Obraz na obrazovce se skládá z nejmenších bodů nazývaných pixely. S nejúplnějším rozlišením Full HD, jejich počet přesahuje 2 miliony a PC se musí rozhodnout, co s každým z nich dělat. To vyžaduje zprostředkovatele, který by mohl převést binární data na viditelný obrázek. Pokud se počítač s tímto úkolem nevypořádá pomocí hardwaru základní desky, jeho implementace přebírá grafickou kartu. Provedl komplexní výpočty, ale zařízení pochopilo také, že princip grafické karty je snadno pochopitelný. Tento článek popisuje jeho hlavní součásti, jejich funkce a faktory, které kombinují, aby zajistily vysoký výkon a výkon počítače.
Jak funguje grafická karta?
Počítač může být zastoupen jako organizace s vlastním uměleckým oddělením, na které je zaslán požadavek na kreslení obrázku. Oddělení rozhoduje o tom, co by mělo být kresba, a pak ji umístí na papír. Nakonec je na viditelném obrazu realizována nějaká myšlenka.
Zásada grafické karty je stejná. Procesor a software přenášejí informace na grafickou kartu, která rozhoduje o tom, jaké pixely by měly být na obrazovce, aby získaly požadovaný obrázek. Pak jsou tato data odeslána kabelem na monitor.
Je obtížné vytvářet obrázky z binárních čísel. Chcete-li na obrazovce zobrazit trojrozměrný obraz, grafická karta by nejprve měla vypočítat rám s přímými čarami. Pak ji vyplní pixely. Poté se přidá barvaosvětlení a texturu. Ve vysokorychlostních počítačových hrách musí grafický procesor provádět všechny tyto výpočty alespoň 60krát za sekundu. Bez něj by zatížení CPU bylo příliš velké. Práce počítačové grafické karty v zásadě závisí na následujících čtyřech hlavních součástech:
připojení k základní desce, díky níž jsou přijímány síly a data;
, který se zabývá zpracováním každého pixelu obrazovky;
grafická paměť, která ukládá data pro každý pixel a dokončené obrázky;
výstupní zobrazovací systém pro konečný výsledek.
Grafický procesor
Princip grafické karty je založen na získání dat z GPU a jejich přeměně na obrázky.
Grafická karta je jako základní deska deska s procesorem a pamětí. Dodává se také s čipem systému I /O (BIOS), který ukládá nastavení a který při spuštění diagnostikuje paměť, vstupní a výstupní systémy. Grafický procesor vypadá jako počítačový procesor. GPU je však speciálně navržena pro komplexní geometrické a matematické výpočty, které jsou potřebné pro vizualizaci obrazu. V některých z nejrychlejších procesorových tranzistorů je více než průměrná CPU. GPU přiděluje velké množství tepla, proto je obvykle chlazena chladičem nebo ventilátorem. Kromě obrovského výpočetního výkonu spolupracují GPU se speciálním softwarem pro analýzu a využití dat.Společnosti nVidia a ATI uvolňují většinu čipů grafických karet. Rozvíjejí vlastní nástroje produktivnosti. Pro dosažení vyšší kvality obrazu grafické procesory používají:
celoobrazovkové vyhlazování okrajů 3D objektů;
Anizotropní filtrace zvyšuje jasnost videa.
Při zachování obecného principu grafických karet vyvíjí každý výrobce vlastní techniky barvení, překrytí barev, textur a šablon.
Protože GPU vytváří obraz, měl by je někde uložit. Jedná se o operační paměťové zařízení. Uloží informace o všech bodech, jejich barvě a umístění. Část paměti RAM může také sloužit jako rámová vyrovnávací paměť s dokončenými obrazy, dokud není čas odrážet je. Paměť pracuje zpravidla velmi vysokou rychlostí a je obousměrná, což znamená, že systém může číst a zapisovat data současně. Grafická paměť RAM je přímo připojena k digitálnímu analogovému převodníku DAC, který konvertuje obraz na signál používaný displejem. Některé grafické karty obsahují několik takových modulů, které zvyšují výkon a umožňují vám podporovat více než jeden monitor. DAC odešle konečný obraz přes kabel. Podrobnosti o tom, jak grafická karta funguje s rozhraním, je popsána níže.
Konektor PCI
Grafické karty jsou připojeny k počítači pomocí konektoru základní desky. Napájí energii a data se vyměňují za procesor. Výkonné grafické karty často používají vícenež základní deska dovoluje, takže jsou vybaveny konektorem pro přímé připojení k napájecímu zdroji. Připojení se obvykle provádí prostřednictvím rozhraní PCI, AGP a PCI Express (PCIe). Ten je nejaktuálnější a poskytuje nejvyšší rychlost přenosu dat mezi kartou a základní deskou. PCIe podporuje současně použití více akcelerátorů grafů.
Jak funguje grafická karta: připojení monitoru
Většina grafických karet vám umožňuje zobrazit obrázek na druhém displeji. Připojení se provádí prostřednictvím rozhraní DVI, HDMI, DisplayPort, LCD monitorů a VGA, ke kterým jsou připojeny obrazovky CRT. Některé karty mají 2 porty DVI. To však nevylučuje možnost použití katodových trubek, protože mohou být připojeny přes adaptér. Apple předtím vyrobil monitory s konektorem značky ADC, který byl nahrazen portem DVI a Thunderbolt založený na USB-C, zpětně kompatibilní s HDMI a DisplayPort. Většinou používá pouze jeden displej. Ti, kteří potřebují 2 monitory, si mohou koupit grafickou kartu se schopností zobrazit dvě obrazovky. Tyto počítače mohou podporovat 4 nebo více displejů.
Ostatní připojení
Kromě základní desky a monitoru vám některé grafické karty umožňují připojit se k:
televiznímu displeji (prostřednictvím TV výstupu nebo výstupu S-video);
analogové videokamery (s použitím ViVo a video vstupu);
digitální fotoaparáty (přes USB nebo FireWire).
Jednotlivé grafické karty jsou poskytovány televizními tunery.
rozhraní DirectX a opengl
programování aplikací (API poskytuje efektivní interakce software a hardware, které poskytují jednoduché nástroje provádět složité úkoly (jako trojrozměrné vizualizace). Vývojáři optimalizovat grafiku hra specifické API. To je důvod, proč nejnovější hry často vyžadují verzi aktualizace OpenGL a DirectX. API se liší od řidičů což jsou programy, které umožňují hardware pro práci s operačním systémem počítače. Nicméně, aktualizace ovladačů lze také zajistit správné fungování aplikací.
vývoj
od té doby, IBM učinila pruhu tý vzorek v roce 1981, zásada grafických karet se nezměnil. Pak zavolal monochromatický grafický adaptér. Jejich použití by mohlo vést k černé a bílé textu na obrazovce pouze. Minimální standard pro grafické karty jsou VGA, podporuje 256 barev. A díky standardů vysoce výkonných jako 4K UHD, na obrazovce může zobrazit miliony barev s rozlišením 3840 x 2160 obrazových bodů
.
Vyberte grafickou kartu
Dobrá grafická karta má rychlý procesor a velké množství paměti RAM. Často vypadá velmi atraktivně. Vysoce výkonné modely mají živý design s dekorativními ventilátory a radiátory. Vysokovýkonné grafické karty nabízejí mnohem větší výkon, než většina uživatelů potřebuje. Ti, kteří využívají své PC slouží ke čtení e-mail, zpracování textu a surfování po webu najdete vše, co potřebujete v základní desce s integrovanou grafickou kartou. Většina nestandardních hráčů má dostatek grafických karet střední velikosti. Výkonnýgrafické urychlovače jsou potřeba pouze pro počítačové hráče a designéry, kteří se zabývají 3D modelováním. Zásada grafických karet v noteboocích a totéž, i když kvůli nedostatku místa mimo odlišný od první vteřiny. Dobrým parametrem pro hodnocení výkonu grafických karet je rychlost snímků. Lidské oko trvá asi 25 K /S, ale pro plynulé animace v některých hrách vyžadují rychlostí 60 K /S počet snímků za sekundu je určen:
, počet vrcholů trojúhelníků nebo druhé složky trojrozměrného obrazu. Tento parametr popisuje rychlost výpočtu celého polygonu nebo vrcholů, které ho určují.
Pixel Fill Rate, který udává, jak rychle GPU je schopen rastrování obrazu.
Rychlost
Rychlost grafické karty je přímo závislá na hardwaru. Jeho výkon je nejvíce ovlivněn následujícími technickými vlastnostmi:
rychlostmi hodin;
šířka paměťové sběrnice;
šířka pásma RAM;
množství paměti RAM a její četnost;
Frekvence DAC.
CPA PC a základní deska také hrát roli, protože i velmi rychlá grafická karta není schopna kompenzovat špatný výkon systému.
Integrovaná grafika
Mnoho počítačů je integrováno s procesory grafických karet. Princip těchto grafických akcelerátorů liší od jednotlivých karet, protože sdílejí paměť s CPU. Jednoduše zpracovávají dvourozměrné obrazy, takže jsou perfektní pro kancelář a kancelářinternetových aplikací. Instalace diskrétní karty pro takové základní desky zakazuje vestavěné grafické funkce.
