Из чего состоит видеокарта информатика 7 класс
Обновлено: 07.07.2024
Видеока́рта (известна также как графи́ческий ускори́тель, графи́ческая пла́та, графи́ческая ка́рта, видеоада́птер, графический ада́птер) — устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера или самого адаптера, в иную форму, предназначенную для дальнейшего вывода на экран монитора.
Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, универсальный (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) или специализированный (AGP), но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ). В этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне.
Классический процесс построения изображения выглядит примерно следующим образом: 1) Графический процессор получает от игры подробную информацию о сцене. 2) После процессор приступает к построению трёхмерных моделей в кадре, вычисляя какие элементы будут скрытыми относительно точки наблюдения. Построение происходит по вершинам, соединяемые гранями, тем самым получая каркасный вид ( Wireframe), состоящий из множества полигонов. На этом этапе применяются вершинные шейдеры. 3) Расчёт освещения, затенения сцены . 4) Текстурирование, на все видимые полигоны накладываются предусмотренные игрой текстуры. Также применяются Эффекты пиксельных шейдеров. 5) Готовая картинка передаётся в кадровый буфер Весь этот процесс называется 3D рендрингом. Процесс построения изображения зависит от архитектуры GPU, которая имеет свойство быть разной у различных моделей и меняться со временем
Графический процессор (GPU) - является главным элементом видеокарты. На него возложены такие задачи как расчёт трёхмерной графики. Видеопамять - Второй важный элемент , служит для хранения текстур, шейдеров и прочих данных связанных с графикой. Тесно связан с графическим процессором. Интерфейс - разъём ( протокол ) для подключения к материнской плате. SLI - технология для совместной работы двух видеокарт. Разъёмы вывода на мониторы - интерфейсы для подключения ЖК-мониторов. Система охлаждения . Если видеокарта мощная, на ней присутствуют дополнительные разьёмы для подкючения к блоку питания
Весь существующий на сегодня рынок видеокарт можно примерно разделить на несколько категорий: 1) Бюджетные видеокарты.( офисные ). Эта категория определёна главным образом для Пк , в задачи которого входит просмотр стандартного видео, работа с текстом, интернет, офисная работа и прочие не требующие сложных графических вычислений приложений. Как правило такие видеокарты интегрированы в материнскую плату ( видеопрцессор расположен на "материнке" ). 2) Игровые ( геймерские ) - ориентация главным образом на мощные игровые приложения. Конкретно на игры в высоких разрешениях и с высокой степенью реалистичности. По конструкции они представляют собой отдельный блок на котором расположены все необходимые компоненты. Вставляется видеокарта в материнскую плату через специальный разъём. 3) Профессиональные - предназначены для специалистов в области анимации, графики, видеопроизводства. Компьютер на базе такой видеокарты представляет собой уже графическую станцию
Современная видеокарта состоит из следующих частей: графический процессор (Graphics processing unit — графическое процессорное устройство) — занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур) и др. видеоконтроллер — отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP), контроллер внутренней шины данных и контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие видеоконтроллеры встраивается ещё и RAMDAC. Современные графические адаптеры (ATI, nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.
видеопамять — выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP или PCIE. В случае использования архитектуры Uniform Memory Access в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.
цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, RAMDAC — Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) — служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC. Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока: три цифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный, зелёный, синий - RGB), и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал — получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме дает 16,7 млн цветов (а за счёт гамма-коррекции есть возможность отображать исходные 16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность практически не используется. Для поддержки второго монитора часто устанавливают второй ЦАП. 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.
видео-ПЗУ (Video ROM) — постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор. Хранящийся в ПЗУ видео-BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы, а также содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы (в зависимости от применяемого метода разделения ответственности между драйвером и BIOS). На многих современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM), допускающие перезапись видео-BIOS самим пользователем при помощи специальной программы. система охлаждения — предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах. Правильная и полнофункциональная работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера — специального программного обеспечения, поставляемого производителем видеокарты и загружаемого в процессе запуска операционной системы. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Так же как и видео-BIOS, видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.
Характеристики ширина шины памяти, измеряется в битах — количество бит информации, передаваемой за такт. Важный параметр в производительности карты. объём видеопамяти, измеряется в мегабайтах — объём собственной оперативной памяти видеокарты. Больший объём далеко не всегда означает большую производительность. Видеокарты, интегрированные в набор системной логики материнской платы или являющиеся частью ЦПУ, обычно не имеют собственной видеопамяти и используют для своих нужд часть оперативной памяти компьютера (UMA — Unified Memory Access). частоты ядра и памяти — измеряются в мегагерцах, чем больше, тем быстрее видеокарта будет обрабатывать информацию. текстурная и пиксельная скорость заполнения, измеряется в млн. пикселов в секунду, показывает количество выводимой информации в единицу времени. выводы карты — видеоадаптеры MDA, Hercules, CGA и EGA оснащались 9-контактным разъёмом типа D-Sub. Изредка также присутствовал коаксиальный разъём Composite Video, позволяющий вывести черно-белое изображение на телевизионный приемник или монитор, оснащенный НЧ-видеовходом. Видеоадаптеры VGA и более поздние обычно имели всего один разъём VGA (15-контактный D-Sub). Изредка ранние версии VGA-адаптеров имели также разъём предыдущего поколения (9-контактный) для совместимости со старыми мониторами. Выбор рабочего выхода задавался переключателями на плате видеоадаптера. В настоящее время платы оснащают разъёмами DVI или HDMI, либо Display Port в количестве от одного до трех. Некоторые видеокарты ATi последнего поколения оснащаются шестью видеовыходами. Порты DVI и HDMI являются эволюционными стадиями развития стандарта передачи видеосигнала, поэтому для соединения устройств с этими типами портов возможно использование переходников. Порт DVI бывает двух разновидностей. DVI-I также включает аналоговые сигналы, позволяющие подключить монитор через переходник на разъём D-SUB. DVI-D не позволяет этого сделать. Display Port позволяет подключать до четырёх устройств, в том числе акустические системы, USB-концентраторы и иные устройства ввода-вывода. На видеокарте также возможно размещение композитных и S-Video видеовыходов и видеовходов (обозначаются, как ViVo) 9-контактный разъём S-Video TV-Out, DVI и D-Sub. (Нажатие на изображение какого-либо разъёма вызовет переход на соответствующую статью.)
Непонятно чего вдруг автора прорвало сегодня на тему компа, время девать некуда? Даже читать не стал, всё известно. А другая половина не читает потому как просто не нужно им. Да и вообще тема не для фишек.
Афтар, расскажи, что такое клавиатура. И видосиков своих в конце накидай еще.
Ну дык че? подскажет ктонить какую видюху взять не больше 20тыр? (да, играть тож буду)
Пасиб, выбрал nVidia GeForce GTX1060 Gigabyte WindForce 2X PCI-E 3072Mb (GV-N1060D5-3GD)
21660
Да гамайте на здоровье)))) я периодически а Овервотч гоняю)))
"Вы с восьми должны работать!": врач больницы не вытерпела критики пациентов и полезла в драку
Кастомный Ford Bronco — отчасти классический, отчасти сверхмощный и вообще потрясающий
На отставного полковника завели дело из-за анекдота про Росгвардию
Как укладывают чемоданы в багажном отсеке самолета
Экс-помощник Силуанова погиб при взрыве боеприпаса в Волгограде
Знаменитый залив из фильма «Пляж» с Леонардо ДиКаприо снова откроют для туристов
Одной фобией больше: девушка нашла скрытую камеру в съёмной квартире
Зачем в Нидерландах ставят подземные мусорные баки
Оцифрованная память: Европа 50-70 годов прошлого века глазами фотографа любителя
На них стыдно и больно смотреть: провальные или просто плохие экранизации игр
Нет, не столичные мажоры - золотая молодёжь России: 16-летний парень спас девушку и задержал.
105-летняя спортсменка установила мировой рекорд в беге на 100 метров
Почему лосю нелегко жить зимой: 9 особенностей из жизни «сохатого»
В ЗАГС на Майбахе - отстой: реальные пацаны глубинки ездят только на тракторах и комбайнах
20 интересных вещиц, которые люди нашли во время ремонта старых домов
Всё в мире познается в сравнении: 40 удивительных фотографий
Сбившая троих детей девушка получила пять лет колонии-поселения
Австро-итальянский ответ нашей «Ниве»: мелкий внедорожник Fiat Panda 4×4
Dodge Dart Swinger 340 Concept, который впервые дебютировал в 1969 году, выставляется на аукцион
"Мама, папа, я уже 20 лет в неволе": мужчина провёл полжизни в рабстве в Казахстане
15 вещей из СССР, которые без сожаления заменили на современные аналоги, но о них до сих пор.
Конспирология или реальность? Какие дикие теории подтвердились
Авария дня. Смертельное ДТП с КамАЗом в Краснодарском крае
15 творений дизайнеров, которые заслуживают за них повышения
Как трудно быть мамой: в бурю, даже будучи занесённой снегом, орлица не сходила с гнезда
Роскошный Bugatti Type 41 «Royale» — автомобиль, который невозможно сравнить ни с чем
Почему Джеймса Бонда не взяли бы в британскую разведку
Похотливый сотрудник магазина заглянул под платье покупательнице
Dell XPS 15 9575: мощный и портативный ноутбук-трансформер для серьёзной работы
Сейчас практически все компьютеры оснащены дискретной видеокартой. С помощью данного устройства создается видимое на экране монитора изображение. Комплектующее это далеко не простое, а состоит из многих деталей, формирующих единую рабочую систему. В этой статье мы постараемся подробно рассказать обо всех компонентах современной видеокарты.
Из чего состоит видеокарта
Сегодня мы рассмотрим именно современные дискретные видеокарты, ведь интегрированные имеют совсем другую комплектацию и, в основном, они встроены в процессор. Дискретный графический адаптер представлен в виде печатной платы, которая вставляется в соответствующий разъем расширения. Все компоненты видеоадаптера расположены на самой плате в определенном порядке. Давайте подробнее разберем все составные части.
Графический процессор
В самом начале нужно поговорить о самой важной детали в видеокарте – GPU (графический процессор). От данного компонента зависит быстродействие и мощность всего устройства. В его функциональность входит обработка команд, связанных с графикой. Графический процессор берет на себя выполнение определенных действий, за счет чего снижается нагрузка на ЦП, освобождая его ресурсы для других целей. Чем современнее видеокарта, тем мощность установленного в ней GPU больше, она может превосходить даже центральный процессор благодаря наличию множества вычислительных блоков.
Видеоконтроллер
За генерацию картинки в памяти отвечает видеоконтроллер. Он посылает команды на цифро-аналоговый преобразователь и проводит обработку команд ЦП. В современной карточке встроенно несколько компонентов: контроллер видеопамяти, внешней и внутренней шины данных. Каждый компонент функционирует независимо друг от друга, позволяя осуществлять одновременное управление экранами дисплеев.
Видеопамять
Для хранения изображений, команд и промежуточных не видимых на экране элементов необходимо определенное количество памяти. Поэтому в каждом графическом адаптере присутствует постоянный объем памяти. Она бывает разных типов, отличающихся по своей скорости работы и частоте. Тип GDDR5 на данный момент является самым популярным, используется во многих современных карточках.
Однако еще стоит учитывать, что помимо встроенной в видеокарту памяти новые устройства задействуют и ОЗУ, установленную в компьютере. Для доступа к ней используется специальный драйвер через шину PCIE и AGP.
Цифро-аналоговый преобразователь
Видеоконтроллер формирует изображение, однако его нужно преобразовать в необходимый сигнал с определенными уровнями цвета. Данный процесс выполняет ЦАП. Он построен в виде четырех блоков, три из которых отвечают за преобразование RGB (красный, зеленый и синий цвет), а последний блок хранит в себе информацию о предстоящей коррекции яркости и гаммы. Один канал работает на 256 уровнях яркости для отдельных цветов, а в сумме ЦАП отображает 16,7 миллионов цветов.
Постоянное запоминающее устройство
ПЗУ хранит в себе необходимые экранные элементы, информацию с BIOS и некоторые системные таблицы. Видеоконтроллер никак не задействуется вместе с постоянным запоминающим устройством, обращение к нему происходит только со стороны ЦП. Именно благодаря хранению информации с BIOS видеокарта запускается и функционирует еще до полной загрузи ОС.
Система охлаждения
Как известно, процессор и графическая карта являются самыми горячими комплектующими компьютера, поэтому для них необходимо охлаждение. Если в случае с ЦП кулер устанавливается отдельно, то в большинство видеокарт вмонтирован радиатор и несколько вентиляторов, что позволяет сохранить относительно низкую температуру при сильных нагрузках. Некоторые мощные современные карточки очень сильно греются, поэтому для их охлаждения используется более мощная водяная система.
Интерфейсы подключения
Современные графические карты оснащены преимущественно по одному разъему HDMI, DVI и Display Port. Данные выводы являются самыми прогрессивными, быстрыми и стабильными. Каждый из этих интерфейсов имеет свои преимущества и недостатки, с чем вы можете подробно ознакомиться в статьях на нашем сайте.
В этой статье мы подробно разобрали устройство видеокарты, детально рассмотрели каждый компонент и выяснили его роль в устройстве. Надеемся, что предоставленная информация была полезной и вы смогли узнать что-то новое.
Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.
Что такое видеокарта
Вероятно вы уже получили базовый ответ на вопрос что такое видеокарта, но также, скорее всего, это далеко не все, что вы хотели бы о ней знать, поэтому продолжим.
Для чего нужна видеокарта
Давайте рассмотрим более детально функции графической карты. Для этого вернемся к определению, там говорилось, что данное устройство занимается выведением на дисплей вашего компьютера изображение, сформированного из информации, содержащейся в нем. Следовательно, графическая карта отвечает за все, что вы видите. Уберите ее и все процессы перестанут поступать на экран. Они будут идти, но вы их не увидите. То есть, вынимаем из системника графическую плату и имеем черный экран.
На самом деле, в большинстве случаев, если из ПК убрать видеокарту, то он даже не запуститься. Дело в том, что большинство BIOS настроено так, чтобы не давать загружаться компьютеру в случае обнаружения каких-либо ошибок, коей и является отсутствие видеокарты.
Из чего состоит видеокарта
Как работает видеокарта
В предыдущем разделе были рассмотрены основные составляющие графической карты, время рассмотреть, как все это работает. А работает это так:
- ЦП вместе с определенными программами отправляет видеоадаптеру данные, необходимые для создания картинки на дисплее;
- Графическая плата устанавливает верное местонахождение пикселей на мониторе компьютера. Если на этом этапе произойдет сбой, то изображение может получиться не таким, каким должно;
- Графический ускоритель направляет данные на экран.
Фактически эти три шага: отправление графическому адаптеру информации, его работа с ней и вывод результата, представляет всю работу видеокарты.
Но давайте рассмотрим процессы, происходящие на втором шаг подробнее. Для примера возьмем компьютерную игру.
Графический ускоритель получил информацию касательно игрового мира. Сейчас он должен определить, что конкретно и как окажется в поле зрения игрока, а что нет. Все необходимое он размещает в кадре. Работая с треугольниками, видеокарта производит предметы, освещение и его влияние на окружение.
В построении игрового мира видеокарта выполняет следующее:
Тем не менее, не стоит забывать и о таких показателях, как площадь, периметр, диаметр, то есть геометрических показателях фигур и моделей. Операции по их вычислению довольно объемны и сложны, поэтому все это ложиться на плечи ЦП, чем он мощнее, тем лучше функционирует игра.
Виды видеокарт и их производители
С большинством технических моментов мы разобрались, время рассказать о видах графических ускорителей.
Начнем с производителей. И надо сказать, что существует очень много кампаний представляющих широкий ассортимент видеоадаптеров: ASUS, MSI, Sapphire, Powercolor и др. Их продукция может иметь разный объемом видеопамяти, или отличие в других показателях характеристик, но все производители видеокарт собирают графические ускорители исходя из разработок на основе GPU от AMD (видеокарты Radeon) и NVidia (видеокарты GeForce).
Можно считать, что фактических производителей только двое, остальные используют их разработку, чтобы штамповать новые варианты, но масштабный переворот они не осуществляют. Конечно, есть ещё и третий производитель Intel, но у него только встроенные видеокарты.
Подведем краткий итог: есть два основных титана на рынке видеокарт AMD и NVidia, а также Intel, в разы уступающая паре своих старших братьев по мощности, так как это интегрированные графические ускорители.
Теперь более подробно о типах видеокарт. Их на сегодняшний день существует три:
Характеристики видеокарт
От типов графических ускорителей, переходим к характеристикам видеокарт, играющих важную роль в их работе, и общей производительности компьютера:
Выводы
На самом деле еще очень много можно рассказывать про видеоадаптеры, сравнивать типы видеокарт между собой, копаться в мелочах и говорить о показателях производительности графических плат в различных тестах. Но самое главное – для чего и как устроена видеокарта компьютера, а также основные ее характеристики вам известны. Собственно это и было предназначением данной статьи. Очень надеюсь, что теперь вы стали лучше разбираться в этом вопросе.
Читайте также: