3. Параметри відеосистеми

Розглянувши роботу відеосистеми, можна сформулювати і пояснити її основні параметри, визначувані дисплейним адаптером, дисплеєм (монітором) і інтерфейсом, що їх зв'язує, що використовується.

Загальні параметри дисплейного адаптера характеризують його можливості для всіх застосувань, двовимірних і тривимірних.

Тип адаптера (MDA, CGA, HGC, EGA, MCGA, PGA, SVGA...) і тип шини (ISA 8/16-бит, MCA, EISA, VLB, PCI, AGP) дають найзагальніше уявлення про його можливості, оскільки всі найрізноманітніші сучасні адаптери відносяться до SVGA і підключаються або до шини PCI, або до AGP, або інтегровані в системну плату.

Підтримуваний режим відображення (Mode Type) визначає можливість роботи в текстовому (ТХТ або AN) або графічному (Gr або АРА) режимі адресації елементів зображення. Режими визначаються графічним адаптером. Всі сучасні адаптери підтримують обидва режими.

Дозвіл (Resolution), або роздільна здатність, в графічному режимі визначається кількістю крапок в рядку по горизонталі і числом рядків на екрані (наприклад, 800 х 600 — 800 крапок, 600 рядків). Чим більше дозвіл, тим більше інформації можна вивести на екран з прийнятною якістю зображення. Дозвіл з боку монітора визначається розмірами екрану і зерна і смугою пропускання відеотракту, а з боку графічного адаптера в основному об'ємом встановленої пам'яті і бажаною кількістю кольорів.

В текстовому режимі дозвіл характеризують форматом екрану (Character Format), в якому указується кількість знакомісць (символів) по горизонталі і кількість ліній символів (іноді говорять «рядків»). Якість зображення символів визначається форматом знакомісця (Character Box): гірший варіант — 8 х 8, кращий — 9 х 14 або 9x16 крапок.

Об'єм відеопам'яті (локального буфера) визначає співвідношення дозволу, кількості одночасно доступних кольорів і відеосторінок. Тип відеопам'яті — звичайна динамічна (DRAM, EDORAM, SDRAM) або спеціальна (SGRAM, VRAM, WRAM, MDRAM, RDRAM) - і розрядність відеопам'яті (8, 16, 32, 64, 128 біт) визначає продуктивність і граничну частоту регенерації. У сучасних графічних карт з 3D-акселератором об'єм локального буфера істотно впливає на продуктивність акселератора (чим більше, тим вище), і об'єм 16 Мбайт і більш потрібен не стільки для розміщення сторінок відеопам'яті (див. табл.), скільки для зберігання текстур і іншої інформації, що використовується в побудовах. На могутніх ігрових картах встановлюють 16-32 Мбайт пам'яті SDRAM або SGRAM із специфікацією 5-5,5 не, що дозволяє пам'яті працювати на частотах 166-183 Мгц. Для пам'яті DDR SDRAM/ SGRAM поки в основному використовується частота 150-166 Мгц, але дані передаються з подвоєною швидкістю.

Частота регенерації (Refresh Rate), або сканування (Scan Frequency), і режим сканування визначають якість (стійкість) зображення, що виводиться. Частота регенерації є частотою кадрової (вертикальної) розгортки. При кадровій частоті розгортки нижче 60 Гц зображення мерехтить, що особливо помітно на великому білому полі екрану.

Режим розгортки, або сканування (Scan Mode): NI (Non-interlaced), — прогресивний / (Interlaced) — відрядковий. При відрядковій розгортці тремтять дрібні елементи зображень (особливо помітно на тонких горизонтальних лініях). Частота і режим розгортки залежать від відеорежиму, типу і моделі адаптера і монітора. В тих випадках, коли немає мети отримати максимум продуктивності, прагнуть відрядкової розгортки з можливо більш високою частотою кадрів (75 Гц і вище), але з оглядкой на смугу пропускання відеотракту.

Частота роботи RAMDAC визначає граничне поєднання дозволу екрану і частоти регенерації. Збільшення частоти роботи RAMDAC веде до погіршення якості зображення (чіткості і насиченості кольорів). Кращі моделі адаптерів, забезпечуючі режими до 2048 х 1536, мають RAMDAC з частотою до 350 Мгц, Добрі адаптери мають RAMDAC на 250 Мгц.

Наявність, можливості і продуктивність 2D-акселератора (є практично на всіх картах останніх роки випуску).

Тип дисплейного інтерфейсу (аналоговий або цифровий) і тип роз'єму; можливість програмування параметрів інтерфейсу (наприклад, включення режиму композитної синхронізації). Більшість адаптерів має роз'єм VGA DB-15, до якого підключаються звичайні ЕПТ-монітори і плоскі панелі. Стали з'являтися адаптери з інтерфейсом DVI і цифровим інтерфейсом плоских панелей. З'явилися адаптери і з двома вихідними інтерфейсами

Нижче перераховані основні параметри сучасних графічних адаптерів з 3D-акселераторами.

Тип (модель) графічного процесора (чіпсета) — їх розробляє і проводить ряд фірм (3dfx і що поглинула її NVIDIA, Matrox, ATI, S3...), у кожної фірми є ряд моделей з своїми особливостями, достоїнствами і недоліками. Процесори можуть мати більше одного конвейєра для рендеринга, і у кожного конвейєра може бути декілька блоків текстурування що дозволяють за один такт накладати дещо текстур. Частота роботи графічного ядра — 125-250 Мгц.

Тип інтерфейсу — PCI або AGP; для порту AGP цікаві підтримувані режими обміну: lx, 2x, 4x, SBA, DIME, швидкий запис (див. п. 12.6). Тип, розрядність шини і частота роботи локальної пам'яті, що визначає її продуктивність. Типова розрядність — 128 біт (16 байт), частота 133-230 Мгц для звичайної пам'яті або DDR SDRAM/SGRAM. Пам'ять DDR SDRAM на частоті 230 МГц забезпечує пікову продуктивність 2 х 230 х 16 = 7,36 Гбайт/с. Частота шини пам'яті може відрізнятися від частоти графічного ядра. Деякі чіпсети, декілька, що мають, паралельних конвейєрів, використовують для кожного конвейєра окрему локальну пам'ять, що збільшує сумарну продуктивність.

Підтримуваний об'єм локальної пам'яті — 8-128 Мбайт. Визначає кількість елементів і текстур, що зберігаються локально, і, отже, продуктивність їх обробки.

Дозвіл екрану, з яким працює акселератор, — від 800 х 600 до 2048 х 1536 крапок.

Розрядність кольору — 16/32 біт/піксель. 16-бітовий колір економить ресурси, що вимагаються для побудови зображення, але при цьому якість зображення не задовольняє вимогливого користувача. Застосовують і компромісний варіант — оптимізований 16-бітовий колір.

Розрядність Z-буфера — 16/24/32 біт.

Швидкість обробки багатокутників (полігонів) — 5-30 млн полігонів/с.

Швидкість формування пікселів — 100-1000 млн пікселів/с. Підтримувана розмірність текстур: 64 х 64, 128 х 128, 256 х 256 — текстури малого розміру; нові адаптери підтримують текстури аж до 1024 х 1024 і 2048 х 2048 з 32-бітовими текселами.

Підтримка мультитестування (можливості накладення декількох x0текстур).

Продуктивність конкретного адаптера залежить від вибраного дозволу, кількості кольорів, частоти і режиму розгортки. Вплив параметрів розгортки на продуктивність може показатися не очевидним, але пригадаємо, що відеопам'ять сильно завантажена постійним прочитуванням даних для регенерації зображення. Доступ до неї для побудови зображень відбувається у вільне від регенерації час, і чим вище частота сканування, тим менше у відеопам'яті цього вільного часу і тим нижче продуктивність. Сучасні графічні чіпсети в поєднанні із застосуванням спеціалізованої відеопам'яті дозволяють зменшити цей вплив на продуктивність комп'ютера.

Дисплей (монітор) характеризується розміром екрану, зернистістю, забезпечуваними частотами розгорток і смугою пропускання відеотракту; підтримувані режими дозволу є похідними від цих параметрів. Окрім цих параметрів, які піддаються чисельному виразу, є і показники якості зображення на екрані.

Чіткість і контрастність зображення. Яскравість і насиченість кольорів. Добре зведення по всьому полю екрану.

Стійкість зображення — відсутність коливань і тремтінь, рівна межа країв екрану, особливо справа знизу. Відсутність мерехтінь відноситься до кількісних параметрів — частоті і режиму регенерації. Відсутність ехо-сигналів — слабих повторів елементів зображення в негативному і позитивному вигляді трохи правіше за їх оригінали.