Геркулес

8. EGA — поліпшений графічний адаптер

9. MCGA — багатоколірний графічний адаптер

10. VGA — масив візуальної графіки

11. Спеціалізовані адаптери IBM

12. ЗD-акселерація

Література

1. Валецька Т. М. Апаратні засоби персональних комп’ютерів: навчальний посібник / Т. М. Валецька. – К.: Центр навчальної літератури, 2002. – 208 с.

2. Мюллер С. Модернизация и ремонт ноутбуков: Пер. с англ. / С. Мюллер. – М.: Вильямс, 2006. – 688 с.

3. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 19-е издание.: Пер. с англ. / С. Мюллер. – М.: Вильямс, 2011. – 1276 с.

4. Сандлер К. Ремонт персонального компьютера, 7-е узд.: Пер. с англ. / К. Сандлер. – М.: Вильямс, 2004. – 656 с.

5. Степаненко О. С. Сборка, модернизация и ремонт ПК / О. С. Степаненко. – М.: Вильямс, 2003. – 672 с.

Відеокарта NVIDIA 6600GT з виходами S-Video, DVI, D-Sub

Відеокарта (графічна карта, графічний адаптер, графічний прискорювач (англ. videocard) — пристрій, призначений для обробки, генерації зображень з подальшим їх виведенням на екран периферійного пристрою.

Відеокарта зазвичай є платою розширення (дискретна відеокарта) і вставляється у слот розширення, універсальний (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) або спеціалізований (AGP), проте відеокарта може бути вбудованою (інтегрованою) у материнську плату (як у вигляді окремого елементу, так і в якості складової частини північного мосту чипсету або ЦПУ).

Сучасні відеокарти не обмежуються лише звичайним виведенням зображень, вони мають вбудований графічний мікропроцесор, котрий може проводити додаткову обробку, звільняючи від цих задач центральний процесор. Наприклад, усі сучасні відеокарти NVIDIA і AMD (ATi) підтримують OpenGLна апаратному рівні. Останнім часом, разом зі зростанням обчислювальних потужностей графічних процесорів має місце тенденція використовувати обчислювальні можливості графічного процесору для вирішення не графічних задач (див. OpenCL).

Одним з перших графічних адаптерів для IBM PC став MDA (Monochrome Display Adapter) у 1981році. Він працював тільки в текстовому режимі з роздільною здатністю 80× 25 символів (фізично 720× 350 точок) і підтримував п'ять атрибутів тексту: звичайний, яскравий, інверсний, підкреслений та миготливий. Жодної кольорової або графічної інформації передавати він був не здатен, і колір букв визначався моделлю монітора. Зазвичай вони були чорно-білими, янтарними або смарагдовими. ФірмаHercules у 1982 році випустила подальший розвиток адаптера MDA, відеоадаптер HGC (Hercules Graphics Controller — графічний адаптер Геркулес), який мав графічну роздільну здатність 720× 348 точок і підтримував дві графічні сторінки. Проте він все ще не міг працювати з кольором.

Першою кольоровою відеокартою стала CGA (Color Graphics Adapter), випущена IBM. Вона і стала основою для наступних стандартів відеокарт. Вона могла працювати або в текстовому режимі з роздільною здатністю 40× 25 і 80× 25 (матриця символу — 8× 8), або в графічному з роздільною здатністю 320× 200 або 640× 200. В текстових режимах було доступно 256 атрибутів символу — 16 кольорів символу і 16 кольорів фону (або 8 кольорів фону і атрибут миготіння), в графічному режимі 320× 200 було доступно чотири палітри по 4 кольори кожна, режим високої роздільної здатності 640× 200 був монохромним. Як розвиток цієї карти з'явився EGA (Enhanced Graphics Adapter) — покращений графічний адаптер, з розширеною до 64 кольорів палітрою, і проміжним буфером. Була покращена роздільна здатність до 640× 350, в результаті додався текстовий режим 80× 43 при матриці символу 8× 8. Для режиму 80× 25 використовувалася велика матриця — 8× 14, одночасно можна було використати 16 кольорів, кольорова палітра була розширена до 64 кольорів. Графічний режим також дозволяв використовувати при роздільній здатності 640× 350 16 кольорів з палітри в 64 кольори. Був сумісний з CGA і MDA.

Відеопам`ять (video RAM) — доступна відеокарті область оперативної пам`яті комп'ютера, в якій розміщені дані, що відповідають зображенню на екрані. Відеопам'ять може бути виділена з основної оперативної пам'яті системи, в цьому випадку говорять про розподілювальну (shared) пам'ять.

У відеопам'яті може міститися як безпосередньо растровий образ зображення (екранний кадр), так і окремі фрагменти як в растровій (текстури), так і у векторній (багатокутники, зокрема трикутникі) формах.

Як правило, чипи оперативної пам'яті припаяні прямо до текстоліту (плати) відеокарти, на відміну від знімних модулів системної пам'яті, які вставляються в стандартизовані розніми материнських плат. Одна половина чипів, зазвичай, припаяна під радіатором системи охолоджування відеокарти, а друга — із зворотного боку. Така оперативна пам'ять використовується тільки під потреби різних графічнихзастосунків і ігор. Технології виробництва пам'яті для відеокарт розвиваються стрімкіше, ніж ОЗП для персональних комп'ютерів, це обумовлено високими вимогами ігрової індустрії; тому як правило технологія встановленої відеопам'яті на покоління випереджає основну системну пам'ять.

Псевдографіка

Графічне зображення легко одержати в будь-якому текстовому режимі. Оскільки за допомогою 1 байта можна закодувати 256 символів, ця кількість із надлишком перекриває весь алфавіт і всі цифри, вільні значення використовуються для кодування деяких спеціальних символів. Більшість цих додаткових символів створено для формування графічних зображень.

За допомогою цих символів, використовуваних як цеглинки, можна формувати на екрані структури різної конфігурації. Деякі додаткові символи формують зображення у вигляді подвійних ліній, куточків і пробілів, легко формуючи обрамлення тексту. Ці символи називаються псевдографікою.

З іншого боку, якість псевдографіки — найнижча у порівнянні з будь-якою іншою графічною системою, реалізованою на комп'ютері. Зображення, сформоване графічними блоками, має гострі кути і примітивне наповнення. Округлі деталі й плавні переходи неможливо одержати, використовуючи великі графічні блоки. Тому такий інструмент видається занадто примітивним для постійного використання. Псевдографіка реалізує тільки найпростіші графічні побудови.

Растрова графіка

Одним з варіантів поліпшення якості графічного зображення є зменшення розмірів самих графічних блоків. За допомогою менших блоків можна сформувати менш вугласте зображення з більшою деталізацією. Чим менший розмір блоків, тим краща якість одержуваного зображення. Однак характеристики дисплейної системи накладають обмеження на цю пропорцію. Розмір блока не може бути меншим, ніж точка екрана. Тому найкраще зображення можна одержати при роботі з індивідуальними точками екрана.

Ці точки являють собою елементарні частки, із яких формуються будь-які блокові конструкції, і називаються пікселями. Однак не всі системи здатні працювати з елементарними точками відеосистеми. В одних із них пікселі утворюються за допомогою певної кількості екранних точок. Інші системи здатні оперувати тільки з цілими пікселями, а не окремими точками екрана.

Найкращих результатів можна досягти, виділивши певну область пам'яті для зберігання інформації щодо відображення на екрані кожного пікселя зображення. Інформація щодо кожного пікселя зберігається в одному або кількох бітах пам'яті. Такі системи часто називаються системами з растровою графікою. Альтернативою даної технології є опис пікселя з використанням адресації пам'яті. Цей метод називають графікою з адресацією всіх точок.

Растрова графіка потенційно має більше можливостей для формування більш точного зображення. Більша кількість оброблюваних пікселів означає реалізацію більшого числа деталей. Кількість точок і, відповідно, потенційно можлива кількість пікселів у багато разів перевищує кількість символів, зображуваних на екрані.

Однак недоліком такої роздільної здатності растрової графіки є використання великого обсягу пам'яті. Закріплення за кожною точкою екрана пам'яті збільшує її загальний об'єм.

Будова відеокарти

З чого складається відеокарта?

Відеокарта складається з чотирьох основних пристроїв: пам'яті, контролера, цифро-аналогового перетворювача (ЦАП, DAC) і відео-ПЗП.

Відеопам'ять потрібна для зберігання зображення. Від її об'єму залежить максимально можлива роздільна здатність відеокарта. Повну роздільну здатність відеокарта можна обчислити за формулою

ГхВхК,

де Г — кількість точок по горизонталі, В — по вертикалі, К — кількість можливих кольорів кожної точки. Наприклад, для роздільної здатності 640x480x16 досить 256 КБ, для 800x600x256 - 512 КБ, для 1024x768x65536 -2 МБ. Для зберігання кольорів виділяється певне ціле число двійкових розрядів, тому кількість кольорів завжди є ступенем двійки: 4 розряди — 16 кольорів, 8 розрядів — 256 кольорів, 16 розрядів — 65 536 кольорів (так званий режим High Color — високоякісне відтворення кольорів), 24 розряди — 16 777 216 кольорів (True Color — реалістичне відтворення кольорів).

Відеоконтролер відповідає за виведення зображення з відео пам’яті, відновлення її вмісту, формування сигналів для монітора (горизонтальної й вертикальної розгортки) і обробку запитів центрального процесора, що задає необхідний потік інформації для виведення. Деякі відеоконтролери є потоковими — їхня робота ґрунтується на створенні й змішуванні воєдино декількох потоків графічної інформації. Зазвичай це основне зображення, на яке накладається зображення апаратного курсору миші й окреме зображення у вікні операційної системи. Відеоконтролер із потоковою обробкою, а також з апаратною підтримкою деяких типових функцій, називається акселератором, або прискорювачем, і служить для розвантаження ЦП від рутинних операцій формування зображення.

ЦАП служить для перетворення потоку даних, формованих відеоконтролером, у рівні інтенсивності кольору, що подаються на монітор. Монітори використовують аналоговий відеосигнал, тому можливий діапазон кольоровості зображення визначається тільки параметрами ЦАП. Більшість ЦАП мають розрядність 8x3 — три канали основних кольорів (червоний, синій, зелений, RGB) по 256 рівнів яскравості на кожен колір, що в сумі дає 16, 7 млн кольорів. Зазвичай ЦАП виконаний на одному кристалі з відеоконтролером.

Відео-ПЗП — постійний запам'ятовуючий пристрій, у який записані відео-BIOS, екранні шрифти, службові таблиці і т. ін. ПЗП не використовується відеоконтролером прямо — до нього звертається тільки центральний процесор, і в результаті виконання ним програм із ПЗП здійснюються звертання до відеоконтролера і відеопам'яті. ПЗП необхідний тільки для первісного запуску адаптера і роботи в режимі MS DOS; операційні системи з графічним інтерфейсом, наприклад Windows, не використовують ПЗП для управління адаптером.

Типи відеоадаптерів