Меню

Репортаж 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.

Читайте также:  Системная плата с мощной видеокартой

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.

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.

Читайте также:  Intel core i7 данные видеокарты

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.

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

Зачем нужна видеокарта

В современном мире многие слышали о таком понятии, как видеокарта. Не очень опытные пользователи могли задаться вопросом, что это такое и зачем нужно это устройство. Кто-то может не придавать графическому процессору особого значения, а зря. О важности видеокарты и о функциях, которые она выполняет в определенных процессах, вы узнаете в этой статье.

Читайте также:  Собрать компьютер для видеокарты 1080

Зачем нужна видеокарта

Видеокарты являются связующим звеном между пользователем и ПК. Они переносят информацию, обрабатываемую компьютером, на монитор, тем самым способствуя взаимодействию между человеком и ЭВМ. Кроме стандартного вывода изображения, данное устройство выполняет обрабатывающие и вычислительные операции, в некоторых случаях, разгружая этим процессор. Давайте подробнее рассмотрим действие видеокарты в разных условиях.

Основная роль видеокарты

Вы видите изображение на своем мониторе благодаря тому, что видеокарта обработала графические данные, перевела их в видеосигналы и отобразила на экране. Современные видеокарты (GPU) являются автономными устройствами, поэтому разгружают оперативную память и процессор (CPU) от дополнительных операций. Нельзя не отметить, что сейчас графические адаптеры позволяют подключить монитор с помощью различных интерфейсов, поэтому устройства осуществляют преобразование сигнала для активного типа подключения.

Подключение через VGA постепенно устаревает, и если на видеокартах еще встречается этот разъем, то на некоторых моделях мониторов он отсутствует. DVI немного лучше передает изображение, однако неспособен принимать звуковые сигналы, из-за чего уступает подключению через HDMI, который совершенствуется с каждым поколением. Самым прогрессивным считается интерфейс DisplayPort, он похож на HDMI, однако обладает более широким каналом передачи информации. На нашем сайте вы можете ознакомиться со сравнением интерфейсов подключения монитора к видеокарте и выбрать подходящий для себя.

Кроме этого стоит обратить внимание на интегрированные графические ускорители. Поскольку они являются частью процессора, то подключение монитора осуществляется только через разъемы на материнской плате. А если вы обладаете дискретной картой, то подключайте экраны только через нее, так вы не будете задействовать встроенное ядро и получите большую производительность.

Роль видеокарты в играх

Многие пользователи приобретают мощные видеокарты исключительно для запуска современных игр. Графический процессор берет на себя выполнение основных операций. Например, для построения видимого игроку кадра происходит просчет видимых объектов, освещения и постобработка с добавлением эффектов и фильтров. Все это ложится на мощности GPU, а CPU выполняет лишь малую часть всего процесса создания изображения.

Из этого и получается, что чем мощнее видеокарта, тем быстрее происходит обработка необходимой визуальной информации. Высокое разрешение, детализация и остальные настройки графики требуют большое количество ресурсов и времени на обработку. Поэтому одним из самых важных параметров при подборе является объем памяти GPU. Более подробно о выборе игровой карты вы можете почитать в нашей статье.

Роль видеокарты в программах

Ходят слухи, что для 3D-моделирования в определенных программах необходима специальная видеокарта, например, серии Quadro от Nvidia. Отчасти это правда, производитель специально затачивает серии GPU под специальные задачи, например, серия GTX отлично показывает себя в играх, а специальные вычислительные машины на основе графических процессоров Tesla используются в научных и технических исследованиях.

Однако по факту получается, что видеокарта практически не задействуется в обработке 3D-сцен, моделей и видео. Ее мощности используются преимущественно для генерации изображения в окне проекции редактора — вьюпорте. Если вы занимаетесь монтажем или моделированием, то рекомендуем прежде всего обратить внимание на мощность процессора и объем оперативной памяти.

В этой статье мы подробно рассмотрели роль видеокарты в компьютере, рассказали о ее предназначении в играх и специальных программах. Данный компонент выполняет важные действия, благодаря GPU мы получаем красивую картинку в играх и корректное отображение всей визуальной составляющей системы.

Источник