Всё о видеокарте.

С самого рождения PC(Персональных Компьютеров) - совместимых компьютеров видеоадаптеры были одним из важнейших компонентов системы. За десятки лет эти устройства изменились до неузнаваемости, став в конце концов гораздо сложнее и мощнее ранних персональных компьютеров.

Современная видеокарта представляет собой сплав двух некогда независимых устройств – графического адаптера и ускорителя трехмерной графики. У большинства пользователей видеокарта ассоциируется с 3D-играми, поэтому апгрейд до более мощной модели всегда вызывает массу положительных эмоций. Что интересно, область применения графических адаптеров не ограничивается только развлечениями, ведь их вычислительная мощь превосходит иные центральные процессоры.

Сложная штуковина

Прежде всего отметим, что графические ускорители для персональных компьютеров делятся на два вида: интегрированные и дискретные. Первые встроены в кристалл центрального процессора или чипсета материнской платы, вторые являют собой отдельный микрочип или плату расширения.

Графический процессор (GPU), на котором лежит задача построения картинки (рендеринга), как 2D, так и 3D. В прошлом графические процессоры состояли из нескольких специализированных блоков (2D-ускоритель, блок растеризации, блок геометрических расчетов), ныне же им на смену пришли универсальные программируемые шейдерные процессоры. Благодаря этому ресурсы современного GPU можно целиком использовать для решения самых разных задач, включая обычные «неграфические» вычисления.

Видеопамять. Данные для построения изображения (координаты вершин треугольников, текстуры) и картинка, готовая к выводу на монитор, хранятся в памяти, размещенной на плате видеоадаптера. Современные видеокарты оснащаются быстрой памятью типа GDDR5 объемом до 3 Гб.

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП, RAMDAC – Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) – служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в аналоговый сигнал для монитора. Глубина цвета отображаемой картинки зависит от разрядности каналов ЦАП. 8-разрядный преобразователь обеспечивает 256 уровней яркости каждого цветового компонента, что в сумме дает 16,7 млн оттенков. Стоит отметить, что мониторы и видеопроекторы, подключаемые к цифровому DVI-выходу видеокарты, для преобразования потока цифровых данных используют собственные цифроаналоговые преобразователи и от характеристик ЦАП видеокарты не зависят.

Неотъемлемой частью видеокарт стала система охлаждения, которой зачастую приходится рассеивать пару сотен ватт тепла, что сопоставимо с двумя-тремя лампочками накаливания. Если маломощные бюджетные графические адаптеры и интегрированные решения обходятся пассивным охлаждением (алюминиевым или медным радиатором), то остудить высокопроизводительные модели способны лишь кулеры хитроумной конструкции. Современные системы воздушного охлаждения состоят из тепловых трубок, ребристого радиатора и одного или нескольких вентиляторов. Все чаще предпочтение отдается более эффективным и в то же время практически бесшумным водоблокам, работающим по принципу непрерывной циркуляции жидкости в замкнутой системе.

ВХОД И ВЫХОД

С другими компонентами компьютера современные видеокарты обмениваются данными посредством интерфейса PCI Express x16. Но кое-где ещё применяются и графические адаптеры с разъемом предыдущего поколения – AGP, который канул в Лету из-за недостаточной пропускной способности.

На экран компьютера изображение с видеокарты передается через интерфейсы LVDS, VGA, DVI, HDMI и DisplayPort. Стандарт LVDS применяется для прямого подключения дисплея к графическому ускорителю, встретить его можно в ноутбуках и встраиваемых системах, где нет необходимости часто разбирать конструкцию. Видеовыход VGA (он же D-Sub) можно смело назвать последним из могикан, ведь он единственный оставшийся представитель эры аналоговой передачи изображения. Но уходить на пенсию «дедушка» не спешит и до сих пор применяется на равных с цифровыми интерфейсами. Завершится жизненный цикл VGA в 2015 году, когда все ведущие производители видеокарт прекратят поставки решений с этим разъемом.

Цифровой интерфейс DVI первым пришел на смену VGA, повысив до 2560х1600 пикселов максимально допустимое разрешение, да и четкость картинки в целом. Для сравнения: VGA уже при разрешении 1920х1080 пикселов не обеспечивает должного качества картинки. Но явные недостатки раннего DVI – большое количество контактов кабеля и неумение передавать звуковой сигнал – сыграли на руку разработчикам лицензируемого интерфейса HDMI. Впрочем, в компьютерной технике HDMI начинает вытесняться интерфейсом DisplayPort, который свободен от каких-либо лицензионных выплат и поддерживает умопомрачительное разрешение до 3840х2400 пикселов и подключения множества мониторов к одному разъему.

Пожалуй это всё чего достаточно знать для идеала. Если попробывать понять то всё просто и интересно.

Это моя первая статья не судите строго.