Что входит в состав видеоадаптера

Что входит в состав видеоадаптера

Видеокарта! Сегодня я попытаюсь ответить на вопрос, как выбрать видеокарту. Какие существуют характеристики, какая видеокарта, для каких целей более подходящая, диапазон цен для различных целей использования и так далее.

Для чего нужна видеокарта?

Принято считать, что видеокарта или видеоадаптер – это второй по важности элемент (после материнской платы) из числа модулей, входящих в комплект системного блока ПК. Её основное назначение состоит в преобразовании формируемого компьютером сигнала изображения в видеосигнал, воспроизводимый на экране монитора. Естественно, что более «продвинутые» видеокарты позволят вам получать и более качественное изображение, что особо важно для любителей компьютерных игр и видео.

Возможности современных видеоадаптеров не ограничиваются одним выводом картинки на экран монитора. Сегодня они оснащаются специальным графическим процессором, который способен брать на себя часть задач по обработке сигналов, заметно разгружая при этом центральный процессор ПК.

Так, большинство популярных форматов видео воспроизводятся в наши дни именно благодаря возможностям графического процессора.

На мировом рынке комплектующих для ПК в настоящее время безраздельно господствуют два основных производителя видеокарт. Это хорошо известные в компьютерном мире компании-производители nVIDIA и ATi.

Что входит в состав видеоадаптера?

Компьютерный видеоадаптер обязательно содержит в своём составе следующие типовые модули:

— графический процессор, обрабатывающий информацию, поступающую с ПК и подготавливающий её к дальнейшему использованию (в том числе и данные для отображения трёхмерной графики). От работы этого процессора в значительной степени зависит скорость выполнения большинства прикладных программ (особенно – игровых приложений);

— видеоконтроллёр, формирующий изображение в памяти видеоадаптера, а также сигналы развёртки монитора. Кроме того, этот модуль занимается обработкой запросов, поступающих от ЦП по шине данных. Причём чем шире шина данных карты (чем больше её разрядность), тем быстрее будет работать вся система в целом.

— постоянная память (видео ROM), предназначенная для хранения информации о шрифтах и таблицах, а также используемая в качестве BIOS видеокарты;

— видеовыход, служащий для присоединения карты к монитору; он может иметь как аналоговое (VGA), так и цифровое (DVI) исполнение или быть универсальным.

Кроме того, видеокарта может располагать выходом S-видео, а также специальным портом HDMI, использующимся для работы с внешним устройством (телевизором) и предназначенным для вывода видеосигналов в HD-качестве.

Одним из важнейших параметров, определяющих функциональность видеокарты и её выбор, считается объём собственной памяти. В последнее время, правда, (в связи со снижением стоимости чипов памяти), даже самые простые образцы карт оснащаются модулями на 512 Мб или же на 1 Гб. Скорость их работы определяется в основном используемым типом памяти (DDR или GDDR2-5). Частота ядра и памяти видеоадаптера (тактовая частота процессора) определяют скорость обработки информации и также влияют на его производительность.

Для поддержания необходимого температурного режима видеокарты применяются специальные системы охлаждения, которые принято делить на активные или пассивные. Активное охлаждение предполагает использование типового вентилятора и применяется в случае повышенных требований к производительности ПК и к стабильности его функционирования при длительных предельных нагрузках. Пассивное же охлаждение (обычный радиатор) подойдёт для тех пользователей, которые в основном используют свой компьютер для решения прикладных (офисных) задач и стремятся избавиться от лишнего шума.

Как выбрать видеокарту?

Выбор типа видеокарты для персонального компьютера полностью определяется теми прикладными задачами, для решения которых вы планируете использовать его ежедневно. Рассмотрим самые распространенные варианты целевого использования ПК.

1. Компьютер используется для решения простейших офисных задач; при этом игры и работа с графикой полностью исключаются. В этом случае вам подойдет любая видеокарта, имеющая невысокую производительность и стоящая порядка 1,5-3 тыс. рублей (Radeon 5xxx или GeForce 2xx, например). (Обычно в подобных ситуациях обходятся встроенным в «материнку» видеоадаптером).

2. В том случае, если вы решили заняться видеомонтажом и графическим дизайном – вам потребуется поддержка достаточно высоких разрешений экрана (до 1920px*1080px), необходимых для получения качественной картинки, а также возможность подключения к одной карте сразу двух мониторов и других устройств. В этой ситуации вам вполне подойдут видеокарты типа Radeon 5xxx или GeForce 4xх с ценовым разбросом от 3-х до 5 тыс. рублей.

Читайте также:  Восстановление сгоревшего жесткого диска

3. Для пользовательских компьютерных игр невысокой сложности (с3D-акселератором) и обработки трехмерной графики вам потребуется достаточно мощная видеокарта с минимальным объемом собственной видеопамяти не менее 256 MB и обязательной поддержкой стандарта DirectX10. Цена таких видеокарт может колебаться в пределах от 4-х до 6 тысяч рублей.

4. Желание поиграть в самые современные и «крутые» компьютерные игры потребует от вас приобретения мощного графического ускорителя с 512 мегабайтами видеопамяти и с предельно высоким показателем FPS (частота кадров). При этом должно обеспечиваться максимально высокое разрешение экрана монитора. В этом случае вам необходимы графические карты стоимостью не менее 6 тыс. рублей (GeForce серии 470/480, например).

5. Если же вы планируете заняться профессиональным моделированием – то даже мощные игровые карты вас не устроят. Для работы с такими программами как «Autodesk 3ds MAX», «T-FLEX CAD 3D» и т.д. вам потребуются сверхмощные и дорогие карты «AMD FireStream» или «nVIDIA Tesla», оснащённые драйверами, адаптированными для работы с трехмерной графикой.

Содержание

Определение:

Видеокарта (видеоадаптер) — является компонентом видеосистемы ПК, выполняющим преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри ПК, в аналоговые электрические сигналы, подаваемые на монитор. По существу видеокарта выполняет роль интерфейса между ПК и устройством отображения информации (монитором).

Основные функции видеокарты

  • ускорение 2D- и 3D-графики;
  • обработка видеосигналов;
  • приём телевизионных сигналов;
  • формирование сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации, используемых при формировании растра на экране монитора;
  • и многое другое.

Видеокарта определяет следующие характеристики видеосистемы ПК:

  • максимальное разрешение и максимальное количество отображаемых оттенков цветов;
  • скорости обработки и передачи видеоинформации, определяющие производительность видеосистемы и ПК в целом.
  • формирование сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации, используемых при формировании растра на экране монитора.

Принцип действия видеокарты

состоит в следующем.

  1. Процессор формирует цифровое изображение в виде матрицы NхM n-разрядных чисел и записывает его в видеопамять. Участок видеопамяти, отведённый для хранения цифрового образа текущего изображения (кадра), называется кадровым буфером или фрейм-буфером.
  2. Видеокарта последовательно считывает (сканирует) содержимое ячеек кадрового буфера и формирует на выходе видеосигнал, уровень которого в каждый момент времени пропорционален значению, хранящемуся в отдельной ячейке. Сканирование видеопамяти осуществляется синхронно с перемещением электронного луча по экрану монитора. В результате яркость каждого пикселя на экране монитора пропорциональна содержимому соответствующей ячейки памяти видеокарты.
  3. По окончанию просмотра ячеек, соответствующих одной строке растра, видеокарта формирует импульсы строчной синхронизации, инициирующие обратный ход луча по горизонтали, а по окончании сканирования кадрового буфера формирует сигналы, вызывающие движение луча снизу вверх.

Таким образом, частоты строчной и кадровой развёртки монитора определяются скорость сканирования содержимого видеопамяти, т.е. видеокарта.

Режимы работы видеокарты

(видеорежимы) представляют собой совокупность параметров, обеспечиваемых видеокартой: разрешение, цветовая палитра, частоты строчной и кадровой развёртки, способ адресации участков экрана и др.

Все видеорежимы делятся на 2 основные группы: графические и текстовые, причём в различных режимах используются разные механизмы формирования видеосигнала, а монитор в обоих случаях работает одинаково.

Графический режим является основным режимом работы видеосистемы современного ПК. В этом режиме на экран монитора можно вывести текст, рисунок, фотографию, анимацию или видеосюжет. В графическом режиме в каждой ячейке кадрового буфера содержится код цвета соответствующего пикселя экрана. Разрешение экрана при этом также равно NхM. Адресуемым элементом экрана является минимальный элемент изображения – пиксел. Поэтому графический режим называют также режимом АРА (All Point Addressable – все точки адресуемы). Иногда число n называют глубиной цвета. При этом количество одновременно отображаемых цветов равно 2 n , а размер кадрового буфера, необходимого для хранения цветного изображения с разрешением NхM и глубиной цвета n, составляет NхM бит.

В текстовом (символьном) режиме, как и в графическом, изображение на экране монитора представляет собой множество пикселей и характеризуется разрешением NхM. Однако все пиксели разбиты на группы, называемые знакоместами, или символьными позициями (Character boxes – символьные ячейки) размером pхq. В каждом из знакомест может быть отображён один из 256 символов. Таким образом, на экране умещается М/q = Мt символьных строк по N/p = Nt символов в каждой. Типичным текстовым режимом является режим 80х25 символов.

Читайте также:  Серверы и серверное оборудование

Устройство видеокарты

Современная видеокарта (видеадаптер) включает следующие основные элементы:

  • графический процессор;
  • модули оперативной памяти;
  • RAMDAC – цифроаналоговый преобразователь, выполняющий преобразование цифровых сигналов ПК в сигналы, формирующие изображение на мониторе;
  • ТV-тюнеры – для приёма телевизионных сигналов и вывода их на монитор; встроенные ТV-тюнеры не отличаются высоким качеством изображения, которое может воспроизводиться в небольшом окне Windows. ТV-тюнеры, устанавливаемые в отдельный слот ПК, обеспечивают полноэкранный режим и высокое качество изображения, обеспечивая при этом выполнение дополнительных сервисных функций (телефонные переговоры через Интернет, прослушивание радио, приём спутникового телевидения при наличии спутниковой антенны). Внешние ТV-тюнеры, подключаемые через порт USB, обеспечивают воспроизведение телепередач в «оконном» режиме на экране монитора;
  • специальный блок «трансформации и освещения» (Т&T) – для поддержки спецэффектов в игровых приложениях, обеспечивает высокое качество изображения.

Основные характеристики видеокарты:

  • частота смены кадров (framepersecondfps); качество современного видеокарты можно считать удовлетворительным, если при разрешении 1600х1200 он обеспечивает 60-70 fps; сфера применения этого показателя – компьютерные игры, причём в каждой трёхмерной игре этот показатель будет различным;
  • максимальное число обрабатываемых элементарных простых объектов (многоугольников, треугольников) в секунду; для отдельных видеокарт эти значения составляют 800-1200 млн/с;
  • объём оперативной памяти; в недорогих моделях используется память SDRAM или её более быстрая графическая модификация SGRAM со временем доступа 7-8 нс; более совершенные модели оснащены памятью DDR SDRAM со временем доступа 5-6 нс; для современных видеокарт объём оперативной памяти достигает 128 Мбайт и намного более;
  • частота работы графического чипа и памяти видеокарты; она может быть одинаковой или разной; например, базовая частота чипа самых популярных видеокарт в 2000 г. составляла 166-250 МГц, а частота памяти – 140-180 МГц;
  • частотаRAMDAC определяет качество видеокарты; большинство современных видеокарт имеют частоту RAMDAC в диапазоне 250-400 МГц;
  • тип интерфейса с шиной ввода/вывода, который оказывает существенное влияние на быстродействие всей видеокарты; для эффективной работы с трёхмерной графикой современные видеокарты комплектуются интерфейсом AGP. AGP4x – суперскоростной режим, обеспечивающий скорость обмена 1,06 Гбайт/с.

Видеокарта (видеоадаптер)

Совместно с монитором видеокарта (рис. 2.9) образует видеоподсистему персонального компьютера. Видеокарта не всегда была компонентом ПК. На заре развития персональной вычислительной техники в общей области оперативной памяти существовала небольшая выделенная экранная область памяти, в которую процессор заносил данные об изображении. Специальный контроллер экрана считывал данные об яркости отдельных точек экрана из ячеек памяти этой области и в соответствии с ними управлял разверткой горизонтального луча электронной пушки монитора.

Рис. 2.9. Видеокарта SpeedStar A50 фирмы Diamond

С переходом от черно-белых мониторов к цветным и с увеличением разрешения экрана (количества точек по вертикали и горизонтали) области видеопамяти стало недостаточно для хранения графических данных, а процессор перестал справляться с построением и обновлением изображения. Тогда и произошло выделение всех операций, связанных с управлением экраном, в отдельный блок, получивший название видеоадаптер. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.

За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цветов); VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640х480, 800х600,1024х768,1152х864; 1280х1024 точек и далее).

Читайте также:  Teamviewer вход в windows

Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньше видимый размер элементов изображения. Использование завышенного разрешения на мониторе малого размера приводит к тому, что элементы изображения становятся неразборчивыми и работа с документами и программами вызывает утомление органов зрения. Использование заниженного разрешения приводит к тому, что элементы изображения становятся крупными, но на экране их располагается очень мало. Если программа имеет сложную систему управления и большое число экранных элементов, они не полностью помещаются на экране. Это приводит к снижению производительности труда и неэффективной работе.

Таким образом, для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер. Так, например, для монитора 14" оптимальным является разрешение 640х480, для 15" – 800х600, а для 17" – 1024х768. Большинство современных прикладных и развлекательных программ рассчитаны на работу с разрешением экрана 800х600 и более. Именно поэтому сегодня наиболее популярный размер мониторов составляет 15 дюймов.

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, от количества установленной на нем видеопамяти. Кроме того, оно зависит и от установленного разрешения экрана. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, так что информация о цветах вынужденно оказывается более ограниченной.

В зависимости от заданного экранного разрешения и глубины цвета необходимый объем видеопамяти можно определить по следующей формуле:

(т-п) – необходимый объем памяти видеоадаптера;

т – горизонтальное разрешение экрана (точек);

п – вертикальное разрешение экрана (точек);

b – разрядность кодирования цвета (бит).

Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день – 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color). Наиболее комфортная работа достигается при глубине цвета 16,7 млн. цветов (режим True Color).

Работа в полноцветном режиме True Color с высоким экранным разрешением требует значительных размеров видеопамяти. Современные видеоадаптеры способны также выполнять функции обработки изображения, снижая нагрузку на центральный процессор ценой дополнительных затрат видеопамяти. Еще недавно типовыми считались видеоадаптеры с объемом памяти 2-4 Мбайт, но уже сегодня обычным считается объем 16 Мбайт.

Видеоускорение одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем – преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители могут входить в состав видеоадаптера (в таких случаях говорят о том, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения), но могут поставляться в виде отдельной платы, устанавливаемой на материнской плате и подключаемой к видеоадаптеру.

Различают два типа видеоускорителей – ускорители плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Первые наиболее эффективны для работы с прикладными программами (обычно офисного применения) и оптимизированы для операционной системы Windows, а вторые ориентированы на работу мультимедийных развлекательных программ, в первую очередь компьютерных игр и профессиональных программ обработки трехмерной графики. Обычно в этих случаях используют разные математические принципы автоматизации графических операций, но существуют ускорители, обладающие функциями и двумерного, и трехмерного ускорения.

Другие разделы учебника

  • Основные понятия об информации и информатике Подробнее
  • Устройство персонального компьютера Подробнее
  • Основы работы с операционной системой Windows 2000 Подробнее
  • Использование текстового процессора Microsoft Word для подготовки документов Подробнее
  • Обработка данных средствами Microsoft Excel Подробнее
  • Построение информационных систем в среде Microsoft Access Подробнее
  • Введение в локальные вычислительные сети Подробнее
  • Основы работы в глобальной сети Интернет Подробнее
  • Использование средств сжатия данных Подробнее
  • Основы защиты комьютерной информации Подробнее
  • Основы алгаритмизации и программирования Подробнее
  • Язык программирования Паскаль Подробнее
Ссылка на основную публикацию
Чем открывать файл doc
Файлы формата DOC открываются специальными программами. Существует 2 типа форматов DOC, каждый из которых открывается разными программами. Чтобы открыть нужный...
Функция датазнач в excel
Возвращает числовой формат даты, представленной в виде текста. Функция ДАТАЗНАЧ используется для преобразования даты из текстового представления в числовой формат....
Функция если ячейка содержит определенный текст
Функция ЕСЛИ СОДЕРЖИТ Наверное, многие задавались вопросом, как найти функцию в EXCEL«СОДЕРЖИТ» , чтобы применить какое-либо условие, в зависимости от...
Чем открываются файлы pdf
Файлы формата PDF распространены для книг, журналов, документов (в том числе, требующих заполнения и подписи) и других текстовых и графических...
Adblock detector