Mi az a videokártya és hogyan működik?

A videokártya a számítógép egyik legfontosabb hardverkomponense. Döntő fontosságú a 3D grafika és még sok más kezelésében.

A videokártya , más néven grafikus kártya , minden számítógép egyik alapvető hardverkomponense, akár asztali, akár laptop. Felelős a 3D grafikus gyorsításért, és a video meghajtóknak köszönhetően lehetővé teszi a processzor által küldött elektromos jelek átalakítását video jelekké, amelyeket aztán a kimeneti eszköz (azaz a képernyő) megjelenít. A múlthoz képest azonban napjainkban a videokártyák képesek "gondolkodni" magukért, autonóm módon generálva háromdimenziós és kétdimenziós grafikai animációkat, megkönnyítve ezzel a processzort a grafika kezeléséhez szükséges összes összetett számítás alól.

Néhány legújabb generációs CPU-ban grafikus gyorsítók vannak integrálva ugyanabba a chipbe (például az okostelefonokhoz és táblagépekhez használt processzorok), más esetekben a videokártyák ad hoc csatlakozókon keresztül csatlakoznak a számítógép alaplapjához , amelyek alapvetően két típusra oszthatók: slot AGP és PCI Express .

A videokártya alkatrészei

A videokártyán belül , amely egyre inkább hasonlít egy miniatűr számítógépre, különféle elektronikus alkatrészeket találunk, amelyek meghatározzák annak teljesítményét a grafikus feldolgozásban és általában a számítási teljesítményben.

GPU

A CPU megfelelője egy valós számítógépen. A grafikus processzor ( grafikus feldolgozó egység , GPU) egy olyan elektronikus áramkör, amelyet kifejezetten a grafikus memória működésének figyelemmel kísérésére és manipulálására terveztek (amit hamarosan látni fogunk), valamint felgyorsítja a képernyőn megjelenítendő képek felépítését.

Video BIOS

Minden grafikus kártya fel van szerelve egy kis ROM- mal ( csak olvasható memória ), ahová egy nagyon egyszerű illesztőprogram (ún. Firmware ) van telepítve, és csak a számítógép indításakor használható (az úgynevezett bootstrap fázis ). Az eszköz bekapcsolása után a korai szakaszban a videokártya GPU-ja beolvassa és végrehajtja a memória ezen részében található információkat, hogy megkezdhesse a videó kimeneti eszközre küldendő képek feldolgozását.

Videomemória

Csakúgy, mint egy igazi számítógép, a videokártyának is van saját munkamemóriája, amely "közvetít" a többi hardverkomponensből érkező és a képernyőn megjelenő információk között. Jellemzően a videokártyának között 512 megabájt és 8 gigabájt a véletlen hozzáférésű memória ( RAM ). Mivel a GPU-nak és a videokártya más elemeinek egyszerre kell hozzáférniük a RAM-hoz, nagyon gyors vagy több portos memóriákat használnak, például VRAM (Video RAM), WRAM ( Windows RAM , Window RAM) és SGRAM ( Synchronous Graphic RAM) ). , Szinkron grafikus RAM).

RAMDAC

Betűszó Random Access Memory digitális-analóg átalakító (random access memory digitális-analóg átalakító) egy komponens, amely lassan csökken a használatból. A RAMDAC-ra azért volt szükség, hogy a kimeneti adatokat a GPU-ról digitális formátumúra analóg formátumúra konvertálják, és a régi katódsugárcső-kijelzőkkel "emészthetővé" tegyék. A katódsugárcsövek fokozatos eltűnésével az LCD és a LED képernyők javára ez az alkatrész már elavulttá válik.

Hogyan működik a videokártya

A videokártya működésenagyon egyszerű. A videó RAM, csakúgy, mint a számítógép által használt RAM, sok helyre vagy cellára oszlik (a hely egy nagyon kicsi elektromos áramkör, amely kondenzátorból és tranzisztorból áll, ahol az adatokat fizikailag tárolják: a kondenzátor adatokat tárol; a tranzisztor szabályozó, amely lehetővé teszi az adatok olvasását vagy módosítását). Videomemória esetén az egyes helyek tartalmazzák a pixel színének megjelenítéséhez szükséges specifikációkat: minél nagyobb a memóriakártya mennyisége, annál nagyobb képpontok és színek jelenhetnek meg a grafikus kártyán egyszerre . A grafikus chip (GPU) egyszerűen egymás után olvassa a RAM-on lévő helyeket, rögzíti a változásokat és átalakítja azokat a digitális jellé, amelyet a monitor megjelenít.

A videokártya kiválasztása

A grafikus kártyák piacán lényegében az NVIDIA - ATI duopólium dominál (ahogy a processzorok piaca az Intel - AMD duopólium kezében van). Az évek óta tartó heves háború után, szinte minden negyedévben sütött új modellekkel és új szabványokkal küzdve a két gyártó egyfajta fegyverszünetet kötött, amelynek érdekében évente egyszer új modelleket mutatnak be.

Dióhéjban az NVIDIA és az ATI megpróbálja miniatürizálni a GPU mikrochipet alkotó elektromos áramköröket. Az ok nyilvánvaló: minél több elektromos áramkör található a processzor belsejében, annál több grafikus művelet végezhető el ez az időegység alatt, és ezért nagyobb a számítási teljesítménye. A két versenytárs minden technológiai erőfeszítése tehát egyre hatékonyabb és kicsi gyártási folyamatok fejlesztésére összpontosul. A legújabb generációs videokártyák 7 nanométeres eljárásokkal készülnek (az egyik nanométer a méter egymilliomod része).

A videokártya kiválasztásakor ezért először is meg kell vizsgálnia a grafikus processzor frekvenciáját , mivel ez az érték határozza meg a grafikus műveletek számát (a CPU munkaciklusainak megfelelője), amelyet az egységben végrehajt. idő.

Másodszor, figyelembe kell vennie a videokártya RAM memóriáját . Ez határozza meg a maximálisan megjeleníthető felbontást és a színmélységet (vagyis a képernyőn megjeleníthető színek számát).

Egy másik fontos tényező a memória (vagy busz) interfész, amely azt a maximális adatmennyiséget képviseli, amelyet a GPU minden munkaciklusban feldolgozhat. A gyakorlatban ennyi adat van a memóriában, amelyen egyszerre lehet dolgozni.

Ugyanazon „technológiai generációval” az egyik és a másik gyártó videokártyái közötti különbségek általában minimálisak, ha nem is. A megkülönböztetés ezért legtöbbször csak az ár.

Kommentek
  1. Én