загрузка...
загрузка...
Характеристика роботи

Реферат

Кількість сторінок: 20

Безкоштовна робота

План

Відеоадаптер

Відеопам'ять

Трохи технічних подробиць

RAMDAC

3D-акселератори

Відеоадаптер

Відеопідсистема будь-якого комп'ютера складається з двох частин - відеоадаптера, що вставляється в роз'єм розширення на системній платі і дисплея, що підключається до відеоадаптера.

Відеоадаптер може бути оформлений у вигляді окремої плати, що вставляється в слот розширення комп'ютера, або може бути розташований безпосередньо на системній платі комп'ютера.

Відеоадаптер включає відеопам'ять, в якій зберігається зображення, що відображається в даний момент на екрані дисплея, постійний пристрій, що запам'ятовує, в якому записані набори шрифтів, що відображаються відеоадаптером в текстових і графічних режимах, а також функції BIOS для роботи з відеоадаптером. Крім того, відеоадаптер містить складний пристрій, що управляє, забезпечує обмін даними з комп'ютером, формування зображення і деякі інші дії.

Відеоадаптери можуть працювати в різних текстових і графічних режимах, що розрізняються дозволом, кількістю квітів, що відображаються, і деякими іншими характеристиками.

Сам відеоадаптер не відображає дані. Для цього до відеоадаптера необхідно підключити дисплей. Зображення, що створюється комп'ютером, формується відеоадаптером і передається на дисплей для надання її кінцевому користувачеві.

Відеоадаптер призначений для зберігання відеоінформації і її відображення на екрані монітора. Він безпосередньо управляє монітором, а також процесом виведення інформації на екран за допомогою зміни сигналів рядкової і кадрової розгортки ЭЛТ монітора, яскравості елементів зображення і параметрів змішення квітів. Основними вузлами сучасного відеоадаптера є власне відеоконтроллер (як правило, замовлена БІС — ASIC), відео BIOS, відеопам'ять, спеціальний цифроаналоговий перетворювач RAMDAC (Random Access Memory Digital to Analog Converter), кварцовий генератор (один або декілька) і мікросхеми інтерфейсу з системною шиною (ISA, VLB, PCI, AGP або інший). Важливим елементом відеопідсистеми є власна пам'ять. Для цієї мети використовується пам'ять відеоадаптера, яка часто також називається відеопам'яттю, або фрейм-буфером, або ж частина оперативної пам'яті ПК (у архітектурі з пам'яттю UMA, що розділяється).

Всі сучасні відеопідсистеми можуть працювати в одному з двох основних відеорежимів: текстовому або графічному. У текстовому режимі екран монітора розбивається на окремі символьні позиції, в кожній з яких одночасно може виводитися тільки один символ. Для перетворення кодів символів, що зберігаються у відеопам'яті адаптера, в точкові зображення на екрані служить так званий знакогенератор, який зазвичай є ПЗП, де зберігаються зображення символів, «розкладені» по рядках. При отриманні коду символу знакогенератор формує на своєму виході відповідний двійковий код, який потім перетвориться у відеосигнал. Текстовий режим в сучасних операційних системах використовується тільки на етапі початкового завантаження.

Відеопам'ять

Тут два питання: скільки, і якого типу? Що стосується об'єму, то це – не менше два мегабайт. Причому об'єм необхідної пам'яті безпосередньо пов'язаний з дозволом, з яким планується працювати, і глибиною представлення кольору.

Дозвіл. Кількість пікселів, представлена бітами у відеопам'яті, або дозвіл, що адресується. Відеопам'ять може організовуватися співвідношенням пикселов (бітів) по осі x (пікселі на рядку) до пікселів по осі у (стовпці) і до розміру пам'яті, що відводиться, на представлення глибини кольору. Стандартна відеопам'ять VGA 640 пікселів на 480 пікселів і, зазвичай, з глибиною представлення кольору 8 битий. Чим вище дозвіл, тим більше детальне зображення, і тим більше потрібно зберігати про нього інформації. Але не вся інформація, що зберігається, може бути відображена на дисплеї.

Піксель. Комбінований термін, що позначає елемент зображення, який є найменшим елементом екрану монітора. Інша назва - pel.

Зображення на екрані складається з сотень тисяч пікселів, об'єднаних для формування зображення. Піксель є мінімальним сегментом растрового рядка, який дискретно управляється системою, створюючою зображення. З іншого боку, це координата, використовувана для визначення горизонтальної просторової позиції пікселя в межах зображення. Пікселі на моніторі - це точки яскравого фосфору, що світяться, є мінімальним елементом цифрового зображення. Розмір пікселя не може бути менше крапки, яку монітор може утворити. На кольоровому моніторі крапки складаються з груп тріад. Тріади формуються трьома різними фосфорами: червоним, зеленим і синім. Фосфори розташовуються уздовж сторін один одного. Пікселі можуть відрізнятися розмірами і формою, залежно від монітора і графічного режиму. Кількість крапок на екрані визначаються фізичним співвідношенням ширини до висоти трубки.

І ось чому:

Що стосується типу відеопам'яті, то рекомендується використовувати відеоадаптери з SGRAM, VRAM, WRAM або MDRAM..

Трохи технічних подробиць

Перш ніж стати зображенням на моніторі, двійкові цифрові дані обробляються центральним процесором, потім через шину даних прямують у відеоадаптер, де вони обробляються і перетворяться в аналогові дані і вже після цього прямують в монітор і формують зображення. Спочатку дані в цифровому вигляді з шини потрапляють у відеопроцесор, де вони починають оброблятися. Після цього оброблені цифрові дані прямують у відеопам'ять, де створюється образ зображення, яке повинне бути виведене на дисплеї.

Потім, все ще в цифровому форматі, дані, створюючі образ, передаються в RAMDAC, де вони конвертуються в аналоговий вигляд, після чого передаються в монітор, на якому виводиться необхідне зображення.

Таким чином, майже на всьому шляху проходження цифрових даних над ними проводяться різні операції перетворення, стиснення і зберігання. Оптимізуючи ці операції, можна добитися підвищення продуктивності всієї відеопідсистеми. Лише останній відрізок шляху, від RAMDAC до монітора, коли дані мають аналоговий вигляд, не можна оптимізувати.

Розглянемо докладніше етапи проходження даних від центрального процесора системи до монітора.

1. Швидкість обмін даними між CPU і графічним процесором безпосередньо залежить від частоти, на якій працює шина, через яку передаються дані. Робоча частота шини залежить від чіпсета материнської плати. Для відеоадаптерів оптимальними за швидкістю є шина PCI і AGP. Чим вище робоча частота шини, тим швидше дані від центрального процесора системи дійдуть до графічного процесора відеоадаптера.

2. Ключовий момент, що впливає на продуктивність відеопідсистеми, незалежно від специфічних функцій різних графічних процесорів - це передача цифрових даних, оброблених графічним процесором, у відеопам'ять, а звідти в RAMDAC. Найвужче місце будь-якої відеокарти - це відеопам'ять, яка безперервно обслуговує два головні пристрої відеоадаптера: графічний процесор і RAMDAC, які вічно переобтяжені роботою. У будь-який момент, коли на екрані монітора відбуваються зміни (іноді вони відбуваються в безперервному режимі, наприклад, рух покажчика миші, мигання курсора в редакторові і т.д.), графічний процесор звертається до відеопам'яті. В той же час, RAMDAC повинен безперервно прочитувати дані з відеопам'яті, щоб зображення не пропадало з екрану монітора. Тому, щоб збільшити продуктивність відеопам'яті, виробники застосовують різні технічні рішення. Наприклад, використовують різні типи пам'яті з покращуваними властивостями і просунутими можливостями, наприклад, VRAM, WRAM, MDRAM, SGRAM, або збільшують ширину шини даних, по якій графічний процесор або RAMDAC обмінюються інформацією з відеопам'яттю, використовуючи 32-розрядну, 64-розрядну або 128-розрядну відеошину.

Один з варіантів - використовувати двохпортову відеопам'ять.

Тобто графічний процесор здійснює читання з відеопам'яті або запис в неї через один порт, а RAMDAC здійснює читання даних з відеопам'яті, використовуючи другий незалежний порт. В результаті графічному процесору більше не треба чекати, поки RAMDAC завершить свої операції з відеопам'яттю, і навпаки, RAMDAC більше не потрібно чекати, поки графічний процесор не завершить свою роботу з відеопам'яттю.

Іншим методом для збільшення продуктивності є збільшення розрядності шини, через яку графічний процесор і RAMDAC обмінюються даними з відеопам'яттю.

Але найпоширенішим на сьогоднішній день методом оптимізації роботи відеоадаптерів є застосування підвищеної тактової частоти, на якій працює графічний процесор, відеопам'ять і RAMDAC, що дозволяє збільшити швидкість обміну інформацією між компонентами плати.