Меню

Практика на тему видеокарты



Видеокарта. Принцип действия

Понятие видеокарт как устройств, выводящих на экран все действия и процессы, совершаемые на компьютере. Описание их видов (интегрированные, дискретные) и основных технических характеристик: интерфейс, тактовая частота видеопроцессора, видеопамять.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 15.03.2017
Размер файла 16,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (НИУ «БелГУ»)

по дисциплине «Компьютерные основы инфокоммуникационных технологий»

на тему «Видеокарта. Принцип действия»

Видеокарта — это устройство, выводящее на экран все действия и процессы, совершаемые на компьютере. При помощи видеокарты данные, передаваемые компьютером, преобразовываются в видеосигнал и передаются на монитор. Чтобы подключить к компьютеру монитор, необходим специальный видеоадаптер, именуемый видеокартой. Задача видеокарты — сформировать сигнал, отображающий на мониторе определенную область памяти, в которой хранятся данные об изображении, а также сигналы синхронизации — горизонтальную (строчную) и вертикальную (кадровую) развертки. Видеокарты прошли долгий путь совершенствования от первых персональных компьютеров, где в качестве монитора использовались бытовые телевизоры, до современных, превращающих компьютер в мощную графическую станцию. За это время сменилось несколько поколений плат и стандартов. видеокарта интерфейс интегрированный дискретный

1. Виды видеокарт

Существуют два основных типа видеокарт: интегрированные и дискретные.

Интегрированные (встроенные) — являются неотъемлемой частью центрального процессора или материнской платы, так как встроены в них. Наличие интегрированного видео снижает стоимость и энергопотребление компьютера, однако такие видеокарты обладают ограниченной производительностью. У них зачастую отсутствует собственная видеопамять, поэтому они используют ОЗУ компьютера. Кроме этого, у интегрированной видеокарты нет отдельной системы охлаждения, что позволяет сэкономить пространство внутри системного блока или ноутбука. Такой тип видеокарт в основном используется в офисных и простых домашних компьютерах, где не требуется высокая мощность и производительность.

Дискретная видеокарта — это отдельная плата, устанавливаемая в специальный слот (PCI Expressx16) и содержащая в себе всё необходимое для полноценной работы. Это позволяет увеличить компьютеру производительность и использовать его для игр с высоким уровнем графики или работы с мощными графическими приложениями. У дискретных видеокарт имеется собственная видеопамять. Их главными недостатками являются дороговизна и потребление большого количества энергии, что играет важную роль для ноутбуков

2. Основные характеристики видеокарт

1.Интерфейс — служит для передачи данных между 3D-ускорителем и центральным процессором. В настоящее время стандартом де факто является шина PCI Express (PCI-E) разных версий, хотя пока еще можно встретить устаревший интерфейс AGP. Физически реализован в виде слота на материнской плате компьютера, куда устанавливается дискретный видеоадаптер. Видеокарты AGP и PCI-E несовместимы друг с другом, поэтому слоты для их установки расположенные на материнской плате имеют разные физические размеры, исключающие случайную установку «чужой» видеокарты. В свою очередь разные версии интерфейса PCI Express совместимы между собой, но каждая следующая версия интерфейса имеет вдвое большую пропускную способность. Если видеоадаптер имеет интерфейс PCI- E 2.0, а установлен в слот PCI-E 1.0, то работать он будет как PCI-E 1.0. Последняя на данный момент версия PCI-E 3.0, но в будущем ожидается появление PCI-E 4.0.

2.Тактовая частота видеопроцессора — сильно влияет на производительность видеоадаптера, чем она выше, тем быстрее он работает и тем больше его тепловыделение. Именно поэтому, увеличение рабочей частоты GPU является одним из способов разгона видеокарты. Однако надо иметь в виду, что сравнивать в лоб разные модели видеокарт по данному параметру не совсем правильно, поскольку это будет справедливо только для моделей, построенных на одинаковом чипе, в противном случае в дело вмешивается архитектура чипа. Измеряется частота в мегагерцах.

3.Частота видеопамяти — измеряется в мегагерцах, и чем она выше, тем быстрее работает подсистема памяти. Так же является одним из способов ускорить работу видеокарты.

5.Объем видеопамяти — сколько памяти установлено на плате и доступно для хранения данных. В настоящее время измеряется в мегабайтах или гигабайтах и чем ее больше, тем лучше. Однако на самом деле не все так просто, поскольку есть определенный предел, после которого дальнейшее наращивание объема памяти не приводит к увеличению скорости работы. Объясняется это довольно просто, всегда есть определенный объем данных, требуемый для работы. Он разный в каждый момент времени и зависит от используемых программ и настроек. Когда объем памяти установленный в 3D-ускорителе превышает объем данных требуемых для работы, то дальнейшее увеличения объема видеопамяти не приводит к ускорению работы.

6.Тип видеопамяти — сейчас используется несколько типов оперативной памяти применяющиеся в видеокартах. В современных видеокартах может применяться как DDR так и специально разработанная для использования в видеокартах память типа GDDR. Мы не будем вдаваться в технические моменты, отметим только, что чем более современный тип памяти, тем выше скорость ее работы. Самая быстрая на сегодняшний день это GDDR5, но она и самая дорогая, поэтому применяется в видеокартах верхнего ценового сегмента. Наиболее массовой является GDDR3.

Читайте также:  Ноутбук samsung проблемы с видеокартой

7.Ширина шины памяти — имеет большое влияние на пропускную способность памяти и следовательно на общую производительность видеокарты. Определяется числом бит данных передаваемых за один цикл. Чем ширина шины памяти больше, тем выше скорость работы. В очень дешевых видеокартах ширина шины обычно 64 или 128 бит, а в топовых 256 бит и выше.

8.Версия DirectX — интерфейс программирования приложений, обеспечивающий взаимодействие программ с железом компьютера и активно используется при создании компьютерных игр. В зависимости от версии DirectX поддерживаемой видеокартой, будут доступны различные режимы

3. Принцип работы видеокарты

Центральный процессор, работающий в связке с программным обеспечением, посылает информацию об изображении на видеокарту. Видеокарта решает, как расположить пиксели на экране, чтобы создать правильное изображение. После чего она посылает подготовленную информацию на монитор через соединительный кабель.

Создание изображения из двоичных данных является достаточно требовательным процессом. Например, чтобы сделать 3-х мерное изображение, графическая карта в первую очередь создает структуру изображения из прямых линий, затем проводит растрирование (заполнение пикселями), изображения, добавляет освещение, структуру и цвет. Для быстро изменяющихся видеоигр компьютер должен пройти этот процесс приблизительно шестьдесят раз в секунду. Без графической карты, чтобы выполнить необходимые вычисления, нагрузка на процессор была бы слишком большой, что бы приводило к зависанию картинки на мониторе, или другим системным сбоям.

Для выполнения своей функции графическая карта, использует четыре основных составляющих её компонента:

1.Порт соединения с материнской платой (AGP, PCI-E) для передачи данных и управления.

2.Процессор (GPU), чтобы решить, что сделать с каждым пикселем на экране.

3.Память (VRAM), чтобы держать информацию о каждом пикселе и временно хранить сформированные изображения.

4.Вывод на монитор (VGA, DVI), чтобы видеть окончательный результат.

Видеосистема не всегда была неотъемлемой частью компьютеров. Последние существовали уже тогда, когда еще не было телевидения в его сегодняшнем понимании. Первые процессоры в качестве выходных устройств использовали принтеры, которые позволяли получить твердую копию выходного результата, что тоже очень важно в нашем переменчивом мире.

Стандартными средствами для отображения текста являются дисплеи, работающие с картами символов. Специальная область памяти зарезервирована для хранения символа, который предстоит изобразить на экране. И программы пишут текст на экран, заполняя символами эту область памяти. Экран чаще всего представляется матрицей 80 на 25 символов.

Образ каждого символа, который появляется на экране, хранится в специальной микросхеме ПЗУ. Эта память относится к видеоцепям компьютера.

Каждый символ на экране формируется множеством точек. Несколько видеостандартов, используемых IBM и другими фирмами, отличаются количеством точек, используемых при формировании символов.

Программы, заносящие информацию на экран, должны знать, какую память они должны использовать для этого. Нужную информацию можно получить, прочтя информацию из специального байта памяти — флага видеорежима. Он предназначается для указания: какого вида адаптер дисплея установлен внутри компьютера и используется в настоящее время. Он позволяет компьютеру знать, с каким дисплеем — монохромным или цветным он имеет дело.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Мониторы на электронно-лучевых трубках. Типы матриц жидкокристаллического монитора. Проекторы на основе DLP- технологии. Принцип действия лазерных проекторов. Типы видеокарт компьютера. Интерфейсы программирования приложений. Виды видео интерфейсов.

курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.03.2015

История PC-совместимых персональных компьютеров с адаптером Monochrome Display Adapter. Устройство и основные характеристики видеокарты. Разъёмы для подключения устройств вывода. Описание видеокарт 3DMark, Metro 2033 Benchmark, Unigine Tropics Demo.

курсовая работа [7,9 M], добавлен 11.12.2014

История видеокарт, их назначение и устройство. Принципы обеспечения работы графического адаптера. Характеристики и интерфейс видеокарт. Сравнительный анализ аналогов производства компаний NVIDIA GeForce и AMD Radeon. Направления их совершенствования.

контрольная работа [295,6 K], добавлен 04.12.2014

Факторы, влияющие на производительность графической подсистемы. Пропускная способность видеоконтроллера. Шины PCI и AGP, их основные преимущества и недостатки. Характеристики наиболее распространенных видеокарт. Графические адаптеры будущего.

реферат [27,0 K], добавлен 12.06.2009

Принцип работы и пользовательские характеристики клавиатуры. Взаимосвязь размера экрана, размера зерна и разрешения экрана. Основные виды видеокарт. Принцип работы мыши. Программная поддержка сканеров. Назначение джойстика, светового пера и дигитайзера.

реферат [941,8 K], добавлен 18.10.2009

Роль компьютера в жизни человека. Критерии выбора компьютера для игр и для работы с документами: корпус системного блока, процессоры и их количество, тактовая частота ядра, оперативная память, видеокарта, жесткий диск. Исследование школьных компьютеров.

курсовая работа [37,3 K], добавлен 17.12.2014

Характеристика работы видеокарты — устройства, преобразующего графический образ в форму, предназначенную для вывода на экран монитора. Понятие контроллера, буфера кадра и памяти текстур. Проведение тестов синтетических испытаний и на производительность.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.07.2011

Средства обеспечения информационной безопасности. Возможные каналы утечки информации. Защита данных с помощью шифрования. Обзор видов технических устройств, защищающих системы, и принцип их действия. Программно-аппаратный комплекс средств защиты.

курсовая работа [475,7 K], добавлен 01.03.2015

Вопросы усовершенствования видеокарт, их недостатки, виды охлаждения ПК. Выбор вентилятора и его установка на видеокарту. Сравнительные характеристики видеокарт до усовершенствования и после. Расчеты вентиляции, природного и искусственного освещения.

Читайте также:  Переходник для видеокарты к монитору с ком на

дипломная работа [4,4 M], добавлен 18.07.2010

Отличительные особенности программы для создания каталога видеокарт на Visual Basic с ее занесением, изменением и удалением. Расчет максимальной и минимальной стоимости видеоносителя в порядке увеличения его стоимости и выбор параметров сортировки.

Источник

Самоучитель по ремонту видеокарт

Содержание

После подключения видеокарты, компьютер пищит на ее отсутствие. Другими словами, BIOS мамы не видит BIOSа видяхи по нужным адресам. С современными видяхами это, как правило, происходит по трем причинам:

Во-первых, самая частая поломка, это dc-dc конвертеры (импульсные преобразователи), ибо GPU питается от вольта-полтора, память от полтора-двух, а на разъем AGP с материнской платы приходят только 3.3V, 5V и 12V. Из самых распространенных неисправностей — это гнилые мосфеты (силовые полевые транзисторы) APM3055L(3054) и ШИМы того же самого анпека (маркировка APWхххх). Иногда эти детали внешне выглядят исправными и даже вырабатывают положенные вольты, но тут надо осциллограф, ибо ток должен не только быть, он должен быть еще и чистым. Стоит заметить, что производители (в основном на видеокартах до GeForce2) иногда ставят линейные стабилизаторы — вариантов вагон. Обычно даташиты на все силовое легко находятся в Интернет.

Вторая причина — это слет БИОСа видеокарты. Как правило, это бывает после криворуких экспериментаторов-оверклокеров. Если в первом случае надо паяльник и детали, то здесь можно просто загрузиться, вставив больную AGP видяху одновременно со здоровой PCI и прошить биос обратно. При этом, при загрузке виндов, иногда даже ставятся дрова на больную и даже картинка появляется. (Для диагностики чип биоса видеокарты можно вообще снять.) Прошиваторы и биосы разные для разных карт и разных поколений карт, искать там же, в инете: ромбай и оверклокерсы в этом помогут. Большое собрание разных биосов на сайте прошиватора mvktech или ATI BIOS Collection. Здесь описана перепрошивка Radeon-ов. Здесь описана перепрошивка карт nVidia. Hе смотря на простоту этого совета, начинать настоятельно рекомендую с первого, ибо в случае шумящего (по току) или сбоящего питателя, биос восстановится на пару дней, которые могут оказаться смертельными для ГПУ.

GPU, он же видеопроцессор

На части достаточно современных видюх живость кристалла GPU возможно определить простой отзвонкой сопротивления по отношению к корпусу (земле, Vss), если прибор показывает ноль — однозначно труп, если 3-10 Ом, то еще есть смыл повозиться.

Hу и третья, к сожалению, тоже очень распространенная неисправность — это нарушение BGA-монтажа, то есть разрушение контактов-шаров под GPU или памятью. Я лечу электроплиткой, ибо не богат и о монтажной печке пока только мечтаю. Дома (и без предварительной тренировки) связываться категорически не рекомендую, ибо не только добъете полуживую видеокарту, но еще и ожогами обзаведетесь. А кто-то и пожар устроить умудрится.

Бывает рассыпаются. Проверяем осцилом генерацию.

Сколотые SMD детали

Напоследок следует упомянуть про сколотые SMD-элементы. Обычно подобная неприятность получается при неудачном вынимании винчестера в узком непродуманном корпусе. Для начала надо всю видяху внимательным образом осмотреть и желательно с лупой. Подозрительные места удобно сравнивать с аналогичным девайсом (при наличии).

Не дает маме включить питание

Однозначно какой-то из питателей (на GPU или память) прошибло и он коротит на массу.

Не дает маме стартовать

Все чаще встречаются видеокарты (серии GF6ххх и старше), с которыми материнская плата молчит как мертвая. Посткарта может показывать:

1D — На AwardBIOS v6.0 кроме первичной настройки системы Power Management на коде 1Dh выполняется также построение в сегменте 0E000h таблицы устройств, подключенный к SMBus (SMB_DEVID_TABLE). И есть такой комментарий (даю вольный в переводе с англ.), что если возник «повисон» на коде 1Dh, то это по той простой причине, что SMB_DEVID_TABLE — неправильная (?).

0d. 25 — Albatron KX600 (0d — инициализация ВидеоБИОСа, 25 — раздаются ресурсы PCI), Так же всё будет и на интеловских чипсета../../х.

C1 на nForce (а-ля «не видим память», оно и понятно, в отличие от всех чипсетов у nForce есть PCI Memory Controller и в случае проблем с PCI инициализация памяти может быть затруднена).

Причины обычно следующие:

1. Отвал GPU или мостов HSI или Rialto (так же может быть обрыв дорог,SMD-перемычек и SMD-дросселей). Особой смертностью отличаются изделия компании Palit Daytona, у которых общий радиатор на GPU и HSI. В результате, ни то, ни другое толком не охлаждается, и первым обычно не выдерживает издевательства как раз HSI. Тоже самое касается радеонов, где Rialto обычно стоит вообще без радиатора, да еще и внахлест с GPU.

2. Отсутствие питания моста аналогично (Sparkle часто этим болеет) или мост HSI колотый. Gigabyte GV-N66256DP имеет родовую болячку — дроссель L14.

3. Снесенные кондеры на линиях PCI-E тоже посмотреть полезно.

Точки и полосы на изображении также обычно являются следствием нарушения BGA-монтажа.

Читайте также:  Сборка компьютера устанавливаем видеокарту

«Счетверенные вертикальные белые пунктирные полосы» обычно прямо указывают на отсутсвие связи по одной (хотя возможно и более — картинку надо видеть) линии данных между GPU и RAM. Причины могут быть разные — непропай памяти, непропай GPU, сколы на GPU, битая память. Переходной мост (реалто) на такое не способен, это не в его епархии.

Не исключена и смерть отдельных микросхем памяти. Вычислить дохлую м/с памяти довольно сложно, а если она не раскаляется, то только перебором. Хотя, как показывает практика, метод «мокрого пальца» дает довольно большой процент точности. Смысл прост: мокрым пальцем лапаем корпус микросхемы памяти или резисторые и конденсаторные SMD-сборки возле (и/или под) микросхемой памяти. Если полосы и артефакты начинают менять цвет или исчезают — вот он клиент на пропайку или последующую замену.

Возможна неисправность самого GPU — подгорел конвеер. Замена GPU довольно сложна, поэтому иногда для оживления имеет смысл воспользоваться какой-нибудь прогой, типа «RivaTuner» или «ATI Tray Tool». Сначала снижать частоты, затем поочередно пеpеключать пpоцессоpные конвееpы: всякие там шейдеpные, веpтексные, пиксельные, веpшинные, какие там еще разработают. Авось повезет, и они выгорели не все. После чего останется взять редактор биоса, внести в родной биос новые частоты или комбинацию конвееров и залить в видеокарту. Подборка утилит. Еще одна подборка утилит.

  • В RivaTuner 2.09 путем перебора находим дефектные блоки (например, делалось для 8600GT — 1 блок пиксельных процессоров, и для 7900 — 1 вершинный конвеер);
  • Далее делаем дамп BIOS NiBiTor-ом и в режиме hex-редактора находим последовательность, которой кодируется количество вкл\выкл блоков\конвееров. (Для 8600 в риве f3030003, в образе BIOS 030003f3; для 7900 — в риве 73ff7f37 а вот в образе BIOS 3fffff73 так, почему знаний понять не хватает.)
  • Изменил последовательность в образе BIOS таким образом, что бы дефектные блоки были выключенны по умолчанию.
  • Ну и дальше DOS + nvflash

    Шумящие неисправные DC-DC конвертеры (в первую очередь памяти, но и питатель GPU так же никто не исключает) могут вызывать подобные симптомы, проверять осциллографом. Обычно гадят ключи ( мосфеты) иногда ШИМы.
    Если карта выдает разноцветный мусор в виде квадратиков и изображения нет (как на Dandy при плохо вставленном картридже), первым делом смотрим питание памяти.

    Если пропал какой-то цвет, а карточка с двумя выходами, то помимо обвязки канала стоит проверить еще и мультиплексор. Был весьма показательный случай: лечил Leadtek GeForce 6800 Ultra, с двумя DVI, почти пропал красный. Посмотрел, на втором выходе картинка в порядке, начинаю вызванивать обвязку канала красного на первом выходе — что такое, ничего не пойму, вся обвязка в порядке, но красный звонится на землю порядка 7 Ом. Начинаю соображать, что бы это могло означать — видеопроцессор в порядке (судя по второму выходу), обвязка тоже в порядке, так что же жить мешает? И тут я вспоминаю о том, что на любой однопроцессорной видеокарте с двумя выходами (неважно, SVGA/SVGA, SVGA/DVI или DVI/DVI) есть мультиплексор, который чередует картинку для каждого из выходов с GPU + горизонталь, ищу и нахожу какой-то 16-ти лапый из серии 3257, отпаиваю — действительно, одна из линий мультиплексирования пробита на землю; подобрал аналог с какого-то трупика, посадил — все заработало.

    Это справедливо, если на плате используется промежуточный мультиплексор/коммутатор в цепи GPU VGA-port, а вот если его нету. Собственно, сама диагностика при отсутствии одного, двух цветов не представляет сложности. Пины RGB (R-красный, G-зеленый, B-синий) на разъёме прозваниваются на наличие 75 Ом.

    • Если сопротивление не занижено или завышено (и такое бывает), вызваниваем и выпаиваем согласующий резистор 75 Ом по соответсвующему каналу и проверяем p-n переход оконечного каскада этого канала GPU. Обычно он в обрыве и это не отвал шара, это GPU умер. Очень редко уходит в обрыв включенный последовательно канальный дроссель.
    • Если же сопротивление меньше 75 Ом, освобождаем канал от элементов, включаем параллельно и понимаем, что обвязка опять таки ни при чём (или при чем).

    Из практики: элементы обвязки крайне редко отказывают: опять же GPU по каналу проседает. Иногда согласующие резисторы не ставят, тогда ещё проще.

    Работает, но виснет, черный экран

    Иногда черные экраны стабильны и возникают постоянно, иногда требуется достаточно продолжительное время, чтобы их определить. Как бы то ни было – возникает в сложных 3D приложениях, обычно играх. Подробности.

    Сглаживание и анизотропия

    Некоторые софтовые фишки могут снизить вероятность возникновения черных экранов. Первым делом нужно включить vsync в настройках драйвера. Второе: в 98 винде BS возникает гораздо реже чем в винде2000. Сглаживание и анизотропия увеличивают вероятность появления BS.

    Возможно, что новые версии биоса для GW6800le уменьшают вероятность возникновения. Сам я не тестил. Похоже дело в изменённых таймингах памяти.

    Заменить или добавить конденсаторов.

    Модификация напруги на памяти

    Напряжение на памяти влияет. Меньший вольтаж, например, 2.72 V -> 2.68 может помочь убрать. После добавления/замены конденсаторов можно немного приподнять напругу.

    Источник