Принцип работы и устройство видеокарты

Принцип работы и устройство видеокарты

Изображения, которые мы видим на мониторе, состоят из маленьких точек, которые называются пикселями. Большинство мониторов на сегодняшний день, могут показывать более миллиона пикселей, а одной из задач компьютера является создание из этого миллиона пикселей понятного для человека изображения. Для этой задачи были придуманы видеокарты.

Работу видеокарты можно сравнить с работой переводчика, она берет двоичные данные произведенные процессором и переводит их в понятные для человека символы, картинки. Практически все современные материнские платы обладает интегрированным видеоконтроллером, который может преобразовывать графические данные, однако настолько слаб и прост, что не в состоянии обеспечить поддержку мощных современных игр. Для этого необходимо подключать отдельную, более мощную видеокарту. Чтобы понять, как работает видеокарта, а также узнать ее устройство, следует прочесть нашу статью.

Принцип работы видеокарты

 устройство видеокартыНе смотря на то, что принцип работы видеокарты достаточно сложен, понять его достаточно легко. Для примера рассмотрим компанию, у которой есть художественный отдел. Руководство компании желает получить иллюстрации той или иной идеи, они направляют запрос в художественный отдел. Художественный отдел определяет то, как будет выглядеть изображение, рисует его на бумаге и передает руководству. Так идея стает видимой картинкой. Видеокарта работает точно также. Центральный процессор компьютера, который работает с поддержкой определенного ПО, отправляет информации о том, каким должно быть изображение на видеокарту. Далее, видеокарта определяет, в каком порядке расположить пиксели на экране, чтобы получилось правильное изображение. После того, как концепция изображения сформировалась, видеокарта посылает готовую информацию на монитор, через кабель.

Создать трехмерное изображение из двоичных данных не так-то просто. Для того, чтобы создать трехмерное изображение, видеокарта изначально создает структуру изображения из прямых линий, далее заполняет участки в линиях пикселями, затем включает в картинку освещение, текстуру, цветность. Теперь представьте мощную современную игру, где трехмерное изображение постоянно меняется. В этом случае, весь описанный выше процесс создание изображение компьютер должен уметь проходить 60 раз в секунду.

Основные составляющие элементы видеокарты

замена видеокартыGPU, он же графический процессор, решает, как размещать пиксели на мониторе. Порт соединения с материнской платой, именуемый PCI-E или AGP, занимается передачей данных с материнской платы на видеокарту. Память, которая держит информацию о каждом отдельном пикселе, а также запоминает и поддерживает изображение. Выход на монитор именуемый VGA или DVI.

Подобно материнской плате, видеокарту изготавливают на печатной плате. Графическая карта обладает собственным процессором, оперативной памятью, BIOS микросхемой, хранящей настройки карты и осуществляющей ее диагностику при запуске.

Процессор графической карты схож с центральным процессором на материнской плате. Однако графический процессор заточен в большей мере на выполнение сложных геометрических и математических вычислений, которые необходимы для рендеринга изображения. Некоторые графические процессоры обладают большим количеством транзистором, нежели центральный процессор и, как следствие, большей производительностью. В процессе работы, графический процессор выделяет немалое количество тепла, поэтому у видеокарты должно быть охлаждение.

Программное обеспечение видеокарты

графический процессорПринцип работы видеокарты основан не только на вычислительной мощности графического процессора, но также на специальном ПО, которое разработали для того, чтобы помогать процессору анализировать и принять данные как можно более эффективнее. Поэтому, ведущие компании nVidia и AMD разработали собственное программное обеспечение, которое помогает улучшить производительность выпускаемых ими графических процессоров.

Благодаря программному обеспечению удалось добиться сглаживания краев 3D объектов, благодаря чему те выглядят более реалистично. Благодаря анизотропной фильтрации изображение выглядит более обновленным, свежим.

После того, как графический процессор сконструировал изображение, оно должно где-то сохраниться. Как уже говорилось, готовые картинки, перед подачей на монитор, хранятся в оперативной памяти видеокарты. Оперативная память видеокарт работает на сверх высоких частотах, поскольку за мизерный промежуток времени ей нужно передать громадный объем данных. Производители видеокарт стараются использовать оперативную память с максимальной частотой своих устройствах. На сегодняшний день это DDR5.

Оперативная память видеокарты соединена напрямую с цифро – аналоговым преобразователем, который именуют DAC. Данное устройство занимается преобразованием изображения в аналоговый сигнал, который видит монитор и отправкой его на экран. Также, некоторые графические карты снабжены преобразователем, который дает возможность поддерживать более одного монитора.

Интерфейсы видеокарты

Графические карты соединяются с материнской платой через печатную плату. Системная плата видеокарты подает питание на устройство и обеспечивает связь с центральным процессором. Наиболее мощные видеокарты, как правило, снабжены дополнительным источником питания, которое подается через отдельный разъем. С настоящее время подключение видеокарты используется через интерфейс под названием PCI Express, на сегодняшний день, этот интерфейс обеспечивает наиболее высокую скорость передачи данных, а также необходимый уровень питания для карты.

Устройство каждой современной видеокарты подразумевает наличие DVI и VGA выходов. DVI для ЖК мониторов, VGA для ЭЛТ мониторов.


При использовании материалов сайта ссылка обязательна! (Copyright by www.avs-info.ru 2006)