Будова сучасних відеокарт. СПК

Довідник Список використаних джерел Список учасників НОП

Сучасні відеокарти мають складну будову. Загалом відеокарта складається з наступних частин:

1. Графічний процесор
2. Відеоконтролер
3. Відео-ПЗП
4. Відео-ОП
5. RAMDAC та TMDS
6. Коннектор
7. Система охолодження

Графічний процесор

Графічний процесор (Graphics processing unit (GPU) - графічне процесорний пристрій) займається розрахунками виведеного зображення, звільняючи від цього центральний процесор, проводить розрахунки для обробки команд тривимірної графіки. Є основою графічної плати, саме від нього залежать швидкодія і можливості всього пристрою. Сучасні графічні процесори по складності мало чим поступаються центральному процесору комп'ютера, і часто перевершують його як по числу транзисторів, так і з обчислювальної потужності, завдяки великому числу універсальних обчислювальних блоків. Однак, архітектура GPU минулого покоління зазвичай передбачає наявність декількох блоків обробки інформації, а саме: блок обробки 2D-графіки, блок обробки 3D-графіки, який в свою чергу, зазвичай розділяється на геометричне ядро (плюс кеш вершин) і блок растеризації (плюс кеш текстур ) та ін.

Відеоконтролер

Відеоконтролер відповідає за формування зображення у відеопам'яті, а також дає команди RAMDAC на формування сигналів розгортки для монітора і здійснює обробку запитів центрального процесора. Крім цього, зазвичай присутні:

• контролер зовнішньої шини даних (наприклад, PCI або AGP );
• контроллер внутрішньої шини даних;
• контролер відеопам'яті.

Ширина внутрішньої шини і шини відеопам'яті зазвичай більше, ніж зовнішньої (64, 128 або 256 розрядів проти 16 або 32 ), в більшість відеоконтролерів вбудовується ще й RAMDAC. Сучасні графічні адаптери (AMD, nVidia) зазвичай мають не менше двох відеоконтролерів, що працюють незалежно один від одного і керують одночасно одним або декількома дисплеями.

Відео-ПЗП

Відео-ПЗП (Video ROM) - постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП), в який записані BIOS відеокарти, екранні шрифти, службові таблиці і т.п. ПЗП не використовується відеоконтролером. До нього звертається тільки центральний процесор. BIOS забезпечує ініціалізацію і роботу відеокарти до завантаження операційної системи, а також задає всі низькорівневі параметри відеокарти, в тому числі робочі частоти і живлення напруги графічного процесора і відеопам'яті, таймінги пам'яті. Також, VBIOS містить системні дані, які можуть читатися і інтерпретуватися відеодрайвером в процесі роботи (залежно від застосовуваного методу розділення відповідальності між драйвером і BIOS). На багатьох сучасних картах встановлюються електрично перепрограмовані ПЗП (EEPROM, Flash ROM), що допускають перезапис відео - BIOS самим користувачем за допомогою спеціальної програми.

Відео-ОЗУ

Відеопам'ять - виступає у ролі своєрідного буфера обміну, до якого на деякий час поміщаються зображення, які виводяться на монітор, створюються та постійно змінюються графічним ядром. У цьому буфері також поміщаються елементи,що необхідні для формування цих зображень; [джерело 1]

Коннектор

Відеоадаптери MDA , Hercules , EGA і CGA оснащувалися 9 -контактним роз'ємом типу D- Sub. Зрідка також був присутній коаксіальний роз'єм композитного відеосигналу , що дозволяє вивести чорно- біле зображення на телевізійний приймач або монітор , оснащений НЧ- відеовходом . Відеоадаптери VGA і пізніші версії зазвичай були оснащенні всього одним 15 -контактним D- Sub роз'ємом VGA . Рідко мали 9-контактні VGA роз'єми для сумісності з старими моніторами . Вибір робочого виходу задавався перемикачами на платі відеоадаптера. В наш час плати оснащені роз'ємами DVI або HDMI , або ще може бути DisplayPort в кількості 1-3 (а деякі відеокарти ATi останнього покоління мають аж 6 таких портів ) . Порти DVI і HDMI є еволюційними стадіями розвитку стандарту передачі відеосигналу , тому для з'єднання пристроїв з цими типами портів можливе використання перехідників ( роз'єм DVI до гнізда D- Sub - аналоговий сигнал , роз'єм HDMI до гнізда DVI -D - цифровий сигнал який не підтримує технічні засоби захисту авторських прав ( англ. High Bandwidth Digital Захист від копіювання , HDCP) , тому без можливості передачі багатоканального звуку і високоякісного зображення). Порт DVI -I також включає аналогові сигнали , що дозволяють підключити монітор через перехідник на старий роз'єм D- SUB ( DVI- D не дозволяє цього зробити). DisplayPort дозволяє підключати до чотирьох пристроїв , в тому числі аудіопристрої, USB - концентратори і інші пристрої введення-виведення 9-контактний роз'єм S-Video TV-Out, DVI и D-Sub.