Відеоадаптери, апаратне забезпечення ПК

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І  НАУКИ УКРАЇНИ

МІЖРЕГІОНАЛЬНЕ ВИЩЕ ПРОФЕСІЙНЕ УЧИЛИЩЕ ЗВ’ЯЗКУ

 

 

 

 

ЗАЛІКОВА РОБОТА

Відеоадаптери, апаратне забезпечення ПК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав: учень групи Т-10

Cебистиянович С.Р.

Професія: Оператор з обробки  інформації та програмного забезпечення

Викладач: Савінов C.М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оцінка_______

 

 

Київ 2011

 

 

Вступ

 

В сучасному розумінні, комп’ютер  – це універсальний електронний пристрій, призначений для автоматизації накопичення, збереження,опрацювання, передачі та відтворення данних, однак було б хибним вважати, що комп’ютер проводить лише обчислення. Враховуючи розширення сфери застосування засобів обчислювальної техніки в практичній діяльності людини, необхідність опрацювання великих об’ємів інформації за досить нетривалий час, збільшення потужностей комп’ютерів та розвиток телекомунікацій, комп’ютери все частіше використовуються як засоби накопичення інформації. Основними завданнями, що вирішуються при цьому, є впорядкування інформації, пошук та фільтрація  даних.

Навряд чи вам доводилося бачити ЕОМ другого  чи третього покоління. Однак вигляд настільного персонального комп'ютера  для вас є звичним. ПК складається  з мінімального набору окремих компонентів: системного блока, монітора, клавіатури та миші. До комп'ютера можуть бути підключені інші пристрої: принтер, акустичні колонки, сканер тощо.

Залежно від  свого призначення та конструктивних особливостей розрізняють такі категорії  ПК: настільні, або desktop (їх вигляд є  звичним для більшості користувачів), переносні (portable), наколінні (laptop), блокнотні (notebook) та карманні (pocket) комп'ютери.

Найпродуктивнішими  є настільні ПК. Слід зазначити, що продуктивність комп'ютера визначається обсягом операцій, які він виконує  за одиницю часу. Настільні комп'ютери, як правило, розраховані для стаціонарного  встановлення в офісі, комп'ютерному класі або вдома. Іноді настільні  ПК виконуються у напільному варіанті.

 

Зміст

 

Відеоадаптер / Video card…………………………………………………………………………3

 

Графічний процесор / Graphics processing unit (GPU)….……………………………………....4

 

Video BIOS & Video Memory (відео-пам'ять)………...……………..…………………………..5

 

Оперативна  пам’ять з довільним доступом / RAMDAC………………………….……………6

 

Виходи / Outputs…………………………….…………………………………………………….7

 

Інші типи систем зв'язку / Other types of connection systems……………………..…………...8

 

Материнські плати інтерфейсу / Motherboard inte/……………………………………………..9

 

Холодильне  обладнання та Споживана потужність / Cooling devices & Power demand..…..10

 

Пристрої / Device………………………………..……………………………………………..…11

 

Особливості / Features…….……………………………………………………………………...12

 

Покоління 3D-прискорювачів  / Generation of 3D-accelerators………...……………………….13

 

Основні виробники графічних процесорів / The main producers of GPUs…………………….14

 

Список використаної літератури / List of Literature………….………………………………...15

 

Відеоадаптер / Video card

 

Відеокарта, відеоадаптер, графічний прискорювач або відео  карта (англ. Video Card) - це карти розширення, функція яких полягає у створенні виведення зображення на дисплей. Більшість відеокарт пропонують додаткові функції, зокрема пришвидшення відображення 3D-сцен і 2D-графіки, відео-захоплення, ТВ-Тюнер (TV-Tuner) адаптер, MPEG-2/MPEG-4 декодування, FireWire, світлове перо, ТБ-вихід, або можливість підключення декількох моніторів (з кількома моніторами). Інші сучасні високої продуктивності відеокарти використовуються для більш вибагливих цілей, таких як комп'ютерні ігри.

Відеокарта (також відома як графічна карта) - пристрій, що перетворює графічне зображення, яке зберігається у вигляді вмісту пам'яті комп'ютера або сам адаптер, в тій чи іншій формі, призначені для подальшого виходу на екран. В даний час ця функція має втрачені позиції, значення в першу чергу від відеокарти, щоб зрозуміти пристрій з GPU - графічний прискорювач, який розвиває графічне зображення. Зазвичай відеокарта є платою розширення і вставляється в слот розширення, універсальний (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) або спеціалізований (AGP), але буває і вбудованою (інтегрованою) в плати (як в окремий чіп, і як частина північному мосту, чіпсета і процесора).

Відео обладнання може бути інтегрование на материнській платі. Однак обмеження на цю інтеграцію з графічним чіпом часто відбувається тільки з ранніми машинами. У даній конфігурації це іноді називають відео контролер або графічний контролер. Сучасні відеоадаптери середнього класу плат часто включають в себе графічний чіпсет розроблений розробником північного мосту (тобто NForce чіпсет з графікою Nvidia або чіпсета Intel з графікою Intel) на материнській платі. Цей графічний чіп як правило, має невелику кількість вбудованої пам'яті і має деякі з основного ОЗУ системи, зниження загальної оперативної пам'яті. Це зазвичай називається інтегрованою графікою, зазвичай тих хто користується цим слід чекати низької

 продуктивністі і та фактично неможливим для бажаючих запустити 3D-додаткок. Відеокарта з іншого боку, має свою власну RAM і процесор спеціально для обробки відеозображень, і, таким чином розвантажити цю роботу з пам'яті процесора і системи. Майже всі ці материнські плати дозволяють відключення інтегрованого графічного чіпа в BIOS, і слот AGP, PCI або PCI Express для додавання карти високу продуктивність графіки в місці інтегрованою графікою. Незважаючи на обмеження продуктивності, близько 95% нових комп'ютерів продаються з інтегрованими графічними процесорами, залишивши його для окремого користувача, щоб вирішити, чи слід встановити відеокартою.

Сучасні відеокарти не обмежуються простим виведенням зображення, вони мають вбудований графічний процесор, який може виконувати додаткову обробку, видалення цього  завдання з центрального процесора. Наприклад, всі сучасні відеокарти Nvidia і AMD (ATi) виносить графічний конвеєр з OpenGL і DirectX на апаратному рівні. В останні роки, також має тенденцію для використання обчислювальної потужності GPU для вирішення не-графічних завдань.

 

Графічний процесор / Graphics processing unit (GPU)

 

Графічний процесор (англ. Graphics processing unit (GPU)) -  оптимізований для прискорення графіки. Процесор призначений спеціально для виконання обчислень з плаваючою комою, що є основними для 3D візуалізації графіки і 2D зображення малюнка. Основними атрибутами графічного процесора є тактова частота ядра, яка зазвичай становить від 250 МГц до 4 ГГц і числом конвеєрів (вершинних шейдерів і фрагмент), які переводять 3D зображення, утвореного вершинами і лініями, в 2D-зображення та формування пікселів.

Сучасні графічні процесори є повністю програмовані. Їх обчислювальна потужність на порядки вище, ніж у процесорів. Як наслідок, вони кидають виклик процесорам у високопродуктивних обчисленях, і витіснюють провідних виробників, як Intel і AMD, щоб інтегрувати відео, або масовий паралелізм, на процесори.

 

Історія

Одним з перших графічних карт для IBM PC стала MDA (Monochrome Display Adapter) у 1981 році. Він працював тільки в текстовому режимі з роздільною здатністю 80 × 25 символів (фізично 720 × 350 пікселів) і підтримує п'ять атрибутів тексту:

• Звичайний;
• Яскравий;
• Перевернутий;
• Підкреслений;
• Миготливий.

Ні кольори  і малюнки, він не міг пройти, і  колір букв є похідними від  моделі використання монітора. Зазвичай вони були чорно-білими, жовтими або  смарагдові.  В 1982 році випустили Hercules  (HGC  - Hercules Graphics Controller - графічний адаптер Геркулес) який працював з графічним дозволом 720 × 348 пікселів і підтримує дві графічні сторінки. Але він все ще не дозволяв працювати з кольором.

Першою кольоровою  відео картою стала CGA (Color Graphics Adapter), випущена компанією IBM і ставши основою для майбутніх стандартів відеокарт. Він може працювати або в текстовому режимі з роздільною здатністю 40 × 25 і 80 × 25 (символ матриці - 8 × 8), або графічно з роздільною здатністю 320 × 200 або 640 × 200. У тексті режимів до 256 атрибутів символу - 16 кольорів символу і 16 кольорів фону (або 8 фонових кольорів і блимає атрибут), GUI 320 × 200 було доступно чотири палітри з чотирьох кольорів кожна, режим високого дозволу 640 × 200 був монохромним. Потім з’явилася - EGA (Enhanced Graphics Adapter) - Покращувальна графіка, з підвищеною до 64 колірну палітру, і проміжного буфера. Була покращена до 640 × 350, в результаті чого додано у текстовому режимі 80 × 43, з матрицею 8 × 8 символів. У режимі 80 × 25 матриця використовується для більш - 8 × 14, в той час можна було використовувати 16 кольорів, кольорова палітра була розширена до 64 кольорів. Графічний режим також дозволяє використовувати 640 × 350 та 16 кольорів з палітри 64 кольори. Сумісний з CGA і MDA.

Video BIOS

 

Video BIOS або мікропрограма яка містить основні програми, які, як правило, приховані, він регулює діяльність відеокарти і надає інструкції, які дозволяють комп'ютеру та програмному забезпеченні для взаємодії з картою. Він може містити інформацію про таймінги пам'яті, операційну швидкость і напругу графічного процесора, та іншу інформацію.

BIOS (укр. Базова система введення / виводу [даніх] - Basic Input / Output system) - це набір спеціальних процедур, які використовуються для комп'ютерів x86-платформи, особистих компонентів ініціалізації, необхідних для його первинного завантаження і роботи. Це процесор, системна логіка (чіпсет), пам'ять, клавіатура, VGA-відеокарта та інші.       Справді, це - перше програмне забезпечення виконується процесором. З первинного завантаження зовнішніх пристроїв не є, BIOS, в загальному, залишається незалежною від платформи влади персоналізовані шлях - NVRAM пам'ять (від англійського енергонезалежної, -. Не тимчасове). Це звичайно використовується один або кілька спеціальних схем - постійні запам'ятовувальні пристрої, які розташовані на материнській платі. На старих платформ BIOS зберігаються в рівних частинах на двох чіпах: один - непарні адреси даних (навіть BIOS), з іншого - з непарними адресами (Непарний BIOS). У деяких випадках окремі чіпи зберігається VGA або EGA BIOS, або BIOS контролера диска: RLL, MFM, SCSI тощо.

 

 Video Memory (відео-пам'ять)

Обсяг пам'яті  більшості сучасних відеокарт варіюється від 128 Мб до 4 Гб. З відеопам'яті повинна бути доступна GPU і відображення схем, він часто використовує спеціальні високошвидкісні або кілька портів пам'яті, таких, як VRAM, WRAM, SGRAM і т.д. До 2003 року всі відеокарти, як правило, булі на основі технології DDR . Після того року, виробники перейшли на DDR2, GDDR3, GDDR4 і GDDR5. Ефективна тактова частота пам'яті в сучасних відеокарт зазвичай становить від 400 МГц і 3,8 ГГц.

 

Відео-пам'ять  може використовуватися для зберігання інших даних, а також зображення на екрані, наприклад, Z-буфер, який управляє глибиною координат у 3D-графіці, текстур, буферів вершин і склав шейдерних  програм.

Тип	Частота роботи пам'яті (MHz)	Величина (GB/s)
DDR	166 - 950	1.2 - 30.4
DDR2	533 - 1000	8.5 - 16
GDDR3	700 - 2400	5.6 - 156.6
GDDR4	2000 - 3600	128 - 200
GDDR5	3400 - 5600	130 - 230

 

 

 

 

 

 

 

 

Оперативна пам’ять з довільним доступом / RAMDAC

 

RAMDAC, або Random Access Memory - цифро-аналоговий перетворювач, перетворює цифрові сигнали в аналогові сигнали для виводу зображення на дисплей комп'ютера, який використовує аналогові входи, такі як ЕПТ. RAMDAC - це вид пам'яті чіпа, який регулює функціонування відеокарти. Через зростаючу популярність цифрових комп'ютерних дисплеїв і інтеграції RAMDAC на GPU не пропадуть, в основному зникли дискретні компоненти. Всі сучасні РК-дисплеї, плазмові панелі та телевізори працюють в цифрової області і не вимагають RAMDAC. Є кілька РК спадщини і плазмових дисплеїв, які показують аналогові входи (VGA, SCART і т.д.) тільки вони вимагають RAMDAC, але вони повторно перетворюють аналоговий сигнал назад в цифровтй, перш ніж вони можуть показати його, з неминучою втратою якості…

 

Виходи / Outputs

 

Найбільш  розповсюджені системи зв'язку між  відеокартою і дисплей комп'ютера  є:

 

• Video Graphics Array (VGA) (DB-15)

Аналоговий  стандарт прийнятий наприкінці 1980-х призначені для ЕПТ-моніторів, яка також називається VGA роз'єм. Деякі проблеми даного стандарту електричного шуму та спотворення зображення, і помилка вибірки оцінки пікселів.

 

 

 

• Digital Visual Interface (DVI)

Цифровий стандарт призначений для  дисплеїв плоских дисплеїв (LCD, плазмові екрани, широкие високої чіткості телебачення) і відео-проекторів. У деяких окремих випадках високі CRT монітори почали використовувати DVI. Варто відзначити, що більшість виробників включають DVI-I роз'єм, що дозволяє (через простий адаптер) стандартного сигналу RGB вихід на старий ЕЛТ або РК-монітор з VGA входом.