Để hiển thị những nội dung sau khi tính toán lên màn hình trong máy tính cần có bộ phận xử lí đồ họa . Bộ phận xử lí đồ họa có thể là : tích hợp với Chipset trên Motherboard ( cho những loại máy rẻ tiền ) và loại này được gọi tắt là IGP hoặc bằng Card màn hình rời .

Với đồ họa tích hợp trên  thị trường hiện tại có những nhà sản xuất chủ yếu sau : Intel , AMD/ATI , NVIDIA và VIA . Thực tế VIA chiếm thị phần rất nhỏ và Intel vẫn chiếm thị phần lớn hơn nhờ những Chipset tích hợp đồ họa đượch bán trong những hệ thống máy để bàn rẻ tiền và trong những máy xách tay . Tuy nhiên hiệu suất làm việc liên quan tới đồ họa của Chipset AMD/ATI , NVIDIA vẫn mạnh hơn so với Chipset của Intel trong cùng kiểu .

Do Intel không cung cấp bản quyền cho NVIDIA để sản xuất Chipset tích hợp để làm việc với những bộ vi xử lí Intel theo cấu trúc Nehalem nên hiện tại NVIDIA chỉ còn những Chipset tích hợp đồ họa làm việc với những bộ vi xử lí cũ cấu trúc Core trở về trước , chính vì thế mà thị trường đồ họa tích hợp bây giờ hầu hết là của Intel và AMD/ATI .

Với đồ họa tích hợp Intel đã đưa lõi đồ họa vào bên trong cùng khuôn với bộ vi xử lí thuộc họ Westmere . Những bộ vi xử lí theo cấu trúc Westmere có lõi CPU được chế tạo bằng công nghệ 32nm kết hợp với lõi đồ họa được chế tạo bằng công nghệ 45nm ,  cũng có tên thương mại là Core i3 / i5 và i7 và tích hợp lõi đồ họa có tên là Intel GMA HD .

Intel GMA HD được nâng cấp từ GMA X4500HD / GMA X4500 được dùng trong Chipset G43 / G41 .

AMD/ATI có sản phẩm IGP tương ứng để cạnh tranh đó là Radeon HD 4200 và của NVIDIA là GeForce 9400 .

 

Chip GeForce 9400 bên tay trái

Với những bộ vi xử lí mới hơn của Intel có tên mã Sandy Bridge  thậm chí còn có đồ họa tích hợp nhưng hiệu suất đồ họa làm việc khá tốt và có khả năng đe dọa những Card màn hình rời giá rẻ .

Sang năm 2011 , AMD/ATI sẽ có APU đầu tiên trong dự án Fusion cũng tích hợp giữa CPU/GPU vào một vỏ . AMD cho biết lõi đồ họa này dựa trên cấu trúc thuộc dòng Radeon HD 5000 nên hứa hẹn có sức mạnh đồ họa tốt .

Khi mua đồ họa tích hợp xin lưu ý lựa chọn loại đồ họa hỗ trợ HD để xem được những nội dung Video có độ phân giải HD .

Tuy nhiên trong một số giải pháp NetBook đồ họa tích hợp không hỗ trợ HD nhưng họ lại dùng thêm Chip Broadcom Crystal HD để hỗ trợ cho việc xem Video HD điều này người dùng nên xem xét khi mua máy .

 

Card dùng Chip Crystal HD của Broadcom

Nếu bạn chỉ cần nhu cầu những công việc văn phòng thông thường thì với những hệ thống có đồ họa tích hợp là quá đủ .

Bộ vi xử lí đồ họa rời ( GPU ) chủ yếu do AMD và NVIDIA sản xuất với những nhãn hiệu thương mại là  Radeon HD và GeForce . Sở dĩ AMD có bộ phận GPU là vì họ đã mua lại nhà sản xuất Card màn hình ATI . Cuối năm nay AMD sẽ loại bỏ nhãn hiệu ATI để thay thế bằng nhãn hiệu AMD. Intel trước kia cũng có dự án án Larabee để chế tạo GPU riêng dựa theo tập lệnh x86 nhưng cuối cùng đã thất bại .

Trong Card màn hình rời những thông tin người mua cần biết như sau

·         Bộ nhớ Video

·         Bộ nguồn phụ

Với Card màn hình bộ phận tạo nên sức mạnh tính toán chính là GPU , điều này cũng gần tương tự như trong máy tính trái tim của nó là CPU .

Cả AMD và NVIDIA đều cố gắng chạy đua để cho ra mắt những GPU cao cấp có tốc độ xử lí nhanh , hỗ trợ những ứng dụng GPGPU . Bên cạnh việc cho ra mắt những cấu trúc mới để hỗ trợ những công nghệ mới cả hai đều cố gắng giảm công suất tiêu thụ điện năng của GPU bằng cách chế tạo những GPU dựa trên những công nghệ sản xuất nhỏ như 40nm , 32nm …

 

GPU

Tuy nhiên cả AMD và NVIDIA đều phải đi thuê lại để sản xuất vì cho tới giờ họ không có nhà máy . Trong thời gian vừa rồi cả AMD và NVIDIA đều thuê TSMC sản xuất nhưng TSMC lại gặp vấn đề trong khâu chế tạo với công nghệ 40nm nên cả AMD và NVIDIA đều bị chậm trễ phát hành những sản phẩm mới . Nhưng trong năm 2011 hy vọng GlobalFoundries , bộ phận sản xuất trước kia của AMD nay đã được tách , hoàn tất khâu sản xuất của mình để AMD có thể thuê lại để chế tạo GPU mới bằng công nghệ tiến tiến hơn .

AMD đã tung ra thị trường những Card màn hình hỗ trợ DirectX 11 đầu tiên , dòng Radeon HD 5000 , và họ một mình một sân trong suốt thời gian 6-8 tháng trước khi NVIDIA kịp có sản phẩm DirectX 11 đầu tiên GeForce GTX480 .

Như vậy khi so sánh những Card màn hình rời của AMD và NVIDIA việc đầu tiên bạn cần so sánh nó với cùng mức công nghệ ví dụ như cả hai đều hỗ trợ DirectX 10 hoặc đều hỗ trợ DirectX 11 .

Với NVIDIA có dòng GeForce 400 hỗ trợ DirectX 11 , dòng GeForce 300 và dòng GeForce 200 có loại hỗ trợ DirectX 10.1 và có loại hỗ trợ DirectX 10 …

Máy tính của bạn muốn  chạy DirectX nào thì cần hai điều kiện đó là hệ điều hành và Card màn hình . Với Windows XP SP2 , SP3 hỗ trợ cao nhất tới DirectX 9.0c với Shader Model 3.0 . Nếu bạn dùng Card màn hình hỗ trợ DirectX 10 thì không thể dùng nó để chạy với những Game DirectX 10 trong Windows XP được vì không hỗ trợ DirectX 10 mà bạn chạy với hệ điều hành Windows Vista hoặc Windows 7 .

·         Với những GPU do NVIDIA sản xuất bạn cần quan tâm thêm tới tốc độ của Shader . Tất nhiên khi nói tới tốc độ xung nhịp thì càng cao càng tốt . Với Card màn hình của AMD không có tốc độ Shader riêng mà những SP sử dụng ngay xung nhịp xử lí của GPU .

Cả AMD và NVIDIA khi giới thiệu  GPU có cấu trúc mới thường đưa ra loại sản phẩm cao cấp nhất sau đó họ mới dựa trên cấu trúc này hạ cấp để đưa ra những dòng sản phẩm khác nhau từ tầm trung cho tới loại rẻ tiền .

Cả hai đều cạnh tranh với nhau trên mọi mức giá trong những phân khúc thị trường khác nhau .

Trong Card màn hình bộ nhớ Video là thành phần không thể thiếu . Nó chứa những dữ liệu tính toán và những dữ liệu chờ đưa ra màn hình . Bộ nhớ Video này càng nhiều và có tốc độ càng cao càng tốt . tuy nhiên có vấn đề phải đề cập tới chính là loại kiểu bộ nhớ  Video . Những Card màn hình tầm trung trở lên của AMD thường dùng kiểu GDDR5 và loại bộ nhớ  đồ họa mới nhất và nhanh nhất hiện nay .

Tuy nhiên để hạ giá thành của Card màn hình các nhà sản xuất có khi lại dùng bộ nhớ  Video khác như : DDR2 , GDDR , GDDR3 ..

Với bộ nhớ  GDDR5 có chút đặc biệt đó là tốc độ xung nhịp và tốc độ DDR . Thông thường người ta hay ghi tốc độ DDR để so sánh cho biết nó với loại bộ nhớ  này . Ví dụ nếu như trong sách hướng dẫn có ghi Card màn hình này dùng bộ nhớ  Video GDDR5 có tốc độ 3600MHz thì chúng ta hiểu tốc độ này là DDR 3600MHz nhưng tốc độ xung nhịp của nó chỉ bằng 1/4 tức là bằng 900MHz mà thôi .

Bên cạnh dung lượng bộ nhớ  và tốc độ còn tham số mà người mua cần quan tâm đó là Độ rộng Bus bộ nhớ  Video . Độ rộng Bus này càng lớn càng tốt , ít nhất là 64-bit , có thể là 128-bit , 256-bit và những Card màn hình cao cấp của NVIDÍA thường có những cấu trúc đặc biệt thậm chí có tới 384-bit .

 

Chip nhớ Video màu đen nằm quanh GPU

Với những đồ họa tích hợp trong Chipset nhất là trong máy xách tay bộ nhớ  Video thường được chia xẻ từ bộ nhớ  chính ( RAM ) của hệ thống . Ví dụ trong máy có 2GB RAM thì bộ nhớ  này được chia 128MB cho đồ họa và phần còn lại là 2GB- 128M dùng cho hệ thống .

Nhiều Motherboard có đồ họa tích hợp lại có thêm khe SidePort để cắm Module riêng dùng cho bộ nhớ  Video thay vì chia xẻ RAM từ hệ thống .

Ngoài ra với những Card màn hình đời cũ có một số loại sử dụng kỹ thuật HyperMemory đối với loại AMD/ATI và TurboCache với Card màn hình của NVIDIA . HyperMemory và Turbo Cache là hai tên khác nhau nhưng sử dụng cùng một kỹ thuật đó là lấy thêm bộ nhớ  RAM làm bộ nhớ  Video khi có nhu cầu . Ví dụ trên Card màn hình có ghi 128MB / 256MB HyperMemory có nghĩa là trên đó chỉ có 128MB bộ nhớ  riềng dùng cho Video có trên Card màn hình và khi cần nó lấy thêm 128MB RAM để thành 256MB và tất nhiên khi đó bộ nhớ  RAM sẽ bị hụt đi 128MB .

Với những Card màn hình ngày nay giao diện kết nối với Motherboard đều thông qua kiểu PCI Express . Với những loại Motherboard đời trước còn có khe AGP 8x nhưng loại Card màn hình AGP 8x cũng còn rất hiếm và hầu như chỉ có một hoặc hai nhà sản xuất có mà thôi .

Với giao diện PCI Express loại 2.0 là mới nhất có băng thông lớn gấp hai so với loại PCI Express 1.0 . Nhiều Motherboard trang bị một , hai , thậm chí lên tới 04 khe PCI Express x16 và khi ấy người dùng phải mua Card màn hình với giao diện phù hợp để sử dụng .

Tuy nhiên có một số Motherboard lại có khe cắm PCI Express x1 hoặc x4 và nếu như người mua có nhu cầu mở rộng thêm màn hình hiển thị mà không cần nhiều tới sức mạnh tính toán của GPU thì có thể mua những Card màn hình dùng giao diện x1 hoặc x4 tương ứng . Những Card màn hình dùng giao diện PCIe x1 hoặc x4 nói chung là ít vì nhu cầu khối khách hàng này rất hạn chế .

 

Motherboard trên trang bị tới 04 khe cắm PCIe

Trong nhiều Card màn hình rời nhất là loại cao cấp thông thường sẽ cần có thêm đầu nối nguồn phụ để cung cấp thêm điện năng khi mà giao diện PCIe không đủ công suất . Mỗi khe PCIe thường chỉ cấp điện năng 150W , nếu Card màn hình yêu cầu công suất lớn hơn 150W thì nó sẽ có thêm đầu nối nguồn phụ . Khi đó người dùng cần xác định xem bộ nguồn máy tính của mình có đủ công suất cấp cho toàn bộ hệ thống hay không nhất là với cấu hình sử dụng nhiều Card màn hình trên một hệ thống .

 

Các kiểu chân cắm nguồn trên Card màn hình

Bên cạnh GPU trên Card màn hình ngoài ra còn có những linh kiện hỗ trợ và những đầu ra .

·         Số lượng cổng đầu ra như DVI , HDMI , DisplayPort , VGA .

 

Card màn hình trên có 06 đầu ra mini DisplayPort

Trong hai năm trở lại đây , từ năm 2009 , cả AMD và NVIDIA đều quan tâm tới GPGPU , tức là sử dụng sức mạnh Card màn hình dùng cho những công việc thông thường như : mã hóa , phá Password , bảo mật …

Hiện tại các trình duyệt sắp tới như Internet Explorer 9 , FireFox 4 , Chrome 7 đều hứa hẹn sẽ tận dụng sức mạnh của Card màn hình cho những công việc liên quan tới đồ họa .

Flash Player 11 , Adobe CS đều đã tăng tốc độ xử lí hình ảnh bằng Card màn hình và còn có nhiều ứng dụng khác …

Với những Card màn hình hỗ trợ DirectX 10 trở lên khi sử dụng nên thường xuyên cập nhật Driver định kì hàng tháng , của AMD là Catalyst và của NVIDIA là Forceware .

Những Driver cập nhật hàng tháng thường sửa lỗi và nâng cao hiệu suất khi làm việc nhất là trong những Game mạnh và trong cấu hình Multi-GPU ( SLI và CrossFireX ) .

Thông thường các hệ thống của chúng ta chỉ dùng một Card màn hình nhưng với những tay chuyên nghiệp nhất là với những Game thủ đòi hỏi hiệu suất đồ họa mạnh hơn nữa bằng cách lắp nhiều Card màn hình trong cùng hệ thống .

Với những Card màn hình của AMD theo cấu hình CrossFireX , của NVIDIA theo cấu hình SLI .

Để thiết lập theo cấu hình nhiều Card màn hình thì Motherboard phải hỗ trợ CrossFireX hoặc SLI với những Motherboard mới hiện nay thì thường sẽ cho phép dùng cả với CrossFireX hoặc SLI .

 

Motherboard trên hỗ trợ SLI 3-way

CrossFireX và SLI đều phải dùng những Card màn hình riêng của hãng mà không được dùng lẫn . Ví dụ nếu bạn muốn chạy CrossFireX thì phải dùng những Card màn hình của AMD mà không được phép dùng lẫn một Card màn hình GeForce và ngược lại .

Tuy nhiên hiện nay lại có xu hướng dùng hai Card màn hình của hai nhà cung cấp khác nhau có nghĩa là GeForce kết hợp với Radeon HD . Để dùng theo cách này trên Motherboard cần trang bị thêm Chip SoC LucidHydra .

Chip LucidHydra trên Motherboard cho phép sử dụng hỗ hợp cả GeForce và Radeon HD trên cùng một hệ thống và chạy với Windows Vista trở lên , tất nhiên không hỗ trợ cho Windows XP .

Mới đây LucidLogix Technologies lại cung cấp cấu trúc Unity để cho phép Card màn hình tích hợp Chip Hydra Logix mà có thể dùng hỗp hợp giữa GeForce và Radeon HD mà không cần Motherboard phải trang bị Chip SoC LucidHdra .

 

Motherboard trang bị Chip Lucid

AMD và NVIDIA là hai nhà sản xuất GPU rời chủ yếu nhưng bản thân họ lại không sản xuất ra Card màn hình .

AMD và NVIDIA sản xuất ra những GPU và đưa ra thiết kế tham khảo kèm theo những thông số kỹ thuật cho các đối tác của mình .

Các đối tác của họ như Asus , Gigabyte , PowerColor , XFX , eVGA …. sẽ được phép sản xuất ra Card màn hình có thể theo thiết kế tham khảo hoặc cũng có thể đưa ra thiết kế riêng của mình như Overclock các thành phần như GPU / Shader / Bộ nhớ  Video hoặc tăng dung lượng bộ nhớ  Video , hoặc thay đổi kiểu bộ nhớ  Video cho hạ giá , hoặc thậm chí tích hợp cả 02 GPU trên cùng bảng mạch in mà không theo thiết kế của AMD hoặc NVIDIA .

Các nhà sản xuất này có thể thay đổi những giải pháp làm mát tốt hơn vì họ chạy Overclock , thay đổi bảng mạch in cho phù hợp …

Chính vì thế mà khi mua Card màn hình mà được chế tạo cùng GPU từ những nhà sản xuất khác nhau bạn nên xem xét kỹ những thông số kỹ thuật nhất là tốc độ để so sánh .

AMD có bộ vi xử lí đồ họa có tên mã Cypress được sản xuất bằng công nghệ 40nm . Cypress có 03 Model khác nhau được dùng trong những Card màn hình Radeon HD 5870 , HD 5850 và HD 5830 và loại HD 5870 cao cấp nhất .

AMD đưa ra những thông số kỹ thuật của HD 5870 như sau : giao diện Bus PCI Express 2.1 x16 , 1GB hoặc 2GB VRAM GDDR5 @ 4800MHz ( 4800MHz được hiểu là tốc độ DDR còn tốc độ xung nhịp thực là 1200MHz ) , Bus nhớ video 128-bit , tốc độ GPU là 850MHz , 1600 SP ( Stream Processor ) . HD 5870 hỗ trợ DirectX 11, OpenGL 4.0 , OpenCL 1.1 .

Asus , đối tác của AMD , mua GPU Cypress XT dùng cho HD5870 để lắp ráp thành Card màn hình của mình có tên là EAH5870 vì AMD lại có chính sách yêu cầu trước khi đưa ra những sản phẩm chạy Overclock phải có những sản phẩm theo thiết kế chuẩn nên EAH5870 vẫn có tốc độ chuẩn đó là 850MHz / 4800MHz của GPU / bộ nhớ  Video .

Sau khi có EAH5870  , Asus lại tung ra thị trường loại HD5870 Matrix Platium vẫn dùng GPU Cypress nhưng chạy Overclock GPU từ 850MHz lên thành 894MHz và tất nhiên khi đó hiệu suất làm việc tăng lên , trang bị thêm tản nhiệt tốt hơn cho nên có giá thành cao hơn so với EAH5870 .

XFX , mua GPU Cypress XT để lắp ráp thành Card màn hình có tên mã HD-587X-ZNDC , đẩy tốc độ GPU lên thành 875MHz , tốc độ VRAM thành 5000MHz . Như vậy khi so sánh rõ ràng HD-587X-ZNDC của XFX sẽ mạnh hơn so với EAH5870 của Asus .