamic Range ระบบ HDR Lighting จะทำให้เกมส์มีความสมจริงมากขึ้นถ้าเกมส์ไหนไม่มี HDR Lighting จะทำหใเกมส์ขาดความสมจริง ในตัว DirectX 9 การ์ดจอที่สันับสนุนนั้นความสามารถการประมวลผลแสงและเงาทำได้ที่ 24bit แต่การ์ดที่สนับสนุน Direct 9.c จะมีความสามาถประมวผลแสงและเงาที่ 32 bit นั่นหมายความว่าสามารถรองรับ Shader Model 3.0 และทำให้รองรับการคำนวณ HDR แบบ OpenEXR

****Texture Mapping Units (TMUs)ทำหน้าที่ใส่ตัวอักษรลวดลายต่างๆและจัดองค์ประกอบภาสามมิตินั้นๆโดยจะทำงานร่วมกับPixel Processor และ Vertex Processor TMUs สามารถบ่งชี้ความเร็วในการสร้างตัวอัพษรและลวดลายของการ์ดแสดงผลนั้นๆ




























****DirectX 9.c / Direct 10DirectX บนวินโดว์ XP มาสิ้นสุดที่ เวอร์ชั่น 9.c ในขณะที่วินโดว์ตัวใหม่ Vista รองรับเอาDirectX 10 เข้าไปเต็มรูปแบบทำให้การประมลผล สามมิติดูดีขึ้นอย่างผิดหูผิดตาจากที่ดูพรีวิวมากาทดสอบต่างๆของ DirectX 10 กินDirectX 9.c อย่างชัดเจน


****DirectX / Shader Modelถือว่าโปรแกรมทั้งสองนั้นเป็นมาตรฐานสำหรับการสร้างเกมส์สามมิติไปแล้วโดยที่ DIrectX จะทำหน้าที่รวบรวมชุดโปรแกรมคำสั่งเกี่ยวกับการสร้างวัตถุสองและสามมิติ เสียงอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ในส่วนของ Shader Model จะเป็นชุดคำสั่งเกี่ยวกับการสร้างวัตถุ แสง เงา และเอฟเฟคต์ต่างๆ

****Anti-AliasingAnti-Aliasing เป็นเทคโนโลยีช่วยลบรอบขรุขระตามขอบวัตถุ ถ้าเราสังเกตุดีๆแล้วเปิดคุณภาพกราฟฟิคแบบต่ำ เราจะเห็นรอยขรุขระตามขอบวัตถุชัดเจนมากครับมันจะเป็นเหมือนฟันใบเลื่อย นั่นแหละจึงทำให้มี เทคโนโลยี Anti-Aliasing เพื่อลบมัน แต่ก็แน่นอนว่าส่งผลกระทบต่อความเร็วของตัวการ์ดโดนตรงถ้าการ์ดไม่แรงจริง อย่างได้คิดเปิด และAnti-Aliasing ก็ไม่ได้มีในการ์ดรุ่นเก่าๆด้วยสิ


****Texture FilteringTexture Filtering วัตถุสามมิติในเกมส์นั้น เมื่อเปลี่ยนมุมมองจะทำให้เกิดการเบลอและบิดเบี้ยวของวัตถุ Texture Filteringจึงถูกใส่มาบนการ์ดเพื่อลบปัญหานี้เริ่มแรก Texture Filtering คือเทคโนโลยี bilinear ภาพที่ได้ก็ยังไม่ดีนัก ภายหลังจึงพัฒนาออกมาเป็น Tri-linear :ซึ่งสองเทคโนโลยีนี้เทียบได้กับเทคโนโลยีการสร้างรูปแบบอิสระในการ์ดจอปัจจุบัน Texture Filteringที่มีประสิทธิภาพสูงสุดคือ anisotropic filtering (AF) การทำงานจะคล้ายๆกับ Anti-Aliasing โดย anisotropic filtering เปิดการทำงานได้หลายระดับแต่การเปิดใช้ anisotropic filtering ในระดับสูงนั่นหมายถึงความเร็วการ์ดที่ตกลงด้วยเช่นกัน

****จากความเห็นของผู้เขียนการดูองค์ประกอบการ์ดทุกอย่างทั้งด้านการผลิตและเทคโนโลยีทุกอย่างล้วนสำคัญทั้งสิ้นหากเราเตรียมการบ้านมาดี จะไม่เสียตังค์ฟรีแน่นอน ของแรงก้ใช่ว่าจะคุ้มเสมอไปอยู่ที่การใช้งานการ์ดมากกว่าว่าใช้คุ้มหรือไม่ หากซื้อการ์ดจอราคาเป็นหมื่นมานั่งพิมพ์งานมันก็คงไม่คุ้มแน่นอนอีกอย่าง ของใหม่ก็ใช่ว่าจะเหนือกว่าของเก่าเสมอไป การดูพรีวิวทดสอบตามแหล่งต่างๆก็ช่วยในการตัดสินใจได้อีกทาง และความเร็ว Core/Mem ขนาดของ RAM ของตัวการ์ดดูดีๆอย่าให้มันแหกตาครับ เช่น RAM การ์ด 512 MB กับ 1024 MB นอกนั้นทุกอย่างเหมือนกันทุกประการ แต่ราคาต่างกัน 500 บาท ถามว่า RAM การ์ด 1024 MB คุณใช้มันถึงเหรอถ้าไม่เอาไปตัดต่อวีดีโออะไรหนักๆแบบนี้ กะอีแค่เล่นเกมส์ Devil may cry 4Need Fore Speed Under Cover หรือจะเป็น เกมส์ออนไลน์ 512 MB เหลือเฟือครับดังนั้นอย่าให้มันแหกตา การ์ดบางรุ่นอาจจะเพิ่มนั่นนิดนี่หน่อย บางตัวก็ over clockมาให้จากโรงงานเลยก็มี ยอมรับว่าของเขาแรงขึ้นก็จริง แต่ต้องดูด้วยว่ามันคุ้มค่าใหมกับราคาค่าตัวที่เพิ่มขึ้น ของใหม่เปิดตัวรับรองว่าแพงแน่นอนครับถ้าไม่ใจร้อนให้รอสักระยะแล้วราคามันจะปรับตัวลงมาตามกลไกตลาดครับ สุดท้ายนะผมมีแบบทดสอบบทเรียนมาให้เพื่อนๆลองดูว่า เพื่อนๆ มีความเข้าใจแค่ไหนกับบทความของผม ผมจะเอาข้อมูลการ์ดจอมาให้เพื่อนๆลองเล่นดูครับ


รุ่นแรก ATI 4870 Dual

512MB PCIe ATi 4870 DUAL (DDR5, TD) HIS
Model : RADEON HD 4870 DUAL
GPU : RV770
Technology : 55nm
Core Frequency : 750 MHz
Memory Frequency : 1800 MHz
Streaming Processor 800 Unified
Memory Size : 512 MB GDDR5 Memory
Memory Bus : 256-bit
Bus Interface : PCI-Express x16 2.0
Output : 2DVI, S-Video, HDMI,D-Sub (by dongle)
Cooling : Integrated Fan
Support DirectX 10.0 and the latest
ATI CrossFire Ready
Window Vista Ready


รุ่นที่2 9800 GT


512MB PCIe(16x) 9800GT (DDR3, TD) WINFAST
GPU : G92
Technology : 65nm
Core Frequency : 600 MHz
Shader Clock : 1500 MHz
Memory Frequency : 1800 MHz
Streaming Processor 112 Unified
Memory Size : 512 MB GDDR3 Memory
Memory Bus : 256-bit
Bus Interface : PCI-Express x16
Output : 2DVI, S-Video , D-Sub (by dongle)
Cooling : Integrated Fan
Support DirectX 10.0 and the latest
Window Vista Ready
NVIDIA SLI Ready

นี่คือรายละเอียดของตัวการ์ด 2 รุ่นที่ผมเอามาให้ดูนะครับ
มันมีละเอียดกว่านี้แต่ต้องเข้าที่เวปของ Nvidia และ ATI เองนะ ละเอียดสุดๆ
ก็ประมาณนี้เลยแน่นอนว่าคนขายตามห้างไอที ดังๆอย่างพันทิพย์ หรือ
เซียร์รังสิตเอง ส่วนมากก็ไม่รู้หรอกครับว่าดียังไงแต่ละรุ่นต่างกันยังไง
เขาบอกว่าแรงกว่าๆมันก็ว่าแรง ขายให้เราได้ถือว่า O.K ละ
หวังว่าเพื่อนๆคงจะได้คิดอะไรมากมายกับบทความนี้นะครับ