27.5. Повышение скорости работы видеоадаптера.

До сих пор мы в основном уделяли внимание разрешающей способности и количеству воспроизводимых цветов, не останавливаясь на скорости работы видеоадаптера. Однако, указанный параметр является одним из важнейших для адаптера.

Совершенно ясно, что чем большее количество памяти занимает изображение, тем большее число байтов необходимо обрабатывать и пересылать на монитор, причём за время, ограниченное прямым ходом кадровой развёртки.

Для оценки требований и производительности адаптера, рассмотрим пример .Допустим, что при работе в WINDOWS отображаются 256 цветов (т.е. 8 бит на пиксель) при разрешающей способности 1280Х1024 точки. Это значит, что 1,3 Мбайта данных передаются из видеопамяти на экран 72 раза в секунду. Т.о., необходимо обеспечить скорость передачи данных не менее 92 Мбайт/с, и это только для статического изображения. Любые другие операции потребуют увеличения производительности.

Повысить пропускную способность видеоадаптеров можно на основе нескольких различных технических решений:

1. Построение "интеллектуального" контроллера, который мог разгрузить основной процессор от выполнения рутинных операций.

2. Использование в качестве видеопамяти не обычных микросхем динамического типа DRAM, а специальных 2-х портовых (двухвходовых) VRAM (Video RAM).

3. Увеличение разрядности шины "память-контроллер".

1."Интеллектуализация" адаптера.

Обычная микросхема фрейм-контроллера, является достаточно пассивным устройством. Все операции по записи и модификации данных в видеопамяти выполняет сам процессор системы. При этом производительность ограничивается во-первых производительностью самого процессора, а во-вторых производительностью шины, связывающей МП с адаптером. По этой причине видеоадаптеры с фрейм-контроллером в настоящее время практически не производятся. Подавляющее большинство видеоадаптеров базируется на так называемых ускорителях (акселераторах) или реже, на графических сопроцессорах.

Акселераторы и графические сопроцессоры повышают быстродействие видеоподсистемы отчасти, благодаря сокращению количества информации, передаваемой по системной шине компьютера. Кроме того, значительная часть изображения может создаваться этими устройствами уже без загрузки основного процессора.

Акселератор представляет собой также графический сопроцессор. При этом, основной разницей, между акселератором и, собственно, самим графическим сопроцессором является степень их программируемости. Поскольку графические сопроцессоры оптимизированы именно для выполнения графических операций. то и все такие операции они выполняют быстрее, чем универсальные МП, кроме того, они работают с ним параллельно.

2. Микросхемы видеопамяти.

Обычные микросхемы DRAM в каждый конкретный момент времени могут выполнять либо запись, либо чтение информации. Поэтому, когда контроллер занят пересылкой содержимого на монитор (прямой ход кадровой развёртки), процессор вынужден ждать завершения этой операции, прежде чем начать запись новых данных. Новые схемы VRAM, благодаря своей двухпортовой структуре, позволяет выполнять чтение и запись одновременно. Отметим, что VRAM дороже DRAM примерно в 1,5-2 раза.

3. Увеличение разрядности шины "память-контроллер".

Большинство современных графических контроллеров имеют 32- или 64-разрядную внутреннюю структуру. Благодаря этому, скорость обмена превышает 180 Мбайт/с. Существуют адаптеры и со 128-разрядной внутренней шиной.