A grafikus kártya.

Az előadások a következő témára: "A grafikus kártya."— Előadás másolata:

1 A grafikus kártya

2 Vezérlőkártyák A vezérlőkártyák többnyire az input, output eszközök kezelésére szolgálnak. Elhelyezésük az alaplapon található csatlakozókon keresztül történik. A Vezérlőkártyák típusai Monitorvezérlő Winchester/floppy vezérlő Soros/párhuzamos/USB port vezérlő Hangkártya Hálózati eszközök (Hálókártya vagy modem) SCSI vezérlő Tuner kártya (Rádió vagy TV)

3 A grafikus kártyák működését a videó BIOS funkciói határozzák meg
A grafikus kártyák működését a videó BIOS funkciói határozzák meg. Ezeket a funkciókat használják a programok, amikor a grafikus kártyával kapcsolatba lépnek. A különböző típusú grafikus kártyákhoz különböző videó BIOS tartozik, a kártyák vezérléséhez tehát különböző kódok szükségesek.

4 A számítógépből érkező digitális jeleket a grafikus kártya fogadja
A számítógépből érkező digitális jeleket a grafikus kártya fogadja. A kártya az átvett digitális jelekből digitális-analóg átalakító (DAC - Digital Analog Converter) segítségével analóg jeleket alakít ki. A színes grafikus kártya három digitális-analóg átalakító egységet tartalmaz: a képernyő minden egyes alapszíne (piros, kék, zöld) számára egyet-egyet. A digitális-analóg áramkörök az egyes színekhez tartozó digitális jelekből a színnek megfelelő analóg jelet állítják elő, ezek vezérlik a monitorok elektronsugarainak az intenzitását.

5 A grafikus kártyák alapvető jellemzői a következők:
1. A felbontás 2. A megjeleníthető színek száma 3. A megjelenítés módja

6 Képpontok száma a képernyőn
Felbontás Pixelek száma az ernyőn 640* 800* 1024× 1280× 1600×

7 Megjeleníthető színek száma:
A színek száma a videomemóriától és a felbontástól függ. 4, 8, 16 bit színinformáció: 16, 256, 64 k szín 3 × 8 bit színinformáció: 16M szín (True Color)

8 Színmélység Egy képponthoz tartozó színinformáció mennyisége határozza meg a képpontban megjeleníthető színek számát. A megjeleníthető színek száma a színmélység. Egy adott számítógépnél a színmélység függ a grafikus kártya összeállításától. A grafikus kártyán a videomemória tárolja a képpontok színinformációit. Minél nagyobb a videomemória, annál nagyobb helyen lehet a színinformációt tárolni. A színinformáció képpontonként 1, 2, 4, 8, 16 vagy 24 bit hosszú lehet.

9 Fejlődése

10 CGA Color Graphic Adapter - színes grafikus kártya. A legkorábban kifejlesztett grafikus kártya. Használatakor maximum 640 x 200 pontból állókép és 2 szín vagy 320 x 200-as kép és 4 szín lehetséges. 16 Kbyte RAM van a kártyán.

11 Hercules Monokróm grafikus kártya, felbontása 762 x 348. Nem támogatja az IBM. 32 Kbyte RAM. A maga korában a legjobb minőségű kártya volt.

12 EGA Enhanced Graphic Adapter x 350 felbontású képen egyszerre 16 szín lehet Kbyte RAM. A számítógépek törzsfejlődésében zsákutcának bizonyult, nem fejlesztették tovább.

13 MCGA Grafikus kártya, maximum 640 x 200 lehet a kép felbontása 256 szín Kbyte RAM. Variálhatóságának hiánya miatt nem volt sikeres kártyatípus

14 VGA Video Graphic Array - Színes grafikus kártya felbontása maximum 640 x 480, 16 színnel Kbyte RAM. Fejleszthető típus, a felbontása által meghatározott képméret jól közelít az emberi szem látóterének arányaihoz, és a monitorok fizikai lehetőségeit jól kihasználja.

15 SVGA Színes grafikus kártya 800 x 600, 16 színnel Kbyte RAM esetén, és maximum 1024 x 768, 256 színnel - 1 Mbyte RAM esetén. Megjegyzendő, hogy az egyszerűség kedvéért az ennél nagyobb felbontású és színmélységű kártyákat is SVGA kártyáknak hívják.

16 SVGA (VESA) szabvány - Szabványos SVGA üzemmódok bevezetése - Az SVGA kártyán a memória lapozása. Ezzel lehetővé válik a videomemória közvetlen kezelése. - A kép logikai szélességének a beállítása. Hasznos képgörgetésnél. - Videomód lekérdezés. A fennálló állapot tárolása a gyors visszaállítás érdekében. - Kép pozicionálás. A virtuális képen a valódi kép ablakként mozgatható.

17 Az SVGA kártya memóriájának lapozása (bankváltás) a szabványos videó területre. Ezzel lehetővé vált a videomemória közvetlen kezelése, ami gyors megjelenítésnél elengedhetetlen. A programok közvetlenül a videoszegmensbe írhatnak, csupán a lapozáshoz van szükség a VESA BIOS rutinra.

18 A kép logikai szélességének a beállítása
A kép logikai szélességének a beállítása. A programoknak gyakran van szüksége virtuális képterületre, ilyenkor a megjelenített kép mérete eltérhet a memóriában kezelt képnek a méretétől. Ez hasznos lehet képgörgetésnél vagy osztott buffer technika alkalmazásánál.

19 A kép pozicionálása a rendelkezésre álló képmemóriában
A kép pozicionálása a rendelkezésre álló képmemóriában. A virtuális képen a valódi kép ablakként mozgatható, így lehet több képlapot használni.

20 A videomód lekérdezése, a fennálló állapotok tárolása és visszaállítása. Erre akkor van szükség, ha a program több különböző felbontást és videomódot használ.

21 Mono(S)VGA Elterjedt megoldás volt a 90-es évek elején. Ugyanolyan felbontású kép lehet, mint a VGA vagy az SVGA, csak színek helyett szürkeségi fokozatok vannak. A kártya ugyanaz, csak a monitor egyszerűbb és így összességében olcsóbb

22 Accelerátor videokártyák
A játékok egyre nagyobb felbontásigénye és a valósághű grafikai megoldások hatására kifejlesztettek olyan videokártyákat, amelyek bizonyos fajta alakzatok megjelenítésénél leveszik a terhet a számítógép processzoráról, és hihetetlen sebességgel képesek megjeleníteni a kérdéses alakzatokat. Az első ilyen kártyák csak bizonyos, matematikailag leírható formákat, - egyenes, téglalap, kör - tudtak megjeleníteni, de pár évvel ezelőtt már a képek kétdimenziós (2D) megjelenítését és mozgatását már a videokártyák nagyon gyorsan tudták előállítani végén jelentek meg az első háromdimenziós (3D) videogyorsító kártyák.

23

24 A jelen

25 A ma piacra kerülő VL buszos és PCI buszos kártyák mind VESA kompatibilisek. A VESA videoszabvány alapvetően meggyorsítja a multimédia rendszerekbe integrált PC-k működését, ezért szinte nélkülözhetetlen ezekben a rendszerekben. Meg kell jegyezni, hogy az ISA buszos kártyáknál még hordozható szoftverből kell a VESA BIOS bővítéseket installálni.

26 A jelenleg kapható videókártyákról általánosságban elmondható:
· Képesek meghajtani a monitort legalább 1600*1200-as felbontásban. · Támogatják a 3D-s gyorsítást. (Fölöslegessé válik a külön gyorsítókártya használata.) · Általában MByte RAM található rajtuk. · AGP foglalatba kell csatlakoztatni. A 90-es évek végén átrendeződés ment végbe a grafikus chip gyártók piacán, így elmondható, hogy a legtöbb eladott videókártyán vagy ATI vagy nVidia chip található. A többi gyártó vagy megszűnt/beolvadt vagy speciális igényeket elégít ki

27 Egy grafikus kártya alapvető részei
Kimenetek Interfészek Hűtés Grafikus processzor Grafikus memória

28 Interfész Minden adat, ami a kártya és a számítógép többi része között utazik, a sloton vagy interfészen keresztül áramlik. Jelenleg háromféle interfész van használatban: a PCI, az AGP és a PCI Express. A különböző interfészek más sávszélességet kínálnak. Fontos tudni, hogy csak a modern kártyák használnak annyi sávszélességet, ami egy bizonyos pont után korlátot jelenthet.

29 A leglassabb a PCI busz (Peripheral Components Interconnect), ami visszafogja a grafikus kártya teljesítményét. Az AGP (Accelerated Graphics Port) sokkal jobb, de az AGP 1.0 és AGP 2x is korlátozó tényezők. Ha azonban elérünk az AGP 4x sebességhez, akkor már a modern kártyák igényein belül vagyunk. Az AGP 8x kétszer akkora sávszélességgel rendelkezik, mint az AGP 4x (2.16 GB/s), a különbség mégis elhanyagolható a gyakorlatban.

30 A legújabb és leggyorsabb szabvány a PCI Express busz
A legújabb és leggyorsabb szabvány a PCI Express busz. Az új kártyák tipikusan a PCI Express x16 slotot használják, ami 16 különálló PCI Express linket (lane, csatorna) tartalmaz, 4 GB/s sávszélességet érve el. Ez kétszerese az AGP 8x sebességének. A PCI Express ezt a sávszélességet feltöltési és letöltési irányban is tudja, az AGP 8x mégsem jelentett soha korlátot. Nem is szerepelt soha jobban egy PCIe modell egy AGP 8x modellnél (ha minden más egyenértékű volt).

31 A PCI Express a preferált slot napjainkban, így még évekig jelen lesz
A PCI Express a preferált slot napjainkban, így még évekig jelen lesz. A leggyorsabb kártyákat már nem készítik AGP 8x busszal, így a PCI Express-es megoldások olcsóbbak.

32 Helyi grafikus memória
A kártya memóriája is jelentős hatással van a teljesítményre, de a különböző részek más-más mértékben.

33 Méret A RAM mérete talán az egyik leginkább túlbecsült paramétere a kártyáknak. A tájékozatlan vásárlók gyakran a RAM-méretet használják arra, hogy különbséget tegyenek a kártyák között; a valóságban a memória mérete sokkal kisebb súllyal esik a latba, mint az órajel, vagy a memória interfész. Egy 128 MB RAM-mal ellátott kártyáról általánosságban elmondható, hogy a legtöbb szituációban ugyanúgy szerepel, mint egy 256 MB-os. Vannak helyzetek, amikor a több RAM előnyös lehet, de jelenléte nem mindig jelent többletteljesítményt. A RAM akkor jön jól, ha nagyobb felbontású textúrákat kell kezelni, amelyek tisztább megjelenítést tesznek lehetővé a játékok során.

34 Busz A memória busza egyike a legfontosabb tényezőknek. Egy modern kártya memóriabusza bites, de esetenként 512 bit széles is lehet. Ahogy nő a busz szélessége, úgy nő az adatmennyiség, ami órajelciklusonként átvihető rajta. Például, ha két ugyanolyan frekvencián üzemelő buszunk van, a 128 bites elméletben kétszer annyi adatot tud átvinni ciklusonként, mint a 64 bites. Pontosan emiatt fontosabb ez a tényező a RAM mennyiségénél. Egy 128 MB-os 256 bites tehát gyorsabb, mint egy 512 MB-os 64 bites. Fontos, hogy néhány ATI X1x00 sorozatú kártyát úgy hirdetnek, hogy "belső" memóriabuszuk milyen széles, de a "külsőt" nem említik. Az X1600 például 256 bites belső "gyűrűbusszal" rendelkezik, külső busza viszont 128 bites, így 128 bites szinten van.