Генерация изображения при растровой развертке

1. Растровая развертка в реальном времени

2. Групповое кодирование – изображение не делится на пиксели, а информация преобразуется в непрерывный сигнал.

3. Клеточная организация

4. Использование памяти буфера кадра

Первоначально было несколько подходов к месту размещения буфера кадра (БК):

1. в ОП (используется на материнских платах с AGP интерфейсом);

2. в отдельной памяти, которая сейчас называется видеопамятью;

3. во внешней памяти (этот подход сейчас практически не используется);

4. формирование БК на сдвиговых регистрах (это дорого и может быть реализовано только для малой разрешающей способности);

Архитектура графических систем с буфером кадра

Общая схема

Различают два варианта структур:

1. Структура с общей шиной – все устройства подсоединены к одной общей шине.

При такой структуре может быть конфликт между обращениями центрального и графического процессоров к общей шине.

2. Структура с двумя общими шинами

Достоинства

1. Эта схема исключает конфликты по шине

2. Возможность модернизации графической системы независимо от основной структуры ЭВМ.

Эта структура аналогична структуре с AGP интерфейсом.

Алгоритм обработки графической информации

Структура графической платы с ускорителем

За формирование окончательного изображения на экране монитора отвечает RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter — цифроаналоговый преобразователь памяти с произвольным доступом), от его параметров напрямую зависит, насколько четкое изображение вы получите на экране монитора и насколько высокую кадровую развертку вы сможете выставить.

Т иповая архитектура видеоадаптера Параметры видеокарт

1. Тип интерфейса.

Он определяет скорость передачи данных:

PCI v.1.0 – f=33 МГц, 32 разряда, скорость передачи – 133 Мбайт/с;

PCI v.2.0 – f=33 МГц, 64 разряда, скорость передачи – 266 Мбайт/с;

PCI v.2.1 – f=66 МГц, 64 разряда, скорость передачи – 533 Мбайт/с;

AGP – f=66 MГц, 128 разрядов, скорость передачи – 1066 Мбайт/с.

Сейчас эти интерфейсы работают на частотах выше 100 МГц с соответствующим увеличением скорости передачи.

2. Тип используемой памяти.

На смену DRAM, VRAM и WRAM пришли SDRAM и SGRAM.

SDRAM (Synchronous Dynamic RAM — синхронное динамическое ОЗУ) продвигается как стандарт на замену EDO DRAM и других асинхронных однопортовых типов памяти. После того как произведено первое чтение из памяти или первая запись в память, последующие операции чтения или записи происходят с нулевыми задержками. Этим достигается максимально возможная скорость чтения и записи данных. SGRAM (Synchronous Graphics RAM — синхронное графическое ОЗУ) — вариант DRAM с синхронным доступом. В принципе работа SGRAM полностью аналогична SDRAM, но дополнительно поддерживаются еще некоторые специфические функции типа блоковой и масочной записи, а также может открывать две страницы памяти как одну, эмулируя двухпортовость других типов видеопамяти.

Использование нескольких каналов доступа к памяти позволяет увеличить скорость обмена в кратное число раз. Память типа RDRAM (RAMBus DRAM) может использовать до четырех контроллеров канала доступа, каждый из которых может обеспечить скорость передачи 800 Мбайт/с, т.е. теоретически можно обмениваться с такой памятью со скоростью до 3,2 Гбайт/с – это самая быстрая память на сегодняшний день.

3. Объем видеопамяти.

Видеопамять служит для хранения изображения. От ее объема зависит максимально возможное полное разрешение видеокарты - A*B*C, где A - количество точек по горизонтали, B - по вертикали, и C - количество возможных цветов каждой точки. Например, для разрешения 640x480x16 достаточно 256 кб, для 800x600x256 - 512 кб, для 1024x768x65536 (другое обозначение - 1024x768x64k) - 2 Мб, и т.д. Поскольку для хранения цветов отводится целое число разрядов, количество цветов всегда является степенью двойки (16 цветов - 4 разряда, 256 - 8 разрядов, 64k - 16, и т.д.). С развитием 3D графики видеопамять используется видеопроцессором для хранения координат вершин объектов и текстур поэтому рекомендуемый объем составляет от 8 Мб в зависимости от рода деятельности, какие-либо ограничения сверху сейчас не накладываются.

4. Параметр RAMDAC «pixel frequency» - обеспечивает частоту кадровой развертки. В высоко качественных системах может достигать до 300 МГц.

5. Параметр RAMDAC «Slew Rate» – определяет скорость установки черного пикселя в белый и наоборот. В высококачественных системах он менее 4 нс.

Производители графических плат:

1. Matrox Graphics

2. Diamond

3. ATI technolologies

4. Circus Logic

5. Number Nine Visual Technology

6. S3

7. Tseng Labs