กราฟฟิกการ์ด หรือการ์ดจอภาพมีผลต่อประสิทธิภาพด้านการแสดงผลอย่างไร

กราฟฟิกการ์ด หรือการ์ดจอภาพมีผลต่อประสิทธิภาพด้านการแสดงผลอย่างไร

Graphics Processing unit  (GPU) สามารถเรียกอีกชื่อหนึ่งได้คือ  visual processing unit  (VPU) ซึ่ง GPU หน้าที่หลักของ GPU ก็คือช่วยในการประมวลการทำงานในด้านภาพกราฟฟิกบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ให้มี ประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นหลักการทำงานก็คล้ายกับ CPU แต่จะแตกต่างกันตรงที่ การ์ดแสดงผลสมัยเก่า ทำหน้าที่แปลงข้อมูลดิจิตอลเป็นสัญญาณเท่านั้น แต่จากกระแสความนิยมของการ์ดเร่งความเร็วสามมิติ ในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ 90 โดยบริษัท 3dfx และ nVidia ทำให้เทคโนโลยีด้านสามมิติพัฒนาไปมาก ปัจจุบันการ์ดแสดงผลสมัยใหม่ ได้รวมความสามารถในการแสดงผลภาพสามมิติมาไว้ เป็นมาตรฐาน และได้เรียกชื่อใหม่ว่า GRAPHICS PROCESSING UNIT โดยสามารถลดงานด้านการแสดงผลของของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ได้มากมีหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณ digital ให้เป็นสัญญาณภาพ โดยมี Chip เป็นตัวหลัก ในการประมวลการแปลงสัญญาณ ส่วนภาพนั้น CPU เป็นผู้ประมวลผล แต่ปัจจุบัน เทคโนโลยีการประมวลผลภาพนั้น VGA card เป็นผู้ประมวลผลเองโดย Chip นั้นได้เปลี่ยนเป็น GPU (Grarphic Processing Unit) ซึ่งจะมีการประมวลภาพในตัว Card เองเลย เทคโนโลยีนี้เป็นที่แพร่หลายมากเนื่องจากราคาเริ่มปรับตัวต่ำลงมาจากเมื่อ ก่อนที่เทคโนโลยีนี้เพิ่งเข้ามาใหม่ๆ โดย GPU ค่าย Nvidia เป็นผู้ริเริ่มการลุยตลาด

การ์ดจอ (Video Card)

การ์ด แสดงผล  หรือ กราฟฟิกการ์ด (Graphic card) เป็นแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่ทำหน้าที่ในการนำข้อมูลที่ได้จากการประมวลผลของซีพียูมาแสดงบนจอภาพ ทำให้ผู้ใช้ สามารถควบคุมการทำงาน ได้อย่างมีประสิทธิภาพ  โดยจอภาพจะเป็นส่วนที่รับข้อมูลจากการ์ดแสดงผลอีกทีหนึ่ง  การ์ดกราฟฟิกทีได้รับความนิยมและใช้กันแพร่หลายในอยู่ปัจจุบัน เป็นการ์ดกราฟฟิกที่มี GPU เป็นตัวประมวลผล

1. กระบวนการทำงาน

             การ์ดแสดงผลมีหน้าที่หลักในการรับข้อมูลดิจิตอลมาแปลงเป็นสัญญาณอะนาล็อก เพื่อส่งออกไปแสดงผลยังหน้าจอ ซึ่งสามารถแบ่งการทำงานของการ์ดแสดงผลออกเป็น 2 โหมดคือ โหมดตัวอักษร (Text Mode) โหมดการแสดงผลที่สามารถแสดงได้ เฉพาะข้อความที่เป็นตัวอักษรบนจอภาพ ไม่สามารถแสดงรูปภาพกราฟฟืกต่าง ๆ ได้ หน่วยย่อยที่สุดบนจอภาพในโหมดนี้ คือ ตัวอักษร     เช่น การทำงานในระบบ DOS และ โหมดกราฟฟิก (Graphic Mode) ลักษณะการทำงานแบบกราฟฟิก ในคอมพิวเตอร์ PC ของ IBM ได้แก่ ได้แก่การทำงานที่แสดงออกมาเป็นภาพ เส้นและตัวอักษรบนจอภาพ graphic mode สร้างภาพโดยวิธีใช้จุด pixel แต่ละจุดมาต่อเรียงกันเพื่อสร้างเป็นภาพ เป็นโหมดที่ต้องการความละเอียดในการแสดงผลสูงดังจะเห็นได้จากโหมดการทำงาน ของระบบปฏิบัติการวินโดวส์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

2 - ประเภท

         การ์ด แสดงผลในปัจจุบันถูกพัฒนาให้มีความสามารถมากขึ้น มีการการ์ดเพื่องานเฉพาะด้านหลากหลายชนิด โดยการ์ดเหล่านี้จะมีชิปประมวลผลบนตัวการ์ด เพื่อจะช่วยให้งานประมวลผลทางด้านกราฟฟิก 3 มิติ สามารถทำได้อย่างสมบูรณ์แบบ ด้วยคุณสมบัติที่หลากหลายของการ์ดแสดงผลในปัจจุบัน ทำให้ขอบเบตการใช้งานของมันไม่ได้เพียงใช้เล่นเกมส์ หรือใช้งานด้านเอกสารเท่านั้น   ความสามารถที่มีอยู่ในตัวเครื่องระดับ Workstation ที่ ใช้ในงานด้านกราฟฟิกระดับสูงได้ถูกรวมเอาไว้ในการ์ดแสดงผลด้วย ทำให้ผู้ที่ต้องการใช้งานด้านกราฟฟิกสามารถเลือกใช้ได้ตามความเหมาะสม ทั้งนี้การ์ดแสดงผลสามารถแบ่งประเภทได้ตามลักษณะการใช้งานต่าง ๆ ดังนี้

         2.1.  ใช้ในการเอกสารทั่วไปและอินเตอร์เน็ต การใช้คอมพิวเตอร์ทำงานด้านเอกสาร เช่น ชุดโปรแกรม Microsoft Office เป็น งานที่ไม่เน้นการแสดงผลด้านกราฟฟิกสูงมาก ซึ่งสามารถใช้การ์ดแสดงผลระดับขั้นพื้นฐานทั่ว ๆ ไป ก็เพียงพอแล้วสำหรับงานประเภทนี้ ข้อสำคัญก็คือ การ์ดแสดงผลที่จะนำมาใช้กับงานด้านนี้ต้องสามารถรองรับความละเอียดสูงพอที่ จะดูรายละเอียดของงานด้านเอกสารได้ และมีความสามารถในการรองรับ Refresh Rate สูงได้ คุณสมบัคิต่างเหล่านี้จะช่วยถนอมสายตาของผู้ใช้งานเมื่อต้องนั่งทำงานอยู่ กับหน้าจอเป็นเวลานานๆ

         2.2.  ใช้ในงานกราฟฟิก 2 มิติ/ตัดต่อภาพวิดีโอ การ์ดแสดงผลประเภทนี้ใช้ในงานแสดงภาพเคลื่อนไหวประเภท 2 มิติ การตัดต่อวิดีโอ รวมทั้งงานด้านออกแบบตกแต่งภาพ 2 มิติ การ์ดประเภทนี้จะต้องมีความสามารถในการประมวลผลที่รวดเร็ว และสามารถรองรับการทำงานในโหมด 24 บิต (True Color) และสามารถปรับรายละเอียดของภาพได้ 1,024 x 768 เป็นอย่างต่ำ ส่วนงานด้านการตัดต่อวิดีโอต้องใช้ฮาร์ดแวร์ที่มีคุณสมบัติของ Video Capture จึงจะสามารถจับสัญญาณจากวิดีโอเข้ามายังคอมพิวเตอร์โดยผ่านช่องสัญญาณ AV บนตัวการ์ดได้

         2.3.  ใช้ในงานออกแบบการฟฟิก 3 มิติ/เขียนแบบ CAD/CAM เหมาะสำหรับนักออกแบบกราฟฟิก 3 มิติ การใช้งานโปรแดรม 3D Studio หรือ AutoCAD จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการเลือกใช้ Hardware ที่มีคุณสมบัติด้านภาพ 3 มิติอย่างครบครัน การ์ดสำหรับงานกราฟฟิก 3 มิตินี้จะไม่เหมือนกับการ์ด 3 มิติที่ใช้สำหรับการเล่นเกม 3 มิติตรงที่มันสามารถรองรับการทำงานของ OpenGl (โอเพนจีแอล OpenGL, เป็นตัวย่อของคำว่า Open Graphics Library) เป็นไลบรารีหรือคลังโปรแกรม(หรือชุดคำสั่ง)ด้านกราฟิกสามมิติ เพื่อส่งคำสั่งควบคุมการวาดภาพไปยังอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์การประมวลผลภาพ โอเพนจีแอลสามารถใช้ได้ใน หลายระบบคอมพิวเตอร์ ในการเขียนโปรแกรมด้านคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ โดยในคลังโปรแกรมจะมีชุดคำสั่งมีมากกว่า 250 ช่วย ในการสร้างวัตถุ แปลงวัตถุ และสร้างภาพโดยให้แสงและเงา โดยเริ่มจากการกำหนดรูปทรงพื้นฐาน เช่น สี่เหลี่ยมลูกบาศก์หรือทรงกลม โอเพนจีแอลเป็นที่นิยมมากในอุตสาหกรรมผลิตแอนิเมชันวีดีโอเกม โดยในขณะเดียวกันก็เป็นคู่แข่งทางการค้ากับไดเร็กท์ทรีดี ( Direct3D) ของบริษัทไมโครซอฟท์) นอก จากการพัฒนาเพื่อวีดีโอเกม โอเพนจีแอลยังใช้ในทางด้านอื่นๆ รวมถึงการ การประมวลผลภาพ งานจำลองการทดลองเชิงวิทยาศาสตร์ และ การแสดงภาพจำลองในระบบสารสนเทศ ได้ในทุก ๆ ฟังก์ชั่น รวมไปถึงความคมชัดและถูกต้องของสีที่ได้จะเป็นตัวกำหนดคุณภาพของการ์ดแต่ละ รุ่น นอกจากนั้นการใช้งานด้านนี้ต้องการปริมาณของวิดีโอแรมมากกว่างานด้านอื่น ๆ จึงทำให้การ์ดบางรุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงราคาอาจจะสูงถึงหลักแสนก็เป็นได้

         2.4.  ใช้เพื่อเล่นเกมส์ 3 มิติ การแสดงภาพของเกมส์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันล้วนแล้วเน้นไปทางด้านภาพกราฟฟิก 3 มิติ กันมากขึ้น ซึ่งต้องอาศัยคุณสมบัติเฉพาะของการ์ดแสดงผลที่ช่วยเร่งความเร็วในการแสดงผล ของแต่ละฉากของเกมส์เพื่อให้แต่ละเฟรมลื่นไหลไม่เกิดอาการสะดุด ซึ่งการ์ดแสดงผลที่นิยมสำหรับผู้ที่ชื่นชอบการเล่นเกมส์คอมพิวเตอร์ใน ปัจจุบัน ได้แก่ การ์ดตระกูล GeForce ซึ่งมีจุดเด่นในด้านความเร็วและการสนับสนุนทางด้าน Driver ที่ดีจึงสามารถรองรับการทำงานของเกมส์ได้แทบจะทั้งหมด


3 - แนะนำวิธีการเลือกซื้อ

         3.1. หน่วยความจำ ไม่ใช่ทุกอย่าง
               เรื่องจริง การ์ดจอตอนนี้มาพร้อมกับหน่วยความจำจำนวนหนึ่ง เริ่มตั้งแต่ 128 256  512 หรือ แม้แต่รุ่นสูงมากๆซึ่งหน่วยความจำเหล่านี้จะช่วยได้มากในเรื่องของความ ละเอียด ซึ่งการ์ดจอรุ่นสูงๆนั้นมักจะมาพร้อมกับหน่วยความจำจำนวนมาก ทั้งนี้เพราะว่า หากหน่วยความจำไม่พอละก็ GPU ของ ก็จะเป็นด้วยประสิทธภาพเลยทีเดียว หากต้องการการประมวลผลจำนวนมาก ซึ่งผู้ผลิตการ์ดจอทราบดีว่าผู้ที่เลือกซื้อการ์ดจอนั้นมักจะมองหาการ์ดที่ มีหน่วยความจำสูงๆเพื่อเปรียบเทียบการ์ด โดยหากเราสังเกตดีๆในท้องตลาด   การ์ดรุ่นต่ำๆนั้นให้หน่วยความจำมา 256 หรือไม่ก็ 512 MB กันเลยทีเดียว เพื่อที่จะลดความเร็วของหน่วยประมวลผลลง โดยอาจจะดูดีเมื่อมองไปที่เสปคของการ์ด  ให้หน่วยความจำมาตั้งเยอะแยะ แต่ประสิทธิภาพที่แท้จริงของมันจะปรากฏเมือเริ่มเล่นเกม

         3.2. ทั้งหมดอยู่ที่ GPU
               หน่วยความจำสำคัญก็จริง แต่หัวใจของการ์ดจริงๆนั้นจะอยู่ที่หน่วยประมวลผลกราฟิก  เมื่อค้นหาชื่อของการ์ดจอนั้น สิ่งสำคัญสิ่งแรกให้ดูไปที่ชนิดของ GPU ว่ามาจาก NVIDIA หรือ ATI หรือเปล่า แต่ก็ไม่เพียงพอหรอกหากจะดูแค่ว่ามากจาก NVIDIA Geforce หรือ ATI Radeon เท่านั้น   จำเป็นต้องดูที่รุ่นของการ์ดด้วยซึ่งรุ่น  จะบอกเราได้ว่าการ์ดตัวนี้จะมีราคาเท่าไหร่ ตั้งแต่ 2000 กว่าบาท จนถึง 20000 กว่าบาทเลย  แม้ว่าจะมาจากชื่อ Geforce หรือ Radeon เหมือนๆกัน ซึ่งรุ่นสูงกว่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่า นอกจากรุ่นแล้วก็ยังมีรหัสต่อท้าย อย่างเช่น GT, GS, GTX, XT และ XTX ซึ่งตัวหนังสือเหล่านี้  เป็นตัวบอกถึงรุ่นของ Shader และความเร็วในการทำงาน

         3.3.ไปป์ไลน์ เชดเดอร์ และความเร็วในการประมวลผล
               ต้องดูในความเร็วหน่วยความจำของ GPU และจำนวนพิกเซลไปป์ไลน์ ซึ่งจำนวนไปป์ไลน์ที่มากกว่า แสดงได้ถึงการส่งผ่านข้อมูลที่มากกว่าในการทำงานแต่ละครั้ง  จะเห็นได้ว่าการ์ดจอในรุ่นต่ำๆนั้นจะมีพิกเซลล์ไปป์ไลน์จำนวน 4 ไปป์ไลน์ รุ่นกลางนั้นจะมี 8-12 ไปป์ไลน์ และรุ่นสูงๆนั้นจะมีตั้งแต่ 16 ไปป์ไลน์ขึ้นไป และแน่นอนความเร็วก็มีผล แต่หากเปรียบเทียบระหว่างไปป์ไลน์กับความเร็วของคล๊อกนั้น ให้เลือกไปป์ไลน์เป็นหลัก   เช่นหากการ์ดชนิด 400 เมกกะเฮิร์ต ซึ่งมี 8 ไปป์ไลน์ จะมีประสิทธิภาพดีกว่าการ์ดที่มี 4 ไปป์ไลน์ที่ความเร็ว 500 เมกกะเฮิร์ต

         3.4. วินโดวส์วิสต้า และ Direct X 10
               ไมโครซอฟท์มีแผนการจำหน่ายระบบปฏิบัติการ Windows Vista ในต้นปี 2007 ที่จะถึงนี้ ระบบปฏิบัติการใหม่นี้จะมีฟีเจอร์หลักตัวหนึ่งคือ DirectX 10 ซึ่งรวมเอาฟังก์ชั่นใหม่ๆของเกมยุคหน้า แม้ว่า Vista ยังคงทำงานกับการ์ด DirectX 9 ในตอนนี้ได้ แต่การ์ดที่สามารถรัน DirectX 10 ได้เพื่อให้มีประสิธิภาพสูงสุด  ทาง NVIDIA และ ATI เองนั้นก็ออกการ์ดของที่สนับสนุน DX10 ในช่วงปลายปี แต่ไม่ต้องกลัวว่าการ์ดที่ซื้อในตอนนี้นั้น  จะไม่สามารถที่จะเล่นเกมรุ่นใหม่ได้ และมีปัญหากับความเข้ากันได้ กว่าที่ระบบทั้งหมดจะปรับตัวให้เข้าที่เข้าทาง นักพัฒนาทำเกมสำหรับ DX10 ออกมานั้นก็กินเวลา 2-3 ปี โดยประมาณอยู่แล้ว ดังนั้นเกมในตอนนี้และอีกสองสามปีข้างหน้านั้นจะยังคงสามารถทีจะทำงานกับ การ์ดจอได้อยู่ต่อไป ซึ่งเห็นได้ว่าแม้เกมใหม่ๆอย่าง Halo 3 และ Shadowrun นั้นก็สนับสนุนทั้ง DX9 และ DX10 พร้อมๆกัน และยังคงเป็นอย่างนี้อยู่เรื่อยไปสักพักหลังจากที่วิสต้าออกมาแล้วก็ตาม

         3.5 คุณซื้อการ์ดได้ทุกเวลาเลย
               จากการที่ NVIDIA และ ATI เป็นคู่กัดกันในด้านของการทำการ์ดจอมาตลอดนนั้นทำให้การ์ดจอนั้นออกมาในตลาด บ่อยมาก โดยปกติมักจะออกรุ่นใหม่มาราวๆทุก 12-18 ดือ นซึ่งก็จะเพิ่มประสิทธิภาพของการ์ดทั้งความเร็วคล็อก และเพิ่มฟังก์ชั่นใหม่ๆเข้าไป และด้วยการที่เทคโนโลยีใหม่ๆเข้ามาเรื่อยๆอย่างเช่น H.264 แบบไฮเดฟฟินิชั่นและ Shader Model แบบ Advance ออกมา อาจจะต้องรออย่างน้อย 2 ปีถึงจะให้เทคโนโลยีเหล่านี้แพร่หลาย  จึง มีเวลาดีตลอดเวลาในการที่จะเลือกซื้อการ์ดจอ โดยไม่ต้องรอ ราคาของการ์ดจอนั้นจะตกเร็วมากหากมีผลิตภัณฑ์ใหม่ๆออกมา ซึ่งสามารถที่จะใช้การ์ดจอในการเล่นเกมโปรดของได้ต่อไปอย่างแน่นอน อย่างน้อยก็ 2-3 ปี

         3.6.ไม่จำเป็นต้องจ่ายแพงเพื่อซื้อการ์ดจอ
               การ์ด จอรุ่นใหม่ๆที่ออกมาตอนนี้นั้นในรุ่นสูงๆจะมีราคาราวหมื่นถึงสองหมื่นบาท โดยสามารถหาการ์ดในรุ่นก่อนหน้าที่เป็นรุ่นสูงของมันซื่งสนับสนุนเทคโนโลยี ที่เกมในปัจจุบันใช้กันอยู่ได้ในราคา 6000-10000 บาท  ให้ลองตรวจสอบไปป์ไลน์และความเร็วของคล็อกเพื่อเปรียบเทียบการ์ดจาก เทคโนโลยีในยุคที่ต่างกัน โดย  จะเห็นว่าบางครั้งมันค่อนข้างเหมือนกันเลยทีเดียว

         3.7. มีพาวเวอร์เพียงพอ
               ให้ ลองตรวจสอบเคสก่อนว่ามีตัวจ่ายไฟหรือพาวเวอร์ซัพไพลในการจ่ายไฟให้การ์ดจอ เพียงพอหรือไม่ เพราะว่าการ์ดจอรุ่นใหม่ ๆ เป็นตัวดูดไฟ หรือค่อนข้างจะกินไฟพอสมควร   ผู้ผลิตมักจะบอกความต้องการไฟไว้ข้างกล่องของตัวการ์ดเสมอ  การ์ดจอรุ่นสูงๆ  มักต้องการพาวเวอร์ซัพพลาย 400 วัตต หรือ 450 วัตต์ หากเป็นการ์ดอบบคู่เช่น SLI หรือ CrossFire นั้นอาจจะต้องการพาวเวอร์ซัพพลายมากถึง 550 วัตต์เลยทีเดียว

         3.8. AGP หรือ PCI Express
               ตัวของ PCI Express ได้เข้ามาแทนอินเทอร์เฟสแบบ AGP โดยสมบูรณ์แบบ โดยมีแบนวิธมากกว่า AGP ถึง 2-4 เท่าและการ์ดจอรุ่นใหม่โดยมากจะมาแบบ PCI Express ทั้งนั้น แม้ว่าการ์ดบางรุ่นจะทำมาสำหรับ AGP เพื่อคนที่ใช้อยู่แล้วจะอัพเกรด   แต่หากซื้อการ์ดจอใหม่เราแนะนำ PCI Express

         3.9. SLI และ Crossfire
               หากต้องการการ์ดคู่ในการทำงานหรือเล่นเกม เมื่ออัพเกรดการ์ดเป็นการ์ดคู่  อย่าลืม  SLI และ CrossFire ซึ่ง แน่นอนว่าประสิทธิภาพที่ได้นั้นจะต้องมากกว่าการ์ดเดี่ยวอย่างแน่นอน โดยอาจจะต้องการเมนบอร์ดที่ออกแบบมาเฉพาะ และพาวเวอร์ซัพพลายที่เพียงพอ  NVIDIA และ ATI แข่งกันมากเรื่องของการ์ดคู่ โดย NVIDIA นั้นจะมี SLI (Scalable Link Interface) เป็นหัวหอก และ ATI จะมี CrossFire การ์ดที่จะเลือกมาทั้ง SLI และ CrossFire นั้นจะต้องเป็นการที่ระบุว่าสามารถใช้ SLI หรือ CrossFire ได้ รวมถึงเมนบอร์ดต้องสนับสนุนด้วย

         3.10 ซื้อการ์ดจอต้องได้การ์ดจอ
               เลิกคิดถึงระบบประมวลผลกราฟิกแบบออนบอร์ดไปได้   หากเลือกซื้อทางอินเตอร์เน็ต หรือต้องการระบบดีๆเพื่อมาเล่นเกมโปรดหรือทำงานกราฟิกแบบหนักหน่วง   ปิดบราวเซอร์ไปได้เลยหากเจอคำว่า Integrated Graphic หรือ Graphic On Board เพราะหากเลือกแบบนี้มา   มันก็เพียงพอสำหรับการใช้งานพวก Word หรือเล่นอินเตอร์เน็ตเท่านั้น  และหากต้องการจะเล่นเกมมันก็สามารถเล่นได้เพียงความละเอียด 800 x 600 ที่ 15 เฟรมต่อวินาทีเท่านั้นเอง




ที่มา - วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com)

ยี่ห้อการ์ดจอต่างๆ
ปัจจุบันการ์ดแสดงผลมีหลายยี่ห้อ เช่น XFX MSI Inno 3D Winfast ASUS