11. Назначение видеокарты, основные компоненты, принцип действия.

Видеокарта (известна также как графическая карта, видеокарта, видеоадаптер) (англ. videocard) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Компоненты:

- графический процессор — занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его по числу транзисторов.

- видеопамять — выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5.

- видеоконтроллер — отвечает за формирование изображения в видеопамяти

- видео-ПЗУ (Video ROM) — постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п.

- система охлаждения — предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.

Характеристики

- ширина шины памяти, измеряется в битах — количество бит информации, передаваемой за такт. Важный параметр в производительности карты.

- количество видеопамяти, измеряется в мегабайтах — встроенная оперативная память на самой плате, значение показывает, какой объём информации может хранить графическая плата.

- частоты ядра и памяти — измеряются в мегагерцах, чем больше, тем быстрее видеокарта будет обрабатывать информацию.

- техпроцесс — технология печати, указывается характерный размер, измеряемый в нанометрах (нм), современные карты выпускаются по 90-, 80- 65 или 55-нм нормам техпроцесса. Чем меньше данный параметр, тем больше элементов можно уместить на кристалле.

- текстурная и пиксельная скорость заполнения, измеряется в млн. пикселов в секунду, показывает количество выводимой информации в единицу времени.

- выводы карты — первоначально видеоадаптер имел всего один разъём VGA (15-контактный D-Sub). В настоящее время платы оснащают одним или двумя разъёмами DVI или HDMI, либо Display Port.

12. Интерфейсы и внешние разъемы видеокарт

AGP (от англ. Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт) — разработанная в 1997 году компанией Intel, специализированная 32-битная системная шина для видеокарты. Появилась одновременно с чипсетами для процессора Intel Pentium II. Основной задачей разработчиков было увеличение производительности и уменьшение стоимости видеокарты, за счёт уменьшения количества встроенной видеопамяти.

Её отличия от предшественницы, шины PCI:

-работа на тактовой частоте 66 МГц;

-увеличенная пропускная способность;

-режим работы с памятью DMA и DME;

-разделение запросов на операцию и передачу данных;

-возможность лучшего питания

AGP 1х - 266 Мб/с;

AGP 2х - 533 Мб/с;

AGP 4х -1,07 Гб/с;

AGP 8х - 2,1 Гб/с.

PCI-Express - это последовательный интерфейс, разработанный организацией PCI-SIG во главе Intel и предназначенный для использования в качестве локальной шины вместо PCI. Характерной особенностью

// (PCI-Express является его организация по принципу "точка-точка", что исключает арбитраж шины и, тем самым, перетасовку ресурсов.)

Данный интерфейс является последовательным, что исключает арбитраж, упрощена схемотехника и развертка.

Данная шина имеет много общего с сетевой орг-й обмена данными, т.е. топология звезда и работает со стеком протоколов. Для взаимодейсвтия с остальными узлами узлами компьютера предусмотрена система мостов и свитчей.

Логика всей структуры заключена в следующем, что любые межкомпонентные соединения оказываются построенными по принципу точка-точка. Свитчи выполняют однозначную маршрутизацию от отправителя до получателя.

Соединение между двумя устройствами PCI Express называется link, и состоит из одного (называемого 1x) или нескольких (2x, 4x, 8x, 12x, 16x и 32x) двунаправленных последовательных соединений lane. Каждое устройство должно поддерживать соединение 1x.

Число линий (пропускная способность)

1 (250 МБ/с)

2 (500 Мб/с)

4 (1Гб/с)

8 (2Гб/с)

16 (4 Гб/с)

32 (8 Гб/с)

SLI (Scalable Link Interface - масштабируемый объединительный интерфейс) - программно-аппаратная технология NVIDIA, обеспечивающая установку и совместную работу двух видеокарт в режиме Multi-GPU Rendering. Нагрузка между ними распределяется динамически, что позволяет значительно увеличить производительность видеосистемы и получить высокое качество отображения трехмерной графики

CrossFire является ответом компании ATI на инновацию NVIDIA SLI и также позволяет использовать две видеокарты для увеличения производительности видеосистемы.

Внешние интерфейсы:

- D-SUb (аналоговый, 15 штырьковый)

- DVI (цифровой видеоинтерфейс)

DVI-A — только аналоговая передача.

DVI-I — аналоговая и цифровая передача.

DVI-D — только цифровая передача.

Аналоговая передача RGB-сигнала: 400 МГц

Цифровая передача:

мин тактовая частота 21 Мгц

макс тактовая частота 165 Мгц

High-Definition Multimedia Interface (HDMI) — мультимедийный интерфейс высокой чёткости, позволяет передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудио-сигналы с защитой от копирования (HDCP).

DVI-D — только цифровая передача.