19 (1). Видеосистема компьютера. Видеоадаптер. Устройство современного видеоадаптера и его основные компоненты: gpu, видео bios, видеопамять, ramdac, интерфейс видеокарты, аналоговые компоненты.
Видеосистема- Обеспечивает вывод визуальной информации на экран монитора
Видеоадаптер- видеоконтроллер, видеокарта, графическая карта,графический ускоритель — все это синонимы, обозначающие специальную карту, устанавливаемую в один из слотов материнской платы. Это устройство управляет процессом вывода графической информации на экран монитора.
Устройство видеоадаптера
Графический процессор GPU
занимается исключительно расчетом и формированием изображения, снимая эти функции с ЦП
включают в себя комплекс разнообразных функциональных устройств, которые раньше выполнялись в виде отдельных микросхем, что позволяет повысить их производительность
Видео BIOS В микросхеме BIOS, установленной на плате видеоадаптера, хранятся программы, обеспечивающие инициализацию видеокарты, поддержку простейшего интерфейса пользователя, базовые компоненты драйвера и другие необходимые компоненты.
19(2). Видеосистема компьютера. Видеоадаптер. Устройство современного видеоадаптера и его основные компоненты: gpu, видео bios, видеопамять, ramdac, интерфейс видеокарты, аналоговые компоненты.
Видеопамять
графический процессор видеокарты считывает информацию из видеопамяти
в видеопамяти хранится кадровый буфер и промежуточные данные, необходимые графическому процессору
4-канальная память типа GDDR3 объемом до 1024 Мбайт и рабочей частотой до 1700 МГц, шиной шириной в 256 (64x4) разрядов
Цифроаналоговый преобразователь (RAMDAC)
Графический процессор, получив информацию об изображении из видеопамяти, обрабатывает ее и передает либо в цифроаналоговый преобразователь (RAMDAC) для вывода на аналоговый монитор, либо в схему формирования цифрового сигнала (а через нее на цифровой видеовыход DVI) для вывода на цифровой монитор.
RAMDAC состоит из памяти с произвольным доступом (RAM) и цифроаналогового преобразователя (DAC — Digital to Analog Converter).
1.Интерфейс видеокарты обеспечивает сопряжение с северным мостом чипсета.
2.Рост производительности видеоадаптеров потребовал разработки и внедрения специализированного интерфейса AGP (Accelerated Graphic Port —ускоренный графический порт), который обеспечил приоритетный доступ видеоадаптера к системной памяти и пиковую пропускную способность шины 2133 Мбайт/с (версия AGP8X).
3.В настоящее время осуществляется переход на последовательный интерфейс PCI Express.
4.В современных компьютерах для подключения графических карт используется версия PCI Express x16 с максимальной пропускной способностью шины 4000 Мбайт/с в обоих направлениях.
Аналоговые компоненты
Аналоговые компоненты видеокарты обеспечивают стабильное питание микросхем и формирование сигналов нужной формы на аналоговых выходах (на монитор и телевизор).
Видеокарты высокой производительности имеют высокое энергопотребление, часто потребляемая мощность превышает 100 Вт и поэтому их снабжают специальным дополнительным разъемом питания.
Кроме того, высокая потребляемая мощность требует эффективной системы охлаждения и системы контроля температуры графического процессора, которые по сложности не уступают соответствующим системам ЦП.
Высокая частота аналоговых сигналов на выходах к монитору и к телевизору требует тщательного согласования с приемниками, а также защиты от помех.
Качество выходных сигналов видеокарты в значительной мере определяется качеством используемых аналоговых компонентов и технологическим уровнем производства видеокарт.
20 Графический и текстовый режимы видеоадаптера
Граф режим:
Экран – матрица пикселов
Каждому пикселу экрана – ячейка видеопамяти = яркость, цвет, мерцание
1 ячейка =
15 (R=5, G=5, B=5) битов
16 (R=5, G=6, B=5) битов
24 (R=8, G=8, B=8) бита
Пикселы представлены в видеопамяти как массив байтов в двух измерениях, отдельный байт для каждого пиксела.
Массив байтов начинается в левой верхней точке экрана и простирается через вершину экрана на 320 байтов. Следующий байт относится к самой левой точке во второй линии экрана и так далее. Последний байт задает цвет нижней правой точки экрана
Текст режим:
Экран – матрица знакомест
Знакоместо – матрица пикселов, в которой может быть отображен один из символов заданного набора (8x8, 8x14, 9x16)
Ячейка видеопамяти – информация о символе (цвет, фон, мигание)
В текстовых режимах на экране могут отображаться только текстовые символы, а также символы псевдографики. Текстовые режимы работы видеоадаптеров рекомендуется использовать всегда, когда приложению не нужно выводить на экран графическую информацию.
Стандартные текстовые режимы работы видеоадаптеров позволяют вывести на экран 25 строк по 40 или 80 символов. Если перепрограммировать некоторые регистры видеоадаптера, то можно увеличить число отображаемых строк для EGA до 43, а для VGA до 50.
Для кодирования каждого знакоместа экрана (символа) используются два байта. Первый из них содержит ASCII-код отображаемого символа, а второй - атрибуты символа. ASCII-коды символов экрана