Obraz na obrazovke pozostáva z najmenších bodov nazývaných pixely. S najkomplexnejším rozlíšením Full HD ich počet presiahne 2 milióny a PC sa musí rozhodnúť, čo s každým z nich urobiť. Vyžaduje to mediátor, ktorý by mohol previesť binárne údaje na viditeľný obrázok. Ak sa počítač nedokáže vyrovnať s touto úlohou pomocou hardvéru základnej dosky, jeho implementácia preberá grafickú kartu. Vyrobené zložité výpočty, ale prístroj tiež pochopiť princíp grafickej karty je ľahko pochopiť. Tento článok sa zaoberá jeho hlavnými komponentmi, ich funkciami a faktormi, ktoré sa spájajú s cieľom zabezpečiť vysoký výkon a výkon počítača.
Ako funguje grafická karta?
Počítač môže byť zastúpený ako organizácia s vlastným umeleckým oddelením, ktorému sa posiela žiadosť o nakreslenie obrázka. Oddelenie rozhodne, čo by malo byť kresba, a potom ju umiestni na papier. Nakoniec sa na viditeľnom obrázku realizuje nejaká myšlienka.
Zásada grafickej karty je rovnaká. Procesor a softvér prenášajú informácie na grafickú kartu, ktorá rozhoduje o tom, ktoré pixely by mali byť na obrazovke, aby získali požadovaný obrázok. Tieto údaje sa potom posielajú cez kábel na monitor.
Je ťažké vytvárať obrázky z binárnych čísel. Ak chcete na obrazovke zobraziť trojrozmerný obrázok, grafická karta by najskôr mala vypočítať rám s priamkami. Potom ho naplní pixelmi. Potom sa pridá farbaosvetlenie a textúra. Vo vysokorýchlostných počítačových hrách musí grafický procesor vykonať všetky tieto výpočty najmenej 60 krát za sekundu. Bez nej by zaťaženie CPU bolo príliš veľké. Počítačová grafika práce, v skutočnosti závisí na nasledujúcich 4 hlavných častí:
pripojenie k základnej doske, prostredníctvom ktorého dát a prijíma potravu;
, ktorý sa zaoberá spracovaním každého pixelu obrazovky;
grafická pamäť, ktorá ukladá údaje pre každý pixel a dokončené obrázky;
výstupný zobrazovací systém pre konečný výsledok.
, GPU
Princíp grafických kariet na základe dát získaných od GPU a premeniť ich na obrazy.
Grafická karta ako doska je pevná doska s procesorom a pamäťou. Dodáva sa aj s čipom systému I /O (BIOS), ktorý uchováva nastavenia a ktorý pri štarte rozpozná pamäť, vstupné a výstupné systémy. Grafický procesor vyzerá ako počítačový procesor. GPU je však špeciálne navrhnutá pre komplexné geometrické a matematické výpočty, ktoré sú potrebné na vizualizáciu obrazu. V niektorých z najrýchlejších procesorových tranzistorov viac ako priemerné CPU. GPU vyčleňuje veľa tepla, preto je zvyčajne chladený chladičom alebo chladičom ventilátora. Okrem obrovského výpočtového výkonu GPU spolupracujú so špeciálnym softvérom na analýzu a použitie údajov.Spoločnosti nVidia a ATI uvoľňujú drvivú väčšinu čipov grafických kariet. Rozvíjajú svoje vlastné nástroje produktivity. Na dosiahnutie vyššej kvality obrazu grafické procesory používajú:
úplné vyhladenie okrajov 3D objektov;
Anizotropná filtrácia zvyšuje jasnosť videa.
Pri zachovaní všeobecného princípu grafických kariet každý výrobca vyvíja vlastné techniky farbenia, prekrytia farieb, textúr a šablón.
Pretože GPU vytvára obraz, mal by ho niekde uložiť. Toto je operatívne úložné zariadenie. Ukladá informácie o všetkých bodoch, farbe a umiestnení. Časť pamäte RAM môže tiež slúžiť ako vyrovnávacia pamäť s obrázkami s dokončenými obrázkami, až kým nie je čas ich odrážať. Pamäť funguje spravidla pri veľmi vysokej rýchlosti a je obojsmerná, čo znamená, že systém dokáže čítať a zapisovať údaje súčasne. Grafická pamäť RAM je priamo pripojená k digitálnemu analógovému konvertoru DAC, ktorý konvertuje obraz na signál, ktorý používa displej. Niektoré grafické karty obsahujú niekoľko takýchto modulov, ktoré zvyšujú výkon a umožňujú vám podporovať viac ako jeden monitor. DAC posiela konečný obraz cez kábel. Podrobnosti o tom, ako grafická karta funguje s rozhraniami, je popísaná nižšie.
Konektor PCI
Grafické karty sú pripojené k počítaču cez konektor základnej dosky. Napája sa energiou a dáta sa vymieňajú s procesorom. Výkonné grafické karty často používajú viacenergie, ako umožňuje základná doska, takže sú vybavené konektorom na priame pripojenie k zdroju napájania. Pripojenie sa zvyčajne vykonáva prostredníctvom rozhraní PCI, AGP a PCI Express (PCIe). Posledný z nich je najaktuálnejší a poskytuje najvyššiu mieru prenosu údajov medzi kartou a základnou doskou. PCIe podporuje súčasne použitie viacerých urýchľovačov grafov.
Ako funguje grafická karta: pripojenie monitora
Väčšina grafických kariet umožňuje zobraziť obrázok na druhom displeji. Pripojenie sa uskutočňuje pomocou rozhraní DVI, HDMI, DisplayPort, LCD monitorov a VGA, ku ktorým sú pripojené obrazovky CRT. Niektoré karty majú 2 porty DVI. To však nevylučuje možnosť použitia katódových rúr, pretože môžu byť pripojené pomocou adaptéra. Spoločnosť Apple predtým vyrobila monitory s konektorom značky ADC, ktorý bol nahradený portom DVI a potom Thunderbolt založený na USB-C, spätne kompatibilný s HDMI a DisplayPort. Najviac používa iba jeden displej. Tí, ktorí potrebujú 2 monitory, si môžu kúpiť grafickú kartu s možnosťou zobrazenia dvoch obrazoviek. Takéto počítače môžu podporovať 4 alebo viac displejov.
Ďalšie pripojenia
Okrem základnej dosky a monitora vám niektoré grafické karty umožňujú pripojiť sa k:
televíznemu displeju (prostredníctvom výstupu TV alebo výstupu S-video);
analógové videokamery (s použitím ViVo a video vstupu);
digitálnych fotoaparátov (cez USB alebo FireWire).
Jednotlivé grafické karty sú poskytované TV tunermi.
rozhrania DirectX a opengl
programovanie aplikácií (API poskytuje efektívne interakcie softvér a hardvér, ktoré poskytujú jednoduché nástroje vykonávať zložité úlohy (ako trojrozmerné vizualizácie). Vývojári optimalizovať grafiku hra špecifické API. To je dôvod, prečo najnovšie hry často vyžadujú verziu aktualizácie OpenGL a DirectX. API sa líši od vodičov čo sú programy, ktoré umožňujú hardware pre prácu s operačným systémom počítača. Avšak, aktualizácie ovládačov možno tiež zabezpečiť správne fungovanie aplikácií.
vývoj
od tej doby, IBM urobila pruhu tý vzorka v roku 1981, zásada grafických kariet sa nezmenil. Potom zavolal monochromatický grafický adaptér. Ich použitie by mohlo viesť k čiernej a bielej textu na obrazovke iba. Minimálne štandard pre grafické karty sú VGA, podporuje 256 farieb. A vďaka štandardov vysoko výkonných ako 4K UHD, na obrazovke môže zobraziť milióny farieb s rozlíšením 3840 x 2160 obrazových bodov
.
Voľba grafických kariet
Dobrý grafická karta má rýchly procesor a veľké množstvo pamäte. Často vyzerá veľmi atraktívne. Modely s vysokým výkonom sú ohromujúce dizajn s ozdobnými fanúšikmi a radiátorov. Vysokovýkonné grafické karty ponúkajú oveľa viac energie, ako väčšina používateľov potrebuje. Tí, ktorí využívajú svoje PC slúži na čítanie e-mail, spracovanie textu a surfovanie po webe nájdete všetko, čo potrebujete v základnej doske s integrovanou grafickou kartou. Väčšina non-permanentných hráčov má dostatok stredných grafických kariet. mocnýgrafické urýchľovače sú potrebné iba pre počítačových hráčov a návrhárov, ktorí sa zaoberajú 3D modelovaním. Zásada grafických kariet v notebookoch a to isté, aj keď kvôli nedostatku miesta mimo odlišný od prvej sekundy. Dobrým parametrom na hodnotenie výkonnosti grafických kariet je snímková frekvencia. Ľudské oko trvá asi 25 K /S, ale pre plynulé animácie v niektorých hrách vyžadujú rýchlosťou 60 K /S počet snímok za sekundu je určený:
, počet vrcholov trojuholníkov alebo druhej zložky trojrozmerného obrazu. Tento parameter opisuje rýchlosť výpočtu celého polygónu alebo vrcholov, ktoré ho určujú.
Pixel Fill Rate, ktorý udáva, ako rýchlo GPU je schopný rastrovanie obrazu.
Rýchlosť
Rýchlosť grafickej karty je priamo závislá od hardvéru. Jeho výkon je najviac ovplyvnený týmito technickými vlastnosťami:
rýchlosť hodín;
šírka pamäťovej zbernice;
šírka pásma RAM;
množstvo pamäte RAM a jej frekvencia;
Frekvencia DAC.
CPA PC a základná doska tiež hrať úlohu, pretože aj veľmi rýchla grafická karta nie je schopná kompenzovať zlý výkon systému.
Integrovaná grafika
Mnohé počítače sú integrované s procesormi grafických kariet. Princíp týchto grafických akcelerátorov líši od jednotlivých kariet, pretože zdieľajú pamäť s CPU. Ľahko spracovávajú dvojrozmerné obrázky, takže sú perfektné pre kanceláriu a kanceláriuinternetových aplikácií. Inštalácia diskrétnej karty pre takéto základné dosky zakazuje vstavané grafické funkcie.
