Slika na zaslonu je sestavljena iz najmanjših točk, ki se imenujejo piksli. Z najbolj celovito ločljivostjo Full HD, njihovo število presega 2 milijona, računalnik pa se mora odločiti, kaj bo naredil z vsako od njih. To zahteva posrednika, ki lahko pretvori binarne podatke v vidno sliko. Če se računalnik ne spopade s to nalogo z uporabo strojne opreme matične plošče, se njeno izvajanje prevzame na grafični kartici. Naredili kompleksne izračune, vendar naprava tudi razumeti načelo grafične kartice je enostavno razumeti. V članku so opisane njegove glavne komponente, njihove funkcije in dejavniki, ki zagotavljajo visoko zmogljivost in učinkovitost računalnika.
Kako deluje grafična kartica?
Računalnik je lahko predstavljen kot organizacija z lastnim umetniškim oddelkom, ki mu je poslana zahteva za risanje slike. Oddelek odloči, kakšna naj bo risba, in jo nato na papir. Na koncu se na vidni sliki realizira ideja.
Načelo grafične kartice je enako. Procesor in programska oprema posredujeta informacije grafični kartici, ki se odloči, katere piksle naj bodo na zaslonu, da dobijo želeno sliko. Nato se ti podatki pošljejo prek kabla na monitor.
Težko je ustvariti slike iz binarnih števil. Za prikaz tridimenzionalne slike na zaslonu mora grafična kartica najprej izračunati okvir z ravnimi črtami. Potem jo napolni s piksli. Po tem se doda barvaosvetlitev in tekstura. Pri hitrih računalniških igrah mora grafični procesor opraviti vse te izračune vsaj 60-krat na sekundo. Brez tega bi bila obremenitev CPE prevelika. Delo računalniške grafične kartice je načeloma odvisno od naslednjih štirih glavnih sestavnih delov:
povezave z matično ploščo, preko katere se sprejemajo moč in podatki; procesor, ki obravnava obdelavo posameznih slikovnih pik; grafični pomnilnik, ki shranjuje podatke za vsako slikovno piko in dokončane slike; sistem za prikaz izhoda za končni rezultat. Grafični procesor
Načelo grafične kartice temelji na pridobivanju podatkov iz GPU in njihove pretvorbe v slike.
Grafična kartica je tako kot matična plošča hardboard s procesorjem in pomnilnikom. Na voljo je tudi čip I /O sistema (BIOS), ki shranjuje nastavitve in ki ob zagonu diagnosticira pomnilniške, vhodne in izhodne sisteme. Grafični procesor izgleda kot računalniška CPU. Vendar je GPU posebej zasnovan za kompleksne geometrijske in matematične izračune, ki so potrebni za vizualizacijo slike. V nekaterih najhitrejših procesorskih tranzistorjih več kot povprečni CPU. GPU namenja veliko toplote, zato jo običajno hladi hladilnik ali hladilnik. Poleg izjemne računalniške moči GPU komunicirajo s posebno programsko opremo za analizo in uporabo podatkov.Podjetja nVidia in ATI objavljata veliko večino čipov grafičnih kartic. Razvijajo lastna orodja za produktivnost. Da bi dosegli višjo kakovost slike, uporabljajo grafični procesorji:
celozaslonsko glajenje robov 3D predmetov; Anizotropna filtracija povečuje jasnost videa.Medtem ko ohranja splošno načelo grafičnih kartic, vsak proizvajalec razvije svoje tehnike barvanja, prekrivne barve, teksture in predloge.
Ker grafična kartica ustvarja sliko, jo mora shraniti nekje. To je operativna naprava za shranjevanje. V njem so shranjene informacije o vseh točkah, njihovi barvi in lokaciji. Del pomnilnika RAM lahko deluje tudi kot vmesni pomnilnik z zaključenimi slikami, dokler ni čas, da jih odseva. Praviloma pomnilnik deluje zelo hitro in je dvosmerno, kar pomeni, da lahko sistem hkrati bere in zapisuje podatke. Grafični RAM je neposredno priključen na digitalno-analogni pretvornik DAC, ki pretvori sliko v signal, ki ga uporablja zaslon. Nekatere grafične kartice imajo več takih modulov, ki povečajo zmogljivost in omogočajo podporo za več kot en monitor. DAC pošlje končno sliko preko kabla. Spodaj je opisano, kako grafična kartica deluje z vmesniki.
PCI priključek
Grafične kartice so povezane z računalnikom prek priključka na matični plošči. Prenaša moč in podatki se izmenjujejo s procesorjem. Zmogljive grafične kartice pogosto uporabljajo večmatična plošča, zato so opremljeni s priključkom za neposredno priključitev na napajanje.
Povezava se običajno izvaja prek vmesnikov PCI, AGP in PCI Express (PCIe). Slednji je najnovejši in zagotavlja najvišjo stopnjo prenosa podatkov med kartico in matično ploščo. PCIe podpira uporabo več pospeševalnikov grafikonov hkrati.
Kako deluje grafična kartica: povezava monitorja
Večina grafičnih kartic omogoča prikaz slike na 2. zaslonu. Povezava poteka prek DVI, HDMI, DisplayPort, LCD monitorjev in VGA, na katere so priključeni zasloni CRT. Nekatere kartice imajo 2 vrata DVI. Vendar to ne izključuje možnosti uporabe katodnih cevi, saj jih je mogoče priključiti preko adapterja. Apple je pred tem izdelal monitorje z konektorjem blagovne znamke ADC, ki ga je zamenjal DVI in nato Thunderbolt na osnovi USB-C, nazaj združljiv s HDMI in DisplayPort. Večina uporablja samo en zaslon. Tisti, ki potrebujejo 2 monitorja, lahko kupijo grafično kartico z možnostjo prikaza dveh zaslonov. Takšni računalniki lahko podpirajo 4 ali več zaslonov.
Druge povezave
Poleg matične plošče in monitorja lahko nekatere grafične kartice omogočajo povezavo z:
TV prikazom (preko TV-izhoda ali S-video izhoda); analogne video kamere (z uporabo ViVo in video vhoda); digitalnih fotoaparatov (prek USB ali FireWire).Posamezne grafične kartice zagotavljajo TV-sprejemniki.
Vmesniki DirectX in opengl
programiranje aplikacij (API-ji omogočajo učinkovito sodelovanje med programi in strojno opremo, zagotavljajo preprosta orodja za opravljanje kompleksnih nalog (na primer tridimenzionalna vizualizacija). Razvijalci optimizirajo grafične igre za določene API-je, zato najnovejše igre pogosto zahtevajo posodobitev različice opengl in DirectX. ki so programi, ki strojni opremi omogočajo delo z operacijskim sistemom računalnika, vendar pa lahko tudi posodabljanje gonilnikov zagotovi pravilno delovanje aplikacij.
Evolution
, odkar je IBM naredil Leta 1981 se načelo grafične kartice ni spremenilo, potem pa so se imenovali enobarvni zaslonski adapterji, s pomočjo katerih je bilo mogoče prikazati samo besedilo na črno-belem zaslonu, minimalni standard za grafične kartice je VGA, ki podpira 256 barv, in zaradi takšnih visokih standardov učinkovitosti. , kot je 4K UHD, je na zaslonu mogoče prikazati na milijone barv z ločljivostjo 3840 x 2160 slikovnih pik
.
Izberite grafično kartico
Dobra grafična kartica ima hiter procesor in veliko količino pomnilnika RAM. Pogosto je videti zelo privlačna. Visoko zmogljivi modeli imajo živahno obliko z dekorativnimi ventilatorji in radiatorji. Visoko zmogljive grafične kartice ponujajo veliko več energije kot večina uporabnikov. Tisti, ki uporabljajo osebne računalnike za branje e-pošte, obdelavo besedil in brskanje po spletu, bodo našli vse, kar potrebujejo, v matični plošči z vgrajeno grafiko. Večina nestalnih igralcev ima dovolj grafičnih kartic srednjega razreda. Zmogljivagrafični pospeševalniki so potrebni le za računalniške igralce in oblikovalce, ki se ukvarjajo s 3D modeliranjem.
Načelo grafične kartice v prenosniku in računalniku je enako, čeprav so zaradi pomanjkanja prostora prvi zunaj drugačni od drugih. Dober parameter za ocenjevanje učinkovitosti grafičnih kartic je hitrost sličic. Človeško oko traja približno 25 c /s, vendar je za gladko animacijo v nekaterih igrah potrebna hitrost nad 60 sličic na sekundo. Ta parameter opisuje hitrost izračuna celotnega poligona ali vozlišč, ki ga določajo.
Stopnja polnjenja slikovnih pik, ki kaže, kako hitro GPU lahko rasterizira sliko. Hitrost
Hitrost grafične kartice je neposredno odvisna od strojne opreme. Na njegovo delovanje najbolj vplivajo naslednje tehnične značilnosti:
taktna hitrost; širina pomnilniškega vodila;
RAM za pasovno širino; količina RAM-a in njegova pogostost; DAC frekvenca. CPU in osebni računalniki imajo prav tako pomembno vlogo, saj tudi zelo hitra grafična kartica ne more nadomestiti slabe zmogljivosti sistema.Integrirana grafika
Številni računalniki so integrirani v procesorje grafične kartice. Načelo takšnih grafičnih pospeševalnikov se razlikuje od diskretnih kartic z dejstvom, da delijo RAM s CPU. Z njimi lahko ročaj dvodimenzionalne slike, zato so kot nalašč za pisarno in pisarnointernetnih aplikacij. Namestitev diskretne kartice za take matične plošče onemogoči vgrajene grafične funkcije.
