Як працюють відеокарти. СПК

Зображення на екрані будь-якого комп’ютерного монітора складається з крихітних крапок, що називаються пікселями. Типова для сьогоднішніх моніторів роздільна здатність передбачає відображення більше мільйона пікселів на екрані, тож комп’ютер має вирішити, що і як робити з кожним із них, щоб сформувати загальне зображення. Для цього йому потрібен перекладач – щось, що може одержати двійкові дані від центрального процесора (ЦП) і перетворити їх на картинку, яку ви бачите. Таке перетворення здебільшого відбувається у відеокарті (інші назви – графічна карта, графічний адаптер, графічний прискорювач), за винятком тих випадків, коли можливість обробки графіки вбудована у материнську плату (найчастіше при цьому використовується графічне ядро ЦП).

Робота відеокарти є складною, але її принципи та компоненти легко зрозуміти. У цій статті ми розглянемо основні складові частини відеокарти та їхні функції. Ми також зупинимось на кількох чинниках, поєднання яких дозволяє одержати швидку та ефективну відеокарту.

Уявіть комп’ютер як велику компанію з власним художнім відділом. Коли працівникам компанії потрібен витвір мистецтва, приміром, картина, вони надсилають запит з описом того, як вона має виглядати, до художнього відділу. Художній відділ вирішує, як створити таке зображення, і згодом переносить його на папір. Так чиясь ідея перетворюється на реальну, зриму картину.

Відеокарта працює так само. ЦП, що працює спільно з прикладними програмами, надсилає інформацію про зображення відеокарті. Відеокарта вирішує, як використати екранні пікселі, щоб сформувати зображення. Потім вона відправляє оброблену інформацію по кабелю на монітор.

Перетворення двійкових даних на зображення – це вимогливий процес. Щоб сформувати тривимірне зображення, відеокарта спершу створює каркасну модель з прямих ліній. Далі вона растеризує цю картинку, тобто заповнює прогалини в ній рештою пікселів. Потім до зображення додаються освітлення, текстура та колір. У швидкісних іграх комп’ютер мусить повторювати цей процес мінімум шістдесят разів за секунду. Тож без відеокарти, що здійснює необхідні обчислення, він може просто не впоратися з навантаженням.

Основними складовими відеокарти є:

• З’єднання з материнською платою для обміну даними та одержання живлення; • Процесор, який вирішує, що робити з кожним пікселем на екрані; • Пам’ять, що містить інформацію про кожен піксель та тимчасово зберігає сформовані картинки; • З’єднання з монітором, на екрані якого можна побачити остаточний результат.