• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Akcelerator graficzny



    Podstrony: [1] [2] 3 [4]
    Przeczytaj także...
    GPGPU (ang. General-Purpose computing on Graphics Processor Units lub General-Purpose computation on Graphics Processing Units – obliczenia ogólnego przeznaczenia na układach GPU, zwany także GPGP, rzadziej GP) – technika, dzięki której GPU, zwykle zajmujący się tylko obliczeniami związanymi z grafiką komputerową, umożliwia wykonywanie obliczeń ogólnego przeznaczenia, tak jak CPU. Dzięki temu wiele obliczeń, głównie obliczenia równoległe, można przeprowadzić znacznie szybciej.Matrox – kanadyjska firma dostarczająca sprzęt i rozwiązania do obsługi grafiki (w tym karty graficzne i chipsety), edycji wideo oraz przetwarzania obrazów. Firma znana jest głównie z produkcji kart graficznych przez oddział firmy Matrox Graphics Inc. zwanym MGA.
    Funkcje

    Najważniejsze funkcje współczesnych akceleratorów graficznych to:

  • Filtrowanie anizotropowe
  • Mapowanie wypukłości
  • Efekty cząsteczkowe
  • Full Scene Anti-Aliasing
  • HDR
  • Pixel Shader
  • Vertex Shader
  • Transform & Lighting
  • GPGPU
  • Poza tym karty graficzne oferują inne sprzętowe efekty, jak mgła, przezroczystość (dodatkowy kanał Alpha). Zasoby kart graficznych mogą być udostępniane innym stacjom roboczym sieci komputerowych. W obecnych topologiach sieciowych istnieje możliwość przesyłania obrazów na monitory innych stacji roboczych.

    Renderowanie (od ang. rendering) – przedstawienie informacji zawartych w dokumencie elektronicznym w formie najbardziej właściwej dla danego środowiska (np. wizualnie, w tym na ekranie i w druku, czy dźwiękowo). Mechanizm odpowiedzialny w programie komputerowym za renderowanie nazywa się mechanizmem renderującym (ang. rendering engine, czasem silnik renderujący) lub rendererem (z ang.).HDR rendering (rendering z użyciem szerokiego zakresu dynamicznego, ang. High Dynamic Range Rendering) – technika generowania sceny w grafice trójwymiarowej, której efektem jest renderowanie świata z realistycznym oświetleniem, przy użyciu szerszego niż normalnie zakresu jasności oświetlenia.

    Budowa karty graficznej

    Większość kart graficznych (wszystkie współczesne) składają się z następujących elementów:

  • procesor graficzny (GPU) – odpowiedzialny za generowanie obrazu w pamięci obrazu,
  • pamięć obrazu – bufor ramki (ang. framebuffer) – przechowuje cyfrowe dane o obrazie, tekstury, dane geometrii sceny, etc,
  • Pamięć ROM – pamięć przechowująca dane (np. dane generatora znaków), firmware karty graficznej, obecnie realizowana jako pamięć flash,
  • RAMDAC (ang. RAM + Digital-to-Analog Converter) przetwornik cyfrowo-analogowy – odpowiedzialny za przekształcenie cyfrowych danych z pamięci obrazu na sygnał sterujący dla monitora analogowego; w przypadku kart wyłącznie z wyjściem cyfrowym RAMDAC nie występuje,
  • złącza do monitorów oraz złącze płyty głównej.
  • Wiele z kart graficznych ma także:

    Antyaliasing (ang. anti-aliasing) – zespół technik w informatyce służących zmniejszeniu liczby błędów zniekształceniowych aliasing lub schodkowania obrazu, powstających przy reprezentacji obrazu lub sygnału o wysokiej rozdzielczości w rozdzielczości mniejszej.SLI (Scan Line Interleave - Przeplot Skanowania Linii bądź Scalable Link Interface - Interfejs Skalowalnego Łącza) - technologia pozwalająca na skorelowanie pracy dwóch, trzech lub czterech kart graficznych celem szybszego renderowania obrazu. SLI pozwala również na wyświetlanie obrazu na więcej niż dwóch monitorach.
  • framegrabber – układ zamieniający zewnętrzny, analogowy sygnał wideo na postać cyfrową (tylko w kartach posiadających przechwytywanie obrazu),
  • procesor wideo – układ wspomagający dekodowanie i przetwarzanie strumieniowych danych wideo; w najnowszych konstrukcjach zintegrowany z procesorem graficznym.
  • Połączenia karty

    Sposób łączenia karty zmieniał się z czasem, ale zawsze obejmował połączenie z płytą główną oraz z monitorem:

    Karta rozszerzeń (ang. expansion card lub adapter card) – element składowy jednostki systemowej komputera. Występuje w postaci płytki drukowanej (karty) montowanej w złączu płyty głównej. Karta rozszerzeń to jeden z podtypów kontrolera.DisplayPort – uniwersalny interfejs cyfrowy (zatwierdzony w maju 2006) opracowany przez VESA (Video Electronics Standards Association). Głównym zamierzeniem nowego standardu jest połączenie komputer-monitor lub komputer-system kina domowego (w tym projektory, wielkoformatowe wyświetlacze, telewizory itp.).

    Interfejs do systemu komputerowego – umożliwia wymianę danych i sterowanie kartą graficzną, zmieniał się wraz ze zmianami interfejsów wewnętrznych komputera PC:

  • ISA - obecnie niestosowany, wyparty przez PCI.
  • PCI - obecnie niestosowany, wyparty przez AGP.
  • AGP - obecnie niestosowany, wyparty przez PCI-Express.
  • PCI-Express - obecnie stosowany.
  • Interfejs na slocie karty graficznej – złącza służące do podłączenia peryferiów i innych kart.

    Złącza do wyświetlaczy:

    NVIDIA Corporation NASDAQ: NVDA – amerykańska firma komputerowa; jeden z największych na świecie producentów procesorów graficznych i innych układów scalonych przeznaczonych na rynek komputerowy. NVIDIA jest także głównym dostawcą (pod względem udziału w rynku) producentów kart graficznych dla komputerów osobistych ze swoją standardową serią GeForce.Komputer (z ang. computer od łac. computare – liczyć, sumować; dawne nazwy używane w Polsce: mózg elektronowy, elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) – maszyna elektroniczna przeznaczona do przetwarzania informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.
  • P&D
  • DFP
  • VGA (coraz rzadziej stosowane)
  • DVI
  • HDMI (obecnie najpopularniejsze)
  • DisplayPort
  • Do łączenia kart ze sobą w celu zwiększenia wydajności używa się:

  • CrossFire (do kart RADEON)
  • SLI (do kart GeForce)
  • Typowe karty umożliwiają łączenie ze sobą od 2 do 4 egzemplarzy, które muszą posiadać identyczne GPU. Zazwyczaj karty różnych firm mające to samo GPU współpracują ze sobą. Do działania systemu wymagane jest wsparcie płyty głównej, większość modeli wyposaża się w rozwiązanie 2-Way lub 3-Way (do dwóch lub trzech kart)

    Procesor graficzny, inaczej GPU (ang. Graphics Processing Unit) – jest główną jednostką obliczeniową znajdującą się w nowych kartach graficznych.Filtrowanie anizotropowe ((ang.) Anisotropic filtering) - technika poprawy jakości tekstur w trójwymiarowej grafice komputerowej, stosowana zwłaszcza dla obiektów obserwowanych pod dużymi kątami, znajdujących się w dużych odległościach od kamery.

    Zasilanie

    Karta graficzna jest podstawowo zasilana z płyty głównej, a w kartach pobierających większą moc dodatkowo:

  • MOLEX - stosowane w starych kartach,
  • Złącza PCI-E - karty stosują wtyczki 6PIN i 8PIN, często wymagane jest podłączenie 2 wtyczek, zwykle 6+8 lub 8+8.
  • Karty posiadają też umieszczone złącza do wentylatorów, oświetlenia czy pomp wodnych, lecz są one fabrycznie podłączone.

    Często na kartach umieszcza się podświetlane loga producenta. Zwykle za pomocą oprogramowania można zmieniać ich jasność, a czasem nawet kolor.

    PCI Express (ang. Peripheral Component Interconnect Express), oficjalny skrót PCIe – połączenie Punkt-Punkt (jak HyperTransport), służące do instalacji kart rozszerzeń w płycie głównej. Zastąpiła ona magistrale PCI oraz AGP. Istnieje możliwość wyprowadzenia interfejsu PCIe na zewnątrz, stosowane m.in. w komputerach IBM 2827 EC12.VGA (ang. Video Graphics Array) – jeden ze standardów kart graficznych IBM-PC ustanowiony w 1987 roku. Karty VGA były po raz pierwszy montowane w komputerach serii IBM PS/2.

    Układ chłodzenia

    Większość kart graficznych do poprawnego działania potrzebuje układu chłodzenia. Najwięcej ciepła wytwarza GPU, dlatego stosuje się:

  • Chłodzenie pasywne - poprzez montaż radiatora, zwykle o dużej powierzchni, w starych kartach nie stosowano dodatkowych radiatorów. Stosowane w prostych kartach.
  • Chłodzenie aktywne powietrzem - poprzez montaż wentylatora(ów) na radiatorze. Dawniej montowano niewielkie i głośne wentylatory, obecnie montuje się szerokie, wolnoobrotowe generujące niewiele hałasu. Obecnie stosuje zazwyczaj się 2 lub 3 wentylatory, a karty umożliwiają regulację ich prędkości.
  • Chłodzenie wodne - w kartach o dużej emisji ciepła montuje się układ chłodzenia wodą. Producenci wykonują je w identyczny sposób co chłodzenie procesora. W autorskich chłodzeniach wodnych całego komputera, mocuje się blok wodny na sam rdzeń GPU lub całą kartę (RAM i zasilanie).
  • Następnym elementem wydzielającym ciepło są pamięć RAM karty graficznej. Zazwyczaj chłodzi się je tym samym układem co GPU. W starszych modelach kart pamięci nie stosowano dodatkowego chłodzenia. Na nowszych kartach sekcje zasilania również chłodzi się, zwykle łącząc z głównym układem chłodzącym. W układach chłodzących dodatkowo są montowane heat pipe dla poprawienia wydajności układu chłodzenia.

    Transform and Lighting, T&L (ang. transformacja i oświetlenie) – moduł w kartach graficznych, który przyspiesza obliczanie animacji. Jego brak powoduje konieczność większego wykorzystania procesora, przez co znacznie zmniejsza się płynność renderowania grafiki trójwymiarowej.CrossFire, CrossFireX (dla platformy Spider) - marketingowa nazwa technologii graficznej opracowanej przez firmę ATI. W podwójnej konfiguracji dzieli ona obraz idący do pierwszej karty graficznej (master) tak, że mniej więcej połowa (w zależności od konfiguracji) trafia do karty wspomagającej (slave). Umożliwia to znaczne przyśpieszenia aplikacji 3D. Według ATI jej rozwiązanie jest w pełni kompatybilne ze wszystkimi tytułami gier oraz wszystkimi programami do obróbki grafiki 3D. CrossFireX jest kontynuacją technologii wspierającą karty z serii HD 3800 i współpracującą z chipsetami z serii AMD 7.

    Możliwa jest wymiana radiatora standardowego na chłodzenie wodne bądź inny, większy, bardziej wydajny radiator co podniesie karcie podatność na overclocking. Obecnie większość kart ze względu na rozbudowany układ chłodzenia zajmuje 2 sloty, w efekcie czego po zamontowaniu takiej karty traci się możliwość użycia 1 lub 2 złączy na płycie głównej. Z tego powodu większość nowych płyt głównych złącza montuje się w odstępach.

    Mapowanie wypukłości (ang. bump mapping) – w grafice 3D technika teksturowania, która symuluje niewielkie wypukłości powierzchni, bez ingerencji w geometrię obiektu trójwymiarowego.3dfx Interactive (nazwa 3dfx pochodzi od angielskiego three dimensional effects – efekty trójwymiarowe. Wymowa effects jest podobna do fx) – firma produkująca akceleratory graficzne, następnie karty graficzne ze zintegrowaną akceleracją. Pod koniec roku 2000 doznała jednej z największych zapaści w dziejach przemysłu komputerów osobistych. Ostatecznie została za 69 mln dolarów wykupiona przez NVIDIĘ, która nie kontynuowała linii ani wsparcia produktów 3dfx. Siedzibą firmy było San José w Kalifornii. Pierwotna nazwa to 3Dfx Interactive (wielka literka D), ale w 1999 roku została zmieniona na małą razem z pojawieniem się nowego logo firmy.

    Chłodzenie wodne kart zazwyczaj jest na tyle wąskie, że karty zajmują tylko 1 slot.

    Podstrony: [1] [2] 3 [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Procesor (ang. processor), także CPU (ang. Central Processing Unit) – urządzenie cyfrowe sekwencyjne, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Wykonuje on ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.
    Voodoo Graphics (nazwa kodowa SST-1, znany później jako Voodoo 1) jest to nazwa akceleratora 3D firmy 3Dfx Interactive. Produkowany był w wymiarze 0,50 μm i zbudowany z ok. 1 miliona tranzystorów.
    Heat pipe (rurka cieplna, heat-pipe) – rurka zawierająca parujący i skraplający się płyn do transportu ciepła, umożliwiająca przekazywanie znacznych ilości ciepła przy niewielkiej różnicy temperatur (rząd wielkości większych niż tradycyjne materiały, które ograniczane są ich przewodnością cieplną).
    Advanced Micro Devices, Inc., AMD (NYSE; AMD) – amerykańskie przedsiębiorstwo produkujące procesory wraz z technologią towarzyszącą dla użytkowników domowych i firm. Do głównych produktów firmy należą mikroprocesory, chipsety do płyt głównych, systemy wbudowane oraz procesory graficzne dla serwerów, stacji roboczych i komputerów PC.
    Pamięć flash (ang. flash memory) – rodzaj pamięci EEPROM, pozwalającej na zapisywanie lub kasowanie wielu komórek pamięci podczas jednej operacji programowania. Jest to pamięć trwała (nieulotna) – po odłączeniu zasilania nie traci zapisanych w niej danych.
    Efekty cząsteczkowe - w animacji komputerowej symulacje złożonych zjawisk (takich jak opady śniegu, czy deszczu, dym, pył, płomień), w których podstawowym obiektem jest duża grupa wirtualnych cząsteczek, traktowanych jak obiekty punktowe. Cząsteczki mają zwykle ograniczony czas istnienia, podlegają interakcji z otoczeniem, tj. odbijają się od przeszkód, ulegają również wpływom sił zewnętrznych (np. grawitacji, czy sile wiatru).
    Kanał alfa (ang. alpha channel) w grafice komputerowej jest kanałem, który definiuje przezroczyste obszary grafiki. Jest on zapisywany dodatkowo wewnątrz grafiki razem z trzema wartościami barw składowych RGB. (Skrót RGB z ang. oznacza Red, Green, Blue czyli trzy barwy podstawowe - czerwony, zielony i niebieski.)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.015 sek.