Видоадапторы современных компьютеров

Видеоадаптеры современных компьютеров

План

• Введение
• Устройство видеокарты:
• а) Видеопамять
• б) Видеоконтроллер
• в) ЦАП
• г) ПЗУ
• Видеоускорители
• Шейдеры
• Современная видеокарта

Введение:

Видеоадаптер есть в каждом компьютере. В виде устройства, интегрированного в системную плату, либо в качестве самостоятельного компонента – платы расширения. Главная функция видеокарты - это преобразование полученной от центрального процессора информации и команд в формат, который воспринимается электроникой монитора, для создания изображения на экране.

Устройство видеокарты

Видеопамять

Видеопамять служит для хранения изображения. От ее объема зависит максимально возможное полное разрешение видеокарты.

Видеоконтроллер

• Видеоконтроллер отвечает за вывод изображения из видеопамяти, регенерацию ее содержимого, формирование сигналов развертки для монитора и обработку запросов центрального процессора.
• Многие современные видеоконтроллеры является потоковыми - их работа основана на создании и смешивании воедино нескольких потоков графической информации.

ЦАП

ЦАП (цифроаналоговый преобразователь) служит для преобразования результирующего потока данных, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на монитор. Обычно ЦАП совмещен на одном кристалле с видеоконтроллером.

ПЗУ

ПЗУ - 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, и в результате выполнения им программ из ПЗУ происходят обращения к видеоконтроллеру и видеопамяти.

Видеоускорители

• Ускоритель (accelerator) - набор аппаратных возможностей адаптера, предназначенный для перекладывания части типовых операций по работе с изображением на встроенный процессор адаптера.
• Почти сразу после появления SVGA, видеоадаптеры стали оснащать акселераторами для аппаратного ускорения работы с графическими операционными системами

Шейдер

• Шейдер – программа, которая загружается в ускоритель, и конфигурирует его узлы для обработки соответствующих элементов.
• Шейдеры делятся по своим функциям на вершинные и пиксельные, геометрические.

Основные характеристики

• Частота графического процессора
• Объем видеопамяти
• Ширина шины памяти
• Частота памяти
• Тип памяти
• Блоки растровых операций

Современная видеокарта

Новое поколение

Новую эру в компьютерной графике открывают GeForce 8800 GTX со 128 унифицированными блоками шейдеров.

Сравнение видеокарт

8800GTX

Техпроцесс (нм)

Число GPU

7900GTX

90

90

1

7800GTX

Число транзисторов на ядро (млн.)

Частота вершинных блоков (МГц)

1

681

110

Частота ядра (МГц)

1350

278

1

700

302

575

Частота памяти (МГц)

650

470

900

Эффективная частота памяти (МГц)

430

Число вершинных блоков

800

1800

Число пиксельных блоков

128

1600

600

1200

Число ROP

8

128

24

24

Ширина шины памяти (бит)

8

Объём памяти на GPU (Мбайт)

16

24

384

Пропускная способность памяти на GPU (Гбайт/с)

768

16

256

Число вершин/с (млн.)

256

86,4

512

51,2

256

Пиксельная пропускная способность (число ROP x частоту, в млрд./с)

10 800

38,4

1400

13,8

940

10,4

6,88

Графика

Вот так может выглядеть супермодель..

Проблемы

• Высокое энергопотребление 450 Вт
• Дороговизна памяти DDR4
• Необходимость разработки нового оборудования для производства

Перспективы

• Реалистичная графика
• Новые возможности анимации спецэффектов в кино
• Видео высокого расширения